JP5562779B2 - 太陽電池パネル基礎架台の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネル基礎架台の施工方法に関する。

近年、地球温暖化防止を目的として、太陽光発電所の建設が推進されている。このような太陽光発電所においては、地盤上に架台を多数施工し、その架台上に太陽電池パネルを設置するのが一般的である。
架台には、例えば、小型のコンクリート基礎が採用されている。コンクリート基礎は、現場打ちコンクリートや、プレキャストコンクリートによって構成されている。
コンクリート基礎を現場にて打設する場合には、コンクリート基礎の型枠を組み立て、ポンプ車もしくはクレーンに接続されたコンクリートホッパから型枠内にコンクリートを打設している。このとき、多数のコンクリート基礎を構築するため、コンクリート基礎の型枠を複数回転用している。
また、コンクリート基礎をプレキャストコンクリート基礎とする場合には、工場製作されたプレキャストコンクリート基礎を、クレーンなどを使用して所定の位置に設置している。

また、特許文献１には、外形となる中空状の外殻部（外皮）と、外殻部内に充填されたコンクリート（充填物）と、を備える架台が開示されている。

特開２００７−３５８４９号公報

しかしながら、従来の太陽電池パネルを支持する架台は、以下のような問題があった。
太陽光発電所では太陽電池パネルを大量に設置するため、架台を現場打設のコンクリート基礎とする場合、型枠を複数回転用することにより、転用回数分のコンクリートの養生期間が必要であると共に、型枠の組み立て工程やばらし工程が必要となる。これにより、架台設置に労力がかかると共に、工期短縮が困難である。
また、架台をプレキャストコンクリート基礎とする場合、プレキャストコンクリート基礎の揚重作業の安全対策を十分に行う必要がある。また、現場におけるプレキャストコンクリート基礎の保管場所を確保する必要があると共に、現場内での小運搬が必要となるため、コストがかかるという問題がある。
また、特許文献１に開示された架台は、地盤などの施工面に設けられるため、地盤の凹凸によって、複数の架台の配列がずれたり、高さが不ぞろいとなったりして、太陽電池パネルの設置に影響が出る虞がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、工期を短縮できると共に、施工精度を安定させることができる太陽電池パネル基礎架台の施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池パネル基礎架台の施工方法では、太陽電池パネルの施工地に形成された均しコンクリートと、該均しコンクリート上に設けられた中空の外殻部と、該外殻部内に充填された架台コンクリートと、該架台コンクリートに設置されて前記太陽電池パネルが取り付けられるアンカーボルトと、を備える太陽電池パネル基礎架台の施工方法であって、 前記均しコンクリートを複数形成する均しコンクリート形成工程と、前記均しコンクリート形成工程で形成された複数の均しコンクリート上にそれぞれ前記外殻部を仮置きする外殻部仮置き工程と、前記外殻部に対して前記アンカーボルトの位置を決定し、該アンカーボルトを保持する第１保持部材を前記外殻部に固定するアンカーボルト位置決定工程と、隣り合う前記外殻部に保持された前記アンカーボルトを所定の間隔に保持する第２保持部材を設置すると共に、前記外殻部仮置き工程で仮置きされた前記外殻部の位置調整を行う外殻部位置調整工程と、前記外殻部位置調整工程で位置調整された前記外殻部を前記均しコンクリートに固定する外殻部固定工程と、前記外殻部内にコンクリートを充填する架台コンクリート充填工程と、前記第１保持部材および前記第２保持部材を撤去する保持部材撤去工程と、を備えていることを特徴とする。

本発明では、外殻部を均しコンクリートの上に仮置きし、外殻部に対するアンカーボルトの位置を決定し、アンカーボルトを第１保持部材で保持した後に、隣り合う外殻部のアンカーボルトを所定の間隔に第２保持部材で保持して、外殻部の位置を調整している。このため、隣り合う架台コンクリートに設置されたアンカーボルトの間隔を一定とすることができ、アンカーボルトの施工精度を安定させることができる。
第１保持部材および第２保持部材を使用することによって、アンカーボルトの位置決めおよび外殻部の位置調整を容易に行うことができるため、アンカーボルトの位置決めや外殻部の位置調整にかかる手間を省くことができ、工期を短縮することができる。

また、本発明に係る太陽電池パネル基礎架台の施工方法では、前記均しコンクリート形成工程では、前記複数の均しコンクリートの型枠が一体化された均しコンクリート型枠ユニットを複数連結し、前記複数の均しコンクリートの型枠にコンクリートを打設してもよい。
このように、複数の均しコンクリートの型枠が一体化された均しコンクリート型枠ユニットを連結して使用することにより、複数の均しコンクリートを均等に配列することができると共に、上面の高さを略均一にすることができる。

本発明に係る太陽電池パネルの基礎架台の施工方法によれば、太陽電池パネル基礎架台にかかる工期の短縮できると共に、太陽電池パネル基礎架台の施工精度を安定させることができるため、太陽電池パネルを所望の向きに容易に取り付けることができる。

（ａ）は本発明の実施形態による太陽電池パネルの基礎架台の一例を示す斜視図、（ｂ）は複数配列された太陽電池パネルの基礎架台を示す上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は均しコンクリート型枠の一例を示す上面図、（ｂ）は均しコンクリート型枠を連結する連結部材の詳細を示す図、（ｃ）は、均しコンクリート形成工程を説明する図である。 （ａ）はアンカーボルト位置決め工程を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は図３に続くアンカーボルト位置決め工程を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 架台コンクリート充填工程を説明する図である。

以下、本発明の実施形態による太陽電池パネル基礎架台について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態による太陽電池パネル基礎架台１は、太陽電池パネルを設置する地盤（施工地）Ｇに配設された均しコンクリート２と、均しコンクリート２の上部に設けられた高さの異なる２つの第１架台３および第２架台４とを備えている。ここで高さの高い方の架台を第１架台３とし、高さの低い方の架台を第２架台４とする。また、太陽電池パネル基礎架台１は、第1架台３と第２架台４の平面視中央部を結ぶ線分が略南北方向を向いており、第1架台３が北側に、第２架台４が南側に位置するように配されている。
本実施形態では、多数の太陽電池パネルを備える大規模な太陽光発電システムが想定されていて、複数の太陽電池パネル基礎架台１が地盤Ｇ上に互いに間隔をあけて縦横に配列されている。

均しコンクリート２は、例えば、平面視略長方形状に形成されている。配列された複数の均しコンクリート２は、上面２ａの高さが略均一となるように形成されている。

第１架台３および第２架台４は、均しコンクリート２の上面２ａに、均しコンクリート２の平面視における長手方向に間隔をあけて配設されている
第１架台３および第２架台４は、それぞれ略直方体状に形成されていて、外周部に位置する略角筒状の外殻部１１と、外殻部１１内に充填された架台コンクリート１２と、下端部側が架台コンクリート１２に埋設され上端部側が架台コンクリート１２の上面１２ａから上方に突出するアンカーボルト１３と、を備えている。
アンカーボルト１３には、図示しない太陽電池パネルが固定されるように構成されている。

外殻部１１は、例えば、鋼板が角筒状に加工された部材で、その軸方向が鉛直方向となるように均しコンクリート２の上部に配設されている。外殻部１１の下端部には、外方に突出するつば１４が設けられている。このつば１４は、下面が均しコンクリート２の上面２ａに沿うように配設され、均しコンクリート２に釘止めされている。
架台コンクリート１２は、上面１２ａの高さが、外殻部１１の上端部１１ａの高さと略同じ高さとなるように外殻部１１内に充填されている。

次に、上述した太陽電池パネル基礎架台１の施工方法について説明する。
（均しコンクリート形成工程）
まず、均しコンクリート２を形成する。
均しコンクリート２の形成は、図２（ａ）に示す均しコンクリート型枠ユニット２１を使用して行う。

均しコンクリート型枠ユニット２１は、形成される均しコンクリート２の平面視における短手方向に所定の間隔をあけて一方向に配列された３つの型枠部２２と、隣り合う型枠部２２を所定の間隔をあけた状態で連結する連結部２３と、を備えている。型枠部２２は、均しコンクリート２に相当する形状に形成されていると共に、抜きテーパが形成されている。
３つの型枠部２２は、コンクリートが打設された際に、３つの均しコンクリート２の上面が略面一となるように構成されている。
なお、均しコンクリート型枠ユニット２１は、例えば、２つや４つなど３つ以外の均しコンクリート２の型枠部２２を備えている構成としてもよい。

そして、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、地均しした地盤Ｇ上に、均しコンクリート型枠ユニット２１を複数配列し、隣り合う均しコンクリート型枠ユニット２１同士を所定の間隔をあけて連結部材２４で固定する。連結部材２４は連結部２３と略同一の長さで形成されている。このとき、複数の均しコンクリート型枠ユニット２１のレベルが一定となるように、例えば、キャンバー２５（図２（ｂ）参照）を地盤Ｇと均しコンクリート型枠ユニット２１との間に配して調節する。

続いて、均しコンクリート型枠ユニット２１の型枠部２２にコンクリートを打設する。
このとき、図２（ｃ）に示すように、コンクリートミキサー車２６にシュート２７を連結し、シュート２７の略中間部を台車２８で保持した状態でシュート２７の先端部から均しコンクリート型枠ユニット２１の型枠部２２（図２（ａ）参照）にコンクリートを打設することが好ましい。台車２８でシュート２７の略中間部を保持することで、人力でシュート２７を保持する必要がなく、コンクリート打設の作業性および安全性の向上を図ることができる。
また、この台車２８には、ゴムタイヤ２８ａが使用されていることが好ましい。このように、台車２８にゴムタイヤ２８ａを使用することで、シュート２７を保持する台車２８の移動が容易となり、コンクリートの打設速度を速めることができる。

そして、一定の養生期間をおいてコンクリートが硬化したら、図２（ａ）、（ｂ）に示す連結部材２４および均しコンクリート型枠ユニット２１を撤去する。均しコンクリート型枠ユニット２１には、抜きテーパが形成されているため、脱枠を容易に行うことができる。

（外殻部仮置き工程）
次に、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１架台３および第２架台４の外殻部１１を均しコンクリート２の上面２ａに仮置きする。
均しコンクリート２に、第１架台３（図３（ａ）、（ｂ）参照）および第２架台４の墨出しを行い、下墨に合わせて外殻部１１を仮置きする。このとき、キャンバー（不図示）などを入れて位置および高さの調整を行う。
外殻部仮置き工程では、外殻部１１を均しコンクリート２に固定しない状態とする。

（アンカーボルト位置決定工程）
次に、外殻部１１に対するアンカーボルト１３の位置決めを行う。
外殻部１１に対するアンカーボルト１３の位置決めは、アンカーボルト１３を保持すると共に外殻部１１に着脱可能な第１保持部材３１を使用して行う。
第１保持部材３１は、外殻部１１の上方に位置し外殻部１１と略同じ幅で均しコンクリート２の上面２ａと平行に配される板状のアンカーボルト保持部３２と、アンカーボルト保持部３２の幅方向の両端部から下方に延びて外殻部１１の側方と着脱可能な着脱部３３（図３（ｂ）、（ｃ）参照）と、を備えている。

アンカーボルト保持部３２には、アンカーボルト１３が挿入可能な孔部３５（図３（ｂ）、（ｃ）参照）が複数箇所（本実施形態では、４箇所）形成されている。なお、孔部３５は、アンカーボルト保持部３２に１箇所だけ形成されていてもよい。この孔部３５に挿入されたアンカーボルト１３は、アンカーボルト保持部３２の両面側から図示しないナットが螺合されることによって、アンカーボルト保持部３２に保持されている。
そして、アンカーボルト保持部３２でアンカーボルト１３を保持すると共に、着脱部３３を外殻部１１に固定することで、外殻部１１に介するアンカーボルト１３の位置が決定する。このとき、アンカーボルト１３の下端部側は、外殻部１１の内部に挿入された状態とする。

（外殻部位置調整工程）
次に、均しコンクリート２の上面２ａに仮置きされた外殻部１１の位置を決定する。
図４に示すように、外殻部１１の位置は、隣り合う外殻部１１のアンカーボルト１３が所定の間隔となるように外殻部１１の位置を調整することで決定される。
隣り合う外殻部１１のアンカーボルト１３の間隔は、第２保持部材４１を使用して所定間隔となるように調整する。
第２保持部材４１は、均しコンクリート２の平面視における短手方向に延在し、複数の第１架台３用の第１保持部材３１に架設される第１横架部材４２と、第１横架部材４２と同方向に延在し、複数の第２架台４用の第１保持部材３１に架設される第２横架部材４３と、同一の均しコンクリート２に配設された第１架台３用の第１保持部材３１および第２架台４用の第１保持部材３１に架設される縦部材４４とを備えている。

第１横架部材４２には、アンカーボルト１３が挿通可能な複数の孔部４２ａが形成されている。
第１横架部材４２は、第１架台３の外殻部１１に固定された第１保持部材３１のアンカーボルト保持部３２と重なるように架設されている。そして、第１横架部材４２の孔部４２ａには、第１架台３の外殻部１１の第１保持部材３１に保持されたアンカーボルト１３が挿通される。
孔部４２ａは、アンカーボルト１３の設置位置にあわせて第１横架部材４２に形成されている。

第１横架部材４２と同様に、第２横架部材４３には、アンカーボルト１３が挿通可能な複数の孔部４３ａが形成されている。
第２横架部材４３は、第２架台４の外殻部１１に固定された第１保持部材３１のアンカーボルト保持部３２と重なるように架設されている。そして、第２横架部材４３の孔部４３ａには、第２架台４の外殻部１１の第１保持部材３１に保持されたアンカーボルト１３が挿通される。
孔部４３ａは、アンカーボルト１３の設置位置にあわせて第２横架部材４３に形成されている。

縦部材４４は、高さの異なる第１架台３および第２架台４の外殻部１１に固定されたそれぞれの第１保持部材３１，３１間に架設されるため、略中間部で屈曲している。縦部材４４は、平面視において、均しコンクリート２の平面視における長手方向に延在している。
縦部材４４には、アンカーボルト１３の設置位置にあわせて、両端部にそれぞれアンカーボルト１３が挿通可能な孔部４４ａ，４４ｂが形成されている。
縦部材４４の一方の端部の孔部４４ａには、第１架台３の外殻部１１に固定された第１保持部材３１に保持されたアンカーボルト１３が挿通され、他方の端部の孔部４４ｂには、第２架台４の外殻部１１に固定された第１保持部材３１に保持されたアンカーボルト１３が挿通される。

また、第２保持部材４１には、第１横架部材４２と縦部材４４とを固定する第１固定部材４５と、第２横架部材４３と縦部材４４とを固定する第２固定部材４６と、を備えている。第１固定部材４５は、第１横架部材４２および縦部材４４に対して斜め方向に延在し、第２固定部材４６は、第２横架部材４３および縦部材４４に対して斜め方向に延在している。
第２保持部材４１は、第１固定部材４５および第２固定部材４６を備えることにより、第１横架部材４２、第２横架部材４３および縦部材４４の位置がずれることが防止されている。
上述した第２保持部材４１は、第２保持部材４１を構成する各部材に容易に解体できるように構成されている。

そして、上述した第２保持部材４１を設置し、第１保持部材３１および第２保持部材４１に挿通されたアンカーボルト１３は、第１保持部材３１および第２保持部材４１の上下側からナット（不図示）を締結させて、第１保持部材３１および第２保持部材４１に保持された状態とする。
第２保持部材４１を設置することで、アンカーボルト１３の位置が整合される。これに伴い外殻部１１の位置が調整される。

（外殻部固定工程）
次に、位置が調整された外殻部１１を均しコンクリート２に固定する。
外殻部１１の均しコンクリート２への固定は、例えば、外殻部１１の下端部に形成されたつば１４を、均しコンクリート２に釘止めして行う。

（架台コンクリート充填工程）
次に、図４に示す外殻部１１内に架台コンクリート１２のコンクリートを打設する。
本実施形態では、図５に示すようなバックホウ５１の本体アームに取り付けられてコンクリートが供給されるとともにこのコンクリートを下方へ吐出する定量ホッパ５２と、複数の外殻部１１の上方に設置されるとともに定量ホッパ５２の下方に設置され定量ホッパ５２から吐出されたコンクリートを複数の外殻部１１の内部にガイドする移動受皿５３と、を使用してコンクリートの打設を行う。

定量ホッパ５２は、上側に位置する一次ホッパ５４と下側に位置する二次ホッパ５５とを備え、所定量のコンクリートを下方へ吐出している。
移動受皿５３は、近接する２つの第１架台３の外殻部１１および２つの第２架台４の外殻部１１の上部に設置されている。移動受皿５３は、これら４つの外殻部１１に対向する４つの吐出口５６と、定量ホッパ５２から吐出されたコンクリートを各外殻部１１の内容量に応じて分散させ各吐出口５６にガイドする山型壁５７を備えている。

また、移動受皿５３は、地盤Ｇを走行する車輪５８を備えており、容易かつ安全に移動可能である。そして、この車輪５３にはゴムタイヤが使用されていることが好ましく、これにより、移動受皿５３の移動が更に容易となり、コンクリートの打設速度を速めることができる。

外殻部１１内へのコンクリートの打設方法は、まず、移動受皿５３を対象となる４つの外殻部１１上に設置し、移動受皿５３上に定量ホッパ５２を位置させる。
続いて、定量ホッパ５２からコンクリートを吐出させ、コンクリートを移動受皿５３を通過させて各外殻部１１内へ充填する。
このとき、移動受皿５３が山型壁５７を備えていることにより、移動受皿５３を通過するコンクリートは、各外殻部１１の内容量に応じた量に分散されるため、内容量の異なる４つの外殻部に同時にコンクリートを充填することができる。
そして、定量ホッパ５２と移動受皿５３を使用することで、短時間に所定数量の架台コンクリート１２のコンクリートを打設することができると共に、安全性の向上を図ることができる。

（保持部材撤去工程）
次に、図４に示す第１保持部材３１および第２保持部材４１を撤去する。
架台コンクリート１２のコンクリート打設後、コンクリートの硬化を確認したら、第１保持部材３１および第２保持部材４１を撤去する。第１保持部材３１および第２保持部材４１を撤去したら、アンカーボルト１３近傍の架台コンクリート１２の天端を金鏝押さえで仕上げる。
このようにして、図１に示す太陽電池パネル基礎架台１が完成する。
続いて、アンカーボルト１３に太陽電池パネル（不図示）を設置する。太陽電池パネルの設置以降の工程は、従来の施工方法と同様に行い、太陽光システムが完成する。

次に、上述した実施形態による太陽電池パネル基礎架台および太陽電池パネル基礎架台の施工方法の効果について説明する。
本実施形態による太陽電池パネル基礎架台１によれば、外殻部１１内に架台コンクリート１２が充填されていることにより、外殻部１１が架台コンクリート１２の型枠を兼ねている。このため、架台コンクリート１２の型枠の組み立てや、ばらしの工程を省くことができるため、工期を短縮することができる効果を奏する。
また、外殻部１１および架台コンクリート１２は、均しコンクリート２の上面２ａに設けられていることにより、複数の外殻部１１および架台コンクリート１２の設置に地盤（施工地）の凹凸などが影響しない。このため、複数の外殻部１１および架台コンクリート１２の施工精度を安定させることができると共に複数のアンカーボルト１３の施工精度も均一にすることができ、太陽電池パネルの設置を容易に行うことができる。

また、本実施形態による太陽電池パネル基礎架台の施工方法によれば、外殻部１１を均しコンクリート２の上面２ａに仮置きし、外殻部１１に対するアンカーボルト１３の位置を決定してアンカーボルト１３を第１保持部材３１で保持した後に、隣り合う外殻部１１のアンカーボルト１３を所定の間隔に第２保持部材４１で保持することで、アンカーボルト１３を基準として外殻部１１の位置を調整している。このため、アンカーボルト１３の位置が正確となり、アンカーボルト１３の施工精度を安定させることができる。
また、第１保持部材３１および第２保持部材４１を使用することによって、アンカーボルト１３の位置決めおよび外殻部１１の位置調整を容易に行うことができるため、アンカーボルト１３の位置決めや外殻部１１の位置調整にかかる手間を省くことができ、工期を短縮することができる。
また、複数の均しコンクリート２の型枠を備える均しコンクリート型枠ユニット２１を使用することで、型枠の組み立てやバラシを効率的に行うことができるため、工期を短縮することができる。
また、複数の均しコンクリート２のレベルの調整が容易であるため、施工精度を高めることができる。

以上、本発明による太陽電池パネル基礎架台１および太陽電池パネル基礎架台の施工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、１つの均しコンクリート２に第１架台３および第２架台４が設置されているが、１つの均しコンクリート２に１つの架台が配設されてもよく、３つ以上の架台が配設されてもよい。
また、上述した実施形態では、第１架台３および第２架台４は、略直方体であるが、円柱状など他の形状としてもよい。

１ 太陽電池パネル基礎架台
２ 均しコンクリート
３ 第１架台（架台）
４ 第２架台（架台）
１１ 外殻部
１２ 架台コンクリート
１３ アンカーボルト
２１ 均しコンクリート型枠ユニット
２２ 型枠部
２３ 連結部
２４ 連結部材
３１ 第１保持部材
４１ 第２保持部材
Ｇ 地盤（施工地）

Claims (2)

1. 太陽電池パネルの施工地に形成された均しコンクリートと、
   該均しコンクリート上に設けられた中空の外殻部と、
   該外殻部内に充填された架台コンクリートと、
   該架台コンクリートに設置されて前記太陽電池パネルが取り付けられるアンカーボルトと、を備える太陽電池パネル基礎架台の施工方法であって、
   前記均しコンクリートを複数形成する均しコンクリート形成工程と、
   前記均しコンクリート形成工程で形成された複数の均しコンクリート上にそれぞれ前記外殻部を仮置きする外殻部仮置き工程と、
   前記外殻部に対して前記アンカーボルトの位置を決定し、該アンカーボルトを保持する第１保持部材を前記外殻部に固定するアンカーボルト位置決定工程と、
   隣り合う前記外殻部に保持された前記アンカーボルトを所定の間隔に保持する第２保持部材を設置すると共に、前記外殻部仮置き工程で仮置きされた前記外殻部の位置調整を行う外殻部位置調整工程と、
   前記外殻部位置調整工程で位置調整された前記外殻部を前記均しコンクリートに固定する外殻部固定工程と、
   前記外殻部内にコンクリートを充填する架台コンクリート充填工程と、
   前記第１保持部材および前記第２保持部材を撤去する保持部材撤去工程と、を備えていることを特徴とする太陽電池パネル基礎架台の施工方法。
2. 前記均しコンクリート形成工程では、前記複数の均しコンクリートの型枠が一体化された均しコンクリート型枠ユニットを複数連結し、前記複数の均しコンクリートの型枠にコンクリートを打設することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル基礎架台の施工方法。

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