JP4425145B2 - 建築モジュールを互いに固定する機構 - Google Patents

Description

この発明は、大規模にプレハブ化された事務所、ホテルやマンション・ブロック、および、同様な一般的特徴を有する建物の建設に使用されるモジュラー化された建築ユニットに関する。この種のモジュラー建築ユニットは、他所で製造され装備された後に建築現場に移送されて最終的に組み立てられ、建物の内部室を形成することができる箱型構造をなすものである。建物は、個々のモジュールを水平および垂直配列に積み重ねて互いに固定して剛性ある構造を形成することで組み立てられる。この発明は、隣接するモジュールを互いに固定する新規な機構を提供する。

特に、ホテルや、集合住宅や学生寮等の建設においては、軽量構造用形鋼を溶接して箱状構造に形成し、プラスターボード、プライウッドあるいは方向性ストランドボード（ＯＳＢ）等で裏打ちされた骨格シェルでなる軽量建築モジュールを使用して建物を建築することが知られている。各建築モジュールは、まず、工場で裏打ちされたシェルとして作られ、所望の標準内装が施された後に、最終建築現場に移送されて建物に組み込まれる。

この種の建物に水平に且つ垂直配列をなして積まれる個々の建築モジュールは、出願中の特許出願Ｎｏ．０６８００４に記載され請求されている。木枠および木板で主に作られた建築モジュールも知られている。

個々のモジュールを互いに固定するのに困難が伴う。最初のモジュールがクレーンで所定位置に配置され、建物基礎にボルト固定その他の方法で固定される。そして、次ぎのモジュールが隣の位置に配置されるが、最初に固定されたモジュールに直接に隣接する基礎に沿って位置するモジュールの端部には近づけないので、そのモジュールの底部の、近づくことのできる側だけが基礎に固定される。建物の次ぎの階の場合も同様で、所定位置に吊るされて配置される第一のモジュールだけが、その全底端部に亘って固定することができ、全ての、続いて配置されるモジュールは、その少なくとも一つの底端部が隣接するモジュールによって隠されるので、隠されていない端部だけが固定されることになる。

この発明は、建物建築において、ルームサイズの建築モジュールを互いに固定する機構を提供することを目的とする。

この発明は、特許請求の範囲の請求項に記載の通りのルームサイズの建築モジュールを互いに固定する機構を提供する。この機構は、一階の建築モジュールの基礎または基本構造物への固定、あるいは、次ぎの階の下の階への固定に使用することができ、各建築モジュールが両長手側面に沿って、および、好ましくは、全側面に沿って、垂直および水平の両方向で隣接構造に固定されている建物が得られる。

図１は、例えば、出願中の特許出願Ｎｏ．Ｗ０６８００４に記載され請求されているようなモジュラー建築ユニットから構築される建物の一部を図式的に示す。完成建物ではこの配列はもっと大きなものであるが、ここでは、モジュールが２ｘ２ｘ２の配列に配列されている状態を示す。モジュールの外側壁に外部窓を予め取り付けることができるので、奥行き二間がこの種の建物に共通する特徴である。内部壁には、連結ドアや廊下部分を設けることができ、現代的ホテルのベッドルームのレイアウトを知る者に馴染の平面図を作り上げる。各廊下内のモジュールの数は、場所のサイズだけに依存し、建物の高さは、個々のユニットの強度と、剛性および下のユニットの耐負荷能力で規制される。

図１では、一階分の四個のモジュールの内の三つのモジュール１，２および３は見えるが、一階の四番目のモジュールは、これは符号４が付けられているであろうが、隠されている。しかし、上階では、四個のモジュール５，６，７および８の全てが見える状態にある。

各モジュールが上記番号順に所定位置に積まれるとすると、モジュール１は、ただ一個だけ配置され、隣接モジュールによって隠されるところがないので、基礎（または、図面が建物の高位階を示す場合には、下方の階）にその四つの全ての底端縁で固定することができる。しかしながら、モジュール２が隣の位置に積まれるときには、モジュール２は、モジュール１に隣接する短い底端縁に沿っては基礎または階下に固定することができない。従来は、他の、露出された底端縁でだけ固定されていた。同様にして、モジュラー３は二つの短い底端縁と一つの長い底端縁だけに沿って固定されており、モジュール４は一つの長い底端縁と短い端縁に沿ってだけ固定されていた。モジュール５から８を所定位置に積み上げてモジュール１から４に固定する場合にも全く同様な制限が課せられる。

図２および３は、全てのモジュールをその全端部または側面部に沿って垂直および平行方向の何れの方向にも固定することを可能にするこの発明の固定機構を示す。示されている四つの建築モジュールは、図１のモジュール１，２，５および６であるが、勿論、四個のモジュールの如何なる隣接セットも同様に互いに連結されるものである。個々のモジュールの角部詳細は、出願中の特許出願Ｎｏ．Ｗ０６８００５に記載され請求されている通りである。個々のモジュールの互いに対面する各垂直壁は、符号１０で示す最外側壁を備えた二重構造として示されている。ここに示された二重壁は、この発明と関係するものでなく、個々の建築モジュールが建築現場に移送される前に内部に内張りされ装備された骨格枠組から作られているという事実を反映しているだけのことである。

この発明で重要なことは、各モジュールがその外側壁に、完成建物において隣接するモジュールの壁に面する各壁に沿って、そのモジュールの外側周りに延びるシルクハット断面の金属チャンネル部材１１を固定して有するということである。このチャンネル部材１１の一つは、モジュール１，２の場合に示されているように、各モジュラーのトップ周りに固定されており、そして、一つは、モジュール５および６に示されているように、各モジュールの底部近傍に固定されている。したがって、各モジュールは、二つのこの種のチャンネル部材１１を、一つを低位置に、一つを高位値に、その周囲に有することになる。各チャンネル部材１１は、そのモジュールの近接コーナーに平行で且つコーナーから所定間隔ｄだけ離間して設けられる。

モジュラーが互いに積み重ねられるときに、隣接垂直壁の間に小さいがしかし一定の間隙が形成される。これは遮音上から必要なことであり、また、これがこの発明の固定機構に利用される。図２に示すように、隣接モジュール１及び２の間の間隙に連結手段１２が挿入され、モジュール５および６を積む前に、これらのモジュールに上部に固定される。この連結手段１２は、図３により詳しく示すように、亜鉛めっきした鋼材の基盤ストリップ１３に、その上方および外側端縁に沿って形成された戻り止めフランジ１５を有する弾性的にフレキシブルな脚部１４が、基盤ストリップの長手方向に沿って、規則的に立設されている。基盤ストリップ１３に下方には、下方および外側端に沿って形成された戻り止めフランジ１７を有する対称的に同様な弾性的にフレキシブルな脚部１６が規則的に立設されている。ここで、基盤ストリップとフランジ１５および１７との間の垂直方向間隔を距離ｄとしてある。

連結手段１２が隣接モジュール１および２の間の間隙に挿入されるときに、脚部１６は、そのフランジがチャンネル１１の下に達するまで内側に撓み、それ自身の弾性で外側に跳ね返って、その基盤ストリップ１３を隣接モジュール１および２の上部に突き当てて、連結手段を確りと保持する。そして、基盤ストリップ１３は、その長手端縁に沿って下のモジュール１および２に、例えば、ねじで固定される。構造用鋼枠組への自己タッピングねじは一連の留め金具を与える。あるいは、基盤ストリップをモジュラーの上端部の周囲チャンネルにプラグ溶接またはシーム溶接することもできる。ねじまたはプラグ溶接の位置を図３に１８で示す。

上記のように固定されるとき、モジュラー１および２は、連結手段１２により、その上端部に沿って、互いに垂直および水平面の両面内で留められる。更に、直立する弾性的にフレキシブルな脚部１４および戻り止めフランジ１５が、次ぎのモジュラー５および６が積まれるときに、その下側チャンネル部材１１に係合する。各モジュール５および６がモジュール１および２の上の所定位置に降下されるときに、その弾性フレキシブル脚部が撓み、そして復元することで、その戻り止めフランジ１５を関係モジュラーのチャンネル部材１１に係合させ、次ぎの階の各モジュールの全端縁部および上部および底部での安定した取り付けを可能にする。

各インサート１２の基盤部分１３は、もう一つの重要な機能を有する。基盤部分１３は、隣接モジュール間の間隙を完全に覆って閉鎖する。したがって、モジュラーが現場で組み立てられるときに、隣接モジュラー間に雨や埃が浸入できる時間は短時間となり、このことは建築現場にとって非常に好ましい特徴である。また、建物完成に際しては、完成建物の基盤から屋根までの連続煙道や空所の形成が避けられ、このことは、火災安全の観点から有利なことである。図３に、平坦な基盤ストリップ１３を示すが、望ましくは、基盤ストリップを樋状に形成して、建物建設中に建築モジュールの上に降る雨が建物の端部に流れて除去されるようにする。

図には示していないが、実際には、隣接モジュールの間、および、モジュールとインサートの間に適当な遮音手段を設けることが理解されよう。例えば、各モジュールの外側壁１０とチャンネル部材１１との間にネオプレン発泡体のような遮音材料の層を介在させることで、あるいは、チャンネル部材１１の外面を同様な材料でカバーすることで、隣接モジュール間に音障壁を形成させることもできる。

図４および５に、この発明の別の固定機構を示す。各モジュールは、その外側面に一連の案内チャンネル２１を有する。各案内チャンネル２１は、例えば溶接または遮音層（図示せず）を介してねじまたはボルトで外側壁１０に固定された固定プレート２２に取り付けられている。各案内チャンネル２１は、固定プレート２２から建物内の隣接モジュールの方向に距離ｄ１（図４）だけ外側に偏移して取り付けられている。ここで、距離ｄ１は、図1のようにモジュールを積み重ねたときに、隣接モジュール間に形成される間隙の半分以下とされ、完成建物において、隣接して互いに並べられた案内チャンネル２１の間に間隙が存在するようにされる。

各案内チャンネルは、その外側面に形成され、末広がりの顎２４から平行側面有するカップ部２５に延びる案内溝２３を有する。後述する連結ピン２７の戻り止めとして作用する弾性的に変形可能な板バネ２６が、固定プレート２２の底に固定され、案内チャンネル２１の内側に配置されている。バネ性戻り止め２６に円形窓２８が、案内チャンネルのカップ部２５の底部の傍らに設けられ、連結ピン２７の端部を受け入れ可能にしてある。

連結ピン２７は、挿入バー２９の下方端部に設けられる。建物の単一階の二つのモジュールが、例えは図１に示すように、互いに隣接して配置されたときに、これら二つのモジュールの案内チャンネル２１は互いに隣接して対向する。挿入バー２９を隣接モジュール間の間隙に降下させて、ピン２７を末広がり顎２４を介して二つの隣接する案内チャンネル２１のカップ部２５に案内する。挿入バー２９が降下するときに、板ばね戻り止め２６を内側に曲げ、円形窓２８にピン２７の端部を残して板バネは復元し、ピン２７の垂直方向の動きが阻止され、ピン２７の肩部３０がカップ部２５を画定している案内チャンネル２１の壁の背後に係合して、建築モジュール相互の横方向への動きが阻止される。

案内チャンネル２１は、建築モジュールの相互に対向する外側壁の何れの位置および高さに設けることができる。もし、モジュールの底に近い、低い位置に設ける場合には、挿入バーを隣接モジュールの上部から下げるときに案内チャンネル２１へのピン２８の係合を容易にする追加の案内手段を設けることが望ましい。

好ましくは、建物の各階が完成されたときに、建物の完成前に雨の侵入を防止するとともに完成建物における防火壁として機能する鋼製カバーストリップを、隣接モジュール間の小間隙の上に固定する。この種のカバーストリップは、水平面内の隣接モジュールの上端部を互いに連結するので、隣接モジュールの相互固定を助長する作用もする。したがって、この発明は、樋が形成されたこの種の金属シートを各階の建物内の隣接するモジュラー建築ユニットの上部間の連結部の上に固定する建築方法を包含している。好ましくは、これらの金属シートに形成される樋は、雨水および/または水滴を建物の外側に導くように形成される。

建築モジュールから建てられるモジュラー建物の一部である８個の建築モジュールを２ｘ２ｘ２の垂直および水平配列に積み上げた状態を示す斜視図である。 図１の四個のモジュールを互いに固定するこの発明の第一実施態様の固定機構を示す垂直断面図である。 図２の固定機構の一部の斜視図である。 図１の二つの水平に隣接するモジュールを互いに固定するこの発明の第二実施態様の固定機構を示す垂直断面図であり、それらモジュールの一つだけの側面固定部を示す。 図４の固定機構の斜視図である。

符号の説明

１〜８ モジュラー建築ユニット
１１ 金属チャンネル部材
１２ 連結手段（インサート手段）
１３ 基盤ストリップ
１４ 弾性フレキシブルな脚部
１５ 戻り止めフランジ
１６ 弾性フレキシブルな脚部
２１ 案内チャンネル
２３ 案内溝
２６ バネ性戻り止め
２７ 連結ピン
２８ 円形窓
２９ 挿入バー
３０ 連結ピンの肩部

Claims (8)

1. 各対の隣接するモジュラー建築ユニットの対向する外側壁に互いに整列して設けられ外壁面の外側に突出したチャンネル手段と、二つの隣接するが、ただし、相互に離間されているモジュラー建築ユニットの間に、前記互いに整列されたチャンネル手段間を通して垂直に降下されて、該チャンネル手段に係合して建築ユニットを互いにロックする連結手段と、および、前記連結手段が前記チャンネル手段間を通して垂直に通過してチャンネル手段に係合することを許容するが、その復帰方向への動きを阻止する弾性的に付勢されているラッチ手段とを有する、建物建設においてルームサイズのモジュラー建築ユニットを互いに固定する機構。
2. 前記弾性的に付勢されているラッチ手段が、前記連結手段の降下に際して連結手段を変位させて前記チャンネル手段の間を通過させ、チャンネル手段の肩部の下方で跳ね返えさせて復帰方向へ動きを阻止するスプリング支持部からなる、請求項１に記載の機構。
3. 前記連結手段が、前記スプリング支持部の下方端の一対の外側に曲げられたフランジでなり、前記チャンネル手段が、モジュールの外側壁面に固定の一対のチャンネル部材であって、連結手段が隣接するモジュラー建築ユニット間の隙間を通して降下されるときに前記フランジが前記チャンネルの肩部の下側に係合するようにされている、請求項２に記載の機構。
4. 前記スプリング支持部が、隣接するモジュラー建築ユニット間の隙間を架橋するのに充分な幅を有し隣接するモジュラー建築ユニットの上部に固定されて隣接するモジュラー建築ユニット間の横方向の相対移動を防止する基盤プレートから延びている、請求項３に記載の機構。
5. 前記基盤プレートから上方に向けて延びていて、次ぎの層の隣接するモジュラー建築ユニットが建物の次ぎの階を形成する所定位置に積み上げられるときに、該隣接するモジュラー建築ユニットの外側壁面に固定された更に一対のチャンネル部材の上方部に係合する、外側に向けたフランジを先端に有する一対のスプリング支持部を、更に備えている請求項４に記載の機構。
6. 前記連結手段が、隣接するモジュラー建築ユニットの間の隙間を横切る方向に延びていて挿入バーによって前記隙間を通して降下される双頭ピン部材でなり、そして、各チャンネル手段が、隣接するモジュラー建築ユニットそれぞれの外側壁面に互い整列されて設けられた、前記双頭ピン部材の各頭部を案内する案内チャンネルでなり、前記双頭ピン部材の各頭部が各チャンネル手段に係合して互いにロックするようにしてある、請求項１に記載の機構。
7. 前記弾性手段が、前記ピン部材の頭部が受け入れられる窓を有するスプリング部材であって、隣接するモジュラー建築ユニット間の隙間への前記連結手段の降下により、前記双頭ピン部材の頭部が前記窓に受け入られるまで該スプリング部材が偏移され、受け入れられると該スプリング部材が復帰移動して前記双頭ピン部材を保持するようにした、請求項６に記載の機構。
8. 隣接するモジュラー建築ユニットを、請求項１から７の何れかに記載の機構を使用して連結すること、および、隣接するモジュラー建築ユニットの上部間の水平連結部の上に、建物内のモジュラー建築ユニットの各階の上からの雨水または水滴を建物の外側に導く樋が形成されている金属シートを被せることを含む、多数のルームサイズのモジュラー建築ユニットから建物を建てる方法。

Images