JP2011047199A - 不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ソーラーパネル支持構造物の総重量と掘削土重量とを釣り合わせて不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法を提供する。
【解決手段】ソーラーパネル支持構造物本体は、同ソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して設置された容器構造のコンクリート基礎構造体と、コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てた鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネルと、ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、支持構造物本体の総重量が前記掘削土より軽量に構築されており、コンクリート基礎構造体本体の容器構造部に、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を溜める。
【選択図】 図4
【解決手段】ソーラーパネル支持構造物本体は、同ソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して設置された容器構造のコンクリート基礎構造体と、コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てた鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネルと、ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、支持構造物本体の総重量が前記掘削土より軽量に構築されており、コンクリート基礎構造体本体の容器構造部に、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を溜める。
【選択図】 図4
Description
この発明は、軟弱地盤上に設置される不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法の技術分野に属し、更に云うと、ソーラーパネル支持構造物の総重量と掘削土重量とを釣り合わせて不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法に関する。
従前より、環境に優しい自然エネルギーを利用した発電装置として、太陽光を用いセルを集合させたソーラーパネルが最もポピュラーなものとされ、その利用率も高くなってきている。最近では、前記ソーラーパネルを長手方向に100〜300m連続して設置する大規模なソーラーパネル支持構造物が構築され、同ソーラーパネル支持構造物を使用したメガソーラー発電所の建設が始まっている。
こうした、大規模なメガソーラー発電所の建設場所としては、海岸沿いの土地が広く利用されている。
こうした、大規模なメガソーラー発電所の建設場所としては、海岸沿いの土地が広く利用されている。
しかし、海岸沿いの土地は、軟弱地盤であることが多く、ソーラーパネル支持構造物に不同沈下を生じさせる問題がある。従来から不同沈下の防止対策として一般的に、例えば図11Aに示すように、先端が支持層Sに達する支持杭11を打ち込み、同支持杭11の先端に上向きに働く先端支持力、及び杭中間の摩擦力によって沈下を防止する杭基礎構造や、図11Bに示すように、軟弱地盤を、地盤の土とセメント系固化剤(地盤改良用セメント)とを混ぜ合わせて固化して地盤改良12を施し地盤の耐力を増大させて沈下を防止する地盤改良構造など多数ある。
しかし、何れも基礎工事前の面倒な工程が多く、工期が長くなると共に、コストも高くなる。また、何れも重量構造物を対象とした構造であり、軽量なソーラーパネル支持構造物の沈下対策としては大掛かり過ぎで合理的ではないという問題がある。
現在のところ、不同沈下を必要充分に防止する合理的なソーラーパネル支持構造物は見聞きしないし、開示もない。
しかし、何れも基礎工事前の面倒な工程が多く、工期が長くなると共に、コストも高くなる。また、何れも重量構造物を対象とした構造であり、軽量なソーラーパネル支持構造物の沈下対策としては大掛かり過ぎで合理的ではないという問題がある。
現在のところ、不同沈下を必要充分に防止する合理的なソーラーパネル支持構造物は見聞きしないし、開示もない。
ところで、下記の特許文献1には、不同沈下を経済的且つ合理的に防止する建築構造物(重量構造物)が開示されている。
即ち、掘削土よりも嵩比重が小さい軽量資材を掘削坑の底面に敷設して、床コンクリートの下面を軽量資材を介して、掘削坑の底面で支持可能に建物下部を埋設し、建物下部の埋設深さが、掘削土の総重量と建物重量とが略釣り合う深さになるように、掘削土を建物の外周部に盛土する。つまり、実際に出来上がった建物の総重量と地盤側から建物に作用する圧力とが略釣り合うように掘削土を盛土することで、建物の沈下を効果的に防止する構造である。
即ち、掘削土よりも嵩比重が小さい軽量資材を掘削坑の底面に敷設して、床コンクリートの下面を軽量資材を介して、掘削坑の底面で支持可能に建物下部を埋設し、建物下部の埋設深さが、掘削土の総重量と建物重量とが略釣り合う深さになるように、掘削土を建物の外周部に盛土する。つまり、実際に出来上がった建物の総重量と地盤側から建物に作用する圧力とが略釣り合うように掘削土を盛土することで、建物の沈下を効果的に防止する構造である。
上記特許文献1の発明は、建物の総重量と地盤側から建物に作用する圧力とを略釣り合わせることで、沈下を防止する合理性、経済性は認められる。
しかし、この発明は以下に示す理由からソーラーパネル支持構造物に適用できる発明ではない。
1)前記ソーラーパネル支持構造物は、ソーラーパネルの交換や部材の交換等により重量の変化が生じたり、地下水位の上昇により構造物重量が地盤からの圧力と釣り合わなくなることがあり、前記支持構造物の重量を容易に調整して不同沈下を防止させることが求められる。
特許文献1の発明は、床コンクリートの下面に、掘削土より嵩比重が小さい軽量資材を介在させることで構造物の総重量を掘削土重量よりも軽量にしておき、その後、掘削土重量と建物重量とが釣り合う深さの盛土により両重量をバランスさせる方法である。したがって、構造物重量が変化した場合、建物外周に積み上げた盛土の量を減らしたり増やしたりする必要がある、しかし、この方法は非常に面倒であるし正確に盛土の量を増減させることは難しく、ソーラーパネル支持構造物に適用することは難しい。
しかし、この発明は以下に示す理由からソーラーパネル支持構造物に適用できる発明ではない。
1)前記ソーラーパネル支持構造物は、ソーラーパネルの交換や部材の交換等により重量の変化が生じたり、地下水位の上昇により構造物重量が地盤からの圧力と釣り合わなくなることがあり、前記支持構造物の重量を容易に調整して不同沈下を防止させることが求められる。
特許文献1の発明は、床コンクリートの下面に、掘削土より嵩比重が小さい軽量資材を介在させることで構造物の総重量を掘削土重量よりも軽量にしておき、その後、掘削土重量と建物重量とが釣り合う深さの盛土により両重量をバランスさせる方法である。したがって、構造物重量が変化した場合、建物外周に積み上げた盛土の量を減らしたり増やしたりする必要がある、しかし、この方法は非常に面倒であるし正確に盛土の量を増減させることは難しく、ソーラーパネル支持構造物に適用することは難しい。
2)また、前記ソーラーパネル支持構造物は、予測不能な大きな不同沈下や、上述した地下水位が上昇した場合、前記ソーラーパネルの高さレベルと傾斜角度に大きなズレが生じてしまう。ソーラーパネルは最も効率的に太陽光を取り入れられる傾斜位置が計算されて設置されているので、その傾斜角度が変化すると想定電力に達しないという問題が生じてしまう。しかし、上記特許文献1の発明は、ソーラーパネルの高さや傾斜角度のズレを適切に対処できる機構や手段が一切無いため、やはりソーラーパネル支持構造物には適用できないものである。
ところで、ソーラーパネルは、25℃を超えると発電効率が下がることが知られている。したがって、消費電力が最も激しく25℃を超える日が続く真夏においては、深刻な問題の要因となる虞がある。その対策として給水ポンプ等によりソーラーパネルへ水を散水してパネルの温度上昇を抑制する方法があるが、コストが高くメンテナンスが面倒であることから実用が懸念されている。
したがって、本発明の目的は、上記課題点を解決することであり、軟弱地盤上に設置するソーラーパネル支持構造物本体の総重量と掘削土重量とを水量を調節してバランスさせて同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及びその不同沈下防止方法を提供することである。更に云うと、ソーラーパネル支持構造物本体の軽減化や地下水位の上昇にも直ちに対応でき、ソーラーパネルの角度の調整が容易にできる不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法を提供することにある。
本発明の次の目的は、ソーラーパネルの温度上昇を気化熱を効果的に利用して抑制してソーラーパネルの良好な発電効率を保持する不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下方法を提供することにある。
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物は、
軟弱地盤上に設置される不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物であって、
前記ソーラーパネル支持構造物本体は、同ソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して略一定の深さの溝を形成し、同掘削溝内へ設置された水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体と、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てた鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネルと、同ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、同支持構造物本体の総重量が前記掘削土より軽量に構築されていること、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部に、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を溜めることを特徴とする。
軟弱地盤上に設置される不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物であって、
前記ソーラーパネル支持構造物本体は、同ソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して略一定の深さの溝を形成し、同掘削溝内へ設置された水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体と、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てた鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネルと、同ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、同支持構造物本体の総重量が前記掘削土より軽量に構築されていること、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部に、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を溜めることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物において、
容器構造のコンクリート基礎構造体の一方の側壁から立ち上がる鉄骨柱の下部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルの傾斜角度が調節されることを特徴とする。
容器構造のコンクリート基礎構造体の一方の側壁から立ち上がる鉄骨柱の下部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルの傾斜角度が調節されることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物において、
容器構造のコンクリート基礎構造体の他方の側壁の上端部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルのレベル及び傾斜角度が調節されることを特徴とする。
容器構造のコンクリート基礎構造体の他方の側壁の上端部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルのレベル及び傾斜角度が調節されることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物において、
水揚げ部材は、毛細管現象により水を吸い揚げることが可能な不織布であることを特徴とする。
水揚げ部材は、毛細管現象により水を吸い揚げることが可能な不織布であることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物において、
水を貯め入れるコンクリート基礎構造体の水槽側壁には、前記ソーラーパネル支持構造物の総重量と掘削土重量とが略同じとなる高さ位置に排水手段が設けられて自動貯水量を調整されることを特徴とする。
水を貯め入れるコンクリート基礎構造体の水槽側壁には、前記ソーラーパネル支持構造物の総重量と掘削土重量とが略同じとなる高さ位置に排水手段が設けられて自動貯水量を調整されることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物において、
容器構造のコンクリート基礎構造体が、長さ方向に間隔を開けて分割した水槽を独立した構造で配置されることを特徴とする。
容器構造のコンクリート基礎構造体が、長さ方向に間隔を開けて分割した水槽を独立した構造で配置されることを特徴とする。
請求項7に記載した発明に係る、ソーラーパネル支持構造物の不同沈下防止方法は、
軟弱地盤上に設置されるソーラーパネル支持構造物の不同沈下防止方法であって、
軟弱地盤に前記支持構造物本体の重量を超える体積量を掘削して略一定深さの掘削溝を形成し、
同掘削溝内へ水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体を構築し、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に鉄骨柱を建て、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜したソーラーパネルを取り付けて、総重量が前記掘削土よりも軽量のソーラーパネル支持構造物本体を構築し、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部へ、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を充填して不同沈下を防止することを特徴とする。
軟弱地盤上に設置されるソーラーパネル支持構造物の不同沈下防止方法であって、
軟弱地盤に前記支持構造物本体の重量を超える体積量を掘削して略一定深さの掘削溝を形成し、
同掘削溝内へ水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体を構築し、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に鉄骨柱を建て、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜したソーラーパネルを取り付けて、総重量が前記掘削土よりも軽量のソーラーパネル支持構造物本体を構築し、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部へ、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を充填して不同沈下を防止することを特徴とする。
請求項1〜7に記載した発明に係る不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法は、以下のような効果を奏する。
本発明のソーラーパネル支持構造物本体は、同支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して形成された掘削溝へ設置した容器構造のコンクリート基礎構造体と、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てる鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端と間に取り付けるソーラーパネルと、同ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、同支持構造物本体の総重量は前記掘削土より軽量に構築する。そして、前記基礎構造体本体の容器構造部に、同支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とを釣り合わせる水量を溜める構成とした。
つまり、掘削する土の重量をソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える重量として、ソーラーパネル支持構造物を支持する耐力を本来的に持たせ、その差分を水量で調整する調整機構により、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量を掘削土重量とバランスさせるものである。前記掘削土重量は、地盤側が同構造物を支持する耐力として本来有しているので、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と地盤耐力とが釣り合う結果、不同沈下を確実に且つ簡易に防止することができる。
本発明のソーラーパネル支持構造物本体は、同支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して形成された掘削溝へ設置した容器構造のコンクリート基礎構造体と、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てる鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端と間に取り付けるソーラーパネルと、同ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、同支持構造物本体の総重量は前記掘削土より軽量に構築する。そして、前記基礎構造体本体の容器構造部に、同支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とを釣り合わせる水量を溜める構成とした。
つまり、掘削する土の重量をソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える重量として、ソーラーパネル支持構造物を支持する耐力を本来的に持たせ、その差分を水量で調整する調整機構により、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量を掘削土重量とバランスさせるものである。前記掘削土重量は、地盤側が同構造物を支持する耐力として本来有しているので、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と地盤耐力とが釣り合う結果、不同沈下を確実に且つ簡易に防止することができる。
更に、将来、ソーラーパネルを交換したり、部材の交換等によってソーラーパネル支持構造物自体の重量が軽減化する場合や、地下水の上昇によって前記支持構造物の総重量を増やす必要がある場合には、コンクリート基礎構造体へ貯める水量を増減することで容易に対応することができる。
また、コンクリート基礎構造体の容器構造部の内壁に、前記ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と掘削土の重量とが略同じとなる高さ位置の排水手段を設けておくと、貯水量を自動調整するので、大雨が降ってもソーラーパネル支持構造物の総重量を常に一定に保って、不同沈下を確実に防止することができる。
また、前記水揚げ部材は、その下端部がコンクリート基礎構造体の容器構造部の貯水に浸水させるので、毛細管現象により前記水を常時吸い上げてソーラーパネル全体へ行き渡らせ、その気化熱によりソーラーパネルの温度上昇を効果的に抑制することができる。
また、前記水揚げ部材は、その下端部がコンクリート基礎構造体の容器構造部の貯水に浸水させるので、毛細管現象により前記水を常時吸い上げてソーラーパネル全体へ行き渡らせ、その気化熱によりソーラーパネルの温度上昇を効果的に抑制することができる。
前記コンクリート基礎構造体の側壁部の上面から立ち上がる鉄骨柱の下部又はコンクリート基礎構造体の他方の側壁の上端にレベル調整機構を設けているので、予測不能な不同沈下や、地下水の上昇などによりソーラーパネルの傾斜角度がずれた場合には、発電効率の高い傾斜角度に容易に調整することができる。更には、鉄骨柱の下部とコンクリート基礎構造体の側壁の上端の両方にレベル調整機構を設けて、ソーラーパネルの高さと角度の両方を自在に調整して、季節等の変化に対応したフレキシブルな調整が可能となる。
本発明は、軟弱地盤上に設置される不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物1である。
前記ソーラーパネル支持構造物本体1は、同支持構造物本体1の重量を超える体積量の軟弱地盤Gを掘削して略一定の深さの溝Kを形成し、同掘削溝K内へ設置された水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体2と、同コンクリート基礎構造体2の一方の側壁2aの上端に建てた鉄骨柱3と、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2b上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネル4と、同ソーラーパネル4の裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体2の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5とから成り、同支持構造物本体1の総重量が前記掘削土より軽量に構築されていること、
前記コンクリート基礎構造体本体1の容器構造部Yには、ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量が溜めることを特徴とする
前記ソーラーパネル支持構造物本体1は、同支持構造物本体1の重量を超える体積量の軟弱地盤Gを掘削して略一定の深さの溝Kを形成し、同掘削溝K内へ設置された水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体2と、同コンクリート基礎構造体2の一方の側壁2aの上端に建てた鉄骨柱3と、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2b上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネル4と、同ソーラーパネル4の裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体2の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5とから成り、同支持構造物本体1の総重量が前記掘削土より軽量に構築されていること、
前記コンクリート基礎構造体本体1の容器構造部Yには、ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量が溜めることを特徴とする
以下に、本発明を図1〜7に示した実施例に基づいて説明する。
本発明は、大規模なメガソーラー発電所の建設の際、軟弱地盤上に設置されるソーラーパネル4を長手方向に200〜300m一連に設置するソーラーパネル支持構造物本体1に好適に実施される。
本発明は、大規模なメガソーラー発電所の建設の際、軟弱地盤上に設置されるソーラーパネル4を長手方向に200〜300m一連に設置するソーラーパネル支持構造物本体1に好適に実施される。
先ず、図1に示すように、軟弱地盤Gを前記ソーラーパネル支持構造物本体1の設置範囲内を略一定の深さ(本実施例では深さ1mとした)掘削して掘削溝Kを形成する。掘削溝Kは、幅4m、長さ200mの横長の溝である。掘削する土の量は、前記ソーラーパネル支持構造物本体1を組み立てた際の重量を超える体積分とされている。つまり、地盤にソーラーパネル支持構造物1を支持する耐力を本来的に持たせている。このソーラーパネル支持構造物本体1の重量(自重)は、設計時に容易に計算できるものである。
次に、前記掘削溝K内へ、ソーラーパネル支持構造物本体1が構築される。ソーラーパネル支持構造物本体1は、図4に示すように、水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体2と、同コンクリート基礎構造体1の一方の側壁2aの上端に建てた鉄骨柱3と、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2b上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネル4と、同ソーラーパネル4の裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体1の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5とから構成されている。
次に、前記掘削溝K内へ、ソーラーパネル支持構造物本体1が構築される。ソーラーパネル支持構造物本体1は、図4に示すように、水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体2と、同コンクリート基礎構造体1の一方の側壁2aの上端に建てた鉄骨柱3と、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2b上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネル4と、同ソーラーパネル4の裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体1の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5とから構成されている。
具体的には、先ず、同掘削溝Kへ容器構造のコンクリート基礎構造体2を構築する。このコンクリート基礎構造体2は、予め工場等で構築されるプレキャスト製のコンクリート体であり、クレーン等により前記掘削溝K内へ設置される。
前記コンクリート基礎構造体2の具体的な構築工法は、図3に示すように、幅が4m、長さが6mで断面形状がコ字形状で左右端が開口しているコンクリートブロック21…を一連に連続して掘削溝Kの長さ200mまで連続して並べ、その両端部には、左右のいずれか一方に止め壁20aを設けたコンクリートブロック20、20を対峙するようにそれぞれ設置して容器構造部Yが形成され、同容器構造部Yの内側面にセメント系塗り防水が施して、水を溜め入れ可能な構造とする。
前記コンクリート基礎構造体2の容器構造部Yの側壁2aには、前記ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と掘削土重量とが同じとなる高さ位置Lに排水手段6を設けている(図4参照)。したがって、大雨が降ってもソーラーパネル支持構造物の総重量を常に一定に保って、不同沈下を確実に防止する。図示例では、コンクリート基礎構造体2の側壁2aの、掘削土重量と同じとなる高さL位置に排水口6を設けた場合を示した。勿論この限りではなく、通常に使用される排水手段が適宜用いられる。
前記コンクリート基礎構造体2の具体的な構築工法は、図3に示すように、幅が4m、長さが6mで断面形状がコ字形状で左右端が開口しているコンクリートブロック21…を一連に連続して掘削溝Kの長さ200mまで連続して並べ、その両端部には、左右のいずれか一方に止め壁20aを設けたコンクリートブロック20、20を対峙するようにそれぞれ設置して容器構造部Yが形成され、同容器構造部Yの内側面にセメント系塗り防水が施して、水を溜め入れ可能な構造とする。
前記コンクリート基礎構造体2の容器構造部Yの側壁2aには、前記ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と掘削土重量とが同じとなる高さ位置Lに排水手段6を設けている(図4参照)。したがって、大雨が降ってもソーラーパネル支持構造物の総重量を常に一定に保って、不同沈下を確実に防止する。図示例では、コンクリート基礎構造体2の側壁2aの、掘削土重量と同じとなる高さL位置に排水口6を設けた場合を示した。勿論この限りではなく、通常に使用される排水手段が適宜用いられる。
前記コンクリート基礎構造体2は、上記の如く長手方向に連続する形態の限りではなく、図10に示したように、例えば幅が4m、長さが6mで独立した容器構造部Yとするコンクリート基礎構造体2’を形成し、同コンクリート基礎構造体2’を長さ方向に間隔を空けて分割した構造とすることも好適に実施される。この場合、200mにも及ぶソーラーパネル支持構造物本体1をメンテナンスする際、前記コンクリート基礎構造体2’、2’の隙間Sを利用して同支持構造物1を横断できて作業性が良い。
次に、図4、図6に示すように、同コンクリート基礎構造体2の一方の側壁2aの上端に鉄骨柱3を建てる。前記鉄骨柱3は長手方向に一定の間隔(約6m)を空けて複数本立設される。そして、隣接する鉄骨柱3、3の間には交叉筋30が架設されて剛性を備えることが好適に実施される。
そして、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2bの上端との間に20°〜45°傾斜させたソーラーパネル4を取り付ける。前記ソーラーパネル4は、長さ方向に200m一連に連続して取り付ける(図5参照)。
続いて、前記ソーラーパネル4の裏面全体を覆い、下端部がコンクリート基礎構造体2の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5を設置する。前記水揚げ部材5は、毛細管現象により前記水槽内へ貯められる水を吸い揚げ可能な不織布である。この水揚げ部材5により、容器構造部Yの水が常時ソーラーパネル4の裏面全体に行き渡り、その気化熱により同ソーラーパネル4の温度上昇を抑制することができる。尚、図示することは省略したが、万が一日照りが続いて、コンクリート基礎構造体2内の水が干上がらないために、送水手段を設けて常に水揚げ部材5が水を吸い上げるに足りる水をコンクリート基礎構造体2に溜めるようにしておくことが好ましい。
上記一連の手順により構築された水を貯め入れる前のソーラーパネル支持構造物本体1の総重量は、図1で掘削された掘削土重量より軽量である。
そして、同鉄骨柱3の上部と前記コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2bの上端との間に20°〜45°傾斜させたソーラーパネル4を取り付ける。前記ソーラーパネル4は、長さ方向に200m一連に連続して取り付ける(図5参照)。
続いて、前記ソーラーパネル4の裏面全体を覆い、下端部がコンクリート基礎構造体2の水槽内部へ垂れる水揚げ部材5を設置する。前記水揚げ部材5は、毛細管現象により前記水槽内へ貯められる水を吸い揚げ可能な不織布である。この水揚げ部材5により、容器構造部Yの水が常時ソーラーパネル4の裏面全体に行き渡り、その気化熱により同ソーラーパネル4の温度上昇を抑制することができる。尚、図示することは省略したが、万が一日照りが続いて、コンクリート基礎構造体2内の水が干上がらないために、送水手段を設けて常に水揚げ部材5が水を吸い上げるに足りる水をコンクリート基礎構造体2に溜めるようにしておくことが好ましい。
上記一連の手順により構築された水を貯め入れる前のソーラーパネル支持構造物本体1の総重量は、図1で掘削された掘削土重量より軽量である。
上記のソーラーパネル支持構造物本体1には、不同沈下又は地下水の上昇により同ソーラーパネル4の上記傾斜位置がずれる場合に高さレベルを調整する手段が講じられている。
例えば、前記ソーラーパネル4の上部を支持する前記鉄骨柱3の下部に、ソーラーパネル4の傾斜角度を調整可能なレベル調整機構7を設けている。このレベル調整機構7は、具体的には図7の拡大図に示すように、前記側壁2aの上端面に立設される鉄骨柱3を上下方向にスライドさせるガイドプレート70、70と、同ガイドプレート70の上部に設けられたピン孔71と、鉄骨柱3の上下方向の高さを保持するボルトピン72とで構成されている。また、前記鉄骨柱3の下端部には幅方向に貫通するピン孔30が上下方向に複数設けられている。
例えば、前記ソーラーパネル4の上部を支持する前記鉄骨柱3の下部に、ソーラーパネル4の傾斜角度を調整可能なレベル調整機構7を設けている。このレベル調整機構7は、具体的には図7の拡大図に示すように、前記側壁2aの上端面に立設される鉄骨柱3を上下方向にスライドさせるガイドプレート70、70と、同ガイドプレート70の上部に設けられたピン孔71と、鉄骨柱3の上下方向の高さを保持するボルトピン72とで構成されている。また、前記鉄骨柱3の下端部には幅方向に貫通するピン孔30が上下方向に複数設けられている。
したがって、不同沈下又は水位の上昇によってソーラーパネル4の角度がズレた場合には、ガイドレール70、70内に収められている鉄骨柱3を、ソーラーパネル4が適切な角度となる高さ位置へジャッキアップさせ、ガイドレール70の一方のピン孔71からボルトピン72を差し入れ、鉄骨柱3の適切な高さのピン孔30へ通し、対峙するガイドレール70のピン孔71から貫通させ、両ピン孔71、71から突き出たボルトピン72の両端へナット73をねじ込んで固定することで、ソーラーパネル4の適切な傾斜角度へ調整する。
図示例では、レベル調節機構7をコンクリート基礎構造体2の側壁2a側にのみ取り付けた場合を示したが勿論この限りではない。図示することは省略したが、コンクリート基礎構造体2の他方の側壁2bの上端部に設けることもできるし、鉄骨柱3の下部と、コンクリート基礎構造体2の側壁2bの上端部の両方にレベル調節機構7、7を設けて、2カ所のレベル調節機構7、7によりソーラーパネル4のレベルと傾斜角度をフレキシブルに調整することが好適に実施される。
上記レベル調整機構7を具備させたソーラーパネル支持構造物本体1の構築が完成すると、図4に示すように、前記コンクリート基礎構造体2の水槽内部へ、ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量が前記掘削土重量と釣り合う量の水を充填する。
ここで、コンクリート基礎構造体2内へ溜める水量について説明する。
上述したように前記軽重量構造物1を埋設する前に掘削した土の容積は、前記ソーラーパネル支持構造物本体1の本体(水を入れない状態)の重量よりも軽量としているので、ソーラーパネル支持構造物本体1の重量と掘削土重量の差分の水量を、前記コンクリート基礎構造体2内へ貯め込めばよい。すると、ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と前記同掘削土重量に相当する地盤耐力と釣り合って不同沈下を確実に防止できる。
ここで、コンクリート基礎構造体2内へ溜める水量について説明する。
上述したように前記軽重量構造物1を埋設する前に掘削した土の容積は、前記ソーラーパネル支持構造物本体1の本体(水を入れない状態)の重量よりも軽量としているので、ソーラーパネル支持構造物本体1の重量と掘削土重量の差分の水量を、前記コンクリート基礎構造体2内へ貯め込めばよい。すると、ソーラーパネル支持構造物本体1の総重量と前記同掘削土重量に相当する地盤耐力と釣り合って不同沈下を確実に防止できる。
斯くすると、ソーラーパネル支持構造物本体1のソーラーパネル4を交換したり新しい部品を取り付けて前記本体重量が軽減化しても、前記コンクリート基礎構造体2へ貯め入れる水量を調整するだけで、確実に不同沈下の防止を発揮させることができる。
上述したコンクリート基礎構造体2の形状は図示した限りではない。例えば、図8、9に示したコンクリート基礎構造体2の長手方向の所定箇所には、前記排水口6を設ける側壁2aに、鉄骨柱3を支持する支持部2cと、前記排水口6の高さLを残して切り欠かれた作業切り欠き部2dとが形成されている。前記作業切り欠き部2dが形成される利点は、ソーラーパネル4の取付作業及び水揚げ部材5の取付作業を、ソーラーパネルの背面側から行いやすくする点にある。
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため付言する。
1 ソーラーパネル支持構造物
2 コンクリート基礎構造体
3 架台鉄骨
4 ソーラーパネル
5 水揚げ部材
6 排水手段
7 レベル調整機
2 コンクリート基礎構造体
3 架台鉄骨
4 ソーラーパネル
5 水揚げ部材
6 排水手段
7 レベル調整機
Claims (7)
- 軟弱地盤上に設置される不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物であって、
前記ソーラーパネル支持構造物本体は、同ソーラーパネル支持構造物本体の重量を超える体積量の軟弱地盤を掘削して略一定の深さの溝を形成し、同掘削溝内へ設置された水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体と、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に建てた鉄骨柱と、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜して取り付けたソーラーパネルと、同ソーラーパネルの裏面を覆って、下端部がコンクリート基礎構造体の水槽内部へ垂れる水揚げ部材とから成り、同支持構造物本体の総重量が前記掘削土より軽量に構築されていること、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部に、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を溜めることを特徴とする、不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。 - 容器構造のコンクリート基礎構造体の一方の側壁から立ち上がる鉄骨柱の下部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルの傾斜角度が調節されることを特徴とする、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。
- 容器構造のコンクリート基礎構造体の他方の側壁の上端部にレベル調整機構が設けられ、該レベル調整機構でソーラーパネルのレベル及び傾斜角度が調節されることを特徴とする、請求項1又は2に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。
- 水揚げ部材は、毛細管現象により水を吸い揚げることが可能な不織布であることを特徴とする、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。
- 水を貯め入れるコンクリート基礎構造体の水槽側壁には、前記ソーラーパネル支持構造物の総重量と掘削土重量とが略同じとなる高さ位置に排水手段が設けられて自動貯水量を調整されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。
- 容器構造のコンクリート基礎構造体が、長さ方向に間隔を開けて分割した水槽を独立した構造で配置されることを特徴とする、請求項1に記載した不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物。
- 軟弱地盤上に設置されるソーラーパネル支持構造物の不同沈下防止方法であって、
軟弱地盤に前記支持構造物本体の重量を超える体積量を掘削して略一定深さの掘削溝を形成し、
同掘削溝内へ水貯めが可能な容器構造のコンクリート基礎構造体を構築し、同コンクリート基礎構造体の一方の側壁の上端に鉄骨柱を建て、同鉄骨柱の上部と前記コンクリート基礎構造体の他方の側壁上端との間に一定角度に傾斜したソーラーパネルを取り付けて、総重量が前記掘削土よりも軽量のソーラーパネル支持構造物本体を構築し、
前記コンクリート基礎構造体本体の容器構造部へ、ソーラーパネル支持構造物本体の総重量と前記掘削土重量とが釣り合う水量を充填して不同沈下を防止することを特徴とする、ソーラーパネル支持構造物の不同沈下防止方法。
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JP2009196787A JP2011047199A (ja) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 不同沈下を防止したソーラーパネル支持構造物及び不同沈下防止方法 |
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KR20180096331A (ko) * | 2017-02-21 | 2018-08-29 | (주)케이에프 | 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템 |
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2009
- 2009-08-27 JP JP2009196787A patent/JP2011047199A/ja active Pending
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