JP3936583B2

JP3936583B2 - 組立式ドーム

Info

Publication number: JP3936583B2
Application number: JP2001545666A
Authority: JP
Inventors: 勝幸北川
Original assignee: Japan Tsusyo YK
Current assignee: Japan Tsusyo YK
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: CN1204322C; CN1690322A; WO2001044593A1; CN100458032C; CN1409794A

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、発泡スチロールや強化プラスティック（ＦＲＰ）の複数のドーム片を集合して内部に半球状の居住空間を形成するようにした組立式のドームに関する。
【０００２】
背景技術
従来の屋外型宿泊施設としては木材を利用したバンガローが知られている。
【０００３】
しかしながら、木材を利用したバンガローは建設費が高い上に、工期も数日必要である。テント型の宿泊施設もあるが、耐久性や見栄えの点で高級感がなく、設置場所が限定される。
【０００４】
発明の開示
本発明の目的は、とくに屋外の宿泊施設として好適な発泡スチロールや強化プラスティックを構成材とした組立式ドームを提供することにある。
【０００５】
本発明による組立式樹脂製ドームは、発泡スチロールまたは強化プラスティック（ＦＲＰ）を構成材とする複数のドーム片の側縁を互いに接着して集合することによりドームが組立てられ、内部に半球状の居住空間を形成するとともに、複数のドーム片の基端部を略Ｌ字状とし、ドーム組立用基礎に略Ｌ字状の基端部を係合する凹部を形成し、複数のドーム片の上部への動きを拘束するように、ドーム片の略Ｌ字状の基端部をドーム組立用基礎の凹部に係止することを特徴とする。
複数のドーム片の外周面に樹脂コンクリートの層を設けることもできる。
複数のドーム片を集合させたときに形成されるドーム頂部の開口部に灯り取り機能や換気機能を有する頂部ジョイントを設け、この頂部ジョイントに複数のドーム片の各々の頂部を係合し締結することもできる。
樹脂コンクリートのさらに外表面に防水塗料の層を設けることもできる。
複数のドーム片の互いに接合される両縁を縁部ジョイントで互いに結合することもできる。
ドームに組み立てられた複数のドーム片がばらけないように、各ドーム片をドームの外周面で束縛する束縛手段をさらに備えることもできる。
束縛手段を、ドーム外表面に被せるネットとしてもよい。
組み立てられたドームの外表面に耐火性、防火性、防水性を有する樹脂コンクリートの層を設けることもできる。
組み立てられたドームの外表面に、この外表面に塗布される材料の層の剥がれ防止を目的とした凹凸を設けることもできる。
組み立てられたドームの外表面に、樹脂コンクリートの剥がれ防止を目的とした凹凸を設けることもできる。
ドーム片の側縁の接着面に雨水の浸入を防止するように凹凸部を設けこともできる。
また、ドーム片の側縁の接着面に凹部を設け、この凹部に雨水の浸入を防止するように板部材を填め込むこともできる。
【０００６】
発明を実施するための最良の形態
図１は本発明による組立式発泡スチロールドームの全体を示す立面図、図２は平面図、図３は内部平面図である。組立式発泡スチロールドーム１００は、発泡スチロールを構成材とする複数のドーム片１０〜１９を集合して、内部に半球状の居住空間ＳＰを形成したものである。図１において、ＷＤは所定のドーム片にあらかじめ設けられた窓部、ＰＴは所定のドーム片にあらかじめ設けられた玄関部である。
【０００７】
複数のドーム片１０〜１９は、それぞれ図４に示すような形状をし、発泡倍率が１０〜５０倍で厚さ１０〜５０ｃｍの発泡スチロールから形成される。たとえば、積雪が最大で８０ｃｍ程度の場合には、発泡倍率２０倍、厚さ２０ｃｍの発泡スチロールからなるドーム片とすることができる。なお、同じ強度を得るためには、発泡倍率を大きくすれば厚みが厚くなる。また、積雪を考慮する必要がない地域では、発泡倍率を２０倍より大きくし、あるいは厚みを２０ｃｍ以下に薄くできる。反対に、積雪量が１ｍ以上の地域では、発泡倍率を２０倍以下に小さくして強度を担保するか、厚みを厚くする。各ドーム片１０〜１９にはＬ字状の基部ＤＢと、基部ＤＢから立ち上がる接合縁ＤＥ，ＤＤと、接合縁ＤＥ，ＤＤの先端の凹状頂部ＤＲとを有する。このようなドーム片１０〜１９を、ドームの頂部においてドーム片１０〜１９の先端上部ＤＲを頂部ジョイント２２で互いに結合するとともに、複数のドーム片１０〜１９の各々の接合縁ＤＥとＤＤとを、後述するように隣接するドーム片と締結具２１で締結した上で接着することにより、ドームが組立てられる。
【０００８】
互いに接合される一方のドーム片１０の接合縁ＤＥを図５に示し、接合縁ＤＥとＤＤの接合状態を図６に示す。図６は、ドーム片１０〜１９の両縁部ＤＥ，ＤＤの接合状態を示す図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。接合面は階段状接合面として加工され、接合面積が所定値以上になるようにされるとともに、ドーム外部から雨水などが内部の居住空間に侵入しないようにされている。図６から理解されるように、接合縁ＤＥは３つの斜面ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３を有し、接合縁ＤＤは３つの斜面ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３を有する。そして、ドーム片１０の接合縁ＤＥに接合される他方のドーム片１１の接合縁ＤＤはドーム片１０の接合縁ＤＥと相補の形状に形成されている。また、中間部の斜面ＤＥ２とＤＤ２は、雨水侵入方向からの勾配が登り勾配に形成されている。
【０００９】
ドーム片を組み立てるには、両縁部ＤＥのそれぞれ３つの斜面ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３と両縁部ＤＤの３つの斜面ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３とに接着剤を塗布する。接合面を互いに接合して締結具２１によりドーム内部と外部から互いに圧縮力をかけて一対のドーム片を締結すると、両接合面は接着剤で接着される。
【００１０】
締結具（縁部ジョイント）２１は、ドーム内部および外部の押さえ板２１１ａ，２１１ｂと、これらの押さえ板２１１ａ，２１１ｂを互いに接合方向に圧縮する圧縮バンド２１２からなる。圧縮バンド２１２はワイヤハーネスを束ねる際に使用されるビニール製の束ねバンドである。圧縮バンド２１２の先端を、ドーム片１０の内部からドーム片１１の外部へいったん引き出し、その引き出し端を逆に、ドーム片１１の外部からドーム片１０の内部へ引き出して、接合斜面を束ね、圧縮バンド２１２の一端２１２ａを引っ張ってロック基部２１２ａにロックする。これにより、ドーム片１０と１１の接合斜面ＤＥ，ＤＤが圧縮力を受け、接着剤による接着力とあいまって所定の接合力が得られる。
【００１１】
上述したように、中間部の斜面ＤＥ２とＤＤ２は、雨水侵入方向からの勾配が登り勾配である。したがって、接合面ＤＥ１とＤＤ１との間から雨水などが侵入しても、中間部の斜面ＤＥ２とＤＤ２により、雨水はドーム外部側へ流れながらドーム基部側に流れるので、斜面ＤＥ３およびＤＤ３の接合面からドーム内部の居住空間に侵入するのが阻止される。
【００１２】
図７は頂部ジョイント２２の詳細を示すものである。頂部ジョイント２２は、内筒２２１と、外筒２２２と、内筒２２１内を十文字に仕切る仕切壁２２３と、内筒２２１と外筒２２２との間のリング状空間を仕切る仕切壁２２４と、内筒２２１と外筒２２２との間のリング状空間の上方部を閉鎖する上部つば２２５と、内筒２２１と外筒２２２との間のリング状空間の下方部を閉鎖する下部つば２２６とからなる。内筒２２１は上部蓋２２５から突出して、その内部が室内換気口として利用される。内筒２２１には外部から雨などを居住空間に侵入しないように雨よけカバー２３が取り付けられる。なお、上部つば２２５と下部つば２２６との間には、ドーム片１０〜１９の先端に形成された凹部ＤＲがはめ込まれて接着され、ドームの頂部が締結される。また、後述するように、このジョイント２２は、ドーム組立時は組立治具として利用されるほか、組立後は室内の換気具としても利用される。ジョイント２２が設けられる開口部を灯り取りとしてもよい。
【００１３】
図８は、ドーム片１０〜１９の据え付け構造の詳細を示す図である。ドームが設置される場所に土間コンクリートＰＤが打設されている。土間コンクリートＰＤは、図示するように、グランド面ＧＬから所定高さ（たとえば３６０ｍｍ）高い位置に床面ＦＬを形成する内部住居部ＩＭと、グランド面ＧＬと同じ高さ位置でドーム片を支持するドーム支持部ＯＭと、ドーム支持部ＯＭから内部住居部ＩＭに連なるドーム押さえ部ＤＳとを有する。ドーム押さえ部ＤＳはリング状の凹部であり、このドーム押さえ部ＤＳには、図８に示すように、各ドーム片１０〜１９のＬ字状の基部ＤＢが係止され、ドームの位置固定を確実にするとともに、ドームが上方ないしは内径方向に移動しないように拘束する。内部住居部ＩＭの平面形状は円形であり、その外形は７ｍである。また、基部ＤＢの外周部には基部ＤＢが外径方向に拡がるのを阻止する拘束用モルタルＳＭがリング状に全周に設けられる。図８において、ＲＭは、コンクリートＰＤとモルタルＳＭの強化部材である。
【００１４】
次に、図９により組立の手順を説明する。土間コンクリートＰＤをまず打設する。土間コンクリートＰＤの中央部に補助支柱３１を立て、支柱３１の先端に頂部ジョイント２２を被せる。ドーム片１０の基部ＤＢを土間コンクリートＰＤの支持部ＯＭに載置するとともに、押さえ部ＤＳにＬ字形状の基部ＤＢを係止する。その上で、１枚目のドーム片１０の頂部ＤＲをジョイント２２に係止する。すなわち、図７に示すように、ドーム片１０の先端凹部ＤＲを上下つば２２５，２２６にはめ込み、頂部の位置決めが行われる。
【００１５】
次いで、二枚目のドーム片１９も同様に土間コンクリートＰＤに係止立設させる。一枚目のドーム片１０の接合縁ＤＤと二枚目のドーム片１９の接合縁ＤＥに接着剤を塗布し、二枚目のドーム片１９をドーム片１０に接合する。すなわち、ドーム片１０の接合面ＤＤとドーム片１９の接合面ＤＥを接合し、締結具２１で両者を圧縮して締結する。締結具２１による締結は、図１に示すように、縁ＤＥ，ＤＤに沿って上下方向に所定間隔に行われる。一方、ドーム片１９の頂部凹部ＤＲもジョイント２２の上下つば２２５，２２６にはめ込み、頂部の位置決めが行われる。このときも、接着剤を用いて両者を接着する。このような作業を順次行い、図９に示すように、ドーム片１１の縁ＤＤをドーム片１０の縁ＤＥに接合して接着すると、ドームの組立が一応終了する。次いで、ドーム片の基部の外側に拘束用モルタルＳＭを打設する。
【００１６】
次に、半球状に組み立てられたドーム片の外表面と内表面に樹脂プライマーを塗布し、乾燥後、さらにその上に、耐候性、防火性の塗料を塗布する。次いで、内装を行う。内部の設備としては、キッチン、バス、フローリングの洋室を設けたり、畳を敷いた和室を設けてもよい。なお、玄関ドアや窓の詳細な説明は省略したが、図１に示すように、ドームには玄関部ＰＴと窓部ＷＤが設けられる。
【００１７】
このように、発泡スチロール製の複数のドーム片を接着と締結により組み立てることにより、内部に半球状の居住空間を有するドームが完成される。したがって、低コストで工期が短い組立式宿泊施設を得ることができる。また、本発明による組立式ドームは、発泡スチロールドーム片を完全にリサイクルできるので、環境に優しい建築物である。
【００１８】
ドーム片の接合縁ＤＤ、ＤＥを図１０に示すようにしてもよい。この場合、図６の形状に比べて雨水の侵入阻止効果は低くなるが、形状が簡単であり、両縁ＤＥ，ＤＤを接合して位置決めするのが容易になり、組立性は向上する。図１０に示すように、圧縮バンド２１２に代えて、通しボルト２２１とナット２２２による締結具２１Ａを使用してドーム片を締結することもできる。
【００１９】
図１１に示すように、タイバンドＴＢをドーム１０の３カ所に周方向に巻き付け、締結して接着したドーム片がばらけないようにするのが好ましい。たとえば、図６に示す押さえ板２１１ａに係止部を設け、タイバンドＴＢを係止部に係止することができる。タイバンドＴＢとして可撓性のワイヤロープやピアノ線を使用できる。あるいは、ドームの周面形状に即した３次元形状にそれぞれ加工された複数のタイバンド板をネジで結合してドームを周方向に縛るものなど、種々のものを使用可能である。さらには、ドームにネットを被せてばらけないようにすることもできる。したがって、これらはドーム片の束縛手段として機能する。
【００２０】
第１の実施の形態ではドーム片を発泡倍率が１０〜５０倍で厚さが１０〜５０ｃｍの発泡スチロールを用いたが、次のようなドーム片を使用できる。なお、使用する発泡スチロールごとに内外表面の処理がそれぞれ異なる。
【００２１】
（１）ドーム片は、発泡倍率が１０倍〜５０倍の厚さ１０〜５０ｃｍの発泡スチロールを躯体とし、その両面に３〜５ｍｍの強化プラスチック（ＦＲＰ）を接着して形成される。この場合、ドーム片を半球状に組み立てた後に、その外表面と内表面にガラス繊維が混在する強化プラスチックを吹きつけて乾燥する。その後、その上にガラス繊維が混在する強化プラスチックを再度吹きつけ、さらにその表面に耐候性、防火性の塗料を塗布する。ＦＲＰはドームの強度メンバとして機能するので、上述した実施の形態に比較するとドーム片を薄くできる。
【００２２】
（２）ドーム片は、発泡倍率が１０倍〜５０倍の厚さ１０〜５０ｃｍの発泡スチロールを躯体とし、その両面にガラス繊維強化モルタル（ＧＲＣ）が１〜３ｃｍの厚みで吹きつけられて形成される。この場合、ドーム片を半球状に組み立てた後に、その外表面と内表面にアクリル系の樹脂プライマーを塗布する。さらにその後、ガラス繊維強化モルタルを所定の厚みで吹きつけて乾燥させる工程を複数回繰り返す。最後に、外表面と内表面に塗装を施す。この例では、ＧＲＣが廉価であり、最終塗装剤も廉価であり、コストの低いドームを提供できる。
【００２３】
（３）ドーム片は、発泡倍率が１０倍〜５０倍の厚さ１０〜５０ｃｍの発泡スチロールを躯体とし、その両面にガラス繊維を含有するセラミック塗装を数ｍｍ程度施して強度を向上させたものである。ドーム片を半球状に組み立てた後に、その外表面と内表面にアクリル系の樹脂プライマーを塗布し、その外表面と内表面にガラス繊維を混在させて強度を向上させた厚塗り塗装を行い、これを乾燥させる工程を複数回繰り返し行う。
【００２４】
以上では、図８に示すように、ドーム片１０〜１９にＬ字状基部ＢＤを形成して土間コンクリートＰＤに係止立設させたが、図１２，図１３に示すように、ドーム片１０〜１９を土間コンクリートＰＤに固定してもよい。図１２において、アンカーボルトＡＢを土間コンクリートＰＤに予め埋設し、ワッシャパネルＷＰを介してナットＮＵＴでドーム片１０〜１９を土間コンクリートＰＤに係止する。図１３において、アンカープレートＡＰを土間コンクリートＰＤに予め埋設しておく。さらに、埋め込みナットＮＴをドーム片１０〜１９に予め埋設し、アンカーパネルＡＰを介してボルトＢＴでドーム片１０〜１９を土間コンクリートＰＤに係止する。
【００２５】
また以上では、図６に示すように、ドーム片１０〜１９の接合面に凹凸を設けて、接合面を接着して雨水の浸入を防止したが、図１４に示すように、ドーム片１０〜１９の接合面を平面ＦＳとし、接合面にベニヤ板ＶＰを填め込んで雨水の侵入を防止してもよい。この場合、平面ＦＳにベニヤ板ＶＰを填め込む溝が長手方向に設けられる。また、平面ＦＳ同士は接着するのが好ましいが、雨水の侵入が確実に防止できるならば、接着は必須ではない。なお、図１４に示す接合構造では、締結具２１を省略してもよい。ベニヤ板に代えて樹脂、金属材料を使用してもよい。
【００２６】
なお、発泡スチロールのドーム片を半球状に組み立てた後に、その外表面と内表面に樹脂コンクリートを吹付けたり、塗りつけたりし、外表面にさらに防水塗料を塗布してもよい。外表面だけに樹脂コンクリートを塗布してもよい。樹脂コンクリートは樹脂にコンクリートを混ぜ合わせたものであり、耐火性、防火性、防水性を有する。
【００２７】
発泡スチロールの表面に凹凸、溝などを設けて塗布材の固着性、剥がれ防止を良くすることが好ましい。
【００２８】
また、発泡スチロール製のドーム片に代えて、強化プラスティック（ＦＲＰ）を構成材とする複数のドーム片を集合し、内部に半球状の空間を形成して組立式ドームとしても、同様な効果が得られる。ＦＲＰ製のドーム片を使用するときの構造、組立手順は上述した手順と同じであり、説明を省略する。この場合も、樹脂コンクリートの層を内外表面に設けるのが好ましい。また、ＦＲＰは発泡スチロールに比べて防音性や断熱性の点で劣るので、内表面に発泡スチロールを吹付け、その表面に樹脂コンクリートを吹付るのが好ましい。最外表面に耐候性材料の層を設けると、耐久性が向上する。
【００２９】
さらに、以上では半球状のドームについて説明したが、ドーム形状以外、たとえば、直方体形状の仮設住宅、簡易住宅、別荘、一般家屋などにも本発明を適用できる。発泡スチロールやＦＲＰを構成材とすることにより、地震や台風時にこれらの住宅が崩壊したときの住人の負傷を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による組立式発泡スチロールドームの立面図。
【図２】本発明による組立式発泡スチロールドームの平面図。
【図３】本発明による組立式発泡スチロールドームの内部平面図。
【図４】本発明による組立式発泡スチロールドームのドーム片を示す斜視図。
【図５】ドーム片の接合縁を示す斜視図。
【図６】図１のVI-VI線断面図。
【図７】本発明によるドーム片の頂部の締結ジョイントを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図、（ｃ）はドーム片の頂部形状を示す斜視図。
【図８】本発明によるドーム片の基部を説明する断面図。
【図９】本発明による組立式発泡スチロールドームの組立手順を説明する図。
【図１０】ドーム片の接合部の他の例を示す断面図。
【図１１】タイバンドでばらけ防止を施した本発明による組立式発泡スチロールドームを示す立面図。
【図１２】（ａ）は、ドーム片を土間コンクリートへ固定する他の構造例を説明する断面図、（ｂ）はその斜視図。
【図１３】（ａ）は、ドーム片を土間コンクリートへ固定するさらに他の構造例を説明する断面図、（ｂ）はその斜視図。
【図１４】ドーム片の接合部の他の例を説明する断面図。

Claims

発泡スチロールまたは強化プラスティック（ＦＲＰ）を構成材とする複数のドーム片の側縁を互いに接着して集合することによりドームが組み立てられ、内部に半球状の居住空間を形成するとともに、
前記複数のドーム片の基端部を略Ｌ字状とし、ドーム組立用基礎に前記略Ｌ字状の基端部を係合する凹部を形成し、前記複数のドーム片の上部への動きを拘束するように、前記ドーム片の略Ｌ字状の基端部を前記ドーム組立用基礎の凹部に係止することを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記複数のドーム片の外周面には樹脂コンクリートの層が設けられていることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１または２に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記複数のドーム片を集合させたときに形成されるドーム頂部の開口部に灯り取り機能を有する頂部ジョイントを設け、この頂部ジョイントに前記複数のドーム片の各々の頂部を係合し締結したことを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１または２に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記複数のドーム片を集合させたときに形成されるドーム頂部の開口部に換気機能を有する頂部ジョイントを設け、この頂部ジョイントに前記複数のドーム片の各々の頂部を係合し締結したことを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項２に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記樹脂コンクリートのさらに外表面には防水塗料の層が設けられていることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記複数のドーム片の互いに接合される両縁を縁部ジョイントで互いに結合することを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
ドームに組み立てられた前記複数のドーム片がばらけないように、各ドーム片をドームの外周面で束縛する束縛手段をさらに備えることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項７に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記束縛手段は、ドーム外表面に被せるネットであることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項２〜８のいずれか１項に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
組み立てられたドームの外表面に耐火性、防火性、防水性を有する樹脂コンクリートの層が設けれることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項９に記載の組立式樹脂ドームにおいて、
組み立てられたドームの外表面に、この外表面に塗布される材料の層の剥がれ防止を目的とした凹凸を設けたことを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項２または５に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
組み立てられたドームの外表面に、前記樹脂コンクリートの剥がれ防止を目的とした凹凸を設けたことを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記ドーム片の側縁の接着面に雨水の浸入を防止するように凹凸部を設けたことを特徴とする組立式樹脂製ドーム。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組立式樹脂製ドームにおいて、
前記ドーム片の側縁の接着面に凹部を設け、この凹部に雨水の浸入を防止するように板部材が填め込まれることを特徴とする組立式樹脂製ドーム。