(57)【要約】      （修正有）【課題】  容易に組積可能で、目地材や補強材を用いずに、引張力、剪断力、曲げモーメントに耐力発揮する組積ブロックの造形設計原則及び、組積ブロックを提供する。【解決手段】全て同形の組積ブロックが組合わさることで、織布状の組積状態を形成し、耐力を組積ブロック間で伝達する組積ブロック。また、同時に組積ブロックが組み合う面の半分の面積が、凹凸部に使用されるため最大の耐力を発揮する組積ブロックの造形設計原則及び、上記造形原則をもちいた組積ブロック。【選択図】図６
2007126952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状が、方形又は円形である原材を用いて、第１組積方向軸と交叉する初期基準面（図３の５参照）を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に、互いに交叉する２本の線による十字分割を施して、４つの区画となし、当該十字分割の交点（図３の６参照）に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施し（図４参照）、
次に、第１組積方向軸（図６の７参照）と交叉する第２組積方向軸（図６の８参照）を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面を、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に、互いに交叉する２本の線による十字分割を施して、４つの区画となし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計（図６参照）を施すことを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項２】
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状が、四方形、六方形、八方形等の偶数方形、並びに楕円形又は真円形の円形であり、且つ、当該初期基準面の形状が、互いに交叉する２本の線により四等分に十字分割することができるような形状を有する原材を用いて、第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に、互いに交叉する２本の線による四等分十字分割を施して、等しい面積を有する４つの区画となし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施し、
次に、第１組積方向軸と交叉する第２組積方向軸を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面を、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に、互いに交叉する２本の線による四等分十字分割を施して、等しい面積を有する４つの区画となし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施すことを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法における、第１組積方向軸方向及び第２組積方向軸方向への掘り下げのいずれか一つを、該当する十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、該当する組積方向軸と交叉する掘り下げ軸を設け、当該掘り下げ軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施すことにより湾曲状の壁面形成を可能とし、
又は、第１組積方向軸方向及び第２組積方向軸方向への掘り下げの両方を、該当する十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、該当する組積方向軸と交叉する掘り下げ軸を設け、当該掘り下げ軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施すことによりドーム状の壁面形成を可能とすることを特徴とする、請求項１及び２に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項４】
板状の原材の上面図に任意の図形を描き、当該任意図形と同形又は異形の２乃至６個の図形（派生図形）を、当該派生図形の各々の周縁が当該任意図形の周縁上の１点または２点を共有するように、当該任意図形の中心から３６０°を当該２乃至６個の派生図形の総数で除して求まる角度をピッチとして当該任意図形の外側に配置した、当該任意図形と当該２乃至６個の派生図形で成る複合図形を作成し、
次に、当該複合図形を複製して２個の複合図形となし、一方はそのままで、他方の複合図形を、当該複合図形の中心から３６０°を当該２乃至６個の派生図形の個数で除して求まる角度で回転させ、当該２つの複合図形の中心部にある上記任意図形の中心が一致するように接合し一体化することにより形状が決定されることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項５】
板状の原材の上面図に、正偶数方形及び円形（楕円形又は真円形）のいずれかの図形を描き、当該正偶数方形と同形の図形（派生図形）を、当該正偶数方形の辺数を２で除した個数だけ作成し、当該個数の派生図形を、当該正偶数方形の１辺と当該派生図形の１辺が共有され、且つ当該派生図形と共有される当該正偶数方形の辺どうしは隣接しない規則をもって、当該正偶数方形の外側に配置した、当該正偶数方形と当該個数の派生図形で成る複合図形を作成し、
又は、板状の原材の上面図に、円形（楕円形又は真円形）の図形を描き、当該円形と同形の図形（派生図形）を２乃至６個作成し、当該２乃至６個の派生図形を、当該派生図形の各々の周縁が当該円形の周縁上の１点又は２点を共有するように、当該円形の中心から３６０°を当該２乃至６個の派生図形の個数で除して求まる角度をピッチとして当該円形の外側に配置した、当該円形と当該２乃至６個の派生図形で成る複合図形を作成し、
次に、当該複合図形を複製して２個の複合図形となし、一方はそのままで、他方の複合図形を、当該複合図形の中心から３６０°を該当する派生図形の個数で除して求まる角度で回転させ、当該２つの複合図形の中心部にある上記当該正偶数方形又は当該円形の中心が一致するように接合し一体化することにより形状が決定されることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。（図７参照）
【請求項６】
請求項４に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法における、複合図形中の派生図形の個数を２で除して小数点以下は切上げ又は切下げて成る整数個の派生図形が、当該複合図形の中心にある任意図形の周縁上で互いに最遠の位置となるように配置され、当該中心にある任意図形と当該整数個の個々の派生図形の接点又は接線において、当該中心にある任意図形及び当該整数個の個々の派生図形の鉛直線が同一平面上で交叉し、且つ全ての交叉角度が同一であるように折り曲げられて成る複合図形とすることにより、湾曲状の壁面形成を可能とし、
又は、複合図形中の全ての派生図形が、当該中心にある任意図形と個々の派生図形の接点又は接線において、当該中心にある任意図形及び当該個々の派生図形の鉛直線が同一平面上で交叉し、且つ全ての交叉角度が同一であるように折り曲げられて成る複合図形とすることにより、ドーム状の壁面形成を可能とすることを特徴とする、請求項４に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項７】
請求項５に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法における、複合図形中の派生図形の個数を２で除して小数点以下は切上げ又は切下げて成る整数個の派生図形が、当該複合図形の中心にある任意図形の周縁上で互いに最遠の位置となるように配置され、当該中心にある任意図形と当該整数個の個々の派生図形の周縁辺、接点又は接線において、当該中心にある任意図形及び当該整数個の個々の派生図形の鉛直線が同一平面上で交叉し、且つ全ての交叉角度が同一であるように折り曲げられて成る複合図形とすることにより、湾曲状の壁面形成を可能とし、
又は、複合図形中の全ての派生図形が、当該中心にある任意図形と個々の派生図形の周縁辺、接点又は接線において、当該中心にある任意図形及び当該個々の派生図形の鉛直線が同一平面上で交叉し、且つ全ての交叉角度が同一であるように折り曲げられて成る複合図形とすることにより、ドーム状の壁面形成を可能とすることを特徴とする、請求項５に記載の壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
【請求項８】
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状が、任意の形状を有する原材を用いて、第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して、４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第１設計工程を施し、
次に、第１組積方向軸と交叉する第２組積方向軸を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凸部を有する面に対して、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に原材奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第２設計工程を施し、
次に、上記第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凹部を有する面に対して、第２組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの８分の１を掘り下げることにより、隙間のできない壁面形成を可能とすることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。（図８参照）
【請求項９】
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状が、四方形、六方形、八方形等の偶数方形、並びに楕円形又は真円形の円形であり、且つ、当該初期基準面の形状が互いに交叉する２本の線により四等分に十字分割することができるような形状を有する原材を用いて、
第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に四等分十字分割を施して、等しい面積を有する４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第１設計工程を施し、
次に、第１組積方向軸と交叉する第２組積方向軸を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凸部を有する面に対して、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に四等分十字分割を施して、等しい面積を有する４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に原材奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第２設計工程を施し、
次に、上記第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凹部を有する面に対して、第２組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの８分の１を掘り下げることにより、隙間のできない壁面形成を可能とすることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。（図８参照）
【請求項１０】
請求項１乃至３並びに請求項８乃び９に記載の組積ブロックの形状設計方法における、第１組積方向軸及び第２組積方向軸と異なる第３組積方向軸を設定し、当該第３組積方向軸に関しても、請求項１乃至３並びに請求項８乃び９に記載の凹凸形成のための掘り下げを行うことにより、３種の組積方向軸に組積を可能とすることを特徴とする、団塊形成用組積ブロックの形状設計方法。（図１２参照）
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載の組積ブロックの形状設計方法において、完成した組積ブロックの内部の一部又は全部を空隙とし、又は完成した組積ブロックに貫通孔を設けることを特徴とする、請求項１乃至１０に記載の組積ブロックの形状設計方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載の組積ブロックの形状設計方法において、完成した組積ブロックの内部に、金属又はプラスチック製の筋材や網材を補強材として埋設することを特徴とする、請求項１乃至１１に記載の組積ブロックの形状設計方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の組積ブロックの形状設計方法を用いてなされた形状設計に基づいて製造されたものであることを特徴とする、組積ブロック。
【請求項１４】
請求項１３に記載の組積ブロックを用いて構築されたものであることを特徴とする、組積ブロック構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、土木建築、緊急災害用シェルター、生活用品、玩具等に用いられる組積ブロックの形状を設計する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の土木建築分野で用いられる石材、レンガ、陶器、コンクリート等で成る組積ブロックの形状は、主として各組積ブロック間の圧縮力への耐力の発揮を考慮して、直方体や立方体が主体であり、各組積ブロック間の引張力、せん断力、曲げモーメントへの耐力発揮は、各組積ブロック間に充填される漆喰、コンクリート、化学合成品その他の材料で成る目地材、あるいは鉄筋等の補強材が担うように、組積ブロックの形状は設計されてきた。また、剪断力を担う組積ブロック間の摩擦力を増加させるため、組積ブロック自体の巨大化や、摩擦面積の増加のみを目的とした形状の複雑化も行われてきた。
【特許文献１】特開２０００−００１９３０号公報
【特許文献２】特開２００３−０４９５４５号公報
【０００３】  したがって、組積ブロックそのものに引張力、せん断力、曲げモーメントへの耐力発揮が可能なように形状設計が施されたものは、玩具用の組積ブロックに一部見られるのみであり、それも曲げモーメントへの耐力発揮が考慮された形状が主体であり、引張力、せん断力への耐力発揮はほとんど考慮されていないうえ、凹凸部の面積が相互に最大となる形状をとっていない。
【特許文献３】特開２０００−３２０５１１号公報
【特許文献４】特開２００１−３４０６６４号公報
【特許文献５】特開２００４−０５１２２１号公報
【特許文献６】特開２００５−１８５４９５号公報
【０００４】  なお、在来軸組工法で用いられる継ぎ手、仕口の形状を有する組積ブロックも製作されることはあるが、これらは土木建築構造物全体の中の一部の組積ブロックに用いられるものであり、組積ブロックの全部又は大部分が同一の継ぎ手、仕口の形状を有する組積ブロックで構成される土木建築構造物は存在しない
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来の組積ブロックは、圧縮力に対してだけその断面積の持つ応力を発揮するように形状設計されているので、各組積ブロック間の引張り力、せん断力、モーメント力への応力発揮は、各組積ブロック間に充填される漆喰、コンクリート、化学合成品その他の材料で成る目地材、あるいは鉄筋等の補強材に担わせる必要がある。また、剪断力を担う組積ブロック間の摩擦力を増加させるため、組積ブロック自体の重量化、巨大化や、摩擦面積の増加のみを目的とした形状の複雑化を行う必要がある。【０００６】  そのため、従来の組積ブロックは、
［課題１］組積ブロック構造物製作における目地材や補強材のコスト増
［課題２］
組積ブロック構造物製作に熟練を要すること及び頑丈な足場構築が必要であること、並びに施工工期の長期化による施工コスト増
［課題３］
目地材や補強材による各組積ブロック間の引張り力、せん断力、モーメント力への応力発揮には力学的限界が伴うことによる、組積ブロック構造物の地震等に対する強度確保が困難であること。
［課題４］目地材や補強材の耐久性が組積ブロックより概して低いというアンバランスにより、組積ブロック構造物の耐久性が目地材や補強材の耐久性に左右されること。したがって組積ブロック構造物は組積ブロックそのものの耐久期間よりはるかに短期間隔で補修メンテナンスを施す必要があること。
［課題５］
従来の組積ブロックにおいては、組積ブロックの自重から発生するブロック間の摩擦力が、組積ブロック構造物の強度を支える主たる力の伝搬手段であるため、ブロックの軽量化を行うと崩れやすくなる欠点があること。
という問題点を抱えている。【０００７】  かくして、目地材や補強材なしで組積ブロック構造物製作を容易に低コストで行え、軽量化が容易であり、かつ耐久性に優れた組積ブロック構造物の製作を可能とする組積ブロックの提供が切望され、その形状設計技術思想の提供が切望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記のとおり、従来の組積ブロックは各種目地材や自重による摩擦力によって耐力を発揮していた。しかし、組積ブロック以外の分野に目を向ければ、材間に接着剤等を用いずに個別の物体が力を伝達しあう方法がある。その例が織布（図１参照）である。【０００９】  また在来軸組工法で用いられる継ぎ手、仕口もまた、材間に接着剤等を用いずに純粋に継ぎ手、仕口の形状だけにより個別の物体が力を伝達しあう方法であると言える。【００１０】  本発明者は、目地材や補強材なしで組積ブロック構造物製作を容易に低コストで行え、軽量化が容易であり、かつ耐久性に優れた組積ブロック構造物の製作を可能とする組積ブロックの形状設計はどうあるべきか、鋭意研究した結果、上記の「織布」と「在来軸組工法で用いられる継ぎ手、仕口」原理に着目して以下のような組積ブロックの形状設計方法を考案し、本発明を完成した。【００１１】  織布において、織糸は交互に上下を入れ換えながら織り込まれることで、互いに力を伝達している（図１参照）。織布自体は膨大な接地面積による摩擦力でも耐力を伝達しているが、ここでは上下を入れ替えて織り込まれる構造に着目した。この平面的な織布の原理を組積ブロックに応用（図２参照）できれば、ブロック自身が耐力を伝達しあえることとなる。【００１２】  一方、在来軸組工法で用いられる継ぎ手、仕口の形状設計において、２つの材が接触する向かい合う面（基準面）に凹凸を設けて継ぐ場合、凹凸部に使用できる面積が相互に最大となるようにするには、凹部又は凸部の面積が基準面の面積（基準面積）の２分の１、つまり基準面積を等分分割してその一方を凹部とし、もう一方を凸部とするような形状設計をなせばよいことが分る。【００１３】  以上の考察に基づき本発明者は、上記の「織布の原理」と「継ぎ手部の面積は基準面積の２分の１」という条件を満たし、さらに同一形状の組積ブロックで原理上無限に組積できる組積ブロックの設計方法を以下のとおり提案する。
［提案１］
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状に対し、第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して４つの区画（図３参照）とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施すことを特徴とする柱形成用組積ブロックの形状設計方法。（図４参照）【００１４】  ここで図１の織布を図５ウに示す状態に分解する。分解した織布のうち、重なっている織糸を接合したと仮定し、図４で作成した組積ブロックと比較すると（図５エ、オ参照）、どちらも第１組積方向軸に対し同じ織布の原理が発生している事が分かる。そして組積ブロックは当該基準面積の半分の面積を凹凸部に使用しており、上下のブロックは全く同形であることが確認できる。これは同形ブロックで原理上無限に組積していくことが可能である事に加え、織布状の組積状態を維持していく事を示している。
［提案２］
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状に対し、第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して４つの区画（図３参照）とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施し（図６参照）、【００１５】  次に、第１組積方向軸と交叉する第２組積方向軸を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面を、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような設計を施すことを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案３］
板状原材の上面図に任意の図形を描き、当該図形の周縁上の１点または２点を共有するように、２個以上の当該図形と同形又は異形の図形（派生図形）を、当該図形の中心から一定の角度をピッチとして配置した、当該図形と派生図形で成る複合図形を作成し、【００１６】  次に、当該複合図形を２個作成し、一方はそのままで、他方の複合図形を一定の角度で回転させ、当該２つの複合図形の中心部にある当該図形の重心部が一致するように接合し一体化して形状が決定されることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案４］
提案１に記した壁面形成用組積ブロックの形状設計方法において、組積方向軸と交叉する掘り下げ軸を設定し、その掘り下げ軸と平行に掘り下げを施すことにより、湾曲壁面又はドーム状壁面形成を可能とすることを特徴とする、壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案５］
提案２に記した壁面形成用組積ブロックの形状設計方法において、複合図形を形成する中心図形とその周縁に配置された派生図形の一部又は全部との間に一定の角度をつけるようにすることにより、湾曲壁面又はドーム状壁面形成を可能とすることを特徴とする、壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案６］
凹凸の形状設計を施す前の材（原材）の基準面（初期基準面）の正面図に描いた形状が、任意の形状を有する原材を用いて、第１組積方向軸と交叉する初期基準面を、第１組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して、４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第１組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第１設計工程を施し、【００１７】  次に、第１組積方向軸と交叉する第２組積方向軸を設定し、当該第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凸部を有する面に対して、第２組積方向軸から見る正面図に描いた図形に十字分割を施して４つの区画とし、当該十字分割の交点に対し点対称の位置にある２区画は、第２組積方向軸と平行に原材奥行きの長さの４分の１を掘り下げる凹部とすることにより、残りの２区画は凸部となるような第２設計工程を施し、【００１８】  次に、上記第２組積方向軸と交叉する原材の初期基準面のうち、上記第１設計工程で形成された凹部を有する面に対して、第２組積方向軸と平行に原材の奥行きの長さの８分の１を掘り下げることにより、隙間のできない壁面形成を可能とすることを特徴とする壁面形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案７］
提案１、３乃び５に記した組積ブロックの形状設計方法における、第１組積方向軸及び第２組積方向軸と異なる第３組積方向軸を設定し、当該第３組積方向軸に関しても、提案１、３乃び５に記した凹凸形成のための掘り下げを行うことにより、３種の組積方向軸に組積を可能とすることを特徴とする、団塊形成用組積ブロックの形状設計方法。
［提案８］
提案１乃至６に記した組積ブロックの形状設計方法において、完成した組積ブロックの内部の一部又は全部を空隙とし、又は完成した組積ブロックに貫通孔を設けることを特徴とする、提案１乃至６に記した組積ブロックの形状設計方法。
［提案９］
提案１乃至７に記した組積ブロックの形状設計方法において、完成した組積ブロックの内部に、金属又はプラスチック製の筋材や網材を補強材として埋設することを特徴とする、提案１乃至７に記した組積ブロックの形状設計方法。【００１９】  以上の造形設計原則に基づいて製造された本発明の組積ブロックを用いることにより、上記の課題は以下のように克服される。
［課題１］
従来の、組積ブロック構造物製作における目地材や補強材のコスト増については、本発明の形状を有する組積ブロックを用いれば、組積ブロック自体が有する継ぎ手や仕口の形状をもって組積ブロックどうしを接合していく工法が可能であるため、目地材や補強材は必要とせず、又は極少量の目地材や補強材を用いて、組積ブロック構造物の製作・施工ができるようになる。
［課題２］
従来の、組積ブロック構造物製作に熟練を要すること及び頑丈な足場構築が必要であること、並びに施工工期の長期化による施工コスト増については、本発明の組積ブロックを用いる組積ブロック構造物製作・施工においては、低高度の構造物の場合は脚立等の移動式足場があれば足り、また高高度の構造物の場合は足場クレーン車等の移動式足場を投入すれば足りるため、頑丈な足場を構築する必要がなく、足場構築のための工期は著しく短縮され、また上記のとおり組積ブロック構造物の製作・施工は従来に比べて熟練を要しない簡単な工程となるため、その工期も著しく短縮されることになる。
［課題３］
従来、目地材や補強材による各組積ブロック間の引張り力、せん断力、モーメント力への応力発揮には力学的限界が伴うことによる、組積ブロック構造物の地震等に対する強度確保が困難であることについては、本発明による組積ブロック構造物の強度確保は、組積ブロックの自重で発生する摩擦力のみに依存するものではなく、組積ブロック自体が有する継ぎ手や仕口の形状をもって組積ブロックどうしを強固に接合したことにより確保されたものであり、老朽化しやすい目地材や補強材に依存したものでもないため、各組積ブロック間の引張り力、せん断力、モーメント力への応力発揮は十分になされ、その結果組積ブロック構造物の地震等に対する強度確保が十分になされたものとなる。
［課題４］
従来、目地材や補強材の耐久性が組積ブロックより概して低いというアンバランスにより、組積ブロック構造物の耐久性が目地材や補強材の耐久性に左右されること。したがって組積ブロック構造物は組積ブロックそのものの耐久期間よりはるかに短期間隔で補修メンテナンスを施す必要があることについては、本発明の組積ブロック構造物においては目地材や補強材は全く使用されず、又は補助的に極少量の目地材や補強材を使用したものであるため、組積ブロック構造物の耐久期限は組積ブロック自体の耐久期限にほぼ等しくなり、補修メンテナンスの時間間隔は従来より著しく長期化される。
［課題５］
従来の組積ブロックにおいては、組積ブロックの自重から発生するブロック間の摩擦力が、組積ブロック構造物の強度を支える主たる力の伝搬手段であるため、ブロックの軽量化を行うと崩れやすくなる欠点があることについては、本発明で提案する造形原則を用いた場合、各ブロックの形状自身が隣り合うブロックに力を伝達するため、摩擦力が減少しても力を伝達する事が可能であり、ブロックを軽量化しても組積ブロック構造物の強度は十分に確保されるようになる。
【発明の効果】
【００２０】  組積ブロックの重量が大きい場合は、従来の組積ブロックと同様の組積ブロックの自重から発生するブロック間の摩擦力に加え、危険断面にあたる２分の１断面積分の持つ断面応力が加算されることとなり、より一層の組積ブロック構造物の強度・耐久性の向上が図れることは言うまでもない。【００２１】  従来の組積ブロックにおいては、組積ブロックの自重から発生するブロック間の摩擦力が、組積ブロック構造物の強度を支える主たる力の伝搬手段であったため、ブロックの軽量化を行うと崩れやすくなる欠点があった。しかし本発明で提案する造形原則を用いた場合、各ブロックの形状自身が隣り合うブロックに力を伝達するため、摩擦力が減少しても力を伝達する事が可能であり、ブロックの軽量化が容易となる。【００２２】  また軽量化が容易であることから、プラスチック素材などを用いて中空の組積ブロックとし、そのままで強度・耐久性に優れた組積ブロック構造物の製作・施工が可能となる。【００２３】  さらに、例えば災害救援時などにおいて、給水タンクとしても用いることができるように設計された多数の中空組積ブロックに飲料水を満たして平トラックで被災地に運搬し、給水後の軽くなった中空の組積ブロックを用いて、臨時の救護シェルター等を、さしたる資材・道具等を要することなく、人力だけで短時間で容易に設置できる（図９参照）など、従来の組積ブロックではありえなかった新規の用途も開けることとなる。【００２４】  またさらに、本発明の組積ブロックを玩具の組積ブロックとして用いるときは、従来のブロック玩具に比べて、その組み立てに当っては空間認識のパズル的要素を解く必要がある玩具（図１０及び図１２参照）となるため、従来のブロック玩具より幼児の教育効果に優れ、また成人の趣味ともなりえ、あるいは認知症等の疾病リハビリテーション効果に優れた玩具としての商品開発も可能となる。【００２５】  本発明で唯一懸念されることは、従来の組積ブロックに比べて形状が複雑になるため、その価格が高くなるであろうということであるが、上記「発明が解決しようとする課題」の課題１、２及び４で述べた従来技術のコスト増要因を全て克服できる組積ブロックであるため、組積ブロック自体の高価格は組積ブロック構造物の製作・施工・メンテナンス全体のコスト減によって相殺されて、さらに十分に余りがあることが予想される。【００２６】  また近年における、コンクリート鋳型製造技術やプラスチックモールド成型技術の進歩、及び石材や木材を用いて造形製作する場合のＮＣ工作機械の目覚しい技術進歩を考慮するとき、本発明の組積ブロック自体の製造コスト増もさほど大きくはならないと思料される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】  目地材や補強材なしで組積ブロック構造物製作を容易に低コストで行え、軽量化が容易であり、かつ耐久性に優れた組積ブロック構造物の製作を可能とする、土木建築用組積ブロック（図１１参照）。応用として、災害支援物資用、仮設建築用、給水タンク兼用型、空気膜構造を用いた大型のイベント用ブロック、浮き輪ブロック（空気膜構造と組積造の融合）用の組積ブロックの形状設計。幼児教育・趣味・認知症リハビリ用玩具としての組積ブロックなど、多種多様な産業上の利用可能性が考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】  一辺１０ｍｍの立方体を、一辺２０ｍｍの立方体の全ての面に対し、一辺２０ｍｍ立方体各面の中心点に対して点対称に配置し接着剤で接合した組積ブロック（図６参照）を計１８個制作した。３次元的に組積していく事が可能で、組積した全体のバランスをとれば倒壊する事は無く、各組積ブロックが織布状の組積状態を形成し、剪断力、曲げモーメントをブロック間で伝達する事を確認した。
【実施例２】  木材で型枠をつくり、奥行き６０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、幅４０ｍｍの請求項９に該当する隙間のできない壁面形成を可能とする組積ブロックを制作した。素材には安価で適度な流動性の得られるシリコンを用いた。計９つの上記ブロックは隙間の無い壁面を形成し、原則を証明した。
【実施例３】  奥行き７５ｍｍ、高さ４０ｍｍ、幅３０ｍｍの提案１に該当する柱状形成を可能とする組積ブロックを制作した。素材は剛性、靭性の高い鉄を用いた。計１１個の組積されたブロックは剪断力、曲げモーメントに強い耐力を発揮し、提案する組積ブロックの造形設計原理の根本が確かなものである事を確認した。（図４及び、図５参照）
【実施例４】  請求項５且つ請求項６に該当するドーム状形成を可能とする板状の原材を用いた組積ブロックを制作した。正六方形の一辺は７ｍｍで、素材は加工が容易なスチレンボードを用いた。図７に示す２種の組積パターンでドーム状の壁面を形成する事を確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】織布の簡略図
【図２】織布の織糸をブロック状に表記した図
【図３】初期基準面の十字分割図
【図４】第一組積方向軸における点対称凹凸図
【図５】織状の組積状態図
【図６】第一組積方向軸且つ第二組積方向軸における点対称凹凸図
【図７】正偶数方形の板状原材からなる組積ブロック図
【図８】隙間の無い壁面形成を可能とする組積ブロックの図
【図９】取っ手付き中空給水タンクからなる緊急災害用シェルターの図
【図１０】正偶数方形の板状原材からなる組積ブロック及び、組積パターンの図
【図１１】建築物と建築構造用組積ブロックの例
【図１２】第一組積方向軸、第二組積方向軸、第三組積方向軸における点対称凹凸図
【符号の説明】
１  織糸
２  織糸
３  織糸
４  織糸
５  第一組積方向軸と交叉する初期基準面
６  十字分割の交点
７  第一組積方向軸
８  第二組積方向軸
９  正面図
１０  左側面図
１１  下面図
１２  右側面図
１３  上面図
１４  背面図
１５  正面図
１６  下面図
１７  組積時の目地パターン
１８  取っ手付き中空給水タンクからなる緊急災害用シェルター
１９  正面図
１９ａ  給水口
１９ｂ  取っ手
２０  背面図
２１  組積時の断面図
２２  切断面指定図
２３  取っ手付き中空給水タンクの断面図
２４  正偶数方形の板状原材からなる組積ブロック
２５  組積パターン
２６  目地パターン
２７  組積パターン
２８  目地パターン
２９  建築物例
３０  建築物例に使用された組積ブロックの拡大図
３１  正面図
３２  左側面図
３３  下面図
３４  右側面図
３５  上面図
３６  背面図
３７  第三組積方向軸まで組積可能である事を示す図
ア  第一組積方向軸における点対称凹凸の例１
イ  第一組積方向軸における点対称凹凸の例２
ウ  織布の分解図
エ  織布分解図の一部
オ  第一組積方向軸における点対称凹凸の例２を鉛直方向に立てた図
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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