(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】P2024145530
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】構造物の構築方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/35 20060101AFI20241004BHJP
E04B 1/20 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
E04B1/35 K
E04B1/20 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057923
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】小倉 大季
(72)【発明者】
【氏名】磯田 和彦
(57)【要約】
【課題】複雑な形状の構造物を容易に構築することができる構造物の構築方法を提供する。
【解決手段】構造物の構築方法は、内部に空間Ｓが形成されるように、複数の線材によって形成された面状の定着部材１１を構築する定着部材構築工程と、外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、定着部材１１の少なくとも一方側の面１１ａに造形材料を噴射して外殻２２を構築する外殻構築工程と、定着部材１１で形成された空間Ｓに充填材料４１を充填して充填材料硬化体４２を構築する内部充填工程と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】構造物の構築方法は、内部に空間Ｓが形成されるように、複数の線材によって形成された面状の定着部材１１を構築する定着部材構築工程と、外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、定着部材１１の少なくとも一方側の面１１ａに造形材料を噴射して外殻２２を構築する外殻構築工程と、定着部材１１で形成された空間Ｓに充填材料４１を充填して充填材料硬化体４２を構築する内部充填工程と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に空間が形成されるように、複数の線材によって形成された面状の定着部材を構築する定着部材構築工程と、
外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して外殻を構築する外殻構築工程と、
前記定着部材で形成された前記空間に充填材料を充填して充填材料硬化体を構築する内部充填工程と、を備える構造物の構築方法。
外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して外殻を構築する外殻構築工程と、
前記定着部材で形成された前記空間に充填材料を充填して充填材料硬化体を構築する内部充填工程と、を備える構造物の構築方法。
【請求項2】
前記定着部材は、定着部材用付加製造装置によって構築されている請求項１に記載の構造物の構築方法。
【請求項3】
前記定着部材構築工程において、複数の線材で格子状に形成された前記定着部材を設置する請求項１に記載の構造物の構築方法。
【請求項4】
前記定着部材で形成された前記空間内に前記充填材料硬化体を補強する補強材を構築する補強材構築工程を備える請求項２に記載の構造物の構築方法。
【請求項5】
前記補強材は、前記定着部材用付加製造装置によって格子状に構築されている請求項４に記載の構造物の構築方法。
【請求項6】
前記定着部材構築工程及び前記外殻構築工程を繰り返して、前記外殻の少なくとも一方側の面に新たな前記定着部材を構築して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料に噴射して新たな前記外殻を構築する請求項１または２に記載の構造物の構築方法。
【請求項7】
シェル状に定着部材を構築する定着部材構築工程と、
付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して充填材料硬化体を構築する充填材料硬化体構築工程と、を備える構造物の構築方法。
付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して充填材料硬化体を構築する充填材料硬化体構築工程と、を備える構造物の構築方法。
【請求項8】
前記定着部材構築工程及び前記充填材料硬化体構築工程を繰り返して、前記充填材料硬化体の少なくとも一方側の面に新たな前記定着部材を構築して、前記定着部材の両面に前記造形材料を噴射して新たな前記充填材料硬化体を構築する請求項７に記載の構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造物の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
３Ｄプリンタ等の付加製造装置で、コンクリートを積層することで型枠を作製して、型枠で囲まれた空間内にコンクリートを打ち込んで、コンクリート構造物を施工する方法が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１１１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１で開示されている方法で、構造物の外面が上方に向かうにしたがって次第に外側に向かって斜めに傾斜するような外形の構造物の型枠を付加製造装置で作製すると、型枠の剛性が低く崩壊する可能性がある。また、シェル状等の複雑な形状の構造物も、剛性の面で制限があるという問題点がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑な形状の構造物を容易に構築することができる構造物の施工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る構造物の構築方法は、内部に空間が形成されるように、複数の線材によって形成された面状の定着部材を構築する定着部材構築工程と、外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して外殻を構築する外殻構築工程と、前記定着部材で形成された前記空間に充填材料を充填して充填材料硬化体を構築する内部充填工程と、を備える。
すなわち、本発明に係る構造物の構築方法は、内部に空間が形成されるように、複数の線材によって形成された面状の定着部材を構築する定着部材構築工程と、外殻用付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して外殻を構築する外殻構築工程と、前記定着部材で形成された前記空間に充填材料を充填して充填材料硬化体を構築する内部充填工程と、を備える。
【0007】
このように構成された構造物の構築方法では、充填材料が充填される際の型枠となる外殻は、複数の線材によって形成された面状の定着部材の少なくとも一方側の面に造形材料が噴射された構成である。外殻は、造形材料のみで構成されている場合よりも、耐力と剛性が高められる。このため、支保工やセパレータを省略しても型枠となる外殻のみで充填される充填材料からの圧力に抗することができるようになり、複雑な形状の構造物を容易に構築することができる。
【0008】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記定着部材は、定着部材用付加製造装置によって構築されていてもよい。
【0009】
このように構成された構造物の構築方法では、定着部材用付加製造装置によって定着部材が構築されるため、定着部材の構築を自動化することができる。
【0010】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記定着部材構築工程では、複数の線材で格子状に形成された前記定着部材を設置してもよい。
【0011】
このように構成された構造物の構築方法では、定着部材構築工程では、複数の線材で格子状に形成された定着部材を設置する。この定着部材にはメタルラスや溶接金網等の市販製品のほか、格子状に組み立てた鉄筋等を用いることができるため、定着部材の調達及び構築が容易である。
【0012】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記定着部材で形成された前記空間内に前記充填材料硬化体を補強する補強材を構築する補強材構築工程を備えていてもよい。
【0013】
補強材としては、構造物の主筋（軸方向鉄筋）やせん断補強筋等が用いられ、充填材料硬化体を補強する機能を有している。よって、充填材料硬化体は充填材料が補強材と一体化した構成になり、充填材料硬化体の耐力と剛性を高めることができる。
【0014】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記補強材は、前記定着部材用付加製造装置によって格子状に構築されていてもよい。
【0015】
このように構成された構造物の構築方法では、定着部材用付加製造装置によって補強材が格子状に構築されるため、補強材の設置を自動化することができる。また、補強材を定着部材と同時に構築すれば、効率よく構築を進めることができる。
【0016】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記定着部材構築工程及び前記外殻構築工程を繰り返して、前記外殻の少なくとも一方側の面に新たな前記定着部材を構築して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して新たな前記外殻を構築してもよい。
【0017】
このように構成された構造物の構築方法では、定着部材構築工程及び外殻構築工程を繰り返すことによって、充填材料が充填される際の型枠の役割をなす外殻を厚くして耐力と剛性を高めることができる。
【0018】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、シェル状に定着部材を構築する定着部材構築工程と、付加製造装置から造形材料を吐出して、前記定着部材の少なくとも一方側の面に前記造形材料を噴射して充填材料硬化体を構築する充填材料硬化体構築工程と、を備えていてもよい。
【0019】
このように構成された構造物の構築方法では、シェル状に構築された軽量な定着部材の少なくとも一方側の面に造形材料が噴射されて充填材料硬化体が構築される構成である。よって、充填材料硬化体が造形材料のみで構成されている場合よりも耐力と剛性を高めつつ、シェル状の構造物を容易に構築することができる。
【0020】
また、本発明に係る構造物の構築方法では、前記定着部材構築工程及び前記充填材料硬化体構築工程を繰り返して、前記充填材料硬化体の少なくとも一方側の面に新たな前記定着部材を構築して、前記定着部材の両面に前記造形材料を噴射して新たな前記充填材料硬化体を構築してもよい。
【0021】
このように構成された構造物の構築方法では、定着部材構築工程及び充填材料硬化体構築工程を繰り返すことによって、充填材料硬化体を厚くして耐力と剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係る構造物の構築方法によれば、複雑な形状の構造物でも容易に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の第一実施形態に係る構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。
【図3】本発明の第一実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【図4】本発明の第二実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【図5】本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。
【図6】本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。
【図7】本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の内部充填工程を示す斜視図である。
【図8】本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【図9】本発明の第四実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る構造物の構築方法について、図面を用いて説明する。図１は、構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。図２は、構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。図３は、構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
本発明の第一実施形態に係る構造物の構築方法について、図面を用いて説明する。図１は、構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。図２は、構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。図３は、構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【0025】
構造物の構築方法は、定着部材構築工程と、外殻構築工程と、内部充填工程と、を備えている。本実施形態に係る構造物の構築方法によって構築される構造物は、柱や梁、壁等にも対応可能である。
【0026】
以下の説明において、完成品となる構造物１を設置した状態で、面１ａ（図３参照、以下同じ）に沿う水平方向を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとし、上下方向を上下方向Ｚとする。
【0027】
まず、定着部材構築工程を行う。
図１に示すように、構造物１の外縁となる４つの面１ａの内側に沿って面状の定着部材１１を構築する。本実施形態では、３Ｄプリンタ等の第１付加製造装置（定着部材用付加製造装置）９１を用いて、外殻となる定着部材１１を構築する。定着部材１１は、例えば板状の網状体で形成されている。定着部材１１は、構造物１の４つの面１ａの内側に沿って、４枚配置されている。定着部材１１には、複数の孔Ｈが形成されている。４枚の定着部材１１によって、内部には上下方向に連3通する空間Ｓが形成されている。なお、ＸＹ平面に沿う底面にも定着部材１１を配置してもよい。
図１に示すように、構造物１の外縁となる４つの面１ａの内側に沿って面状の定着部材１１を構築する。本実施形態では、３Ｄプリンタ等の第１付加製造装置（定着部材用付加製造装置）９１を用いて、外殻となる定着部材１１を構築する。定着部材１１は、例えば板状の網状体で形成されている。定着部材１１は、構造物１の４つの面１ａの内側に沿って、４枚配置されている。定着部材１１には、複数の孔Ｈが形成されている。４枚の定着部材１１によって、内部には上下方向に連3通する空間Ｓが形成されている。なお、ＸＹ平面に沿う底面にも定着部材１１を配置してもよい。
【0028】
定着部材１１は、複数の線材によって面状に形成されている。定着部材１１は、金属、合成樹脂、熱可塑性プラスティック、熱硬化性プラスティック、ＦＲＰ（繊維補強プラスティック）、ガラス、セラミック、木材、セメント系材料、セメント系材料等からなる線材が格子状（ラティス状）に配置されたものであり、必要に応じてこれら複数種類を組み合わせて用いても良い。定着部材１１は、格子状、斜め格子状、網目状、連子等に形成されていている。定着部材１１は、平面状や曲面状に形成されている。
【0029】
次に、外殻構築工程を行う。
図２に示すように、第２付加製造装置（外殻用付加製造装置）９２から造形材料２１を吐出して、定着部材１１の外側の面１１ａに造形材料２１を噴射する。所定の厚みになれば、造形材料２１の噴射を停止して、外殻２２が構築される。なお、定着部材１１の内側の面１１ｂ（図３参照）にも造形材料２１を噴射して、外殻２２の厚みを厚くするようにしてもよい。
図２に示すように、第２付加製造装置（外殻用付加製造装置）９２から造形材料２１を吐出して、定着部材１１の外側の面１１ａに造形材料２１を噴射する。所定の厚みになれば、造形材料２１の噴射を停止して、外殻２２が構築される。なお、定着部材１１の内側の面１１ｂ（図３参照）にも造形材料２１を噴射して、外殻２２の厚みを厚くするようにしてもよい。
【0030】
造形材料２１には、例えばセメントペースト、モルタル、コンクリート等の水硬性混合物、ジオポリマー組成物、樹脂材料、及び合成繊維や鋼繊維等を水硬性混合物に添加した繊維補強セメント系複合材料等が含まれている。また、プリントヘッドから吐出される材料であって、所定の条件下（例えば、吐出後に所定時間が経過した場合、熱を加えた場合、紫外線が照射された場合等）において硬質化させることが可能な材料であれば、他の材料を使用しても良い。必要に応じてこれら複数種類を組み合わせて用いても良い。
【0031】
造形材料２１を噴射した後、外面２２ａを硬化する前にコテ均ししたり、模様付けしたり等表面加工を行ったりしてもよい。
【0032】
次に、補強材構築工程を行う。
図３に示すように、定着部材１１で形成された空間Ｓ内に主筋（補強材）３１及び帯筋（補強材）３２を構築する。複数の主筋３１を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに間隔を空けて設置する。複数の主筋３１を接続するように帯筋３２を上下方向Ｚに間隔を空けて複数設置する。主筋３１及び帯筋３２の自立が難しい場合には、不図示の支持部材等で主筋３１及び帯筋３２が自立できるように支持する。なお、定着部材１１の孔Ｈの大きさ（長さ）は、隣り合う主筋３１どうしの隙間Ｔの長さよりも小さい。
図３に示すように、定着部材１１で形成された空間Ｓ内に主筋（補強材）３１及び帯筋（補強材）３２を構築する。複数の主筋３１を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに間隔を空けて設置する。複数の主筋３１を接続するように帯筋３２を上下方向Ｚに間隔を空けて複数設置する。主筋３１及び帯筋３２の自立が難しい場合には、不図示の支持部材等で主筋３１及び帯筋３２が自立できるように支持する。なお、定着部材１１の孔Ｈの大きさ（長さ）は、隣り合う主筋３１どうしの隙間Ｔの長さよりも小さい。
【0033】
次に、内部充填工程を行う。
定着部材１１で形成された空間Ｓに充填材料４１を充填する。充填材料４１が硬化して、充填材料硬化体４２が構築される。充填材料硬化体４２は、定着部材１１や造形材料２１を介して、外殻２２と一体化されている。充填材料４１には、例えばモルタル、コンクリート等の水硬性混合物、ジオポリマー組成物、合成繊維や鋼繊維などを水硬性混合物に添加した繊維補強セメント系複合材料等が含まれる。なお、空間Ｓの内部に充填する材料は、外殻部を補強する事が可能な限りにおいて任意の素材を用いることができ、前記材料に限定されない。この材料は、充填を行うために充分な流動性を有し、かつ構造部材として十分な圧縮強度、せん断強度、及び曲げ強度を備える素材を選択することが好ましい。
定着部材１１で形成された空間Ｓに充填材料４１を充填する。充填材料４１が硬化して、充填材料硬化体４２が構築される。充填材料硬化体４２は、定着部材１１や造形材料２１を介して、外殻２２と一体化されている。充填材料４１には、例えばモルタル、コンクリート等の水硬性混合物、ジオポリマー組成物、合成繊維や鋼繊維などを水硬性混合物に添加した繊維補強セメント系複合材料等が含まれる。なお、空間Ｓの内部に充填する材料は、外殻部を補強する事が可能な限りにおいて任意の素材を用いることができ、前記材料に限定されない。この材料は、充填を行うために充分な流動性を有し、かつ構造部材として十分な圧縮強度、せん断強度、及び曲げ強度を備える素材を選択することが好ましい。
【0034】
現場で上記の工程を行って構造物１を構築して、直接現場に設置してもよい。あるいは、工場で上記の工程を行って構造物１をプレキャスト部材として構築してもよい。また、工場で外殻２２をプレキャスト部材として製造し、現場でこの内部に補強材を挿入して充填材料４１を充填してもよい。
【0035】
外殻構築工程を行って１層目の定着部材１１及び外殻２２を構築した後に、外殻２２の外側に２層目の新たな定着部材１１を構築する定着部材構築工程を行ってもよい。その後、２層目の定着部材１１の外側から造形材料２１を噴射して２層目の新たな外殻２２を構築する外殻構築工程を行う。定着部材構築工程及び外殻構築工程を、所定の厚さや強度が得られるまで繰り返してもよい。
【0036】
このように構成された構造物の構築方法では、充填材料４１が充填される際の型枠となる外殻２２は、格子状に形成された面状の定着部材１１の面１１ａに造形材料２１が噴射された構成である。外殻２２は、造形材料２１のみで構成されている場合よりも、耐力と剛性が高められる。このため、支保工やセパレータを省略しても型枠となる外殻のみで充填される充填材料４１からの圧力に抗することができるようになり、複雑な形状の構造物１を容易に構築することができる。
【0037】
また、第１付加製造装置９１によって定着部材１１が格子状に構築されるため、定着部材１１の構築を自動化することができる。なお、定着部材１１として、メタルラスや溶接金網等の市販製品を所定の形状に加工して設置してもよい。
【0038】
また、定着部材１１で形成された空間Ｓ内に主筋３１及び帯筋３２が構築されている。よって、充填材料硬化体４２は充填材料４１が主筋３１及び帯筋３２と一体化した構成になり、充填材料硬化体４２の耐力と剛性を高めることができる。
【0039】
また、定着部材構築工程及び外殻構築工程を繰り返すことによって、充填材料４１が充填される際の型枠の役割をなす外殻２２を厚くして耐力と剛性を高めることができる。
【0040】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る構造物の構築方法について、主に図４を用いて説明する。図４は、本発明の第二実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。以下の実施形態の説明において、上述の実施形態と同一又は同様な部材及び部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
次に、本発明の第二実施形態に係る構造物の構築方法について、主に図４を用いて説明する。図４は、本発明の第二実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。以下の実施形態の説明において、上述の実施形態と同一又は同様な部材及び部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
【0041】
本実施形態では、第１付加製造装置９１を用いて、定着部材１１で形成された空間Ｓ内に、補強材３５を構築する。補強材３５は、金属、ＦＲＰ（繊維補強プラスティック）等からなる線材が格子状（ラティス状）に配置されたものである。補強材３５は、複数の線材が一体となって構成されている。補強材構築工程を定着部材構築工程と同時に行ってよいし、補強材構築工程を定着部材構築工程の後に行ってもよい。
【0042】
このように構成された構造物の構築方法では、充填材料４１が充填される際の型枠となる外殻２２は、格子状に形成された面状の定着部材１１の面１１ａに造形材料２１が噴射された構成である。外殻２２は、造形材料２１のみで構成されている場合よりも、耐力と剛性が高められる。このため、支保工やセパレータを省略しても型枠となる外殻のみで充填される充填材料４１からの圧力に抗することができるようになり、複雑な形状の構造物１Ａを容易に構築することができる。
【0043】
また、第１付加製造装置９１によって補強材３５が格子状に構築されるため、補強材３５の構築を自動化することができる。また、補強材３５を定着部材１１と同時に構築すれば、効率よく構築を進めることができる。
【0044】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法について、主に図５～図８を用いて説明する。図５は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。図６は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。図７は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の内部充填工程を示す斜視図である。図８は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
次に、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法について、主に図５～図８を用いて説明する。図５は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の定着部材構築工程を示す斜視図である。図６は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の外殻構築工程を示す斜視図である。図７は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法の内部充填工程を示す斜視図である。図８は、本発明の第三実施形態に係る構造物の構築方法で構築された構造物の断面図である。
【0045】
以下の説明において、図８に示すように、完成品となる構造物１Ｂの一の面を設置した状態で、対向する２面に沿う方向を第１方向Ｘとし、第１方向Ｘと直交する水平方向を第２方向Ｙとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する上下方向を上下方向Ｚとする。
【0046】
図５に示すように、定着部材構築工程では、上方に開口する箱状に定着部材１２を設置する。底面となるＸＹ面、第１方向Ｘに対向する２面及び長手方向の両端部となるＸＺ面の２面（図５では１面のみ示している）に定着部材１２を設置する。本実施形態では、第１付加製造装置９１を使用せずに、予め作製しておいた定着部材１２を所定の位置に設置する。
【0047】
定着部材１２は、金属、合成樹脂、ＦＲＰ（繊維補強プラスティック）等からなる線材が格子状（ラティス状）に配置されたものである。定着部材１２は、複数の線材が一体となって構成されている。
【0048】
定着部材１２のうち第１方向Ｘに対向する２面（定着部材１２Ａとする）は、第１方向Ｘの両側に膨らむ曲面形状をしている。定着部材１２Ａは、曲面状に変形させやすいように、金属、ＦＲＰ（繊維補強プラスティック）等の材料で形成することが好ましい。５枚の定着部材１２によって、内部に空間Ｓが形成されている。なお、全ての定着部材１２が、平面状に形成されていてもよい。
【0049】
図６に示すように、外殻構築工程では、第２付加製造装置９２から造形材料２１を吐出して、定着部材１２の外側の面１２ａ（図８参照）に造形材料２１を噴射する。所定の厚みになれば、造形材料２１の噴射を停止する。外殻２４が構築される。外殻２４の厚さは、自立できる厚さが好ましいが、自立が難しい場合には支持部材で支持する。
【0050】
図７に示すように、内部充填工程を行う。定着部材１２で形成された空間Ｓに充填材料４１を充填する。充填材料４１が硬化して、充填材料硬化体４２が構築される。充填材料硬化体４２は、定着部材１２や造形材料２１を介して、外殻２４と一体化されている。
【0051】
このように構成された構造物の構築方法では、充填材料４１が充填される際の型枠となる外殻２４は、格子状に形成された面状の定着部材１２の面１２ａに造形材料２１が噴射された構成である。外殻２４は、造形材料２１のみで構成されている場合よりも、耐力と剛性が高められる。このため、支保工やセパレータを省略しても型枠となる外殻のみで充填される充填材料４１からの圧力に抗することができるようになり、複雑な形状の構造物１Ｂを容易に構築することができる。
【0052】
また、定着部材１２Ａを曲面状に設置することによって、構造物１Ｂの外殻２４のうち第１方向Ｘに対向する外面２４ｃを曲面状に形成して、曲面を有する構造物１Ｂを構築することができる。
【0053】
【0054】
図９に示すように、本実施形態で構築される構造物１Ｃは、シェル状の構造物である。定着部材構築工程では、定着部材１３をシェル状（ドーム状）に設置する。定着部材１３は、金属、合成樹脂、ＦＲＰ（繊維補強プラスティック）等からなる線材が格子状（ラティス状またはトラス状）に配置されたものである。定着部材１３は、複数の線材が一体となって構成されている。
【0055】
充填材料硬化体構築工程では、付加製造装置（不図示）から造形材料２１を吐出して、定着部材１２の内面及び外面の両面に造形材料２１を噴射して充填材料硬化体２３を構築する。
【0056】
構造物１Ｃの厚さが厚い場合には、定着部材構築工程及び充填材料硬化体構築工程を繰り返す。１層目の定着部材１３及び充填材料硬化体２３の外側に、２層目の新たな定着部材１３を構築する定着部材構築工程を行う。その後、２層目の定着部材１３の内面及び外面の両面に造形材料２１を噴射して２層目の充填材料硬化体２３を構築する。定着部材構築工程及び外殻構築工程を、所定の厚さが得られるまで繰り返してもよい。軽量な定着部材１３は支柱がなくても大スパンの施工が可能であり、コンクリートが付加されると重量が増すとともに耐力や剛性も増すため、多層化することで支柱なしに高耐力の大スパン構造物を容易に施工することができるようになる。
【0057】
このように構成された構造物の構築方法では、格子状に形成されシェル状に構築された軽量な定着部材１３の両面に造形材料２１が噴射されて充填材料硬化体２３が構築される構成である。よって、充填材料硬化体２３が造形材料２１のみで構成されている場合よりも耐力と剛性を高めつつ、シェル状の構造物１Ｃを容易に構築することができる。
【0058】
また、定着部材構築工程及び充填材料硬化体構築工程を繰り返すことによって、充填材料硬化体２３を厚くして耐力と剛性を高めることができる。
【0059】
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0060】
例えば、定着部材としてメタルラスや溶接金網等の市販製品のほか、格子状に組み立てた鉄筋等を用いてもよい。この場合、定着部材の調達及び構築が容易である。
【0061】
また、第四実施形態では、定着部材の下面（一方側の面）のみに造形材料２１を噴射し、上面（他方側の面）は充填材料を打設してもよい。
【0062】
２０１５年９月の国連サミットにおいて採択された１７の国際目標として「持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ：ＳＤＧｓ）滑動」がある。本実施形態に係る構造物の構築方法は、このＳＤＧｓの１７の目標のうち、例えば「１１．住み続けられるまちづくりを」の目標などの達成に貢献し得る。
【符号の説明】
【0063】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 構造物
１１，１２，１２Ａ，１３ 定着部材
２１ 造形材料
２２ 外殻
２３ 充填材料硬化体
３１ 主筋（補強材）
３２ 帯筋（補強材）
３５ 補強材
４１ 充填材料
４２ 充填材料硬化体
９１ 第１付加製造装置（定着部材用付加製造装置）
９２ 第２付加製造装置（外殻用付加製造装置）
Ｓ 空間
１１，１２，１２Ａ，１３ 定着部材
２１ 造形材料
２２ 外殻
２３ 充填材料硬化体
３１ 主筋（補強材）
３２ 帯筋（補強材）
３５ 補強材
４１ 充填材料
４２ 充填材料硬化体
９１ 第１付加製造装置（定着部材用付加製造装置）
９２ 第２付加製造装置（外殻用付加製造装置）
Ｓ 空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】