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【発明の名称】立体的歯合ブロック 【出願人】 【識別番号】592214265 【氏名又は名称】野島 博 【住所又は居所】神奈川県横浜市港北区高田西２丁目１６番１２号 【発明者】 【氏名】野島 博 【住所又は居所】横浜市港北区高田西２丁目１６番１２号 【要約】 【課題】 海中又は地上のブロック設置工事における、１）海中沈設時の波浪影響を削減するための単純作業、２）魚類用魚道幅の自由設定、３）暴風、海流でのブロック移動防止、４）藻類用安定基質の確保、５）地上擁壁用ブロックのずれ防止等に対し、単純かつ効率的、経済的な方法の提供が課題となる。 【解決手段】 組積造において、他のブロックと上下方向に相互に嵌合できる規則性のある、約数センチメートル単位の凹凸面を、ブロックの上面と底面全面に連続的に配列させ、このブロックの上下方向の組積方法を乱積みとし、その規則性と重力作用により、上下のブロックの密着、歯合を計り、ブロックの水平方向の敷き並べ方を密着型、又は魚道等の間隙空間の幅を約数センチメートル単位の、前記凹凸幅の倍数で自由に設定して、組積ブロック全体を相互に歯合させ、立体的に一体化する様に構成した事を特徴とする。 【特許請求の範囲】 【請求項１】 角錐又は角錐台状の凹面及び凸面を組合わせて１単位とし、前記１単位の凹凸面を連設して形成した上面と、この上面の凹凸と相反する逆の形状で相互に容易に嵌合し得る凹凸底面とを備えた六面体を形成したことを特徴とする立体的歯合ブロック。 【請求項２】 半球状の凹面及び凸面を組合わせて１単位とし、前記１単位の凹凸面を連設して形成した上面と、この上面の凹凸と相反する逆の形状で相互に容易に嵌合し得る凹凸底面とを備えた六面体を形成したことを特徴とする立体的歯合ブロック。 【請求項３】 請求項１及び請求項２を除く任意形状の凹面及び凸面を組合わせて１単位とし、前記１単位の凹凸面を連設して形成した上面と、この上面の凹凸と相反する逆の形状で相互に容易に嵌合し得る凹凸底面とを備えた六面体を形成したことを特徴とする立体的歯合ブロック。 【請求項４】 組石した上下のブロックの接触面において、水平になる部分を最小限にすることにより、該上下のブロック間相互の水平剪断抵抗力を最大限に発揮できるように形成したことを特徴とする、請求項１乃至３いずれかに記載の立体的歯合ブロック。 【請求項５】 前記六面体ブロックを平面的には、密着又は間隔を置いて敷設し、上下方向には互いに乱積みになるように配列して、前記整形の凹凸上面、底面を確実に歯合させて立体的に一体化したことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の立体的歯合ブロック。 【発明の詳細な説明】 【技術分野】 本発明は、魚礁、藻礁用又は、陸上の土留め擁壁等のブロックに関するものである。 【背景技術】 従来、複数個の組積ブロックの一体化に関する既存技術は、一般道路で散見される水平面内の移動を防止するための、接触面が相互に歯合する各種形状の歩道ブロックがある。その他以下数件の先行特許文献の技術が開示されている。 【特許文献１】 特公平０３−０７１８４７号公報 【特許文献２】 特開平１０−０１８３１７号公報 【特許文献３】 特開平０９−０７８６１３号公報 【特許文献４】 実公平０７−０４３１７２号公報 【特許文献５】 特開２００１−００３３６７号公報 これらの先行技術は： １）１個の板状部と円錐台状の複数の突起とよりなるコンクリートブロックの、この突起の円錐台回転軸上の貫通孔にボルトを通し、複数のブロックを一体化することを特徴とするコンクリートブロック（特許文献１参照。）。 ２）略中心部を通り立体交叉する３個の貫通孔を持つ、塊状ブロック複数個を前記貫通孔に索条を挿通して、立体的に又は袋状に連結して、その内部に石材等を充填し擁壁、魚礁等の構造物として構築することを特徴とする、コンクリートブロック擁壁構造物及び魚礁構造物（特許文献２参照。）。 ３）１段のブロックを平面的に敷並べるの場合に、相互の接触面を流線型状の凹部とし、この接触面に目地砂を詰めインターロッキングする事を特徴とする、インターロッキング式ブロック、プレキャスト部材（特許文献４参照。）。 ４）法面用敷並べブロックを、厚さ方向に分割し、相互に嵌合できる凹凸部を表裏に有し、厚さ方向に複数枚重ね合わせ所定の厚さを得、貫通ボルトによる一体化を特徴とする法面擁壁（特許文献５参照。）。 ５）正六面体、円筒形、角錐台等の外形を持つフレーム構造の、四隅又は板状四角形のフレーム構造の、左右端隅の上側に凸型突起、下側に凹型欠込みが配設されたブロックを、凸型突起と凹型欠込みが夫々嵌合されつつ上方又は左右に設置されることにより、大きな構造体が構築されるブロック及びピース材（特許文献５参照。）に関するものである。 然しながら上記の１）乃至４）の発明は多数のブロック相互の一体化を充填材又はボルト、ロープ等の緊結材を用いて手の混んだ作業を経て実現している。又５）はブロック相互の係止手段が概略各ブロックの四隅のみであるため、次のような問題点がある。 即ち、 １）ブロック相互の水平方向の間隔を開けないと相互の係止ができない。しかもブロックの寸法により間隔の寸法が決まってしまう。 ２）ブロック相互の間隔を調節するためには形状の異なる別の係止用ブロックが必要であり、このブロックが比較的小型であるためブロック全体を一体化したときの負担剪断力に限界が生じ全体的に脆弱な構造体となる。 ３）これを補うために各種寸法の係止用ブロックを提案しており非常に複雑である。 ４）ブロック相互を左右上下共密着させて設置すると鉛直方向に対してブロックそのものが直線状に配設されるので、このままでは構造体としての一体化はできない。これを補うために前記３）の係止用ブロックを介在させなければならない。 ５）上記により擁壁、土留め、魚礁のように比較的水平力の大きい構造物には不適当であると言える。 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 上記の背景技術は下記の如き諸問題を効率よく、経済的に解決するには不十分であるため、単純かつ効果的な方法の提供を課題とする。即ち： １）ブロックの海中沈設作業は、波浪の動揺があり、できるだけ単純作業としたい。 ２）魚類の隠れ家となる魚道の幅を自由に設定すること。 ３）暴風、海流等の水圧による、設置ブロックの移動を防止すること。 ４）藻類の順調な生育に、安定した基質を確保すること。 ５）地上の擁壁においても土圧による、ブロックのずれ現象を防止すること。 【課題を解決するための手段】 このような課題を解決するため本発明の技術はブロック等の組積造において、ブロックの上面と底面に、他のブロックと上下方向に相互に嵌合できる規則性のある、約数センチメートル単位の凹凸部を、ブロックの上面と底面全面に連続的に配列させ、このブロックの上下方向の組積方法を乱積みとし、その規則性と重力作用を活用し、上下のブロックの密着により一体化を計り、ブロックの水平方向の敷き並べ方を、ブロック同士の密着型とするか、又は魚道等の間隙空間の幅を約数センチメートル単位の、前記凹凸部の単位幅の倍数で自由に設定し、組積ブロック全体を相互に歯合させ一体化を実現する如く構成したことを特徴とするものである。 【発明の効果】 上記手段により前記課題は、上記項目番号に従い、次のように解決される。 １）ブロックの凹凸面は全て斜面で構成されているため、施工精度が多少粗雑でも、重力による水平分力により、所定位置に落ち着かせることが出来る。 ２）ブロック相互の水平方向間隙寸法は、凹凸部の単位幅の倍数で自由に確保される。 ３）前記課題の３）、４）、５）項目は組積ブロック全体を相互に歯合し立体的に一体化できるため全て満足されることになる。更に凹凸部が水平面全面にわたり配設されているために大きな水平方向剪断力に対して極めて有効である。これにより、強度上有利な構造となり迅速な施工ができ、かつ精度の保持も楽に実現できるため、経済的にも大きな効果が期待できる。 ４）魚礁、藻礁として使用する場合に、海流、暴風等による、ブロックの動揺は、全体的な一体化により、安定するため、しっかりした基盤の必要な、海藻類に良好な基質を提供できる。これにより海藻類の繁茂、魚貝類の絶好の住処、漁場の創出、海水浄化、環境改善等に連鎖的な貢献ができる。 ５）更に、ブロック上面の凹凸を数センチメートル単位とするために、海藻類の付着器官としての根は、ブロックの突起部をしっかりと掴むように生育できるので、より藻場の安定性に寄与する。 【発明を実施するための最良の形態】 先ず、ブロックの設置部分を掘削及び敷石等で平滑にならし、上面、底面に規則性の凹凸部を持つ六面体ブロックを平面的に密着させるか、或いは、魚道等のために必要であれば、凹凸部単位幅の倍数による間隔を置いて設置する。その上部に２段目のブロックを設置するが、平面的に直交の２方向共に、ブロックの継ぎ目を下部のブロックの継ぎ目と同じ位置にせず、乱積みの形とする。このように、必要な複数段の組積を行い、施工を完了する。 この時、ブロックの接合には、ボルト、接着剤等の接続用の補助材は原則として一切使用しない。ブロックの上面及び、底面の規則性のある斜面を持つ凹凸部が確実に相互に歯合するため、上下方向は重力作用により、水平方向はブロック単体の強度と凹凸部の歯合による摩擦力のため、立体的に一体化され、安定した大きなブロック構築物として構築されその目的を達成する。 【実施例１】 総じて、複数ブロックの組積された塊は、構造物としての安定化のために、一体として機能するように構成されると同時に、例えば、魚礁、藻礁、波砕ブロック、護岸等の海中構造物、擁壁、法面保護等の地上構造物用として使用される場合には、夫々の工法が可能な限り、簡単な全体的一体化工法として適用されることが必要である。 従って、図１に示す本発明の好個の、実施態様のブロック（Ｂ）は、その上面（１）と底面（２）とが確実に歯合出来る形状に形成され、斜めの面が形成する凹凸部（３）は、ブロックの設置位置が多少ずれても重力による、水平分力でブロック自体が滑動して、密着できるように構成されている。 この凹凸部（３）の１単位を図２及び図３で以下に説明するが、図１の（Ｘ）方向、（Ｙ）方向の両方を共に共通に歯合させる場合には、前記凹凸部（３）一単位の上面形状は正方形に設定しなければならないので、この単位は正方形として説明する。 またこの凹凸部（３）は４辺（ｅ）が等しく、一対の対頂角が鋭角（θ）である平行四辺形（４）の４個の組み合わせから構成される。従って、対頂角（θ）は７０度前後が使い勝手がよく、６０度以下になると凹凸部（３）の傾斜が急過ぎ、材料強度及び使い勝手上不便である。８０度以上になると、凹凸部（３）の傾斜が緩く一体化のための歯合力が期待しにくくなる。因みに、９０度は平面となり凹凸部（３）が無くなってしまう。また、この凹凸部（３）一単位の寸法（ｘ）、（ｙ）は、組積間隔の調整並びに、取り扱い上、数センチメートル程度が適当であると判断される。しかし、大型の重機を使用する大型ブロックの場合等では、適宜設定されるのが好ましい。 図２及び図３において、寸法（ｆ）は平行四辺形（４）の短小の対角線、寸法（ｇ）は凹凸を構成する平行四辺形（４）の水平投影寸法で、寸法（ｇ）の２倍が凹凸部（３）一単位の寸法（ｘ）、（ｙ）に相当する、また、寸法（ｈ）は凹凸部（３）の頂部（５）と谷部（６）の垂直方向落差の半分を表す。 図２の寸法（ｆ）の点線より下部、即ち、谷部（６）側が凹型の角錐となり、同じく寸法（ｆ）の点線より上部、即ち、頂部（５）側が凸型の角錐となるので、図３では寸法（ｆ）の点線の内側が凹型角錐で、寸法（ｆ）の点線の外側にある４個の三角形の合計が、凸型角錐を構成することになる。 一方、ブロック（Ｂ）１個の全体形状は、図１及び図４に示されている。 図４のブロック上面図（ａ）による２方向の実線（７）の交点である黒点（９）は、側面図（ｃ）、（ｄ）の凹凸部（３）一単位の頂部（５）を表し、また、２方向の破線（８）の交点を示す空白（１０）は谷部（６）を示している。 中央の円形は垂直方向へのブロック貫通孔（１１）の上端を表し、ブロックの縦方向の四隅には隅欠部（１２）が設けられている。 更に又、ブロック底面図（ｂ）における、２方向の実線（７）の交点である黒点（１３）は、下方向への突出し部（１５）を表し、２方向の破線（８）の交点である空白（１４）は、上方向への突上げ部（１６）を表し、中央の円形は、垂直方向へのブロック貫通孔（１１）の下端を示し、四隅には隅欠部（１２）が設けられている。 【００１２】 これらの部分は、側面図（ｃ）、（ｄ）において、凹凸部（３）の頂部（５）、谷部（６）、突出し部（１５）、突上げ部（１６）、貫通孔（１１）、隅欠部（１２）として配設表示されている。 この様に、一つのブロックの上面と底面は互いに反対方向に凹凸面（３）が構成されているため、他のブロックを上積みすると確実に歯合され、正確に上方へ直線状に組積される。 ブロック（Ｂ）の水平方向の寸法は、対象となる構造物により自由に設定すればよいが、例えば、凹凸部（３）１単位を数センチメートルとして、縦横とも１単位の倍数とすることにより、ブロックの水平方向の敷並べを、数センチメートル単位で自由に調整することが可能となるので、運搬、組積の便宜を考慮し、ブロックの重量から大きさを設定することができる。 次に、ブロックの敷設方法を図５乃至図７により説明する。 図５は、ブロックを水平方向に、隙間なく敷設する場合で、主に海底の藻礁、魚礁等を対象としている。基盤となる海底面にブロックの敷設面を水平に均すために、敷石（１７）を施工し、その上に、第１段目のブロック（Ｂ）を相互に密着させて敷設する。更に第２段目のブロックは接合部（１９）を、第１段目のブロック（Ｂ）の接合部（１８）とは一致させず、所謂、破れ目地として敷設する、第３段目のブロック（Ｂ）接合部（２０）は同様に破れ目地として組積するため、第１段目と同じ位置になり接合部（２０）は、接合部（１８）と水平投影位置は一致することになる。 このようにブロック（Ｂ）を破れ目地として敷設するため、重力作用により凹凸部（３）はしっかりと歯合し、水平方向の移動が停止されるため、第１段目のブロック（Ｂ）と第２段目のブロック（Ｂ）とが一体化され、更に第３段目のブロック（Ｂ）も一体化され、複数段の組積により、立体的に一体化が実現される。 ブロック（Ｂ）の敷設時には、貫通孔（１１）を利用した吊り込み治具等の利用も可能である。 また、通常は、重力作用によりブロック（Ｂ）の一体化は保持されるが、非常に大きい外力が予想される場合は、重力による押さえのみでは不足する状況が発生するので、必要に応じ、ブロック（Ｂ）の貫通孔（１１）及び、隅欠部（１２）にボルト、ワイヤーロープ等の緊結材を通し、締め付けによる歯合力の増強を図ることが好ましい。 図６は、魚礁としての有効性を向上させるために、ブロック（Ｂ）の水平方向に魚道（２１）として必要寸法を確保する場合の敷設方法である。 図５同様に敷石（１７）の上に、必要な魚道（２１）を確保するために、第１段目のブロック（Ｂ）相互の間隔を、凹凸部（３）の１乃至２単位、即ち、５乃至１２センチメートル程度、必要であれば更に大きくても良いが、魚道（２１）としての必要寸法を離して設置する。第２段目のブロック（Ｂ）は、図５同様に破れ目地方式で敷設するが、目地幅が非常に大きく目地とは言えない空間、即ち、魚道（２１）が確保されることになる。 図６では、ブロック（Ｂ）と魚道（２１）とが交互に設置される場合を表現したが、ブロック（Ｂ）複数個に魚道（２１）１個と言う配列も可能である。図５同様に、一体化強化のために貫通孔（１１）に緊結材を通して補強することも可能である。 次に、地上における土留め擁壁、法面保護用擁壁、海岸、河川等の護岸擁壁のケースについて説明する。 図７（ｂ）では、ブロック（Ｂ）に傾斜角を持たせて積み上げ、擁壁とする場合を示す。敷石（１７）設置の後、ブロック（Ｂ）設置、裏込石（２２）充填を繰り返し施工する。土圧によるブロック（Ｂ）の水平方向の剪断力、即ちブロック（Ｂ）のずれる力は凹凸部（３）により抵抗し擁壁としての安定性を保持する。必要であれば貫通孔（１１）にボルト等の緊結材の補強も可能である。 土留め擁壁の場合は、背面の土壌からの湧水排除が必要となるので、図７（ａ）の様に凹凸部１単位分、ブロック（Ｂ）を離して設置して、水抜き間隙（２３）とし、必要個所にランダムに配置が可能となる。 また、傾斜角が４５度の様な法面の場合も、同様の形で設置が可能である。 更に、河川の護岸擁壁の場合は、現在では全部が平滑なコンクリートのような場合は、植物の生育がないため、魚類他の水中動物の棲息が出来ず、自然界の河川浄化が困難になっていることがわかり、出来るだけ植物が生育できる護岸方法が推奨されるようになったので、本ブロック（Ｂ）の図７（ａ）の様な水抜き間隙（２３）を適宜設置することにより、ここに植物の生育場所を設けることが可能となる。 図７（ｃ）では、ブロック（Ｂ）第１段目を垂直に設置し、第２段目のブロック（Ｂ）の凹凸部（３）の１単位分内側に後退設置した場合で、前記、図７（ｂ）の傾斜角を持った組積方法の代替え方式となる。この場合は貫通孔（１１）は使用出来ない。水抜き間隙（２３）も前記同様に設置が可能である。 海岸の護岸には、消波効果を持たせるため図７（ｃ）のように、ブロック（Ｂ）の設置を凹凸部（３）の３乃至４単位、即ち、２０センチメートル位前面にせり出させたり、引っ込めたりして、ブロック（Ｂ）単位の凹凸を設けることが可能であるため、護岸兼消波用の擁壁が設置できる。 【実施例２】 図８に示すように、ブロックの上面、底面の凹凸を、その頂部（２４）の頭を欠き、角錐台状とし、谷部（２５）も角錐台状の凹みとして凹凸部（２８）を構成し、この凹凸部（２８）以外は実施例１と同様のブロック（Ｂ）とし、組積方法も実施例１と全て同様の構成とする。 【実施例３】 次に、図９に示すように、実施例１の凹凸部（３）の各単位を平面的に４５度回転させて配置する。黒点（２６）は凹凸部（３）の頂部（５）を表し、空白（２７）は谷部（６）を表しており、この凹凸部（３）以外は実施例１と同様のブロック（Ｂ）とし、組積方法も実施例１と全て同様の構成とする。 【実施例４】 更に、図１０のように、実施例２の角錐台状の凹凸部（２８）を、実施例３と同様に平面的に４５度回転して配置し、頂部（２４）、谷部（２５）を構成しており、この凹凸部（２８）以外は実施例１と同様のブロック（Ｂ）とし、組積方法も実施例１と全て同様の構成とする。 【実施例５】 図１１により上面に突起、底面に欠込みを持つ方法を説明する。半球型の突起（２９）をブロック（Ｂ）の上面（１）に一定間隔に規則性を持って配設し、底面（２）には前記突起（２９）に容易に嵌合出来る大きさの半球型の欠込み（３０）を配設したブロック（Ｂ）となし、その他の形状及び、組積方法は実施例１と全て同様の構成とする。 以上、本ブロック（Ｂ）の実施例について説明を行ったが、ブロック（Ｂ）の凹凸部（３）（２８）の平面的に平滑となる部分、例えば、図８及び図１０の頂部（２４）、谷部（２５）図１１の平滑部（３１）は、水平方向の剪断力に対しては無抵抗であるため、その部分の面積比率でブロック（Ｂ）の水平方向の移動抵抗力は低下することになるが、ブロック（Ｂ）の使用目的、施工性、その他の利便性を考慮して各種形状を選択することが有利である。 ブロック（Ｂ）の上面（１）、底面（２）の凹凸部（３）（２８）は嵌合しやすい傾斜角を保持し、重力による押圧でブロック（Ｂ）の一体化を、接着材や緊結具によらず実施が可能であるため、施工性がよく、接着材強度の発現時間待ちもなく、防災上の緊急対策用としても有効に利用できる。 【産業上の利用可能性】 以上のように、本発明の立体的歯合ブロックを使用することにより、水圧、土圧の加わる場所での保護構造物として、海洋、河川、陸上の広い範囲において、恒久構造物としても、応急構造物としても、施工の容易性から迅速に対応できるため、活用範囲の増大が見込まれ、防災、災害復旧等社会福祉、環境保全に大きく貢献するものと考える。 【発明の詳細な説明】 【図１】本ブロックの斜視図である。（実施例１） 【図２】図１の凹凸部一単位を説明するための斜視図である。（実施例１） 【図３】図１の凹凸部一単位の（ａ）は平面図、（ｂ）は（Ｘ）、（Ｙ）方向共通の側面図である。（実施例１） 【図４】本ブロックの（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は長辺方向側面図、（ｄ）は短辺方向側面図である。（実施例１） 【図５】本ブロックを密着して組積した場合の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。（実施例１乃至５） 【図６】本ブロックの間隔を空けて組積した場合の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。（実施例１乃至５） 【図７】本ブロックを土留め擁壁として、組積した場合の（ａ）は正面図、（ｂ）は傾斜角を持って組積した場合の断面図、（ｃ）はブロックが垂直で凹凸部の一単位を後退させて組積した場合の断面図である。（実施例１乃至５） 【図８】本ブロック別案の凹凸部の説明図で、（ａ）は角部の部分的斜視図、（ｂ）は同じく部分的平面図、（ｃ）は同じく、上図のイ−イ矢視の断面図である。（実施例２） 【図９】図４の上面凹凸部を平面的に４５度回転した場合の、角部の部分的平面図である。（実施例３） 【図１０】図８の凹凸部を平面的に４５度回転した場合の、角部の部分的平面図である。（実施例４） 【図１１】ブロック上面に半球型の突起、底面に半球型の欠込みを配設した場合の部分的斜視図である。（実施例５） 【符号の説明】 Ｂ ブロック Ｘ 方向 Ｙ 方向 ｘ 寸法 ｙ 寸法 θ 対頂角 ｅ 辺 ｆ 寸法 ｇ 寸法 ｈ 寸法 １ 上面 ２ 底面 ３ 凹凸部 ４ 平行四辺形 ５ 頂部 ６ 谷部 ７ 実線 ８ 破線 ９ 黒点 １０ 空白 １１ 貫通部 １２ 隅欠部 １３ 黒点 １４ 空白 １５ 突出し部 １６ 突上げ部 １７ 敷石 １８ 接合部 １９ 接合部 ２０ 接合部 ２１ 魚道 ２２ 裏込石 ２３ 水抜き間隙 ２４ 頂部 ２５ 谷部 ２６ 黒点 ２７ 空白 ２８ 凹凸部 ２９ 突起 ３０ 欠込み ３１ 平滑部

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

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