JP6664764B1 - シェルター内筐体、およびシェルター内筐体を用いたシェルター築造工法 - Google Patents

Abstract

【課題】サンドイッチ構造のボディを短時間に築造できて、コア材となるコンクリートの品質を確保できる内筐体を提供すること。また、この内筐体を用いた、コンクリートの品質管理が容易で、工期短縮が可能なシェルター築造工法を提供すること。【解決手段】シェルターは、角筒体のボディ１、ボディ１の一方の端部を塞ぐ壁、および他方の端部を塞ぐ出入口を有し、出入口には扉が設けられ、ボディ１は、シェルター内筐体２と外筐体３によって、コンクリート製のコア材４が挟持される構造である。内筐体２は２個の第１本体１１と、２個の第２本体２１を四方に組んだ構造で、対向して配設された第１本体１１、１１のそれぞれの端部を、対向して配設された第２本体２１、２１のそれぞれの端部に接続して本体１０と当接体３１を構成し、当接体３１の先端部は外筐体３の隅角部に当接してコンクリート製のコア材４を角部で仕切っている。【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリートをコア材とするサンドイッチ構造のシェルターに用いる内筐体、およびシェルター内筐体を用いたシェルター築造工法に関する。

シェルターのボディを、コンクリートをコア材として用いて外筐体と内筐体で両面から挟持するいわゆるサンドイッチ構造とすることで、面外方向の剛性および強度が格段に向上する。そのため、津波に起因する瓦礫等の漂流物がボディに衝突したとしても、破損を免れることができ、津波火災に遭遇したとしても炎上することはない。すなわち、サンドイッチ構造は、シェルターのボディとしては好適の構造である。

ボディをサンドイッチ構造とするには、外筐体と内筐体の間に所定の間隔の隙間を設け、その隙間にコンクリートを打設する必要がある。所定の間隔の隙間を確保するには、外筐体と内筐体の間に複数のセパレータを配設する方法が一般的である。しかし、この方法は、多数のセパレータの両端を外筐体と内筐体の双方で固定する必要があることから施工に多大な工数を要する。

コンクリート打設については、施工不良によるコンクリートの空隙を発生させないために、下端部を水平方向に打設したのち、順次上方に向かって打設するのが一般的である。しかし、下端部を打設するとき、コンクリートの浮力により内筐体が浮き上がる虞があり、隅角部にコンクリートが十分に行き渡らず、空隙が生じて品質不良を起こす懸念がある。また、隙間は狭隘で細長いため、打ち継ぎ目に発生するレイタンスの処理が難しく、その処理が適切にできない場合は、構造上の弱点になる等が問題となる。さらに、数回に分けて、分割してコンクリートを打設する必要があることから、施工期間が長くなることは避けられない。

すなわち、ボディを、コンクリート製のコア材を使用したサンドイッチ構造とすることは、耐荷重性能および耐火性能を向上できる反面、施工に長時間を要し、コンクリートの品質管理が難しい等の問題がある。

ＷＯ２０１７／１７０５６号公報

本発明の目的は、サンドイッチ構造のボディを短時間に築造できて、コア材となるコンクリートの品質を確保できるシェルター内筐体を提供すること、およびこのシェルター内筐体を用いたシェルター築造工法を提供することである。

上記課題を解決するための発明は、シェルター内筐体であって、外筐体に内挿される角筒体の本体と、本体の隅角部から外筐体の方向に向かって斜めに延びて、先端部が外筐体に当接する当接体とを備え、外筐体と協働してコンクリート製のコア材を挟持することを特徴とする。

この構成によれば、当接体が外筐体に当接するので、内筐体と外筐体は一定の間隔を容易に設けることができる。また、当接体で仕切られることによって、区切られた空間にコンクリートを打設できる。これにより打ち継ぎ目をなくすことができるとともに、角部のコンクリートの品質の劣化を回避できる。

好ましくは、当接体は、先端部に突起部材を有し、突起部材は、外筐体に固定される溝部材にスライド自在に嵌合する。

この構成によれば、当接体は、先端部に突起部材を有し、突起部材は、外筐体に固定される溝部材にスライド自在に嵌合するので、内筐体の内挿を円滑に行い得るとともに、内筐体の位置決めを正確に行うことができる。

好ましくは、本体は、両端部に当接体が固着された第１本体と、端部が第１本体の端部に着脱可能に固定される第２本体とを有する。

この構成によれば、空体積の大きな角筒体の内筐体を、パネル状の第１本体と第２本体に分割して現地に搬入できるので、輸送の効率化を図れる。

好ましくは、第１本体および第２本体は、本体の軸方向および／または周方向に分離可能である。

この構成によれば、第１本体および第２本体は、本体の軸方向および／または周方向に分離可能であるので、内筐体を輸送に好適な寸法に分割できる。

好ましくは、本体は、剛性を高めるための補剛材が設けられる。

この構成によれば、本体は、剛性を高めるための補剛材が設けられるので、本体の所定の剛性を確保できるとともに、軽量化を図れる。

上記課題を解決するための他の態様の発明は、シェルター内筐体を用いたシェルターの築造工法であって、外筐体を起立させて、底型枠に載置する工程と、シェルター内筐体を起立させて、外筐体に内挿する工程と、外筐体と内筐体との隙間に生コンクリートを下方から上方に向かって打設する工程とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、下方から上方に向かって生コンクリートを打設するので、水平方向に打設する場合に比べて、均質な生コンクリートを打設できる。また、適切な打設速度とすることで、全体を一度に打設できる。これにより、工期短縮が可能となる。また、品質の劣化を招くレイタンスは発生せず、その処理は不要となる。

シェルターの斜視図である。 実施形態１のボディの正面断面図である。 （ａ）は実施形態１の第１部材の斜視図であり、（ｂ）は同、第２部材の斜視図である。 実施形態１の当接体の変形例を説明する部分正面断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、実施形態１のシェルターの築造工法を説明する図である。 底板型枠の斜視図である。 実施形態２のボディの部分正面断面図である。

（実施形態１）
本発明のシェルター内筐体の実施形態１について、図１〜６を参照して説明する。

図１に示す通り、シェルター１００は、角筒体のボディ１、ボディ１の一方の端部を塞ぐ壁１４０、および他方の端部を塞ぐ出入口１２０を有している。出入口１２０には、扉１３０が設けられている。

図２に示す通り、ボディ１は、シェルター内筐体２（以後、内筐体２と言う。）と外筐体３によって、コンクリート製のコア材４が挟持される構造である。

内筐体２は、２個の第１本体１１と、２個の第２本体２１を四方に組んだ構造である。具体的には、対向して配設された第１本体１１、１１のそれぞれの端部を、対向して配設された第２本体２１、２１のそれぞれの端部に接続して本体１０と当接体３１を構成している。

第１本体１１は、４個の第１部材１１ａで組み立てられている。第１本体１１の組立手順について説明する。２個の第１部材１１ａを列状に配設してボルト接合する。ボルト接合された２組の部材のうちの１組を１８０度回転して、それぞれを背合わせにした状態で２組の部材同士をボルト接合する。この手順を踏むことで一種類の第１部材１１ａのみで第１本体１１を組立てることができる。なお、第１部材１１ａ同士のボルト接合はシール材（図示略）を介して行うことが好ましい。これにより、製作誤差・取付誤差に起因する若干の隙間を完全に塞ぐことができる。

図３（ａ）に示す通り、第１部材１１ａは、底板５０の一辺に当接体３１が、また他の３辺にコ字形のリブ５１が外筐体３の方向に向かって突出する状態で固着されている。さらに、当接体３１とリブ５１に囲まれる領域に補剛材５２が、外筐体３の方向に向かって突出する状態で底板５０に固着されている。

底板５０は、矩形の平板であり、当接体３１が固着される方向に沿って、第２本体２１をボルト接合するための孔（図示略）が設けられている。

リブ５１には、第１部材１１ａ同士を列方向、および列方向に直交する方向にボルト接合するための孔（図示略）が設けられている。

補剛材５２は、平板上の帯板を十字に組んだ構造であり、底板５０の面外方向の剛性を高めるためのものである。これにより、生コンクリート４１（図５（ｄ））を外筐体３と内筐体２の間に打設するときに生じる側圧に起因する面外方向の変形を抑制できる。

補剛材５２が固着される面に対向する面に内装部材１４が取付けられている。内装部材１４をあらかじめ取り付けることで、内筐体２の組立と同時に内装も完成する。これにより、内装部材１４の取付工程を省略することで工期の短縮を図れる。

第２本体２１は、４個の第２部材２１ａで構成されている。組立て手順については上述した第１部材１１ａとほぼ同じであることから、説明は省略する。

図３（ｂ）に示す通り、第２部材２１ａは、矩形の平板である底板６０の四辺にリブ６１が外筐体３の方向に向かって突出する状態で固着されている。さらに、リブ６１に囲まれる領域に補剛材６２が、格子状に外筐体３の方向に向かって突出する状態で底板６０に固着されている。

リブ６１には、第２部材２１ａ同士を列方向、および列方向に直交する方向にボルト接合するための孔（図示略）、および底板６０とボルト接合するための孔（図示略）が設けられている。

補剛材６２、および内装部材２４は、上述した補剛材５２、および内装部材１４とほぼ同じであることから説明は省略する。

本実施形態１では、当接体３１の先端部が、外筐体３の隅角部に当接しているが、図４に示す通り、先端部に当接部材３１ａを設けて、外筐体３の隅角部に当接させてもよい。これにより、当接体３１と外筐体３の当接面積が増加するので、内筐体２の位置決めがより一層正確になる。

本実施形態１の内筐体２を用いたシェルター１００の築造工法について図５、６を参照して説明する。

図５（ａ）に示す通り、底型枠７０を地面５００に載置する。図６に示す通り、底型枠７０は、矩形の平板である底型枠部材７１と、平板が四方に組まれた外型枠部材７２、および内型枠部材７３で構成されている。外型枠部材７２は底型枠部材７１に突設している。また、内型枠部材７３は外型枠部材７２の内部領域に配設されて、底型枠部材７１に突設している。

外筐体３をクレーンで起立させて、底型枠７０に、外筐体３の外面が外型枠部材７２の内面に当接する状態で載置する。その後、外筐体３の転倒を防止するために、外筐体３の外周に火打ち８０を取り付ける。

図５（ｂ）に示す通り、地面５００に架台７５を載置する。架台７５の上で、４個の第１部材１１ａを所定の位置に配設して、ボルト接合することで第１本体１１を組立てる。第２部材２１ａを順次所定の位置に配設して、ボルト接合することで第１本体１１の両端部と、第２本体２１の一方の端部は固定される。別途組立てた第１本体１１を、１個の第１本体１１と２個の第２本体２１で組立てられたコ字形の構造物の上に載置してボルト接合することで、内筐体２は、架台７５に載置された状態で完成する。

図５（ｃ）に示す通り、内筐体２をクレーンで吊り上げて、起立させる。当接体３１先端部を外筐体３の隅角部に当接した状態で内筐体２を降下させる。このとき、当接体３２は隅角部に沿って降下するので、内筐体２は回転することなく外筐体３との所定の相対距離を確保した状態で降下する。内筐体２の内面が内型枠部材７３の外面に当接した状態で、底型枠部材７１に載置されることで、内筐体２の降下は完了し、内筐体２は、外筐体３に内挿される状態となる。

図５（ｄ）に示す通り、隙間の上端部の開口にホッパー４２を設置して、生コンクリート４１を打設する。これにより生コンクリート４１は下端部から上端部に向かって打設されるが、下端部の開口部は、底型枠部材７１で塞がれているため、この部分からコンクリート４１が流出することはない。また、外筐体３の外面は、外型枠部材７２の内面に当接しており、内筐体２の内面は、内型枠部材７３の外面に当接することで、下端部の開口部は完全にシールされていることから、打設によって生コンクリート４１の圧力が増加しても生コンクリート４１の流出を防止できる。

打設が完了した後、外筐体３および内筐体２を起立した状態で生コンクリート４１を養生し、生コンクリート４１が所定の強度を具備することでボディ１は完成する。ボディ１をクレーンで吊り上げて、地面５００に横置きする。その後、出入口１２０、壁１４０を取り付けてシェルター１００の築造は完了する。

（実施形態２）
本発明の内筐体２０２の実施形態２について、図７を参照して説明する。実施形態１と実施形態２は共通点が多いため、主に相違点について説明する。共通する部材については実施形態１と同じ部材番号とし、相違する部材については２００番台の部品番号とする。

外筐体３の隅角部に軸方向に沿って溝部材２３５が取付けられている。溝部材２３５は、角筒体の1つの角部にスリット２３５ｂを設けた形状であり、内部に突起部材２３１ａをスライド自在に挿入するスライド溝２３５ａが設けられている。

当接体２３１は、先端部にスライド溝２３５ａに挿入される突起部材２３１ａを有している。突起部材２３１ａの外形は、断面視で溝部材２３５の内面の形状に相似した形状で、溝部材２３５の内面の形状よりも若干小さく設定されている。溝部材２３５と突起部材２３１ａとの間に生じる隙間は、シール材２３３で埋められている。シール材２３３は、突起部材２３１ａの外周を覆う状態で取り付けられている。これにより、当接体２３１は、シール材２３３、および溝部材２３５を介して外筐体３に当接する。その結果、内筐体２は挿入された状態で、外筐体３との相対的な位置がずれることはない。

シール材２３３は、弾力性を具備するものが好ましい。シール材２３３に圧縮力が付与されることで、隙間の充填性能が高まるからである。また、内筐体２を内挿するとき、シール材２３３に圧縮力を付与した状態になったとしても、シール材２３３の弾力性能によって隙間の形状に合わせて変形するので、突起部材２３１ａがスライド溝２３５ａの延びる方向に沿ってスライドできなくなることはない。

築造工法のうち、内筐体２の降下については、突起部材２３１ａをスライド溝２３５ａに挿入した状態で降下させる。これにより、突起部材２３１ａはスライド溝２３５ａに沿って降下する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、様々な改変、置換等を行うことができる。例えば、本実施形態では、８個の第１部材、および第２部材を組み付けて内筐体を築造しているが、４個の第１部材、および第２部材を周状に組み付けたものであってもよい。さらに、第１部材、および第２部材を追加して列状に組み付けたものとしてもよい。また、本実施形態では、外筒体を角筒体としているが、角筒体の角部を面取りした形状としてもよい。この場合において、当接体をこの面取りした部分に当接させても良い。

本発明に係る内筐体を用いることで、サンドイッチ構造のボディを簡単に短工期で築造できる。またコア材となるコンクリートの品質も確保できる点で優れていることから、産業上の利用可能性は大である。

２、２０２： 内筐体
３： 外筐体
４： コア材
１０： 本体
１１： 第１本体
２１： 第２本体
３１： 当接体
３１ａ、２３１ａ： 突起部材
４１：生コンクリート
５２、６２： 補剛材
２３５： 溝部材
７０： 底型枠

Claims (6)

1. 外筐体に内挿される角筒体の本体と、
   前記本体の隅角部から前記外筐体の方向に向かって斜めに延びて、先端部が前記外筐体に当接する当接体と、を備え、
   前記外筐体と協働してコンクリート製のコア材を挟持することを特徴とするシェルター内筐体。
2. 前記当接体は、先端部に突起部材を有し、
   前記突起部材は、前記外筐体に固定される溝部材にスライド自在に嵌合することを特徴とする請求項1に記載のシェルター内筐体。
3. 前記本体は、両端部に前記当接体が固着された第１本体と、端部が前記第１本体の端部に着脱可能に固定される第２本体とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のシェルター内筐体。
4. 前記第１本体および前記第２本体は、前記本体の軸方向および／または周方向に分離可能であることを特徴とする請求項３に記載のシェルター内筐体。
5. 前記本体は、剛性を高めるための補剛材が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシェルター内筐体。
6. 外筐体を起立させて、底型枠に載置する工程と、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のシェルター内筐体を起立させて、前記外筐体に内挿する工程と、
   前記外筐体と前記内筐体との隙間に、生コンクリートを下方から上方に向かって打設する工程と、を備えることを特徴とするシェルター内筐体を用いたシェルター築造工法。

Images