JP2000355972A - モジュール構造物およびその建設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場にて一体モジュールとして製作、輸送す
ることによって、従来、付加されてきた輸送・据付時の
設計条件も軽減でき、現地での大幅な据付精度向上も計
れるとともに信頼性の高いモジュール構造物およびその
建設方法を提供する。 【解決手段】 アンカーボルト１９に固定されたアンカ
ープレート１８の上に、モジュール構造物１０の柱２を
載せて建設するモジュール構造物において、アンカープ
レート１８と柱２の基礎取合面に、アンカープレート１
８と柱２の位置を調整する、傾斜面２０ａを有する突起
物２０及び嵌め込み用ガイド２２からなる位置調整機構
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的な建築・土
建・工業用プラント分野でのモジュール構造物およびそ
の建設方法に係り、特に輪送・据付を要するモジュール
構造物の輪送・据付時の変形の解消を可能とするモジュ
ール構造物およびその建設方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のモジュール構造物（建築物）１０
は、図９に示すように、各機器４〜６や、床７等の荷重
を梁３が負担し、その力を各柱２に分配し、基礎１へ伝
達する構造となっている。８は柱２の下端に設けられた
柱脚であり、柱脚８は基礎１に取り付け固定されてい
る。

【０００３】ところで、モジュール構造物１０は、輸送
条件に応じて多数の小部分に分割されて輸送され、モジ
ュール構造物１０を据え付ける現地で組み立てるもので
あった。

【０００４】しかしながら、このような方法では、組立
完成までに長期間を要すること、また、組立に際しての
高所作業での安全性等の問題があった。

【０００５】最近これらの問題点を解決すべく、製品の
高品質化、現地据付け期間の短縮、強いては現地での安
全性の向上を目的に、付帯設備を含めて構造物の大型モ
ジュール化工法が種々提案されている。

【０００６】最近の大型モジュール化工法では、モジュ
ール構造物１０の輸送・据付には図１０に示すような大
型クレーン９でモジュール構造物１０の全体を吊り上げ
降ろし、または図１１に示すようなドーリー（大型構造
物搬送用の特殊車車輌）１１での持ち上げ降ろしを活用
している。なお、２４は輸送支持点である。

【０００７】しかし、この大型モジュール化工法におけ
る輸送・据付時には、据付状態では荷重は柱２および柱
脚８を介して基礎１へ伝達されるのに対して、図１０及
び図１１に示す輸送支持点２４でサポートされることに
なり、本来のモジュール構造物１０に働く力の流れが変
化するので、図１２及び図１３に示すように、モジュー
ル構造物１０の梁３には上または下向きに反った変形
（歪み）が発生してしまう。

【０００８】そこで、従来では、この変形を低減するた
めに、図１５に示すように、モジュール構造物１０自体
の剛性を向上させるため、例えばサイズアップして梁１
３としたり、或いは図１４に示すように、仮設補強材１
２を追加して補強する等の対策を講じて変形量が制限値
以下となるよう設計している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
及び図１５のような対策を講じても、モジュール構造物
１０の輸送・据付時の変形を完全に無くすことは、不可
能であり、塑性変形により、永久変形として据付後のモ
ジュール構造物１０に影響を与え続けることとなる。

【００１０】また、上述したように、この永久変形を小
さくするために仮設補強材１２を設けたり、サイズアッ
プを図ることは、設備過剰につながる。

【００１１】すなわち、従来のモジュール化工法におけ
る課題は、 １）輸送・据付時に発生する変形を解消できない。

【００１２】２）輸送・据付時に発生する変形を制限値
以下に低減させるためには、サイズアップした梁１３
や、仮設補強材１２の追加が必要となるため、モジュー
ル化工法を採用しない構造物と比較してコストが増加す
る。

【００１３】３）輸送・据付後の残留する変形のため、
図１６に示すように、他のモジュール構造物１４との間
に隙間１６が生じモジュール構造物の建方精度に影響
し、また、積層して設けられる構造物１５等の建方精度
に影響する。

【００１４】本発明の目的は、工場にて一体モジュール
として製作、輸送することによって、従来、付加されて
きた輸送・据付時の設計条件も軽減でき、現地での大幅
な据付精度向上も計れるとともに信頼性の高いモジュー
ル構造物およびその建設方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題は、アンカーボ
ルトに固定されたベースプレートの上に、モジュール構
造物の柱を載せて建設するモジュール構造物において、
前記ベースプレートと前記柱の基礎取合面に、前記ベー
スプレートと前記柱の位置を調整する位置調整機構を設
けた第１の手段により達成される。

【００１６】前記課題は、アンカーボルトに固定された
ベースプレートの上に、モジュール構造物の柱を載せ
て、モジュール構造物を建設するモジュール構造物の建
設方法において、前記ベースプレートと前記柱の基礎取
合面に、前記ベースプレートと前記柱の位置を調整する
位置調整機構を設け、前記ベースプレート側の位置調整
機構と前記柱側の位置調整機構同士の係合によって前記
ベースプレートと前記柱の位置を調整し、その後に前記
ベースプレートと前記柱の柱脚を溶接して一体構造とす
る第２の手段により達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】まず、本発明の第１の実施の形態について
説明する。

【００１９】図１は本発明の第１の実施の形態の柱脚と
基礎との取合構造を示す説明図、図２は図１に示す取合
構造を示す説明図、図３は図１に示すモジュール構造物
を据え付ける前の状態を示す説明図、図４は図３に示す
取合工法を示す説明図である。

【００２０】これらの図において、１はコンクリート基
礎、２は柱、３は梁、８は柱２の下端に設けた柱脚、１
０はモジュール構造物、１８はコンクリート基礎１側に
埋設して設けられるアンカープレート（ベースプレー
ト）、１９はアンカープレート１８を固定するアンカー
ボルト、２０はアンカープレート１８上に突設した突起
物、２１は溶接部、２２は柱脚８側に突起物２０に対応
する嵌め込み用ガイド、２３は接触部である。

【００２１】本第１の実施の形態を示すモジュール構造
物１０の柱脚８と基礎１との取合構造を図１及び図２に
示してある。

【００２２】図２に示すように、コンクリート基礎１に
はアンカーボルト１９及びアンカープレート１８が埋設
されている。このアンカープレート１８の上面には、傾
斜面２０ａを有する突起物２０が設けられている。一
方、柱２の柱脚８には底面から凹部が形成され、この凹
部には、突起物２０の嵌め込み用ガイド２２が設けられ
ている。そして、据付け完了後には、図２に示すよう
に、アンカープレート１８の突起物２０に柱２の柱脚８
の凹部が嵌め込まれて突起物２０の傾斜面２０ａと柱脚
８の嵌め込み用ガイド２２が面接触した状態となってい
る。したがって、輸送据付時における柱脚８部に発生す
る変形は、傾斜面２０ａ付き突起物２０に柱２の柱脚８
の嵌め込み用ガイド２２が接触しながらモジュール構造
物１０の自重により滑り落ちるので、柱脚８部に発生す
る変形があっても、正規の寸法にて埋設されているアン
カープレート１８の突起物２０に柱脚８の嵌め込み用ガ
イド２２が嵌まり合うことで変形修正荷重を掛けること
なく柱２及び梁３の変形が修正されて、モジュール構造
物１０を正確な位置に据付けることができる。これらの
アンカープレート１８の傾斜面２０ａ付き突起物２０、
柱脚８の嵌め込み用ガイド２２が位置調整機構を構成し
ている。

【００２３】次に、モジュール構造物の建設方法を説明
する。なお、以下の説明は図３の左端の柱２の柱脚８と
アンカープレート１８の突起物２０との関係について述
べる。図３の左端の柱２の柱脚８の状態が図４の実線で
示す柱２の柱脚８の状態に対応している。

【００２４】現地設定時に、図３に示すように、各柱２
の柱脚８が各アンカープレート１８の突起物２０にそれ
ぞれ対応するように、例えば大型クレーン等で据付け場
所に輸送し、吊り降ろす。上述したように大型クレーン
でモジュール構造物１０を吊り上げていると、図３に示
すように、変形が生じており、つまり両端の柱２は上方
にいくにしたがって内側にそれぞれ傾斜している。ここ
で、更に大型クレーンを吊り降ろすと、図４の実線で示
す柱２の柱脚８は、図４の２点鎖線で示す位置となっ
て、下方に位置しているアンカープレート１８の突起物
２０に突き当たる。この際、上述したように変形により
両端の柱２は傾斜し、下端の柱脚８はそれぞれ外側に傾
いてずれているので、図４で示す左端の柱２の場合、吊
り降ろされてきた柱２の柱脚８は、内側（図４で右側）
の嵌め込み用ガイド２２の下縁がアンカープレート１８
の突起物２０の右側の傾斜面２０ａに突き当たる（図４
に示す接触部２３）。すると、柱脚８側の傾斜付き嵌め
込み用ガイド２２の内面と基礎８側の突起物２０の傾斜
面２０ａとが接触部２３で接触した後、モジュール構造
物１０の自重による重力方向の力により傾斜面２０ａを
滑り落ち、変形修正用の２次的な荷重を与えることな
く、図１及び図２に示すように正規な基礎位置でのモジ
ュール構造物１０の設置が可能となる。

【００２５】すなわち、前記図１２及び図１３に示すよ
うに従来は輸送・据付時に発生した変形は据付後もその
ままの形で残っていたが、本第１の実施の形態では、図
４に示すように、柱脚８側の傾斜付き嵌め込み用ガイド
２２が突起物２０の傾斜面２０ａを滑り落ちる構造とし
たので、据付時の変形は、アンカープレート１８側の突
起物２０の傾斜面２０ａにモジュール構造物１０の柱脚
８の傾斜付き嵌め込み用ガイド２２の内面が接触し、モ
ジュール構造物１０の自重により傾斜面２０ａに沿って
形で滑り落ちることにより、強制的にモジュール構造物
１０の変形が修正されて正規な位置での据付が可能とな
る。

【００２６】なお、右端の柱２の柱脚８では左側の傾斜
付き嵌め込み用ガイド２２が基礎８側の突起物２０の傾
斜面２０ａのうちの左側の傾斜面２０ａとが突き当たっ
て傾斜面２０ａを滑り落ちる。したがって、両端の柱
２，２の柱脚８，８が基礎８側の突起物２０と嵌まり合
うことによって両柱脚８，８がそれぞれ外側に押し広げ
られ、変形が修正されることになる。勿論、一方の柱が
変形していない場合でも、他方の柱の変形を修正でき
る。

【００２７】このようにして傾斜面２０ａ付き突起物２
０を有する基礎構造に柱脚８を嵌め込んだ後に、アンカ
ープレート１８側とモジュール構造物１０の柱脚８側と
を溶接部２１にて接続し、据付が完了する。

【００２８】このような前記第１の実施の形態にあって
は、輸送・据付時にモジュール構造物１０の柱脚８に生
じた変形は、柱脚８側の傾斜付き嵌め込み用ガイド２２
と傾斜付き突起物２０を有する基礎取合構造を使用する
ので、現地設定時に柱脚８側の傾斜付き嵌め込み用ガイ
ド２２内面と基礎１側の突起物２０傾斜面２０ａとが接
触部２３で接触し、モジュール構造物１０の自重による
重力方向の力により傾斜面２０ａを滑り落ちて傾斜付き
突起物２０に嵌め込み用ガイド２２，２２が嵌合する。
このように嵌め込み用ガイド２２が傾斜面２０ａを滑り
落ちることにより、嵌め込み用ガイド２２は図４の右方
向に変位させられて柱脚８（及び柱２）に生じた変形が
修正され、さらにこの修正によって梁３の変形も修正さ
れるので、変形修正用の２次的な荷重を与えることな
く、正規な基礎位置でのモジュール構造物１０の設置
（据付け）が可能となる。

【００２９】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００３０】図５は本発明の第２の実施の形態の柱脚と
基礎との取合構造を示す説明図、図６は図５に示す取合
工法を示す説明図である。なお、前記第１の実施の形態
と同一部分もしくはほぼ同一部分には同一符号を付して
詳細な説明を省略する。

【００３１】この第２の実施の形態は、図５及び図６に
示すように、傾斜面２００ａを有する突起物２００がモ
ジュール構造物１０の柱脚８部の外側に位置するように
それぞれ設けられてあり、したがって、突起物２００に
よってアンカープレート１８上の中央部分は凹段部状に
なっている。また、突起物２００の傾斜面２００ａと接
触する、傾斜面２５，２５が柱脚８の両端にそれぞれ設
けられている。この第２の実施の形態でも、図６に示す
ように接触点２３で突き当たり、滑り落ちるようになっ
ている。

【００３２】なお、特に説明していない部分は前記第１
の実施の形態と同様である。

【００３３】このような前記第２の実施の形態にあって
は、モジュール構造物１０の柱脚８の両端に傾斜面２５
を設け、傾斜面２５の上縁が突起物２００の傾斜面２０
０ａと接触点２３で突き当たり、傾斜面２５が滑り落ち
て柱脚８が突起物２００間に柱脚８が嵌合するようにし
てあるので、柱２の形状に関係なく、図１乃至図４に示
す前記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００３４】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。

【００３５】図７は本発明の第３の実施の形態の柱脚と
基礎との取合構造を示す説明図、図８は図７に示す取合
工法を示す説明図である。なお、前記第１の実施の形態
と同一部分もしくはほぼ同一部分には同一符号を付して
詳細な説明を省略する。

【００３６】この第３の実施の形態では、図７及び図８
に示すように、前記図１乃至図４に示す第１の実施の形
態とは逆に、モジュール構造物１０の柱脚８の下面中央
部に傾斜面３００ａ付きの突起物３００を下方に向けて
突設し、アンカープレート２６側には突起物３００の嵌
め込み用凹部（もしくは孔）２７が設けてある。この嵌
め込み用凹部２７には、傾斜面３００ａにそれぞれ対向
する側面を傾斜面としてガイド２７ａが設けられてい
る。

【００３７】この第３の実施の形態でも、図８に示すよ
うに突起物３００の傾斜面３００ａにガイド２７ａの上
縁（接触点２３）が突き当たり、突起物３００の傾斜面
３００ａが滑り落ちて嵌め込み用凹部２７に突起物３０
０が嵌合するようになっており、前記第１の実施の形態
と同様の作用効果を得ることができる。なお、特に説明
していない部分は前記第１の実施の形態と同様である。

【００３８】

【発明の効果】請求項１，２記載の発明によれば、以下
の作用効果を奏する。

【００３９】1)モジュール構造物の自重によって位置調
整機構により変形を解消するようにしたため、輸送・据
付時に発生する変形を無視できることになり、また、設
計条件に変形を防ぐように考慮する必要がないので、モ
ジュール構造物の剛性向上を図る必要がなく、また輸送
用・仮設補強部材を追設する必要がなくなり、コストア
ップを抑えられる。

【００４０】2)モジュール構造物の建方精度も、位置調
整機構により変形を解消することにより向上し、より正
確で効率的な現地据付が可能となる。

【００４１】3)前記1)，2)項から、工場にて一体モジュ
ールとして製作、輸送することによって、従来、付加さ
れてきた輸送・据付時の設計条件も軽減でき、現地での
大幅な据付精度向上も計れるとともに信頼性の高いモジ
ュール構造物およびその建設方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の柱脚と基礎との取
合構造を示す説明図である。

【図２】図１に示す取合構造を示す説明図である。

【図３】図１に示すモジュール構造物を据え付ける前の
状態を示す説明図である。

【図４】図３に示す取合工法を示す説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の柱脚と基礎との取
合構造を示す説明図である。

【図６】図５に示す取合工法を示す説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態の柱脚と基礎との取
合構造を示す説明図である。

【図８】図７に示す取合工法を示す説明図である。

【図９】従来のモジュール構造物の概略構成図である。

【図１０】大型クレーンによるモジュール構造物の吊り
上げ状態を示す説明図である。

【図１１】ドーリーによるモジュール構造物の輸送状態
を示す説明図である。

【図１２】図８に示す大型クレーンによる吊り上げ時の
変形を示す説明図である。

【図１３】図９に示すドーリーによる輸送時の変形を示
す説明図である。

【図１４】従来の、大型クレーンによる吊り上げ時の変
形防止対策を示す説明図である。

【図１５】従来の、ドーリーによる輸送時の変形防止対
策を示す説明図である。

【図１６】建方に影響する輸送・据付時の変形を示す説
明図である。

【符号の説明】 １ コンクリート基礎 ２ 柱 ３ 梁 ４、５、６ 機器 ７ 床 ８ 柱脚 １０ モジュール構造物 １８，２６ アンカープレート １９ アンカーボルト ２０，２００，３００ 突起物 ２１ 溶接 ２２ 柱脚側の嵌め込み用ガイド ２３ 接触部 ２０ａ，２００ａ，３００ａ 傾斜面 ２５ 傾斜面 ２７ 嵌め込み用凹部 ２７ａ 嵌め込み用ガイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカーボルトに固定されたベースプレ
   ートの上に、モジュール構造物の柱を載せて建設するモ
   ジュール構造物において、 前記ベースプレートと前記柱の基礎取合面に、前記ベー
   スプレートと前記柱の位置を調整する位置調整機構を設
   けたことを特徴とするモジュール構造物。
2. 【請求項２】 アンカーボルトに固定されたベースプレ
   ートの上に、モジュール構造物の柱を載せて、モジュー
   ル構造物を建設するモジュール構造物の建設方法におい
   て、 前記ベースプレートと前記柱の基礎取合面に、前記ベー
   スプレートと前記柱の位置を調整する位置調整機構を設
   け、 前記ベースプレート側の位置調整機構と前記柱側の位置
   調整機構同士の係合によって前記ベースプレートと前記
   柱の位置を調整し、その後に前記ベースプレートと前記
   柱の柱脚を溶接して一体構造とすることを特徴とするモ
   ジュール構造物の建設方法。