JP2006255911A

JP2006255911A - 竹積層構造材およびその製造方法

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Publication number: JP2006255911A
Application number: JP2005072516A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kunitake; 忠國武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】割竹を横に並べて単層を形成することなく竹積層構造材を得ることができるとともに、竹自体が有する強度をそのまま生かした竹積層構造材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】所定長さに玉切りされた丸竹２の一箇所に長手方向に切り溝３を形成して展開した平板状の竹板４の表裏面が接着剤を介して接着されて積層され且つ各層において長手方向で竹板４の端部どうしが接合される接合部５が積層方向で相互にずれるように配置されている竹積層構造材。
【選択図】図１

Description

本発明は、丸竹を展開して平板状にした竹板を積層して形成した梁や柱などの構造材に利用することができる竹積層構造材およびその製造方法に関する。

木造建築の柱や梁などの構造材には一般に木材が使用されているが、竹が木材に比べて強度的に優れていることから、これまで有効に利用されていなかった竹を使用して構造材にすることが提案されている。

例えば、特許文献１には、木、竹などの原材を繊維長手方向に割裂して得られた割材をその長手方向にさらに細く割裂し、得られた細割材を乾燥し、乾燥後に接着剤を塗布した細割材をそれぞれ長手方向に並設して単層を形成し、この単層を複数に積層して加熱・圧縮することにより割裂片積層材とすることが開示されている。

また、特許文献２には、竹を長手方向に複数箇所で切断して、断面が円弧状になるように割竹を形成し、得られた円弧状の割竹を高温かつ高圧の蒸気よってプレスした後、乾燥させて平板状に成形し、この平板状に成形された割竹が平面状に並べられた割竹層と、製材からなる単板とを交互に複数重ね合わせて積層して接着してなる構造用集成材が開示されている。

また、特許文献３には、丸竹を縦割りにした割竹をさらに長手方向に帯状に切断して薄肉の割竹片に形成し、この割竹片の面を揃えて平面状且つ簾状に連結して単板を形成し、多数枚の単板を、割竹片の繊維方向を統一し、単板間に接着剤を介在させて積層化させた状態で、割竹片の厚さ方向に圧縮力を加えて一体化させた集成材が開示されている。
特開平７−１９５３１３号公報特開平９−５７７１４号公報特開２００２−２１０７０９号公報

特許文献１では細く割裂して得られた細割材を横に並べて接着して単層を形成し、特許文献３では割竹から薄肉に形成された多数の割竹片をさらに平面状且つ簾状に連結して単板を形成しなくてはならない。したがって、特許文献１，３では、いずれも竹を複数箇所で縦割りにし、さらに割竹を横に平面状に並べて単板を形成しなくてはならず、その上、形成された単板を積層していかなくてはならないので、工程数が多く、積層材の製造に手間がかかるという欠点があった。また、特許文献２では竹層と木板を交互に積層するので、竹材を十分に活用することができない。

また、単板が複数の割竹片を横に並べて形成されているために長手方向全長に亘って接合部が形成されるので、単体の竹自体が本来有する強度が十分に活かされないという問題がある。

そこで、本発明は、割竹を横に並べて単層を形成することなく竹積層構造材を得ることができるとともに、竹自体が有する強度をそのまま活かした竹積層構造材およびその製造方法を提供するものである。

本発明の竹積層構造材は、所定長さに玉切りされた丸竹の一箇所に長手方向に切り溝を形成して展開した平板状の竹板の表裏面が接着剤を介して接着されて積層され且つ各層において長手方向で竹板の端部どうしが接合される接合部が積層方向で相互にずれるように配置されていることを特徴とする。

本発明の竹積層構造材の製造方法は、３〜５年生の青竹の状態にある孟宗竹を所定長さの丸竹に切断し、得られた丸竹内中節を粗抜きし、中節を粗抜きした丸竹の一箇所を長手方向に切り溝を形成し、切り溝を形成した丸竹を蒸気加熱しながら圧延して平らに展開して竹板を形成し、得られた竹板の中節と外節を除去し厚み及び幅を揃えて同一寸法の竹板を形成し、竹板の表面に接着剤を塗布して竹板の端部が接合される接合部が積層方向で相互にずれるように積層することを特徴とする。

本発明の竹積層構造材は、丸竹を展開した一枚の竹板どうしを積層していくため、長手方向に接合部が形成されることがない。したがって、竹自体が有する強度をそのまま利用するために接合部に起因する強度の低下がないので、従来の割竹を横に並べて長手方向全長に亘って接合部が形成される単板を積層した積層材に比べて、より大きい強度を得ることができる。

本発明により、青竹を細かく割竹にすることなく且つ割竹を横に並べることなく一枚の板竹を積層して従来の製材した柱や梁などの構造材と同寸法で、強度の大きい竹積層構造材を得ることができる。

また、本発明の竹積層構造材の製造方法は、丸竹を展開して竹板にして積層していくので、青竹を細かく割竹にし且つ割竹を横に並べて単板を用意して単板を積層する必要がないので、従来の単板により製造に比べて、簡単な工程で大きい強度を有する竹積層構造材の製造が可能となる。

また、これまで放置されていた竹を有効利用することができるので、竹林の放置救済に貢献できる。

図１は本発明の竹積層構造材の製造工程を示す図、図２（ａ）は本発明の竹積層構造材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線縦断面図、図３（ａ）は中節を除去する中節除去具の平面図、（ｂ）は中節除去具の刃先の拡大図、図４は丸竹の展開具の一例を示す図である。

図１において、３〜５年生の青竹の状態にある孟宗竹１の枝を払った後、間隔をおいて輪切りして約２ｍ長さの丸竹２とする。切断により得られた丸竹２のうち、後工程の展開により幅広となる末径が約６ｃｍ以上で、厚みが８ｍｍを超える肉厚のものを選ぶ（工程１）。

得られた丸竹２内の中節２ａを破って粗抜きする。中節２ａの除去には、鉄棒、あるいは図３に示す中節除去具を使用することができる。図３において、鉄棒６の先端に設けられた二股の切削刃取付部６ａに切削刃７をねじ６ｂにより取り付ける。

中節２ａを粗抜きした丸竹２の円周の一箇所を長手方向に２０ｍｍ程度の幅で切除して切り溝３を形成して、後工程で展開できるようにする。その後、さらに中節２ａを除去して次工程で丸竹を展開し易いようにする（工程２）。

次いで、切り溝３を形成した丸竹２を蒸気加熱により柔らくしながら図４に示す展開具により展開した後、圧延して平らに形成する。急激に圧延すると割れるので、時間をかけて徐々に平板状になるように圧延していく（工程３）。

図４に示す展開具は、開閉ねじ棒８の左右にねじ８ａ，８ｂが反対向きに形成され、左右のねじ８ａ，８ｂにはそれぞれ切り溝３に挿入する一対の開閉板９ａ，９ｂが螺合されており、開閉板９ａ，９ｂの下端はジョイント９ｃで結合されている。開閉板９ａ，９ｂを切り溝３を通して丸竹２内に挿入した後、開閉ねじ棒８に固定されたハンドル８ｃにより開閉ねじ棒８を回転させることにより開閉板９ａ，９ｂを開いて憩うことにより丸竹２を展開していく。

工程３で得られた竹板４の中節２ａと外節２ｂを除去した後、切削装置により表皮と内皮を削って厚み８〜２０ｍｍに揃え、さらに、幅を揃えて所定寸法の平板状をした竹板４を形成する（工程４）。得られた竹板４には防虫のための薬剤処理を行うことが望ましい。竹板４の含水率は、１５％程度が好ましい。

竹板４の表面に接着剤を塗布して竹板４をプレスして接着し、積層していく。接着剤は、特に限定されるものではなく、市販の強力接着剤、従来の木板の合板の製造に使用されているもの、例えば、フェノール系樹脂接着剤を使用することができる。接着し、積層する竹板４の枚数は、梁や柱の厚み、幅、長さに応じて選ぶ。各層における板材４の端部どうしの接合部５は、積層方向で重ならないように相互にずれるように接合するジャンコ継手（破れ目地）で行って強度の低下を防止する（工程５）。

積層が終了後、表面の凹凸などを除去して竹積層構造材に仕上げる。

図２（ａ）において、厚み約２０ｍｍ、幅約１５０ｍｍ、長さ約２ｍの竹板２を各層において竹板４の端部の接合部５が相互にずれるように接着して積層して竹積層構造材としたものである。現在、とど松、米松などの木材積層材が多く使用されているが、木材積層材に比べて同サイズの場合、竹積層構造材がより大きい強度を有していた。

図２（ｂ）に示すアーチ形の梁は、予め竹板４を所望の曲率に曲げ加工した後、竹板を接着して積層して形成したものである。

図５（ａ）はアーチ形の梁に圧着具を装着した状態を示す図、（ｂ）は圧着具の拡大図である。

圧着具１０は積層された竹板４の上下に押さえ板１０ａを配置し、上下に押さえ板１０ａを両端にねじが形成された連結棒１０ｂで締め付けて固定して圧着する。

木材によるアーチ形の梁は曲率が大きくなるとその製造に手間がかかるという欠点があるが、本発明の竹積層構造材では、竹板の曲率を変え、接着して積層することにより、手間を掛けることなく各種のアーチ形の梁を形成することができる。

本発明の竹積層構造材の製造工程を示す図である。（ａ）は本発明の製造方法で得られた竹積層構造材からなる梁の一例を示す斜視図、（ｂ）はアーチ形の梁を示す斜視図である。（ａ）は中節を除去する中節除去具の平面図、（ｂ）は中節除去具の刃先の拡大図である。丸竹の展開具を示す図である。（ａ）はアーチ形の梁に圧着具を装着した状態を示す図、（ｂ）は圧着具の拡大図である。

符号の説明

１：孟宗竹
２：丸竹
２ａ：中節
２ｂ：外節
３：切り溝
４：竹板
５：接合部
６：鉄棒
６ａ：切削刃取付部
６ｂ：ねじ
７：切削刃
８：開閉ねじ棒
８，８ｂ：ねじ
８ｃ：ハンドル
９ａ，９ｂ：開閉板
１０：圧着具
１０ａ：押さえ板
１０ｂ：連結棒

Claims

所定長さに玉切りされた丸竹の一箇所に長手方向に切り溝を形成して展開した平板状の竹板の表裏面が接着剤を介して接着されて積層され且つ各層において長手方向で竹板の端部どうしが接合される接合部が積層方向で相互にずれるように配置されていることを特徴とする竹積層構造材。
３〜５年生の青竹の状態にある孟宗竹を所定長さの丸竹に切断し、
得られた丸竹内の中節を粗抜きし、
中節を粗抜きした丸竹の一箇所を長手方向に切り溝を形成し、
切り溝を形成した丸竹を蒸気加熱しながら圧延して平らに展開して竹板を形成し、
得られた竹板の中節と外節を除去し、厚み及び幅を揃えて同一寸法の竹板を形成し、
竹板の表面に接着剤を塗布して竹板の端部が接合される接合部が積層方向で相互にずれるように積層することを特徴とする竹積層構造材の製造方法。