JP6384725B2 - 地下ピットを有する工場 - Google Patents

Description

本発明は、所定広さの空間の床下に地下ピットを有する工場に関する。

従来、工場等の生産施設に設けられる床ピット構造として、例えば特許文献１に記載のような地下部のピット底盤に複数の柱材を立設し、それらの柱材によって桁材、ＰＣ床版、或いはレール等を下方から支持する構造が知られている。
そして、このようにＰＣ床版を柱材や桁材によって支持する構造としては、ＰＣ床版の四隅を支持する構造が一般的であり、ＰＣ床版が受ける荷重を四隅の支持部によってバランスよく負担する構造となっている。

特開２００４−３１６１００号公報

しかしながら、上述したような従来の床ピット構造では、以下のような問題があった。
すなわち、生産施設等の床ピットでは、生産する部品を変える場合に生産ラインを大きく変更する場合がある。このような場合には、施設全体を新たに建て替えるか、床ピットの周囲の床も含めた範囲を生産ラインに合わせて変更するといった大規模なレイアウト変更工事を行うこととなり、工事費が増大するうえ、工期が長くなるという問題があった。

また、ＰＣ床版の四隅を支持する４点支持構造とする場合には、部分的となる点でＰＣ床版の荷重を受ける構造となるので、各支持部に荷重が集中してＰＣ床版が破損する可能性があり、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、例えば生産ラインの変更に伴い、ＰＣ床版の取り外しを容易に行うことができ、ＰＣ床版を支持する桁材の向きを変えて床ピットのレイアウトを簡単に且つ低コストで変更することができる地下ピットを有する工場を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る地下ピットを有する工場は、所定広さの空間の床下に地下ピットを有する工場であって、ピット底盤上に立設され、縦横方向に一定の間隔をあけて配列された柱材と、該柱材の上端面に取り外し可能に接合され、前記縦横方向のうちいずれか一方向に延在方向を向けて配列された桁材と、配列方向に隣り合う前記桁材に載置させることで取り外し可能に架設されたプレキャストコンクリート床版と、を備え、前記桁材は、前記柱材の前記上端面に対して、前記延在方向を前記縦横方向の一方向から他方向に変更可能に接合されていることを特徴としている。

本発明では、プレキャストコンクリート床版が桁材に対して所望の位置に位置決めされた状態で載置される簡単な構造となることから、プレキャストコンクリート床版を桁材に対して容易に取り付け又は取り外すことができる。そのため、桁材の仕様の変更や、異なる重量のプレキャストコンクリート床版への変更などの工事を効率良く行うことができる。
そして、柱材が縦横方向のそれぞれの方向毎に一定の間隔をあけて配列されているので、柱材に対して桁材を取り外すことのみで、桁材の配列方向を横方向及び縦方向のいずれかの向きに変更することが可能となる。

また、本発明に係る地下ピットを有する工場は、前記プレキャストコンクリート床版上の前記空間には、生産ラインが設けられていることが好ましい。

この場合には、プレキャストコンクリート床版を取り外すことで、地下ピット内の桁材の配列方向を変更して、工場の生産ラインの変更を行うことができ、従来のように地下ピット全体を変更するといった大規模な工事を行う必要がなくなる利点がある。

また、本発明に係る地下ピットを有する工場は、前記桁材は、前記柱材の上端面に対してボルトにより着脱可能に設けられていることが好ましい。

この場合には、ボルトを取り外すことのみで柱材に対して桁材を簡単に取り外すことができ、桁材の配列方向を横方向及び縦方向のいずれかの向きに変更することが可能となる。

本発明の地下ピットを有する工場によれば、例えば生産ラインの変更に伴い、プレキャストコンクリート床版の取り外しを容易に行うことができ、プレキャストコンクリート床版を支持する桁材の向きを変えて地下ピットのレイアウトを簡単に且つ低コストで変更することができる。

本発明の実施の形態による地下ピット構造を示した斜視図である。 図１に示す地下ピット構造の一部を拡大した斜視図である。 地下ピット構造の一部を示す平面図であって、ＰＣ床版を桁材に載置する前の状態を示す図である。 図３に示すプレート部分の拡大図である。 図４に示すＡ−Ａ線矢視図である。 図５に示すプレートとＰＣ床版の切欠部との嵌合構造を示す拡大図である。 図４に示すＢ−Ｂ線矢視図である。 ＰＣ床版の構成を示す図であって、（ａ）は下方から見た平面図、（ｂ）は側面図である。

以下、本発明の実施の形態による地下ピットを有する工場について、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施の形態による地下ピット構造１は、例えば生産ラインを有する工場１０において、生産物を製造するための所定広さの空間を有する室部１１の床及び床下の地下ピット部１２を構成している。
ここで、本実施の形態では、室部１１は平面視で長方形をなし、その幅方向（短辺方向）を横方向Ｘとし、長手方向を縦方向Ｙとして、以下説明する。

図２に示すように、地下ピット構造１は、ピット底盤１２ａ上に立設され、水平面内で互いに直交する横方向Ｘ及び縦方向Ｙのそれぞれの方向毎に一定の間隔をあけて配列された柱材２と、柱材２の上端面２ａ（図４及び図５参照）に接合されて架設されるとともに、縦方向Ｙに沿って長手方向を向けて配列された鉄骨梁からなる桁材３と、対向する２辺の支持端４ａ、４ａのそれぞれを配列方向に隣り合う桁材３、３に載置させることで架設されたプレキャストコンクリート床版（以下、ＰＣ床版４という）と、を備えている。

柱材２は、鉄筋コンクリート（ＲＣ）製であり、断面視で正方形に形成され、ピット底盤１２ａに対して一体的にコンクリート打設されており、横方向Ｘ及び縦方向Ｙともに同じ配置間隔（図２に示すＬ１、Ｌ２）で配列されている。これら複数の柱材２、２、…の上端面２ａは、それら全てが同一の高さ（レベル）にとなっている。
柱材２の寸法や配置間隔Ｌ１、Ｌ２は、ＰＣ床版４の形状、重量、このＰＣ床版４上に走行、或いは設置される機器・設備の重量、及び地下ピット部１２の高さ等の条件に応じて適宜設定される。本実施の形態では、例えば断面の一辺が７０ｃｍのものが採用されている。
柱材２には、上端面２ａに突出するアンカーボルト２１（図５参照）が４本、埋設されている。このアンカーボルト２１を使用して桁材３がボルト締結により着脱可能に固定される。

桁材３は、図３〜図５に示すように、本実施の形態では柱材２の辺寸法より小さい３０ｃｍの幅で、高さが４０ｃｍのＨ形鋼が用いられ、長さ寸法が例えば柱材２における３スパン分の長さ寸法となっている。つまり、柱材２の配置間隔Ｌ１、Ｌ２（図２参照）が４ｍである場合に、桁材３は長さ寸法が１２ｍの桁材３が使用される。なお、桁材３の長さに制限はなく、任意に設定することができる。

桁材３は、柱材２の上端面２ａに対してボルト締結により着脱可能に固定されている。具体的には、図５に示すように、柱材２に埋設され上端面２ａより突出して設けられるアンカーボルト２１を、桁材３の下フランジ３１に形成されるボルト穴（図示省略）を挿通させてナット２２で締め付けて固定されている。
桁材３は、柱材２からナット２２を取り外すことで、長手方向の向きを例えば縦方向Ｙから横方向Ｘに変更することが可能である。

図３〜図６に示すように、桁材３の上面３ａには、桁材３の柱材２上に位置する部分において、溶着により固定され、面方向を上下方向に向けたプレート５（凸部、位置決め部材）が突設されている。このプレート５は、縦材５１と横材５２とを交差させた平面視で十字状をなし、縦材５１の長さ方向を桁材３の長手方向（すなわち縦方向Ｙ）に向けて配置されている。十字状のプレート５は、配列される４つのＰＣ床版４の交点に配置され、これら４つのＰＣ床版４で共有される位置決め部材となっている。

ＰＣ床版４は、図８（ａ）に示すように、平面視で正方形をなし、一方の対向する側縁部に位置する支持端４ａ、４ａがそれぞれ桁材３の上面３ａにおいて、図５及び図６に示すゴム板６（緩衝板）を介挿させて２辺支持により載置されている。ＰＣ床版４は、図１及び図３に示すように複数が横方向Ｘ及び縦方向Ｙに隙間なく配設され、各支持端４ａが桁材３の幅寸法の半分の領域に線状に載置して下方から支持されている。

なお、ＰＣ床版４は、地下ピット構造１の施工時に、例えば、現地で製造しても良いし、現地とは別の生産工場などで製造して現地に搬入するようにしても良い。また、ＰＣ床版４には、図示しない設備の取り出し口や空調用の開口を配置することも可能である。

ゴム板６は、図５及び図６に示すように、例えば１０ｍｍ程度の薄板状のものが用いられ、桁材３の上面３ａに桁材３の延長方向で適宜な間隔をあけて複数（図３で柱材２、２同士の間に４つ）配置されている。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ＰＣ床版４の四隅の下面４ｂには、前述のプレート５に対して緩やかに間隔をあけて嵌合可能する切欠部４１（凹部）が形成されている。切欠部４１は、ＰＣ床版４の角部を形成する二面にわたって連続的に切り取られ、その切込み深さは少なくともプレート５の厚さ寸法の１／２より大きくなるように設定されている。このような寸法にしておくことで、図６に示すように、隣り合うＰＣ床版４、４の切欠部４１、４１同士を対向させて形成される凹部をプレート５に嵌合させて、ＰＣ床版４が水平方向に位置決めされている。

そして、プレート５に切欠部４１を嵌合させた状態において、図６に示すように切欠部４１のプレート５との間の隙間にはグラウト材７（固化材）が充填されている。グラウト材７としては、例えば無収縮モルタルが使用される。

また、桁材３の上面３ａにおけるゴム板６、６同士の間には、その全面にわたって前記グラウト材７と同様の材料である無収縮モルタル材８（固化材）が盛り付けられ、ＰＣ床版４の下面４ｂの支持端４ａに密着して固定される。

次に、上述した構成からなる地下ピット構造１の構築方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、図１に示すように、所定位置に地下ピット部１２を掘削するとともに側壁及び底壁にコンクリートを打設し、室部１１を形成するための骨組材から構成される外壁部１３を構築する。次に、地下ピット部１２のピット底盤１２ａ上に複数の柱材２、２、…をコンクリート打設により立設する。このときの柱材２は、ピット底盤１２ａにおいて、横方向Ｘ及び縦方向Ｙのそれぞれの方向に沿って一定の間隔をあけて配置される。また、図５に示すように、柱材２の上端面２ａには、アンカーボルト２１を埋め込み、そのボルト先端側を上端面２ａから突設させておく。本実施の形態では、柱材２毎に４本のアンカーボルト２１を埋め込む。

そして、これとは別の工程で、例えば現場あるいは工場などにおいて、図３に示すように、桁材３の上面３ａの所定位置に平面視で十字状のプレート５を溶着しておく。このとき、縦材５１の延在方向を桁材３の長さ方向に向けて配置する。また、桁材３の上面３ａの所定位置には、ゴム板６を接着により固着しておく。

次に、図５に示すように、柱材２の上端面２ａに桁材３を固定する。具体的には、桁材３の下フランジ３１を柱材２の上端面２ａにから突出するアンカーボルト２１に挿通させてナット２２を締め付けて固定する。このとき、桁材３は、柱材２に対してボルト締結により固定されているだけなので、取り付け、取り外しが容易な構造となっている。

そして、柱材２上に設置した後の桁材３の上面３ａにおいて、ゴム板６、６同士の間の領域に無収縮モルタル８を盛り付ける。このときの無収縮モルタル材８の盛り付け高さは、ゴム板６の高さ寸法よりも少し高めにしておく。これによりＰＣ床版４を載置させたときに、盛り付け高さのばらつきをなくし、ＰＣ床版４と桁材３との間に隙間なく均一に無収縮モルタル８が充填される状態となる。なお、無収縮モルタル材８の盛り付け時には、この材料の流出を防ぐために盛り付け箇所の周囲にバッカー等を配置しておくことが好ましい。

次いで、ＰＣ床版４の対向する支持端４ａ、４ａ（図３参照）を、それぞれ桁材３上にゴム板６を介して載置させる。そして、十字状のプレート５に嵌合される４つのＰＣ床版４を配置する。このとき、ＰＣ床版４の切欠部４１をプレート５に嵌合させ、この嵌合状態で切欠部４１とプレート５との間に隙間が生じるので、その隙間にグラウト材７を充填し固化させる。このグラウト材７と無収縮モルタル材８が固化することにより、ＰＣ床版４の取付けが完了となる。

これにより複数のＰＣ床版４、４、…が横方向Ｘ及び縦方向Ｙに隙間なく配列され、本実施の形態の地下ピット構造１が構築される。
このように構築される地下ピット部１２内は、設備機器やインフラ供給スペースとして利用し、フレキシビリティの向上に寄与することができる。これにより、ＰＣ床版４上の床面に配置する設備を少なくすることができ、生産スペースを確保することができ、スペースの有効利用が可能となる。

次に、上述した地下ピット構造の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態の地下ピット構造１では、図３、図５及び図７に示すように、ＰＣ床版４が桁材３に対してプレート５により水平移動が規制され、所望の位置に位置決めされた状態で載置される簡単な構造となることから、ＰＣ床版４を桁材３に対して容易に取り付け又は取り外すことができる。そのため、桁材３の仕様の変更や、異なる重量のＰＣ床版への変更などの工事を効率良く行うことができる。

そして、柱材２が縦横方向のそれぞれの方向毎に一定の間隔をあけて配列されているので、柱材２に対して桁材３を取り外すことのみで、桁材３の配列方向を横方向Ｘ及び縦方向Ｙのいずれかの向きに変更することが可能となる。そのため、例えば工場の生産ラインの変更に伴い、図１に示す地下ピット部１２内の桁材３の配列方向を変更する場合でも、従来のように地下ピット全体を変更するといった大規模な工事を行う必要がなくなる利点がある。

また、本実施の形態の地下ピット構造１では、ＰＣ床版４の２辺の支持端４ａ、４ａを桁材３によって支持する２辺支持構造となり、点でなく線で支持され、しかも各ＰＣ床版４の水平移動が桁材３に設けられるプレート５によって規制されているので、地震時におけるＰＣ床版４の水平荷重をプレート５（及びグラウト材７）を介して桁材３に伝達させることができ、桁材３に対する水平方向の相対的な位置ずれが発生するのを防止することができる。

さらに、本実施の形態では、桁材３に固定されたプレート５にＰＣ床版４の切欠部４１を緩やかに隙間をもたせた状態で嵌合させることができ、切欠部４１とプレート５との間に形成される隙間の範囲でＰＣ床版４を移動させて位置合わせをすることが可能となる。そのため、ＰＣ床版４の取り付け精度の向上を図ることができる。そして、位置決め後には、前記隙間にグラウト材７が充填されるので、プレート５を介して桁材３とＰＣ床版４とを固定することができる。

さらにまた、本実施の形態では、配列される４つのＰＣ床版４の交点に十字状のプレート５を配置することが可能となり、ＰＣ床版４の角部に切欠部４１を形成することで、プレート５を４つのＰＣ床版４で共有することができる。そのため、１つの十字状のプレート５で４つのＰＣ床版４に対して水平方向の位置決めを行うことができ、プレート５の部材数を少なくすることが可能となるので、コストの低減を図ることができる。

また、本実施の形態の場合には、ＰＣ床版４の対向する２辺（支持端４ａ）が桁材３の上面３ａに直接載置されることが無いうえ、ゴム板６を介在させることによる緩衝作用を有するので、ＰＣ床版４の支持部（載置部分）への荷重の負担を軽減することができ、破損の発生を抑制することができる。

さらに、本実施の形態では、桁材３とＰＣ床版４の２辺との間が、ゴム板６と無収縮モルタル材８によって隙間なく満たされるので、ＰＣ床版４にかかる荷重をより確実に２辺の支持端４ａ、４ａで支持することができる。

上述のように本実施の形態による地下ピットを有する工場では、例えば生産ラインの変更に伴い、ＰＣ床版４の取り外しを容易に行うことができ、ＰＣ床版４を支持する桁材３の向きを変えて地下ピットのレイアウトを簡単に且つ低コストで変更することができる。
また、本実施の形態では、ＰＣ床版４を２辺支持とすることで、ＰＣ床版４の破損を防ぐことができる効果を奏する。

以上、本発明による地下ピットを有する工場の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の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り、また上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
例えば、本実施の形態では、平面視で十字状のプレート５を設け、４つのＰＣ床版４で共有する構成としているが、この形状に限定されることはない。例えば、ＰＣ床版４毎にプレート５（凸部）を設けてもよく、ＰＣ床版４に形成される切欠部などの凹部も、その凸部の形状に対応した形状に設定することができる。

また、本実施の形態では、ＰＣ床版４と桁材３との間にゴム板６を介挿させ、さらに無収縮モルタル材８（固化材）で充填された構成としているが、このような構成に制限されることはない。例えば、ゴム板６や無収縮モルタル材８を省略し、ＰＣ床版４の支持端４ａを桁材３に直接載置させる構成としてもよい。要は、ＰＣ床版４が桁材３に載置され、本実施の形態のようなプレート５等の桁材３に固定される位置決め部材によって水平移動が規制される構成であればよいのである。

また、桁材３と柱材２の固定方法として、柱材２に埋め込まれたアンカーボルト２１を使用したボルト締結としているが、これに限定されることはなく、着脱可能であれば他の固定手段を採用することも可能である。

１ 地下ピット構造
２ 柱材
２ａ 上端面
３ 桁材
３ａ 上面
４ ＰＣ床版（プレキャストコンクリート床版）
４ａ 支持端
５ プレート（凸部、位置決め部材）
６ ゴム板（緩衝板）
７ グラウト材（固化材）
８ 無収縮モルタル材（固化材）
１０ 工場
１２ 地下ピット部
１２ａ ピット底盤
２１ アンカーボルト
４１ 切欠部（凹部）
Ｘ 横方向
Ｙ 縦方向

Claims (3)

1. 所定広さの空間の床下に地下ピットを有する工場であって、
   ピット底盤上に立設され、縦横方向に一定の間隔をあけて配列された柱材と、
   該柱材の上端面に取り外し可能に接合され、前記縦横方向のうちいずれか一方向に延在方向を向けて配列された桁材と、
   配列方向に隣り合う前記桁材に載置させることで取り外し可能に架設されたプレキャストコンクリート床版と、
   を備え、
   前記桁材は、前記柱材の前記上端面に対して、前記延在方向を前記縦横方向の一方向から他方向に変更可能に接合されていることを特徴とする地下ピットを有する工場。
2. 前記プレキャストコンクリート床版上の前記空間には、生産ラインが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の地下ピットを有する工場。
3. 前記桁材は、前記柱材の上端面に対してボルトにより着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地下ピットを有する工場。

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