JP2013130011A - 太陽光発電パネル設置システム及び設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば丘陵や山地などの傾斜面を含む地面に太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置する太陽光発電パネル設置システム及び設置方法を提供する。
【解決手段】パネル支持フレーム３に支持されて設置される太陽光発電パネル２と、パネル支持フレーム３に接続する接続形鋼１７と、一端は地面に設けられた削孔６内に挿入され、他端は第１貫通孔の両側面からそれぞれ接続形鋼１７を挟み込む一組の球面ワッシャ及び球面ナットにより接続形鋼１７と連結する定着ボルト４と、開口端２０が地面１３に貫入される筒状部１０及び定着ボルト４を貫通させる底板部１１、から構成される筒状調整管５と、を備え、球面ワッシャ及び球面ナット相互の回転角度により定着ボルト４の挿入角度が調整されて接続形鋼１７との接続角度も調整され、さらに筒状調整管５の地面への貫入量により筒状調整管５の挿入レベルが調整される。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電パネル設置システム及び設置方法に係り、特に、例えば丘陵や山地などの傾斜面を含む地面に設置される太陽光発電パネル設置システム及び設置方法に関する。

太陽光発電パネルとは、太陽電池モジュールを内蔵したパネルをいう。この太陽電池モジュールは、モジュール面に受光した光エネルギーを、光起電力効果を利用して即時に電気に変換する。すなわち、この太陽電池モジュールの内部に入射した光エネルギーは、電子によって直接的に吸収され、予め設けられた電界に導かれ、電力として太陽電池モジュールの外部に出力される。そして、太陽電池モジュールを複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにしたパネル状の製品単体を太陽光発電パネル、或いは太陽電池パネルという。この太陽電池モジュール内で光エネルギーを電気に変換する材料には、シリコン、ＣＩＳ（銅、インジウム、及びセレン）などが用いられる。そして、このシリコンは大きく結晶シリコン、及びアモルファス（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）シリコンに分類される。

例えば丘陵や山地などの傾斜面である切土や擁壁面は、地滑りや山崩れを防止するために補強がなされる。この補強には、例えばグラウンドアンカー工法と称される地滑りを抑制する工法が採用される。すなわち、傾斜面に設けられた削孔に高強度の鋼材などを引張材として挿入して基盤内に定着させ、鋼材の引張り強さを利用して地滑りを防ぐ工法である。

特許文献１には、グラウンドアンカーの施工方法が開示されている。ここでは、ねじ部をその周面に有するパイプ状中空鋼からなる自穿孔ロッドを、先端のビットによる穿孔により地盤に打設し、自穿孔ロッドの内外にグラウト材を充填し、グラウト材の硬化の前に、少なくとも１本の線材からなり頭部側に樹脂被覆した自由長部を、先端側に定着部を有するテンドンを自穿孔ロッドの頭部から先端にかけて内部に挿入し、テンドンの頭部を自穿孔ロッドの頭部から突出させてグラウト材を養生固化させ、地盤に設置した受圧板の上からテンドンの頭部に固定部材を挿通し、テンドンを緊張保持して、受圧板を締付けて地盤に押し当てて地盤の力に対抗させることが記載されている。

特許第３８４１００６号

太陽光発電は、クリーンエネルギーである太陽光を活用する発電方式である。この太陽光発電システムは、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減できるなどの特長を有し、再生可能エネルギーの一種として期待されている。この太陽光発電パネルは、主として建物の屋根面や壁面に設置されるのが一般的である。このように、太陽光発電システムは、建物の屋根や壁と一体化することで土地を占有せずに設置できるシステムとして需要が増大しつつある。また、太陽光発電システムは、近年再生可能エネルギーとして脚光を浴び、より多くの電力を確保するために平地に大量の太陽光発電パネルを設置する例が増加しており、例えば、砂漠に設置された太陽光発電所などがある。しかし、平地が少なく、その少ない平地の土地利用率の高い我国では大量の太陽光発電パネルを設置する場所を確保することは容易ではない。そこで、太陽光発電パネルの設置が比較的容易な平地だけではなく、例えば丘陵や山地などの傾斜面においても太陽光発電パネルを設置することが望まれている。

丘陵や山地などの傾斜面に太陽光発電パネルを設置する場合には、作業性の悪い傾斜面に太陽光発電パネルを保持させるための傾斜面への定着方法を講じなければならない。すなわち、傾斜面に強固な定着ボルトを設置しなければならない。しかし、太陽光発電パネル自体の寸法精度に対して、現場で設けられる定着ボルトの施工精度を確保するのが極めて難しいという問題がある。

この傾斜面に設けられる定着ボルトには、傾斜面を基準とする主として３種類の施工精度が重要となる。第１の施工精度は、傾斜面に対する定着ボルトの座標位置の誤差である。この傾斜面に対する定着ボルトの座標位置は測定機器や測定器具により測定して精度を出すことは比較的容易である。この座標位置の調整には、定着ボルトが削孔に挿入されグラウトによりその間が埋められるが、定着ボルトはグラウトが固まるまでは位置をずらすことによりその位置調整可能である。

第２の施工精度は、傾斜面に対して略直交する方向の定着ボルトの高さ位置の誤差である。すなわち、傾斜面には凹凸があるのが一般的であり、傾斜面に対して略直交する方向の定着ボルトの出入りである高さ位置の精度を出すことは難しい。この定着ボルトの高さ位置に有害な施工誤差が発生すると、定着ボルトと太陽光発電パネルを支持するパネル支持フレームとの接続が困難となり補修しなければならなくなる。

第３の施工精度は、傾斜面に対して略直交する方向の定着ボルトの鉛直度、すなわち「傾き」である。傾斜面において定着ボルトの鉛直度を測定することは可能ではあるが、その精度を確保することは難しい。この定着ボルトの鉛直度に有害な施工誤差が発生すると、定着ボルトと太陽光発電パネルを支持するパネル支持フレームとの接続が困難となり補修しなければならなくなる。

本願の目的は、かかる課題を解決し、例えば丘陵や山地などの傾斜面を含む地面に太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置する太陽光発電パネル設置システム及び設置方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽光発電パネル設置システムは、パネル支持フレームに支持されて設置される太陽光発電パネルと、パネル支持フレームに接続し、定着ボルトを貫通させる第１の貫通孔を有する接続形鋼と、一端は地面に設けられた削孔内に挿入され、他端は第１の貫通孔の両側面からそれぞれ接続形鋼を挟み込む一組の球面ワッシャ及び球面ナットにより接続形鋼と連結する定着ボルトと、開口端が地面に貫入される筒状部、及び定着ボルトを貫通させる第２の貫通孔及び定着ボルトに係合する調整ナットを有する底板部から構成される筒状調整管と、を備え、球面ワッシャ及び球面ナット相互の回転角度により定着ボルトの挿入角度が調整され、筒状調整管の地面への貫入量により定着ボルトの挿入レベルが調整されることを特徴とする。

上記構成により、太陽光発電パネル設置システムは、地面に挿入された定着ボルトの設置位置（座標位置）、貫入量（高さ位置）、挿入角度（鉛直度）などの施工誤差が調整され、例えば丘陵や山地といった傾斜面を含む地面に太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置することができる。すなわち、定着ボルトは接続形鋼を介してパネル支持フレームに接続され、第１の貫通孔の両側面からそれぞれ接続形鋼を挟み込む一組の球面ワッシャ及び球面ナットにより地面に設けられた削孔内に挿入された定着ボルトの挿入角度が調整される。これにより、定着ボルトの挿入角度（鉛直度）に関する施工誤差が調整でき、太陽光発電パネルを容易に定着ボルトに接続することができる。また、定着ボルトは筒状調整管内に固定されることで、定着ボルトの施工誤差のうち地面への定着ボルトの貫入量（高さ位置）が筒状調整管により調整できる。これにより、太陽光発電パネルの設置高さや設置面の角度などの設置位置が調整できる。さらに、後述するように、筒状調整管により地上部に露出する定着ボルトを補強することができる。このように、例えば丘陵や山地などの施工条件の悪い傾斜面などの地面であっても太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置することができる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、球面ワッシャ及び球面ナット相互の回転角度により、定着ボルトに対する接続形鋼の取付け角度が調整可能なことが好ましい。これにより、定着ボルトの挿入角度（鉛直度）に関する施工誤差が調整でき、太陽光発電パネルを容易に定着ボルトに接続することができる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、定着ボルトが、定着ボルトが貫通する第２の貫通孔を有する底板部と、筒状調整管の筒状部内部に設けられ、定着ボルトが貫通する第３の貫通孔を有する振れ止めスペーサーと、により筒状調整管の断面の中心位置に固定されることが好ましい。このように、定着ボルトは、貫通する第２の貫通孔を有する底板部、及び貫通する第３の貫通孔を有する振れ止めスペーサーの２点で支持されてその位置が固定される。この振れ止めスペーサーは筒状調整管の振れ止めになり、筒状調整管内部での定着ボルトの位置が筒状調整管の芯の位置に固定される。このように、定着ボルトが筒状調整管内部で筒状調整管の芯を貫通することになり、筒状調整管内部における定着ボルトの位置及び傾きの精度を確保することができ、太陽光発電パネルの設置高さや設置面の角度などの設置位置を容易に調整できる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられる調整ナットが、第１の貫通孔の筒状調整管側から接続形鋼に当接する球面ワッシャに対向する球面ナットも兼ねることが好ましい。これにより、調整ナットと球面ナットとが兼用され、より簡易な構成により太陽光発電パネル設置システムを設置することができる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられる調整ナットが、底板部に固定され、筒状調整管を回転させることにより定着ボルトの地面への貫入量が調整されることが好ましい。このように、接続形鋼側の調整ナットは底板部に固定されているため、調整ナットの回転により筒状調整管が回転する。この筒状調整管を回転して地面へ貫入させることで定着ボルトの挿入レベルを調整することができる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、筒状調整管にはグラウト注入口が設けられ、定着ボルトが挿入された削孔内部及び地面へ貫入された筒状調整管の内部にグラウト注入口からグラウトが注入されることが好ましい。これにより、地上部に露出した定着ボルトが筒状調整管に拘束されたグラウトにより補強される。また、定着ボルトが挿入された削孔内部に注入されるグラウトが連続的に筒状調整管内部に注入されることで、削孔内部と筒状調整管内部とが一体的に補強される。さらに、主としてグラウトと地山との周面摩擦抵抗により太陽光発電パネルの風による吹き上げ力に対して抑え込んで抵抗することができる。

また、太陽光発電パネル設置システムは、第２の貫通孔の外部側及び内部側にそれぞれ調整ナットが設けられ、グラウト注入口から内部側の調整ナットを外部側の調整ナットと同様に回転させことにより定着ボルトの地面への貫入量が調整されることが好ましい。このように、グラウト注入口にグラウトを注入する前に、グラウト注入口から内部側の調整ナットを回転させ、筒状調整管の地面への貫入量により定着ボルトの挿入レベルを調整することができる。

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽光発電パネルの設置方法は、地面に設けられた削孔に定着ボルトを挿入するステップと、筒状調整管の底板部に設けられた第２の貫通孔に定着ボルトを貫通させ、筒状調整管の開口端を地面に貫入させるステップと、筒状調整管の地面への貫入量を調整するステップと、太陽光発電パネルを支持するパネル支持フレームを定着ボルトに接続するステップと、接続形鋼と定着ボルトとの接続角度を調整するステップと、を備えることを特徴とする。

上記構成により、太陽光発電パネル設置方法は、傾斜面に挿入された定着ボルトの設置位置、貫入量、挿入角度などの施工誤差を吸収する手段がステップを踏んで講じられ、例えば丘陵や山地などの傾斜面を含む地面に太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置することができる。すなわち、定着ボルトは接続形鋼を介してパネル支持フレームに接続され、第１の貫通孔の両側面からそれぞれ接続形鋼を挟み込む一組の球面ワッシャ及び球面ナットにより地面に設けられた削孔内に挿入された定着ボルトの挿入角度が調整される。これにより、定着ボルトの挿入角度（鉛直度）に関する施工誤差が調整でき、太陽光発電パネルを容易に定着ボルトに接続することができる。また、定着ボルトは筒状調整管内に固定されることで、定着ボルトの施工誤差のうち地面への定着ボルトの貫入量（高さ位置）が筒状調整管により調整できる。これにより、太陽光発電パネルの設置高さや設置面の角度などの設置位置が調整できる。

また、太陽光発電パネル設置方法は，定着ボルトに係合する調整ナットを回転させることにより、定着ボルトの地面への貫入量を調整するステップを備えることが好ましい。これにより、定着ボルトの貫入量（高さ位置）についての施工誤差を容易に精度良く調整できる。すなわち、筒状調整管は、筒状部を押し引きすることで地面への貫入量を調整することができるが、調整ナットを回転させることにより定着ボルトを筒状調整管に対して押し引きすることができ、より微妙な貫入量を調整することができる。これにより、太陽光発電パネルの設置高さや設置面の角度を簡易にかつ精度よく調整できる。

さらに、太陽光発電パネル設置方法は，底板部の第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられた調整ナットを底板部に固定し、筒状調整管を回転させることにより定着ボルトの地面への貫入量を調整するステップを備えることが好ましい。これにより、定着ボルトの挿入角度（鉛直度）などの施工誤差を調整することができ、太陽光発電パネルの設置高さや設置面の角度を簡易にかつ精度よく調整できる。

以上のように、本発明に係る太陽光発電パネル設置システム及び設置方法によれば、例えば丘陵や山地などの傾斜面を含む地面に太陽光発電パネルを簡易にかつ精度よく設置する太陽光発電パネル設置システム及び設置方法を提供することができる。

本発明に係る太陽光発電パネル設置システムの１つの実施形態の概略構成を示す断面図である。 太陽光発電パネルの定着方法の１つの実施形態の概略構成を示す拡大した断面図である。 筒状調整管の詳細を示す正面図及び断面図である。 挿入角度調整手段の球面ナット及び球面ワッシャの詳細を示す正面図、断面図、及び定着ボルト、接続形鋼及びパネル支持フレーム相互の接続詳細図である。 傾斜面に設けられる定着ボルトの施工誤差を示す説明図である。 主として緩斜面に設置される太陽光発電パネルのパネル支持フレームの構成の一つの実施例を示す側面図である。 主として急斜面に設置される太陽光発電パネルのパネル支持フレームの構成の一つの実施例を示す側面図である。 図６及び図７のＥ−Ｅ側からみたパネル支持フレームの構成の一つの実施例を示す側面図である。 主として緩斜面に設置される太陽光発電パネルのパネル支持フレームの構成の他の実施例を示す側面図である。 主として急斜面に設置される太陽光発電パネルのパネル支持フレームの構成の他の実施例を示す側面図である。 図９及び図１０のＦ−Ｆ側からみたパネル支持フレームの構成の一つの実施例を示す側面図である。 本発明に係る太陽光発電パネルの設置方法を示すフローチャートである。

（太陽光発電パネル設置システム）
以下に、図面を用いて本発明に係る太陽光発電パネル設置システムの実施形態につき、詳細に説明する。図1に、本発明に係る太陽光発電パネル設置システム１の１つの実施形態の概略構成を示す。また、図２に、太陽光発電パネルの定着方法の１つの実施形態の概略構成を拡大して示す。太陽光発電パネル設置システム１は、主として太陽光発電パネル２、パネル支持フレーム３、定着ボルト４、及び定着ボルト４の貫入量調整手段の一つの実施例である筒状調整管５から構成される。

本明細書では、太陽光発電パネル２は、平坦な地面と比較すると設置条件がより厳しい、例えば丘陵や山地などの傾斜面１３に設置される場合について説明する。すなわち、図１に示すように、本太陽光発電パネル設置システム１は、傾斜面１３の土中に定着ボルト４が所定の間隔で設けられ、パネル支持フレーム３を介して定着ボルト４に接続して定着された長方形の太陽光発電パネル２が並べて設置される。しかし、本太陽光発電パネル設置システム１は、このような丘陵や山地などの傾斜面１３に限らず、平坦な地面や起伏の小さな地面にも適用される。

パネル支持フレーム３は太陽光発電パネル２を支持する。そして、パネル支持フレーム３は接続形鋼１７を介して定着ボルト４に接続される。この接続形鋼１７は、例えば、アングル材、又はＺ型形鋼などの鋼材であるが、これらに限らず例えばチャンネル型形鋼などであっても良い。パネル支持フレーム３は、図８，図１１などに示すように、太陽光発電パネル２を直接受ける母屋材２４、及び母屋材２４を受けて骨組み（フレーム）を構成する柱材２１、梁材２２、及び斜材２３などの部材からなる。

図２に示すように、定着ボルト４は一端は傾斜面１３に設けられた削孔６内に挿入される。そして、他端は一組の球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂからなる挿入角度調整手段１２を介して接続形鋼１７に接続する。この接続形鋼１７は、定着ボルト４を貫通させる第１貫通孔７ａを有し、一組の球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂは第１貫通孔７ａの両側面からそれぞれ接続形鋼１７を挟み込むように取り付けられる。図２に示すように、第１貫通孔７ａの筒状調整管５側から接続形鋼１７に球面ナット１２ｂは調整ナット１４により兼用されても良い。なお、本実施形態では、定着ボルト４は、異径鉄筋或いは異径棒鋼を用いるが、これらに限らず一般的な鉄筋やＰＣ棒鋼、ＰＣ鋼より線、繊維補強材などでも良い。この定着ボルト４の施工は、傾斜面１３に削孔６を設け、その削孔６の内部に定着ボルト４を挿入しても良く、或いは、定着ボルト４の先端に削孔６用のビットを取り付け、傾斜面１３を削孔しながら定着ボルト４を挿入しても良い。このように、定着ボルト４の施工は傾斜面１３の地山の地層などの施工条件により選択される。この定着ボルト４は、傾斜面１３の仮想の傾斜角度に略直交する方向に挿入される。

図３に、貫入量調整手段の一つの実施例である筒状調整管５の詳細を示す。図３（ａ）は、筒状調整管５の断面であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面である。筒状調整管５は、定着ボルト４が貫通する第２貫通孔７ｂを有する底板部１１と、開口端２０が傾斜面１３に貫入される筒状部１０とから構成され、この底板部１１と筒状部１０とは接続されている。底板部１１の第２貫通孔７ｂにおいて、底板部１１は、定着ボルト４に係合する調整ナット１４が筒状調整管５の外部に設けられる。図２に示すように、この第２貫通孔７ｂの接続形鋼１７側に設けられる調整ナット１４は、第１貫通孔７ａの筒状調整管５側から接続形鋼１７に当接する球面ワッシャ１２ａに対向する球面ナット１２ｂも兼ねる。これにより、調整ナット１４と球面ナット１２ｂとが兼用され、より簡易な構成により本太陽光発電パネル設置システム１を設置することができる。また、筒状部１０の内部には、板面にグラウト通過孔１８を有する振れ止めスペーサー１６が設けられる。この振れ止めスペーサー１６は、定着ボルト４が貫通する第３貫通孔７ｃを有する。

このように定着ボルト４は、定着ボルト４が貫通する第２貫通孔７ｂを有する底板部１１と、筒状調整管５の筒状部１０内部に設けられ、定着ボルト４が貫通する第３貫通孔７ｃを有する振れ止めスペーサー１６と、により筒状調整管５の断面の中心位置に固定される。つまり、定着ボルト４は２つの貫通孔７ｂ，７ｃの２点で支持される。これにより、振れ止めスペーサー１６は筒状調整管５の振れ止めとして機能し、筒状調整管５内部での定着ボルト４の位置が筒状調整管５の断面の芯に設定され、筒状調整管５内部の定着ボルト４の位置及び傾きの精度が確保される。なお、図３に示すように、この筒状調整管５は、筒状調整管５の底板部１１の内部側にも調整ナット１４を備え、一対の調整ナット１４として定着ボルト４を筒状調整管５に固定しても良い。また、図３に示すように、この筒状調整管５は、振れ止めスペーサー１６において両側から挟み込んだ一対の締付けナット１５を備え、定着ボルト４がこの一対の締付けナット１５により筒状部１０に固定されても良い。

ここで、筒状調整管５の傾斜面１３への貫入量により定着ボルト４の挿入レベルを調整する方法について説明する。本実施形態では、第２貫通孔７ｂの接続形鋼１７側に設けられる調整ナット１４は底板部１１に例えば溶接などにより固定される。これにより、筒状調整管５を回転させると調整ナット１４が回転し、筒状調整管５が定着ボルト４に対して移動する。これにより筒状調整管５の地面への貫入量が調整され、筒状調整管５の挿入レベルを調整することができる。他の実施形態では、調整ナット１４を底板部１１に固定せずに自由に回転させ、第２貫通孔７ｂの内部側に設けられた調整ナット１４を、後述するグラウト注入口９から外部側の調整ナット１４と同様に回転させことにより筒状調整管５の地面への貫入量を調整しても良い。このように、筒状調整管５は、筒状部１０を押し引きすることで傾斜面１３への貫入量を調整することができるが、底板部１１の第２貫通孔７ｂにおいて定着ボルト４に係合する調整ナット１４を回転させることでより微妙な量を調整することができる。

また、筒状調整管５、すなわち筒状部１０の壁面又は底板部１１の板面にはグラウト注入口９が設けられ、定着ボルト４が挿入された削孔６の内部、及び傾斜面１３へ貫入された筒状調整管５の内部にグラウト注入口９からグラウト８が注入される。ここで、削孔６の内部に注入されたグラウトを削孔内部グラウト８ａと称し、筒状調整管５の内部に注入されたグラウトを筒状調整管内部グラウト８ｂと称して区別する。このように筒状調整管５の内部に注入された筒状調整管内部グラウト８ｂにより、地上部に露出した定着ボルト４が補強される。また、削孔６内部に注入される削孔内部グラウト８ａと、筒状調整管５の内部に注入される筒状調整管内部グラウト８ｂとが連続的に注入されることで、削孔６内部と筒状調整管５内部とが一体的に補強される。さらに、太陽光発電パネル２が風による吹き上げ力を受けた場合に、主として削孔内部グラウト８ａと地山との周面摩擦抵抗により抑え込んで抵抗することができる。

図４に、挿入角度調整手段１２の詳細を示す。図４（ａ），図４（ｂ）に球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂの詳細を示す。また、図４（ｃ）に定着ボルト４、接続形鋼１７及びパネル支持フレーム３相互の接続詳細を示す。図２，図４に示すように、挿入角度調整手段１２は、パネル支持フレーム３を貫通する定着ボルト４を接続形鋼１７の両側から対向する一組の球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂにより挟み込み、定着ボルト４に対する接続形鋼１７の接続角度を回転して調整する。球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂは、相互の接触面が同じ曲率の球面を担っていることで、容易に回転して定着ボルト４に対する接続形鋼１７の接続角度を調整することができ、球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂ相互の回転角度により定着ボルト４の挿入角度が調整される。

図５を用いて傾斜面１３に設けられる定着ボルト４の施工誤差について説明する。太陽光発電パネル２の取付け精度は、定着ボルト４の施工精度に密接に関連する。すなわち、定着ボルト４の施工精度が極端に悪いと太陽光発電パネル２自体が取り付かないという事態が発生する。また、定着ボルト４の施工精度が悪いと太陽光発電パネル２のパネル面の設置角度が乱れ、太陽光発電パネル２の発電能力が低下するという事態が発生する。これらの場合には、例えば、定着ボルト４の施工をやり直す、或いは、パネル支持フレーム３において定着ボルト４の施工精度を吸収するように補修するなどの対策を取らねばならない。

この定着ボルト４を傾斜面１３に設置する施工には、主として３つの施工誤差が考えられる。第１の施工誤差は定着ボルト４の設置位置に関する施工誤差である。つまり、傾斜面１３に設けられた削孔６内において定着ボルト４を挿入すべき設計上の座標位置に対する施工後の座標位置の誤差である。また、第２の施工誤差は筒状調整管５の貫入量に関する施工誤差である。つまり、傾斜面１３に設けられた削孔６内において筒状調整管５を貫入すべき設計上の高さ位置に対する施工後の高さ位置の誤差である。更に、第３の施工誤差は定着ボルト４の挿入角度に関する施工誤差である。つまり、傾斜面１３に設けられた削孔６内において定着ボルト４を挿入すべき設計上の鉛直度に対する施工後の鉛直度の誤差である。

図５に示すように、傾斜面１３において傾斜面１３の基準となる傾斜線（Ｌ）、傾斜線（Ｌ）から水平に距離（ｄ）だけ移動した移動傾斜線（Ｍ）、及び傾斜線（Ｌ）及び移動傾斜線（Ｍ）にそれぞれ直交する定着ボルト４の垂直線（Ｎ）が設定される。そして、傾斜線（Ｌ）と垂直線（Ｎ）との交点であるＰ点は、定着ボルト４が設置されるポイントとなる。また、移動傾斜線（Ｍ）と垂直線（Ｎ）との交点であるＱ点は、定着ボルト４とパネル支持フレーム３の接続形鋼１７との交点となる。

定着ボルト４の設置位置に関する第１の施工誤差について説明する。定着ボルト４が傾斜面１３に設置されるＰ点は、測量により傾斜面１３において格子状に座標位置を出すことで、その交点のポイントが決定される。このＰ点の位置についても施工誤差が生じるが、傾斜面１３に設けられた削孔６内には、上述したように、定着ボルト４が挿入された後にグラウト８が注入される。従って、グラウト８の注入後に定着ボルト４の挿入位置を修正することは可能である。

次に、第２の施工誤差である筒状調整管５の貫入量について説明する。図５において、筒状調整管５の位置は、傾斜線（Ｌ）と垂直線（Ｎ）との交点であるＰ点、或いは移動傾斜線（Ｍ）と垂直線（Ｎ）との交点であるＱ点が基準となるが、施工後には垂直線（Ｎ）方向に上下する誤差が生じる可能性がある。この施工誤差により、太陽光発電パネル２が取り付かなくなってしまう。或いは、パネル支持フレーム３の接続形鋼１７のレベルがばらつき、太陽光発電パネル２のパネル面の設置角度が乱れてしまう。この施工誤差に対しては、筒状調整管５の筒状部１０の貫入量により容易に調整することができる。

さらに、第３の施工誤差である定着ボルト４の挿入角度について説明する。図５において、筒状調整管５の挿入角度は、移動傾斜線（Ｍ）と垂直線（Ｎ）との交点であるＱ点を回転中心として傾斜角度（α）をもって傾く可能性がある。施工後には垂直線（Ｎ）方向に上下する誤差が生じる可能性がある。この施工誤差により、太陽光発電パネル２が取り付かなくなってしまう。或いは、パネル支持フレーム３の接続形鋼１７の位置がぶれて、太陽光発電パネル２のパネル面の設置角度が乱れてしまう。この施工誤差に対しては、Ｑ点において挿入角度調整手段１２により容易に調整することができる。

（太陽光発電パネルの傾斜面設置の実施例）
図６は、主として緩斜面に設置される太陽光発電パネル２のパネル支持フレーム３の構成の一つの実施例を示す。図７には、主として急斜面に設置される太陽光発電パネル２のパネル支持フレーム３の構成の一つの実施例を示す。図８には、図６及び図７のＥ−Ｅ側からみたパネル支持フレーム３の構成の一つの実施例を示す。図９には、主として緩斜面に設置される太陽光発電パネル２のパネル支持フレーム３の構成の他の実施例を示す。図１０には、主として急斜面に設置される太陽光発電パネル２のパネル支持フレーム３の構成の他の実施例を示す。図１１には、図９及び図１０のＦ−Ｆ側からみたパネル支持フレーム３の構成の一つの実施例を示す。

図６から図１１には、太陽光発電パネル２の傾斜面設置の実施例を示す。図６〜図８は、接続形鋼１７が所定の長さの筒状調整管５に近接して取り付き、パネル支持フレーム３が接続形鋼１７と太陽光発電パネル２の距離に合わせて伸びる場合の実施例である。一方、図９〜図１１は、接続形鋼１７が太陽光発電パネル２に近接して取り付き、筒状調整管５が接続形鋼１７まで伸びた定着ボルト４を補強する場合の実施例である。いずれの場合でも、地上部の定着ボルト４が露出したまま伸びることはない。

太陽光発電パネル２が設置される傾斜面１３は、図６、図９に示すような丘陵地にみられる緩斜面の場合と、図７、図１０に示すような山地にみられる急斜面の場合がある。一方、太陽光発電パネル２は、太陽光を効率的に吸収するために、例えば関東地域では水平面に対して略３０度の角度など、その地域の緯度や地形にあった適正な角度に傾いているのが良いとされている。従って、緩斜面と急斜面とではパネル支持フレーム３の構成が若干異なる。

図８に示すように、パネル支持フレーム３は、柱材２１、梁材２２、及び斜材２３からなるトラス構造であり、このトラス構造の下部に接続形鋼１７が設けられている。また、太陽光発電パネル２は、このトラス構造の上部に母屋材２４を介して取り付けられる。また、図１１に示すように、パネル支持フレーム３は、斜材２３及び接続形鋼１７から構成され、接続形鋼１７には定着ボルト４が取り付けられる。また、太陽光発電パネル２は、接続形鋼１７に母屋材２４を介して取り付けられる。

（太陽光発電パネルの設置方法）
以下に、図面を用いて本発明に係る太陽光発電パネル２の設置方法の実施形態につき、詳細に説明する。図１２に、本発明に係る太陽光発電パネル２の設置方法をフローチャートで示す。本フローチャートでは、各ステップを符号（Ｓ１〜Ｓ５）で示す。

まず、傾斜面１３に設けられた削孔６に定着ボルト４を挿入する（Ｓ１）。このステップで示される定着ボルト４の施工法は、例えば傾斜面１３の地山の地層などの施工条件により選択される。例えば、傾斜面１３に削孔６を設け、その削孔６の内部に定着ボルト４を挿入しても良く、或いは、定着ボルト４の先端に削孔６用のビットを取り付け、傾斜面１３を削孔しながら定着ボルト４を挿入しても良い。なお、傾斜面１３に定着ボルト４を挿入する地点は、予め測量により位置出しされる。そして、定着ボルト４は、傾斜面１３の仮想の傾斜角度に略直交する方向に挿入される。

次に、筒状調整管５の底板部１１に設けられた第２貫通孔７ｂに定着ボルト４を貫通させ、筒状調整管５の開口端２０を傾斜面１３に貫入させる（Ｓ２）。この際に、傾斜面１３への筒状調整管５の貫入量を調整する（Ｓ３）。この貫入量の調整は、筒状部１０を押し引きするか、或いは調整ナット１４を回転させて調整する。次に、太陽光発電パネル２を支持するパネル支持フレーム３を定着ボルト４に接続する（Ｓ４）。すなわち、接続形鋼１７に設けられた第１貫通孔７ａにおいて接続形鋼１７を挟み込む一組の球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂにより定着ボルト４を接続形鋼１７に接続する。そして、接続形鋼１７と定着ボルト４との接続角度を調整する（Ｓ５）。

筒状調整管５に設けられたグラウト注入口９から定着ボルト４が挿入された削孔６内部及び傾斜面１３へ貫入された筒状調整管５内部にはグラウトが注入される。このグラウトの注入は、削孔６内部と筒状調整管５内部とを２段階に分けて行っても良い。また、予め削孔６内部にグラウトを注入しておき、その後に定着ボルト４を挿入しても良い。或いは、パネル支持フレーム３と定着ボルト４との接続後に行われても良い。

上述した各ステップにおいて、太陽光発電パネル２がパネル支持フレーム３に接続できるか否かを判断し、問題が無い場合には、次のステップに進み、問題がある場合にはＳ３又はＳ５に戻り、傾斜面１３への筒状調整管５の貫入量を調整する（Ｓ３）か、又はパネル支持フレーム３と定着ボルト４との接続角度を調整する（Ｓ５）。また、太陽光発電パネル２のパネル面が乱れているか否かを判断し、問題が無い場合には、次のステップに進み、問題がある場合にはＳ３又はＳ５に再度戻り、傾斜面１３への筒状調整管５の貫入量を調整する（Ｓ３）か、又はパネル支持フレーム３と定着ボルト４との接続角度を調整する（Ｓ５）。

本太陽光発電パネル２の設置方法において、Ｓ３の貫入量調整手段は具体的に以下の内容である。すなわち、底板部１１の第２貫通孔７ｂにおいて定着ボルト４に係合する調整ナット１４を回転させることにより、筒状調整管５の地面への貫入量を調整する。これにより、太陽光発電パネル２の設置面の位置及び傾きが調整される。或いは、底板部１１の第２貫通孔７ｂの接続形鋼１７側に設けられた調整ナット１４を底板部１１に固定し、筒状調整管５を回転させることにより筒状調整管５の地面への貫入量を調整する。

また、本太陽光発電パネル２の設置方法において、Ｓ５の挿入角度調整手段は具体的に以下の内容である。すなわち、パネル支持フレーム３と定着ボルト４とは接続形鋼１７を介して接続される。接続形鋼１７の両側面から対向して接続形鋼１７を挟み込む一組の球面ワッシャ１２ａ及び球面ナット１２ｂから構成される挿入角度調整手段１２により、定着ボルト４に対する接続形鋼１７の取付け角度を回転して調整する。これにより、太陽光発電パネル２の設置面の位置及び傾きが調整される。

１ 太陽光発電パネル設置システム、２ 太陽光発電パネル、３ パネル支持フレーム、４ 定着ボルト、５ 筒状調整管（貫入量調整手段）、６ 削孔、７ａ 第１貫通孔、７ｂ 第２貫通孔、７ｃ 第３貫通孔、８ グラウト、８ａ 削孔内部グラウト、８ｂ 筒状調整管内部グラウト、９ グラウト注入口、１０ 筒状部、１１ 底板部、１２ 挿入角度調整手段、１２ａ 球面ワッシャ、１２ｂ 球面ナット、１３ 傾斜面、１４ 調整ナット、１５ 締付けナット、１６ 振れ止めスペーサー、１７ 接続形鋼、１８ グラウト通過孔、２０ 開口端、２１ 柱材、２２ 梁材、２３ 斜材、２４ 母屋材。

Claims (10)

1. パネル支持フレームに支持されて設置される太陽光発電パネルと、
   パネル支持フレームに接続し、定着ボルトを貫通させる第１の貫通孔を有する接続形鋼と、
   一端は地面に設けられた削孔内に挿入され、他端は第１の貫通孔の両側面からそれぞれ接続形鋼を挟み込む一組の球面ワッシャ及び球面ナットにより接続形鋼と連結する定着ボルトと、
   開口端が地面に貫入される筒状部、及び定着ボルトを貫通させる第２の貫通孔及び定着ボルトに係合する調整ナットを有する底板部から構成される筒状調整管と、
   を備え、
   球面ワッシャ及び球面ナット相互の回転角度により定着ボルトの挿入角度が調整され、筒状調整管の地面への貫入量により定着ボルトの挿入レベルが調整されることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
2. 請求項１に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、球面ワッシャ及び球面ナット相互の回転角度により、定着ボルトに対する接続形鋼の取付け角度が調整可能なことを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
3. 請求項１又は２に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、定着ボルトは、定着ボルトが貫通する第２の貫通孔を有する底板部と、筒状調整管の筒状部内部に設けられ、定着ボルトが貫通する第３の貫通孔を有する振れ止めスペーサーと、により筒状調整管の断面の中心位置に固定されることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか1項に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられる調整ナットは、第１の貫通孔の筒状調整管側から接続形鋼に当接する球面ワッシャに対向する球面ナットも兼ねることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられる調整ナットは、底板部に固定され、筒状調整管を回転させることにより筒状調整管の地面への貫入量が調整されることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、筒状調整管にはグラウト注入口が設けられ、定着ボルトが挿入された削孔内部及び地面へ貫入された筒状調整管の内部にグラウト注入口からグラウトが注入されることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
7. 請求項６に記載の太陽光発電パネル設置システムであって、第２の貫通孔の外部側及び内部側にそれぞれ調整ナットが設けられ、グラウト注入口から内部側の調整ナットを外部側の調整ナットと同様に回転させことにより筒状調整管の地面への貫入量が調整されることを特徴とする太陽光発電パネル設置システム。
8. 地面に設けられた削孔に定着ボルトを挿入するステップと、
   筒状調整管の底板部に設けられた第２の貫通孔に定着ボルトを貫通させ、筒状調整管の開口端を地面に貫入させるステップと、
   筒状調整管の地面への貫入量を調整するステップと、
   太陽光発電パネルを支持するパネル支持フレームを定着ボルトに接続するステップと、
   接続形鋼と定着ボルトとの接続角度を調整するステップと、
   を備えることを特徴とする太陽光発電パネル設置方法。
9. 請求項８に記載の太陽光発電パネル設置方法であって、定着ボルトに係合する調整ナットを回転させることにより、筒状調整管の地面への貫入量を調整するステップを備えることを特徴とする太陽光発電パネル設置方法。
10. 請求項８又は９に記載の太陽光発電パネル設置方法であって、底板部の第２の貫通孔の接続形鋼側に設けられた調整ナットを底板部に固定し、筒状調整管を回転させることにより筒状調整管の地面への貫入量を調整するステップを備えることを特徴とする太陽光発電パネル設置方法。
    

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