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発明の名称 擬岩を用いた構造物の構築方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−98523(P2001−98523A)
公開日 平成13年4月10日(2001.4.10)
出願番号 特願平11−278272
出願日 平成11年9月30日(1999.9.30)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
2D018
2D048
【Fターム(参考)】
2D018 BA00 
2D048 AA83 AA87
発明者 笹谷 輝勝 / 永瀬 恭一 / 池見 拓 / 名執 圭一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 天然の岩石又は岩盤の外観を模して製作した擬岩パネル又は擬岩ブロックを含む型枠を支保工を介して現地盤に前記型枠が所定の施工領域の外郭となるように設置し、前記型枠の内側の領域に中詰材を充填することを特徴とする擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項2】 中詰材は、コンクリート、モルタル、気泡モルタル、軽量モルタル、軽量コンクリート、土砂、砕石、無害廃棄物から一以上選択されることを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項3】 中詰材は一度に又は複数回に分けて充填することを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項4】 支保工の型枠取付面の一部にのみ擬岩パネル又は擬岩ブロックを固定し、他部は天然の岩石又は岩盤の外観を有さない型板を固定することを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項5】 現地盤が傾斜面であり、擬岩パネル又は擬岩ブロックを含む型枠を支保工を介して前記現地盤に沿って設置することを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項6】 施工領域の一部に中詰材が充填されない空間が形成されることを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項7】 型枠の内側の領域に充填された中詰材の上面を覆うように、上部支保工を介して上部擬岩パネルを設置し、この上部擬岩パネルと前記中詰材の上面との間に上部中詰材を充填することを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項8】 型枠の内側の領域に中詰材を充填して施工した下側構造部の上面に、一個以上の擬岩ブロックを据え付けて固定することを特徴とする請求項1に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項9】 支保工は中詰材下層部又は現地盤に埋め込んだアンカーを介して固定されることを特徴とする請求項1又は3に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
【請求項10】 擬岩パネル又は擬岩ブロックが施工領域の両側に設置され、その取付高さが、前記施工領域の両側で互いに異なることを特徴とする請求項4に記載の擬岩を用いた構造物の構築方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然の岩石の外観を模して作られる擬岩を用いた、海岸保全施設、河川構造物、港湾構造物等の構造物の構築技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自然環境や景観上の配慮から、海岸や河川等に構築される構造物には天然の岩石の外観を模倣して作られた擬岩を用いる例が増加して来ている。そして、このような擬岩を用いた構造物の構築方法の典型的な従来技術としては、図8に示されたようなものが知られている。
【0003】このうち、図8(A)に示された工法は、ケーソン等、一般的な構造の既設構造物100の外側を取り囲むように、グラスファイバー補強セメント等からなる複数の擬岩パネル101をアンカーや鉄筋等からなる架台102を介して組み立て設置し、前記既設構造物100と擬岩パネル101の間の空間103にモルタルやコンクリート等の中詰材を充填するものである(例えば特許第2516881号公報参照)。
【0004】また、図8(B)に示された工法は、工場や製作ヤードで、基板201に取着したフレーム202の周囲を複数の擬岩パネル203で包囲してコンクリート204を充填することによって擬岩ブロック200を製作し、これを現場へ搬送して据え付けるものである(例えば特許2518775号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれば、次のような問題が指摘される。すなわち、図8(A)に示される技術において、既設構造物100がケーソン等の既存の水中構造物である場合、その外側に擬岩パネル101を固定するには、架台102の水中溶接をはじめとする潜水作業が必要であり、潜水作業は危険なばかりでなく、天候や海象に大きく左右され、しかも工費の増大を来す。また、複数の擬岩パネル101,101間の隙間を塞ぐ目地処理等はモルタルを用いて行われるため、水中では作業が困難であり、品質の低下を来すおそれがある。
【0006】また、図8(B)のように擬岩ブロック200を用いた工法では、これを現場海域まで運搬する必要から、製作及び設置可能な構造物の大きさに限界があり、波浪等による大きな流体力が作用する場合には、擬岩ブロック200の安定性の確保が困難である。
【0007】本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題とするところは、現場での危険な又は困難な作業を極力少なくし、省力化及び品質の向上を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る擬岩を用いた構造物の構築方法は、天然の岩石又は岩盤の外観を模して製作した擬岩パネル又は擬岩ブロックを、構造物の構築のための型枠として利用することにより、現場での省力化を実現するもので、前記擬岩パネル又は擬岩ブロックを含む型枠を支保工を介して現地盤に前記型枠が所定の施工領域の外郭となるように設置し、前記型枠の内側の領域に中詰材を充填することを特徴とする。したがって、現場作業においては、構造物内部と、その外層の擬岩部が、中詰材の充填によって同時に施工される。なお、ここでいう「現地盤」とは、岩盤、砂面、捨石等で、自然物であるか人工のものであるかは問わない。
【0009】上記本発明の方法において、中詰材は、コンクリート、モルタル、気泡モルタル、軽量モルタル、軽量コンクリート、土砂、砕石、無害廃棄物から一以上選択される。また、この中詰材は一度に又は複数回に分けて充填することができる。
【0010】上記本発明の方法において、施工箇所によっては構造物の表層部全体を擬岩で構成する必要はなく、したがってこの場合は、支保工の型枠取付面の一部にのみ擬岩パネル又は擬岩ブロックを固定し、他部は天然の岩石又は岩盤の外観を有さない型板を固定する。
【0011】上記本発明の方法において、擁壁や護岸等のように傾斜面を呈する現地盤に施工する場合は、擬岩パネル又は擬岩ブロックを含む型枠を支保工を介して前記現地盤に沿って片側にのみ設置する。
【0012】上記本発明の方法において、水圧や波力等の外力に対する十分な強度を得られるものであれば、必ずしも型枠の内側の施工領域全体に中詰材を充填する必要はなく、前記施工領域の一部に中詰材が充填されない空間を形成しても良い。
【0013】上記本発明の方法において、好ましくは型板の内側の領域に中詰材を充填して施工した下側構造部の上面を覆うように、上部支保工を介して上部擬岩パネルを設置し、この上部擬岩パネルと前記中詰材の上面との間に上部中詰材を充填するか、あるいは前記中詰材の上面に、一個以上の擬岩ブロックを据え付けて固定する。
【0014】上記本発明の方法において、型枠を支持する支保工は、通常はフレーム状に構築されるが、波力等の条件によっては、中詰材下層部又は現地盤に埋め込んだアンカーを介して固定することもできる。
【0015】上記本発明の方法において、擬岩パネル又は擬岩ブロックが施工領域の両側に設置される場合は、施工箇所によっては、前記擬岩パネル又は擬岩ブロックの取付高さが、前記施工領域の両側で互いに異なるものとすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る擬岩を用いた構造物の構築方法の一実施形態として、上部が海面から露出する、例えば消波構造物1の構築方法を工程順に示すものである。すなわち、この構築方法においては、まず図1(A)に示されるように、製作ヤード等において、山形鋼11等を塔状あるいは直方体状等に組み立て、支保工としての一対の下部フレーム10を製作する。
【0017】各下部フレーム10の片側の鉛直な取付面には、側面型枠20として、例えばグラスファイバーレインフォースドコンクリート(GRC)からなる擬岩パネル21や、又はGRC、コンクリート、あるいはモルタル等からなる擬岩ブロック22を取着する。この擬岩パネル21及び擬岩ブロック22は、共に天然の岩石又は岩盤を母型として型取りし、既知の方法によって製作されたもので、その表面は、天然の岩肌のざらざらあるいはごつごつした不規則なテクスチャ形状が忠実に再現されたものとなっている。また、複数の擬岩パネル21,21間の目地部は、適当な目地モルタル等によって埋める。
【0018】擬岩パネル21又は擬岩ブロック22は、潮汐変化や波高等を考慮して、海面付近の一定範囲の高さ及び深さに位置するように、前記下部フレーム10の上部に取着される。そしてこの場合は、図示の例のように、まず各下部フレーム10の片側の鉛直方向全面に、コンクリート、モルタル、GRC、鋼板あるいは木材等からなる平板状の型板23を鉛直に取着し、その上部に、前記擬岩パネル21又は擬岩ブロック22を取着する。なお、参照符号24は前記型板23と擬岩パネル21との間を連結するセパレータである。
【0019】次に、上述のようにして擬岩パネル21又は擬岩ブロック22及び型板23等からなる側面型枠20が取着された下部フレーム10を、製作ヤードから図示されていないクレーン船等の船舶等によって現場海域に運搬し、図1(B)に示されるように、例えば砂、捨石マウンドあるいは岩盤等からなる海底の現地盤G1上に、前記側面型枠20が互いに背向するように設置し、この側面型枠20,20間に中詰施工領域を画成する。
【0020】なお、参照符号25は下部フレーム10を前記海底の現地盤G1に固定し、かつ側面型枠20の下端をシールするための袋詰めコンクリートで、セメント等の成分が海水中に拡散しないように袋詰めされたものである。また、下部フレーム10への側面型枠20の取着は、現場の状況等によっては、現場へ搬送した後で行うこともできる。
【0021】下部フレーム10の固定及び側面型枠20のシール手段としては、現場の条件によっては、例えば図2(A)に示されるように、マットやシート26によるものや、あるいは同図(B)に示されるように、海底の現地盤G1上に、両側面型枠20の下端の外側に沿って打設した袋詰めコンクリート25によるものも好ましい。
【0022】図1の例では、両側の側面型枠20,20を互いに独立した下部フレーム10の片側に取着しているが、図2(A)又は(B)に示されるように、下部フレーム10を中詰施工領域と同等の幅に組み立ててから、その両側に、予め複数の擬岩パネル21又は擬岩ブロック22及び型板23等により組み立てた側面型枠20を取着しても良い。
【0023】擬岩パネル21又は擬岩ブロック22は、中詰施工領域の両側で互いに高さを異なるものとしても良い。図3はその一例を示すもので、下部フレーム10の片側には、その高さとほぼ同等の高さを有する擬岩ブロック22が直接取着されており、その下端が海底の現地盤G1に到達している。また、前記下部フレーム10の他側には、図2と同様、型板23の上部にセパレータ24を介して擬岩パネル21を取着している。この場合、下端が海底の現地盤G1に到達する擬岩ブロック22は、外洋側の人口漁礁等、海洋生物の棲息を促し、あるいは保護するものとして有用である。
【0024】なお、図1乃至図3においては一方の側面型枠20に擬岩パネル21が取着され、他方に擬岩ブロック22が取着されているが、双方に擬岩パネル21を取着するか、あるいは双方に擬岩ブロック22を取着した構成としても良い。
【0025】次に図1(C)に示されるように、両側面型枠20,20間の中詰施工領域に中詰材30を充填し、擬岩パネル21と型板23の間にはコンクリートあるいはモルタル30aを充填する。なお、前記中詰材30としては、例えばコンクリート、モルタル、気泡モルタル、軽量モルタル、軽量コンクリート等が採用されるが、これに土砂、砕石、無害廃棄物等を混合することによって、土木工事等で発生する残土や、廃棄物等の有効利用を図ることができる。この場合、例えば砕石や廃棄物等を前記中詰施工領域に投入してから、その間隙をコンクリート等の注入によって埋めるといった方法を採用することができる。
【0026】中詰材30は一度に充填しても良いが、中詰施工領域の深さや容積、あるいは中詰材30の種類によっては、図4(A)に示されるように、複数層31,32,33・・・ に分けて充填する。また中詰材30は、必ずしも中詰施工領域全体に充填する必要はなく、構築しようとする構造物の大きさによっては、例えば図4(B)に示されるように、中詰材30の上層33を幅方向に分離して、その中間部分に非充填空間Sを形成し、コストダウンを図ることもできる。
【0027】上述した工程においては、下部フレーム10及び側面型枠20の組み立てや、目地処理等の作業は、予め工場や製作ヤードで行うことができるため、危険性や困難性を有する潜水作業が、従来工法に比較して著しく減少する。また、中詰材30の充填・硬化によって、構造物本体部分の施工と表層の擬岩部分の施工が同時に行われ、その結合性が向上すると共に、工期が短縮される。
【0028】次に、中詰材30が硬化して下側構造部1aが完成したら、図1(D)に示されるように複数の擬岩パネル41を、前記下側構造部1aの上面に、鉄筋やその他の補強材で組み立てた上部フレーム42を介して取着することにより、前記下側構造部1aの上面を覆うように上部型枠40を設置する。前記擬岩パネル41は、側面型枠20の擬岩パネル21と同様、天然の岩石又は岩盤を母型として型取りしてGRC等で製作されたものである。
【0029】上部型枠40の組み立てにおいて、各擬岩パネル41,41間の目地部や、側面型枠20における擬岩パネル21又は擬岩ブロック22の上端との間は、適当な目地モルタル等によって埋める。なお、参照符号43は作業足場である。
【0030】上部型枠40の組み立てが終わったら、その内側領域に、図示されていない中詰材を充填する。この中詰材も、側面型枠20,20間に充填した中詰材30と同様のものを採用することができる。そしてこのような一連の工程によって、外観が天然の岩石と近似した擬岩による消波構造物1が構築される。なお、上部型枠40は、擬岩パネル41によるもののほか、コンクリート、モルタル、鋼板、あるいは木材等による型枠を利用することもでき、さまざまな機能を持たせた構造物とすることができる。
【0031】上述の工程において、施工される構造物1の大きさによっては、上部型枠40の組立作業と中詰材の充填作業を複数回繰り返して行っても良い。すなわち、例えば図5に示されるように、まず擬岩パネル41を、側面型枠20,20における擬岩パネル21又は擬岩ブロック22の上端と連続するように、所要の高さまで組み立ててから、その内側の領域に中詰材34を充填し、この中詰材34が硬化した後で、その上に一点鎖線で示されるように再び擬岩パネルを組み立てて、その内側に中詰材を充填する。
【0032】また、上述のような上部型枠40の組立及び中詰材の充填といった方法を採らず、例えば図6に示されるように、予め既知の方法によって工場あるいは製作ヤードで製作した所要数の擬岩ブロック50を、施工が完了した下側構造部1aの上に据え付け、図示されていない鋼材あるいは繊維ロット等からなる固定手段で固定しても良い。
【0033】以上説明した実施形態は、本発明の方法を消波構造物1等の水中構造物の構築において実施したものであるが、本発明は、そのほか、例えば護岸や、陸上の重力擁壁あるいは法面のもたれ擁壁の構築等においても実施することができる。
【0034】図7は、本発明に係る擬岩を用いた構造物の構築方法の他の実施形態として、擬岩からなる擁壁2の構築方法を工程順に示すものである。すなわち、この構築方法においては、まず図7(A)に示されるように、現地盤G2の切土斜面等の法面に沿って、その下端(法尻)側から、前記現地盤G2に打ち込んだアンカー61及びこれに結合した所要数の鉄筋あるいは鋼材62等からなる支保工60を介して、複数の擬岩パネル70を適当な高さまで組み立てて設置する。前記擬岩パネル70は、先に説明した実施形態と同様、天然の岩石又は岩盤を母型として型取りし、GRC等で製作されたものである。また、各擬岩パネル70,70間の目地部は、適当な目地モルタル等によって埋める。
【0035】次に図7(B)に示されるように、現地盤G2(法面)と擬岩パネル70との間の施工領域に中詰材30を充填する。この中詰材30としては、先に説明した実施形態と同様のものが採用可能である。
【0036】そして、充填した中詰材30に適当な強度が発現されたら、その表面の既設擬岩パネル70の上に、これと連続した表面をなすように、再び擬岩パネル70の組立・設置作業を行う。このとき、既設擬岩パネル70との間及び各新設擬岩パネル70,70間の目地部は、適当な目地モルタル等によって埋める。
【0037】次に図7(C)に示されるように、現地盤G2(法面)と上部型枠70bとの間の施工領域に中詰材30を充填する。この中詰材30は、先行して充填され硬化した中詰材30’の上面に打ち継がれて、一体的に接合される。そしてこのような工程を所要回数繰り返すことによって、外観が天然の岩肌に近似した擁壁2が構築される。
【0038】また、構築する擁壁の高さによっては、その上端高さまで、擬岩パネル70の組み立て及び中詰材30の充填を一度に行っても良い。
【0039】
【発明の効果】本発明に係る擬岩を用いた構造物の構築方法によると、擬岩パネルや擬岩ブロックを、構造物構築のための型枠として利用するため、構造物本体部分の施工と表層の擬岩部分の施工が同時に行われ、その結合の信頼性が向上する。しかもこれによって工期が短縮されるので、気象・海象によって施工が左右される海上工事にも適しており、この場合、潜水作業をはじめとする現場での危険又は困難な作業を減少させることができ、かつ目地処理等の作業も陸上で行うことができるので、品質を向上させることができる。




 

 


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