JP5308260B2 - 支柱の据え付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、看板や防護柵などの簡易な構造物に使用される木製の支柱の据え付け構造に関する。

看板や防護柵など、数本の支柱とパネルを組み合わせた鳥居形の構造物は、一般に金属パイプを支柱としており、その上部に各種の板材が取り付けられている。この支柱の根元は、地中に埋め込まれているため、必然的に水や積雪にさらされることになるが、金属パイプであれば、早期に腐食が進むことはない。しかし自然環境を特色とする観光地などでは、周囲の景観に配慮して支柱に木材を使用することがあり、条件によっては腐食が急速に進む場合がある。

木材は、金属と比較して耐久性は劣るが、化学処理を施すことで腐食をある程度は抑制できる。ただし乾燥収縮などによる深い割れが生じた場合、水分が中心付近まで浸透して早期に腐食が進むことがあり、金属と同等の耐久性を得ることは困難である。なお、木製の支柱が腐食した場合でも、交換が容易であれば、費用は掛かるが維持管理は可能である。しかし現状では、支柱の下部が地中に埋め込まれている場合、柱だけを引き抜くのは困難で、周囲を固めているコンクリートを解体する必要があり、手間や費用が増加しやすい。

なお本発明に関連する技術の例として、以下の特許文献が挙げられる。特許文献１は、取り外し式の支柱固定装置であり、支柱の外周面にテーパー状のスリーブ体を覆い被せて、これを地中に埋め込まれた管体に押し込んで固定している。テーパー状のスリーブ体を用いることで、スリーブ体と管体との接触圧力が向上して、支柱の安定性が増加するほか、異物の侵入も防止できる。また特許文献２は、道路標識灯の支柱に関するもので、支柱の交換が容易でしかも支柱の回転を防止できることを特徴としており、支柱を基礎部に差し込む構造としているため、支柱の交換が容易であり、しかも基礎部の断面を四角形としているため、回転を防止できる。

特表２００２−５０６１４８号公報 特開２００６−２２４９５号公報

劣化した木製の支柱を交換する際は、前記のように周囲を固めているコンクリートを解体する必要があるが、この作業は容易ではなく、手間や費用が増加しやすい。そのため古い支柱を地表面付近で切断した上、近隣に新たな支柱を据え付けることが多い。しかしこの方法は、新旧の支柱の位置が異なるため、他の構造物との位置関係が変化するなど、様々な問題を引き起こすことがある。したがってコンクリートを解体することなく、支柱だけを交換できることが好ましい。なお先に挙げた特許文献は、いずれも支柱の断面径に応じた専用の部品が必要であり、断面径が都度異なる木製の支柱には適用が困難である。

最近では地球温暖化を始めとする環境問題に対する関心が高まっており、その一環として国内で産出された森林資源の有効活用が検討されており、看板や防護柵などに木材を使用する機会が増えている。ただし防護柵は設置後、所定の強度を維持している必要があり、腐食による強度低下を防止するため、一定期間で交換を進めることがある。防護柵は、道に沿って多数が設置されるため、素早く交換できることが好ましく、これに要する費用もできるだけ抑制できることが望ましい。

本発明はこうした実情を基に開発されたもので、看板や防護柵などの簡易な構造物に使用される木製の支柱が経年劣化した場合でも、簡単な手順で交換可能な支柱の据え付け構造の提供を目的としている。

前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、木製の支柱と、該支柱を保持するため地中に埋め込まれる基礎ブロックと、を備え、前記基礎ブロックには、前記支柱を差し込むための中穴を形成してあり、前記中穴に差し込まれる支柱の下部には、横断面を複数の区画に分割する割溝を設けており、該割溝を塞ぐため支柱の下面および側周面をシートで覆い、前記中穴と前記支柱との隙間を充填材で埋めていることを特徴とする支柱の据え付け構造である。

本発明は、看板や防護柵などに使用される木製の支柱の据え付け構造であり、支柱と、この支柱を固定する基礎ブロックを中心に構成されている。支柱は、木材を所定の形状に加工したもので、断面形状や長さは自在であり、防腐剤を含浸させるなど、各種処理方法についても何ら制限はない。また基礎ブロックは、支柱の下部を支持するためのもので、全体が地中に埋め込まれており、円柱状のコンクリート成形品のほか鋼管などを使用する。そして中穴は、支柱を差し込むため、基礎ブロックに形成された穴であるが、下面まで貫通させる場合と、途中までの有底状とする場合がある。さらに中穴は、支柱を余裕で差し込める必要があり、支柱の外周面とは全域で１ｃｍ以上の隙間を確保する。

支柱は、所定の形状に加工された木材を使用するが、その下部には割溝を加工する。割溝は、支柱を横断面から見て、複数の区画に分割するための切れ目である。最も単純な割溝は、横断面の中心を通る一本の直線状のもので、この場合、支柱が半円形の二つの区画に分断されることになる。そして割溝は、支柱の下部だけに加工するが、その範囲は、支柱を中穴に差し込んだ際、基礎ブロックの上面に一致する高さまでとするが、上下いずれの方向とも１ｃｍ程度の誤差があっても構わない。そのため支柱を中穴に差し込んだ際、割溝の上部が地上に露見する場合と、露見しない場合がある。

シートは、汎用の樹脂フィルムなどを所定の大きさに切り出したもので、後記の充填材が割溝の中に侵入することを防止するために使用され、支柱の下面および側周面を覆うように巻き付けられ、割溝を完全に塞ぐ。したがってシートは、支柱を中穴に差し込んだ際、上端が地上に露見する場合もある。なおシートは、充填材の侵入を防ぐ機能のほか、経年によって割溝に砂などが入り込むことを防止する機能もある。

充填材は、基礎ブロックと支柱の境界に介在して、支柱を固定する機能を有しており、支柱を中穴に差し込んだ後、中穴を埋めるために流し込まれる。充填材が凝固すると、支柱の全外周は強固に保持され、構造物として機能を発揮できる。なお充填材を流し込む際の作業性を考慮して、支柱の外周と中穴の内周との隙間は、前記のように全域で１ｃｍ以上確保する。充填材の具体例としては、セメントと水と砂を練り合わせたモルタルが挙げられる。施工時、充填材は流動性があるため、中穴の底部まで容易に到達するが、支柱にはシートを巻き付けているため、割溝に侵入することはない。

本発明による構造で支柱を据え付けた後、経年によって支柱が劣化した場合、支柱の地表面付近をノコギリなどで切断する。そうすると基礎ブロックの中には支柱の下部が残されるが、この残存部分は、割溝によって複数の区画に分割されているため、中穴の中心方向に移動可能である。そのため、ハンマーやタガネなどを用いて支柱を充填材から引き離すことができ、その後、中穴から支柱を容易に抜き出すことができる。さらに中穴に付着している充填材をタガネなどで割ると、再度、支柱の据え付けが可能になる。なお基礎ブロックと充填材（モルタル）の境界は、凝固時期が異なるためコールドジョイントが形成されており、充填材の除去は容易である。

請求項１記載の発明のように、支柱の下部に割溝を加工して、これをシートで覆い、基礎ブロックと支柱との隙間にモルタルなどの充填材を流し込んで支柱を据え付けることで、経年劣化した支柱を容易に撤去することができる。手順としては、まず劣化した支柱を地表面付近で切断する。次に割溝によって分割された個々の支柱を充填材から引き離して、中穴から抜き出す。そして最後に充填材をそぎ落とすと、再度、支柱の据え付けが可能になる。本発明は支柱を交換する際、基礎ブロックをそのまま流用できるため、作業が容易で重機なども不要であり、短時間で支柱を交換可能で費用を抑制できる。

また本発明は、充填材を利用して支柱を固定しているため、支柱の直径に多少のばらつきがある場合や、支柱の表面に凹凸が残っている場合も、何らの不都合もなく据え付けが可能で、間伐材などの様々な木材を原形に近い状態で使用できる。したがって近隣で産出された木材を低コストで有効に活用可能で、森林の保全にも貢献できる。

本発明による支柱の据え付け構造の詳細を示す斜視図である。 本発明による支柱の据え付け構造について、その手順を示す斜視図であり、（Ａ）は支柱の加工形状で、（Ｂ）は基礎ブロックを埋め込む作業で、（Ｃ）は支柱を固定する作業である。 経年によって劣化した支柱を引き抜く際の手順を示す斜視図であり、左上を起点として図中の矢印の順に作業を進めていく。 支柱を据え付けた状態の縦断面図であり、（Ａ）は基礎ブロックの中穴が上下面を貫通しているもので、（Ｂ）は中穴が有底のものである。 割溝の上端が地表面よりも低い位置にある形態を示しており、（Ａ）は上方から見た斜視図で、（Ｂ）は縦断面図で、（Ｃ）は支柱を引き抜く際の作業を表す縦断面図である。 支柱の下部に加工される割溝の形状例を示す横断面図である。

図１は、本発明による支柱２１の据え付け構造の詳細を示している。本発明は、看板や防護柵などの簡易な構造物を対象としており、図のように直立する二本の支柱２１を結ぶように板材２６が取り付けられている。支柱２１は、様々な外力に耐える必要があるため、その下部は地中に埋め込まれており、基礎ブロック１１と充填材１６によって固定されている。基礎ブロック１１は、コンクリートの成形品であり、支柱２１や板材２６に作用する外力に対抗できる重量が確保されており、中心には支柱２１を差し込むための中穴１２が形成されている。なお基礎ブロック１１は、上面が地表面Ｓと一致するように埋め込まれている。

支柱２１は単純な円断面だが、下部はＡ−Ａ断面のように十字状の割溝２２が加工されており、四個の扇形の区画に分割されている。なお割溝２２の加工範囲は、支柱２１の埋め込み深さよりも約１ｃｍ長くしてあり、支柱２１を据え付けた際、割溝２２の上端が地表面Ｓに露見する。また支柱２１を差し込むための中穴１２は、支柱２１よりも直径が大きい。そのため双方の隙間を充填材１６で埋めて支柱２１を強固に保持している。なお充填材１６が割溝２２の中に侵入すると、支柱２１と充填材１６が強固に密着してしまい、支柱２１の抜き取りが困難になる。そこで支柱２１の下面および側周面には、樹脂フィルムなどを切り出したシート１８を巻き付けている。このシート１８は、割溝２２を完全に覆っているため、上端が必然的に地表面Ｓに露見する。

図２は、本発明による支柱２１の据え付け構造について、その手順を示しており、図２（Ａ）は支柱２１の加工形状で、図２（Ｂ）は基礎ブロック１１を埋め込む作業で、図２（Ｃ）は支柱２１を固定する作業である。支柱２１は、施工に先立って原木を所定の長さに切断した上、その下部に割溝２２を加工している。割溝２２は、図１などに示すように十字状断面であり、後で支柱２１を抜き取る際、重要な役割を果たす。なお割溝２２の加工範囲は、埋め込み深さよりもわずかに長い。そして割溝２２の加工後、支柱２１の下面および側周面をシート１８で覆い、割溝２２の全域を塞ぐ。

また支柱２１を埋め込むため、図２（Ｂ）のように、コンクリート製の基礎ブロック１１を製作しておく。この基礎ブロック１１は直方体形状で、その中心には円断面の中穴１２が形成されている。なお中穴１２は上下面を貫通している。そして支柱２１を埋め込む場所にピットＰを掘削して、この中に基礎ブロック１１を据え付ける。ピットＰは、基礎ブロック１１全体を埋め込むことのできる大きさであり、基礎ブロック１１の上面を地表面Ｓと一致させた上、基礎ブロック１１の周囲に土砂などを投入して隙間を埋める。

支柱２１の下部をシート１８で覆い、さらに基礎ブロック１１を埋め込んだ後、図２（Ｃ）のように、支柱２１を中穴１２に差し込み、各種道具を利用して所定の位置に仮設する。次に支柱２１と中穴１２の隙間に充填材１６を流し込む。充填材１６は単なるモルタルである。その後、モルタルが凝固すると、支柱２１の据え付けが完了する。なお支柱２１の下部はシート１８で覆われているため、割溝２２にモルタルが侵入することはない。このような構造であるため、支柱２１と充填材１６が直に接触するわけではない。しかしシート１８の厚さは０．５ｍｍ程度で、支柱２１の直径などに比べて無視できる大きさであり、しかも支柱２１の表面にはわずかの凹凸があることや、シート１８の弾性によってモルタルが割溝２２の入り口付近にはまり込むため、支柱２１は不動状態で固定される。

図３は、経年によって劣化した支柱２１を引き抜く際の手順を示しており、図中の矢印の順に作業を進めていく。左上の図は、引き抜き作業を行う前の状態で、支柱２１は地表面Ｓから直立している。なお、図２などに描かれているシート１８は、作図を省略している。そして引き抜きの際は、右上の図のように、割溝２２が加工されている地表面Ｓ付近で支柱２１を切断する。次に、割溝２２によって区画された扇形断面の支柱２１をハンマーなどでたたいて、中穴１２の中心側に移動させると、支柱２１が充填材から離脱する。これによって個々の支柱２１は、中穴１２から容易に抜き取ることができる。その後、充填材を除去すると、図２の要領で新たな支柱２１を据え付けることができる。

図４は、支柱２１を据え付けた状態の縦断面を示しており、図４（Ａ）は基礎ブロック１１の中穴１２が上下面を貫通しているもので、図４（Ｂ）は中穴１２が有底のものである。図４（Ａ）のように、支柱２１の下面および側周面はシート１８で覆われており、充填材１６が割溝２２に侵入することはない。なお実際のシート１８は、支柱１２の直径に比べて大幅に薄いため、支柱２１の保持が不安定になることはない。

基礎ブロック１１に形成される中穴１２が、図４（Ａ）のように上下面を貫通している場合、周辺の地盤が軟らかいと、支柱２１を据え付ける際、支柱２１だけが地中に陥没して、円滑に作業を実施できない恐れがある。このような事態が予想される場合には、図４（Ｂ）のように中穴１２を有底として、支柱２１の陥没を防止する。

図５は、割溝２２の上端が地表面Ｓよりも低い位置にある形態を示しており、図５（Ａ）は上方から見たもので、図５（Ｂ）は縦断面で、図５（Ｃ）は支柱２１を引き抜く際の作業を表す縦断面である。これまでの図１から図４は、いずれも支柱２１に加工された割溝２２の上端が地表面Ｓよりも高い位置にあった。しかし美感の観点や、割溝２２に異物が入り込むことを防止するため、割溝２２およびシート１８の上端を地表面Ｓよりも低くして、図５（Ｂ）のように、これらを充填材１６で覆い隠すこともできる。シート１８などが覆い隠されることで、図５（Ａ）のように、支柱２１の周囲が整然とした外観となり、耐久性も向上する。

この図に示す支柱２１を抜き取る際の手順は、図３と同様だが、支柱２１を地表面Ｓ付近で切断した際、構造上、切断面には割溝２２が露見しない。そこで支柱２１を切断した後、図５（Ｃ）のように、切断面をたがねやハンマーで破壊して、割溝２２を貫通させる。

図６は、支柱２１の下部に加工される割溝２２の形状例を横断面で示している。割溝２２は、支柱２１を抜き取る際の移動空間を確保する役割がある。したがって複数に分割された支柱２１が、充填材１６から離脱できる方向に移動可能ならば、その形状は自在であり、この図のように様々な形態が可能である。ただし作業面や強度確保の観点から、必要以上に複雑化することは好ましくない。

１１ 基礎ブロック
１２ 中穴
１６ 充填材
１８ シート
２１ 支柱
２２ 割溝
２６ 板材
Ｓ 地表面
Ｐ ピット

Claims (1)

1. 木製の支柱（２１）と、該支柱（２１）を保持するため地中に埋め込まれる基礎ブロック（１１）と、を備え、
   前記基礎ブロック（１１）には、前記支柱（２１）を差し込むための中穴（１２）を形成してあり、
   前記中穴（１２）に差し込まれる支柱（２１）の下部には、横断面を複数の区画に分割する割溝（２２）を設けており、該割溝（２２）を塞ぐため支柱（２１）の下面および側周面をシート（１８）で覆い、
   前記中穴（１２）と前記支柱（２１）との隙間を充填材（１６）で埋めていることを特徴とする支柱の据え付け構造。

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