JP7036708B2 - 建築用部材及び建築用部材の設置構造 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 開催日 平成３０年１１月 ８日 集会名、開催場所 第２６回 衛生工学シンポジウム 口頭発表 北海道大学工学部 フロンティア応用科学研究棟（北海道札幌市北区北１３条西８丁目） 開催日 平成３０年１１月 ８日 集会名、開催場所 第２６回 衛生工学シンポジウム ポスター発表 北海道大学工学部 フロンティア応用科学研究棟（北海道札幌市北区北１３条西８丁目）

本発明は、建築用部材及び建築用部材の設置構造に関する。

従来から、下記の特許文献１に記載のトンネルに設置される風門のような強度が必要となる建築用部材は、剛性のある鋼製パネル等で構成されている。

特開平９－２２８８００号公報

しかしながら、建築用部材を鋼製パネルで構成すると、現場の設置箇所のサイズに合わせて、鋼製パネルを現場で切断することは難しいため、サイズ調整部分はベニヤ板等の木材を適切なサイズに切断して使用していた。このように、建築用部材に鋼製パネルを採用すると、現場でのサイズ調整が難しいという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、強度を確保しつつ、設置箇所のサイズ等に現場対応しやすい建築用部材及び建築用部材の設置構造を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る建築用部材は、段ボール製部材が複数配置されて構成された建築用部材であって、前記段ボール製部材は、平板状に形成された平板部と、該平板部の外縁から折曲されたリブ部と、を有し、複数の前記段ボール製部材において、前記平板部が隣接して並ぶように配置され、前記リブ部には、設置面に設置された設置部材を係止可能な係止凹部が形成されていることを特徴とする。

このように構成された建築用部材では、段ボール製部材は平板部の外縁から折曲されたリブ部が設けられた構成であるため、段ボール製部材はたわみが抑制され、強度を確保することができる。
また、建築用部材のリブ部の係止凹部に設置部材を係止させれば建築用部材は設置部材に固定される。よって、建築用部材を設置部材に容易且つ安定して固定することができる。

また、本発明に係る建築用部材は、前記平板部は、正面視矩形状に形成され、前記リブ部は、前記平板部の四辺に設けられていることが好ましい。

このように構成された建築用部材では、正面視矩形状に形成された平板部の四辺に、リブ部が設けられている。よって、平板部の外縁全周がリブ部で補強されるため、段ボール製部材のたわみがより一層抑制される。

また、本発明に係る建築用部材は、隣接する前記段ボール製部材において、隣接するリブ部どうしは、螺子で接合されていてもよい。

このように構成された建築用部材では、隣接する段ボール製部材において、隣接するリブ部どうしは螺子で接合されているため、隣接する段ボール製部材どうしを容易に接合することができる。

また、本発明に係る建築用部材は、前記リブ部が折り曲げられる前の段階で、前記平板部の外縁には、折り目が設けられていてもよい。

このように構成された建築用部材では、予め平板部の外縁に折り目が設けられ、現場で折り目に沿って折り曲げればリブ部ができるため、施工性が良い。

また、本発明に係る建築用部材は、前記建築用部材は、トンネル内に設置される風門であってもよい。

このように構成された建築用部材では、トンネル内に設置される風門のサイズや形状に合わせて、配置する段ボール製部材の個数や配列方向を調整したりすればよいため、風門の施工の際に現場対応しやすい。

また、本発明に係る建築用部材の設置構造は、設置面に設置された設置部材と、該設置部材に支持された上記のいずれか一に記載の建築用部材と、を備えることを特徴とする。

このように構成された建築用部材の設置構造では、建築用部材のリブ部の係止凹部に設置部材を係止させれば建築用部材は設置部材に固定される。よって、建築用部材を設置部材に容易且つ安定して固定することができる。

本発明に係る建築用部材及び建築用部材の設置構造によれば、強度を確保しつつ、設置箇所のサイズ等に現場対応しやすい。

本発明の第一実施形態に係る風門の設置構造を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る段ボール製部材を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る段ボール製部材を展開した状態の平面図である。 本発明の第二実施形態に係る風門の設置構造を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る風門において、隣接する段ボール製部材どうしの接合構造及び風門の設置構造を示す図である。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る建築用部材の一例の風門の設置構造について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る建築用部材の一例の風門の設置構造を示す斜視図である。
本実施形態に係る風門（建築用部材）１は、トンネルＴ内に風を遮断するために設置されるものである。例えば、トンネルＴの施工時に、トンネル坑内の風を遮断することで、覆工コンクリートのひび割れを防止するものである。

図１に示すように、トンネルＴ内に支持体１０が設置され、風門１は支持体１０に対してトンネルＴの延在方向Ｘに一方側に設置されている。
なお、下記の説明において、トンネルＴの延在方向Ｘの一方側（風門１側）を前側と称し、他方側（支持体１０側）を後側と称し、前側と後側とを結ぶ方向を前後方向と称する。また、水平方向のうち前後方向の直交する方向を幅方向と称する。

本実施形態では、支持体１０は、単管パイプ等の鋼材１１を、上下方向及び幅方向に間隔を有して配置して構成されている。風門１は、支持体１０に支持されている。

風門１は、複数の段ボール製部材２が隣接配置されて構成されている。
図２は、段ボール製部材２を示す斜視図である。図３は、段ボール製部材２を展開した状態（パネル部材３）の平面図である。
図２に示す段ボール製部材２は、図３に示す平板状のパネル部材３が現場で折り曲げられたものである。

図３に示すように、パネル部材３は、中央矩形部３１と、複数の縁矩形部３２と、を有している。中央矩形部３１は、平面視矩形状に形成されている。本実施形態では、矩形部は、平面視正方形をなしている。

縁矩形部３２は、中央矩形部３１の４辺に沿って設けられている。縁矩形部３２は、平面視矩形状をなしている。中央矩形部３１と縁矩形部３２との境界線（４辺）には、工場で折り目３３が設けられている。折り目３３を破線で示している。

本実施形態のパネル部材３の内部構成は、例えば、平板状の紙材がパネル部材３の厚さ方向に４枚間隔を有して配置され、各紙材の間にコルゲート形状に形成された中芯が設けられたものである。換言すると、本実施形態のパネル部材３は、コルゲート構造が３層配置された高強度の複々両面段ボールを使用している。このような複々両面段ボールは軽量で運搬が容易であり、加工性も高く、また遮音性にも優れている。本実施形態のパネル部材３は、縦横それぞれ約１ｍである。なお、パネル部材３は、段ボール製であれば内部構成や大きさ等は適宜設定可能である。

現場には、板状の状態のパネル部材３として搬入され、現場において折り目３３に沿って縁矩形部３２を折り曲げることにより、図２に示す段ボール製部材２が作られる。

図２に示すように、段ボール製部材２は、平板部２１と、複数のリブ部２２と、を有している。平板部２１はパネル部材３の中央矩形部３１に対応し、リブ部２２はパネル部材３の縁矩形部３２に対応する。

リブ部２２は、平板部２１の外縁から略直角に折り曲げられている。隣接するリブ部２２の端部２１ａどうしは、接合されていてもよい。

図１に示すように、風門１では、段ボール製部材２が上下方向及び幅方向に複数隣接配置されている。本実施形態では、段ボール製部材２が、幅方向に３個且つ上下方向の３個の合計９個隣接配置されている。なお、段ボール製部材２の設置個数や段ボール製部材２のサイズ等は、設置される箇所（空間）の大きさに応じて決定すればよい。

風門１は、複数の段ボール製部材２において、平板部２１が隣接して並ぶように配置されている。隣接する段ボール製部材２のリブ部２２どうしが、隣接している。隣接するリブ部２２どうしが、接着剤やボルト等で接合されていてもよい。

このように構成された風門１では、段ボール製部材２は平板部２１の外縁から折曲されたリブ部２２が設けられた構成であるため、段ボール製部材２はたわみが抑制され、強度を確保することができる。さらに、隣接する段ボール製部材２のリブ部２２どうしが接着剤で接合されているため、風門１全体の曲げ強度も確保することができる。

また、設置箇所のサイズや形状に合わせて、配置する段ボール製部材２の個数や配列方向を調整したりすればよいため、現場対応しやすい。

また、正面視矩形状に形成された平板部２１の四辺に、リブ部２２が設けられている。よって、平板部２１の外縁全周がリブ部２２で補強されるため、段ボール製部材２のたわみがより一層抑制される。

また、予め平板部２１の外縁に折り目３３が設けられ、現場で折り目３３に沿って折り曲げればリブ部２２ができるため、施工性が良い。

また、従来のように鋼製パネルを使用していた場合の約１／３の材料費で、風門１を製作することができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る風門の設置構造について、主に図４及び図５を用いて説明する。
以下の実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図４は、本発明の第二実施形態に係る風門の設置構造を示す斜視図である。
図４に示すように、本実施形態では、風門１Ａは、トンネルＴの内周面ｔ１に沿った形状をなしている。段ボール製部材２は、上下方向及び幅方向に複数隣接配置されている。風門１Ａの中央には、通行可能な開口１ｂが形成されている。

トンネルＴの内周面ｔ１に沿って配置される段ボール製部材２Ａは、内周面ｔ１に対応した形状をなしている。現場で、正面視矩形状をなす段ボール製部材２をトンネルＴの内周面ｔ１に沿うように切断して、段ボール製部材２Ａが製作されている。

図５は、風門１Ａにおいて、隣接する段ボール製部材２どうしの接合構造及び風門１Ａの設置構造を示す図である。図５は、風門１Ａを後方から見た図である。
図５に示すように、隣接する段ボール製部材２において、リブ部２２のうちトンネルＴの幅方向に沿って配置される横リブ部２２Ａどうしは、螺子４１で接合されている。換言すると、上下の段ボール製部材２において、上下の横リブ部２２Ａどうしが螺子４１で接合されている。なお、リブ部２２のうち上下方向に沿って配置される縦リブ部２２Ｂどうしを螺子４１で接合してもよい。

段ボール製部材２では、横リブ部２２Ａの奥行寸法（平板部２１の板面に直交する方向の寸法）ａ１は、縦リブ部２２Ｂの奥行寸法ａ２よりも短い。

支持体１０を構成する鋼材１１のうちトンネルＴの幅方向を向く横鋼材１１Ａは、設置面Ｇ（図４参照）に設置され上下方向を向く縦鋼材（設置部材）１１Ｂよりも前方（段ボール製部材２側）に配置されている。鋼材１１Ａ，１１Ｂは、連結手段１３により連結されている。縦鋼材１１Ｂは、段ボール製部材２の横リブ部２２Ａの後方に配置されている。

縦リブ部２２Ｂには、端部２３から凹む係止凹部２４が形成されている。係止凹部２４は、縦リブ部２２Ｂの端部２３から平板部２１側に凹む挿入部２４ａと、挿入部２４ａから上方に凹む係止部２４ｂと、を有している。

横鋼材１１Ａは、縦リブ部２２Ｂの係止凹部２４の係止部２４ｂに係止されている。支持体１０を設置した後に、段ボール製部材２を支持体１０の前方に配置し、縦リブ部２２Ｂの係止凹部２４の挿入部２４ａに横鋼材１１Ａを挿入する。段ボール製部材２を後方に移動させた後下方に移動させると、横鋼材１１Ａが係止凹部２４の係止部２４ｂに係止される。この状態で、風門１Ａに前後方向への力が作用しても、係止凹部２４に横鋼材１１Ａが係止されているため風門１Ａが前後方向に移動したり傾倒したりすることがない。

このように構成された風門１Ａでは、段ボール製部材２は平板部２１の外縁から折曲されたリブ部２２が設けられた構成であるため、段ボール製部材２はたわみが抑制され、強度を確保することができる。さらに、隣接する段ボール製部材２のリブ部２２どうしが接着剤で接合されているため、風門１Ａ全体の曲げ強度も確保することができる。なお、横リブ２２Ａに係止凹部２４が形成され、係止凹部２４に縦鋼材１１Ｂが係止される構成であってもよい。

また、隣接する段ボール製部材２において、隣接する横リブ部２２Ａどうしは、螺子４１で接合されているため、隣接する段ボール製部材２どうしを容易に接合することができる。

また、段ボール製部材２の縦リブ部２２Ｂの係止凹部２４に横鋼材１１Ａを係止させれば風門１Ａは横鋼材１１Ａに固定されるため、風門１Ａを横鋼材１１Ａに容易且つ安定して固定することができる。本実施形態では、横鋼材１１Ａとして単管パイプが採用されているため、組み立てが簡単である。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、段ボール製部材２が矩形状であれば割り付けしやすいが、本発明はこれに限られず、段ボール製部材２の形状は適宜設定可能である。

また、上記に示す実施形態では、平板部２１の外縁全周に沿ってリブ部２２が設けられているが、本発明はこれに限られず、平板部２１の外縁の一部にリブ部２２が設けられていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、予め工場でパネル部材３に折り目３３を設けているが、本発明はこれに限られず、現場でカッター等により折り目３３を設けたり、折り目３３を設けずに折り曲げたりしてもよい。

１…風門（建築用部材）
２…段ボール製部材
３…パネル部材
１０…支持体
１１…鋼材
２１…平板部
２２…リブ部
３１…中央矩形部
３２…縁矩形部
３３…折り目
Ｔ…トンネル
Ｘ…延在方向

Claims (6)

1. 段ボール製部材が複数配置されて構成された建築用部材であって、
   前記段ボール製部材は、
   平板状に形成された平板部と、
   該平板部の外縁から折曲されたリブ部と、を有し、
   複数の前記段ボール製部材において、前記平板部が隣接して並ぶように配置され、
   前記リブ部には、設置面に設置された設置部材を係止可能な係止凹部が形成されていることを特徴とする建築用部材。
2. 前記平板部は、正面視矩形状に形成され、
   前記リブ部は、前記平板部の四辺に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建築用部材。
3. 隣接する前記段ボール製部材において、隣接する前記リブ部どうしは、螺子で接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の建築用部材。
4. 前記リブ部が折り曲げられる前の段階で、前記平板部の外縁には、折り目が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の建築用部材。
5. 前記建築用部材は、トンネル内に設置される風門であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の建築用部材。
6. 設置面に設置された設置部材と、
   該設置部材に支持された請求項１から５のいずれか一項に記載の建築用部材と、を備えることを特徴とする建築用部材の設置構造。

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