JP5632740B2 - ハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具 - Google Patents

Description

本発明は、土木建築用途で用いられる、軽量で、折り畳み可能で、運搬・収納における取扱いが容易である、ハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具に関する。

従来、土木建築等の分野では、道路の路盤材、歩道の基礎材、仮設道路等の土木構造物用の地盤補強材として、又は浸食防止あるいは垂直方向に段積みして擁壁を構築する等のために、以下の特許文献１、２に開示されるような、ハニカム状３次元立体セル構造体が一般に使用されている。
かかるセル構造体は、図１に示すように、幅方向Ｈに並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互いに所定の間隔で繰り返し部分的に接合され、その幅方向と直行する方向に展張した時、ハニカム状のセルが多数形成されるように、構成されている。

このようなハニカム状３次元立体セル構造体は、前記したセル構造により、軽量で、強度が優れるという特徴がある。かかるセル構造体は、通常、折り畳まれた状態で、敷設現場に運ばれ、現場で展張して、使用される。そして、一般には、図２、３に示すように、略平面の地表面に複数敷設され、各セル構造体を互いに連結し、ハニカム状の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土等の充填材を充填して、地盤補強材としての機能が発揮される。

ハニカム状３次元セル構造体を現場で展張するためには、従来、図４に示すように、例えば、直径１６ｍｍの鉄筋をコの字形状に曲げた棒状体を複数個使用するか、又はこれらの棒状体を格子状に溶接して、前記セル構造体に適したサイズにしたものが使用されてきた。すなわち、幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の周縁セル内に、かかるコの字形状に曲げた棒状体の両端先端部を挿入して該棒状体の長さ方向に該セル構造体を展張して、前記セル構造体が展張された状態を保持し、こうして展張されたセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土等を含む充填材を充填し、その後、治具を取り外して転圧するという方法がとられてきた。

しかしながら、前記棒状体を格子状に溶接した治具を使用する場合には、例えば直径１６ｍｍ鉄筋を溶接して作製した治具の重さは前記セル構造体１個当り約３０ｋｇ程度（タテ３個ヨコ８個のセルの場合）になり、またかなりの大きさとなるため、作業員一人で運搬するのが困難であり、また、格子状かつ３次元構造に溶接されているので嵩張り、トラックでの運搬や収納が困難であるという問題がある。

特開平２−２２９３０３号公報 特許第２８２５８９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、土木建築用途で用いられる、軽量で、折り畳み可能で、運搬・収納における取扱いが容易である、ハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具を提供することである。

発明者らは、鋭意検討し、実験を重ねた結果、下記構造を有する治具を使用することにより、従来技術の治具の有する問題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。

［１］以下のステップ：
（１）幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の周縁セル内に、等間隔で平行する複数の略等長の棒状体（Ａ）と、それに直交する複数の略等長の棒状体（Ｂ）からなり、該棒状体（Ａ）及び（Ｂ）は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合され、かつ、該棒状体（Ａ）の両端先端部は、前記セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有し、かつ、該治具は、該セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、該棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能であることを特徴とする治具の前記先端部を挿入して、前記セル構造体が展張された状態を保持し、
（２）こうして展張されたセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を含む充填材を充填し、
（３）前記施工用治具を、前記セル構造体から取り外し、その後
（４）前記充填材を転圧する
を含む、前記ハニカム状３次元立体セル構造体の各セル内に前記充填材を充填する方法。

［２］前記治具の各棒状体は、金属製中空角パイプであり、かつ、両端先端部が封止されている、前記［１］に記載の方法。
［３］前記ステップ（１）において、前記セル構造体が展張された状態を保持するために、前記施工用治具の格子の一部に筋交いを挿入する、前記［１］又は［２］に記載の方法。

［４］以下のステップ：
（１）略水平面上に、幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体を複数、隣接して、設置し、
（２）前記隣接するセル構造体同士を連結し、
（３）前記各セルの内部に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を含む充填材を充填して転圧し、
（４）前記ステップ（１）〜（３）を繰り返して、前記連結した複数のハニカム状３次元立体セル構造体を垂直方向に段積みし、壁面を構築する、
を含む盛土壁面の構築工法において、前記ステップ（１）におけるハニカム状３次元立体セル構造体の展張に際し、等間隔で平行する複数の略等長の棒状体（Ａ）と、それに直交する複数の略等長の棒状体（Ｂ）からなり、該棒状体（Ａ）及び（Ｂ）は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合され、かつ、該棒状体（Ａ）の両端先端部は、前記セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有し、かつ、該治具は、該セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、該棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能であることを特徴とする治具を使用することを特徴とする前記工法。
［５］前記治具の各棒状体は、金属製中空角パイプであり、かつ、両端先端部が封止されている、前記［４］に記載の方法。

本発明に係るハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具は、軽量で、折り畳み可能で、運搬・収納における取扱いが容易であり、特に災害対策、緊急出動に好適である。

ハニカム状３次元立体セル構造体の概略図。 隣接する複数のハニカム状３次元立体セル構造体を略平面の地表面上に敷設し、ハニカム状の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土等の充填材を充填した概略図。 隣接するハニカム状３次元立体セル構造体同士の連結方法を説明する概略図である。 従来技術の施工用治具の使用状態を示す図面に代わる写真である。 本発明に係る施工用治具の使用状態を示す図面に代わる写真である。 本発明に係る治具の使用時の平面図、断面図、側面図、斜視図である。 本発明に係る治具の折り畳み時（運搬、収納時）の平面図、断面図である。 本発明に係る治具の使用時の状態（但し、裏返した状態）を示す図面に代わる写真である。 本発明に係る治具の折り畳み時の状態を示す図面に代わる写真である。 本発明に係る治具を使用した壁面の構築の様子を示す図面に代わる写真である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具であって、該治具は、等間隔で平行する複数の略等長の棒状体（Ａ）と、それに直交する複数の略等長の棒状体（Ｂ）からなり、該棒状体（Ａ）及び（Ｂ）は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合され、かつ、該棒状体（Ａ）の両端先端部は、前記セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有し、かつ、該治具は、該セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、該棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能であることを特徴とする前記施工用治具である。

幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体とは、一般に、土木建築等の分野で、道路の路盤材、歩道の基礎材、仮設道路等の土木構造物用の地盤補強材として、又は浸食防止あるいは垂直方向に段積みして擁壁を構築する等のために使用されている、特許文献１、２に開示されるような、ハニカム状３次元立体セル構造体であることができるが、これに限定されるものではない。

かかるセル構造体は、一般には、折り畳んで現場に搬入され、施工地表面上で展張され、連結され、形成された各セルに砂、砕石、コンクリート又は現地発生土等等の充填材を充填され、場合により積層されて盛土壁面等が構築される。

図３に示すように、隣接するセル構造体同士の連結は、隣接する各セル構造体の端部を構成し互いに接触する各セルの樹脂又は繊維シートを、挟みこむように、樹脂又は繊維シートの垂直方向の長さよりも大きい長さの略Ｕ字形状の棒状ピンを、上方から垂直方向に、挿入することにより行われることができる。隣接するセル構造体の連結は、複数の長辺状の樹脂又は繊維シートの幅方向に配置されることも、幅方向と直交する方向に配置されることもできる。図３には、幅方向に隣接する２つのセル構造体の向かい合うセルの凸部を、挟みこむように、略Ｕ字形状の棒状ピンが、上方から垂直方向に、挿入される様子を示している。
セル構造体のサイズは適宜選択することができ、例えば、タテ３個ヨコ８個のセルを含むことができる。尚、図３には、タテ３個ヨコ３個のセルを含むものを示す。

略Ｕ字形状の棒状ピンの材質は、強度が高いものであれば問わないが、好ましくは、直径４ｍｍ以上のステンレス鋼であることができる。
該棒状ピンの間隙は、セル構造体の２枚の樹脂又は繊維シートを挟みこむために適したものである必要がある。間隙があまりに小さいと、人力による取り付けに過度の力を要し、一方、間隙があまりに大きいと、挟み込む２枚の樹脂シート又は繊維シートの拘束が弱くなり、セル構造体間の固定にずれが生じるため、好ましくない。このように、該棒状ピンの間隙は、セル構造体を構成する樹脂又は繊維シートの厚みに依存するが、好ましくは、２〜５０ｍｍである。

本発明に係る治具を構成する各棒状体は、好ましくは、金属製中空角パイプであり、両端先端部が封止されている。各棒状体の材質を金属製中空パイプにすることで、治具の重量を軽量化することができる。また、角パイプは同径の丸パイプに比べ、曲げ方向の強度の面で有利である。
前記したように、直径１６ｍｍ鉄筋を溶接して作製した治具の重さはセル構造体１個当り約３０ｋｇ程度（タテ３個ヨコ８個のセルの場合）になり、またタテ８０ｃｍヨコ２６０ｃｍ程度とかなりの大きさとなるため、作業員一人で運搬するのが困難であるが、金属製中空角パイプ（１３ｍｍ角）で作製した場合、同サイズで約５ｋｇ程度となり、かなりの軽量化が図れる。５ｋｇ程度であれば、作業員一人で片手で持ち運ぶことができ、トラックへの積み込み、積み下ろしを含む運搬に際し、格別の困難は伴わない。

また、本発明に係る治具を構成し使用時には直交する棒状体同士は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合されているので、セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能である（図７、９参照）。それゆえ、鉄筋が格子状に溶接されているため嵩張り、運搬や収納が困難である従来技術の治具と比べて、トラックへの積み込み、積み下ろしを含む運搬に際し、格別の困難は伴わない。また、トラック１台当たりより多くの数の折り畳んだ状態の治具を積み込むことができ、同様に収納場所もより狭い場所でよいため、取扱いや保管により適したものといえる。さらに、取扱いや保管に優れたものである点で、災害対策、緊急出動等に適したものでもある。

本発明に係る治具を構成する棒状体（Ａ）の両端先端部は、ハニカム状３次元立体セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有する（図６、図８参照）。セル構造体が展張した状態を保持する機能に関しては、図５、１０に示す通りである。一方、棒状体（Ｂ）の両端先端部は、棒状体（Ａ）同様の、該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有しても有さなくてもよい。

本発明は、以下のステップ：
（１）幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の周縁セル内に、前記した本発明に係る施工用治具の前記先端部を挿入して、前記セル構造体が展張された状態を保持し、
（２）こうして展張されたセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を含む充填材を充填し、
（３）前記施工用治具を、前記セル構造体から取り外し、その後
（４）前記充填材を転圧する
を含む、前記ハニカム状３次元立体セル構造体の各セル内に前記充填材を充填する方法にも関する。

前記ステップ（１）において、前記セル構造体が展張された状態を保持するために、前記施工用治具の格子の一部に筋交いを挿入してもよい。筋交いを挿入することによって、本発明に係る治具の格子形状を略長方形又は正方形に、すなわち、ヒンジ部で棒状体が直交するように保持されるため、セル構造体の展張をより適正なものにすることができる。

本発明は、以下のステップ：
（１）略水平面上に、幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体を複数、隣接して、設置し、
（２）隣接するセル構造体同士を連結し、
（３）前記各セルの内部に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土等を含む充填材を充填し、
（４）前記ステップ（１）〜（３）を繰り返して、前記連結した複数のハニカム状３次元立体セル構造体を垂直方向に段積みし、壁面を構築する、
を含む盛土壁面の構築工法において、前記ステップ（１）におけるハニカム状３次元立体セル構造体の展張に際し、前記した本発明に係る施工用治具を使用することを特徴とする工法にも関する。

かかる盛土壁面の構築工法の作業手順は、図５、１０から明らかであろう。前記ステップ（２）における、隣接するハニカム状３次元立体セル構造体同士を連結する手段としては、ステープラー、クリップ、紐、針金又は結束バンド等、公知の器具又は部材を用いることができる。特に、図３に示すように、隣接する前記各セル構造体の端部を構成し互いに接触する前記各セルの樹脂又は繊維シートを、挟みこむように、前記樹脂又は繊維シートの垂直方向の長さよりも大きい長さの略Ｕ字形状の棒状ピンを、上方から垂直方向に、挿入することで、前記隣接するセル構造体同士を連結する方法が、好ましく用いられる。

本発明に係るハニカム状３次元立体セル構造体の施工用治具は、軽量で、折り畳み可能で、運搬・収納における取扱いが容易であり、特に災害対策、緊急出動に好適に利用可能である。

Claims (5)

1. 以下のステップ：
   （１）幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体の周縁セル内に、等間隔で平行する複数の略等長の棒状体（Ａ）と、それに直交する複数の略等長の棒状体（Ｂ）からなり、該棒状体（Ａ）及び（Ｂ）は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合され、かつ、該棒状体（Ａ）の両端先端部は、前記セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有し、かつ、該治具は、該セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、該棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能であることを特徴とする治具の前記先端部を挿入して、前記セル構造体が展張された状態を保持し、
   （２）こうして展張されたセル構造体の各セル内に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を含む充填材を充填し、
   （３）前記施工用治具を、前記セル構造体から取り外し、その後
   （４）前記充填材を転圧する
   を含む、前記ハニカム状３次元立体セル構造体の各セル内に前記充填材を充填する方法。
2. 前記治具の各棒状体は、金属製中空角パイプであり、かつ、両端先端部が封止されている、請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップ（１）において、前記セル構造体が展張された状態を保持するために、前記施工用治具の格子の一部に筋交いを挿入する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 以下のステップ：
   （１）略水平面上に、幅方向に並設された複数の長辺状の樹脂又は繊維シートを互い所定の間隔で繰り返し部分的に接合し、これを前記幅方向と直交する方向に展張することによってハニカム状のセルを形成するハニカム状３次元立体セル構造体を複数、隣接して、設置し、
   （２）前記隣接するセル構造体同士を連結し、
   （３）前記各セルの内部に、砂、砕石、コンクリート又は現地発生土を含む充填材を充填して転圧し、
   （４）前記ステップ（１）〜（３）を繰り返して、前記連結した複数のハニカム状３次元立体セル構造体を垂直方向に段積みし、壁面を構築する、
   を含む盛土壁面の構築工法において、前記ステップ（１）におけるハニカム状３次元立体セル構造体の展張に際し、等間隔で平行する複数の略等長の棒状体（Ａ）と、それに直交する複数の略等長の棒状体（Ｂ）からなり、該棒状体（Ａ）及び（Ｂ）は、該交点で互いに回転可能な状態でヒンジにより接合され、かつ、該棒状体（Ａ）の両端先端部は、前記セル構造体が展張した状態を保持することができるように該構造体の格子面に対し略垂直に曲げられた構造を有し、かつ、該治具は、該セル構造体の展張状態を保持するために使用される時には、格子状を呈するが、不使用時には、該棒状体同士のヒンジ部での回転により折り畳み可能であることを特徴とする治具を使用することを特徴とする前記工法。
5. 前記治具の各棒状体は、金属製中空角パイプであり、かつ、両端先端部が封止されている、請求項４に記載の方法。