【発明の詳細な説明】
プレハブ組積造フェンス・システム
組積造フェンスは、壁構造の起源以来、断然古く、最も需要のある種類のフェ
ンスである。フェンスは、大抵、安全またはプライバシーのために設置し、組積
造のものは、これらの目的に最善の型であるが、人手可能な全ての種類の中で最
も築造が困難で、高価なものでもある。
全ての設計および形式のフェンスが、確固として風力に耐えなければならない
が、これは二つの方法で達成する。第１に、重量および質量の向きを変えること
であるが、その結果、非常に厚く且つ高価な壁になる。第２は、このフェンスの
長さに沿って適当な間隔で地面にしっかりと固定した積柱または支柱を設けるこ
とである。この第２の方法が、明らかに最も簡単で最も経済的である。
組積造フェンスを築造する通常の方法は、地中に溝を掘って作った、鉄筋コン
クリート梁からなる基礎に始り、鉄筋を設置してから、この溝にコンクリートを
流し込む。
次の工程は、煉瓦またはブロックで所望の高さまで壁を築造することで、この
壁の厚さは、特定の風の条件の下での安全性に対する構造的要求に適合するため
に変る。その代りに、適当な間隔で積柱または控え壁を築造して、安定性および
強度を増し、壁厚を節約しても良く、時には、これらの積柱を補強して性能を改
善する。
この方法は、遅くて非常に金がかかり、満足な結果を得るためには、かなりの
現場の技術が必要である。
ここに説明する発明は、従来の組積造フェンスのコストの半分以下で組積造フ
ェンスを造り、この種のフェンスを未熟練労働者で組立てられるようにもする。
それは、基礎部材のための大規模な掘削を必要としないので、既存の土地の破壊
を最小限にして築造することができる。それはプレハブなので、もし必要なら、
後日解体し、同じ場所または新しい場所に再組立することもできる。
この発明は、複数のフェンス支柱とそれらの間に拡がる組積造フェンス要素か
らなる組積造フェンスであって、各支柱は、軽量鋼製で、断面で見たとき、この
支柱のウエブを形成する横部材によって一端が結合された二つの溝形断面部材か
ら成り、この支柱の他の側は、組積造フェンス部材が入るように開いたままであ
り、これらの溝形断面部が内部フランジを有し、それによってこの支柱の横部材
に隣接する側に溝を形成して、組積造パネル部材の端を受け、組積造パネル部材
を相対的に動かないように固定するための手段を備える組積造フェンスに在る。
各支柱の中に少なくとも一つの、以下に説明するような安定化ねじりスリーブ
を備えるのが好ましい。
この発明は、上に定義したような組積造フェンスを築造するする際に使用する
ためのフェンス支柱にも在る。
この明細書で使用する“組積造”という用語は、煉瓦、コンクリートブロック
、石、再生石、緻密且つ軽量コンクリート、並びにセメントおよび石灰ベースの
材料から造ったフェンス部材の全ての種類を意味する。
この発明の性質がより良く理解されるように、以下にその好適形を例として添
付の図面を参照して説明する。それらの図面で：
第１図は、この方法を使って造った典型的組積造フェンスの立面図で、薄板鋼
支柱１が支柱穴２の中に立って現場打コンクリート３によってしっかりと保持さ
れている。
第２図は、組積造フェンスパネル４と薄板鋼支柱１の交差部を示す平面図であ
る。固定板５と角ブラケット６によって、このフェンスパネルを支柱に固定し、
保持する方法も示す。ねじりスリーブ９は、明瞭にするために省略してある。
第３図は、組積造積柱システム７並びにその組立方法および支柱１とフェンス
パネル４への取付け方法を示す平面図である。
第４図は、軽量鋼断面の支柱１の平面図である。
第５図は、支柱断面１および安定化ねじりスリーブ９の平面図である。
この築造手順は、支柱基礎の穴掘りに始り、支柱１を穴２の中に立て、その周
りにコンクリート３を流し込み、それをその最終位置に固定し、適当な養生期間
、通常は一晩、経ってから、壁パネル４を配送し、支柱１の間に配置する。この
鋼製支柱は、薄い鋼板を両端にウエブ部からずれた二つの大きいフランジがある
よ
うな断面形状に圧延することによって作る。
壁パネルを設置する前に、高さと地盤面を決め、これをするとき、この軽量鋼
支柱のウエブの開いている側に、各フェンスパネルの上面の位置と同じ高さに角
ブラケットを固定する。
次に、ねじりスリーブ９を所定の位置に固定する（その目的は後に説明する）
。この支柱断面は、支柱間の距離設定の食違いを覆い隠し、同時にこのプレハブ
フェンスパネルの端も隠すように設計され、形作られている。これは、この支柱
の片側を開いた鋼部にし、反対側のウエブ部にくぼみを作ることによって達成す
る。そこで、フェンス壁の一端を第１支柱の開いた側に挿入し、次に、このパネ
ルを支柱の端を通る垂直軸の周りに旋回して、それを他端で支持する次の支柱の
ウエブのくぼみに押込む。このようにして、この壁パネルは、くぼみに嵌め込む
ために上げ下げする必要がない。このパネルは、もう拘束されているので、いつ
でも適当なときに、この壁パネルの上面に取付けられている固定板５と先に設置
したウエブに固定されている角ブラケット６によって、所定の位置に固定する。
パネルの底は、コンクリート地盤束の表面の突き固めたところに載り、通常そ
れ以上の処置は必要なく、安定性はそれ自体の重量に依存する。これらの壁フェ
ンスパネルは、構造用要素で、積柱から積柱まで他の基礎は何もなく架かる。
この支柱システムは、薄い（１ｍｍと５ｍｍの間の厚さの）鋼製であるので比
較的柔軟であるが、補強した組積造パネルは、非常に堅く且つ剛く、二つの要素
の負荷特性の下での変形を全く異なったものにする。
パネルを上部で固定し、パネルと大きい支柱フランジ側の間に隙間を設けるこ
とによって、これら二つの要素が、風力の負荷を受けても、摩擦して壁パネルに
亀裂を生じたり、鋼支柱が座屈するような応力集中を生ずることなく、個々に自
由に変形することができる。この効果は、フランジの縁と壁パネルの間の隙間に
依って変り、風の負荷状態によって、壁パネルと支柱フランジの縁が互いに圧迫
するか、支柱が座屈するまで、支柱が曲り続けるだろう。
この隙間を小さくしておくことによって、補剛設計した壁パネルが、この壁の
高さ全体に亘って平らなパネルに負荷をより均一に分布することによって、実際
に支柱を剛くするという好影響を得ることが可能である。
すると、この効果は、支柱がコンクリート束と壁パネルの底の間の点で蝶番式
に動く必要があるので、多くの支柱座屈力をその領域に集中するだろう。それな
ら、この非常に高い応力のかかった領域を適当なねじりスリーブを使うことによ
って容易に強化することができる。
前述のように、この支柱は、組立を容易にし、支柱のコストを下げるために開
いた側を有し、この欠点は、この支柱がフェンスパネルから伝えられて風の負荷
を受ける状態になったとき、その部分のフランジの縁が自由に回転できるので、
座屈作用を受けやすいことである。
コンクリート基礎にしっかりと固定した支柱は、その堅い基礎から片持ち梁に
なった剛性で累積する風力に耐え、座屈力がコンクリート地盤束の直ぐ上に集中
して、この支柱をフランジがウエブの周りに回転できるところ付近で破損させる
。これは、この支柱のコンクリートの地盤束の上の全高の三分の一以下で起る。
この問題を支柱材料の断面厚さをあまり増さずに解決するのがこの発明の特徴
である。これは、コンクリート束から適当な高さにねじりスリーブ９を設置して
、自由な支柱フランジ縁が、ウエブから伝えられる偏心負荷の周りに回転または
動くのを防ぐことによって達成する。
このスリーブは、第５図に示すように、幅約５０ｍｍの、比較的薄い鋼板から
作ったもので、支柱のウエブに、その両縁でフランジと係合するところも通して
、固定する。それは、フランジの縁が動くのを単純に拘束し、それらを正しい位
置に保持し、強度および剛性を最大にする。
この支柱に掛る座屈応力は、支柱をコンクリートに埋める点の直ぐ上で最も厳
しく、このねじりスリーブを設置すべきはこの領域であり、この支柱の必要にな
る他の部分に、追加のねじりスリーブを設置することもできる。極端な場合、フ
ェンスパネルを設置した後に、それを設置することもできるが、この場合は、支
柱のウエブに固定することができず、その性能がわずかに減少する。
このねじりスリーブは、３０ｍｍ程に短くも、必要なら８００ｍｍの長さまで
にもでき、この長い場合は、この支柱の下三分の一で起きる応力集中の高い領域
で、補強スリーブのようにも作用し、長いスリーブとして、一部コンクリート束
に埋込んで、この支柱をコンクリート束に直ぐ隣接した上で補助することもでき
る。
第５図では、スリーブの縁が支柱フランジの輪郭に追従しすべり嵌めするよう
に図示されて、これが好ましいが、同様な効果は、ブラケットの縁をフランジに
固定する適当な手段によって得ることができる。例えば、この固定方法は、その
目的がフランジを補強し、回転するのを防ぐことであるから、リベット、ねじま
たは溶接によることができる。
実際上、このねじりスリーブは、それが必要なときにだけ、支柱を安定化し、
且つ補強し、少ない材料しか使わずに支柱断面の効率を増し、従ってコストを低
減する。
もし、審美的理由で組積造煉瓦積柱が必要なら、第３図がそれを得る方法を示
し、図示の場合、薄い鋼のチャンネル８を煉瓦積柱７を作るときに成型して、支
柱の突出するフランジの周りに嵌め、もし、この煉瓦継手にアクセス用の穴があ
るか明けられれば、この積柱をねじによって適当な点で支柱に固定することがで
きる。その代りに、この煉瓦積柱を固定板によって上面で、および、もしそれが
このフェンスの全高に亘るなら底で、固定してもよい。
この組積造積柱は、砂、セメントまたは石灰、例えば、樹脂接着人造石、化粧
煉瓦または気孔コンクリートを使って、殆どどんな成分の材料からも、どんな厚
さにも作ることができる。
縦の固定チャンネル形鋼インサートで垂直積柱７と同様に作った、プレハブフ
ェンス・キャッピング１０を、次に、この壁フェンスパネルの上部に固定し、最
後に支柱の上にキャップを固定して、このフェンスを完成する。この組積造積柱
または組積造キャッピングは、必ずしも金属チャンネルインサートが細工できる
ようになる必要はなく、突出する支柱の上に付けられるくぼみがあればよいのだ
が、支柱またはフェンスパネルに多種多様な異なる方法で固定することができる
。
支柱穴とコンクリート以外は、この組積造フェンス全体を未熟練労働者が簡単
なねじ回しで築造し、所定の位置に固定することができる。
この壁フェンスパネルの大きさは、厚さが５０ｍｍから１００ｍｍまで、高さ
が３ｍまで、および長さが８ｍまで変えることができる。この壁フェンスパネル
の最適な大きさは、厚さ５０−７０ｍｍ、高さ１．５−２ｍ、長さ３−４ｍであ
る。
この大きさのパネルは、それらを最終位置に置くためにクレーンまたは類似の
吊上げおよび運搬システムを要するが、これは、時にはアクセス問題のために困
難であり、従って、パネルをより容易に取扱える重量に縮小しなければならない
。時々、手による設置のアクセスしかできない場合があり、その場合は、長さの
短縮と高さの増加の両方で、パネルを互いに重ねて同じ支柱構成に差込めるよう
にするが、それでも同じ方法で組立て且つ固定できるようにして達成する。
その代りに、大きさを材料の重量によって変えるようにすることができ、その
重量は、例えば、密度が６００ｋｇ／ｍ3まで下がる気泡コンクリートを使うこ
とによってかなり下げることができる。更に、軽量コンクリート煉瓦または軽量
コンクリートブロックを使って、完成した組積造物の外観をシミュレートするこ
とができる。これらは、垂直な芯穴および直角継手は勿論、水平な土台継手の特
別に設計した補強を容易に使えるようにするため、特別な形状にすることができ
る。
明らかに、もし、パネルの長さを縮めると、支柱の数が増すので、パネルの長
さは、常にできるだけ長くしておく。支柱の数を増すと１本当りの風の負荷は減
るが、支柱の設置コストはかなり一定のままなので、支柱に関するコストが重要
項目であり、従って、支柱システムの数とコストを減らすことが、全体のコスト
を減らすために重要である。
パネルの重量が重大問題になるとき、パネルは、長さを減らさずに高さを減ら
して積重ねることによって軽くすることができ、出来上り長さ４ｍで高さ２ｍの
１枚の大きなフェンスパネルを、長さ４ｍで高さ０．５ｍのパネル４枚で構成す
ることができる。この方法で互いに積重ねたとき、各パネルをその上面でウエブ
に固定しなければならないだろうから、この構成では、四つの別々の固定具を要
し、このようにして、風の負荷を受けたとき、これらのパネルは、支柱に対して
同様な方法で関節結合し且つ撓むことができる。もう一つの方法は、パネルを互
いに接着し、または構造的に接合して一体に作用するようにすることで、必要な
固定は、本来述べたように上部だけになる。
これらのフェンスパネルは、経済的距離である３ｍ以上に架けられるためには
、
水平方向の補強を要し、次に、これは使用する種類および厚さで変る。その補強
のために、土台継手に十分なスペースを採れるようにするために、特別の形の組
積造ユニットまたはブロックが必要かも知れず、その代りに特別な補強が必要か
も知れない。
パネル４を好適形である粘土またはコンクリート煉瓦要素から作るとしたら、
作ったパネルが適当なフェンスパネル４として機能するに必要な構造条件を満た
すに十分な強度を有するなら、適当などんな製造方法を使っても良い。
もし、フェンスパネル４を両面にするか、両面に化粧煉瓦仕上げをすることを
要求されたら、上記の特許に記載されているモルタル施工手順を次のように変え
る必要があるだろう。即ち、過剰なモルタルを全て掻き落してきれいにし、次に
スプレーによってまたは手動塗布器の中に遅延剤を加える。
翌日、上記のように処理したパネル４の背面に高圧水スプレーをかけ、余分の
および反応の遅れたモルタル材料を除去して、パネルの背面をきれいにし、煉瓦
を露出させる。すると、このパネル４は、養生後、運搬および設置しても良い。
当業者は、広く記述するこの発明の精神または範囲から逸脱することなく、特
定の実施例に示すこの発明に多数の変形および／または修正を施すことをできる
ことが分るだろう。従って、これらの実施例は、全ての点で例示であって、限定
ではないと考えるべきである。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９６年５月２２日
【補正内容】
明細書
プレハブ組積造フェンス・システム
組積造フェンスは、壁構造の起源以来、断然古く、最も需要のある種類のフェ
ンスである。フェンスは、大抵、安全またはプライバシーのために設置し、組積
造のものは、これらの目的に最善の型であるが、入手可能な全ての種類の中で最
も築造が困難で、高価なものでもある。
全ての設計および形式のフェンスが、確固として風力に耐えなければならない
が、これは二つの方法で達成する。第１に、重量および質量の向きを変えること
であるが、その結果、非常に厚く且つ高価な壁になる。第２は、このフェンスの
長さに沿って適当な間隔で地面にしっかりと固定した積柱または支柱を設けるこ
とである。この第２の方法が、明らかに最も簡単で最も経済的である。
組積造フェンスを築造する通常の方法は、地中に溝を掘って作った、鉄筋コン
クリート梁からなる基礎に始り、鉄筋を設置してから、この溝にコンクリートを
流し込む。
次の工程は、煉瓦またはブロックで所望の高さまで壁を築造することで、この
壁の厚さは、特定の風の条件の下での安全性に対する構造的要求に適合するため
に変る。その代りに、適当な間隔で積柱または控え壁を築造して、安定性および
強度を増し、壁厚を節約しても良く、時には、これらの積柱を補強して性能を改
善する。
この方法は、遅くて非常に金がかかり、満足な結果を得るためには、かなりの
現場の技術が必要である。
ここに説明する発明は、従来の組積造フェンスのコストの半分以下で組積造フ
ェンスを造り、この種のフェンスを未熟練労働者で組立てられるようにもする。
それは、基礎部材のための大規模な掘削を必要としないので、既存の土地の破壊
を最小限にして築造することができる。それはプレハブなので、もし必要なら、
後日解体し、同じ場所または新しい場所に再組立することもできる。
この発明は、フェンス支柱であって、軽量鋼製で、断面で見たとき、二つの溝
形断面部材から成り、これらの溝形断面部材の開放面が互いに向合い、一つの溝
形部材の一つの側の内縁を、この支柱のウエブを形成する横部材によって、他の
溝形部材の対応する側の内縁と結合し、それによってこの支柱の片側に溝を形成
して組積造パネル部材の端を受け、この支柱の他の側でもう一つの組積造パネル
部材を受けるための手段をこのウエブの中またはウエブの上に備え、この支柱の
中に、これらの組積造パネルから伝えられる風の負荷を受けたときに、ウエブの
座屈を防ぐように構成され且つ配置された安定化ねじりスリーブ部材を少なくと
も一つ備えるフェンス支柱に在る。
この発明は、上に定義したようなフェンス支柱の連続から成るフェンスにも在
る。
この明細書で使用する“組積造”という用語は、煉瓦、コンクリートブロック
、石、再生石、緻密且つ軽量コンクリート、並びにセメントおよび石灰ベースの
材料から造ったフェンス部材の全ての種類を意味する。
この発明の性質がより良く理解されるように、以下にその好適形を例として添
付の図面を参照して説明する。それらの図面で：
第１図は、この方法を使って造った典型的組積造フェンスの立面図で、薄板鋼
支柱１が支柱穴２の中に立って現場打コンクリート３によってしっかりと保持さ
れている。
第２図は、組積造フェンスパネル４と薄板鋼支柱１の交差部を示す平面図であ
る。固定板５と角ブラケット６によって、このフェンスパネルを支柱に固定し、
保持する方法も示す。ねじりスリーブ９は、明瞭にするために省略してある。
第３図は、組積造積柱システム７並びにその組立方法および支柱１とフェンス
パネル４への取付け方法を示す平面図である。
第４図は、軽量鋼断面の支柱１の平面図である。
第５図は、支柱断面１および安定化ねじりスリーブ９の平面図である。
この築造手順は、支柱基礎の穴掘りに始り、支柱１を穴２の中に立て、その周
りにコンクリート３を流し込み、それをその最終位置に固定し、適当な養生期間
、通常は一晩、経ってから、壁パネル４を配送し、支柱１の間に配置する。この
鋼製支柱は、薄い鋼板を両端にウエブ部からずれた二つの大きいフランジがある
よ
請求の範囲
１．フェンス支柱であって、軽量鋼製で、断面で見たとき、二つの溝形断面部
材から成り、これらの溝形断面部材の開放面が互いに向合い、一つの溝形部材の
一つの側の内縁を、この支柱のウエブを形成する横部材によって、他の溝形部材
の対応する側の内縁と結合し、それによってこの支柱の片側に溝を形成して組積
造パネル部材の端を受け、この支柱の他の側でもう一つの組積造パネル部材を受
けるための手段をこのウエブの中またはウエブの上に備え、この支柱の中に、こ
れらの組積造パネルから伝えられる風の負荷を受けたときに、ウエブの座屈を防
ぐように構成され且つ配置された安定化ねじりスリーブ部材を少なくとも一つ備
えるフェンス支柱。
２．請求項１で請求するフェンス支柱に於いて、各溝形断面部材が、その縦縁
の各々に沿って内方に向いたフランジを有し、上記手段を、一つの溝形部材の一
つのフランジの内縁をこのウエブによって他の溝形部材の対応するフランジの内
縁と結合することによって構成して、溝を作り、上記他の組積造パネル部材を受
けるフェンス支柱。
３．請求項１または請求項２で請求するフェンス支柱に於いて、この安定化ね
じりスリーブは、板金部材から成り、その両端が上記溝形断面部材にもたれる形
状になっていて、その中央に、この支柱のウエブを圧迫する部分を有するフェン
ス支柱。
４．請求項１または請求項２で請求するフェンス支柱の連続から成り、隣接す
る支柱が組積造パネル部材によって繋がれているフェンス。