JP4048494B2 - 曲面用タイルパネル - Google Patents

Description

本発明は、トンネルや建築物等の構造物の内外装材として使用されるタイルパネル、特に、曲面形状の躯体壁面に好適に適用される曲面用タイルパネルに関するものである。

従来、建築物の外壁面やトンネル高速道路あるいは主要国道等のトンネルの内装面には、外観を美麗にするなどの目的で、タイルを直貼りして仕上げることが行われていた。このタイルの直貼り作業は、接着剤を用いて躯体壁面に人手によってタイルを貼り付ける工程を要するため施工性が悪く、また、冬季は接着硬化に適した温度養生が必要で、夏季には結露対策として乾燥作業が必要になるなど、作業環境に左右されるという問題があった。

そのため、タイルを一枚一枚躯体壁面に直貼りする煩雑さを回避し、現場での作業を軽減するため、セメント板等の所定の基板に複数枚のタイルを予め接着剤等で貼り付けたタイルパネルが知られている（特許文献１、特許文献２および特許文献３参照。）。このタイルパネルは、予め工場等で製造しておいてそれを施工現場で壁面に貼り付けるようにしたものであり、品質の管理が容易でトンネル等の躯体壁面への施工や補修、交換も短時間で行えることなどの利点がある。

タイルパネルは、基板上に、例えば磁器質の複数枚のタイルを接着剤で予め工場等で接着したものであり、磁器質のタイル表面には釉薬を塗布して反射率を向上させたものが多く用いられている。タイルパネルとしては、基板の性質または種類により、硬質ケイ酸カルシウム板系、押出成形セメント板系、および、ガラス繊維強化セメント板系のタイルパネルが知られている。これらのタイルパネルは、曲げ破壊には強いが非常に重いので、タイルパネルの施工現場での下地面への貼り付け作業には多くの労力が必要であり、作業効率上の課題がある。

また、タイルパネルをトンネル内壁のように曲面形状からなる下地面に貼り付ける場合には、例え曲げ破壊荷重が大きくても、タイル自体が剛体なので、トンネル躯体の下地曲面に沿って曲面施工することは困難である。タイルパネルを曲面形状の躯体面に貼り付ける手法としては、タイルパネルを予め成形の段階で下地面の曲率に合わせて形成したり、躯体面の曲率に応じて小さなタイルパネル寸法で成形することが考えられる。

しかしながら、前者は、タイルパネルの成形精度の点から、躯体面の曲率に合わせて精度良くタイルパネルを成形することが難しく、しかも、トンネル壁面のようにトンネル毎に躯体面の曲率が異なる場合には、その都度別個のタイルパネルを作製しなければならないため、制作費用が著しく増大する問題がある。また、後者は、タイルパネルの使用枚数が多くなるため、タイルパネルの制作費や施工費、さらには工数がかさみ、経済性や作業性に劣るという問題がある。

そこで、このような曲面形状のタイル貼り付け面に沿って貼り付けることができるタイルパネルとして、硬化後も常温下で可撓性を有する接着性材料を目地材とし、この目地材のみで複数のタイルを連結して所用の大きさに成形したタイルパネルが提案されている（特許文献４参照。）。しかしながら、このタイルパネルは目地材を介して曲面に対応させるものであって、タイル自体に曲面に沿う機能を持たせるものではなく、結果的にはむしろ直貼りタイル施工に類するものである。
特開平７−３１７４９５号公報 特開２０００−２４８８９９号公報 特開２０００−２７４０５０号公報 特開平１１−１４１０９９号公報

上述のように、従来のタイルパネルにおいては、上記の曲面形状の躯体壁面に取りつける場合の課題と共に、重量が大きいことによる作業効率上の課題がある。

そこで本発明の目的は、曲面形状のタイル貼り付け躯体壁面に沿って取りつけることができる軽量なタイルパネルを提供することにある。

また、タイル間目地幅を通常のように２〜５ｍｍとした場合は、タイルパネル自体が剛体となって所定の曲率が得られなくなる可能性がある。タイル間目地幅を大きくすれば曲がり易くなるが、それではタイル面の実面積が少なくなって内外装の役をなさない。本発明の他の目的は、タイル間目地幅が狭くても曲面形状の躯体壁面に好適に貼り付けることができるタイルパネルを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の曲面用タイルパネルは、フレキシブル基板に、該フレキシブル基板に面する裏面側の少なくとも１辺部で、躯体曲面と直交する側の辺に厚さを減少させた断面欠損部を有する複数のタイルを貼り付けてなる曲面用タイルパネルである。

また、本発明の曲面用タイルパネルは、次の好ましい態様を有している。
(a) 断面欠損部のタイル幅方向の欠損幅ｗが、タイル幅Ｗの１０〜３０％である上記の曲 面用タイルパネル。
(b) 断面欠損部のタイル厚さ方向の厚さｄが、タイル厚さＤの１０〜３０％である上記の の曲面用タイルパネル。

本発明の曲面用タイルパネルは、内外装材として躯体壁面に取りつけて使用され建築物やトンネル等の構造物を構築することができる。

本発明の曲面用タイルパネルにおいては、基板としてフレキシブル基板を用い、そのフレキシブル基板に面する側で、躯体曲面と直交する側の辺に上記のような断面欠損部を設けた複数のタイルを用いたので、躯体曲面が曲面形状でもその曲面に沿ってきっちり取りつけ施工でき、タイル間の目地幅が例えば２〜５ｍｍのように小さくても、美麗に取りつけることができる。

本発明によれば、軽量で、曲面形状のタイル取りつけ躯体壁面に沿って取りつけることができるタイルパネルが得られる。また、本発明によれば、タイル間目地幅が狭くても曲面形状の躯体壁面に好適に貼り付けることができる、軽量なタイルパネルが得られる。

まず、本発明の最良の実施形態の例を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の曲面用タイルパネルを例示説明するための横断面図であり、図５は本発明の曲面用タイルパネルを例示する概略斜視図である。

図１と図５において、曲面用タイルパネル１は、フレキシブル基板２上に複数のタイル３が接着剤４を介して貼り付けられている。タイル３は、相互に隣接する他のタイル３との間に適当な間隔の目地５をもって配置されており、この目地５の幅は、タイル３の大きさや用途等により異なるが、例えば、トンネル壁面に適用する場合の目地幅は２〜５ｍｍ程度である。

図１において、タイル３には、フレキシブル基板２に面する裏面側の少なくとも１辺部にその厚さを減少させた断面欠損部６が形成されている。本発明で用いられるタイル３のこの断面欠損部６は、タイル３が躯体曲面（図示せず）と直交する側の辺部に設けられている。図１では、断面欠損部６は、タイル３の上辺側と下辺側の相対する２辺部に形成されているが、取りつけられる曲面形状により１辺部のみに断面欠損部６が形成されたタイル３であってもよい。

図２は、第１図の曲面用タイルパネル１を躯体曲面（図示せず）に沿うように湾曲させた状態を示す横断面図で、曲面躯体に取りつけたときの状態として理解される。本発明では、基板に曲げ弾性率の大きいフレキシブル基板２を用い、かつタイル３の裏面側で、躯体曲面と直交する側の辺にその厚さを減少させた切り欠いた断面欠損部６を設けたことにより、タイルパネル１をタイル３側に自然に湾曲させることができ、しかも目地幅を大きくすることなく躯体壁面に取りつけることができる。曲面用タイルパネル１を湾曲させることで、目地幅はより小さくなるが、湾曲の程度によりタイル３を貼り付けるときにそれを見越して目地幅を調整することができる。このように、断面欠損部６の形状と目地幅は、曲面形状に合わせ適宜することができる。

次に、断面欠損部６についてさらに詳しく説明する。図３は、本発明の曲面用タイルパネルの一実施態様を示す第１図の部分拡大図である。図３の態様では、断面欠損部６は、タイル３の上辺部と下辺部の各裏面側に、直方体状で貫通して切り取られた形状で形成されている。この場合のタイル３の上辺と下辺は、タイル３が躯体曲面と直交する側の辺に該当する。

図３に示した断面欠損部６において、断面欠損部６のタイル幅方向の欠損幅ｗは、タイル幅Ｗの１０〜３０％であることが好ましく、より好ましくは１５〜２５％である。また、断面欠損部６のタイル厚さ方向の厚さｄは、タイル厚さＤの１０〜３０％であることが好ましく、より好ましくは１５〜２５％である。欠損幅ｗと厚さｄが小さすぎると躯体曲面に沿って湾曲させることが難しく、また、欠損幅ｗと厚さｄが大きすぎると、タイル３のフレキシブル基板２への接着面積が小さくなりすぎ、タイル３の十分な保持が期待できなくなる。

図３で断面欠損部６は、直方体状で切り取られた形状で形成されているが、立方体状切り取られた形状であってもよい。図４は、本発明で用いられる各種タイルを例示する横断面図である。

図４において、（ａ）は、断面欠損部がタイル３の１辺部のみに形成された上述のタイルを示している。また（ｂ）は、断面欠損部がタイルの上辺側と下辺側の相対する２辺部にテーパーをもって三角錐状で貫通して切り取られた形状で形成されている。また（ｃ）は、断面欠損部がタイルの２辺部に全体が曲線をもって切り取られた形状で形成されている。また（ｄ）は、図３に示したタイル３において、断面欠損部の終端が曲線をもって切り取られた形状で断面欠損部が形成されている。

本発明では、断面欠損部６は、図３に示したような直方体状（または立方体状）のものが切り取られた形状、もしくは図４（ｄ）のような終端が曲線をもって切り取られた形状のものが好ましい。これらの形状は、製作加工のし易さの点で有利である。

本発明の曲面用タイルパネルは、基板に複数のタイルを貼り付けてなるタイルパネルにおいて、基板としてフレキシブル基板を、また、タイルとして、そのフレキシブル基板に面する裏面側の少なくとも１辺部で、躯体曲面と直交する側の辺に厚さを減少させた断面欠損部を有するタイルを用いたものである。

本発明で用いられるタイルとしては、磁器質タイルが代表的で、磁器質のタイル表面には釉薬を塗布して反射率を向上させたものが挙げられる。その中でトンネル用途としては、例えば、二丁掛けタイル（６０ｍｍ×２２７ｍｍ）や１００ｍｍ×２００ｍｍタイル等が挙げられる。

タイルの大きさは、用途によって異なるが、通常、一辺が４５ｍｍ〜２００ｍｍ位の四角形で、厚さは９ｍｍ〜１２ｍｍ位のものが用いられる。

また、本発明で用いられるフレキシブル基板としては、耐食性の高い鋼板や高質ケイ酸カルシウム板等が挙げられる。鋼板は亜鉛等のメッキを施したものが好ましく、厚さは通常０．６ｍｍ〜１．６ｍｍ位の厚さのものが用いられる。また、高質ケイ酸カルシウム板は、４ｍｍ〜６ｍｍ位の厚さのものが用いられる。

本発明においては、基板としてフレキシブル基板が用いられる。躯体曲面に沿うように湾曲させるためであり、そのために、曲げ弾性率が３．０×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²〜１．０×１０⁵ｋｇｆ／ｃｍ²のフレキシブル基板が好適で、特に２．５×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²〜１．５×１０⁵ｋｇｆ／ｃｍ²のフレキシブル基板が好適に用いられる。曲げ弾性率は、「金属材料曲げ試験方法」（ＪＩＳ Ｚ ２２４８）で測定することができる。

本発明において、断面欠損部を有するタイルが接着剤等でフレキシブル基板に貼り付けられる。接着剤の種類や塗布量等は、使用するタイルと基板合わせ適宜選定される。通常、複数のタイルが適当な目地幅をもってフレキシブル基板に貼着される。貼着されるタイル枚数は任意であり、３０〜２００枚／ｍ²でもよく、例えば、上述したトンネル用の二丁掛けタイルの場合は好ましくは６０〜８０枚／ｍ²位であり、また、１００ｍｍ×２００ｍｍタイルの場合は好ましくは４０〜６０枚／ｍ²位である。

タイルは、適宜な目地幅をもってフレキシブル基板に貼着される。本発明の曲面用タイルパネルは、躯体曲面に合わせ湾曲させるので、目地幅が小さすぎるとタイル同士が当接して脱落することがある。また、目地幅が大きすぎると、タイル面の実面積が少なくなって内外装の役をなさないことになる。本発明では、タイルの目地幅を２ｍｍ〜５ｍｍの範囲で有効に適用することができる。

次に、本発明の曲面用タイルパネルをトンネル壁面に取りつける場合について、説明する。主要高速道路のトンネルの上部の躯体曲面は、通常、曲率半径ｒが約５００ｃｍである。この躯体曲面に対し、幅６４０ｍｍ×長さ１,５５６ｍｍのフレキシブル基板（高耐食性亜鉛メッキ鋼板、曲げ弾性率：２．１×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）に、図３のように断面欠損部を設けた１００ｍｍ×２００ｍｍ磁器質タイルを目地幅４ｍｍで接着剤で貼り付けた曲面用タイルパネルを、取りつける。取り付けは、フレキシブル基板の幅方向端部に取り付け用穴加工が施されており、ステンレスボルトを用いて曲面用タイルパネルを固定する。

本発明の曲面用タイルパネルは、曲面躯体壁面に沿って貼り付けることができるので、トンネルや建築物等の曲面のある構造物を自然な感じで美麗に飾ることができる。このように、本発明の曲面用タイルパネルは、各種構造物の内外装材として使用される産業上の利用可能性が大きい。

図１は、本発明の曲面用タイルパネルを例示説明するための横断面図である。 図２は、第１図の曲面用タイルパネルを曲面に沿うように湾曲させた状態を示す横断面図である。 図３は、第１図の部分拡大図である。 図４は、本発明で用いられる各種タイルを例示する横断面図である。 図５は、本発明の曲面用タイルパネルを例示する概略斜視図である。

符号の説明

１ 曲面用タイルパネル
２ フレキシブル基板
３ タイル
４ 接着剤
５ 目地
６ 断面欠損部
Ｗ タイル幅
ｗ 断面欠損部のタイル幅方向の欠損幅
Ｄ タイル厚さ
ｄ 断面欠損部のタイル厚さ方向の厚さ

Claims (5)

1. フレキシブル基板に、該フレキシブル基板に面する裏面側の少なくとも１辺部で、躯体曲面と直交する側の辺に厚さを減少させた断面欠損部を有する複数のタイルを貼り付けてなる曲面用タイルパネル。
2. 断面欠損部のタイル幅方向の欠損幅ｗが、タイル幅Ｗの１０〜３０％である請求項１記載の曲面用タイルパネル。
3. 断面欠損部のタイル厚さ方向の厚さｄが、タイル厚さＤの１０〜３０％である請求項１または２記載の曲面用タイルパネル。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の曲面用タイルパネルを、躯体壁面に取りつけてなる構造物。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の曲面用タイルパネルを、トンネル壁面に取りつけてなるトンネル構造物。

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