特開 2024-108957 土木構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108957

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】土木構造体

(51)【国際特許分類】

   E03F 1/00 20060101AFI20240805BHJP

   E03B 3/02 20060101ALI20240805BHJP

   E03B 3/03 20060101ALI20240805BHJP

   E03B 11/14 20060101ALI20240805BHJP

   E02B 7/00 20060101ALI20240805BHJP

   E02D 17/18 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

E03F1/00 Z

E03B3/02 Z

E03B3/03 B

E03B11/14

E02B7/00 Z

E02D17/18 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023013642

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】306024805

【氏名又は名称】株式会社 林物産発明研究所

(72)【発明者】

【氏名】林 慎一郎

(72)【発明者】

【氏名】林 和志郎

(72)【発明者】

【氏名】林 宏三郎

(72)【発明者】

【氏名】林 加奈子

【テーマコード（参考）】

2D044

2D063

【Ｆターム（参考）】

2D044CA08

2D063AA01

(57)【要約】

【課題】 剛性柱と剛性梁からなる強固な骨組構造を安全、容易かつ低廉に構築できる土木構造体を提供する。
【解決手段】 水平方向に配列された鉛直方向に延びる複数の剛性柱及び複数の積層体と、水平方向に延びる複数の剛性梁を有する土木構造体であって、前記積層体は、鉛直方向に積層された複数の多脚台を有し、前記多脚台は、穴を有する一対の基板と、前記一対の基板を上下に離間させる複数の脚と、前記一対の基板の前記穴と連絡するパイプを有し、前記剛性梁は、隣接する一対の前記多脚台の前記穴に両端を突出させた状態で前記一対の前記多脚台の間に懸架され、前記剛性柱は、前記パイプに注入したコンクリートの硬化により形成される、土木構造体とした。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向に配列された鉛直方向に延びる複数の剛性柱及び複数の積層体と、
水平方向に延びる複数の剛性梁を有する土木構造体であって、
前記積層体は、鉛直方向に積層された複数の多脚台を有し、
前記多脚台は、上下一対の穴あき基板と、前記基板を上下に離間させる複数の脚と、上下の前記穴に連絡するパイプを有し、
前記剛性梁は、隣接する一対の前記多脚台の前記穴に両端を突出させて当該一対の多脚台の間に懸架されるとともに、上下の前記多脚台の間で挟持され、
前記剛性柱は、前記パイプに注入したコンクリートの硬化により、前記穴に突出した前記剛性梁と一体化して形成される、土木構造体。

【請求項2】

前記多脚台の上下面に、前記穴から放射状に延びる梁溝が形成されており、
前記剛性梁は、上下の前記多脚台の前記梁溝に嵌合されている、請求項１の土木構造体。

【請求項3】

前記多脚台が一対のブロックを有し、
前記ブロックは、前記基板と、前記基板の一面から突起する複数のブロック脚を有し、
前記ブロック脚同士を対向させて積層した一対の前記ブロックにより前記多脚台が形成される、請求項１の土木構造体。

【請求項4】

前記ブロックは、前記基板の前記穴と連絡するとともに前記基板の前記一面から突起する両端開放のブロックパイプをさらに有し、
前記一対のブロックの前記ブロックパイプにより前記パイプが形成される、請求項３の土木構造体。

【請求項5】

前記剛性梁が、両端にパイプ溝を有し、
前記パイプが、前記パイプ溝に嵌合する、請求項１の土木構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として土木工事等で使用される土木構造体（骨組構造体）に関し、特に、貯水槽として使用される土木構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

高空隙率のブロックを多数積み上げた土木構造体を窪地に設置し、土で埋戻すことで、雨水の貯留空間を形成した貯留施設が知られている（特許文献１～３）。土木構造体はダム構造や盛土等の形成にも利用可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－２１１３１６号公報

【特許文献2】特開２０１０－０４８０１０号公報

【特許文献3】特開２０１８－１３１７９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の土木構造体を構成するブロックはプラスチック製であるため、上方土圧／側方土圧への耐性に問題があり、クリープ変形する問題があった。出願人はこれまでコンクリート等の剛性材料を用いた土木構造体を検討してきたが、骨組構造の安定化方法や施工の安全性、容易性、費用等に様々な問題を有していた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願には、
水平方向に配列された鉛直方向に延びる複数の剛性柱及び複数の積層体と、
水平方向に延びる複数の剛性梁を有する土木構造体であって、
前記積層体は、鉛直方向に積層された複数の多脚台を有し、
前記多脚台は、穴を有する一対の基板と、前記一対の基板を上下に離間させる複数の脚と、前記一対の基板の前記穴と連絡するパイプを有し、
前記剛性梁は、隣接する一対の前記多脚台の前記穴に両端を突出させた状態で前記一対の前記多脚台の間に懸架され、
前記剛性柱は、前記パイプに注入したコンクリートの硬化により形成される、土木構造体が開示される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の１実施形態の土木構造体１を用いた貯留槽３を示す。

【図2】図２は、土木構造体１を詳細に示す。

【図3】図３は、例示的な多脚台４０を示す。（ａ）は側面図。（ｂ）は平面図（又は底面図）。（ｃ）は剛性梁２２，２３との組図。

【図4】図４は、例示的なブロック５０を示す。（ａ）は斜視図。（ｂ）は底面図。（ｃ）は側面図。

【図5】図５は、２種類の形状のパイプ４３ａ，４３ｂを示す。

【図6】図６は、例示的な３種類の剛性梁２１，２２，２３を示す。

【図7】図７は、例示的な土台６０を示す。（ａ）は平面図。（ｂ）は側面図。（ｃ）は剛性梁２１との組図。

【図8】図８は、例示的な天板７０を示す。

【図9】図９は、他の実施形態のブロック５０Ａを示す。（ａ）は斜視図。（ｂ）は透視側面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１は、本発明の１実施形態の土木構造体１を示す。土木構造体１を窪地２に設置して土で埋め戻すことで雨水等を貯留可能な貯留槽３を形成できる。土木構造体１を路面下や宅地下に設置して盛土として使用し、又は、ダム底に設置してダム構造を形成してもよい。

【0008】

図２は、土木構造体１をより詳細に示す。土木構造体１は、鉛直方向の複数の剛性柱１０と、水平方向の複数の剛性梁２０と、複数の積層体３０を有する。図では、１つの剛性柱１０と１つの積層体３０が示されているが、これらは、図の水平方向に（例えば、前後左右方向及び／又はマトリクス状に）多数配列される。

【0009】

積層体３０は、複数の多脚台４０の積層体である。図では多脚台４０は上下２段に積層されているが、段数は３以上でもよい。

【0010】

図３は、例示的な多脚台４０を示す。多脚台４０は、穴４１ａ（貫通穴）を有する上下一対の基板４１と、両基板４１を上下に離間させる複数の脚４２と、上下の基板４１の穴４１ａと連絡するパイプ４３を有する。多脚台４０の上下面に穴４１ａから放射状に（例えば、四方に）延びる梁溝４１ｂを有するとよい。

【0011】

図３の多脚台４０は、図４のようなブロック５０から形成し得る。ブロック５０は、ブロック基板５１及びブロック基板５１の表面から突起する複数のブロック脚５２を有する。ブロック基板５１は、ブロック穴５１ａを有し、好ましくは、裏面に、ブロック穴５１ａから放射状に（例えば、四方に）延びるブロック梁溝５１ｂを有する。

【0012】

一対のブロック５０（上向きのブロック５０Ｕと下向きのブロック５０Ｄ）を対向させて、すなわち、ブロック脚５２同士を対向させて積層することで多脚台４０を形成できる（図３（ａ））。この場合、上下のブロック基板５１が多脚台４０の上下の基板４１となり、上下のブロック脚５２で脚４２が構成される。ブロック脚５２同士は、ブロック脚５２先端の差し込み式等の連結部５２ａにより連結可能である。

【0013】

パイプ４３は、上下開放の中空筒体であり、上下基板４１の穴４１ａと連絡するように上下基板４１の間に配置される。パイプ４３は、使用位置（上、中、下段等）で異なる形状のパイプ４３を使用可能である。図５は、２種類の形状のパイプ４３ａ，４３ｂを示す。パイプ４３ｂは、上部に突起４３ｂ１を有し、その間に溝４３ｂ２が形成されている。

【0014】

剛性梁２０は、上下に多段の剛性梁２０を有し得る（図２）。この場合、上、中、下段等で異なる形状の剛性梁２０を使用可能である。図６は、例示的な３種類の剛性梁２１，２２，２３を示す。剛性梁２１，２２，２３は、両端にパイプ溝２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａを有するとよい。

【0015】

土木構造体１は、さらに、土台６０及び天板７０を有するとよい。

【0016】

図７は、例示的な土台６０を示す。土台６０は、凹部６１と凹部６１から放射状に延びる梁溝６２を有する。図８は、例示的な天板７０を示す。

【0017】

剛性柱１０、剛性梁２０、土台６０、天板７０等はコンクリート等の剛性材料で形成するとよい。ブロック５０はプラスチックで形成するとよい。パイプ４３はプラスチック又は金属で形成するとよい。

【0018】

土木構造体１の好ましい構築手順を説明する。
＜土台＞
手順１．地面２に土台６０を並べる。例えば、マトリクス状に並べる。
＜１段目＞
手順２．隣接する土台６０の各対の間に剛性梁２１を懸架する（架け渡す）。このとき、剛性梁２１の両端を土台６０の凹部６１に突出させる（張り出させる）（図７（ｃ）参照。図７（ｃ）のように、四方からの剛性梁２１の先端同士を突き合わせて配置するとよい。以下の剛性梁２２，２３も同様。）また、剛性梁２１の下側（下半分）を梁溝６２に嵌合させると構造が安定化する。
手順３．各土台６０の上にブロック５０Ｕを配置する。ブロック５０Ｕの穴４１ａと土台６０の凹部６１の位置は一致させる。剛性梁２１の上側（上半分）を梁溝４１ｂに嵌合させると構造が安定化する。
手順４．手順３のブロック５０Ｕの穴４１ａにパイプ４３ａを挿入する。このとき、パイプ４３ａ下端を剛性梁２１のパイプ溝２１ａに嵌合させると構造が安定化する（図７（ｃ））。
手順５．手順３のブロック５０Ｕの上にブロック５０Ｄを配置する。これにより、１段目の多脚台４０が形成される。
＜２段目＞
手順６．手順５の隣接するブロック５０Ｄの各対の間に剛性梁２２を懸架する。このとき、剛性梁２２の両端をブロック５０Ｄの穴４１ａに突出させる（図３（ｃ）参照）。剛性梁２２の下側（下半分）を梁溝４１ｂに嵌合させ、及び／又は、手順４のパイプ４３ａ上端をパイプ溝２２ｂに嵌合させると構造が安定化する。
手順７．手順５の各ブロック５０Ｄの上にブロック５０Ｕを配置する。剛性梁２２の上側（上半分）を梁溝４１ｂ（５１ｂ）に嵌合させると構造が安定化する。
手順８．手順７のブロック５０Ｕの穴４１ａにパイプ４３ａを挿入する。このとき、パイプ４３ａ下端を剛性梁２２のパイプ溝２２ａに嵌合させると構造が安定化する（図３（ｃ）参照）。
手順９．手順７のブロック５０Ｕの上にブロック５０Ｄを配置する。これにより、2段目の多脚台４０が形成される。
＜３段目以降＞
２段目の手順６～９を繰り返すことで、２段目と同様の構造を積み上げていくことができる。
＜最上段＞
手順１０．手順６と同じでよい。
手順１１．手順７と同じでよい。
手順１２．手順１１のブロック５０Ｕの穴４１ａにパイプ４３ｂを挿入する。このとき、パイプ４３ａ下端を剛性梁２２のパイプ溝２２ａに嵌合させると構造が安定化する（図３（ｃ）参照）。
手順１３．手順９と同じでよい。
手順１４．手順１３の隣接するブロック５０Ｄの各対の間に剛性梁２３を懸架する。このとき、剛性梁２３の両端をブロック５０Ｄの穴４１ａに突出させる（図３（ｃ）参照）、及び／又は、剛性梁２３の下側をパイプ４３ｂの溝４３ｂ２に嵌合させると構造が安定化する。
＜剛性柱形成＞
手順１５．パイプ４３ｂの開口から生コンクリートを注入する。これにより、最上段のパイプ４３ｂからその下段の各パイプ４３ａ及び各穴４１ａを通って土台６０の凹部６１に至る縦通路（好ましくは、漏れの無い縦通路）の全体に生コンクリートが充填される。その後、生コンクリートを硬化させることで、剛性柱１０が形成される。このとき、穴４１ａ及び凹部６１に剛性梁２０の端部が突出しているため、当該突出した剛性梁２０と剛性柱１０が一体化することで強固な骨組み構造が形成される。生コンクリートの注入前に通路に鉄筋１１を挿入すると剛性柱１０を強化できる。
＜天板等＞
手順１６．上記手順で作成した構造の上部に天板７０を配置し、あるいはさらに、側面に側板８０を配置することで土木構造体１が完成する。

【0019】

上記土木構造体１では、多脚台４０を使用したことで剛性梁２０やパイプ４３の組み上げ作業（剛性柱１０と剛性梁２０の骨組み構造の構築）が極めて容易かつ安全であり、施工費が低廉化する。剛性柱１０と剛性梁２０の一体化により骨組み構造が極めて強固になる。生コンクリートの注入だけで剛性柱１０の形成と剛性梁２０との一体化が完了するため工数が削減される。

【0020】

図９は他の実施形態のブロック５０Ａを示す。ブロック５０Ａは、中央に上下開放中空のブロックパイプ５３を有する点を除き、ブロック５０と同様である。一対のブロック５０Ａを対向積層することで図３と同様の多脚台４０を形成できる。よって、別部品としてのパイプ４３が不要となって部材点数が削減され、組み上げ作業におけるパイプ挿入に掛かる工数が削減される。

【0021】

上記実施形態に記載した土木構造体１やその要素の寸法、形状、配置、個数、材料等は例示であり、他の態様も可能である。

【符号の説明】

【0022】

１・・・土木構造体
２・・・地面
３・・・貯留槽
１０・・・剛性柱
１１・・・鉄筋
２０，２１，２２，２３・・・剛性梁
２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ・・・パイプ溝
３０・・・積層体
４０・・・多脚台
４１・・・基板
４１ａ・・・穴
４１ｂ・・・梁溝
４２・・・脚
４３，４３ａ，４３ｂ・・・パイプ
４３ｂ１・・・突起
４３ｂ２・・・溝
５０，５０Ａ・・・ブロック
５１・・・ブロック基板
５１ａ・・・ブロック穴
５１ｂ・・・ブロック梁溝
５２・・・ブロック脚
５２ａ・・・連結部
５３・・・ブロックパイプ
６０・・・土台
６１・・・凹部
６２・・・梁溝
７０・・・天板
８０・・・側板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】