JP2019082020A - ハニカムコンクリート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１に、軽量化が実現され、もって関連諸コストも低減され、第２に、施工が簡単容易であり、断熱性も向上し、第３に、しかも強度面に優れた、ハニカムコンクリート構造を提案する。【解決手段】このハニカムコンクリート構造２は、コンクリート３中にハニカムコア４が埋め込まれており、厚板構造をなし、建築物の基礎や、土間や駐車場等の地面被覆として配設される。ハニカムコア４は、プレート状をなし、セル軸方向５を上下に向けて地盤上に配置されると共に、地盤に対し支持具６にて固定される。コンクリート３は、ハニカムコア４の配置後に打設され、少なくともハニカムコア４の外側を覆っている。そして例えば、コンクリート３は、ハニカムコア４の各セル空間８にも、充填されると共に、各充填部１０が、ハニカムコア４の外側を覆う被覆部９と一体形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、ハニカムコンクリート構造に関する。すなわち、建築物の基礎や、土間等の地面被覆として配設される、ハニカムコンクリート構造に関する。

《技術的背景および従来技術》
図２は、建築物Ａの基礎Ｂの例を示し、（１）図はその一例を、（２）図，（３）図は他の例を、（４）図，（５）図は更に他の例を示す。図中Ｃは柱、Ｄは梁，Ｅは地盤を示す。
建築物Ａの基礎（スラブ）Ｂや、土間や駐車場等の地面被覆としては、従来、鉄筋コンクリート構造１が採用されていた。コンクリート中に鉄筋が芯材として埋め込まれた、厚板構造の鉄筋コンクリート構造１が、基礎Ｂや地面被覆Ｆとして配設されていた。
図３は、このような鉄筋コンクリート構造１の説明に供し、施工に際し配置された鉄筋を示し、コンクリート打設前の状態である。（１）図は、土間の地面被覆Ｆとして配置された例を、（２）図は、建築物Ａの基礎Ｂとして配置された例を示す。

ところで、このような鉄筋コンクリート構造１の従来技術については、次の問題が指摘されていた。
第１に、重量面やコスト面に、問題が指摘されていた。
すなわち、鉄筋コンクリート構造１は重量が重い。従って、建築物Ａの基礎Ｂとして配設された場合、建築物Ａ自体の重量もあり、地盤Ｅが強固であることが要請される（図２を参照）。
もって、軟弱な地盤Ｅなど土地によっては、構造計算に基づき地盤Ｅの調整や、地盤Ｅの改良工事や、地盤Ｅへの杭工事等が必要となり、費用が嵩むという指摘があった。又、重い鉄筋等について材料輸送費も嵩む、という指摘もあった。
なお、構造計算が不要な土間や駐車場等の地面被覆Ｆとして配設された場合は、建築物Ａの重量は存せず、強度上の要求も低く、構造的チェックを要せず、構造計算も不要であるが、頑丈さやひび割れ防止のため、鉄筋コンクリート構造１とされることが多かった。

第２に、施工面や断熱面にも、問題が指摘されていた。
すなわち鉄筋コンクリート構造１は、施工に際し、現地で施工対象箇所の地盤上に、鉄筋を略メッシュ状，段階状等に配筋する工事を要し、手間がかかり，作業が面倒であり，煩わしく、施工が簡単ではないという指摘があった（図３を参照）。
又、断熱性が要求される場合は、断熱材が、熱の移動方向を勘案しつつ、鉄筋コンクリート構造１に沿って添設等により別途配置されていた。しかし断熱性の不足、断熱材の使用量増、断熱材配置スペースが別途必要となる、等々の問題が指摘されていた。

《本発明について》
本発明のハニカムコンクリート構造は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、軽量化が実現され、もって関連諸コストも低減され、第２に、施工が簡単容易であり、断熱性も向上し、第３に、しかも強度面に優れた、ハニカムコンクリート構造を提案することを目的とする。

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１のハニカムコンクリート構造は、コンクリート中にハニカムコアが芯材として埋め込まれており、厚板構造をなす。そして建築物の基礎や、土間等の地面被覆として配設されること、を特徴とする。
請求項２については、次のとおり。
請求項２のハニカムコンクリート構造では、請求項１において、該ハニカムコアは、プレート状をなし、セル軸方向を上下に向けて地盤上の施工対象箇所に配置されると共に、地盤に対し支持具にて固定されている。
該コンクリートは、該ハニカムコアの配置後に打設され、少なくとも該ハニカムコアの外側を覆っていること、を特徴とする。

請求項３については、次のとおり。
請求項３のハニカムコンクリート構造では、請求項２において、該コンクリートは、該ハニカムコアの各セル空間にも、それぞれ充填されると共に、各充填部が、該ハニカムコアの外側を覆う被覆部と一体形成されていること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４のハニカムコンクリート構造では、請求項２において、断熱材が、該ハニカムコアの各セル空間に、それぞれ充填されていること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５のハニカムコンクリート構造では、請求項２において、断熱材およびコンクリートが、該ハニカムコアの各セル空間に、それぞれ選択充填されている。
そして該コンクリートは、その各充填部が、該ハニカムコアの外側を覆うその被覆部と一体形成されていること、を特徴とする。

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）このハニカムコンクリート構造は、建築物の基礎や土間等の地面被覆として、地盤上の施工対象箇所に配設される。
（２）そして、コンクリート中にハニカムコアが埋め込まれた、厚板構造をなす。
（３）その施工に際しては、まず、プレート状のハニカムコアが、施工対象箇所に、セル軸方向を上下に向けて配置され、地盤上に支持具にて固定される。
（４）それからコンクリートが打設され、少なくともハニカムコアの外側を、被覆部として覆う。
（５）芯材であるハニカムコアの各セル空間については、次のとおり。第１例ではコンクリートの充填部が、第２例では断熱材の充填部が、第３例では両者の充填部が、それぞれ充填，形成される。
（６）さてそこで、このハニカムコンクリート構造は、以下のようになる。まず、重量比強度に優れるハニカムコアが、芯材としてコンクリート中に埋め込まれている。もって重量が軽減されると共に、関連諸コストも低減される。
（７）施工に際しては、まずハニカムコアが配置され、施工が簡単である。すなわちコンクリート打設前に、鉄筋配筋工事等を要せず、施工が容易である。
（８）断熱性が要求される場合は、ハニカムコアのセル空間に断熱材が充填される。
（９）又、重量比強度に優れるハニカムコアが、芯材として埋め込まれているので、建築物の基礎等として必要な剛性，強度を備える等、強度面に優れている。
（１０）そこで、本発明に係るハニカムコンクリート構造は、次の効果を発揮する。

《第１の効果》
第１に、軽量化が実現され、もって関連諸コストも低減される。
本発明のハニカムコンクリート構造では、前述したこの種従来例の鉄筋コンクリート構造の鉄筋に代え、重量比強度に優れ軽量性に優れたハニカムコアが芯材となっており、その分、重量が軽減される。
そして、このハニカムコンクリート構造は、建築物の基礎として配設使用される場合、鉄筋コンクリート構造の不要化を実現可能である。又、鉄筋コンクリート構造との併用ケースでは、鉄筋の間隔を広げ、鉄筋の使用本数を削減可能である。
このように本発明では、基礎の軽量化が実現されるので、その分だけ、地盤の調整，改良工事，杭工事等の費用も低減される。重い鉄筋等の材料輸送費も、低減される。
勿論、土間や駐車場等の地面被覆としても、同様に配設される。

《第２の効果》
第２に、施工が簡単容易であり、断熱性も向上する。
本発明のハニカムコンクリート構造は、施工に際し、施工対象箇所にまずハニカムコアが配置される。前述したこの種従来例の鉄筋コンクリート構造では、まず鉄筋を配筋工事していたのに比し、作業に手間がかからず、施工が簡単容易化される。
又、断熱性が要求される場合、本発明では、ハニカムコアのセル空間に断熱材が充填される。もって、前述したこの種従来例の鉄筋コンクリート構造のように、熱の移動方向を勘案しつつ断熱材を添設等により別途設置していたのに比し、断熱性が向上し、断熱材の使用量も削減され、断熱材の配置スペースの問題も解消される。

《第３の効果》
第３に、強度面に優れている。
本発明のハニカムコンクリート構造では、重量比強度に優れたハニカムコアが芯材となっており、前述したこの種従来例の鉄筋コンクリート構造と同等の強度を備えている。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

本発明に係るハニカムコンクリート構造について、発明を実施するための形態の説明に供し、（１）図は、第１例の平断面説明図、（２）図は、第１例の正断面説明図である。（３）図は、第２例の平断面説明図、（４）図は、第２例の正断面説明図である。（５）図は、第３例の平断面説明図、（６）図は、第３例の正断面説明図である。 建築物の基礎の説明に供する。そして（１）図は、その一例の斜視説明図である。（２）図は、他の例の正面説明図、（３）図は、その要部の斜視説明図である。（４）図は、更に他の例の正面説明図、（５）図は、その要部の斜視説明図である。 この種従来例に係る鉄筋コンクリート構造の説明に供し、コンクリート打設前の斜視写真であり、（１）図は、地面被覆の例を、（２）図は、建築物の基礎の例を示す。

以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
《本発明の概要》
まず、本発明の概要については、次のとおり。
本発明のハニカムコンクリート構造２は、コンクリート３中にハニカムコア４が芯材として埋め込まれており、厚板構造をなし、建築物Ａの基礎Ｂや、土間や駐車場等の地面被覆Ｆとして、配設される。
ハニカムコア４は、プレート状をなし、セル軸方向５を上下に向けて、地盤Ｅ上の施工対象箇所に配置されると共に、地盤Ｅに対し支持具６にて固定される。コンクリート３は、ハニカムコア４の配置後に打設され、少なくともハニカムコア４の外側を覆っている。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明のハニカムコンクリート構造２について、更に詳述する。

《用途について》
まず、ハニカムコンクリート構造２の用途等について、説明する。ハニカムコンクリート構造１は、肉厚の厚板構造，ブロック状をなす（図１を参照）。
そして、まず住宅やビル等の建築物Ａの基礎Ｂとして、配設される（図２の各図や、図３の（２）図）を参照）。すなわち基礎Ｂは、建築物Ａの荷重、つまりその柱Ｃや基礎梁Ｄにかかる荷重を、広く受けて地盤Ｅに伝えるべく用いられ、地盤Ｅ上に配設される。
又、土間や駐車場等の地面被覆Ｆとして、配設される（図３の（１）図を参照）。すなわち、建築物Ａ内で床を張らずに地面のままとなっている土間や、建築物Ａが上に存しない駐車場，駐輪場，校庭，その他の地面を、頑丈さやひび割れ防止のため覆う地面被覆Ｆとして、地盤Ｅ上に配設される。
用途については、以上のとおり。

《ハニカムコア４について》
次に、このハニカムコンクリート構造２のハニカムコア４について、図１を参照して説明する。
まず、ハニカムコア４について一般的に説明する。ハニカムコア４は、セル壁７にて区画形成された、中空柱状の多数のセル空間８の平面的集合体よりなる。もって重量比強度に優れ、軽量であると共にセル軸方向５の剛性，強度に優れており、更に平面精度にも優れる、その他の特性を備えている。
ハニカムコア４の母材としては、アルミニウムその他の金属や、プラスチックや、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が用いられる。セル壁７そしてセル空間８の断面形状は、図示の正六角形が代表的であるが、略三角形，略四角形，その他各種形状のものも可能である。
そして、このハニカムコンクリート構造２では、このようなハニカムコア４が、予めプレート状，ブロック状に準備されると共に、施工に際し、まず施工対象箇所の地盤Ｅ上に、セル軸方向５を上下に向けて配置される（図１（２）図，（４）図，（６）図等の各図を参照）。
すなわち、建築物Ａの基礎Ｂや土間等の地面被覆Ｆとして、ハニカムコンクリート構造２が配設される施工対象箇所の地盤Ｅ上に、まず、置かれることにより配置される。そしてハニカムコア４は、地盤Ｅに支持具６を用いて不動に固定される（図１の（２）図，（４）図，（６）図等を参照）。
ハニカムコア４については、以上のとおり。

《コンクリート３について》
次に、このハニカムコンクリート構造２のコンクリート３について、図１を参照して説明する。
このハニカムコンクリート構造２では、上述により施工対象箇所の地盤Ｅ上に予め配置されたハニカムコア４に対し、コンクリート３が打設される。
すなわちコンクリート３は、セメント，水，砂，砂利等を混ぜ合わせた生コンクリートを、ハニカムコア４のスペースに流し込んで固化させることにより、生成される。
そしてコンクリート３は、少なくともハニカムコア４の外側を、被覆部９として覆っている。ハニカムコア４は、その上下の開口端面，左右側面，前後面等のすべての外表面を、被覆部９にて一体的に覆われている。
コンクリート３については、以上のとおり。

《第１例について》
ここで、ハニカムコンクリート構造２の代表例である第１例，第２例，第３例について、図１を参照して説明しておく。
第１例については次のとおり。図１の（１）図，（２）図の第１例では、コンクリート３は、ハニカムコア４の各セル空間８にも、それぞれ充填されると共に、各充填部１０が、ハニカムコア４の外側を覆う被覆部９と一体形成されている。
すなわち、このハニカムコア４については、コンクリート３が、その外側を被覆するのみならず、内部の各セル空間８内にも充填されている。被覆部９と充填部１０とは一体をなす。
もって、この第１例のハニカムコンクリート構造２は、強度面に特に優れている。すなわち、ハニカムコア４の剛性，強度に加え、充填部１０のコンクリート３の圧縮強度が加わり、特に優れた強度を備えている。
第１例については、以上のとおり。

《第２例について》
第２例については、次のとおり。図１の（３）図，（４）図の第２例では、断熱材１１が、ハニカムコア４の各セル空間８に、それぞれ充填されている。施工に際しては、断熱材１１が充填されたハニカムコア４に対し、コンクリート３が打設される。
すなわち、このハニカムコア４については、その外側がコンクリート３の被覆部９にて被覆されているが、内部の各セル空間８内には、断熱材１１が充填部１０’として充填されている。断熱材１１としては、小さな熱伝導率よりなり、外気との断熱性に優れた材料、例えば発泡プラスチックが使用される。
そして、この第２例のハニカムコンクリート構造２は、充填部１０の断熱材１１により、特に優れた断熱性を備えている。
第２例については、以上のとおり。

《第３例について》
第３例については次のとおり。図１の（５）図，（６）図の第３例では、断熱材１１およびコンクリート３が、ハニカムコア４の各セル空間８に、それぞれ選択的に充填されている。
すなわち、このハニカムコア４は、その外側がコンクリート３の被覆９にて被覆されるが、内部の各セル空間８内には、断熱材１１の充填部１０’と、コンクリート３の充填部１０’とが、一定の選択基準のもとに充填されている。例えば、前者と後者とが２対１の割合となるように、一定の順序で充填されている。なお、コンクリート３の被覆部９と充填部１０とは、一体形成される。
そして、この第３例のハニカムコンクリート構造２は、強度と断熱性とを、共に適度に備えている。

ところで、この第３例において、断熱材１１の充填部１０’や、コンクリート３の充填部１０は、次のように施工，形成される。
例えば、まずハニカムコア４のすべてのセル空間８に、断熱材１１を充填部１０’として充填した後、→コンクリート３打設予定のセル空間８について、ドリル加工にて穴あけ加工を施して、→充填されていた断熱材１１の充填部１０’を削除，除去する。→それからそのセル空間８にコンクリート３を打設して、→コンクリート３の充填部１０を形成する。
又、例えば、ハニカムコア４のセル空間８について、まず、コンクリート３打設予定のセル空間８に、栓にて蓋をしてから、→残りのセル空間８に、断熱材１１の充填部１０’を充填する。→それから、栓を外したセル空間８について、コンクリート３を打設して、コンクリート３の充填部１０を形成する。
第３例については、以上のとおり。

《作用等》
本発明のハニカムコンクリート構造２は、以上説明したように構成されている。そこで以下のようになる。
（１）このハニカムコンクリート構造２は、建築物Ａの基礎Ｂや、土間，駐車場等の地面被覆Ｆとして、地盤Ｅ上の施工対象箇所に配設される（図２等を参照）。

（２）そして、コンクリート３中にハニカムコア４が、埋め込まれており、厚板構造をなす（図１を参照）。

（３）このようなハニカムコンクリート構造２の施工に際しては、まず、プレート状のハニカムコア４が、施工対象箇所の地盤Ｅに、セル軸方向５を上下に向けて配置される。そして地盤Ｅに対し、支持具６にて固定される（図１の（２）図，（４）図，（６）図等を参照）。

（４）それから、このようなハニカムコア４に、コンクリート３が打設される。もって、少なくともハニカムコア４の外側を、コンクリート３が被覆部９として覆う（図１の（２）図，（４）図，（６）図等を参照）。

（５）このように施工されるハニカムコンクリート構造２の代表例は、次の第１例，第２例，第３例とおり。
第１例では、芯材のハニカムコア４の各セル区間８にも、コンクリート３が、充填部１０として充填される（以下、図１の（１）図，（２）図を参照）。
第２例では、芯材のハニカムコア４の各セル空間８には、断熱材１１が、充填部１０’として充填される（図１の（３）図，（４）図を参照）。
第３例では、芯材のハニカムコア４の各セル空間８には、コンクリート３の充填部１０と、断熱材１１の充填部１０’とが、選択的に充填される（図１の（５）図，（６）図を参照）。

（６）さてそこで、このような本発明のハニカムコンクリート構造２にあっては、以下のようになる。
まず本発明では、コンクリート３中に、従来の鉄筋に代えハニカムコア４が、芯材として埋め込まれている。
ハニカムコア４は、重量比強度に優れるという特性を備えており、軽量である。もって、このハニカムコンクリート構造２は、鉄筋の重量からハニカムコア４の重量を差し引いた分だけ、構造全体の重量が軽減される。
そして、このような軽量化に伴い、関連諸コストも低減される。

（７）又、このハニカムコンクリート構造２は、施工に際し、まず、施工対象箇所の地盤Ｅ上に、ハニカムコア４が置かれることにより配置される。
すなわち、コンクリート３打設前の施工段階において、従来は鉄筋を略メッシュ状，段階状等に配筋する工事を要していたのに比し、ハニカムコア４を配置するだけで済み、施工が簡単容易化される。

（８）断熱性が要求される場合、このハニカムコンクリート構造２では、ハニカムコア４のセル空間８に断熱材１１が充填される。
もって、断熱性が向上すると共に、断熱材１１の使用量が削減される。又、断熱材１１を配置するための専用スペースも、別途必要としなくなる。

（９）そして、このハニカムコンクリート構造２は、ハニカムコア４が芯材として埋め込まれている。ハニカムコア４は、重量比強度に優れるという特性を備えており、軽量であると共に、セル軸方向５の剛性，強度に優れている。
もって、このようなハニカムコア４の特性に基づき、このハニカムコンクリート構造２は、建築物Ａの基礎Ｂ等に要求される圧縮強度や引張強度を十分備えており、強度面に優れている。
本発明の作用等については、以上のとおり。

Ａ 建築物
Ｂ 基礎
Ｃ 柱
Ｄ 梁
Ｅ 地盤
Ｆ 地面被覆
１ 鉄筋コンクリート構造
２ ハニカムコンクリート構造
３ コンクリート
４ ハニカムコア
５ セル軸方向
６ 支持具
７ セル壁
８ セル空間
９ 被覆部（コンクリート）
１０ 充填部（コンクリート）
１０’ 充填部（断熱材）
１１ 断熱材

Claims (5)

1. コンクリート中にハニカムコアが芯材として埋め込まれており、厚板構造をなし、建築物の基礎や土間等の地面被覆として配設されること、を特徴とするハニカムコンクリート構造。
2. 請求項１において、該ハニカムコアは、プレート状をなし、セル軸方向を上下に向けて地盤上の施工対象箇所に配置されると共に、地盤に対し支持具にて固定されており、
   該コンクリートは、該ハニカムコアの配置後に打設され、少なくとも該ハニカムコアの外側を覆っていること、を特徴とするハニカムコンクリート構造。
3. 請求項２において、該コンクリートは、該ハニカムコアの各セル空間にも、それぞれ充填されると共に、各充填部が、該ハニカムコアの外側を覆う被覆部と一体形成されていること、を特徴とするハニカムコンクリート構造。
4. 請求項２において、断熱材が、該ハニカムコアの各セル空間に、それぞれ充填されていること、を特徴とするハニカムコンクリート構造。
5. 請求項２において、断熱材および該コンクリートが、該ハニカムコアの各セル空間に、それぞれ選択充填されており、
   該コンクリートは、その各充填部が、該ハニカムコアの外側を覆うその被覆部と一体形成されていること、を特徴とするハニカムコンクリート構造。