JP2836060B2

JP2836060B2 - 石積の補強方法

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Publication number: JP2836060B2
Application number: JP9330496A
Authority: JP
Inventors: 謙三村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1998-12-14
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: JPH09256393A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石積の補強方法に関
する。さらに詳しくは、城の石垣などの石積がその背後
に生じた空洞により不安定になった場合に、石積の外観
を代えることなく、安全に補修する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】城壁などに使用されている石積は、正常
な状態では図８のように、角錐状の積み石５０の先端側
の扣（とも）５１が下がり、左右の隣接する積み石の寄
（よせ）（図９の５２）」同士、および上下に隣接する
積み石の上端（うえば）５３と下端（したば）５４とが
それぞれ点でなく、面同士で接している。さらに積み石
５０の間には、間詰め石（図１０の５５）がしっかりと
介在され、背面の礫ないし砂利５６が締まっており、飼
盤（かいばん）５７が扣５１を支えている。なお符号５
８は土台木である。

【０００３】しかし長い年月の間に、雨水や流水によ
り、図１１のように石積Ａの背面の土および砂利５６が
侵食されて空洞５９が生ずる。また、地盤の沈下や地震
などの急激な力により、裏込め材、とくに飼盤５７がず
れたり、図１０の想像線で示すように間詰め石５５が抜
け落ちたりして、積み石５０が変位してくる場合が多
い。たとえば図１１の例では、飼盤５７が下方にずれ、
積み石５０の扣５１が下がって、下端５４が法面６０か
ら突出している。その結果、積み石５０同士が面同士で
なく、点で接触することになり、非常に不安定な状態に
なる。

【０００４】従来、このような石積Ａを補修するには、
侵食が部分的であっても石積Ａ全体を取り壊し、積み直
して改修するしか方法がない。その場合、それぞれの積
み石５０に番号をつけた上で解体し、傷んだ積み石５０
は同じ形状の石を制作し、さらに背後の土や砂利５６を
追加して同じ番号順に積み石５０を積まなければならな
い。そのため莫大な費用がかかり、安全性と将来のこと
を考えると、コンクリート擁壁に取り替えることになり
がちである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】古城の石垣などのよう
な文化財的な石積は、費用をかけても改修復元せざるを
得ない。さらに近年の景観維持に対する意識の向上によ
り、山間部や丘陵地に構築した実用的な石積でも、その
まま維持したいとする要請が高まっている。そのため経
済的で簡易な石積を補修する方法が望まれている。とこ
ろで経済的に石積を補強する方法として、コンクリート
擁壁の背後の空洞を補修する場合のように、空洞に単に
充填材やコンクリートを注入して補強することも考えら
れる。

【０００６】しかし石積に注入工法を適用する場合は、
充填材が隅々まで流れ込み、積み石同士が接合されてし
まうので、将来、本格的に解体修復することができなく
なる。さらに空洞だけに限定して注入できず、周辺へ薬
液が広がるので、積み石の裏側の自然な水道（みずみ
ち）を塞いでしまい、地下水位が上がったり、不自然な
水道を生じて石積を不安定にすることがある。また硬化
時間が速い薬液、たとえば１〜２秒ないし数秒で硬化す
る薬液の場合は、石積の背後に大きい圧力がかかり、そ
の圧力が前面にかかるので、積み石が前にずれ出てくる
危険性がある。

【０００７】また堀の石垣のような水面下の石積に空洞
が生じた場合は、その空洞が水で満たされるので、注入
工法を採用することができない。そのため一旦堀などの
水を抜いて干し上げ、前面に止水板を設置し、空洞に粘
土とセメントを混ぜたものを挿入するなどの工法がとら
れているが、きわめて煩雑である。

【０００８】本発明は、石積を解体して積み直すことな
く、現存のまま石積を補強して保存する簡易で経済的な
方法で、しかも将来の本格的な解体する改修工事に備え
て積み石同士を結合させることがない補強方法を提供す
ることを技術課題としている。さらに本発明は、水面下
の石積の空洞にも適用することができる、石積の補強方
法を提供することを技術課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の石積の補強方法
は、背後に空洞が生じた石積を補強する方法であって、
柔軟なシート製の袋を石積の正面側の隙間から挿入し、
袋内に充填材を充填し、袋を介して充填材を空洞内に充
満させ、ついで充填材を硬化させることを特徴としてい
る。この場合、柔軟なシート製の袋を挿入するときに、
その袋をパイプの先端に被せて、石積の正面側の隙間か
ら挿入して前記空洞の奥まで至らしめ、ついでパイプを
通じて袋内に充填材を充填するのが好ましい。

【００１０】さらに充填材を硬化させるとき、パイプを
挿入したまま硬化させると共に、硬化後に石積の表面に
合わせてパイプごと硬化した充填材を切除するようにし
てもよい。前記柔軟なシート製の袋としては、弾力的に
膨縮自在の風船状の袋を用いるのが一層好ましい。

【００１１】

【作用】空洞に袋を挿入し、袋内に充填材を充填して硬
化させると、空洞が埋まるので、積み石同士が面同士で
支え合うこととなり、積み石が安定する。また積み石の
扣と飼盤の間に空洞がある場合でも、両者の間が埋まる
ので、積み石の扣が飼盤で支えられる。さらに積み石と
充填材の間には、袋を構成するシートが介在しているの
で、積み石同士が充填材で接合されず、それぞれ独立し
た石の状態を保っている。そのため将来本格的な解体修
理をすることもできる。さらに空洞の１個ずつを充填し
ていくことができるので、部分的な補修工事で済み、ま
た積み石の背後にかかる圧力は少ない。また充填材は袋
の内部で硬化するので、水面下の空洞に対しても適用す
ることができる。

【００１２】前述のパイプを使用する方法では、充填材
を注入し易く、しかも空洞の奥の方、とくに扣と飼盤の
間にしっかりと充填できる。またパイプを挿入したまま
硬化させ、全体が硬化した後にパイプごと充填材を切断
するようにすると、充填材の取扱が容易になり、充填作
業が簡単になる。風船状の袋を用いれば、異なる形状の
空洞内の内壁に沿って適切に充填できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の石積の
補強方法の一実施形態である補修工事における充填工程
を示す断面図、図２はその補修工事に用いる用具の一例
を示す断面図、図３はその補修工事における第１段階で
ある袋挿入工程を示す断面図、図４はその補修工事の最
終段階である塗装工程を示す正面図、図５は本発明の補
強方法に用いる用具の他の例を示す断面図、図６は本発
明の補強方法の他の実施形態の充填工程を示す要部工程
図、図７は本発明の補強方法の他の実施形態を示す概略
断面図である。

【００１４】まず図２を参照して、補強工事に用いる用
具Ｂを説明する。用具Ｂは基本的に、袋１をパイプ２の
先端側に被せたものである。その袋１の大きさや材質
は、補強しようとしている石積の空洞の大きさや充填す
る充填材の種類によって適宜選択すればよいが、通常は
厚さ０．０２〜１．２０mm、自然な状態で、幅３０〜６
０cm、長さ６０〜１２０cm、容量０．００２〜０．０１
０ｍ³ 程度の伸縮自在のゴム製の袋が用いられる。ゴム
材料としては、天然ゴムでもクロロプレンゴムなどの合
成ゴムでもよい。しかし伸縮性は必須の性質ではなく、
たとえばゴム以外に、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポロプロピレンなどの合成樹脂材料、あるいは布、さら
にそれらの複合材ないし積層材など、伸縮性のないシー
トを使用することもできる。また水面下の空洞に使用す
る場合は、耐水性を有するものを用いる。それらのシー
トは、一旦充填材が硬化した後はとくに必要がないの
で、長期にわたる高い耐久性・耐候性は必ずしも必要で
ない。すなわち腐食するものであってもよい。

【００１５】図２のパイプ２の大きさ、材質もとくに限
定されないが、通常はポリ塩化ビニルの配管用パイプな
どの切断が容易な合成樹脂パイプが用いられる。しかし
鉄パイプなどの金属製パイプであってもよい。上記の袋
１はパイプ２の先端側に長く延びるように被せて、根元
部をバンド３などでパイプ２に締めつけ、パイプ２に対
して密封するように固定する。またパイプ２の末端に
は、ホース４への接続用の器具５を設けておく。つぎに
このように準備した用具Ｂを用いて補強する手順を説明
する。

【００１６】まず補修工事を始める前に、石積の状態、
とくに空洞の大きさ、広がり、水道（みずみち）の状
態、積み石の扣と飼盤の離れ具合などを超音波探査ある
いはスコープカメラによる目視などで事前調査する。そ
して適切な充填材の材質、必要な充填材の分量などを検
討しておく。そして適切な材質および分量の充填材を準
備し、充填する装置、たとえばポンプ車などを手配して
おく。なお調査で表面に現れていない空洞があったとき
は、あらかじめその石積の表面などから空洞に達する穴
を開けておく。石積の上面に近い位置では、地表面から
空洞に達する穴を開けてもよい。

【００１７】用具Ｂなどの準備が完了すると、まず図３
に示すように、袋１を先端に被せたパイプ２からなる用
具Ｂを石積Ａの表面側の穴７から空洞９内に挿入する。
この挿入工程では、とくにパイプ２の先端を飼盤１０の
位置に合わせるのが好ましい。それにより積み石１１と
飼盤１０の間に充填材をしっかりと充填することがで
き、積み石１１を支えることができ、場合によりその傾
きなどを正すことができる。

【００１８】つぎに図１に示すように、パイプ２の末端
３に接続用の器具５により充填材供給用のホース４を接
続し、パイプ２を通じて袋１内に流動状の充填材、たと
えばセメントモルタルなどを供給する充填工程を行い、
袋１を膨らませる。この工程のとき、充填材に加える圧
力は、途中の流れ抵抗の水頭損失分程度でよく、たとえ
ば０．１〜１．２kg/cm²程度で充分である。ただし変位
している積み石１１の姿勢を正しい位置に戻す場合は、
対象とする積み石の重量に応じた圧力を加える。その場
合でも石積の背後全体に圧力が加わらないので、積み石
が前にずれることはない。ゴムのような伸縮性のある袋
１の場合は、このときに袋１が部分的に伸びるので、積
み石１１と飼盤１０や砂利１２の凹凸に沿って入り込み
易い。さらに伸縮性のない袋に比して、皺があまりよら
ない。

【００１９】充填材としてはセメントモルタルが一般的
であるが、合成樹脂など、液状ないし流動状で供給で
き、その後硬化して積み石などを支持できるものであれ
ばいずれも採用することができる。合成樹脂としては、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などの
熱硬化性樹脂が用いられる。またこれらの発泡樹脂を用
いることもできる。

【００２０】充填工程が完了すると、パイプ２の末端を
プラグなどで閉じ、充填材１３が漏れないようにする。
充填作業は、１か所の空洞ごとに行ってもよく、数カ所
の空洞について同時に行うようにしてもよい。このよう
にして全部の空洞について充填工程が完了すると、パイ
プ２を挿入した状態のままで、たとえばモルタルセメン
トの場合では数日間放置し、充填材を硬化させる。合成
樹脂のように硬化する時間が早いものは、数時間後でも
よい。なお発泡樹脂や自己発泡性のセラミック材のよう
に硬化するときに膨張する充填材の場合は、隙間なく充
填できるので一層好ましい。発泡樹脂を用いると、使用
する樹脂の重量が少なくて済み、隅々まで充填するので
好ましい。

【００２１】充填材１３が硬化した後、図１の想像線Ｃ
で示すように、法面の位置ないしそれより奥の側でパイ
プ２ごと硬化した充填材１３を切断する。ついで図４に
示すように、積み石１１の隙間に現れる切断面１５を間
詰め石１６と同じ色の防水塗料で塗装する。これによ
り、外観を自然な状態にすることができ、同時にセメン
トモルタルの露出している表面から内部への水の浸透に
よるエフロレッセンス（炭酸カルシウム）の湧出を防
ぎ、侵食をも防ぐことができる。この状態で補修工事が
完了する。

【００２２】上記の補修工事ではパイプ２の先端に袋１
を被せて固定した用具Ｂを使用し、そのパイプ２をその
まま充填材１３の注入する通路として利用している。し
かし図５に示すように、単にパイプあるいは棒１７に袋
１を被せただけの用具Ｄを採用し、パイプや棒１７を利
用して袋１を空洞９の奥に挿入した後、パイプや棒１７
を抜き出し、袋１の開口部１８に直接ホース４を接続
し、ホース４から充填材を注入するようにしてもよい。
この方法では棒１７を抜き出したりホース４を接続し直
すなどの手間がかかるが、パイプ２を充填材１３の内部
に置き去りにしなくてもよい。この方法によっても、積
み石同士を接合することなく、自然な状態で石積Ａを補
強することができる。

【００２３】また図５の補強方法では、袋１として、伸
縮性がないシートから構成したものを用いている。この
場合、袋１は空洞９より大きめのものを準備する。した
がって充填材を充填したときは袋にある程度のしわやた
るみが生ずるが、石積の補強には影響しない。なおあら
かじめ空洞９の大きさ、形状を測定しておき、それに合
わせて膨らんだときの袋の大きさや形状（図５の下側参
照）を決めて袋１を構成するようにしてもよい。

【００２４】また前述の実施形態では、いずれも１か所
の空洞について１個の袋１を用いているが、図６に示す
ように空洞９の形状が複雑な場合は２個ないしそれ以上
の袋１を組み合わせて用いるようにしてもよい。

【００２５】図７は本発明の補強方法で水面下の積み石
１１の背後の空洞９を補修する実施形態を示している。
この場合も基本的には水面より上の部分と実質的に同じ
であり、前述と同じ用具を用いて同じ手順で補修するこ
とができる。すなわちパイプ２の先端に耐水性および水
密性を有する袋１を取りつけ、その袋１をパイプ２と共
に空洞９内に挿入し、パイプ２の端部より充填材１３を
充填し、充填材が硬化した後にパイプ２ごと充填材１３
を切断するだけでよい。このような水面下の石積に採用
する場合は、袋１は充填材１３の充填範囲を限定させる
役割の他、水と充填材１３とを隔離する隔壁として作用
する。そのため水を干し上げたり、遮断したりする必要
がなく、簡単に補強工事を行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の石積の補強方法は、石積に部分
的に生じた空洞を、石積の背後から高圧を加えることな
く充填することができ、各積み石を安定に補強すること
ができる。しかも積み石と充填材との間には袋が介在し
ているので、充填材と積み石同士が接合されない。その
ため将来、本格的に解体・積み直し工事をする場合の妨
げにならない。また本発明の方法によれば、充填材を空
洞に限定注入することができるので、石積の背後の自然
な水道を塞がない。さらに水面下の空洞の補修も簡単に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の石積の補強方法の一実施形態である
補修工事における充填工程を示す断面図である。

【図２】図１の補修工事に用いる用具の一例を示す断
面図である。

【図３】図１の補修工事における第１段階である袋挿
入工程を示す断面図である。

【図４】図１の補修工事の最終段階である塗装工程を
示す正面図である。

【図５】本発明の補強方法に用いる用具の他の例を示
す断面図である。

【図６】本発明の補強方法の他の実施形態の充填工程
を示す要部工程図である。

【図７】本発明の補強方法の他の実施形態を示す概略
断面図である。

【図８】本発明が対象とする石積の一例を示す断面図
である。

【図９】図８の石積の１個の積み石を示す斜視図であ
る。

【図１０】図９の石積の正面図である。

【図１１】図１０の石積の積み石が変移した状態を示
す断面図である。

【符号の説明】

Ａ石積Ｂ用具１袋２パイプ９空洞１０飼盤１１積み石１３充填材Ｃ用具

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】背後に空洞が生じた石積を補強する方法
であって、柔軟なシート製の袋を石積の正面側の隙間か
ら挿入し、袋内に充填材を充填し、袋を介して充填材を
空洞内に充満させ、ついで充填材を硬化させる、石積の
補強方法。
【請求項２】柔軟なシート製の袋を挿入するとき、そ
の袋をパイプの先端に被せて、石積の正面側の隙間から
挿入して前記空洞の奥まで至らしめ、ついでパイプを通
じて袋内に充填材を充填する、請求項１記載の石積の補
強方法。
【請求項３】前記充填材を硬化させるとき、パイプを
挿入したまま硬化させると共に、硬化後に石積の表面に
合わせて硬化した充填材をパイプごと切除する、請求項
２記載の石積の補強方法。
【請求項４】前記柔軟なシート製の袋が、弾力的に膨
縮自在の風船状の袋である請求項１、２または３記載の
石積の補強方法。