(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の円柱ブロックを設置して土木構造物を構築する際に、隣接する円柱ブロック同士が互いに噛合い、互いに拘束し合うことによって、地盤と一体化した強固な土木構造物を低コストで実現することができる円柱ブロック並びにその円柱ブロックを使用した土木構造物を提供する。【解決手段】土木構造物に使用する円柱ブロックであって、円柱ブロックの円柱外周部１０には、円柱ブロックの軸方向に沿って複数の円環状凹凸部２０が配置され、円環状凹凸部は、円周方向に凹部２２と凸部２１が交互に等ピッチで並び、円柱ブロックの軸方向に沿って配置された複数の円環状凹凸部の内、隣り合う円環状凹凸部の凹部と凸部が円周方向に半ピッチだけ位相が円周方向にズレた状態にある構成の円柱ブロックとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木構造物に使用する円柱ブロックであって、
当該円柱ブロックの円柱外周部には、円柱ブロックの軸方向に沿って複数の円環状凹凸部が配置され、
当該円環状凹凸部は、円周方向に凹部と凸部が交互に等ピッチで並び、
円柱ブロックの軸方向に沿って配置された複数の円環状凹凸部の内、隣り合う円環状凹凸部の凹部と凸部が円周方向に半ピッチだけ位相が円周方向にズレた状態にあることを特徴とする円柱ブロック。
【請求項２】
請求項１に記載された円柱ブロックにおいて、
円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した前記凸部の断面形状が、矩形、半円弧形、三角形、台形、および複数の曲率を持つ弧を連続的に繋いで形成される形状から成ることを特徴とする円柱ブロック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された円柱ブロックにおいて、
円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した前記凹部の断面形状が、円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した前記凸部の断面形状と互いに相補的な形状を有していることを特徴とする円柱ブロック。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された円柱ブロックにおいて、
前記円環状凹凸部の少なくとも１つの凸部には、円柱ブロックの軸方向に向かって伸びる貫通孔が設けられていることを特徴とする円柱ブロック。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された円柱ブロックを使用して構築した土木構造物であって、円柱ブロックの軸方向を垂直方向に又は水平な１方向に向けて、複数の円柱ブロックを互いに接触させて配置し、
一方の円柱ブロックの凸部と他方の円柱ブロックの凹部を噛合せて配置したことを特徴とする土木構造物。
【請求項６】
請求項４に記載された円柱ブロックを使用して構築した土木構造物であって、円柱ブロックの軸方向を垂直方向に又は水平な１方向に向けて、複数の円柱ブロックを互いに接触させて配置し、
一方の円柱ブロックの凸部と他方の円柱ブロックの凹部を噛合せて配置し、
一方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔と、他方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔に少なくとも１つのロックピンを挿入することを特徴とする土木構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木構造物に使用する円柱ブロックと、その円柱ブロックを複数個使用して構築する土木構造物に関し、更に詳細には、外周に複数の円環状凹凸部を備えた円柱ブロックと、それを使用した擁壁構造、護岸壁構造、漁礁構造物、地下雨水貯水構造物、軟弱地盤補強構造物、遊具構造物等に有用な土木構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々のタイプのブロックを使用して土木構造物が構築されてきているが、経年変化により、土木構造物が不等沈下を起こし土木構造物全体が大きく傾いたり、複数のブロック間に大きな隙間が生じてブロックの一部が脱落してしまい、土木構造物が機能を果たすことができなくなるという問題が頻繁に発生していた。
【０００３】
このような問題を解決するために、ブロックを積む地盤に強固な基礎を築いたり、ブロックを積む際に、ブロック同士を機械的に強固に連結したりしていた。  しかし、このように強固な基礎を築いたり、ブロック同士を機械的に強固に連結したりすることは、土木構造物を構築するための工期が長くなり、かつ工程も複雑になることからコスト高になるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述したような技術的背景に鑑みなされたものであり、複数の円柱ブロックを設置して土木構造物を構築する際に、隣接する円柱ブロック同士が互いに噛合い、互いに拘束し合うことによって、地盤と一体化した強固な土木構造物を低コストで実現することができる円柱ブロック並びにその円柱ブロックを使用した土木構造物を提供することを本発明の課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、第１の観点に係る発明では、土木構造物に使用する円柱ブロックであって、円柱ブロックの円柱外周部には、円柱ブロックの軸方向に沿って複数の円環状凹凸部が配置され、円環状凹凸部は、円周方向に凹部と凸部が交互に等ピッチで並び、円柱ブロックの軸方向に沿って配置された複数の円環状凹凸部の内、隣り合う円環状凹凸部の凹部と凸部が円周方向に半ピッチだけ位相が円周方向にズレた状態にある構成の円柱ブロックとした。
【０００６】
また、第２の観点に係る発明では、第１の観点に係る発明の土木構造物において、円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した凸部の断面形状が、矩形、半円弧形、三角形、台形、および複数の曲率を持つ弧を連続的に繋いで形成される形状から成る構成の円柱ブロックとした。
【０００７】
また、第３の観点に係る発明では、第１又は２の観点に係る発明の土木構造物において、円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した凹部の断面形状が、円柱ブロックの軸方向に垂直な面で切断した凸部の断面形状と互いに相補的な形状を有している構成の円柱ブロックとした。
【０００８】
また、第４の観点に係る発明では、第１乃至第３の観点に係る発明のいずれかの土木構造物において、円環状凹凸部の少なくとも１つの凸部には、円柱ブロックの軸方向に向かって伸びる貫通孔が設けられている構成の円柱ブロックとした。
【０００９】
また、第５の観点に係る発明では、第１乃至第４の観点に係る発明のいずれかの円柱ブロックを使用して構築した土木構造物であって、円柱ブロックの軸方向を垂直方向に又は水平な１方向に向けて、複数の円柱ブロックを互いに接触させて配置し、一方の円柱ブロックの凸部と他方の円柱ブロックの凹部を噛合せて配置した構成の土木構造物とした。
【００１０】
また、第６の観点に係る発明では、第４の観点に係る発明の円柱ブロックを使用して構築した土木構造物であって、円柱ブロックの軸方向を垂直方向に又は水平な１方向に向けて、複数の円柱ブロックを互いに接触させて配置し、一方の円柱ブロックの凸部と他方の円柱ブロックの凹部を噛合せて配置し、一方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔と、他方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔に少なくとも１つのロックピンを挿入する構成の土木構造物とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、円柱ブロックの円柱外周部に、円柱ブロックの軸方向に沿って複数の円環状凹凸部を配置し、円環状凹凸部には、円周方向に凹部と凸部が交互に等ピッチで並び、更に、円柱ブロックの軸方向に沿って配置された複数の円環状凹凸部の内、隣り合う円環状凹凸部の凹部と凸部が円周方向に半ピッチだけ位相が円周方向にズレた状態にある構成の円柱ブロックとしているため、複数の円柱ブロックを設置して土木構造物を構築する際に、隣接する円柱ブロック同士が互いに噛合い、互いに拘束し合うことによって、強固な土木構造物を低コストで構築することができる。
【００１２】
また、円柱ブロックの円柱外周部に設けた円環状凹凸部が土木構造物の周囲の地盤等に噛み込み、地盤等と一体になった強固な土木構造物を低コストで構築することができる。
【００１３】
更に、本発明によれば、円柱ブロックの円柱外周部に設けた円環状凹凸部の凸部には、円柱ブロックの軸方向に向かって伸びる貫通孔が設けられており、このような円柱ブロックを複数個隣接設置して土木構造物を構築する際に、一方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔と、他方の円柱ブロックの凸部に設けた貫通孔に少なくとも１つのロックピンを挿入することが可能となり、円柱ブロック同士が互いに離れることのないよう拘束し合うため、更に強固な土木構造物を低コストで構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係る円柱状ブロックの１例として、円柱外周部に円環状凹凸部を備えた円柱状ブロックを示したものである。
【図２】図２は、本発明に係る円柱状ブロックであって、円柱外周部に設けた円環状凹凸部の凸部に貫通孔を備えた円柱状ブロックを示したものである。
【図３】図３は、図１に示した円柱状ブロックを２つ組み合わせた状態を示したものである。
【図４】図４は、図１に示した円柱状ブロックを２つ組み合わせた状態を示したものであって、円柱状ブロックの軸方向に所定のズレを設けて配置した状態を示したものである。
【図５】図５は、図２に示した円柱状ブロックを２つ組み合わせた状態を示したものであって、貫通孔にロックピンを挿入した状態を示したものである。
【図６】図６は、土木構造物を構築する際に、複数の円柱状ブロックを隣接させて配置した状態の平面図を示したものであり、図中の斜線部は、２つの隣接する円柱状ブロックの円環状凹凸部が互いに噛合っている部分を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。  図１は、本発明に係る円柱状ブロック１の１例として、円柱外周部１０に円環状凹凸部２０を備えた円柱状ブロック１を示したものであり、図２は、本発明に係る円柱状ブロック１であって、円柱外周部１０に設けた円環状凹凸部２０の凸部２１に円柱状ブロック１の軸芯に平行な貫通孔２１−１を備えた円柱状ブロック１を示したものである。
【００１６】
図１および図２に示す円柱状ブロック１は、中空円柱状の形状を有するものとして描かれているが、中空円柱状の形状に限定されるものではなく、中実円柱状の形状や、中空円柱状の内側中空部分に隔壁（含む底面壁）を設けた形状のものであっても良く、本明細書における中空円柱状の形状には、これらの全ての形状が含まれるものと定義する。
【００１７】
本発明に係る円柱状ブロック１の円柱外周部１０には、円柱ブロック１の軸方向に沿って複数の円環状凹凸部２０が円柱状ブロック１と一体的に設けられている。
各円環状凹凸部２０では、円柱状ブロック１の円周方向に凸部２１と凹部２２が交互に等ピッチで並んでいる。
また、円柱ブロック１の軸方向に沿って配置された複数の円環状凹凸部２０の内、隣り合う円環状凹凸部２０の凸部２１と凹部２２が円周方向に半ピッチだけ位相が円周方向にズレた状態にある。
【００１８】
ここで、円柱状ブロック１の直径（円柱外周部１０に設けられた凸部２１と凹部２２の平均径）や軸方向長さ等の寸法や、円柱外周部１０に設けられた凸部２１と凹部２２の断面寸法は特に限定されるものではない。
また、本明細書の円柱状ブロック１の形状において、断面外周（円柱外周部１０に設けられた凸部２１と凹部２２の平均直径に相当する部分をいう）が円形に限定されるものではなく、楕円、５角形以上の多角形を含む概念であり、更に、円柱外周部１０がテーパー角を有する円錐台や角錐台をも含む概念である。
【００１９】
また、円柱外周部１０に設けられた凸部２１の断面形状（円柱状ブロック１の軸心に垂直な断面における形状）は、矩形、半円弧形、三角形、台形、および複数の曲率を持つ弧を連続的に繋いで形成される形状から選択される１種類、又は複数の種類の組み合わせから構成することができる。
【００２０】
更に、円柱外周部１０に設けられた凹部２２の断面形状（円柱状ブロック１の軸心に垂直な断面における形状）は、凸部２１の断面形状と互いに相補的な形状を有している構成とすることができる。  すなわち、少なくとも２つの円柱状ブロック１を隣接して配置したときに、隣り合う一方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凸部２１と、他方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凹部２２とは、互いに嵌り合うようになっている。
【００２１】
円柱状ブロック１の円柱外周部１０には、円柱ブロック１の軸方向に沿って複数の円環状凹凸部２０が設けられており、隣り合う一方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凸部２１と、他方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凹部２２とは、互いに嵌り合うようになっているため、隣接して設置された円柱状ブロック１は、円柱状ブロック１の回転方向および円柱状ブロック１の軸方向の動きが互いに拘束し合うことになる。
【００２２】
円柱状ブロック１は、コンクリートを使用して形成することができる。  使用するコンクリートとしては、透水性コンクリートおよび非透水性コンクリートのいずれであってもよい。
また、円柱状ブロック１はコンクリート製に限定されるものではなく、防錆処理をした鉄等の金属製としたり、耐腐食性を備えた樹脂材料製、あるいは樹脂系複合材料製としても良い。
【００２３】
次に、図２に記載された円柱状ブロック１について説明する。  図２に記載された円柱状ブロック１が、これまで説明してきた円柱状ブロック１と相違する点は、円柱外周部１０に設けた円環状凹凸部２０の凸部２１に円柱状ブロック１の軸芯に平行な貫通孔２１−１を備えていることにある。  この貫通孔２１−１は、円柱状ブロック１の円柱外周部１０に設けた円環状凹凸部２０の全ての凸部２１に設けるようにしても良いし、一部の凸部２１にのみ貫通孔２１−１を設けるようにしても良い。
【００２４】
上述したように、少なくとも２つの円柱状ブロック１を隣接して配置したときに、隣り合う一方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凸部２１と、他方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凹部２２とは、互いに嵌り合うようになっており、ここで説明した貫通孔２１−１は、一方の円柱状ブロック１に設けられた貫通孔２１−１と他方の円柱状ブロック１に設けられた貫通孔２１−１は連通するような位置に配置されている。
【００２５】
従って、後述するように一方の円柱状ブロック１に設けられた貫通孔２１−１と他方の円柱状ブロック１に設けられた貫通孔２１−１に少なくとも１つのロックピンを挿入して隣接する円柱状ブロック１を互いに拘束することができるようになっている。
【００２６】
次に、複数の円柱状ブロック１を設置することにより土木構造物を構築する方法について説明する。
土木構造物としては、擁壁構造、護岸壁構造、漁礁構造物、地下雨水貯水構造物、軟弱地盤補強構造物、公園用遊具構造物等が考えられるが、これらに限定されるものではない。  このような土木構造物は、本発明に係る中空または中実の円柱状ブロック１や、中空であって、中空部分に隔壁（あるいは底面壁）を備えた円柱状ブロック１を複数組み合わせて設置することにより構築することができる。
【００２７】
上述した土木構造物を構築する場合、複数の円柱状ブロック１を組み合わせて設置することになる。  図３は、説明を簡単にするために、図１に示した円柱状ブロック１を２つ組み合わせた状態を示したものである。  図３に示すように、円柱状ブロック１を２つ組み合わせて設置した場合、隣り合う一方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凸部２１と、他方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凹部２２とは、互いに嵌り合うようになっているため、隣接して設置された円柱状ブロック１は、円柱状ブロック１の回転方向および軸方向の動きが互いに拘束し合うことになる。
【００２８】
円柱状ブロック１を２つ組み合わせた状態を示した図３では、円柱状ブロック１の軸方向を垂直方向に向けた状態で示してあるが、実際に土木構造物を構築する場合、円柱状ブロック１の軸方向を垂直方向に向けて設置する（縦置き）ようにしても良いし、円柱状ブロック１の軸方向を水平方向に向けて設置する（横置き）ようにしても良い。
【００２９】
図４は、図３と同様に、図１に示した円柱状ブロック１を２つ組み合わせた状態を示したものであって、２つの円柱状ブロック１の軸方向位置をずらして隣接させ、設置した状態を示したものである。  このように、２つの円柱状ブロック１の軸方向位置をずらして設置した場合であっても、円柱ブロック１の軸方向に沿って複数の円環状凹凸部２０が設けられているので、隣り合う一方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凸部２１と、他方の円柱状ブロック１における円環状凹凸部２０の凹部２２とを互いに嵌り合うようにして設置することが可能となる。
従って、隣接して設置された２つの円柱状ブロック１は、互いの円柱状ブロック１の回転方向および軸方向の動きを互いに拘束し合うことが可能となる。
【００３０】
このように、隣り合う２つの円柱状ブロック１の軸方向位置をずらして設置することができれば、上述したような縦置き配置や横置き配置によって土木構造物を構築する場合、例えば、傾斜した地盤上や湾曲した法面に沿って円柱状ブロック１を配置して土木構造物を構築することができるので、土木構造物の形状に制約されることがない。
【００３１】
また、縦置き配置や横置き配置によって土木構造物を構築した場合には、隣接する円柱状ブロック１の凸部２１と凹部２２とが噛合って互いの動きを拘束するだけではなく、地盤土壌や法面側裏込め材などと接触する円柱状ブロック１の凸部２１が、地盤土壌や法面側裏込め材と噛合って設置されるため、本発明の円柱状ブロック１によれば、より堅固な土木構造物を構築することが可能となる。
【００３２】
次に、図５に示す２つの円柱状ブロック１を隣接して設置する方法について説明する。  図５は、図２に示した円柱状ブロック１を２つ組み合わせた状態を示したものであって、貫通孔２１−１にロックピン２３を挿入した状態が示されている。
図２に示した円柱状ブロック１では、円柱外周部１０に設けた円環状凹凸部２０の凸部２１に円柱状ブロック１の軸芯に平行な貫通孔２１−１が設けられている。
【００３３】
図２に示した円柱状ブロック１を使用して土木構造物を構築する場合、隣接する一方の円柱状ブロック１の貫通孔２１−１と、隣接する他方の円柱状ブロック１の貫通孔２１−１とを、連通するように位置合わせをして円柱状ブロック１を設置し、連通した２つの貫通孔２１−１にロックピン２３を挿入する。
【００３４】
このように、貫通孔２１−１にロックピン２３を挿入することにより、更に隣接する円柱状ブロック１は、互いに更に強固に拘束されるので、堅固な土木構造物を構築することが可能となる。
【００３５】
なお、ここで使用するロックピン２３は、貫通孔２１−１に挿入できる形態のものであれば特に形状、寸法が限定されるものではない。  また、ロックピン２３の材料としては、防錆処理した棒鋼等を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
図６は、複数の円柱状ブロック１を隣接させて縦置き配置した土木構造物の一部を取り出して平面図として示したものであり、図中の斜線部は、２つの隣接する円柱状ブロック１の円環状凹凸部が互いに噛合っている部分を示したものである。
【００３７】
このように複数の円柱状ブロック１を隣接させて設置して土木構造物を構築することにより、それぞれの円柱状ブロック１に対して、円環状凹凸部が互いに噛合っている部分を円周上の複数箇所において設けることが可能となり、極めて堅固な土木構造物を構築することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１          円柱状ブロック
１０        円柱外周部
２０        円環状凹凸部
２１        凸部
２１−１    貫通孔
２２        凹部
２３        ロックピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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