JP6656621B2 - 中空ブロックの連結装置及び同装置に用いる支圧部材 - Google Patents

Description

本発明は、六面体より成るブロック本体の内部に中空部を有し、上記中空部とブロック本体の外部を通じる円形開口部を六面全部又は一部に有する中空ブロックの連結装置及び同装置に用いる支圧部材に関するものである。

立方体より成るブロック本体の内部に中空部を有し、上記中空部とブロック本体の外部を通じる円形開口部を六面全部又は一部に有するコンクリート製の中空ブロックがあり、ポカラ（ＰＯＫＡＲＡ）という商品名で流通している。ポカラのような中空ブロックはほぼ８０％を超える空隙率を有し、かつ、軽いという長所があり、また、その一方、重さが必要なときは内部に土やコンクリートなどを充填することも可能である。

この種の中空ブロックは特開平１１−５２０５号、特開平１１−１０５０２４号に開示されており、かつまた、特開平１１−３６３１４号によって接ぎ手が開示されている。上記接ぎ手は接ぎ手それ自体もコンクリート製の大きなブロックから成り、それが中空ブロック間に介在するため、構造物全体の空隙率は、例えば８４％程度とさらに高くなり、それも一つの技術的特徴となる。しかし、このような接ぎ手ブロックは、上下４個の中空ブロックのそれぞれのコーナー部の突き合わせ部に嵌め込まれて相互に接合する構造を取るため、材料費から施工費に至るまでのコストが高く経済性の良くないことも指摘される。

また、上下４個の中空ブロックのそれぞれのコーナー部の突き合わせ部に接ぎ手ブロックを嵌め込んで相互に接合する構造は、中空ブロックの荷重を負担する際に問題となって現れる。すなわち、中空ブロックに外力として加わる隣接ブロックの荷重、土圧及び水圧は接ぎ手ブロックの荷重と共にコーナー部に掛かるため、継手ブロック４個の水平、垂直を取ることが大事であり、そこに不備を生じた場合にはコーナー部間の梁部分に曲げ応力がとして現れる。このため、中空ブロックの破損の原因となったりするという問題が起こり得る。さらには、この中空ブロックを河川の根固め工や床固め工、海岸の漁礁工などに使用したい要望もあるが、施工場所が不陸であることから、施工は著しく困難になるという問題もある。

特開平１１−５２０５号 特開平１１−１０５０２４号 特開平１１−３６３１４号

本発明は前記の点に鑑みなされたもので、その課題は、上記のような中空ブロックを使用して、不陸な施工場所にも適切な施工を行なうことができるようにすることである。また、本発明の他の課題は、中空ブロックを用いる施工において、従来のような接ぎ手ブロックを必要とせず、ワイヤーを用いることによって不整地盤に倣って配置するとともに、相互に連結することができるようにすることである。

前記の課題を解決するため、本発明は、六面体より成るブロック本体の内部に中空部を有し、上記中空部とブロック本体の外部を通じる開口部を六面全部又は一部に有する中空ブロックの連結装置について、中空ブロックを前後方向又は左右方向へ連結するために、ブロック本体を前後方向又は左右方向へ貫通するように設けた貫通孔と、上記貫通孔にワイヤーを挿入してそのワイヤーエンドを貫通孔の内方端部にてブロック本体に固定し、少なくとも隣接する２個の中空ブロックを連結する連結手段を有し、連結手段は、中空ブロックを連結するワイヤーの張力方向に対し直交方向の面にて上記張力を受け支えるために、ブロック本体とワイヤーエンドとの間に位置する支圧部材を有するものとするという手段を講じたものである。

本発明の対象とする中空ブロックは、背景技術において言及したポカラ（商品名）のようなコンクリート製の中空ブロックであり、従って、前記特開平１１−５２０５号、特開平１１−１０５０２４号と共通の基本的構成を有する中空ブロックと考えて良い。中空ブロックがポカラ（商品名）の場合、中空部とブロック本体の外部を通じる開口部は円形であり、六面全部又は一部に有している。従って、本発明の場合もブロック本体の六面の一部には開口部を設けることなく、閉塞した壁面を形成することができるが、開口部は円形に限らない。なお、ブロック本体が正六面体の場合、中空部は中心が一致する球状か、或いは円筒形状のＸＹＺ方向交差形状として形成される。

本発明の装置は、中空ブロックを前後方向又は左右方向へ連結するために、ブロック本体を前後方向又は左右方向へ貫通するように設けた貫通孔と、上記貫通孔にワイヤーを挿入してそのワイヤーエンドを貫通孔の内方端部にてブロック本体に固定し、少なくとも隣接する２個の中空ブロックを連結する連結手段を有している。貫通孔は隣接する２個の中空ブロックを連結するために、ワイヤーを挿入する部分である。ワイヤーは上記連結手段の主要な要素であり、ワイヤーは可撓性を有することから、或る程度は不陸な地盤に配置せざるを得ない中空ブロックの連結に効果を発揮する。

上記連結手段は、中空ブロックを連結するワイヤーの張力方向に対し直交方向の面にて上記張力を受け支えるために、ブロック本体とワイヤーエンドとの間に位置する支圧部材を有する。張力はワイヤーによってブロック本体に伝えられるが、それは外力がブロック本体に作用したときのことであって、中空ブロックは通常静止状態にあり、常に、張力が働くものではない。本発明におけるワイヤーを用いる連結手段は、強いて言えば外力を面荷重として受け支える従来の接ぎ手ブロックと異なり、外力を軸荷重に変換して受け支えるものであるといえる。

貫通孔はブロック本体に応力を生じさせない角部近傍の位置にあり、かつ、中空部とブロック本体の外部を通じる開口部にその内方端部が位置している形態は望ましいものである。すなわち、応力を生じさせないためブロック本体の梁部或いは柱部を変形させることがなく、耐久性の向上に寄与する。

ワイヤーに働く張力は、チューブの内方端部とプレートを通じて上記傾斜状の面に伝達され、ブロック本体に分散される。この構成によって、ワイヤー軸方向の張力が、プレート及び開口部の面接触部分にてブロック本体に最適に伝達されるようになる。上記ブロック本体に応力を生じさせない角部近傍の位置とは、例えば有限要素法を用いて決められるが、応力を無視し得る領域中の任意の位置ということができる。これによって、外力がブロック本体に作用してもブロック本体に変形を生じさせずに済む。

ワイヤーエンドには着脱の容易な連環が取り付けられ、隣接する中空ブロックの連結手段同士を連環にて引き寄せ、連結するように構成されることも望ましい形態である。連環として着脱の容易なシャックル等を使用することができ、それによってワイヤーをブロック本体に通したり、中空ブロックに引張力を加えたりする作業がより容易化される。

さらに、ブロック本体は、中空ブロックを上下方向へ結合するために、ブロック本体の上下方向に設けた結合孔を有することもある。不陸な不整地盤に中空ブロックを連結して配置することは、ワイヤーを用いる連結手段によって上記のとおり問題なく行なうことができる。そして、連結された中空ブロックを上下に積み上げた後では、上下の中空ブロックを互いに結合することによって、積重されている中空ブロックを強固な構造体とすることができる。

また、本発明は、貫通孔の内方端部に位置するチューブと、貫通孔軸と開口部の傾斜状の面とが形成する交差角度にて上記チューブと一体的に設けられ、上記傾斜状の面と面接触するプレートとから構成された中空ブロックの連結装置に用いる支圧部材を含む。上記傾斜状の面は、開口部が円形の場合円弧状の面の接線を取って傾斜角度を決めることができる。この支圧部材は円形開口部の場合、円弧状の面と面接触するので外力の伝達が好適に行なわれ、また、単品の金具として形成することができるので、製造、保管、使用上非常に有効である。

本発明は以上のように構成され、かつ、作用するものであるから、上記のような中空ブロックを使用して、不陸な施工場所にも適切な施工を行なうことができるという効果を奏する。また、本発明によれば、中空ブロックを用いる施工において、従来のような接ぎ手ブロックを必要とせず、ワイヤーを用いることによって不整地盤に倣って配置することができる。

本発明による中空ブロックの連結装置に用いる中空ブロックの一例を示す斜視図である。 中空ブロックを示すもので、Ａは正面図、ＢはＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。 同じく中空ブロックを示すもので、Ａは右側面図、ＢはＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う断面図である。 本発明による中空ブロックの連結装置におけるワイヤーエンドを示す図１ＩＶ部分の拡大斜視図である。 同じく本発明による中空ブロックとワイヤーエンドの関係を拡大して示す断面図である。 本発明による中空ブロックの連結装置の施工例を示す平面図である。 同じく本発明による中空ブロックの連結装置の施工例を示す正面図である。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１に示す中空ブロックは本発明による連結装置に用いるもので、ブロック本体１０は正六面体（立方体）より成り、その内部に中空部１１を有している。図示のブロック本体１０は、六面全部に中空部１１とブロック本体１０の外部を通じる円形の開口部１２を有するブロックである。ブロック本体１０は正六面体であり、中空部は円筒形状のＸＹＺ方向交差形状として形成されている。

ブロック本体１０が立方体であるので、開口部１２により立方体の稜線の中間部に生じる最少断面積部分が上下辺間の中央部に位置しており、各面４個の貫通孔１３、１４は上下及び左右にそれぞれ対称である。開口部は符号１２で示すが、特にその位置を示す場合正面はｆ、右側面はｒ、左側面はｌ、背面はｂ、上面はｔ、下面はｓを補助符号として区別することがある（図２参照）。

また、貫通孔１３、１４は、どちらもブロック本体１０の正面と背面及び右側面と左側面に外方の端部が開口し、内方の端部はブロック本体１０の外部を通じる円形の開口部の部分に開口する。そして、またブロック本体１０には、中空ブロックを上下方向へ結合するために、ブロック本体１０の上下方向に結合孔１５を上面と下面に設けることができる。この結合孔１５の内方の端部も円形の開口部１２の部分に開口することが望ましい。

例示した中空ブロックは、中空ブロックを前後方向又は左右方向へ連結するために、ブロック本体１０を前後方向（Ｙ方向）又は左右方向（Ｘ方向）へ貫通するように設けた貫通孔１３、１４を有している。貫通孔１３、１４はブロック本体１０の水平な上辺及び下辺に平行であって、かつ、相互に抵触しないように、上辺及び下辺から上下に僅かな距離だけ離れた位置に設けられている（図１又は図３Ｂ参照）。

少なくとも隣接する２個の中空ブロックを連結するための連結手段として、上記貫通孔１３、１４に挿入されるワイヤー１６及びそのワイヤーエンド１７を貫通孔１３、１４の内方端部にてブロック本体１０に固定する手段、構成が用意されている。なお、ワイヤー１６は最小限度で２個分の中空ブロックを連結することができる長さを有する必要があるが、最大限度では何個分の中空ブロックを連結し得るのかについては、条件によって大きく変わるのでここでは限定しない。

連結手段は、中空ブロックを連結するワイヤー１６の張力方向に対し直交方向の面にて上記張力を受け支えるために、ブロック本体１０とワイヤーエンド１７との間に位置する支圧部材２０を有する。支圧部材２０は、上記貫通孔１３、１４の内方端部に位置するチューブ１８と、貫通孔１３、１４の軸線と上記円形の開口部１２の円弧状の面１２ａとが形成する交差角度ｄにて上記チューブ１８と一体的に設けられ、上記円弧状の面１２ａと面接触するプレート１９とから成っている。

図５等では、チューブ１８は外方端部側にて貫通孔１３、１４内部に長く挿入されているが、これは一例であり、このとおりでなければならないものでもない。軸線との交差角度については、貫通孔１３、１４の内方端部における接線で円弧状の面１２ａ（の傾斜）を代表させることができる（図５）。また、上記プレート１９の形状については、円弧方向に短く、円弧と直交方向に長くすればより安定性も得易いであろうが、施工部位の形状や構造に応じて、長方形のほか円形、楕円形その他の形状に形成することができる。

図４及び図５に詳細に示されているように、チューブ１８は貫通孔１３、１４方向に延びてワイヤー１６を通す一種のガイドとなり、プレート１９は開口部１２の円弧面１２ａに面接触して安定性を増す。ワイヤーエンド１７はリング状に設けられ、クリップ１７ａによって固定されており、そこにシャックルが着脱の容易な連環２１として取り付けられている。上記クリップ１７ａは、云わば、ワイヤーエンド１７から支圧部材２０に伝えられるワイヤーの張力の入力端部として機能する。

このような構成によって、ワイヤーエンド１７において、支圧部材２０の内方端部がワイヤー１６の連結方向と直交するように保たれ、クリップ１７ａはワイヤー止めのストッパーとなって、ほぼ正確な直交な関係のもとにワイヤー１６の張力を受け支える。また、ワイヤー１６は連結手段の主要な構成要素として、緊張することなく隣接する２個の中空ブロック等を連結しているが、ワイヤーの特性上可撓性を備えており、それが不陸な施工場所に適切な施工を行なう上で効果を発揮する。なお、図示したブロック本体１０のほかにも、六面体の一面を閉じた一面閉塞のブロック本体や、任意の二面を閉じた二面閉塞などのブロック本体も併用することがある。

図６及び図７は本発明の中空ブロックの連結装置を用いて施工した護床工の例であり、矢印←の方向に流れがある場合を示す。この例では、より強固な連結力を得るために、上下流方向についてはワイヤー１６を用いて隣接する２個の中空ブロックを連結し、堰軸方向にもワイヤー１６を用いて２個の中空ブロックを連結している。

中空ブロックを連結するには、それらを施工場所に所定の位置関係をもって配置し、それらのブロック本体１０に、ワイヤー１６をそれぞれの貫通孔１３・・・又は貫通孔１４・・・に挿入することによって中空ブロックを連結する。図６、図７に示したように、中空ブロックは数本のワイヤー１６により二〜四個ずつ連結して一つのブロック群となし、各ブロック群は、またワイヤー１６により連結するようにして、全ての中空ブロックを連結することもできる。

このため、貫通孔１３に通したワイヤー１６と貫通口１４に通したワイヤー１６は、隣接する４個のブロック本体１０の四つの角を囲むように井の字型に組み合わされている。さらに、上記中空ブロックの最外部のもの同士もワイヤー２２を用いることにより、外周を取り囲んで連結した構成になっている。図示の例において、中空ブロックの中空部１１は空所としてあらわされている。しかし、中空部１１には施工に伴って掘り出された現地発生土や礫などを充填することができる。

必要により、ワイヤーエンド１７にウインチ類を取り付けて引張し、中空ブロック同士を引き寄せ、ＸＹ二方向に配置されている隣接の或いは数個の中空ブロックを連結することができる。連結作業によって隣接の中空ブロック同士は接触するが、個々の中空ブロックは完全に不動の状態とはならず、僅かではあるがワイヤー張力に応じた範囲内で動き得る状態に置かれる。従って、中空ブロックは不整地盤に倣って配置され、不陸な施工場所にも適切な施工を行なうことができる。

中空ブロックを前後左右だけではなく、上下に積重し、かつ、連結することも可能であり、その際には前記の結合孔１５が使われる。結合孔１５はブロック本体１０の上面と下面の四隅にそれぞれ設けられており、ボルト、ナット或いはワイヤーを用いて前記と同様に連結することができる。

本発明はこのように構成されており、河床などに配置された中空ブロックを、ワイヤーを用いて連結するものであり、施工完了時点において、隣接の中空ブロック同士は相互に接触状態に置くことができる、一方、中空ブロック同士間隔を空けて施工することも可能である。従って、施工場所が不陸であっても中空ブロックを用いた施工が可能になり、しかも、水の流れによる中空ブロックの滑動を抑制することができ、経時的に外力が作用する条件においても問題なく施工することができ、河川の根固め工や床固め工、海岸の漁礁工などに好適に適用することができる。なお、中空ブロックの内部には、滑動抑制及び生態系の確保などの必要に応じて現地発生土、礫等を充填することができる。

１０ ブロック本体
１１ 中空部
１２ 円形の開口部
１３、１４ 貫通孔
１５ 結合孔
１６、２２ ワイヤー
１７ ワイヤーエンド
１８ チューブ
１９ プレート
２０ 支圧部材
２１ 連環

Claims (4)

1. 六面体より成るブロック本体の内部に中空部を有し、上記中空部とブロック本体の外部を通じる開口部を六面全部又は一部に有する中空ブロックの連結装置であって、
   ブロック本体の一面とブロック本体内部の所定箇所を連通させるように、ブロック本体の前後方向又は左右方向に設けた貫通孔と、
   上記貫通孔にワイヤーを挿入してそのワイヤーエンドを貫通孔の内方端部にてブロック本体に固定し、少なくとも隣接する２個の中空ブロックを連結する連結手段を有し、
   連結手段は、中空ブロックを連結するワイヤーの張力方向に対し直交方向の面にて上記張力を受け支えるために、ブロック本体とワイヤーエンドとの間に位置する支圧部材を有するとともに、
   前記貫通孔はブロック本体に応力を生じさせない角部近傍の位置にあり、かつ、中空部とブロック本体の外部を通じる開口部にその内方端部が位置することを特徴とする中空ブロックの連結装置。
2. ワイヤーエンドには着脱の容易な連環が取り付けられており、隣接する中空ブロックの連結手段同士を連環にて引き寄せ、連結するように構成された請求項１記載の中空ブロックの連結装置。
3. ブロック本体は、中空ブロックを上下方向へ結合するために、ブロック本体の上下方向に設けた結合孔を有する請求項１記載の中空ブロックの連結装置。
4. 六面体より成るブロック本体の内部に中空部を有し、上記中空部とブロック本体の外部を通じる開口部を六面全部又は一部に有する中空ブロックの連結装置に用いる支圧部材であって、
   ブロック本体の一面とブロック本体内部の所定箇所を連通させるように、ブロック本体の前後方向又は左右方向に設けた貫通孔と、
   上記貫通孔にワイヤーを挿入してそのワイヤーエンドを貫通孔の内方端部にてブロック本体に固定し、少なくとも隣接する２個の中空ブロックを連結する連結手段を有し、
   連結手段は、中空ブロックを連結するワイヤーの張力方向に対し直交方向の面にて上記張力を受け支えるために、ブロック本体とワイヤーエンドとの間に位置する支圧部材を有し、
   前記貫通孔の内方端部に位置するチューブと、貫通孔軸と開口部の傾斜状の面とが形成する交差角度にて上記チューブと一体的に設けられ、上記傾斜状の面と面接触するプレートとから構成された中空ブロックの連結装置に用いる支圧部材。

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