JP3172665U

JP3172665U - 据え付け基礎

Info

Publication number: JP3172665U
Application number: JP2011006056U
Authority: JP
Inventors: 一昌高木; 栄造高木
Original assignee: MARUTAKA-KOGYO INC.
Current assignee: MARUTAKA-KOGYO INC.
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2021-10-17

Abstract

【課題】据え付けに要する労力やコストを低減することができるとともに、据え付けの工期を短縮することができる据え付け基礎を提供する。
【解決手段】据え付け基礎１０は、コンクリート躯体１２に固定された複数のアンカーボルト１８と、それらアンカーボルト１８の自由端部３９に固定されてコンクリート躯体１２の表面から上方へ離間する中空の鋼管１５と、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材２０と、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４との間の空間３７に充填されたモルタル１９と、鋼管１５の頂部開口を塞ぐ蓋材１６と、鋼管１５の外面と枠材２０の傾斜面４６とに設置された防水層２１とから形成されている。
【選択図】図２

Description

本考案は、新設または既設のコンクリート構造物にソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を設置するために使用する据付け基礎に関する。

新設または既設の鉄筋コンクリート造や鉄筋鉄骨コンクリート造等のコンクリート構造物では、屋上や地下のスラブにソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の様々な機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の様々な建築物が設置される。通常、そのような機械器具や建築物は、その内部への水の侵入を防ぐ目的や機械器具や建築物の背面側のメンテナンスを可能にする目的からそれらがスラブの表面に直に設置されることはなく、それらがスラブに据え付けられた据え付け基礎の上に設置される。

そのような据え付け基礎の一例として、特許文献１は、太陽電池パネル据え付け構造を開示している。特許文献１において説明されている従来技術では、太陽電池パネルの施工現場の据え付け箇所において型枠を製作し、その型枠内にコンクリートを打設・養生することにより基礎を作り、搬送されてきた太陽電池パネルおよびその架台をその基礎の上に組み付ける構造である。そのような従来技術の据え付け基礎では、施工現場で型枠を製作しなければならないから、その分の手間がかかることはもちろん、型枠内に流し込んだコンクリートの養生に時間がかかり、短い工期で据え付け構造を作ることができない。

かかる従来技術の問題点を解決するために、特許文献１に開示の太陽電池パネル据え付け構造では、基礎部品製造工場においてコンクリート製または鉄筋コンクリート製の基礎をあらかじめ製造し、その基礎をコンクリート構造物の屋上や地下の施工現場に搬送する。その後、屋上や地下のスラブの据え付け箇所に薄いセメント層を形成し、そのセメント層を接着層としてその上に基礎を載せてスラブと一体化し、太陽電池パネルの設置用架台をそれらの基礎の上に備え付ける。特許文献１に開示された太陽電池パネル据え付け構造は、太陽電池パネルを備え付けるための基礎を形成する際に施工現場において型枠を製作する必要がないから、その分の手間が省け、施工現場における施工作業を簡略化することができるとともに、コンクリートを養生する時間を省くことができ、その分の工期を短縮することができる。

特開平９−０７０１８８号公報

前記特許文献１に開示の太陽電池パネル据え付け構造では、施工現場でコンクリートを養生する必要はないが、基礎部品製造工場においてコンクリートを養生して基礎を作らなければならず、基礎の製造にコンクリートの養生が必要であることに変わりはなく、基礎の製造に時間を要する。さらに、製造した基礎を工場から施工現場に搬送する必要があり、相当な重量を有する基礎を搬送する手間を要するから、基礎を施工する労力やコストを低減することができない。また、工場で製造された基礎をスラブに固定する場合、コンクリート層を接着層としてスラブに固定する方法や凹部をスラブに形成して基礎の下端をその凹部に嵌め込む方法しか採用できず、基礎をスラブに強固に据え付けることができない。

本考案の目的は、据え付けに要する労力やコストを低減することができるとともに、据え付けの工期を短縮することができる据え付け基礎を提供することにある。本考案の他の目的は、新設または既設のコンクリート構造物に強固に据え付けることができ、機械機器や建築物を強固に設置することができる据え付け基礎を提供することにある。

前記課題を解決するための本考案の前提は、新設または既設のコンクリート構造物の所定の据え付け箇所に据え付けられる据え付け基礎である。

前記前提における本考案の特徴は、据え付け基礎が、コンクリート構造物に固定された固定端部およびコンクリート構造物から上方へ立ち上がる自由端部を有する複数のアンカーボルトと、それらアンカーボルトの自由端部に支持されてコンクリート構造物の表面から上方へ所定寸法離間する中空の管材と、管材の底壁の外周縁とコンクリート構造物との間に設置されてコンクリート構造物の表面と底壁の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材と、コンクリート構造物の表面と管材の底壁との間の空間に充填されるセメント硬化物と、管材の周壁頂部に設置されて管材の頂部開口を塞ぐ蓋材とから形成され、据え付け基礎では、それらアンカーボルトの自由端部が管材の底壁に開口する挿通孔に挿通されて所定の固定手段を介して底壁に固定され、底壁に開口する充填孔からコンクリート構造物と底壁と枠材とに囲繞された空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間の経過前に、蓋材によって管材の頂部開口が塞がれ、据え付け基礎では、蓋材によって管材の頂部開口が塞がれた直後において空間に充填されたセメント硬化物が未硬化状態にあり、蓋材によって管材の頂部開口が塞がれた後からセメント硬化物の養生期間が開始し、養生期間の経過後に、アンカーボルトの自由端部のうちのコンクリート構造物の表面と管材の底壁との間に延びる部分が空間に充填されたセメント硬化物と一体になることにある。

本考案の一例としては、管材の底壁が、管材の周壁の径方向内方へ延出する内側部分と、管材の周壁の径方向外方へ延出する外側部分とを有し、それらアンカーボルトの自由端部が外側部分に開口する挿通孔に挿通されて所定の固定手段を介して外側部分に固定され、充填孔が内側部分の中央に形成され、枠材が底壁の外側部分の外周縁とコンクリート構造物との間に設置されてコンクリート構造物の表面と外側部分の外周縁との間の空隙を塞いでいる。

本考案の他の一例としては、コンクリート構造物が、コンクリート躯体と、コンクリート躯体の上に施設された防水層と、防水層の上に施設されたコンクリート層とから形成され、アンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物からコンクリート層と防水層とを取り除いたコンクリート躯体に固定され、管材がコンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置されている。

本考案の他の一例としては、据え付け基礎が管材の外側と枠材の外側とに設置された防水層を含み、管材の底壁の側に延びる防水層がコンクリート構造物の防水層につながっている。

本考案の他の一例としては、据え付け基礎が底壁の外側部分に開口する螺着孔に螺着されて管材の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、高さ調節ボルトの底壁の外側部分に対する螺着位置を調節することによって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの管材の高さ寸法を調節可能である。

本考案にかかる据え付け基礎によれば、それがコンクリート構造物に固定された複数のアンカーボルト、それらアンカーボルトに支持された管材、コンクリート構造物の表面と管材の底壁周縁との間の空隙を塞ぐ枠材、空間に充填されたセメント硬化物、管材の周壁頂部に設置された蓋材から形成され、それらがすべて汎用部品化され、施工現場（据え付け箇所）においてユニットとして組み立てられるから、基礎を作る際に施工現場において型枠を製作する必要がないことはもちろん、基礎部品製造工場や施工現場において基礎を作るためにセメント硬化物を養生する必要はなく、コンクリート構造物に固定された複数のアンカーボルトに中空の軽量な管材を固定し、空間にモルタルを充填した後直ちにその鋼管に蓋材を固定するだけであり、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間や時間を省くことができるとともに、施工作業を簡略化することができ、その分の工期を短縮することができる。据え付け基礎は、複数のアンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物に固定され、それらアンカーボルトの自由端部が管材の底壁に固定されるとともに、セメント硬化物の養生期間が経過した後にアンカーボルトの部分がセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とで分担するから、コンクリート構造物に強固に据え付けることができるのみならず、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を強固に設置することができる。据え付け基礎は、コンクリート構造物の表面と管材の底壁と枠材とに囲繞された空間にセメント硬化物が充填され、基礎の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とで分担するから、基礎にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎が崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。据え付け基礎は、コンクリート構造物の表面と管材の底壁周縁との間の空隙が枠材によって塞がれ、セメント硬化物を前記空間に充填したとしても、そのセメント硬化物が空隙（空間）から漏れ出すことはなく、空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間を待つことなく、蓋材によって管材の頂部開口を塞ぐことができ、セメント硬化物の養生期間を待つことなく次の基礎の据え付け作業を行うことができるから、セメント硬化物の養生期間の分の工期を短縮することができ、据え付け基礎の工期を大幅に短縮することができる。据え付け基礎は、底壁の周縁の外側近傍にセメント硬化物の養生ための型枠を設置する必要がなく、型枠を設置するための手間や時間、コストを省くことができる。

管材の底壁が内側部分と外側部分とを有し、それらアンカーボルトが外側部分に開口する挿通孔に挿通されて所定の固定手段を介して外側部分に固定され、充填孔が内側部分の中央に形成され、枠材がコンクリート構造物の表面と外側部分の外周縁との間の空隙を塞いでいる据え付け基礎は、複数のアンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物に固定され、それらアンカーボルトの自由端部が管材の底壁の外側部分に固定されるとともに、セメント硬化物の養生期間が経過した後にアンカーボルトの部分がセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とで分担するから、コンクリート構造物に強固に据え付けることができるのみならず、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を強固に設置することができる。据え付け基礎は、管材の底壁を周壁の径方向外方へ延ばして外側部分を形成することで底壁の面積を確保し、その底壁によって基礎にかかる荷重を支え、代わりに管材の周壁の径方向の寸法を小さくして管材の重量を減少させることができるから、管材の重量を軽量化することができ、その結果として基礎の重量を軽量化することができる。据え付け基礎は、管材をアンカーボルトに固定した後に充填孔を利用して空間にセメント硬化物を充填することができ、空間にセメント硬化物を確実に充填することができることはもちろん、充填孔が底壁の内側部分の中央に形成されているから、セメント硬化物が空間に偏って充填されることはなく、セメント硬化物を空間全域に満遍なく充填することができる。

アンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物からコンクリート層と防水層とを取り除いたコンクリート躯体に固定され、管材がコンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置されている据え付け基礎は、機械機器や建築物を設置する据え付け箇所が既設のコンクリート構造物の屋上や地下に防水機能を施した防水処理層を備えたスラブである場合でも、据え付け箇所の防水処理層を取り除いた後の露出したコンクリート躯体に基礎を設置し、基礎を設置した直後に据え付け箇所近傍の防水処理層を補修する（新たな防水処理層を施す）ことができるから、基礎を迅速に設置することができ、基礎の設置に要する工期を短縮することができる。

管材の外側と枠材の外側とに設置された防水層を含み、管材の底壁の側に延びる防水層がコンクリート構造物の防水層につながっている据え付け基礎は、それがコンクリート構造物の屋上であってコンクリート躯体に設置された場合に防水層によって基礎の内部への水の侵入を防ぐことができることはもちろん、管材の外側と枠材の外側とに設置された防水層がコンクリート構造物の防水層につながっているから、コンクリート構造物への水の進入を防ぐことができ、水の進入による基礎の劣化やコンクリート構造物の劣化を防ぐことができる。

底壁の外側部分に開口する螺着孔に螺着されて管材の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、高さ調節ボルトの底壁の外側部分に対する螺着位置を調節することによって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの管材の高さ寸法を調節可能な据え付け基礎は、高さ調節ボルトを利用することで基礎の施工中にその高さ寸法を自由に変えることができ、基礎の高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎は、据え付け箇所の傾きに対して基礎を水平に保持することができるとともに、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎どうしの高さ寸法を容易に調節することができ、それら基礎の高さ寸法を均一に揃えることができる。

一例として示す据え付け基礎の斜視図。図１のＡ−Ａ線矢視断面図。蓋材を取り付けた状態で示す据え付け基礎の上面図。枠材を設置する以前の状態の鋼管の斜視図。枠材を設置した状態で示す鋼管の斜視図。鋼管の上面図。据え付け基礎の作成手順の一例を示す図。図７から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。図８から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。図９から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。図１０から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。

一例として示す据え付け基礎１０の斜視図である図１等の添付の図面を参照し、本考案にかかる据え付け基礎の詳細を説明すると、以下のとおりである。図１では、コンクリート構造物１１に設置された１個の据え付け基礎１０を図示しているが、基礎１０の個数を図示のそれに限定するものではなく、通常は２個以上の基礎１０がコンクリート構造物１１に設置される。なお、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は、蓋材１６を取り付けた状態で示す据え付け基礎１０の上面図である。図４は、枠材２０を設置する以前の状態の鋼管１５（管材）の斜視図であり、図５は、枠材２０を設置した状態で示す鋼管１５の斜視図である。図６は、鋼管１５の上面図である。図１，２では、上下方向を矢印Ｌ、横方向を矢印Ｍで示し、前後方向を矢印Ｎ（図２を除く）で示す。図３では、枠材２０や防水層２１の図示を省略し、鋼管１５を点線で示す。

据え付け基礎１０は、新設または既設のコンクリート構造物１１の屋上や地下のスラブの所定の据え付け箇所に据え付けられる。ここで、「スラブ」とは、厳密には「床版」を意味するが、この実施の形態では、コンクリート構造物１１の地下の床のみならず屋上も含む意味で用いる。コンクリート構造物１１は、コンクリート躯体１２と、コンクリート躯体１２の上に施設された防水層１３と、防水層１３の上に施設されたコンクリート層１４とから形成されている。なお、コンクリート構造物１１が地下に構築された場合、防水層１３とコンクリート層１４とが存在せず、コンクリート躯体１２単独でコンクリート構造物１１を形成する。

コンクリート躯体１２の基礎１０の据え付け箇所には、後記するアンカーボルト１８の固定端部を挿入する複数のアンカーホール４０が作られている。アンカーホール４０には、樹脂接着剤（図示せず）が充填されている。据え付け基礎１０は、それがコンクリート構造物１１から防水層１３とコンクリート層１４とを取り除いたコンクリート躯体１２の上に据え付けられる。

据え付け基礎１０は、中空の鋼管１５（管材）および蓋材１６、複数本の高さ調節ボルト１７および複数本のアンカーボルト１８、モルタル１９（セメント硬化物）、枠材２０（面取材あるいはキャント）、防水層２１の汎用化された各基礎部品を利用し、それら基礎部品を所定のマニュアル化された手順で、施工現場（据え付け箇所）においてユニットとして組み立てることから作られている。それら基礎部品（鋼管１５（高さ調節ボルト１７を含む）、蓋材１６、アンカーボルト１８、枠材２０、防水層２１）は、基礎部品製造工場で製造され、工場から施工現場に搬送される。

鋼管１５は、形状や寸法が同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。鋼管１５は、上下方向へ延びる平面形状が略矩形の各側壁２２（周壁）と、それら側壁２２の底部２３に位置する平面形状が略矩形の底壁２４と、それら側壁２２と底壁２４とに取り付けられた複数個のリブ２５とから作られ、底を有する角筒状に成型されている。それらリブ２５は、鋼管１５の各側壁２２と底壁２４との連結を補強し、鋼管１５に作用する荷重によって側壁２２と底壁２４との連結が不用意に解除されることを防止する。なお、図２では各側壁２２に２個のリブ２５が並んでいるが、リブ２５の個数は図示のそれに限定されず、鋼管１５の強度に応じて３個以上のリブ２５が取り付けられていてもよい。

底壁２４は、側壁２２（周壁）の径方向内方（側壁２２の内面から内側）へ延出する内側部分２６と、側壁２２の径方向外方（側壁２２の外面から外側）へ延出する外側部分２７とを有する。鋼管１５は、鋼材製の各側壁２２の底部２３に鋼材製の底壁２４を溶接するとともに、リブ２５の各辺を各側壁２２の外面と底壁２４の外側部分２７の上面とに溶接することによって製造される。側壁２２の頂部２８（周壁頂部）には、それら側壁２２によって囲繞された頂部開口２９が形成されている。なお、管材は、鋼材の他に、アルミニウムや合金から作ることもできる。

鋼管１５の側壁２２の頂部２９（周壁頂部）には、蓋固定ボルト３０を螺着する複数の固定ボルト螺着孔３１が作られている。固定ボルト螺着孔３１には、蓋固定ボルト３０が螺着する雌螺子（図示せず）が作られている。鋼管１５の底壁２４の外側部分２７には、高さ調節ボルト１７を螺着する複数の調節ボルト螺着孔３２とアンカーボルト１８を挿通する複数のアンカーボルト挿通孔３３とが作られている。調節ボルト螺着孔３２には、高さ調節ボルト１７が螺着する雌螺子（図示せず）が作られている。なお、底壁２４の外側部分２７における調節ボルト螺着孔３２やアンカーボルト挿通孔３３の穿孔箇所に特に限定はなく、それら孔３２，３３を底壁２４の外側部分２７の任意の箇所に作ることができる。底壁２４の内側部分２６の中央には、モルタル１９を充填するための円形の充填孔３４が作られている。

蓋材１６は、形状や寸法が同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。蓋材１６は、鋼材から作られ、その平面形状が略矩形に成型されている。蓋材１６の裏面であって蓋材１６の周縁の内側には、蓋材１６を鋼管１５の各側壁２２に固定するためのアングル材３５（鋼材）が溶接によって取り付けられている。アングル材３５には、蓋固定ボルト３０を挿通する蓋固定ボルト挿通孔（図示せず）が作られ、そのボルト挿通孔に六角ナット３６が溶接によって取り付けられている。

蓋材１６は、アングル材３５に作られたボルト挿通孔に挿通された蓋固定ボルト３０とアングル材３５に取り付けられたナット３６とによって各側壁２２の頂部２８に固定され、鋼管１５の頂部開口２９を水密に閉塞している。蓋材１６の上面には、図示はしていないが、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を設置するための固定器具が取り付けられている。なお、蓋材１６は、鋼材の他に、アルミニウムや合金から作ることもできる。

高さ調節ボルト１７は、雄螺子（図示せず）が作られた軸とボルトヘッドとから形成された鋼材製の六角ボルトである。高さ調節ボルト１７の軸は、底壁２４の外側部分２７に作られた調節ボルト螺着孔３２に螺着されている。ボルトヘッドにおいて高さ調節ボルト１７を反時計回りに回転させると、ボルト１７の軸がボルト螺着孔３２の下方へ次第に進むとともに、底壁２４の下面から下方に延出し、ボルトヘッドがコンクリート躯体１２の表面に当接する。それによって、鋼管１５をコンクリート躯体１２の表面から上方に離間させることができる。逆に、高さ調節ボルト１７を時計回りに回転させると、ボルト１７の軸がボルト螺着孔３２の上方へ次第に進むとともに、底壁２４の下面から上方へ延出する。それによって、鋼管１５をコンクリート躯体１２の表面に近づけることができる。

高さ調節ボルト１７を調節ボルト螺着孔３２において回転させることによって鋼管１５の底壁２４がコンクリート躯体１２の表面から上方へ離間し、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４の下面（内側部分２６と外側部分２７との下面）との間に所定の高さ寸法の空間３７が形成される。鋼管１５の底壁２４に対するそれら高さ調節ボルト１７の螺着位置を調節することによって、空間３７の高さ寸法を調節することができ、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の底壁２４の下面までの高さ寸法を調節することができる。また、コンクリート躯体１２が傾斜していたとしても、高さ調節ボルト１７の螺着位置を調節することで、鋼管１５（底壁２４）を水平に修正することができる。

それらアンカーボルト１８は、長さや直径が同一の規格化された汎用品であり、複数本のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。アンカーボルト１８は、鋼材から作られ、コンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）に固定された固定端部３８と、コンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）の表面から上方へ立ち上がる自由端部３９とを有する。アンカーボルト１８のそれら端部３８，３９には、雄螺子（図示せず）が作られている。

アンカーボルト１８の固定端部３８は、コンクリート躯体１２に形成されたアンカーホール４０に挿入され、その周面がアンカーホール４０に樹脂接着剤を介して固定されている。アンカーボルト１８の自由端部３９は、鋼管１５の底壁２４の外側部分２７に形成されたアンカーボルト挿通孔３３に挿通されている。アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７の上面から上方へ露出する部分４１には、六角二重ナット４２が螺着されている。アンカーボルト１８の自由端部３９の部分４１にナット４２を螺着する場合、高さ調節ボルト１７によってコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５（据え付け基礎１０）の高さ寸法が既に調節されている。

なお、図示はしていないが、高さ調節ボルト１７を利用せずにコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の高さ寸法を調節することもできる。この場合は、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７の下面から下方へ露出する部分４３（コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２５との間に延びる部分４３）に六角ナットを螺着する。そのナットを反時計回り回転させると、ナットがアンカーボルト１８の自由端部３９において下方へ移動し、鋼管１５をコンクリート躯体１２の表面に近づけることができる。逆に、ナットを時計回りに回転させると、ナットがアンカーボルト１８の自由端部３９において上方へ移動し、鋼管１５をコンクリート躯体１２の表面から上方に離間させることができる。

アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の下面から下方へ露出する部分４３に螺着するナットの回転によって鋼管１５の底壁２４がコンクリート躯体１２の表面から上方へ離間し、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４との間に所定の高さ寸法の空間３７が形成される。アンカーボルト１８の自由端部３９の部分４３に対するナットの螺着位置を調節することによって、空間３７の高さ寸法を調節することができ、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の高さ寸法を調節することができる。ナットによって空間３７の高さ寸法を調節した後、自由端部３９のうちの底壁２４の上面から上方へ露出する部分４１に六角二重ナットを螺着し、六角二重ナットと六角ナットとによってアンカーボルト１８の自由端部３９に鋼管１５を固定する。

モルタル１９は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１４の底壁２４（底壁２４の内側部分２６と外側部分２７との下面）との間に形成された空間３７に充填されている。モルタル１９は、底壁２４に形成された充填孔３４から充填される。空間３７では、そこに充填されたモルタル１９が硬化することで、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７の下面から下方へ露出する部分４３がモルタル１９と一体になっている。硬化したモルタル１９は、基礎１０の上（蓋材１６の上）にソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を備え付けた場合の基礎１０にかかる荷重をアンカーボルト１８とともに分担する。なお、空間３７に充填するセメント硬化物には、モルタル１９の他に、コンクリートを利用することもできる。

枠材２０は、底壁２４の外側部分２７の外周縁の近傍に設置され、底壁２４の外側部分２７の外周縁を囲繞する大きさに作られている。枠材２０は、コンクリート躯体１２の表面に当接する底面４４と、底壁２４の外側部分２７の外周縁を囲繞する垂直面４５と、底面４４と垂直面４５との間に延びる斜面４６とを有する。枠材２０の底面４４は、コンクリート躯体１２の表面に接着剤（図示せず）を介して固着されている。枠材２０の垂直面４５の一部は、底壁２４の外側部分２７の外周縁に接着剤（図示せず）を介して固着されている。枠材２０の斜面４６は、底壁２４の外側部分２７の上面とリブ２５とを覆っている。枠材２０は、コンクリート躯体１２の表面と底壁２４の外側部分２７の外周縁との間に延びる所定高さの空隙（空間３７の外周縁）を取り囲み、その空隙を塞いでいる。枠材２０は、プラスチックから作られているが、発泡材や金属（鋼材、アルミニウム、合金）、木から作ることもできる。

防水層２１は、鋼管１５の側壁２２の外面と枠材２０の斜面４６とに設置され、側壁２２の外面全域と枠材２０の斜面４６全域とを覆っている。防水層２１には、薄いアスファルトシートを複数重ね合わせて防水層２１を作るアスファルト防水が利用されている。アスファルトシートは、その接着性によって鋼管２５の側壁２２の外面と枠材２０の斜面４６とに固着している。コンクリート躯体１２の表面の側に延びる防水層２１（枠材２０の斜面４６に固着されたアスファルトシート）は、コンクリート構造物１１の防水層１３につながっている。なお、防水層２１として、アスファルト防水の他に、塩ビシート防水やゴムシート防水、ウレタン防水やエポキシ防水、ＦＲＰ防水を利用することもできる。

図７は、据え付け基礎１０の作成手順の一例を示す図であり、図８は、図７から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図９は、図８から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図であり、図１０は、図９から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図１１は、図１０から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図７〜図１１では、コンクリート構造物１１を断面として示し、一部を除く基礎１０の部品を断面として示す。据え付け基礎１０をコンクリート構造物１１の屋上に設置する場合を例として、基礎１０の施工方法（据え付け手順）を説明すると、以下のとおりである。

基礎部品製造工場で製造された汎用部品化された各基礎部品（鋼管１５（高さ調節ボルト１７を含む）、蓋材１６、アンカーボルト１８、枠材２０、防水層２１（アスファルトシート））を工場から施工現場に搬送する。なお、工場からの搬送時では、鋼管１５の底壁２４の外側部分２７に複数の調節ボルト螺着孔３２が形成され、それら調節ボルト螺着孔３２に高さ調節ボルト１７が螺着されているが、底壁２４の外側部分２４にアンカーボルト挿通孔３３は形成されていない。

コンクリート構造物１１の屋上のスラブは、図７に示すように、コンクリート躯体１２と、コンクリート躯体１２の上に施設された防水層１３と、防水層１３の上に施設されたコンクリート層１４とから形成されている。最初に、コンクリート構造物１１の屋上における基礎１０の据え付け箇所を位置決めし、その据え付け箇所にマーキングをするとともに、図７に示すように、その据え付け箇所において、コンクリート構造物１１からコンクリート層１４と防水層１３とを取り除いてコンクリート躯体１２を露出させる。

なお、図示のコンクリート構造物１１は、コンクリート躯体１２と防水層１３とコンクリート層１４とから形成されているが、コンクリート構造物１１を図示のそれに限定するものではなく、現在使用されている他の構成のコンクリート構造物１１すべてにこの据え付け基礎を使用することができる。たとえば、コンクリート層１４の上にさらに合成樹脂を塗布して樹脂被膜を形成したコンクリート構造物１１の場合、基礎１０の据え付け箇所では、コンクリート構造物１１から樹脂被膜とコンクリート層１４と防水層１３とを取り除いてコンクリート躯体１２を露出させる。また、コンクリート構造物１１が地下に構築された場合、コンクリート躯体１２単独でコンクリート構造物１１が形成される。さらに、コンクリート層１４に代わりにモルタル層が防水層１３の上に施設されている場合、コンクリート構造物１１からモルタル層と防水層１３とを取り除いてコンクリート躯体１２を露出させる。

コンクリート躯体１２を露出させた後、躯体１２における基礎１０の据え付け箇所にアンカーボルト１８の固定端部３８を挿入する複数のアンカーホール４０を穿孔し、それらアンカーホール４０に樹脂接着剤を注入する。アンカーホール４０は、掘削機を利用し、コンクリート躯体１２を所定の深さ掘削することから作られる。次に、図８に示すように、それらアンカーホール４０にアンカーボルト１８を挿入する（アンカーボルト設置工程）。

アンカーボルト設置工程では、アンカーボルト１８の固定端部３８をコンクリート躯体１２に形成されたアンカーホール４０に挿入し、アンカーボルト１８の自由端部３９をコンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）の表面から上方へ起立させる。アンカーボルト１８の固定端部３８は、その周面が樹脂接着剤を介してアンカーホール４０に固定され、アンカーボルト１８の自由端部３９は、コンクリート躯体１２の表面から上方へ立ち上がる。アンカーボルト１８は、なお、鋼材から作られている。

アンカーボルト１８をコンクリート躯体１２に形成したアンカーホール４０に設置した後、ドリルを利用し、アンカーホール４０の位置（アンカーボルト１８の位置）にあわせて鋼管１５の底壁２４の外側部分２７にアンカーボルト挿通孔３３を穿孔する。アンカーボルト挿通孔３３を穿孔した後、鋼管１５を据え付け箇所に移動させ、図９に示すように、底壁２４の外側部分２７に穿孔したアンカーボルト挿通孔３３にアンカーボルト１８の自由端部３９を通し、高さ調節ボルト１７のボルトヘッドをコンクリート躯体１２の表面に当接させ、鋼管１５を据え付け箇所に仮設置する（仮設置工程）。

鋼管１５を仮設置した後、基礎１０の据え付け箇所の傾斜に対して鋼管１５の底壁２４を水平に保持するためや複数の鋼管１５の底壁２４の高さ寸法を統一にするため、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の設置高さ（高さ寸法）を調節する（高さ寸法調節工程）。高さ寸法調節工程では、高さ調節ボルト１７の説明において述べたように、ボルト１７を時計回りと反時計回りとのいずれかに回転させ、鋼管１５の底壁２４に対するそれら高さ調節ボルト１７の螺着位置を調節することによって、空間３７の高さ寸法を調節し、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の底壁２４の高さ寸法を調節する。

高さ寸法調節工程において高さ調節ボルト１７のボルトヘッドがコンクリート躯体１２の表面に当接し、鋼管１５が躯体１２の表面から上方へ離間する。空間３７の高さ寸法を調節した後、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７の上面から上方へ延びる部分４１に二重ナット４２を螺着し、高さ調節ボルト１７とそれら二重ナット４２と（固定手段）で鋼管１５をアンカーボルト１８の自由端部３９に固定する（鋼管固定工程）。

なお、高さ調節ボルト１７を利用せずにコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１５の高さ寸法を調節する場合は、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７から下方へ延びる部分４３に六角ナットを螺着し、そのナットを時計回りと反時計回りとのいずれかに回転させ、空間３７の高さ寸法を調節する。空間３７の高さ寸法を調節した後、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７から上方へ延びる部分４１に六角二重ナット４２を螺着し、六角二重ナット４２と六角ナットと（固定手段）で鋼管１５をアンカーボルト１８の自由端部３９に固定する（鋼管固定工程）。

次に、図１０に示すように、鋼管１５の側壁２２の頂部２８から枠材２０を挿通し、枠材２０を鋼管１５の側壁２２の底部２３に移動させ、底壁２４の外側部分２７の外周縁近傍に設置する（枠材設置工程）。枠材２０を設置すると、枠材２０の底面４４がコンクリート躯体１２の表面に当接し、枠材２０の垂直面４５が底壁２４の外側部分２７の外周縁を囲繞するとともに、枠材２０の斜面４６が底壁２４の外側部分２７の上面全域とリブ２５全域とを覆う。接着剤を介して枠材２０の底面４４をコンクリート躯体１２の表面に固着し、接着剤を介して枠材２０の垂直面４５の一部を底壁２４の外側部分２７の外周縁に固着する。枠材２０は、コンクリート躯体１２の表面と底壁２４の外側部分２７の外周縁との間に延びる所定高さの空隙（空間３７の外周縁）を取り囲み、その空隙を塞ぐ。

枠材２０を設置した後、鋼管１５の各側壁２２（周壁）の外面と枠材２０の斜面４６とに防水層２１を設置する（防水材設置工程）。防水材設置工程では、複数の薄いアスファルトシートを鋼管１５の各側壁２２の外面に固着して防水層２１を作るとともに、アスファルトシートを枠材２０の斜面４６に固着して防水層２１を作る。さらに、コンクリート躯体１２の表面の側に延びる防水層２１（枠材２０の斜面４６に固着されたアスファルトシート）をコンクリート構造物１１の防水層１３に水漏れがないように水密につなげる。

防水層２１を設置した後、図１１に示すように、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４（底壁２４の内側部分２６と外側部分２７との下面）との間に形成された空間３７（コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４の下面と枠材２０の垂直面４５とに囲繞された空間３７）にモルタル１９（セメント硬化物）を充填する（セメント硬化物充填工程）。空間３７にモルタル１９を充填した後、モルタル１９の養生期間を待つことなく、直ちに鋼管１５の側壁２２の頂部２８に蓋材１６を嵌め込み（蓋材１６を頂部２８に固定）、鋼管１５の頂部開口２９を閉塞する（頂部閉塞工程）。以上の各工程が終了すると図１に示す据え付け基礎１０が完成する。なお、防水材設置工程よりも先にセメント硬化物充填工程を行い、モルタル１９を空間３７に充填した後に、防水層２１を設置してもよい。

空隙（空間３７の外周縁）が枠材２０の垂直面４５によって塞がれているから、枠材２０が硬化前（養生前）のモルタル１９の空隙（空間３７）からの漏出を防ぐ堤防となり、空間３７に充填されたモルタル１９が空隙（空間３７）から漏れ出すことはなく、モルタル１９の充填後に直ちに蓋材１６で頂部開口２９を閉塞することができる。据え付け基礎１０では、鋼管１５の頂部２８に蓋材１６を嵌め込んだ（固定した）直後において空間３７に充填されたモルタル１９が未硬化状態にあり、鋼管１５の頂部２８に蓋材１６を固定した後からモルタル１９の養生期間が開始する。

頂部閉塞工程では、鋼管１５に蓋材１６を嵌め込んだ後、鋼管１５の側壁２２の頂部２６に作られた固定ボルト螺着孔３１に蓋固定ボルト３０を螺着するとともに、蓋材１６のアングル材３５の蓋固定ボルト挿通孔にボルト３０を挿通し、蓋固定ボルト挿通孔に取り付けられた六角ナット３６にボルト３０を螺着して蓋材１６を頂部２８に固定する。鋼管１５の頂部開口２９は、蓋材１６によって水密に閉塞される。

空間３７では、モルタル１９の養生期間が経過し、そこに充填されたモルタル１９が硬化することで、アンカーボルト１８の自由端部３９のうちのコンクリート躯体１２の表面と底壁２４の外側部分２７の下面との間に延びる部分４３（アンカーボルト１８の自由端部３９のうちの底壁２４の外側部分２７の下面から下方へ露出する部分４３）がモルタル１９と一体になり、鉄筋モルタルを形成する。

据え付け基礎１０は、それがコンクリート躯体１２に固定された複数のアンカーボルト１８、それらアンカーボルト１８に固定された鋼管１５、底壁２４の外側部分２７の外周縁とコンクリート躯体１２との間に設置された枠材２０、空間３７に充填されたモルタル１９、鋼管１５の側壁２２の頂部２８に設置された蓋材１６、防水層２１から形成されているから、基礎１０を作る際に施工現場（据え付け箇所）において型枠を製作する必要がないことはもちろん、基礎部品製造工場や施工現場において基礎１０を作るためにモルタル１９を養生する必要はなく、コンクリート躯体１２に固定された複数のアンカーボルト１８に中空の軽量な鋼管１５を固定し、空間３７にモルタル１９を充填した後直ちにその鋼管１５に蓋材１６を固定するとともに、鋼管１５の外側に防水層２１を固定するだけであり、それらがすべて汎用部品化されてユニットとして組み立てられるから、型枠の製作やモルタル１９の養生にかかる手間や時間、コストを省くことができるとともに、施工作業を簡略化することができ、その分の工期を短縮することができる。

据え付け基礎１０は、複数のアンカーボルト１８の固定端部３８がコンクリート躯体１２に固定され、それらアンカーボルト１８の自由端部３９が鋼管１５の底壁２４に固定されるとともに、モルタル１９の養生期間が経過した後にアンカーボルト１８の部分４３がモルタル１９と一体になり、基礎１０にかかる荷重をアンカーボルト１８とモルタル１９とで分担するから、それをコンクリート躯体１２に強固に据え付けることができるのみならず、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を強固に備え付けることができる。

据え付け基礎１０は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４の下面と枠材２０の垂直面４６との間の空間３７にモルタル１９が充填され、基礎１０の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎１０にかかる荷重をアンカーボルト１８とモルタル１９とで分担するから、基礎１０にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎１０が崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。据え付け基礎１０は、鋼管１５の底壁２４を側壁２２（周壁）の径方向外方へ延ばして外側部分２７を形成することで底壁２４の面積を確保し、その底壁２４によって基礎１０にかかる荷重を支え、代わりに鋼管１５の対向する側壁２２間の径方向の寸法（周壁の径方向の寸法）を小さくして鋼管１５の重量を減少させることができるから、鋼管１５の重量を軽量化することができ、その結果として基礎１０の重量を軽量化することができる。

据え付け基礎１０は、それがコンクリート構造物１１の屋上に設置された場合に防水層１３につながる防水層２１によって基礎１０の内部への水の侵入を防ぐことができ、内部に水が進入することによる基礎１０の劣化を防ぐことができる。また、コンクリート躯体１２の表面の側に延びる防水層２１（枠材２０の斜面４６に固着された防水層２１）がコンクリート構造物１１の防水層１３につながっているから、それら防水層２１，１３によって基礎１０の内部への水の侵入を防ぐことができることはもちろん、コンクリート構造物１１への水の進入を防ぐことができ、水の進入によるコンクリート構造物１１の劣化を防ぐことができる。

据え付け基礎１０は、高さ調節ボルト１７を利用することで基礎１０の施工中（据え付け中）にその高さ寸法（コンクリート躯体１２の表面に対する鋼管１５の底壁２４の高さ寸法）を自由に変えることができ、基礎１０の高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎１０は、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎１０どうしの高さ寸法を容易に調節することができ、それら基礎１０の高さ寸法を均一に揃えることができるとともに、基礎１０を据え付けるコンクリート躯体１２が傾斜していたとしても、基礎１０を水平に修正することができる。

据え付け基礎１０は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１５の底壁２４の外側部分２７の外周縁との間に延びる空隙（空間３７）が枠材２０の垂直面４６によって塞がれ、モルタル１９を空間３７に充填したとしても、そのモルタル１９が空隙（空間３７）から漏れ出すことはなく、空間３７にモルタル１９を充填した直後であってモルタル１９の養生期間を待つことなく、蓋材１６によって鋼管１５の頂部開口２９を塞ぐことができ、モルタル１９の養生期間を待つことなく次の基礎１０の施工を行うことができるから、モルタル１９の養生期間の分の工期を短縮することができ、据え付け基礎１０の工期を大幅に短縮することができる。据え付け基礎１０は、底壁２４の外側部分２７の外周縁の近傍にモルタル１９の養生ための型枠を設置する必要がなく、型枠を設置するための手間や時間、コストを省くことができる。

１０据え付け基礎
１１コンクリート構造物
１２コンクリート躯体
１３防水層
１４コンクリート層
１５鋼管（管材）
１６蓋材
１７高さ調節ボルト
１８アンカーボルト
１９モルタル（セメント硬化物）
２０枠材
２１防水層
２２側壁（周壁）
２４底壁
２６内側部分
２７外側部分
２９頂部開口
３０蓋固定ボルト
３１固定ボルト螺着孔
３２調節ボルト螺着孔
３３アンカーボルト挿通孔
３４充填孔
３７空間
３８固定端部
３９自由端部
４０アンカーホール
４１部分
４３部分
４４底面
４５垂直面
４６斜面

Claims

新設または既設のコンクリート構造物の所定の据え付け箇所に据え付けられる据え付け基礎において、
前記据え付け基礎が、前記コンクリート構造物に固定された固定端部および該コンクリート構造物から上方へ立ち上がる自由端部を有する複数のアンカーボルトと、それらアンカーボルトの自由端部に支持されて前記コンクリート構造物の表面から上方へ所定寸法離間する中空の管材と、前記管材の底壁の外周縁と前記コンクリート構造物との間に設置されて該コンクリート構造物の表面と該底壁の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材と、前記コンクリート構造物の表面と前記管材の底壁との間の空間に充填されるセメント硬化物と、前記管材の周壁頂部に設置されて該管材の頂部開口を塞ぐ蓋材とから形成され、
前記据え付け基礎では、それらアンカーボルトの自由端部が前記管材の底壁に開口する挿通孔に挿通されて所定の固定手段を介して該底壁に固定され、前記底壁に開口する充填孔から前記コンクリート構造物と該底壁と前記枠材とに囲繞された前記空間にセメント硬化物を充填した直後であって該セメント硬化物の養生期間の経過前に、前記蓋材によって前記管材の頂部開口が塞がれ、
前記据え付け基礎では、前記蓋材によって前記管材の頂部開口が塞がれた直後において前記空間に充填されたセメント硬化物が未硬化状態にあり、前記蓋材によって前記管材の頂部開口が塞がれた後からセメント硬化物の養生期間が開始し、前記養生期間の経過後に、前記アンカーボルトの自由端部のうちの前記コンクリート構造物の表面と前記管材の底壁との間に延びる部分が前記空間に充填されたセメント硬化物と一体になることを特徴とする据え付け基礎。
前記管材の底壁が、該管材の周壁の径方向内方へ延出する内側部分と、該管材の周壁の径方向外方へ延出する外側部分とを有し、それらアンカーボルトの自由端部が、前記外側部分に開口する挿通孔に挿通されて所定の固定手段を介して該外側部分に固定され、前記充填孔が、前記内側部分の中央に形成され、前記枠材が、前記底壁の外側部分の外周縁と前記コンクリート構造物との間に設置されて該コンクリート構造物の表面と該外側部分の外周縁との間の空隙を塞いでいる請求項１に記載の据え付け基礎。
前記コンクリート構造物が、コンクリート躯体と、前記コンクリート躯体の上に施設された防水層と、前記防水層の上に施設されたコンクリート層とから形成され、前記アンカーボルトの固定端部が、前記コンクリート構造物から前記コンクリート層と前記防水層とを取り除いた前記コンクリート躯体に固定され、前記管材が、前記コンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置されている請求項１または請求項２に記載の据え付け基礎。
前記据え付け基礎が、前記管材の外側と前記枠材の外側とに設置された防水層を含み、前記管材の底壁の側に延びる前記防水層が、前記コンクリート構造物の防水層につながっている請求項３に記載の据え付け基礎。
前記据え付け基礎が、前記底壁の外側部分に開口する螺着孔に螺着されて前記管材の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、前記高さ調節ボルトの前記底壁の外側部分に対する螺着位置を調節することによって前記空間の高さ寸法を調節可能かつ前記コンクリート構造物の表面からの前記管材の高さ寸法を調節可能である請求項１ないし請求項４いずれかに記載の据え付け基礎。