JPH0533408A - 建造物用三角形セグメント及びこれを使用した建造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 セラミック又は高強度コンクリートによって
三角形平板状に構成したセグメント１の各辺部に、隣接
する上記同様の三角形セグメントと結合させるための、
ほぞ２及びほぞ穴３を設けた構成の建造物用三角形セグ
メントである。また、同セグメントの多数個を組合わせ
て半球状又は蒲鉾状の建造物となす。 【効果】 上記セグメントの形状によって、上記建造物
を隙間なく構成することができること、上記ほぞ２及び
ほぞ穴３を有することによって、建造作業が容易になる
こと、材料が同一形状の軽量・短小なものなので、運
搬、設置等の作業が簡略化されること等の利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建造物に使用する三角
形セグメント及びこれを使用して建造した建造物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート造建造物のような強固な建
造物の構築に当たっては、建造現場において堰板等で囲
んで成る枠組みの中に、生コンクリートを打ち込んで建
造物を構成する方法と、石材やコンクリート・ブロック
等の固形材料を組み合わせて建造物を構成する方法とが
ある。前者の方法は梁や屋根のような横方向に広がった
部分であっても、例えば予め鉄筋等を配置することよ
り、かなりの強度の耐久力が得られるという長所を有す
る反面、その建造に当たっては、堰板等によって建物の
型枠を作る必要があり、該型枠の中に生コンクリートを
打ち込み、該生コンクリートの熟成後に上記堰板等によ
る型枠を除去して細部の建造を行うものであるから、言
ってみれば一つの建造物の建造のために、同規模の建造
物を二度作ることになり、労力及び時間の面で非常にコ
ストがかかるものとならざるを得なかった。

【０００３】これに反し、後者の建造方法は、固形材料
を用いるものであるから、足場等を組む必要があること
はともかく、前者のような同規模の建造物を二度構築す
るようなロスがないため、労力及び時間の面では非常に
経済的である反面、屋根のように横方向に広がった部分
をこの方法で建造するときは、あまり高い耐久力が期待
できないという欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって本発明が解決し
ようとする課題は、強固な建造物の建造に当たって、コ
ンクリートのような流動性又は塑性の材料を用いたもの
は、建造物の横方向に広がった部分においても高い耐久
力のあるものを得られるが、非常にコストがかかると言
う点、及び、これに対して固形のブロックや石材を組み
合わせた建造物は、上記のようなコストがかからない代
わりに、屋根のような水平方向に広がった部分における
強度が劣るという点を改善することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決し、固形素材を使用してコンクリート造同様
の耐久力のある建造物を建造できるようにするための建
築材料及び該材料を使用した建造物を提供するものであ
って、すなわちセラミック又は高強度コンクリートによ
って三角形平板状に構成した三角形セグメントの各辺部
に、隣接する同様の三角形セグメントと結合させるため
の、ほぞ及びほぞ穴を設けた構成の建造物用三角形セグ
メント及び、該三角形セグメントを使用した建造物であ
って、少ない労力によって、かつ短時間に建造でき、し
かも建造物自体の重量又は地下シェルにおける土圧等は
横方向に分散されるから、屋根のような横方向に広い部
分においても、高い外圧に耐えられる建造物が得られる
ものであり、積雪の多い地域における建造物又は地下シ
ェル等に実施すれば特に有効な発明である。

【０００６】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。まず、本発明には素材としてはセラミッ
ク又は高強度コンクリートを使用して構成するのが好ま
しい。セラミックとしては、焼結体セラミック又は熔融
鋳造セラミックが使用できるが、それら代表例の特性表
を表１に示す。

【表１】 例１は、リシウムアルミノシリケート熔融鋳造セラミッ
クスの代表値。 例２は、シリコンカーバイド焼結体セラミックスの代表
値。

【０００７】ここで、熔融鋳造セラミックス製セグメン
トの製造法について説明する。該方法としては、セラ
ミックス原料を熔融し、その熔融物を耐火性型枠中に注
入して冷却後、熔融鋳造物セラミックスを脱型してセグ
メントとする方法、あるい耐火性型枠に充填されたま
まの熔融鋳造物セラミックスをセグメントとする方法が
挙げられる。これら方法においては、好ましくは型枠へ
注入する途中の熔融物に、補強用の耐火性の短繊維（例
えば、炭素繊維、アルミナ繊維等のセラミック繊維、高
融点金属繊維等）を加えることにより、均一に補強用短
繊維が加配された熔融鋳造セラミックス製セグメントが
得られる。さらに、他の方法として以下のごとき方法が
挙げられる。すなわち、加熱中の耐火性型枠に薄層状態
でセラミック粉末と短繊維を供給し、まずその一層を熔
融し、次いでその上に次の一層を供給して熔融し、そし
て更にその上に新たに一層を供給して熔融し、こうした
操作を繰り返した後、冷却することによって、一定厚み
の短繊維混入熔融鋳造セラミックスよりなるセグメント
が得られる。この場合においても、前記方法のごとく、
熔融鋳造セラミックスを耐火性型枠から脱型しても、あ
るいは耐火性型枠と熔融鋳造セラミックスの一体化物を
そのままセグメントとなしてもよい。

【０００８】コンクリート製セグメントの製法として
は、常法にしたがって、セメントと骨材と水とのペース
ト状混合物を、型枠中へ注入して養生硬化して一定形状
のセグメントを得る方法が挙げられるが、この場合にお
いても、補強用の各種短繊維を混入させることも好まし
い。さらに、放射線の侵入を遮断するために、金属鉱石
よりなる骨材、例えば磁鉄鉱、赤鉄鉱、ザクロ石等を用
いた重量コンクリートを使用することもできる。

【０００９】図１（１）及び（２）は、本発明実施例の
三角形セグメントの斜視図であるが、同各図に示すよう
に、本発明の三角形セグメント１は全体として略三角形
の平板状であって、その各辺部にはほぞ２及びほぞ穴３
（あるいはキー及びキー溝）が構成してある。

【００１０】次に、焼結体セラミック製三角形セグメン
トを構成するためには、例えば図２に断面図を示すよう
に、図１に示す三角形セグメント１の形状の内側を有
し、各辺部は解体可能に構成した型枠４を用いて、該型
枠４にセラミック原料粉末５を充填して圧縮し、これを
取り出して乾燥させた後に焼結して図１に示す形状の三
角形セグメントを得ることができる。また、図３（１）
に示すように、本発明の三角形セグメント数個分の内側
形状を有し、側壁は外側方向に解体可能に構成した型枠
４′を用い、該型枠４′に中に、予め混練した三角形セ
グメント一個分のセラミック原料粉末５を充填して圧縮
し、次に同図（２）に示すように、上記セラミック原料
粉末５の上に、離型剤粉末（例えばアルミナ粉末）６を
所定の厚さに敷いてから、その上にやはり前記同様に三
角形セグメント一個分のセラミック原料粉末５を充填
し、この工程を所要回数繰り返してから、前記型枠４′
を解体して取り外すことによって未焼結の三角形セグメ
ントが得られるので、これを乾燥後、高温焼成して焼結
することにより、多数の焼結体セラミック製三角形セグ
メントを製造することもできる。なお、セラミック原料
粉末中にアルミナ繊維や炭素繊維等の補強用繊維を混入
させておけば、衝撃、振動等によって割れることのな
い、強靭な三角形セグメントを得ることができる。

【００１１】上記のような構成の三角形セグメントは次
のようにして建造物に使用するものである。すなわち、
図４は本発明の三角形セグメントを使用した建造物の例
を示す斜視図であるが、同図に示すように、本発明の三
角形セグメントの前記各辺に設けたほぞ及びほぞ穴（あ
るいはキー及びキー溝）を用いて隣接する同様の三角形
セグメントと結合させながら組み合わせ、半球状の建造
物の外周に構成するものである。ただし、建造物の外周
の形状は、上記のような半球状に限らず、蒲鉾状であっ
てもよい。

【００１２】本発明は上記のように三角形平板状に構成
したものであるから、上記のように半球状又は蒲鉾状に
隙間なく組み合わせることができる。また上記のよう
に、各三角形セグメントと隣接する三角形セグメントと
は、各三角形セグメントの辺部に備えたほぞ及びほぞ穴
によって結合するものであるから、図１に実施例を示し
たような、二つの辺にほぞを備え、他の一つの辺にほぞ
穴を設けた三角形セグメントの他に、二つの辺にはほぞ
穴を備え、他の一つの辺にはほぞを設けた三角形セグメ
ントをも用意することが必要となる。

【００１３】しかし、石造建造物のように、建造物を構
成する各部材毎に、異なった形状の素材を用意する必要
はなく、上記のように同一形状の三角形セラミックであ
って、その各辺部に設けたほぞとほぞ穴の数が違うだけ
の材料を用いて、建造物の外周全体が構成できるので、
材料を取り揃える作業及び運搬の面でも、作業が非常に
簡略化されるのである。

【００１４】上記のようにして半球状又は蒲鉾状に構成
した建造物の外周を本発明の三角形セグメントによって
構成すれば、三角形セグメント自体の重量は図４に記入
した矢印の方向へ働くが、古来のアーチにおけるセグメ
ントの自重が両隣の石材に働くのと同様に、上記力は隣
接する各三角形セグメントの方向へ働くことになり、上
記矢印の方向の力は上記建造物の円周方向へ分散され、
各三角形セグメントには水平方向の圧縮力としてのみ作
用するから、本発明の三角形セグメントを使用した上記
建物は強靱な耐久力を発揮するものとなる。

【００１５】しかも上記のように、各三角形セグメント
の辺部には、隣接する同様のセグメントと結合するため
のほぞ及びほぞ穴を設けてあるので、該ほぞ又はほぞ穴
によって、隣接する三角形セグメントと強固に結合する
ことになり、上記図４に球の矢印方向の自重又は土圧等
によって、本発明の三角形セグメントが外れ落ちる虞も
ないので、前記のように上記矢印方向からの重力又は圧
力に対しては、一層高い耐久力を示すことになる。

【００１６】特に本発明の三角形セグメントを使用した
上記形状の建造物を、地下シェルに実施すれば、上記理
由によって土圧に対しても充分に耐えることになり、そ
の場合には資材や機材等を搬入・搬出するのに不便な地
下において、本発明の三角形グメントを使用した建造物
は、通常のコンクリート建造物のような、堰板やそれを
組み立てるための強固な足場等を構築する必要がないの
で、一層上記目的に適った建造材料及び建造物となるも
のである。

【００１７】

【発明の効果】以上に詳しく説明したごとく、本発明の
セグメントは三角形平板状のものであるため、これを使
用して建造物を建造すれば、.同一形状でありなが
ら、これを多数個使用して半球状又は蒲鉾状に隙間なく
並べられ、かつ他の埋め穴材を要しない。

【００１８】本発明の平板状に構成したセグメントの各
辺部には、隣接する同様の三角形セグメントと結合させ
るための、ほぞ又はほぞ穴を設けた構成であるから、こ
れら用いて建造物に構成する際には、隣接する各セグメ
ントと結合させながら建造物の外周の形状に組み立てて
ゆけばよく、それほど耐久力の高い足場を組む必要もな
くなるので、.コンクリート等による建造物の建造に
比して建造作業が非常に簡略化される。

【００１９】しかも、前記理由によって、.屋根を含
む建造物であっても、その外周全体を本発明の三角形セ
グメントで構成することができ、従来法のような固形材
料の組み合わせによる建造方法の欠点も除去される。さ
らに上記のように本発明の三角形セグメントを使用して
建造された建造物は、隣接する各セグメント同士が、ほ
ぞ及びほぞ穴によって強固に結語されているから、各セ
グメント自体の重量あるいは地下シェルに実施した場合
における土圧等によって各セグメントの組合せが外れて
落下する虞はなくなり、上記重量及び土圧は全て前記の
ように各セグメントに働く圧縮力として、隣接する各セ
グメント方向へ働くから、.構造が簡単でありなが
ら、耐久力の高い建造物となる。

【００２０】さらに、建造物の外周全体が、同一の材料
で（ただし、ほぞ及びほぞ穴の数において二種類の形状
のものを必要とし、また端部等における役物の必要はあ
るが、それは微細な例外として、）構成できるから、
.必要な材料を準備する上においても、建造作業にお
いても、煩瑣な作業を要しないので、作業が非常に簡略
化されることになる。

【００２１】同様に、軽量・短小な部材だけで建造物を
構成できること、及び堰板等のような、直接的には建造
物の構成に必要のない資材や機材を運搬する必要もない
ので、.必要とする資材等の運搬量が非常に少なくな
り、そのため.月面や高い山の上、さらには深い地下
等における建造物の建造においては、一層その長所が発
揮できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施例の三角形セグメントの斜視図

【図２】 実施例の三角形セグメントの製造工程の一部
を示す断面図

【図３】 他の実施例の三角形セグメントの製造工程の
一部を示す断面図

【図４】 三角形セグメントで建造された建造物の一例
を示す斜視図

【符号の説明】

１ 本発明実施例の三角形セグメント ２ ほぞ ３ ほぞ穴 ４ 型枠 ４′上記とは別の型枠 ５ セラミック原料粉末 ６ 離型剤粉末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9023−2Ｅ Ｅ０４Ｃ 1/10 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック又は高強度コンクリートによ
   って三角形平板状に構成したセグメントの各辺部に、隣
   接する同様の三角形セグメントと結合させるための、ほ
   ぞ及びほぞ穴を設けてなることを特徴とする建造物用三
   角形セグメント。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセラミック又は高強度コ
   ンクリートに、予め補強繊維を混入してなることを特徴
   とする建造物用三角形セグメント。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の三角形セグメント
   の多数個をほぞ及びほぞ穴によって相互に結合し、半球
   状又は蒲鉾状に組み合わせてなることを特徴とする建造
   物。