(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石材を相互に連結固定する工法であって、
略直線状の脚部の端部に環状部材を配した複数の固定金具および環状部材に挿通させた索条とからなる連結固定具を用い、石材表面に少なくとも一個の小穴を穿設し、当該小穴に前記固定金具の脚部を嵌着させるとともに、索条を展張し、その両端部を適宜位置において固定するものであって、
固定金具から離隔させて、法面構造体の内部に補強筋材を配置するとともに、各補強筋材に前記索条を掛けつつ当該索条を展張配置することを特徴とする石材の連結固定工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自然石やコンクリートブロック等の任意形状の石材を、ロープや金属棒等の索条を介して一体固定するための工法および固定金具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自然石やコンクリートブロックを複数並べ、これに可撓性の索条（ワイヤロープ、チェーン等；以下同じ。）を挿通して、所定形状の石材の組み合わせを造り、河川の堤防法面、河川の落差工、海浜護岸、或いは土留用法面の構造物として使用する工法が提案され使用されている。例えば本出願人も、自然石を用いた護岸ブロック（特開平６−１０８４３７号）、石組み緑化工法（特開平６−１４６２４１号）、河川の浄化工法（特開平７−２０４６７６号）、護岸補強ブロック（実開平６−５３６２９号）、護岸補強ブロック（実開平６−５３６２９号）、河川の帯工ブロック構造（実開平６−５３６２７号）、リーフブロック（実開平６−５３６３１号）等の提案を行った。
【０００３】
これらの工法は、不定形の大型自然石材やコンクリートブロックの中心部に孔をあけ、ここに索条を挿通することによって複数の石材を一体に連結し。全体を強固な構造物とし、その安定を図る。例えば一個あたり３〜５トンの自然石を４０個連結すれば、全体重量は１２０〜２００トンになり、氾濫洪水時の河川や暴風時の海浜においても構造体の破損や流失を防ぐ。もちろん、石材の使用個数や重量、自然石とするかコンクリートブロックとするかは、適用する箇所の自然環境その他の条件に応じて設計する。
【０００４】
図９は、石材の連結工法の一例を示すもので、石材同士を一体に連結する可撓性の索条３は、複数の石材１の中央（重心中央）に挿通孔２を穿設して挿通し、両端部において固定する方式をとる。両端部における固定は、例えばロープ端部に大きな結び目を作って挿通孔２からの抜け出しを防止する方法、或いは座金とナットを用いて締め固定する等の方法がとられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数の石材を可撓性のある索条で連結する従来の工法において、作業効率の妨げとなったのは索条の挿通作業である。なぜなら多量の石材を用いて大きな構造体を作る場合、索条の挿通作業を容易に行うには石材中央に穿設した挿通孔を一列に並べる必要がある。しかし自由形状の石材は、現場において挿通孔をきれいに一列に並べることに少なくない苦労を要する。一個一個の石材の重量が重い上に、小さな挿通孔を上下左右でもって微少誤差内で正確に位置合わせしなければならないからである。
【０００６】
また他の問題として、組み合わせる石材の構造デザインの自由の問題がある。これは、従来提案された石材の索条連結構造が、石材中央の挿通孔を整列させて一直線に石材を組み合わせることを主目的としたため、上下左右において、より自由な石材の組み合わせパターンを実現することが出来ないという問題である。具体的にいえば、次の通りである。
【０００７】
従来の石材連結工法は、略同一の大きさの石材を用い、それらを上下左右において整列配置することが主目的であり、大小の異なる石材を隣接させつつ一体化させたり、上下段で不規則な飛び出しを許容するデザイン構造を実現することは出来ない。左右の配列でいえば、図１０に示すように、大きな石材５に挟まれて小さな石材６を配置する場合でも、必ず石材中心の挿通孔２を一直線に並べる必要があるだけでなく、見た目の石材凹凸を大きく表現したい場合でも、小さな石材６を自由に移動させることが出来ないために、符号Ｆで示す凹凸量の表現は石材の大きさのバランスを考慮しつつ細かく設計しなければならない。そうでなければ図１１に示すように、挿通孔２が一列に整列せず索条を展張できないからである。
【０００８】
また上下段のデザイン設計でいえば、従来の石材構造は、法面の傾斜角度に応じて石材表面を整列させることに主たる目的があった。しかし図１２に示すように、例えば下段の石材列７を法面９の前方に突出させ、上段の石材列８を平均して奥まった位置に配するデザイン上の必要がある場合、従来の挿通孔（２）と索条（３）による挿通孔方式の工法では、自由な構造体を設計することが難しい。石材構造の全体としてみれば、石材は横方向の整列固定だけでは十分ではなく、上下方向の相互固定も必要となる場合が少なくないからである。このような場合、例えば図１３に示すように、法面９の傾斜角度に応じた挿通孔２を設けることも原理的には可能であるが、作業現場において挿通孔２を形成することは難しいし、石材の加工場で予め法面の傾斜角度や石材の配列順序を想定して挿通孔２を成形することも現実的ではない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、石材の連結固定を単純化すると同時に、上下左右に配列する石材構造のデザインの自由性を高める点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る石材の連結工法は、
略直線状の脚部の端部に環状部材を配した複数の固定金具および環状部材に挿通させた索条とからなる連結固定具を用い、石材表面に少なくとも一個の小穴を穿設し、当該小穴に前記固定金具の脚部を嵌着させるとともに、索条を展張し、その両端部を適宜位置において固定する。
【００１１】
また索条を展張するに際し、石材の背後位置に補強筋材を配置し、各補強筋材に索条を掛けつつ当該索条を展張設置する。
【００１２】
また、この工法を実現する固定金具は、石材の小穴に嵌入させる脚部と、脚部の上端に配した環状部材を備え、脚部は、全体形状略棒状であって。その基端部を、脚部の一般外径より僅かに大きくなるよう拡開成形する一方、基端部の直上部位に、脚部の最下端部の外径と略同一の外径寸法をもって成形した遊動金具を嵌装配置し、当該遊動金具に、上端部から下端部に達するスリットを形成するとともに、遊動部材の上端部に、当該遊動部材の上方への動きを制限するストッパを配する。また環状部材は、脚部の上部に成形したネジ山に螺合して、回転によって昇降動する螺合手段を備える場合がある。
【００１３】
【実施の態様】
本発明に係る石材の連結固定工法は、直線状の脚部に環状部材を配した固定金具を用い、整列させた環状部材に索条を挿通させることによって作業の煩雑を解消する。
【００１４】
図１は、横方向に石材１を連結させる場合を例示するもので、各石材１に固定金具１０を固定した状態を示している。符号１１は環状部材（リング）、１２は石材１に打ち込む脚部である。脚部の外径、長さは自由に設計できる。環状部材１１の内径も索条の外径に応じて自由に設計できる。固定金具１０は金属または樹脂で成形する。
【００１５】
かかる固定金具１０を使用すれば、隣接する石材１の大小に拘わらず、環状部材１１の位置を略一列に整列させれば良いため、石材１に挿通孔２を形成する煩わしさが解消され、作業現場において自由に石材１を配置しつつ左右および上下方向に隣接石材を強固に連結固定することが出来る。また隣接石材が作る凹凸量も、脚部１２の打ち込み量を調整することにより自由に変更でき、造形上の自由を十分に確保することが出来る。図２は、上下方向に異なる大きさの石材１−１、１−２を配する場合を例示するものであるが、例えば法面９に沿った傾斜角度で環状部材１１をセットすることにより、きわめて容易に上下の石材を相互に連結固定することが出来る。石材１に挿通孔２を形成する必要がないため、作業工程を簡略化でき、また石材１を設置する際の挿通孔の整列の問題が生じないため、作業コストも格段に低減する。尚、法面９は自然土、砂利、コンクリート、のいずれも使用できるが作業中は法面部分に十分なスペースがあるため、固定金具１０の打ち込み固定が難しくなることはない。
【００１６】
本発明に係る工法では、石材１に脚部１２を打ち込むための小穴を現場で形成すればよいので、石材１の設置後左右および上下に必要に応じた小穴を形成し、そこに固定金具１０を装着する。左右と上下に石材１を連結する固定金具１０は、索条の太さによっては共用させることも可能であるが、上下方向と左右方向に連結する固定金具１０を別々に配しても良いことは勿論である。石材中心に挿通孔を穿設する場合と異なり、脚部の打ち込み量に応じた小穴の形成は容易であり、また各方向に連結する固定金具１０を隣接して配置することも出来る。
【００１７】
図３および図４は、石材の連結固定工法を例示するものである。これは主に急傾斜勾配における構造を強固にするもので、石材１を上下に積み上げたときに、環状部材１１に挿通させた索条３を背後の補強筋材７０に掛け回して展張させる方式である。補強筋材７０は例えば裏込材（砂利、自然土等）との摩擦抵抗で安定配置させる。もちろん必要に応じて胴込コンクリートを打設し完全に固定しても良い。尚、補強筋材７０は例えば鉄筋や適当な大きさの角柱材（構造体）を使用できる。
【００１８】
かかる構造によれば、索条３は補強筋材７０に掛け回され、一方、補強筋材７０は法面構造（砂利等）によって安定され、連結させた石材１は左右方向にも上下方向にも動きが拘束される。石材１と砂利が一体化するため安定性が増すわけである。このため河川の氾濫、台風による法面の掘削、その他の理由に起因する法面構造の劣化によっても表面の石材構造はダメージを受けず、元の状態を維持する。
【００１９】
補強筋材７０を使用する場合は、補強筋材７０の設置作業が必要となるが、法面構造体を作る場合は各種の補強部材を必要としていることから、本発明によって特に複雑な作業ステップが要求されるわけではない。尚、石材は相互に安定すればよいので、例えば一個おきに連絡しても良く、上下一段おきに連絡しても良い。石材同士を二個以上はなして連結し、二段以上はなして連結することも可能である。
【００２０】
環状部材１１と補強筋材７０の離隔距離は、石材１の大きさによっても異なるが具体的には例えば５〜５０ｃｍ程度である。この場合の距離はある程度離した方が安定感が増すので有利である。補強筋材７０の外径寸は少なくとも１ｃｍ以上とすることが望ましい。補強筋材７０の断面形状は問わない。また図４では、補強筋材７０を石材１の各列に配さずひとつおきに設けるよう示したが、補強筋材７０の設置間隔は勿論自由に設計でき、石材１の大きさによっては一個の石材１に複数の補強筋材７０を蜜に配しても良く、その場合は一個の石材１に複数の固定金具１０を配する。
【００２１】
図５は、請求項３に係る石材の固定金具の一例を示すものである。この固定金具１０は、ロープ等の索条を挿通させるための環状部材１１と、この環状部材１１を上下に昇降動させるためのネジ部材１２を備える一方、石材の小穴に打ち込むための脚部２１を備え、脚部２１の上端部にはネジ山２２を切り、環状部材１１に固定したネジ部材１２を回転によって上下動させるようになっている。
【００２２】
また脚部２１は、その下端部を拡開成形してある。符号２３は、その拡開部を示す。また拡開部２３の上方位置には、遊動部材３１を配し、この遊動部材３１の上方にストッパ３７を配する。ストッパ３７は、遊動部材３１の上方への動きを制限するものであるから、脚部２１に一体固定することが望ましい。
【００２３】
拡開部２３は、引き抜き方向に外力が加わったときに遊動部材３１を押し広げて石材小穴の壁部との摩擦力を高めるためのものである。従って、脚部２１の一般部２５の外径より若干の広がりをもった寸法、例えば一般部２５の外径を例えば８〜１０ｍｍ程度としたときに、拡開部２３の最下端部２７の外径は、それに対して例えば２０〜５０％増しの寸法、具体的には例えば１０〜１５ｍｍ程度とすれば十分であり、極端に広い拡開角度とする必要はない。むしろ拡開部２３を極端に広げると、石材に脚部２１を打ち込みにくくなり好ましくない。通常の場合、脚部２１の最下端部は一般部２５の外径よりも２〜４ｍｍ程度の広がりをもつよう設計すれば目的を達する。
【００２４】
遊動部材３１は、上端縁から下端縁に達するスリット３３を持っている。このスリット３３は、脚部２１に引き抜き方向の外力が加わったときに遊動部材３１の外周面全体を略均一に拡開させる。スリット３３の幅寸法は問わない。略筒状を呈する遊動部材３１を全体的に拡開させることが出来れば良いからである。尚、遊動部材３１は、所定形状に成形した平板を脚部２１の一般部２５を抱持するようプレス配置すれば良い。かかる成形方法によれば、簡単にスリット３３が形成され、固定金具１０の製作も容易となる。
【００２５】
また遊動部材３１は、全体を略筒状に成形するが、引き抜き加重を受けたときの全体の拡開動作をより確実にするため、特に下端面のパネル面積を少なくしておくことが好ましい。例えば図６に示すように、下端部に複数個の切欠部３８を設ける等である。切欠部３８の形状は、好ましくは下方に向かって拡開するよう成形し、引き抜き方向へ僅かの外力が働いたときにも容易に拡開動作が開始されるようにしておく。符号３９は切欠部３８の拡開面である。かかる構造によれば遊動部材３１の全体剛性を保ちながら下端縁部４１の部材面積を減少させることが出来る。
【００２６】
図７は、本発明に係る連結部材１０の、打ち込み時の状態を例示するものである。符号５０は石材、５１は石材に穿設した小穴、矢印Ｑは打ち込み時の脚部２１の移動方向である。小穴５１は、現場において成形することが望ましい。その際、小穴５１の内径は、可能な限り脚部２１の最下端部２７の外径寸法に一致させる。かかる状態で連結部材１０の脚部２１を小穴５１に打ち込むと、脚部２１の先端部２７の外周縁部が小穴内壁５５に当接しつつ奥部に入り込む。このとき、遊動部材３１の外周面３５も小穴内壁５５に接触するため、遊動部材３１は相対的に上方に移動し、その上端がストッパ３７の下面３７Ｄに当接してそれ以上の上方移動を制限される。このままの状態で脚部２１は小穴内に入り込む。そして通常は、この状態を保って石材構造を維持する。
【００２７】
一方、図８は、脚部２１に、矢印Ｘで示す引き抜き方向の外力が加わった場合の脚部２１の状態を例示するものである。この場合、脚部２１自体は、その最下端部２７を除いて小穴内径よりも細く設計されているため、上方（矢印Ｘ方向）に動こうとするのであるが、同時に小穴内壁５５に接触している遊動部材３１が下方に相対移動し、その下端縁部４１が拡開部２３の拡開傾斜面Ｚに当接し、それ以上の下降をしようとすると拡開傾斜面Ｚによって遊動部材３１の下端縁部４１は押し広げられる。
【００２８】
そして、遊動部材３１には上端から下端に達するスリット３３があるため、遊動部材３１は全体として広がり、小穴内壁５５への押圧力を一層増大させ、引き抜き方向（矢印Ｘ方向）に対する摩擦抵抗を高める。つまり遊動部材３１は、引き抜き方向への力が強ければ強いほどより拡開して小穴内壁５５との接触抵抗を高め、外力に抵抗する。この結果、遊動部材３１は、引き抜き方向の外力によって最終的に破損（破断／剪断）するまで抵抗を続け、連結部材１０の抜け出しや脱落を防止する。尚、遊動部材３１を構成する部材は、通常の金属板を用いて肉厚を例えば１〜３ｍｍ程度としても、最終破断を生ずる可能性はほとんど有り得ないといえる。石材の小穴内部における部材の拡開と押圧の運動であり、解放された自由空間における拡開作用ではないからである。
【００２９】
尚、請求項３に係る連結部材は、前記実施例に限定されない。例えば、挿通用環状部材は脚部上端または脚部の側端部分に配してもよく、また回転できない一体固定形型であっても良い。また脚部は丸棒型（断面円形）でなくともよく、角柱型（断面多角形型）でもよい。遊動部材も同じである。但し少なくとも遊動部材は小穴内壁との接触面積を多くするため断面円形型（円筒型）とすることが望ましい。また連結部材の素材は金属成形が剛性とコストの面で最も有利であるが、全体または一部に強化樹脂を用いても良い。また遊動部材の上方移動を制限するストッパは単なる突起物でもよく、接着等によって固定する部材であっても構わない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る石材の連結固定工法によれば、石材の連結固定を単純化でき、上下左右に配列する石材構造のデザインの自由性を高めることが出来る。また本発明に係る固定金具によれば、石材に打ち込む固定金具の抜け出しを確実に防止し、施工現場における石材の設置効率。および固定作業を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る石材の連結固定を例示する平面図である。
【図２】本発明に係る他の石材の連結固定方法を例示する側面図である。
【図３】本発明に係る他の石材の連結固定方法を例示する側面図である。
【図４】図３に示す連結固定方法の平面図である。
【図５】  本発明に係る連結固定金具の外観例を示す図である。
【図６】本発明に係る遊動部材の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る連結固定金具の打ち込み時の状態を例示する図である。
【図８】本発明に係る連結固定金具の引き抜き時の状態を例示する図である。
【図９】石材の連結構造を例示する図である。
【図１０】石材の連結構造を例示する第二の図である。
【図１１】石材の連結構造を例示する第三の図である。
【図１２】石材を連結する従来の構造例を示す図である。
【図１３】石材を連結する従来の構造例を示す第二の図である。
【符号の説明】
１  石材
３  索条
１０  固定金具
１１  環状部材（リング）
１２  脚部
１１  環状部材
１２  ネジ部材
２１  脚部
２２  ネジ山
２３  拡開部
２５  一般部
２７  最下端部
３１  遊動部材
３３  スリット
３５  外周面
３７  ストッパ
３７Ｄ  下端面
３８  切欠部
３９  切欠部の拡開面
４１  遊動部材の下端縁部
５０  石材
５１  石材の小穴
５５  小穴内壁
７０  補強筋材
【図１】
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【図２】
0004083931.tif 000003
【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】
0004083931.tif 000009
【図９】
0004083931.tif 000010
【図１０】
0004083931.tif 000011
【図１１】
0004083931.tif 000012
【図１２】
0004083931.tif 000013
【図１３】
0004083931.tif 000014