JP2006518446A - 放射線に対して防御された建築物のための建築構造体 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に放射線に対して防御された建築物のための、建築構成部分として壁、天井、および／または床を備えた建築構造体に関する。この建築構成部分は、鉄筋コンクリートで構成されている。また、それぞれの建築構成部分はサンドイッチ構造に形成され、この建築構成部分は１層の抗放射線性物質により形成された層と、他の少なくとも一層のコンクリートにより形成された層を有する。

Description

本発明は、特に放射線に対して防御された建築物のための、建築構成部分として壁、天井、および／または床を備えておりかつこれらの建築構成部分が鉄筋コンクリートで形成されている建築構造体に関する。

放射線に対して防御された建築物が、例えば、内部で放射線が発生する部屋を有する医学分野において、すなわち、放射線が部屋から漏れないように防御されなければならない陽子処理室を有する医学分野において必要とされる。公知の設計では、極端に厚い、頑丈な鉄筋コンクリート壁がこの室のために使用されている。しかしながら、このような設計は非常に高価であり、これに加えてこの建築物を解体するのに多くの労力が必要になる。

所定の状況下では、陽子処理装置の耐用年数に制限があり、またこの装置が高価であるため通常は貸与されるため、建築物の解体が必要になる。装置が解体され、従って（所定の状況下で）建築物が解体される時期は予測することができる。

従って、本発明の課題は、高い放射線防御性の要請に適合し、かつ必要に応じて経済的に解体することができる、特に放射線室のための経済的な建築構造体を提供することである。

この課題は、請求項１に示す特徴によって解決される。

本発明によれば、建築構造体の建築構成部分はサンドイッチ構造に形成される。このサンドイッチ構造では、建築構成部分は１層の放射線に対して防御する物質の層と、少なくとも１層のコンクリート層を有する。コンクリート層は主として抗放射線性物質を保持するための外板の類として作用する。これに加え、コンクリート層が相応して設計されていれば、コンクリート層は放射線の遮蔽を向上させることもできる。

特に好ましい実施の形態では、放射線に対して防御する物質は、コンクリート層の放射線室から離れた側に存在する。

水、特に結合水は、放射線からの防御に特に効果的な物質であることがわかった。室内の湿気を防止するためには、水は固体物質と結合したものであり、通常は結合していない水と同等の抗放射線効果が現れる。

抗放射線性物質は、天然の不焼成硫酸カルシウム二水塩であるのが特に好ましい。硫酸カルシウム二水塩は、天然の石膏であり、そして水を特に良好に結合するので、抗放射線性物質として特に適当である。

容易にそして迅速に組み立てる方法は、自立可能であるかまたはモルタルで固定可能な石膏パネルから構成される抗放射線性物質を空洞内に滑り込ませることである。この類の建築構造体は、大きくて平坦な壁のために特に有利である。

建築構造体を特に簡易に形成するためには、抗放射線性物質は、硬化させて粒状化した、流し込むことができる石膏である。この形態の石膏は、製造し、移送し、加工することが容易である。

石膏の粒状体の粒径が４０ｍｍ以下である場合、この粒状体は、設けられた空洞内に容易にそして密に流し込むことができる。このような粒径の粒状体は、経済的に製造できる。

抗放射線性物質は、圧縮するのが有利である。圧縮により、放射線からの防御を低下させる望ましくない空洞が不利な環境下で発生するのが防止される。

抗放射線性物質の層の厚さを、遮蔽すべき放射線の強度と相関させて選択すると、同一の物質によって異なる放射線の防御を行うことができる。

ジブサイト、ハイドラギライト、アルミニウム水和物、または硫酸マグネシウムからなる添加物を抗放射線性物質に添加することが好ましい。添加物の添加により、防御効果を向上させることができる。

抗放射線性物質を、建築構造体の根切り部、特に矢板、とコンクリート層との間に流し込み、場合により圧縮すると、地下水等の環境のために効果的な放射線防御が達成される。

２層のコンクリート層の間に抗放射線性物質が存在するのが特に有利である。この場合には、抗放射線性物質を容易にかつ迅速に組み込むことができ、建築構造体を迅速にそして経済的に建造できる。

コンクリート層が２枚の壁材を有する二重壁で形成されている場合には、特に迅速でかつ経済的な建築構造体とするために、組み立て式のコンクリート部材を使用できる。組み立て式のコンクリート部材は、特に有利な形態であり、本発明の優れた形態に当たる。

二重壁を現場で混合したコンクリートで満たすことにより、大きな静的圧力に耐えうる壁を形成する緻密な重コンクリート層が形成される。これに加えて、放射線の防御性が向上する。

ヘマタイト、鉛、鋼または鉄材等の重質の物質の添加物を有する重コンクリートを、コンクリート層および／または二重壁に充填するための現場で混合されたコンクリートのために使用するのが特に有利である。放射線の防御性は鉄添加物によって向上し、鉄添加物は例えばスクラップの鉄粒でもよい。

建築構成部分が間隔をおいて配置された二個の二重壁からなり、この二個の二重壁の間の空間が抗放射線性物質で充填されると、サンドイッチ構造を有する放射線防御壁を特に経済的に構成できる。この二重壁は、二枚の壁材の間隙を満たすために現場で流し込まれるコンクリートのための恒久的な骨格として作用する。二個の二重壁はまた、実際の抗放射線性物質のための恒久的な骨格としても作用する。

二重壁どうしが壁の長手伸長方向に垂直に伸びる連結棒で結合されていると、二重壁に抗放射線性物質が流し込まれて二重壁およびコンクリート層の静的圧力が増加したときにも膨張から保護される。

二重壁は、実質的に平行で間隔をおいて配置された壁材を有する組み立て式のコンクリートパネルで形成されているのが有利である。それぞれの壁材は、特に壁格子梁で結合されているのが好ましい。このような二重壁は、比較的容易に製造して運搬することができる。

２枚の二重壁の壁材、および／または１枚の二重壁の壁材と天井部材のための結合部材が互いに溶接され、またはネジ止めされていると、コンクリートを壁材間の空洞に流し込むための安定した外板が製造され、均一で継ぎ目のないコンクリート層が得られる。

壁材間の壁格子梁が耐腐食性であるかまたは高級な鋼から構成されていると、コンクリート層の許容できない腐食および静的弱体化が防止される。

土壌から建築構造体を遮蔽するために、建築構造体を抗放射線性物質上に建造することが有利である。これにより地下水が放射線から防御される。

本発明の他の有利な点を以下の実施の形態により説明する。

図１は、本発明による建築構造体の平面図である。

図２は、本発明による建築構造体の断面図である。

図３は、本発明による二重コンクリート壁を備えたサンドイッチ構造の断面図である。

図１の平面図は、本発明に従って製造された建築構造体（１）を示している。建築構造体（１）は、３面を土壌（２）によって囲まれている。建築構造体（１）の外壁（３）は、土壌（２）から間隔をおいて配置されている。石膏の外郭（４）は外壁（３）と土壌（２）の間に存在する。石膏の外郭（４）は抗放射線層であり、建築構造体（１）の外部への基本的な放射線防御機能を備えている。

石膏の外郭（４）のために使用される石膏材料は、天然の不焼成硫酸カルシウム二水塩から構成され、そして、硬化させて粒状化した石膏の状態で外壁（３）と土壌（２）との間に流し込まれ、または、作業中に設けられる土壌（２）を維持するための矢板と外壁（３）との間に流し込まれる。矢板は石膏材料が間隙内に流し込まれた後で除去され、石膏材料は必要に応じて圧縮される。

石膏の外郭（４）は、矢板と外壁（３）との間の特定の距離により決められる特定の厚さを有しており、これにより、環境に対して特定の放射線防御が達成される。内部で放射線が発生する建築構造体（１）は、従って、環境から遮蔽され、環境が汚染されることが防止される。

外壁（３）は、環境のために付加的な放射線防御性を与える鉄添加物を含むことができる重コンクリートから構成されるのが好ましい。

サンドイッチ構造の他の例は、建築構造体（１）の内壁（５）に適用される。２枚のコンクリート層（６）は、互いに間隔をおいて設けられている。好ましくは石膏の形態の抗放射線性物質が、２層のコンクリート層（６）の間に流し込まれる。特に好ましい実施の形態では、直径が４０ｍｍ以下の粒状化した石膏が２枚のコンクリート層（６）の間の間隙に流し込まれ、場合により圧縮される。

粒状体の代わりにまたは追加的に、石膏パネルを設置することができる。石膏パネルにより安定性を追加することができ、そして所定の条件下での放射線防御性を改良することができる。いくつかの設計においては、石膏パネルをより迅速且つ経済的に設置することができる。

石膏は大量の結合水を有し、従って抗放射線性物質として適している。石膏または抗放射線性物質層の厚さは、所望の放射線防御性の関数として選択することができる。より厚い石膏層は、隣室の防御性をより向上させ、弱い遮蔽でもよい場合は、より薄い石膏層で充分である。放射線防御性を改良するために、ハイドラギライト、アルミニウム水和物、または硫酸マグネシウムのような添加物を石膏（７）に添加することができる。しかしながら、上記添加物の添加は、非常に高い放射線防御性が要求される場合にのみ必要とされる。コンクリート層（６）は、鉄添加物を有する重コンクリートであってもよい現場で混合されたコンクリートで形成することができ、または図３に示したような二重壁から構成することもできる。

図２は、本発明による建築構造体（１）の断面を示している。建築構造体（１）は、土壌（２）中に埋められている。この場合でも同様に、石膏の外郭（４）が建築構造体を囲み、建築構造体を土壌（２）から防御している。そして、建築構造体（１）内で発生する放射線が土壌（２）内に浸入することを防止している。このことは、地下水が放射線に曝されることを確実に防止する。建築構造体（１）の内壁（５）もまた、２層のコンクリート層（６）と、その間の石膏（７）とから構成されている。天井（８）は、コンクリート層（６）の上に配置されており、そして建築構造体（１）の各部屋の上部を覆っている。

室内の全方向における放射線防御性を確保するために、追加の石膏の天井（９）が天井（８）のさらに上に設けられている。石膏の天井（９）は、放射線が上方に漏洩するのを防止する。石膏の天井（９）の上の領域は、芝生地や駐車場のような一般的な用途に使用することができる。

内壁（５）の間に石膏（７）を充填した結果発生する許容できない空洞を回避するために、石膏の天井（９）をコンクリート層（６）の間の天井開口部に流し込む。コンクリート層（６）間の石膏が事実上沈降すれば、石膏の天井（９）からの材料がコンクリート層の間の空隙に侵入する。しかしながら、石膏（７）を流し込む際に石膏（７）を最終密度になるように圧縮すれば、この沈降を回避することができる。

建築構造体（１）は、石膏の外郭（４）上に配置されている床板（１０）上に建造される。石膏の外郭（４）は、建築構造体（１）を確実に保持するのに十分な支持力を与える。

図３は、サンドイッチ構造に形成された本発明における内壁（５）の断面図である。内壁（５）は、間に石膏（７）を備えた２層のコンクリート層（６）から構成されている。コンクリート層（６）は、二重壁（１１）から形成されている。それぞれの二重壁（１１）は、略平行に間隔をおいて配置された壁材（１２）を備えた組み立て式のコンクリートパネルから構成されている。

壁材（１２）は、耐腐食性鋼または高級鋼から形成することができる壁格子梁（１３）で接続されている。壁格子梁（１３）は、互いに間隔をおいて配置された壁材（１２）を保持し、迅速な建造を可能にする。壁材（１２）を直立させ、その間に現場で混合したコンクリート（１４）を流し込むための永久的な骨組みの類を形成する。この構成により、密なコンクリート層（６）が形成される。２層のコンクリート層（６）は、石膏（７）を流し込む際にコンクリート層（６）が膨張するのを防止するために、静的強化用の連結棒（１５）で互いに結合することができる。連結棒（１５）は、連結棒（１５）を介して放射線が環境に漏洩するのを防止するために、二重壁（１１）の外方の壁材（１２）ではなく、内方の壁材に接続されるのが好ましい。

現場で混合されたコンクリート（１４）の代わりに、石膏または他の物質を二重壁（１１）に流し込むことができる。この形態により、隣接した二重壁間に所定の連続性をもたらすことができ、また放射線防御性が改良される。二重壁（１１）は、これらの充填物によって、または金属部品のような追加の結合手段によって、結合することができる。

建築物の内壁を形成するために複数の二重壁（１１）を接続しなければならない場合には、堅固な結合を確保するとともに現場で混合されたコンクリート（１４）を流し込む際の移動を回避するために、これらの二重壁（１１）を所定の結合部で溶接することができる。二重壁（１１）を現場で混合されたコンクリートで充填すると、複数の二重壁（１１）を使用した場合に、継ぎ目のない均一で連続的なコンクリート層（６）が得られる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されない。特に、サンドイッチ構造は、図３に示す二重壁（１１９を使用して形成することもでき、１個の２重壁（１１）と現場で混合したコンクリートの層または矢板または単に建築物を囲んでいる土壌とを使用して形成することができる。コンクリート層（６）は、適当な放射線防御性を与える特別なコンクリートで充填することができる。石膏（７）の層の厚さは、放射線防御性の要請に依存し、数ｃｍ〜数ｍの範囲で変更することができる。コンクリート層（６）は、一般的には３０ｃｍの厚さである。しかしながら、この厚さは放射線防御性の要請または静的要請に依存して変更しうる。上述の石膏のほかに、他の適当な物質を抗放射線層として使用することができる。しかしながら、現在のところ、天然の石膏が極めて経済的であるため最も好ましい。二重壁（１１）の２枚の壁材（１２）の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。二重壁は、慣用のコンクリートで形成することもでき、鉄添加物を有する重コンクリートのような抗放射線性コンクリートで形成することもできる。

本発明による建築構造体の平面図である。 本発明による建築構造体の断面図である。 本発明による二重コンクリート壁を備えたサンドイッチ構造体の断面図である。

符号の説明

１ 建築構造体
２ 土壌
３ 外壁
４ 外郭
５ 内壁
６ コンクリート層
７ 石膏
８ 天井
９ 石膏の天井
１０ 床板
１１ 二重壁
１２ 壁材
１３ 壁格子梁
１４ 現場で混合したコンクリート
１５ 連結棒

Claims (21)

1. 特に放射線に対して防御された建築物のための、建築構成部分として壁、天井、および／または床を備えておりかつこれらの建築構成部分が鉄筋コンクリートで形成されている建築構造体であって、
   前記建築構成部分がサンドイッチ構造に形成されており、該建築構成部分の１層が抗放射線性物質で形成されており、他の少なくとも１層がコンクリートで形成されていることを特徴とする建築構造体。
2. 抗放射線性物質が水、特に結合水を含むことを特徴とする、請求項１に記載の建築構造体。
3. 抗放射線性物質が天然の不焼成硫酸カルシウム二水塩であることを特徴とする、請求項１または２に記載の建築構造体。
4. 抗放射線性物質が石膏であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建築構造体。
5. 抗放射線性物質が、空洞中に差し込まれて自立しているかまたはモルタルで固定されている石膏パネルから構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の建築構造体。
6. 抗放射線性物質が、流し込まれた硬化粒状化した石膏から構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の建築構造体。
7. 石膏の粒状体が４０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の建築構造体。
8. 抗放射線性物質が圧縮されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の建築構造体。
9. 抗放射線性物質の層の厚さが遮蔽されるべき放射線の強度に依存することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の建築構造体。
10. ジブサイト、ハイドラギライト、アルミニウム水和物、または硫酸マグネシウムからなる添加物が抗放射線性物質に添加されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の建築構造体。
11. 抗放射線性物質が、建築構造体の根切り部、特に矢板と、コンクリート層との間に流し込まれ、必要に応じて圧縮されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の建築構造体。
12. 抗放射線性物質が２層のコンクリート層間に存在することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の建築構造体。
13. コンクリート層が２枚の壁材を有する二重壁により形成されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の建築構造体。
14. 二重壁が現場で混合されたコンクリートにより充填されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の建築構造体。
15. コンクリート層および／または二重壁を充填するために現場で混合されたコンクリートが、ヘマタイト、鉛、鋼または鉄材のような重質添加物を含む重コンクリートから構成されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の建築構造体。
16. 建築構成部分が間隔をおいて配置された２個の二重壁で形成されており、２個の二重壁の間の空間が抗放射線性物質で充填されていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の建築構造体。
17. 二重壁どうしが、壁の長手伸長方向に垂直な連結棒で結合されていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の建築構造体。
18. 二重壁が略平行でかつ間隔をおいて配置された壁材を有する組み立て式のコンクリートパネルから構成されており、それぞれの壁材が特に壁格子梁で結合されていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の建築構造体。
19. 二重壁の２枚の壁材のための結合部品および／または二重壁の１枚の壁材と天井部材のための結合部品が互いに溶接されまたはネジ止めされていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の建築構造体。
20. 二重壁の壁材間の壁格子梁が耐腐食性であるかまたは高級鋼から構成されていることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の建築構造体。
21. 建築構造体が抗放射線性物質上に建造されていることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の建築構造体。

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