JP2001355310A - 石製構築材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小石を有効活用でき、多間接体であり曲げ強
度も極めて高く折損することがなく、石材自体に耐震構
造を備え、地震等による振動を受けた場合でもクラック
が生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下さら
には倒壊の危険性を著しく低減できると共に、石製構築
物の加工性を向上させ、さらに石材タイルが剥離落下す
ることのない石材タイル張り調石製構築物を容易に築造
できる石製構築材料を提供する。 【解決手段】 本発明の石製構築材料１は、複数の石材
を軸方向に並設させて形成した石材本体２と、石材本体
２内部に設けられた貫通穴３と、貫通穴３内に挿通され
たケーブル４と、貫通穴３の両端部にそれぞれ取り付け
られた定着具５とを有し、ケーブル４を緊張させた反力
によりプレストレスされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石製構築物（例え
ば鳥居、塔或いは石製建築物など）の築造に使用して好
適な石製構築材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鳥居などの石製構築物が多数
築造されている。これらを構成する石製構築材料は、ロ
ングスパンのものでも採石された石材を切削加工しその
まま使用しており、石製構築物の耐震性は、石材自体が
持つ強度、部材の嵌合構造および部材間に介在させる免
震パット等によって保持されている。また、複数の石材
を連結して柱材、梁材或いは石塔などを構成する場合が
あり、そのような場合は、個々の石材には隣接する石材
との嵌合構造を形成すると共に、連結後の形態も十分考
慮してそれぞれ必要な外形に切削加工しなければならな
い。さらに、構造躯体や芯材等の表面に石材タイルを多
数張り合わせて柱材や梁材などを形成する場合がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、石製構築材料
は重量物であるため、前述したような耐震構造のみでは
十分とは言えず、地震などに起因する振動が石製構築物
に伝わりクラックが発生したり、微振動が予期せぬ共振
作用を誘発し増幅され、構築材料の折損落下さらには構
築物の倒壊といった危険性をも内在している。また、石
材相互間にそれぞれ嵌合構造を形成したり、連結後の形
態を想定した上で微調整を重ねながら個々の石材を加工
することは煩雑であり、石材相互の嵌合構造を不要と
し、場合によっては複数の石材を予め連結した状態で加
工できることが望まれる。さらに、石材タイルを張り合
わせたものは、地震や経時変化などによって石材タイル
が剥離して落下することが多々ある。

【０００４】そこで、本願発明者は、上記課題を一挙に
解決した石製構築材料を提案するものであり、すなわ
ち、本発明の課題は、石材自体に耐震構造を備え、地震
等による振動を受けた場合でもクラックが生じることが
極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険
性を著しく低減できると共に、石製構築物の加工性を向
上させ、さらに石材タイルが剥離落下することのない石
材タイル張り調石製構築物を容易に築造できる石製構築
材料を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するもの
は、複数の石材を軸方向に並設させて形成した石材本体
と、該石材本体内部に軸方向に沿って設けられた貫通穴
と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前記貫通穴の
両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブルを保持した
定着具とを有し、前記石材本体は、前記ケーブルを緊張
させた反力にてプレストレスされていることを特徴とす
る石製構築材料である。

【０００６】本発明の石製構築材料は、石材本体の内部
にケーブルが挿通されており、折損時に係止材として機
能するため梁部材等の部分的落下が防止される。また、
プレストレスされていることにより、石材自体が軸方向
に圧縮されて強度が増大し、かつプレストレス力が荷重
をキャンセルする方向に作用する。よって、地震等によ
る振動を受けた場合でもクラックが生じることが極めて
少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性が著
しく低減される。特に本発明の石製構築材料を石製構築
物の梁部材に使用すれば、プレストレス力の荷重をキャ
ンセルする作用により、見掛け上の曲げ強度が増加し、
折損落下が極めて有効に防止される。

【０００７】また、複数に並設された石材は、ケーブル
を緊張させた反力により連結されているため、石材相互
間に嵌合構造を形成することが不要で、複数の石材を予
め連結した状態で加工したい場合もプレストレスして一
体化した状態で加工することができ、石製構築物の加工
性が著しく向上させることができる。さらに、石材タイ
ルを張り合わせる作業もなく石材タイル張り調の石製構
築物を容易に作製することができ、この場合、実際に石
材タイルを張付したものでないため、構造躯体の表面等
から石材タイルが剥離して落下することもない。さら
に、石材本体は複数の石材を並設して形成されているた
め、多間接体であり曲げ強度も極めて高く折損すること
がなく、小石の有効活用にも供されると共に、石材本体
が長尺体の場合、長尺状一体物に貫通穴を形成する際に
比して貫通穴形成作業が極めて容易である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の石製構築材料を図
１に示した一実施例を用いて説明する。なお、図１は、
本発明の石製構築材料の一実施例の縦断面図である。

【０００９】この実施例の石製構築材料１は、複数の石
材を軸方向に並設させて形成した石材本体２と、石材本
体２内部に設けられた貫通穴３と、貫通穴３内に挿通さ
れたケーブル４と、貫通穴３の両端部にそれぞれ取り付
けられた定着具５とを有し、ケーブル４を緊張させた反
力によりプレストレスされている。以下、各構成につい
て順次詳述する。

【００１０】この実施例の石材本体２は、複数の石材が
軸方向に並設されて形成されており、鳥居の貫材として
使用可能な形状にその外形が切削加工されている。この
実施例の石材本体は、御影石にて形成されているが、御
影石に限定されるものではなく、例えば蛇紋岩、大理石
その他の花崗岩、深成岩、堆積岩など用途に応じてどう
ような石材を用いてもよい。

【００１１】なお、この石材本体２は、鳥居の梁部材で
ある貫材であるため、長尺状に形成されているが、この
ような形態に限定されるものではなくどのような形態の
石材であってもよい。ただし、ロングスパンのもの及び
梁部材など水平方向に配設される部材ほどプレストレス
を施す効果が顕著に現れ好適である。

【００１２】石材本体２内部には、図１に示すように、
石材本体２の軸方向に延在して設けられた２本の貫通穴
３ａ，３ｂが穿孔されている。これら貫通穴３ａ，３ｂ
は後述するケーブル４を挿通するためのものであり、少
なくとも挿通するケーブル４を挿入可能な断面積を有し
ている。

【００１３】貫通穴３は、この実施例では２本設けられ
ているが、これに限定されるものではなく、石材本体の
大きさ、特に断面積および断面形状に応じて本数を適宜
増減可能である。また、この実施例の貫通穴３は、石材
本体２の両端まで貫通しているが、両端まで貫通せず部
分的にプレストレスされたものも本発明の範疇に広く包
含される。

【００１４】貫通穴３ａ，３ｂ内には、ケーブル４ａ，
４ｂが挿通されており、緊張状態にて後述する定着具５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより保持されている。

【００１５】ケーブル４としては、設定されたプレスト
レス力を石材本体２に導入することができる強度を有す
るものであれば、どのような材質のものを使用してもよ
いが、この実施例では、ＰＣ（プレストレストコンクリ
ート）構造を構成する際に使用するＰＣ鋼材が用いられ
ている。なお、この種の鋼材としては、鋼棒、鋼線、鋼
より線などが挙げられるが、この実施例では鋼棒が用い
られている。

【００１６】定着具５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、石材本
体２の両端部にそれぞれ切り欠かれて形成された定着具
配置部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ配置され、ケ
ーブル４ａ，４ｂはそれぞれ両端部において定着具５ａ
および５ｃ、５ｂおよび５ｄによって緊張保持されてい
る。

【００１７】具体的には、定着具５は、プレート７とグ
リップ８を備えており、ケーブル４をグリップ８内部で
保持することにより、プレート７が両側からそれぞれ軸
方向内側に向かって押圧し石材本体２に圧縮力を付与し
ている。換言すれば、ケーブル４が緊張された反力によ
り、石材本体２がプレート７によりプレストレスされて
いる。

【００１８】このように、本発明の石製構築材料は、石
材本体がプレストレスされているため、石材自体が軸方
向に圧縮されて強度が増大し、かつプレストレス力が荷
重をキャンセルする方向に作用する。よって、地震等に
よる振動を受けた場合でもクラックが生じることが極め
て少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊の危険性を
著しく低減させることができる。

【００１９】なお、この実施例の石製構築材料１は、ケ
ーブル４の周囲にグラウト９を施し、ケーブルと石材本
体との間に付着を与える工法（ボンド工法）が採用され
形成されている。これにより、アンボンド工法に比して
材料断面の曲げ耐力が大きくなり、定着具の疲労破壊も
生じ難くなる。また、ボンド工法に代えて、アフターボ
ンド工法（鋼材を被覆するグリースに代えて、常温硬化
性樹脂で被覆した鋼材を用いる工法で、部材完成後に樹
脂が硬化し、グラウト注入を行わないアンボンド工法と
同様の簡易な方法でボンド工法と同様の効果が得られる
もの）によってもよい。

【００２０】つぎに、本発明の石製構築材料１の製造方
法について説明する。石製構築材料１は、石材を成形し
所望形状の石材本体２を作製する工程と、石材本体２内
部に貫通穴３を穿孔する工程と、貫通穴３内にケーブル
４を挿通し貫通穴３の両端部にそれぞれ定着具５を取り
付ける工程と、ケーブル４を緊張させることにより石材
本体２をプレストレスする工程と、グラウト９を注入す
る工程とを経て形成される。以下、各工程について順次
説明する。

【００２１】石材を成形し所望形状の石材本体２を作製
する工程では、採石した石材を切削装置を用いて所望の
形状に形成する。この実施例は鳥居の貫材であるため長
尺状に形成する。なお、石材本体２は、複数の石材を軸
方向に並設させて形成されている。

【００２２】石材本体２内部に貫通穴３を穿孔する工程
では、穿孔装置を用いて石材本体内部に貫通穴を形成す
る。この実施例では、軸方向に平行に２本の貫通穴３
ａ，３ｂを形成した。貫通穴３の形成数は、石材本体２
の特に断面形状および寸法を考慮して、１以上の中から
適宜選択する。また、貫通穴３の形成部位は、プレスト
レス力の偏りを防止するために重心を考慮した部位に穿
孔することが好ましい。

【００２３】貫通穴３内にケーブル４を挿通し貫通穴３
の両端部にそれぞれ定着具５を取り付ける工程では、ケ
ーブル４を緊張可能な状態とする。この実施例の場合は
ボンド工法によるため、シース配管をした後、ケーブル
４を挿通させる。具体的には、ケーブル４を挿入するシ
ース１０ａ，１０ｂ（可撓性の鉄製パイプ）を貫通穴３
ａ，３ｂ内にそれぞれ配管し、シース１０ａ，１０ｂの
両端部にそれぞれ、定着具５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを取
り付ける。さらに、ケーブル４ａ，４ｂをウィンチにて
シース１０ａ，１０ｂ内に引き込み挿通させ定着具に固
定する。なお、アフターボンド工法およびアンボンド工
法による場合は、ケーブル４ａ，４ｂをそれぞれ貫通穴
３ａ，３ｂ内に挿通させた後、両端部にそれぞれ定着具
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを取り付ける。

【００２４】ケーブル４を緊張して石材本体２をプレス
トレスする工程では、緊張機器（緊張ジャッキおよび油
圧ポンプ）を用いてケーブルを緊張状態とし、その反力
によるプレート７の押圧力にて石材本体２をプレストレ
スする。これにより、石材本体２は軸方向内側への圧縮
力を受けて強度が増大する。

【００２５】グラウト９を注入する工程では、シース１
０内にグラウト９（水、セメント、セメント系膨張材、
ＡＥ減水剤などの調合材料）を注入する。さらに、端部
仕舞が施され定着具配置部６が被覆されて本発明の石製
構築材料が形成される。

【００２６】つぎに、本発明の石製構築材料を使用した
石製構築物について図２ないし図６に示した一実施例を
用いて説明する。この実施例は、上記石製構築材料を少
なくとも一部に用いて築造した石製構築物であり鳥居で
ある。

【００２７】鳥居２０は、図１および図２に示すよう
に、台石２１ａ，２１ｂ上に立設された柱材２２ａ，２
２ｂと、柱材２２ａ，２２ｂの上部に配設された笠木２
３および島木２４と、柱材２２ａ，２２ｂの上部付近に
それぞれ設けられた貫通部２５内に挿通されて架設され
た貫材２６およびくさび２７と、島木２４と貫材２６と
の間隙でかつ中央部に取り付けられた額束２８とから構
成されている。

【００２８】柱材２２の上端面には、免震パット（図示
しない）を介して島木２４が載置され、さらに島木２４
の上面に笠木２３が載置されている。

【００２９】笠木２３と島木２４は、図４に示すよう
に、笠木２３の下部に設けられた空洞部８１内に中空の
ステンレス鋼８２が延在して配置され、所定間隔毎にス
テンレス鋼８２内より下方に貫通して取り付けられる緊
結部材３８により固定されている。

【００３０】笠木２３、島木２４および柱材２２ａ，２
２ｂは、図５に示すように、柱材２２ａ，２２ｂの中心
部に挿嵌されたジョイントアンカー３４が上方に突出
し、島木２４を貫通した後、前述したステンレス鋼８２
内に端部が配置され、螺合手段（図示しない）によって
係合されて三者（柱材２２、島木２４および笠木２３）
が固定されている。

【００３１】鳥居２０を構成する上記構造材料はすべて
御影石で形成されており、これらの内、柱材２２ａ，２
２ｂ、島木２４および貫材２６は、プレストレスされた
本発明の石製構築材料１にて形成されている。

【００３２】具体的には、島木２４は、図４に示すよう
に、水平方向でかつ略同一高さに延在して設けられた２
つの貫通穴３０ａ，３０ｂ内にシース３１ａ，３１ｂが
配管されている。これらシース３１ａ，３１ｂ内にはケ
ーブル３２ａ，３２ｂ（鋼棒）が挿入され緊張されてプ
レストレス力が付与されている。さらに、シース３１
ａ，３１ｂとケーブル３２ａ，３２ｂとのそれぞれの間
隙にはグラウト３３が注入されている。

【００３３】また、貫材２６は、図５に示すように、水
平方向でかつ上下に所定間隔離間した位置に延在して設
けられた２つの貫通穴４０ａ，４０ｂ内にシース４１
ａ，４１ｂが配管されている。そして、前述した島木２
４と同様にシース４１ａ，４１ｂ内にケーブル４２ａ，
４２ｂ（鋼棒）がそれぞれ挿入され緊張されてプレスト
レス力が付与されている。さらに、シース４１ａ，４１
ｂとケーブル４２ａ，４２ｂとのそれぞれの間隙にグラ
ウト３３が注入されている。

【００３４】柱材２２ａ，２２ｂもまた、島木２４およ
び貫材２６と基本的に同様であるが、図６に示すよう
に、水平方向でかつ上下に所定間隔離間した位置に延在
して設けられた４つの貫通穴５０ａ，５０ｂ、５０ｃ，
５０ｄ内にシース５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが配
管されている。これらシース５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，
５１ｄ内にはケーブル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ
（鋼棒）がそれぞれ挿入され緊張されてプレストレス力
が付与されている。さらに、上記と同様、シース５１
ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄとケーブル５２ａ，５２
ｂ，５２ｃ，５２ｄとのそれぞれの間隙にグラウト３３
が注入されている。

【００３５】このように、鳥居２０は、柱材２２ａ，２
２ｂ、島木２４および貫材２６がプレストレスされてい
るため、石材自体が軸方向に圧縮されて強度が増大し、
かつプレストレス力が荷重をキャンセルする方向に作用
する。よって、地震等による振動を受けた場合でもクラ
ックが生じることが極めて少なく、構築材料の折損落下
さらには倒壊の危険性が著しく低減させることができ
る。

【００３６】（実施例１）図１に示した本発明の石製構
築材料（鳥居の貫材）を作製した。材料石材としては御
影石を用い、縦８００ｍｍ，横４００ｍｍ，長さ７，５
００ｍｍの石材本体を一体物にて成形した。ケーブルと
しては直径３２ｍｍの鋼棒を用い、石材自体の許容圧縮
力を１００ｋｇ／ｃｍ2として地震時に対してフルプレ
ストレストとなるようケーブルを緊張させた。

【００３７】（実施例２）図６に示した本発明の石製構
築材料（鳥居の柱材）を作製した。材料石材としては御
影石を用い、直径５００ｍｍ，長さ８，４８４ｍｍの石
材本体を一体物にて成形した。ケーブルとしては直径３
２ｍｍの鋼棒を用い、石材自体の許容圧縮力を１００ｋ
ｇ／ｃｍ2として常時（自重）に対してフルプレストレ
ストとなるようケーブルを緊張させた。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、小石を
有効活用でき、多間接体であり曲げ強度も極めて高く折
損することがなく、石材自体に耐震構造を備えているた
め地震等による振動を受けた場合でもクラックが生じる
ことが極めて少なく、構築材料の折損落下さらには倒壊
の危険性を著しく低減できると共に、石製構築物の加工
性を向上させ、さらに石材タイルが剥離落下することの
ない石材タイル張り調石製構築物をも容易に築造でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の石製構築材料の一実施例の縦断面図で
ある。

【図２】本発明の石製構築材料を使用した鳥居の正面図
である。

【図３】図２の右側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線端面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線端面図である。

【図６】図２のＣ−Ｃ線端面図である。

【符号の説明】

１ 石製構築材料 ２ 石材本体 ３ 貫通穴 ４ ケーブル ５ 定着具 ６ 定着具配置部 ７ プレート ８ グリップ ９ グラウド １０ シース ２０ 鳥居 ２１ 台石 ２２ 柱材 ２３ 笠木 ２４ 島木 ２５ 貫通部 ２６ 貫材 ２７ くさび ２８ 額束

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の石材を軸方向に並設させて形成し
   た石材本体と、該石材本体内部に軸方向に沿って設けら
   れた貫通穴と、該貫通穴内に挿通されたケーブルと、前
   記貫通穴の両端部にそれぞれ取り付けられ前記ケーブル
   を保持した定着具とを有し、前記石材本体は、前記ケー
   ブルを緊張させた反力にてプレストレスされていること
   を特徴とする石製構築材料。