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公開番号2025040214
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146993
出願日2023-09-11
発明の名称構造物形成方法及び構造物
出願人株式会社大林組
代理人個人,個人
主分類E04B 1/35 20060101AFI20250314BHJP(建築物)
要約【課題】突出する受け部に加わる荷重を支持するための構造物形成方法及び構造物を提供する。
【解決手段】建物の外壁11及び手摺壁16の間に、複数の階段部で構成される階段20を設ける。階段部は、対となる受け部21,26と、これらの上に載置された踏板とを備える。受け部21,26は、第2中空部Sa2,Sa7を形成した積層部23,28と、補強部24,29とを備える。積層部23,28は、ノズルを移動させながらノズルから吐出される造形材で形成される層を積み上げることにより、外壁11及び手摺壁16の積層部11a,16aに一体で形成される。外壁11及び手摺壁16の第1中空部Sa1,Sa6と、これに連通する第2中空部Sa2,Sa7とに、積層部11a,16aよりも引張強度が高い補強造形材を充填させて補強部11c,16c,24,29を一体形成する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出される造形材で形成される層を積み上げることにより形成され、第１中空部を形成する外形形状を有する構造物の形成方法であって、
前記構造物の形成時に、前記第１中空部と連通する第２中空部を設けた形状を有し前記構造物から突出した受け部を、前記構造物と一体として、前記層を積み上げることにより形成し、
前記第１中空部及び前記第２中空部には、前記造形材よりも引張強度が強い補強造形材を充填することにより一体化された補強部を形成し、
前記造形材が硬化した後に、前記受け部の上に、載置部材を載置することを特徴とする構造物形成方法。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記受け部を形成する最上段の層の前記造形材の上に、支持部材を配置し、
前記支持部材の上に、前記造形材で形成される層を積み上げることにより、前記支持部材の下方の空間を介して前記第２中空部が前記第１中空部と連通することを特徴とする請求項１に記載の構造物形成方法。
【請求項３】
造形材で形成される層を積み上げることにより形成し、第１中空部を形成する外形形状を有する構造物であって、
前記第１中空部と連通する第２中空部を設けた形状を有し、前記構造物に突出した受け部を備え、
前記第１中空部及び前記第２中空部には、同じ補強造形材によって一体化されて構成された補強部が形成されていることを特徴とする構造物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、移動するノズルから吐出される造形材を積層させて形成する構造物形成方法及び構造物に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
建築物等の構造物を形成する場合、３次元（３Ｄ）プリンタを利用することがある。この３Ｄプリンタにおいては、ノズルから材料を吐出させながらノズルを移動させて層を形成する。そして、この形成した層を積み重ねることにより立体形状を有する構造物を形成する。このような構造物において、コンクリート等のセメント系材料は、高い圧縮強度を有するが、引張強度は低い。そこで、セメント系材料を積層して形成した後、高い引張強度を有する構造物を形成するための技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載の構造物は、孔部を有し構造物の外形を構成する外形成体と、外形成体の孔部に第２モルタルを注入して形成される内構造体とを備える。外形成体は、３Ｄプリンタ装置のノズルから第１モルタルを吐出させながら経路に沿って移動させることにより、奇数層部及び偶数層部を交互に積層させて形成する。内構造体は、外形成体を構成する第１モルタルよりも高強度の部材を構成する第２モルタルで構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２６６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したモルタルを積層して構築した構造物の壁等に、棚や階段等を設ける場合には、壁等に形成した突起部の上に、棚板や踏板等の載置部材を固定する。この場合、壁等に突起部を設けた後、この突起部によって載置部材からの荷重を支持する必要がある。しかしながら、モルタルの内部に引張強度が高い部材を充填した構造物においては、内部の引張強度が高い部材で荷重を支えている。このため、このような構造物に、後から突起部を設けると、内部の引張強度が高い部材で支持することが難しい。従って、突起部の上の載置部材からの荷重を、十分に支持することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する構造物形成方法は、ノズルを移動させながら前記ノズルから吐出される造形材で形成される層を積み上げることにより形成され、第１中空部を形成する外形形状を有する構造物の形成方法であって、前記構造物の形成時に、前記第１中空部と連通する第２中空部を設けた形状を有し前記構造物から突出した受け部を、前記構造物と一体として、前記層を積み上げることにより形成し、前記第１中空部及び前記第２中空部には、前記造形材よりも引張強度が強い補強造形材を充填することにより一体化された補強部を形成し、前記造形材が硬化した後に、前記受け部の上に、載置部材を載置する。
【０００６】
また、上記課題を解決する構造物は、造形材で形成される層を積み上げることにより形成し、第１中空部を形成する外形形状を有する構造物であって、前記第１中空部と連通する第２中空部を設けた形状を有し、前記構造物に突出した受け部を備え、前記第１中空部及び前記第２中空部には、同じ補強造形材によって一体化されて構成された補強部が形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、突出する受け部に加わる荷重を支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の構造物の形成方法によって形成された階段を備える建物の正面図である。
実施形態の建物の手摺壁の上方を取り除いた階段の要部を説明する一部破断斜視図である。
実施形態の階段の要部の平面断面図である。
実施形態の階段の一段分の構成を説明する分解斜視図である。
図３における５－５線方向の断面図である。
実施形態の構造物を形成する３Ｄプリンタの構成を説明する説明図である。
実施形態におけるハードウェアの構成例を説明する説明図である。
実施形態の構造物の形成方法を説明する流れ図である。
実施形態の構造物の形成方法を説明する説明図であって、（ａ）は受け部の下部を形成した状態、（ｂ）は受け部全体を形成した状態を示す。
実施形態の構造物の形成方法を説明する説明図であって、（ａ）は支持部材を配置した状態、（ｂ）は支持部材の上にモルタルを積層した状態を示す。
第１変更例において壁に離間して形成された複数の受け部の上に載置部材を載置した構造物の正面図である。
第１変更例における構造物の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１～図１０を用いて、構造物形成方法及び構造物を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、構造物として、離間した２つの壁の間に形成された階段を備える建物を説明する。階段が形成される２つの壁は、モルタルを積層した積層部を備える。これら積層部は、後述する３Ｄプリンタのノズルからモルタル（造形材）を吐出させながら、このノズルを移動させることにより形成される層を積み上げることにより形成される。
【００１０】
（建物１０の構成）
図１に示すように、建物１０は、室内を覆う外壁１１と、手摺壁１６とを備えている。外壁１１は、１階の居室を囲む１階部分と、屋上となる２階の腰壁とが一体化された略筒体形状を有する。手摺壁１６は、階段２０の昇降時に手摺として機能する壁である。この手摺壁１６は、外壁１１の外側に形成された階段２０に対して外壁１１の反対側に設けられている。手摺壁１６は、階段２０の階段板から高さ１．２ｍ程度に立設するとともに、２階の腰壁まで滑らかに接続する螺旋形状で形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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