(57)【要約】【課題】  複数の石材からなる石材積み重ね構造物に対して、耐震性を大幅に改善し、基礎工事組み立て作業を簡易化する。【解決手段】  積み重ねられた石材間に穿たれた連通穴に軸部材を貫通して、連通穴内面と軸部材との間に十分な隙間を設け、最上の石材の底面の中心部と最下の石材とを、張力を与えられ、この力を弾性部材を解して石材に及ぼす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石材からなる石材積み重ね構造物であって、積み重ねられた各石材間に連通して設けられた穴内に軸部材を貫通して最上の前記石材の底面の中心部と最下の前記石材とが連結されており、前記穴の内壁と前記軸部材の外周面との間には、相対して接する前記石材どうしがそれ等の接触面に沿う摺動を許容するように大きな隙間が設けられ、かつ軸部材はそれ自身内または、前記最上の石材もしくは最下の石材との間に首振り自在な係止構造を有し、さらに前記軸部材に与えた張力を弾性部材を介して前記連結された石材に及ぼすことを特徴とする石材積み重ね構造物。
【請求項２】
弾性部材は圧縮コイルスプリングによるものであることを特徴とする請求項１の石材積み重ね構造物。
【請求項３】
弾性部材には振動減衰装置が並設されていることを特徴とする請求項１または２の石材積み重ね構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、墓石等石材を上下方向に積み重ねてなる石材積み重ね構造物に関し、特に耐震性を大幅に改善し、また基礎工事、組み立て作業を簡易化したものに関する。
【背景技術】
【０００２】  墓石や灯籠等は多数の石材を上下に積み重ねた構造のため、地震で倒壊しやすく、その補強方法について従来から種々の提案がなされている。これ等の提案のうち、特許第３７７８９０７号は、上下に多段に積み重ねられた石材の全体を上下方向に長い連結棒で串刺し状に連結一体化するとともに、最下の石材の下面にその幅寸法を超えて突出するごとく固定部材を前後左右に（計４個）ボルトで固定し、その突出部を基礎ボルトで基礎に固定する石積構造物の耐震装置を提案している。【０００３】  前記の提案における石積構造物の一体化は、連結棒の上端のオネジを最上の石材の下面に設けたメネジに螺合し、また下端のオネジを最下の石材の下面から突出させ、ここにナットを螺合することで達成するものであり、このナットを外すことにより各石材をバラバラに解体可能とし、例えば建立後、最上の石材（竿石等）に新たに刻字する際等の便宜を図っている。
なお、本出願人は、先に特開２０００−２８３３６０の継手を発明したが、この発明の継手は耐引張り力に優れ、かつ最大径が小さく、本発明の首振り自在な係止構造用の継手として好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特許第３７７８９０７号公報
【特許文献２】  特開２０００−２８３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  前記の提案の石積み構造物は、構造物全体を一体化したものであるため、最下層の石材には、一体化した全体の地震力が加わる。このため、強固な基礎と基礎ボルトを必要とする。その結果、全体のコスト増加をまねき、また、後日、竿石に刻字を追加する場合等、基礎ボルトから取り外す必要があるが、この基礎ボルトは玉砂利等で隠されており、雨ざらしのままよりもさらに水分を保有しやすいから防錆対策が必要となる。【０００６】  また、前記の特許文献１による技術では図８に示すように連結棒ｂは、そのほぼ全長を積み上げられた石材ａ１〜ａ４に拘束されているから、そのオネジを石材ａ５のメネジに螺合する際、石材ａ５の姿勢を正しく垂直に懸垂保持するとともに、そのメネジ位置が正しく連結棒ｂの真上に持ち来たす必要がある。特に石材ａ５を正しく垂直に懸垂するには通常の吊具は不適当で、姿勢を調節可能な特殊な吊具を準備する必要がある。
すなわち、図８は、計４層の各石材に、あらかじめ積み重ねた状態で連通するように穿孔した石材を下方から順にａ１、ａ２、ａ３、ａ４と積み重ね、これに連結棒ｂを挿通して、最上の石材となる石材ａ５に、連結棒ｂを螺合するための準備を完了した状態を示している。
すなわち、連結棒ｂの上端のオネジにナットｃを螺合して連結棒ｂの落下を防止する一方、石材ａ５を図示しない吊り治具を用いてクレーン等で所定の位置に持ち来たしている。ここで連結棒ｂの上端のナットｃを摘んで引き上げるとともに、連結棒ｂのナットｃの直下の部分を把持しつつナットｃを外し、連結棒ｂを石材ａ５のメネジに稔じ込む。続いて石材ａ５を降下して石材ａ４上に載置した後、連結棒ｂの下端に図示しないナットを螺合することで一体化が完了する。
なお、ｆはいずれも位置決めピンである。
なお、石材ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を積み重ねて準備したのとは別の場所で、石材ａ５を懸垂したままで、無拘束状態の連結棒ｂを石材ａ５のメネジに螺合する場合は、石材ａ５の垂直性は特に問題はない。しかしこの螺合後石材ａ５を連結棒ｂの下端部が、積み重ねて準備された石材ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の上面以上となる位置まで吊り上げて連結棒の下端を積み上げて準備された石材ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の貫通孔に挿入することが必要で、このためには、吊り下げ高さが高いクレーンが必要である。【０００７】  本発明は耐震性が十分で、かつ基礎ボルト等、基礎工事全体を簡略化、または省略し得る石材積み重ね構造物を提供することを目的とする。
本発明はまた、特殊な吊具が不要で吊り上げ高さも特に高いクレーン等を必要としない上記構造物を提供するものである。【０００８】  本発明の特徴は石材積み重ね構造物において、最上の石材の底面の中心部と最下の石材とを軸部材で連結するものであるが、この連結を特定条件のものとすることにより、互いに接する石材どうし間での摺動を許容し、また背丈の高い竿石等には揺れ振動をも許容することを可能とするものである。【０００９】  本発明における竿石等の揺れ振動は、振幅のサイクル中に摩擦を生じ、これによりエネルギ損失を伴うことが判った。すなわち、本発明においては、各石材間の摺動および揺れ振動により、多量のエネルギを消費するから、種々の周期成分を含み、継続的に供給される地震エネルギを強く共振して蓄積することが抑制され、これにより構造物全体は、地震力を柳の風の如く受け流し、構造物内はもとより、基礎に対しても過大な力の発生、負担が防止され、耐震性を高め、かつ基礎ボルトも省略可能となる。また、特別な吊り具や吊り高さの高いクレーンの必要性がないことは、実施例の説明で理解されよう。
本発明の石材積み重ね構造物は、石材どうしの接触面に沿う摺動を許容する構造としたため、地震後、上下の石材どうしの“ずれ”が残ったままとなることがあるが、水平方向に掛矢等で軽く打撃することで修正可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  すなわち、本発明は、複数の石材からなる石材積み重ね構造物であって、積み重ねられた各石材間に連通して設けられた穴内に軸部材を貫通して、最上の前記石材の底面の中心部と最下の前記石材とが連結されており、前記穴の内壁と前記軸部材の外周面との間には、相対して接する前記石材どうしがそれ等の接触面に沿う摺動を許容するように大きな隙間が設けられ、かつ軸部材はそれ自身内、または前記最上の石材もしくは最下の石材との間に首振り自在な係止構造を有し、さらに前記軸部材に与えた張力を、弾性部材を介して前記連結された石材に及ぼすことを特徴とする石材積み重ね構造物である。
本発明において弾性部材としては、圧縮コイルスプリングが首振り自在な係止構造であり、かつ弾性変形量が多く、弾性による力の経年変化がない点で好都合である。【００１１】  本発明で首振り自在な係止構造とは、前述の特開２０００−２８３３６０号公報の継手、ユニバーサル・ジョイント、フック（鈎）の係止状態等、係止される一方の部材がその軸心に垂直な面の広がり方向に揺動可能な係止構造またはこの構造を有する継手等である。軸部材の連結に首振り自在な係止構造を介在させる意義は、複雑な地震動に積み重ね石材の多様なずれ具合や揺れ振動に柔軟に応じるためや、軸部材自身の折損防止や特にこの軸部材を竿石等に連結する手段として、アンカー金具を用いることが工法上有利であるが、この場合、アンカー金具に加わる曲げモーメントを低減して石材の破損を防止することにある。【００１２】  本発明において、前述の特開２０００−２８３３６０号公報の継手は、高い引っ張り強度を有しつつ、外径が小さいため、石材に設ける貫通孔の内径を大きくして石材の強度を害することなく、穴内径と軸部材の外周との間隙を大きくし得る。この結果、積み重ねられた石材の摺動量を大きく確保し得られ、かつ首振り柔軟性も大であるから、本発明の首振り自在な係止構造として最適である。しかし、本発明はこれに限定されないことは、作用・効果から明らかである。【００１３】  次に本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明を実施した墓石全体（Ａ；正面図、Ｂ；側面図）を示す図で、積み重ね石材としては、１；竿石、２；上台、３；中台、４；下台、５；基台石材であり、他の石材としては、６；供物台、７；花立て、８；水受け兼納骨堂蓋がある。ここで、本発明は、竿石１，上台２、中台３について適用されている。
図２は前記実施例の側断面図であり、本発明の石材積み重ね構造物の石材相互の接触面の高さ位置をｓ１、ｓ２で示した。竿石１にはその底面中心部に穿孔した孔にアンカー金具１ａが打込み固定されている。上台２には後述の軸部材１０を、その半径方向に十分な隙間をもって収容する大径の穴２ａが穿たれている。
中台３は、高さ中央部に軸部材１０のうちの一方の圧縮コイルバネ受１０ｆをその反バネ受け面で受け、外径に多少の隙間をもって収容するバネ受け座部が穿設されており、地震時軸部材１０の揺れはこのバネをほぼ中心として揺動するので、このバネ中心部から上方および下方に行くに従って大きくなる揺動振幅を許容する如く、半径方向隙間を大きくして穿設されている。
なお、本発明を構成しない下台４は、前面に開口する切り欠き空隙４ａを有するコ字形平面形状に成形されており、この空隙４ａが納骨堂の入口を形成し、水受け８と供物台６とで納骨堂入口を塞ぐ蓋の役割を果たす。
なお、納骨堂は、基台石５で枠形に囲われた部分５ａとその下のコンクリート基礎の箱形凹み部分６ａとで形成される。【００１４】  図２に示すように、下台４と基台５とは、山形鋼製補強金具とボルトにより、上下石材間を連結されている。なお、基台５は、４片の直方体状石材を長方形枠形に組まれ、内側に納骨堂の上部を構成する空間５ａを形成し、四隅の内側コーナーを上記同様の金具とボルトで連結されている。コンクリート基礎６は、箱舟形に、中央部に凹み６ａを形成されており、またこの基礎６と基台５との間にはモルタルが充填されており、基礎ボルトは省略され、したがって基礎ボルトの固着が発生する問題はない。
なお、中台３の底面には３個の山形鋼製金具がその一辺を下台４のコ字形の内側壁３辺と接する如くボルトで固定されており、組立時の挿入案内および地震時の摺動（ずれ）を防止している。もちろん、ボルトで固定してもよい。
軸部材１０は、上方から順にオネジ１０ａ、首振り自在継手１０ｂ、長尺軸１０ｃ、上下の圧縮コイルバネ受け１０ｆ、１０ｆと圧縮コイルバネ１０ｇ、ロックナット１０ｈからなる。
この軸部材１０により、最上の石材である竿石１と最下の石材である中台３の各石材が、中台２を介在して連結されており、この連結は相対する竿石１と上台２とが、それ等の接触面ｓ１に沿って、また上台２と中台３とがそれ等の接触面ｓ２に沿ってそれぞれ摺動可能となるように、前述のように軸部材１０の周辺に十分な隙間を保持する如く、穴２ａ、３ａ、３ｂが穿たれている。またこの連結は組立状態で、ロックナット１０ｈを圧縮コイルバネ１０ｇに抗して締め付けることで軸部材１０に張力を与えられている。この結果、各石材との接触力が重力に加えてさらに増加されている。【００１５】  本実施例で用いた首振り自在な係止構造として用いた継手を図７Ａ、Ｂに示す。この首振り自在継手は前述の特開２０００−２８３３６０号公報の継手を直列して２連に結合したものである。仮想線で示したオネジ１０ａと長尺軸１０ｃは、他方の軸心の延長線の周辺で前後及び左右に自在に屈曲可能である。２連にされているため屈曲角度範囲が倍増され、またＢの１０ａ’、１０ｂ’のように逆方向にも自在に屈曲可能で地震時の複雑な条件に応ずることができ、本発明の作用をより効果的になし得る。
なお本発明に用いる首振り自在係止構造は、この他にユニバーサル・ジョイント、フック（鈎）によるもの等も有効である。このうち、半径方向寸法が大きいものを使用する場合、石材に設ける貫通穴を大きくすることになり、穴を過度に大きくすることは、穿孔加工費用もかさみ、また石材の機械的強度を損なうから外形状が小さいものが望ましい。
図３は、上述の本実施例の墓石が地震により各接触面に沿った摺動によりずれを生じた様子をやや誇張して示す拡大図である。ずれは上台２が中台３に対して例えば墓の前側に寸法ｅ２だけ、竿石１が中台２に対して同様に寸法ｅ１の場合を図示している。図はｅ１、ｅ２とも同方向として描いたが、実際は必ずしも同方向とは限らないと思われる。【００１６】  震度階級表によると、震度階級７では水平、垂直の合成加速度が４００ガル以上である。すなわち物品には４００ガル以上の加速度が不特定の方向に複雑に加わると考えられるが、重力の半分程度であるからこの程度の下向き加速度が加わっても、それ自体では、物品は重力に抗して飛び上がることはないと考えられる。しかし竿石のように下方の被支持面の広がりに対して重心位置が高い物品は重心に作用する地震力の水平成分による底面に対するモーメントが大きいため、傾きが発生し（このとき底面と水平な支持面である上台２の上面との間に楔形状の隙間が生ずる）、次の瞬間にはこれが逆向きの揺れとなり揺れ振動が生ずる。
図４は、本実施の墓石において、載置部位の高さが高く、かつ底接触面の広がりに対し重心Ｗの位置が高い竿石１が、揺れ振動（本発明において、揺れ振動とは、角力の四股の如く、竿石等が底面形状の一組の対辺どうしを中台２の上平面上で交互に接しつつ、中立状態を中心として左右等の両方向に揺れる状態を揺れ振動と定義する）により傾斜（角度α）が生じた場合を示す。ここで、
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１０ｇには中立状態に比し楔状隙間の発生による新たな変位が加わって復元作用が増加している。このとき、バネ１０ｇのバネ力Ｆによる中立方向への復元モーメントは、Ｍｓ＝Ｆ×ｍ、重力による復元モーメントは、Ｍｇ＝Ｗ×ｎ（ｍ、ｎ；図参照）である。【００１７】  本発明の軸部材への張力の付与の意義の一つは、限界振幅の大幅な増加である。すなわち、図４において、軸張力Ｆがない場合、重心Ｗの移動が被支持面の対辺距離Ａの範囲内であれば、重力による復元作用により中立位置側に復帰できる（この限界が振幅限界）。軸部材に下方向き（張力）を付加することで復元モーメントＭｓ（＝Ｆ×ｍ）が増加し、限界振幅がＡを遥かに超えて増加し、転倒が防止される。
本発明の軸部材への張力付与の次なる意義は、揺れ振動の周期の短縮による
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１が図上左下陵線で上台２を左に蹴るためで、その結果として重心が右方へ加速されるのである。この時の加速度は揺れ周期の２乗に反比例するから、バネ力Ｆを増加して（復元モーメントＭｓ増加）周期を短縮すると蹴る力は急激に増加し、これが摩擦力を超えればスリップ（摩擦）が生ずることになる。以上は、左側の振幅端から中立方向への加速を対象としたが、中立位置から左振幅端に至るときは、急激な減速（右方向への加速度）が生じ、この際もスリップが生ずる。同様に、右の振幅端側でもスリップが生ずる。【００１８】  すなわち、バネ力がない重力場での揺れ振動では、揺れ周期が長い上に、振幅の両端付近では、Ｍｇ＝Ｗ×ｎのｎが小さいから、重心Ｗの加速度も小さく、稜線での接触は、テコの支点での接触の如く、蹴る力は摩擦力を超えずスリップは生じない。これに対し、最上の石材を底面の中心部で下方に張力を加えることで、揺れ振動は単弦振動に似て、振幅の両端で大きな加速度（モーメントＭｇ＝Ｆ×ｍに基づく）が、さらに周期が短縮することで加速度は急激に大きくなり、大きな摩擦が生ずる。
図５は、他の実施例を説明する図である。本実施例では上部のため比較的小さい石材に対しては極力小さな貫通穴とするよう、首振り自在な係止構造を設ける位置を下方の石材内とした例であり、図６はその時の竿石の揺れを説明する図である。地震動は千差万別であることから、首振り自在な係止構造を設置位置を上下２箇所とすることも有効と思われる。
本発明において、軸部材は首振り自在な係止構造を有するから、竿石が傾斜して懸垂されていても、これに軸部材を積み上げられた石材に挿入される等、下方で拘束されていても容易に螺合することができる。したがって、竿石のための特別な吊具も、吊り高さが高いクレーンも不要である。
【発明の効果】
【００１９】  以上に述べたように、本発明の石材積み重ね構造物は、接触しあう石材間での摺動および揺れ振動を許容する構造としたことから、基礎に対する負担が大きく低減され、基礎ボルトも省略し得る。また地震継続中も限界振幅の増加作用により、竿石等の転倒を防止しつつ、石材間の摺動および揺れ振動時の振動エネルギの効果的消費により、広い振動周期スペクトルに亘る地震エネルギに対し、共振による振動エネルギの蓄積が抑制され、倒壊が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した墓石のＡ正面図およびＢ側面図である。
【図２】上記墓石の側断面図である
【図３】上記墓石での石材の摺動を説明する図である。
【図４】上記墓石で揺れ振動が許容されること、およびそれによる摩擦発生を説明する図である。
【図５】他の実施例を説明する図である。
【図６】他の実施例で揺れ振動発生時の状況を説明する図である。
【図７】実施例で使用した首振り自在継手とその作動を説明する図である。
【図８】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００２１】１          竿石
１ａ        アンカー金具
２          上台
３          中台
４          下台
５          基台石材
６          供物台
７          花立て
８          水受け兼納骨堂蓋
１０        軸部材
１０ａ      オネジ
１０ｂ      首振り自在継手
１０ｃ      長尺軸
１０ｆ      圧縮コイルバネ受け
１０ｇ      圧縮コイルバネ
１０ｈ      ロックナット
Ｓ１、Ｓ２  接触面の高さ位置
ｅ１        竿石１の上台２に対するずれ寸法
ｅ２        上台２の中台３に対するずれ寸法
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Ａ          二対辺間寸法
Ｆ          バネル
Ｗ          重量
ｍ、ｎ      モーメントの腕寸法
【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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