(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る木柱の設置構造の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【0015】
図1に
第1参考例に係る木柱の設置構造1Aの部分縦断面図を示す。
又、
図2に、
図1におけるII-II線に沿った断面図を示す。
【0016】
前記木柱の設置構造1Aは、木柱10を立設状態で設置するものであり、例えば、鳥居や門等の独立柱、家屋の大黒柱、自立する構造体の柱及び木製灯籠等に利用される。
【0017】
前記木柱の設置構造1Aは、支持孔に木柱10を立設支持するように構成されている。
図1及び
図2に示すように、
第1参考例に係る前記木柱の設置構造1Aは、基礎コンクリート100等の設置面上で木柱10を立設可能な支持装置20を有しており、前記支持装置20が前記支持孔を形成している。
【0018】
詳しくは、前記支持装置20は、基礎コンクリート100等の設置面上に固着されるベースプレート30と、前記ベースプレート30の上面に設けられ且つ上方が開口とされた支持筒本体42を有する支持筒40と、前記ベースプレート30の上面のうち前記支持筒本体42によって囲繞される領域の中心部に設けられた上方を向く凸部50とを有しており、前記支持筒本体42及び前記ベースプレート30が前記支持孔を形成している。
【0019】
前記ベースプレート30及び前記支持筒40は、防錆性に優れた金属材料、例えば、ステンレス等によって形成され得る。
前記支持筒本体42は、溶接やネジ締結等の種々の方法によって前記ベースプレート30に固着され得る。
【0020】
図1及び
図2に示すように、前記木柱10には、基端面に前記凸部50が係入される凹部12が設けられる。
第1参考例においては、前記凸部50及び凹部12は半球状とされている。
【0021】
第1参考例においては、
図1に示すように、前記木柱10の基端面には、前記凹部12へのアクセスを許容しつつ当該木柱10の基端面を覆う基端プレート15が設けられている。
好ましくは、前記凹部12へのアクセスを許容する為に前記基端プレート50に設けられる開口は、前記凸部50及び前記凹部12の外形状に合致した形状とされる。
【0022】
前記基端プレート15は、防錆性に優れた金属材料、例えば、ステンレス等によって形成され得る。
前記基端プレート15を設けることにより、木柱10に横方向の外力が加わった際に、前記凹部12が前記凸部50からの応力によって損傷や変形することを有効に防止乃至は低減することができる。
【0023】
図1及び
図2等に示すように、
第1参考例においては、前記支持装置20は、前記ベースプレート30の外方延在部32と前記支持筒本体42の外周面とを連結する補強リブ35を有している。
【0024】
前記補強リブ35を備えることにより、前記支持装置20の強度を有効に高めることができる。
好ましくは、前記補強リブ35は、前記支持筒本体42の中心回り等間隔に、複数個、設けられる。
【0025】
図2に示すように、
第1参考例においては、前記基礎コンクリート100等の設置面には、上端側が上方へ延在された上方延在部111を形成する状態でアンカーボルト110が埋設されている。
【0026】
前記ベースプレート30には、前記支持筒本体42より径方向外方に延びる前記外方延在部32が設けられており、前記外方延在部32には、前記アンカーボルト110の上方延在部111が挿通される取付孔34が設けられている。
【0027】
斯かる構成において、
第1参考例においては、前記ベースプレート30は、上方延在部111が前記取付孔34に挿通された前記アンカーボルト110及び当該ベースプレート30の上面に位置するように前記上方延在部111に螺着される固定ナット115を介して、基礎コンクリート100等の設置面に固着されている。
【0028】
好ましくは、前記取付孔34の内径を前記上方延在部111の外径より大径として、前記取付孔34に前記上方延在部111を挿通させた状態で前記固定ナット115による固定前の段階においては、前記ベースプレート30を平面方向に位置調整可能とさせることができる。
【0029】
第1参考例においては、前記支持孔に立設される前記木柱10は、根株含有領域10aを有しており、前記根株含有領域10aが当該木柱10の長手方向に関し前記支持孔の開口端部(
第1参考例においては、前記支持筒本体42の上端部)を跨ぐ状態で前記支持孔に立設されている。
斯かる構成によれば、前記木柱10の設置強度を有効に向上させることができる。
【0030】
即ち、
図3に示すように、前記木柱10が伐採される前の状態である植立樹木200は、地表面GLに位置する地表面部位210を含む根株含有領域10aと、前記根株含有領域10aの下端から地中へ延びる根部領域10cと、前記根株含有領域10aの上端から上方へ延びる幹部領域10bとを有している。
【0031】
前記根株含有領域10aは、根株相当領域10a−(1)及び根株移行領域10a-(2)を有している。
【0032】
前記根株相当領域10a−(1)は、植立樹木200における地表面GLに位置する地表面部位210の基準直径をDとした場合において、前記地表面部位210より1.5×Dの距離だけ上方に位置する根株相当領域上端位置211及び前記地表面部位210より0.5×Dの距離だけ地中に位置する根株相当領域下端位置212によって挟まされる領域である。
【0033】
前記根株移行領域10a−(2)は、前記根株相当領域上端位置211からDの距離だけ上方へ延びる領域である。
【0034】
ここで、本願発明者は下記の新規な着想に基づき、前記構成を知得するに至った。
植立状態においては、地表面GLと接する地表面部位210を含む根株含有領域10aには、前記幹部領域10bに付加されるよりも大きな横方向荷重が掛かっている。
【0035】
即ち、根株含有領域10aは、植立樹木200が伐採されるまでの長期間に亘って、大きな横方向荷重に耐え続けており、従って、幹部領域10bよりも横方向荷重(径方向への圧縮荷重)に対して高強度であると考えられる。
【0036】
一方、前記支持孔(
第1参考例においては前記支持筒本体42)に直立姿勢で設置された状態の木柱10に横方向荷重を作用した場合には、木柱10のうち長手方向に関し前記支持孔の開口端部(
第1参考例においては前記支持筒本体42の上端部)を跨ぐ部位に最も大きな負荷が掛かることになる。
【0037】
この点を踏まえて、
第1参考例においては、根株含有領域10aが前記木柱10の長手方向に関し前記支持孔の開口端部を跨ぐ状態で前記木柱10が前記支持孔に立設されており、これにより、前記木柱10に剪断(縦割れ)が生じることを有効に防止乃至は低減して、前記木柱10の設置強度を有効に向上させている。
【0038】
なお、
第1参考例においては、
図1に示すように、根株相当領域10a−(1)が支持孔の開口端部を跨ぐ状態で木柱10が支持孔に立設されているが、これに代えて、
図4に示す
第2参考1Bのように、根株移行領域10a−(2)が支持孔の開口端部を跨ぐ状態で木柱10が支持孔に立設されるように構成することも可能である。
【0039】
図1及び
図2に示すように、
第1参考例においては、前記木柱10の外周面と前記支持孔(
第1参考例においては前記支持筒本体42)の内周面との間に間隙18が存するように、前記木柱10及び前記支持孔が構成されており、前記間隙18にはコンクリート又はモルタル等の固着材78が充填されている。
【0040】
斯かる構成によれば、前記固着材78を破壊するだけで、基礎コンクリート100等の設置面を破壊することなく設置木柱10を交換することができる。
【0041】
なお、
第1参考例においては、前記間隙18の全体に固着材78が充填されているが、前記間隙18の一部にのみ固着材78を充填することも可能である。
例えば、
図5に示す
第3参考例1Cのように、前記間隙18のうちの下方部分には砂等の粒状充填材80を充填させ、前記間隙18のうち前記粒状充填材80より上方部分にのみ前記固着材78を充填することも可能である。
【0042】
図6に、
図1におけるVI-VI線に沿った断面図を示す。
又、
図7に、
図1におけるVII部拡大図を示す。
【0043】
図1、
図2、
図6及び
図7に示すように
、前記木柱の設置構造1Aは、前記木柱10の基端部11aを覆う保護カバー60を有している。
【0044】
前記保護カバー60は、種々の材質によって形成され得るが、炭素強化繊維プラスチックや防錆性に優れた金属材料、例えば、ステンレス等によって形成される。
【0045】
前記保護カバー60は、前記木柱10の基端部11aを囲繞する筒状部62を有している。
前記筒状部62は、前記木柱10を前記支持筒本体42内に立設させた状態において、前記支持筒本体42の内周面との間に前記間隙18を存し且つ上端部が前記支持筒本体42より上方に位置するように構成されている。
【0046】
第1参考例においては、前記木柱10の基端部11aは、当該基端部11aに連接される中間部11bから段部を伴って小径とされており、前記筒状部62の自由端面(上端面)が前記段部に当接した状態で前記基端部11aが前記筒状部62内に挿入されている。
【0047】
斯かる構成を備えることにより、前記保護カバー60が前記木柱10に対して上方へ位置ズレすることを有効に防止することができる。
【0048】
好ましくは、前記筒状部62によって囲繞される前記木柱10の基端部11aを当該木柱10の径方向内方へ圧縮加工させる、いわゆる「木殺し」を行うことができる。
斯かる圧縮加工を行うことにより、前記木柱10の基端部11aの強度を有効に高めることができる。
【0049】
図1、
図6及び
図7に示すように、前記木柱10のうち前記筒状部62によって囲繞される基端部11aには径方向外方に開く係入溝305が設けられている。
なお、
第1参考例においては、前記係入溝305は前記木柱10の全周に亘って設けられているが、前記係入溝305は前記木柱10の外周の少なくとも一部において設けられていても良い。
【0050】
前記係入溝305には前記木柱10の長手方向に関し相対移動不能に剛性部材310が装着されており、他方、前記筒状部62には前記剛性部材310と対向する位置に取付孔325(
図7参照)が設けられている。
【0051】
その上で、前記筒状部62及び前記木柱10は、前記取付孔325に挿通され且つ前記剛性部材310に締結される締結部材320を介して連結されている。
【0052】
前記剛性部材310は、前記係入溝305に係入された状態で前記締結部材320を介して前記保護カバー60に連結されることによって、前記木柱10が前記保護カバー60から抜け出ることを防止し得る剛性を有する限り、ステンレスや鉄、銅等の金属、又は、圧縮木材などの種々の材質によって形成され得る。
【0053】
前記剛性部材310が圧縮木材によって形成される場合には、好ましくは、膨張方向が前記木柱10の長手方向に沿うように配設され得る。
【0054】
図8に、前記木柱10及び前記剛性部材310の分解横断平面図を示す。
図7及び
図8に示すように、前記剛性部材310は、断面形状が一対の長辺310a及び一対の短辺310bによって画される長方形状の板状体とされており、前記一対の長辺310aの一方が前記垂直木柱10の径方向外方を向くように前記係入溝305に装着されている。
【0055】
第1参考例におけるように、前記剛性部材310が断面矩形状とされている場合には、
図7に示すように、前記剛性部材310のうち、前記係入溝305の底面及び一方の内側面によって画される角部に対応した端部319a及び前記係入溝305の底面及び他方の内側面によって画される角部に対応した端部319bを、前記係入溝305の底面に近接するに従って幅狭となるように、先細テーパ状又は先細曲面状に形成することができる。
【0056】
斯かる構成によれば、前記剛性部材310及び前記木柱10に損傷が生じることを有効に防止しつつ、前記剛性部材310を前記係入溝305に嵌入させることができる。
【0057】
図8に示すように、
第1参考例においては、前記剛性部材310は、前記木柱10の周方向に沿って配設された4つの分割剛性体311を有しているが、当然ながら、前記剛性部材310を単一部材によって形成することも可能であるし、2つ又は3つ等の分割剛性体によって形成することも可能である。
【0058】
前記係入溝305は、前記筒状部62によって囲繞される前記木柱10の基端部11aのうち、上下方向に関し前記支持筒本体42内に位置する部分に設けられている。
【0059】
前記係入溝305を、前記木柱10の基端部11aのうち、前記支持筒本体42より上方に位置する部分に設けることも可能であるが、前記筒状部62に形成された前記取付孔325を介して雨水等の水分が外部から前記筒状部62内に侵入することを有効に防止乃至は低減する為には、前記係入溝305を上下方向に関し前記支持筒本体42内に位置させることが好ましい。
【0060】
なお、
第1参考例においては、前記係入溝305は前記根株相当領域10a−(1)に設けられているが、これに代えて、
図4に示す変形例におけるように、前記係入溝305を前記根株移行領域10a−(2)に設けることも可能である。
【0061】
第1参考例においては、
図1等に示すように、前記保護カバー60は、前記筒状部62に加えて、前記筒状部62のうち、前記木柱10の立設状態において前記支持筒本体42内に位置する部分から径方向外方へ延びる木柱側フランジ部65を有している。
【0062】
また、前記支持筒40は、前記支持筒本体42に加えて、前記支持筒本体42のうち前記木柱側フランジ部65より上方に位置する部分から径方向内方へ延びる支持筒側フランジ部45を有している。
【0063】
そして、前記固着材78は、上下方向に関し前記支持筒側フランジ部45及び前記木柱側フランジ部65によって挟まれる領域の全周に充填されている。
【0064】
斯かる構成によれば、木柱10が前記支持孔から抜け出る方向への外力(以下、引き抜き外力という)が当該木柱10に作用したとしても、前記木柱側フランジ部65が前記間隙18内に充填された固着材78に対して抵抗体として作用する。
【0065】
さらに、引き抜き外力が作用した際に、前記間隙18内に充填された固着材78が前記支持筒本体42から上方へ抜け出ることは、前記支持筒側フランジ部45によって有効に防止される。
【0066】
なお、
第1参考例においては、
図1に示すように、前記木柱側フランジ部65は、前記筒状部62の下端部から径方向外方へ延びており、前記保護カバー60が装着された状態の木柱10が前記支持筒本体42内において前記ベースプレート30の上面に立設された状態において前記木柱側フランジ部65が前記ベースプレート30の上面に接するようになっている。
【0067】
この場合、好ましくは、前記木柱側フランジ65及び前記ベースプレート30の境界は接着材79によって覆われる。
【0068】
前記接着材79を設けることによって、木柱10の設置後に横向き外力等の要因によって前記固着材78が割れて、木柱10が傾いたとしても、木柱10の基端面と前記ベースプレート30との間に前記固着材78の砕片が入り込むことを有効に防止することができる。なお、木柱10が何らかの要因によって傾いたとしても、ある程度の傾斜は、前記凸部50及び前記凹部12の係合によって復元する。
前記接着材79としては、好適には、コーキング等の柔軟性を有する接着材を用いることができる。
【0069】
さらに、前記接着材79を備えることにより、前記接着材79によって木柱10を前記支持筒本体42内の所定位置において直立姿勢で仮止めした状態で、前記支持筒本体42の内周面及び前記筒状部62の外周面の間の前記間隙18に固着材78を充填させることができ、木柱10の設置姿勢の安定化を図ることができる。
【0070】
前述の通り、
第1参考例においては、前記木柱側フランジ部65は、前記ベースプレート30に接するように設けられているが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
【0071】
図9に、前記保護カバー60に代えて保護カバー60Dが備えられた
第4参考例1Dの部分縦断面図を示す。
前記保護カバー60Dにおいては、前記木柱側フランジ部65は、上下方向に関し前記支持筒本体42の下端部及び上端部の間に位置されている。
【0072】
図9に示す
第4参考例においては、前記間隙18のうち前記木柱側フランジ部65及び前記ベースプレート30の間の位置する部分には粒状充填材80が充填されており、前記間隙18のうち前記粒状充填材80の上方部分に前記固着材78が充填されている。
【0073】
前記粒状充填材80としては、当該粒状充填材80の上方に配設される固着材78を破壊することによって、比較的容易に取り除くことが可能な物質、例えば、砂が用いられる。
【0074】
また、
図9に示すように、前記保護カバー60Dは、前記筒状部62及び前記木柱側フランジ部65に加えて、前記ベースプレート30の上面に接するように前記筒状部62の下端部から径方向外方へ延びる第2木柱側フランジ部68を有している。
前記第2木柱側フランジ68及び前記ベースプレート30の境界は接着材79によって覆われている。
【0075】
前記間隙18のうちの下方部分に前記粒状充填材80が充填され且つ前記粒状充填材80の上方に前記固着材78が充填されている構成においては、前記係入溝305を、
第4参考例におけるように、前記木柱10のうち上下方向に関し前記固着材78と同一位置に位置する部分に設けることも可能であるし、
図10に示す
第5参考例におけるように、前記木柱10のうち、上下方向に関し前記粒状充填材80と同一位置に位置する部分に設けることも可能である。
【0076】
また、
第1参考例に係る木柱の設置構造1Aにおいては、前記木柱10の基端部11aが前記保護カバー60によって覆われているが、
図11に示す
第6参考例1Fのように、前記保護カバー60を省略することも可能である。
【0077】
さらに、
第1参考例1Aにおいては、前記支持筒本体42及び前記ベースプレート30が前記支持孔を形成しているが、これに代えて、
本実施の形態においては、地表面に設けた穿孔150によって前記支持孔
が形成
されている。
【0078】
図12に、地表面に設けた穿孔150によって形成された前記支持孔に前記保護カバー60付きの木柱10が立設された
本実施の形態1Gの縦断面図を示す。
また、
図13に、地表面に設けた穿孔150によって形成された前記支持孔に前記保護カバー60無しの木柱10が立設された
比較例1Hの縦断面図を示す。
【0079】
なお、前記木柱10の断面形状は、円形、楕円形及び多角形等、種々の形状とすることができ、前記支持孔の平面視形状も、円形、楕円形及び多角形等、種々の形状とすることができる。
【0080】
さらに、前記木柱10の断面形状と前記支持孔の平面視形状を同一とすることも可能であるし、異ならせることも可能である。
即ち、前記木柱10が断面円形である場合において、前記支持孔を平面視円形とすることも可能であるし、平面視多角形とすることも可能である。
【0081】
図14に、
第7参考例に係る木柱の設置構造2Aの部分縦断面図を示す。
又、
図15に、
図14におけるXV-XV線に沿った断面図を示す。
【0082】
第7参考例に係る木柱の設置構造2Aは、基礎コンクリート100等の設置面上に木柱10を立設支持するように構成されている。
【0083】
詳しくは、
図14及び
図15に示すように、前記木柱の設置構造2Aは、設置面上に固定されるステンレス等の金属製ベースプレート130と、前記ベースプレート130の上面に固着されたステンレス等の金属製支持筒140と、基端部11aが前記支持筒140によって囲繞された状態で基端面が前記ベースプレート130上に直接又は間接的に載置された木柱10とを備えている。
【0084】
前記木柱10は、基端部11aの外周面が前記支持筒140の内周面に当接するように構成されている。
前記木柱10は、基端面が前記ベースプレート130上に直接又は間接的に載置され且つ基端部11aの外表面が前記支持筒140の内表面に当接されることで、前記ベースプレート130上に立設支持されている。
【0085】
前記木柱の設置構造2Aは、前記
第1参考例におけると同様、前記ベースプレート130の上面のうち前記支持筒140によって囲繞される領域の中心部に設けられた上方を向く凸部50を有しており、前記木柱10の基端面には前記凸部50が係入される凹部12が設けられている。
第7参考例においても、前記凸部50及び凹部12は半球状とされている。
【0086】
また、前記
第1参考例におけると同様に、
第7参考例においても、前記木柱10の基端面には基端プレート15が固着されている。
前記基端プレート15には、前記凸部50及び前記凹部12の係合を許容する開口が設けられる。
【0087】
図14及び
図15に示すように、
第7参考例においても、前記基礎コンクリート100等の設置面には、上端側が上方へ延在された上方延在部111を形成する状態でアンカーボルト110が埋設されている。
【0088】
そして、前記ベースプレート130には、前記支持筒140より径方向外方に延びる外方延在部132が設けられており、前記外方延在部132には、前記アンカーボルト110の上方延在部111が挿通される取付孔134が設けられている。
【0089】
斯かる構成において、
第7参考例においては、前記ベースプレート30は、上方延在部111が前記取付孔34に挿通された前記アンカーボルト110及び当該ベースプレート30の上面に位置するように前記上方延在部111に螺着される固定ナット115を介して、基礎コンクリート100等の設置面に固着されている。
【0090】
なお、
図14及び
図15中の符号135は、前記ベースプレート130の外方延在部132の上面及び前記支持筒の外周面を連結する補強リブである。
【0091】
前記木柱10は、前記支持筒140によって囲繞される基端部11aの少なくとも一部が根株含有領域10aとされている。
【0092】
前述の通り、根株含有領域10aは幹部領域10bよりも横方向荷重(径方向に沿った圧縮荷重)に対して高強度である。
従って、前記構成によれば、木柱10に付加される横方向荷重によって基端部11aに剪断(縦割れ)が生じることを有効に防止乃至は低減でき、木柱10の設置強度を有効に向上させることができる。
【0093】
図14に示すように、
第7参考例においては、根株相当領域10a−(1)、根株移行移行領域10a−(2)及び前記根株移行領域10a−(2)に隣接する幹部領域10bの一部が前記基端部11aを形成している。
【0094】
前記支持筒140及び前記木柱10の基端部11aは、前記剛性部材310及び前記締結部材320によって連結されている。
【0095】
即ち、
図14及び
図15に示すように、前記
第1参考例におけると同様に、前記木柱の基端部11aには径方向外方に開く係入溝305が設けられており、前記係入溝305には前記木柱10の長手方向に関し相対移動不能に剛性部材310が装着されている。
【0096】
前記
第1参考例におけると同様に、
第7参考例においても、前記剛性部材310は、前記木柱10の周方向に沿って配設された4つの分割剛性体311当然ながら、前記剛性部材310を単一部材によって形成することも可能であるし、2つ又は3つ等の分割剛性体によって形成することも可能である。
【0097】
前記支持筒140には前記剛性部材310と対向する位置に取付孔が設けられている。
斯かる構成において、前記支持筒140及び前記木柱10は、前記取付孔に挿通され且つ前記剛性部材310に締結される前記締結部材320を介して連結されている。
【0098】
第7参考例においては、
図14に示すように、前記係入溝305は、前記基端部11aを形成する幹部領域10bに形成されているが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
例えば、
図16に示す
第8参考例におけるように、前記係入溝305を前記根株相当領域10a−(1)に形成することも可能であり、又は、前記係入溝305を前記根株移行領域10a−(2)に形成することも可能である。
【0099】
図14に示すように、前記木柱10は、前記基端部11aから段部を伴って拡径された状態で先端側へ延びる中間部11bを有しており、前記支持筒140の先端部が前記木柱10の段部に係合されている。
【0100】
第7参考例においては、
図14に示すように、前記木柱10の中間部11b及び前記支持筒140は同一外径を有するものとされている。