(57)【要約】【課題】現場施工が容易で、杭にも柱にも使用可能であって、意匠性も良好でかつリサイクル材によって製造可能な柱状材を提供しようとするものである。【解決手段】金属筒４を有し、金属筒４の内側及び外側を一体成型した合成樹脂で覆って柱状１に形成し、その一端に結合用挿入突起２を有し、他端に結合用被挿入凹部３を有し、結合用被挿入凹部３の底は金属筒４の他端の内側に位置するようにしたため、１本の柱状材１に他の柱状材１を結合する場合に１本の柱状材の被挿入部に他の柱状材の挿入部を圧入しても金属筒４がその圧入による圧力を受け、強固に結合することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属筒を有し、前記金属筒の内側及び外側が一体成型された合成樹脂で覆われた柱状であるとともに、一端に結合用挿入部を有し、他端に結合用被挿入部を有し、前記結合用被挿入部の底は前記金属筒の両端の間に位置するように構成された柱状材。
【請求項２】
合成樹脂は木の炭化温度より低い温度で軟化するものであり、さらに合成樹脂には木粉が混入され、その木粉の粒径は木紛３〜３００ミクロンである請求項１記載の柱状材。
【請求項３】
先端が尖った円錐状をなし、上面に結合用挿入部の圧入される開口を有する先端チップを有する請求項１記載の柱状材。
【請求項４】
上端に保護キャップの被せられた請求項１記載の柱状材。
【請求項５】
複数の柱状材が結合され、その結合部分に装着される鍔状のコマの装着された請求項１記載の柱状材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば土木工事に用いられる杭や建材の柱等に用いられる柱状材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木工事に用いられる杭として長さが１〜１．５ｍ程度の小さなものでは杉などの間伐材を用いたり、長さがそれ以上のものにあっては鉄筋を入れたコンクリート製であったり、鉄製であった。あるいは建築用の柱などに用いる柱状材は杉や檜の材木を角柱状に削り出したものである。
【０００３】
土木工事に用いられるものとして杉などの間伐材を用いたものは腐り易く、防腐剤などを染み込ませると焼却処分に伴って、有害なガスが排出されるため後日焼却処分ができなくなるという問題がある。またコンクリート製のものや鉄製のものであると重量が大きく、現場までの運搬や施工上取り扱いが困難であったり、長すぎる場合にも容易に切断ができないという問題があった。
【０００４】
建築用の柱に用いられる杉や檜の材木は資源が枯渇しており、また多くの樹木を伐採することによる環境破壊の問題がある。また建築用の柱材に防腐剤やシロアリ対策の薬品処理を行うと、上記のような廃棄時の問題に加えて、生活空間に有機ガス（ＶＯＣ）が排出され、シックハウス症候群の原因になるという問題があった。
【０００５】
以上の見地から特許文献１や特許文献２に記載の技術が開発された。特許文献１に記載のものは、廃棄木材を粉砕した木粉と、廃棄プラスチックの粉末を混合して金属パイプの内側あるいは外側に被せたものである。この特許文献１に記載のものは、金属パイプ以外のものは廃棄された材料の再利用であるため、廃棄物の問題や資源の問題などの見地から好ましいものである。
【０００６】
また特許文献２に記載のものは、上記特許文献１のものに加えて金属パイプの内側に発泡樹脂やモルタルなどの充填材を充填したもので、特許文献１に記載のものを、より強固にしたものである。
【特許文献１】
特開平８−１３５０８８号公報
【特許文献２】
特開平８−１５６１２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のような特許文献１に開示されたパイプ部材は、パイプ部材を長尺のものとして用いることが前提となっており、長過ぎる場合には切断して用いるものの互いに繋ぐ技術が開示されていない。これに対し、特許文献２には金属筒をテーパー状に形成し、金属筒を互いに結合することによってパイプ部材を、互いに結合することが開示されているが、自由な長さに切断して互いに結合することは不可能である。
【０００８】
さらに両特許文献に記載のものは、杭として使用する場合に強い力で地面に打ち込む対策がなく杭として使用することは不可能である。
【０００９】
本発明は以上の点に着目し、資源の問題もなく、さらに廃棄も容易であるという特性に加えて、自由な長さに切断可能であって、しかも杭としても柱としても使用可能な柱状材を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
金属筒を有し、金属筒の内側及び外側を一体成型した合成樹脂で覆って柱状に形成し、その一端に結合用挿入部を有し、他端に結合用被挿入部を有し、結合用被挿入部の底は金属筒の他端の内側に位置するようにしたため、１本の柱状材に他の柱状材を結合する場合に１本の柱状材の被挿入部に他の柱状材の挿入部を圧入しても金属筒がその圧入による圧力を受け、強固に結合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、金属筒を有し、前記金属筒の内側及び外側が一体成型された合成樹脂で覆われた柱状であるとともに、一端に結合用挿入部を有し、他端に結合用被挿入部を有し、前記結合用被挿入部の底は前記金属筒の両端の間に位置するようにしたものであり、圧入による圧力を金属筒が受けるという作用を有する。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の柱状材の実施例について図に沿って詳細に説明する。図１は本発明の柱状材の実施例１の土木工事に用いられる杭１の斜視図、図２はその断面図である。また図３は図２の上部の拡大断面図である。
【００１３】
杭１の下端には結合突起２を有し、上端には結合凹部３を有している。また杭１の内部には鋼鉄板よりなる鉄筒４が、同時成型によって埋め込まれている。そして図３に示すように結合凹部３の底面の位置は、鉄筒４の上端より距離ｈだけ下に位置している。
【００１４】
杭１は、清涼飲料水の空容器を回収し、粉砕された材料であるポリエチレン・テレフタレート（以下ＰＥＴと書く）や種々の容器の廃品を粉砕して回収されたポリプロピレン（以下ＰＰと書く）あるいはナイロンなどの合成樹脂を射出成型あるいは押し出し成型して作られる。
【００１５】
ここで杭１として、上記のような合成樹脂のみ、あるいは合成樹脂に木粉が混入されているものの２種を準備することができる。合成樹脂として上記に例示したものは、木の炭化温度より軟化温度が低く、木粉と混合した後に成型を行っても木粉が炭化することはない。
【００１６】
また木粉として、製材やその他の木工場から排出される鋸屑を利用することができる。木粉の径として３〜３００ミクロン程度であると、杭１を肉眼で見た時には木肌に見える。木工場から排出される鋸屑の寸法が大きい場合は、粉砕を施すことによって、適切な大きさにする。ここで適切な大きさとは、上記の合成樹脂と混合して成形した場合に、木肌の感じが出る大きさである。
【００１７】
このようにして作られた杭１に対し、図４、図５、図６のような部材を組み合わせて使用する。先ず、図４に示すものは鉄などの強固な材料で作られた先端チップ５で円錐形をしており、上面に杭１の結合突起２の圧入される圧入口６が形成されている。
【００１８】
図５に示すものは保護キャップ７であり、これも鉄などの強固な材料で作られ、下面に杭１の結合凹部３に圧入する突起８が形成されている。この保護キャップ７は杭１の上端に装着して使用するもので、この保護キャップ７によって杭１をハンマーや重機のシャベルなどで叩く場合の保護を図るものである。
【００１９】
図６に示すものはコマ９であり、これも鉄板などの強固な材料で鍔状に作られ、中央に杭１の結合突起２の挿入される挿入口１０を有している。これは、複数の杭１を結合して長い杭として軟弱な地盤に使用する場合に、軟弱な地盤に対しても十分な抗力を有するように用いられるものである。
【００２０】
図７に２個の杭１を結合し、先端に先端チップ５を圧入し、２つの杭１の結合部にコマ９を挿入し、最上端に保護キャップ７を圧入した状態を示す。この状態で地面に立て、上端を重機のシャベルなどで叩く。
【００２１】
すると、先端に鉄でできた先端チップ５が圧入されているため、杭１が合成樹脂で作られていても、先端チップ５が地面に突き刺さり杭１が痛むことなく、地面に埋没して行く。
【００２２】
軟弱な地盤に杭１を用いる場合には、コマ７によって杭１が容易に沈むことがなく、杭１を構築物の基礎として用いることができる。そしてコマ９として直径の異なる数種のものを用意しておくと、地盤の強度や杭１が受ける力によって適切なコマ９を選択することができる。地盤が十分に強固な場合はコマ９を装着せずに複数の杭１を結合すればよい。
【００２３】
複数の杭１を結合する場合に、下の杭１の上端の結合凹部３に、上の杭１の下端の結合突起２が圧入される。この圧入によって下の杭１の上端の結合凹部３は外に広がるのであるが、結合凹部３の底面の位置は、鉄筒４の上端より距離ｈだけ下に位置しており、その広がりは鉄筒４によって抑えられる。
【００２４】
つまり杭１が合成樹脂で作られていても、強固な圧入による結合力を得ることができる。特に合成樹脂の多くがクリープ現象を有し、長期間の強い静圧を受けると次第に変形するのであるが、この変形を鉄筒４が防止する。
【００２５】
以上の例では、２つの杭１として同じものを使用する例を示したが、上の杭１だけを木粉の混入されたものを用い、上の杭１だけが地面から露出するようにすると、あたかも木質の杭１が地面に打ち込まれているように見える。これによって、価格の高い木粉入りの杭１を部分的つまり見える部分にだけ用いることができる。また杭１を２つ組み合わせる例を示したが、無論３つ以上組み合わせてもよいし、単独で使用してもよい。
【００２６】
以上の例は杭として用いる例を示したが、柱としても使用することができる。つまり、上記で杭１と表現したもの全てを木粉混入のものにし、複数本結合することで、円柱として使用することができる。建築物の内装に使用する場合は、木粉の粒径を小さくし、混合率を上げることによって、木質感を出すことができる。
【００２７】
また以上の例では円柱状であったが、四角に押し出し成型あるいは射出成型することによって角柱とすることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の柱状材は上記の如く木紛と合成樹脂との混合物で構成したので、鉄筋コンクリートや鉄より構成されたものと比較して切断などの加工が容易であり、重量も軽い。このため本発明を土木用の杭に用いた場合に現場へ輸送が容易であり、現場での切断や釘打ちなどの加工が容易である。特に、杭を互いに結合して用いることが容易であるので、１本の長さを短く作っておき、使用現場で組み合わせるようにすると、生産や保管あるいは取り扱いが容易になる。
【００２９】
しかも上記のとおり本発明の柱状材は、防腐剤や防虫剤などを用いる必要がないため、焼却が容易で、建築の材料として用いても室内にＶＯＣが発生し、シックハウス症候群の原因になることはない。池の護岸工事に用いても水中に薬剤が溶出することがなく、水中生物に影響を与えることがない。そして屋外の工作物、例えば公園の遊戯具に用いる場合にも防腐剤などを用いる必要がないため、遊戯具を用いる幼児などの健康へ与える影響もない。
【００３０】
また木紛と合成樹脂との混合物よりなるため、湿気の多い場所で使用しても腐ることはない。つまり杭や柱の表面部分の木紛は湿気に曝されて腐る場合があるが、内部にまで腐りは進行せず、全体的な強度が落ちることはない。
【００３１】
合成樹脂として塩素や硫黄分を含まないもの、例えばＰＥＴやＰＰあるいはナイロン等を用いると、完全な焼却を行うことができ、その際に有害なガスを生じないようにすることは容易である。
【００３２】
さらに合成樹脂としてＰＥＴボトルを粉砕したものも用いることができ、廃棄物のリサイクルに寄与することができる。ＰＰやポリエチレンは極めて安定な合成樹脂であり接着が困難であるが、本発明のものは木紛の混合によって表面に露出した木紛が接着に寄与し、木材の接着に用いられる一般的な接着剤によっても接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の柱状材の実施例１を示す斜視図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同、部分拡大断面図である。
【図４】本発明の柱状材に用いる先端チップの斜視図である。
【図５】本発明の柱状材に用いる保護キャップの斜視図である。
【図６】本発明の柱状材に用いるコマの斜視図である。
【符号の説明】
１  杭
２  結合突起
３  結合凹部
４  鉄筒
５  先端チップ
６  圧入口
７  保護キャップ
８  突起
９  コマ
１０  挿入口
【図１】
2004332514.tif 000003
【図２】
2004332514.tif 000004
【図３】
2004332514.tif 000005
【図４】
2004332514.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004332514.tif 000008
【図７】
2004332514.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月25日(2003.7.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の柱状材の実施例１を示す斜視図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同、部分拡大断面図である。
【図４】本発明の柱状材に用いる先端チップの斜視図である。
【図５】本発明の柱状材に用いる保護キャップの斜視図である。
【図６】本発明の柱状材に用いるコマの斜視図である。
【図７】本発明の柱状材を複数組み合わせた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  杭
２  結合突起
３  結合凹部
４  鉄筒
５  先端チップ
６  圧入口
７  保護キャップ
８  突起
９  コマ
１０  挿入口