JP6392533B2 - 基礎部材支持装置及び基礎部材設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリートにより形成された基礎部材をスラブの上面よりも浮かせた状態で支持するとともに、基礎部材の上面の高さ調整、及び、当該基礎部材の上面の水平度調整を可能とした基礎部材支持装置等に関する。

プレキャストコンクリートにより形成された基礎部材をスラブ上に設置する方法としては、基礎部材をスラブ面よりも浮かせて、基礎部材の上面の水平度及び高さをレベル調整金物で調整した後に、基礎部材の下面とスラブ面との間にセメント系や樹脂系等のグラウト材を注入することによって、基礎部材の上面が水平面となってかつ基礎部材の上面の高さが所望の高さ位置に来るように、基礎部材をスラブ上に設置する方法が知られている。この基礎部材上には、例えば積層ゴム装置等の免震装置が設置され、免震構造の建物が構築される（例えば特許文献１等参照）。

特開２０１１−４７２０１号公報

しかしながら、従来の基礎部材の設置方法では、スラブ上における基礎部材の設置位置の四隅にそれぞれレベル調整金物を設置して基礎部材の上面の水平度及び高さを調整するので、複数のレベル調整金物を調整する必要があり、調整作業に多くの手間と時間がかかるという問題点があった。
本発明は、基礎部材の上面の水平度調整及び高さ調整を簡単にできる基礎部材支持装置等を提供する。

本発明に係る基礎部材支持装置は、プレキャストコンクリートにより形成された基礎部材をスラブの上面よりも浮かせた状態で支持するとともに、基礎部材の上面の高さ調整、及び、当該基礎部材の上面の水平度調整を可能とした基礎部材支持装置であって、下端部がスラブに取付けられてスラブの上面より鉛直に延長するように設けられた支持棒としてのねじ棒と、ねじ棒に取付けられて上下方向に移動可能に構成された球状支持体と、基礎部材に設けられてねじ棒の上端部が貫通する貫通孔と、球状支持体の上下位置が調整され、かつ、貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面と貫通孔の下端の円孔縁とが接触したことにより、球状支持体が基礎部材を支持した状態において、基礎部材の下面とスラブと上面との間の隙間に充填されたグラウト材とを備えたので、基礎部材の上面の水平度調整及び高さ調整を簡単にできる。
また、貫通孔の中心軸が基礎部材の重心を通過するように設けられたので、基礎部材に設けられた貫通孔の円孔縁を球状支持体の球面に載せるだけで、基礎部材の上面が水平状態となるように設定される。
さらに、基礎部材の上面が所望の高さ位置において水平状態となるように球状支持体が基礎部材を支持した状態を固定する固定手段を備えたので、基礎部材の下面とスラブの上面との間にグラウト材を注入した際の基礎部材の浮き上がりを防止できる。
また、前記基礎部材支持装置を用いた本発明の基礎部材設置方法は、基礎部材の貫通孔の下端の円孔縁と貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面とを接触させることによって、基礎部材を基礎部材支持装置で支持して、基礎部材の上面が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材をスラブの上面よりも浮かせた後に、基礎部材の下面とスラブと上面との間の隙間にグラウト材を充填して基礎部材をスラブ上に設置したので、スラブ上に基礎部材を設置する作業を簡単かつ短時間で行える。
また、基礎部材の貫通孔の下端の円孔縁と貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面とを接触させる一点支持により、基礎部材の上面が水平状態になるように基礎部材を支持したので、作業性が良くなる。

基礎部材支持装置によりスラブ上に設置された基礎部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 基礎部材支持装置を示す断面図。 基礎部材支持装置を分解して示した分解斜視図。

図１に示すように、基礎部材支持装置１は、プレキャストコンクリートにより形成された基礎部材３をスラブ２の上面２ｔよりも浮かせた状態で支持するとともに、当該基礎部材３の上面４の高さ調整（レベル調整）、及び、当該基礎部材３の上面４の水平度調整を可能とした装置である。
基礎部材３は、図外の型枠装置を用いて形成された鉄筋コンクリート板（盤）であり、例えば上面４及び下面５となる板面（盤面）が例えば正方形の所定板厚の鉄筋コンクリート板（盤）に形成される。
基礎部材３の板面（盤面）の中央には、上面４の中央と下面５の中央とに跨って貫通する中央貫通孔６が形成されるとともに、基礎部材３の板面の周辺部７には、上面４と下面５とに跨って貫通する周辺貫通孔８；８…が複数個形成されている。

基礎部材支持装置１は、支持棒としてのねじ棒１１と、球状支持体１２と、断面円形の貫通孔１３を有した被支持板１４と、固定手段１５とを備える。

ねじ棒１１は、下端部がスラブ２に埋設されてスラブ２の上面２ｔより鉛直に延長するように設けられた棒であって、少なくとも棒の上部の周面にねじが形成された、例えば、ねじ鋼棒により形成される。

図２に示すように、球状支持体１２は、例えば、球の中心を通って球を貫通するねじ孔１２ａを備えた球体１２ｂにより形成され、スラブ２の上面２ｔより突出するねじ棒１１のねじに螺着されてねじ棒１１の上下方向に移動可能に取付けられる。球体１２ｂは、例えば、鋼球により形成される。

図２；図３に示すように、被支持板１４は、球状支持体１２のねじ孔１２ａを貫通したねじ棒１１の少なくとも上端部が貫通する貫通孔１３の中心軸１３ｃと基礎部材３に形成された中央貫通孔６の中心軸６ｃとが一致し、かつ、基礎部材３の上面４と被支持板１４の上面１４ａとが平行に位置されるように、板の周縁部が基礎部材３の中央貫通孔６周りの下面５側のコンクリート部に埋設される。被支持板１４は、例えば、鋼板により形成される。
即ち、貫通孔１３の中心軸１３ｃが基礎部材３の重心を通過するように被支持板１４が基礎部材３に設けられている。

尚、基礎部材３を図外の成型装置で成型する際、例えば、成型装置の水平な底面と接触する面が上面４となるように、かつ、成型装置の成型空間内に、中央貫通孔６及び周辺貫通孔８；８…を形成するための中子が配置されるともに鉄筋が配筋され、さらに、被支持板１４が中央貫通孔６を形成するための中子あるいは鉄筋に取付けられて配置された後に、成型空間内にコンクリートを流し込んで、コンクリートを固化させることによって、基礎部材３が成型される。当該基礎部材３は、上面４が平滑な面に形成されるが、下面５は平滑な面に形成されるとは限らない。従って、基礎部材３の下面５、あるいは、スラブ２の上面２ｔに不陸がある場合には、基礎部材３の下面５とスラブ２の上面２ｔとを直接接触させた場合、基礎部材３の上面４の水平精度が担保されない。そこで、基礎部材３の下面５をスラブ２の上面２ｔより浮かせた状態で基礎部材３の上面４が水平となるように調整した後に、基礎部材３の下面５とスラブ２の上面２ｔとの間にグラウト材２２（図１（ｂ）参照）を注入することで、基礎部材３の上面４の水平精度が得られるようにしている。

図２に示すように、球状支持体１２の球体１２ｂは、直径が被支持板１４の下面１４ｂにおける貫通孔１３の直径よりも大きく形成されており、球面が被支持板１４の下面１４ｂにおける貫通孔１３の円孔縁１３ｓに接触し、かつ、球面が被支持板１４の上面１４ａにおける貫通孔１３の孔縁１３ｒよりも上方に突出しない大きさに形成されている。

このように、被支持板１４の貫通孔１３の下方に位置される球状支持体１２の球面の上部側が貫通孔１３内に嵌まり込んで、かつ、ねじ棒１１の中心軸１１ｃを中心とする球体１２ｂの球面の上部側の円弧と被支持板１４の下面１４ｂにおける貫通孔１３の円孔縁１３ｓとが接触することによって、基礎部材３の上面４が水平状態となるように、下端部がスラブ２に固定されたねじ棒１１及びこのねじ棒１１に螺着された球状支持体１２が、被支持板１４及び当該被支持板１４が取付けられた基礎部材３を支持する。

固定手段１５は、例えば、球体１２ｂの球面の上部側の円弧と被支持板１４の下面１４ｂにおける貫通孔１３の円孔縁１３ｓとが接触して、基礎部材３の上面４が水平となった状態が維持されて固定されるように、球状支持体１２のねじ孔１２ａ及び被支持板１４の貫通孔１３を貫通したねじ棒１１の上端からねじ棒１１に螺着されて、被支持板１４を押圧するように被支持板１４の上面１４ａに締結されるナットによって構成される。

また、基礎部材３が設置されるスラブ２には、下端部がスラブ２に埋設されてスラブ２の上面２ｔより鉛直に延長して、基礎部材３の板面の周辺部７に形成されている対応する周辺貫通孔８；８…にそれぞれ挿入される複数の鉄筋２１；２１…が設けられている。

次に、基礎部材支持装置１を用いて基礎部材３をスラブ２上に設置する方法について説明する。
クレーン等で基礎部材３を吊りながら、基礎部材３の周辺部７に形成されている各周辺貫通孔８；８…にそれぞれ対応する鉄筋２１；２１…が挿入され、かつ、被支持板１４の貫通孔１３にねじ棒１１が挿入されるように基礎部材３を下降させる。
そして、基礎部材３の上面４の高さ位置が所望の高さ位置になるように球状支持体１２の上下位置を調整し、調整後、ねじ棒１１の中心軸１１ｃを中心とする球状支持体１２の上部側の球面の円弧と被支持板１４の下面１４ｂにおける貫通孔１３の円孔縁１３ｓとを接触させる。
この際、貫通孔１３の中心軸１３ｃが基礎部材３の重心を通過するように被支持板１４が基礎部材３に設けられ、球状支持体１２の球面が基礎部材３の重心の真下に位置された被支持板１４の貫通孔１３の円孔縁１３ｓを支持している。したがって、基礎部材３の自重により基礎部材３の上面４が水平状態になるように自動的に調整され、基礎部材３の上面４が水平状態となる球状支持体１２による支持状態が維持されるので、基礎部材３の上面４の水平度調整作業が容易となる。即ち、基礎部材３に取付けられた被支持板１４の下面１４ｂの円孔縁１３ｓを球状支持体１２の球面上に載せるだけで、基礎部材３の上面４が水平状態に設定される。
特に、貫通孔１３が基礎部材３に取付けられた被支持板１４を形成する鋼板を貫通するように設けられ、球状支持体１２の球体１２ｂが鋼球により形成された場合、鋼板と鋼球とによる支持構造となるため支持構造の強度が向上するとともに、球状支持体１２の球面と基礎部材３の重心の真下に位置された貫通孔１３の円孔縁１３ｓとの接触面の滑りが円滑になり、基礎部材３の自重により基礎部材３の上面４が水平状態になるように自動的に調整されやすくなる。
このように、基礎部材３の上面４の高さ位置が所望の高さ位置に調整され、基礎部材３の上面４が水平状態に調整された後、固定手段１５としてのナットを中央貫通孔６の上方から挿入してねじ棒１１の上端側からねじ棒１１に螺着し、被支持板１４の上面１４ａに締結することで、被支持板１４が球状支持体１２の球面と固定手段１５のナットとで挟み込まれ、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置で水平状態に固定されることになる。
基礎部材３の上面４が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材３が基礎部材支持装置１によって支持された後、図１（ｂ）に示すように、周辺貫通孔８、中央貫通孔６、及び、基礎部材３の下面５とスラブ２と上面２ｔとの間の隙間に、セメント系や樹脂系等のグラウト材２２を充填し、グラウト材２２が固化することにより、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材３がスラブ２上に設置されることになる。
この場合、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置において水平状態となるように、球状支持体１２が被支持板１４を支持した状態を固定手段１５で固定しているので、基礎部材３の下面５とスラブ２の上面２ｔとの間にグラウト材２２を注入した際の基礎部材３の浮き上がりを防止できる。
尚、より確実な基礎部材の浮き上がり防止、及び、安全対策のため、ナット等の固定手段１５の他に、図外の仮支持材を用いて、この仮支持材で基礎部材３を下から仮支持した状態でグラウト材２２の注入を行うようにしてもよい。

基礎部材３の上面４には、例えば図外の積層ゴム装置等の免震装置が設置され、免震構造の建物が構築される。積層ゴム装置は、例えば、ゴム板と金属板とが交互に上下方向に積層された積層ゴム層と、積層ゴム層の上面に取付けられた上部取付板と、積層ゴム層の下面に取付けられた下部取付板と、を備えた構成である。

実施形態の基礎部材支持装置１を用いた場合、貫通孔１３の中心軸１３ｃが基礎部材３の重心を通過するように被支持板１４が基礎部材３に設けられ、球状支持体１２の球面が基礎部材３の重心の真下に位置された被支持板１４の貫通孔１３の円孔縁１３ｓを支持する構成としたので、基礎部材３に取付けられた被支持板１４の貫通孔１３の円孔縁１３ｓとねじ棒１１の中心軸１１ｃを中心とする球状支持体１２の上部側の球面の円弧とが接触するように、基礎部材３に取付けられた被支持板１４を球状支持体１２の上に載せるだけで、基礎部材３の上面４が水平状態となるように設定される。
また、基礎部材３の上面４の高さ調整作業も、ねじ棒１１に螺着されている球状支持体１２を上下に移動させるだけで簡単に行える。
即ち、実施形態の基礎部材支持装置１を用いた場合、基礎部材３の上面４の水平度調整及び高さ調整を簡単にでき、基礎部材３をスラブ２上に設置する作業を簡単に行えるようになる。

即ち、実施形態の基礎部材支持装置１では、基礎部材３の貫通孔１３の下端の円孔縁１３ｓと貫通孔１３の下方に位置される球状支持体１２の球面とを接触させる一点支持により、基礎部材３の上面４が水平状態になるように基礎部材３を支持する。即ち、基礎部材３の重心位置が球状支持体１２によって一点支持されるように構成され、球状支持体１２で支持された基礎部材３が水平状態に維持されるように構成されたので、従来のような面倒な基礎部材の上面の水平度調整作業を不要とでき、作業性が良くなる（作業がやり易くなる）。

尚、実施形態では、基礎部材３の重心位置が球状支持体１２によって一点支持されるように構成された例を示したが、必ずしも基礎部材３の重心位置で支持する必要はなく、基礎部材３を球状支持体１２で一点支持できる構成であればよい。即ち、この場合、基礎部材３をクレーン等で吊った状態で貫通孔１３の円孔縁１３ｓと球状支持体１２の球面とが接触するように基礎部材３を球状支持体１２で支持させ、この球状支持体１２で支持されている部分を基準として基礎部材３を揺動させることで基礎部材３の上面４の水平度を調整した後、固定手段１５としてのナットで基礎部材３を固定し、グラウト材２２を注入するようにすればよい。

即ち、基礎部材３の貫通孔１３の下端の円孔縁１３ｓと貫通孔１３の下方に位置される球状支持体１２の球面とを接触させることによって、基礎部材３を基礎部材支持装置１で支持して、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材３をスラブ２の上面２ｔよりも浮かせた状態で、基礎部材３の下面５とスラブ２と上面２ｔとの間の隙間にグラウト材２２を充填し、グラウト材２２を固化させることで、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材３をスラブ２上に設置したので、スラブ２上に基礎部材３を設置する作業を簡単かつ短時間で行える。

尚、被支持板１４の下面１４ｂの貫通孔１３の円孔縁１３ｓは、球状支持体１２の球面に対応して接触する湾曲面に形成されていても良い。
また、球体１２ｂの球面が被支持板１４の上面１４ａにおける貫通孔１３の孔縁１３ｒよりも上方に突出する構成としてもよい。この場合、固定手段１５としてのナットの下面の形状を当該突出する球面に対応する湾曲面に形成すればよい。

また、球状支持体１２は、円孔縁１３ｓと接触する球面、又は、湾曲面に形成された円孔縁と接触する球面を備えた構成であれば良く、例えば、上半分が球面に形成された半球体であってもよい。

固定手段１５は、基礎部材３の上面４が所望の高さ位置において水平状態となるように、球状支持体１２が被支持板１４を支持した状態において、球状支持体１２と被支持板１４とを固定状態に連結する溶接等による固定手段であってもよい。

被支持板１４は基礎部材３の下面５に取付けられた構成であってもよい。
また、被支持板１４を設けずに、基礎部材３の下面５より上方に延長してねじ棒１１が貫通する貫通孔を基礎部材３に形成し、当該貫通孔の下端の円孔縁と球状支持体１２の球面とを接触させることで、基礎部材３を支持する構成としてもよい。例えば、中央貫通孔６の下端の円孔縁と球状支持体１２の球面とを接触させる構成としてもよい。

また、スラブ２の上面２ｔより鉛直に延長するように設けられた支持棒に球状支持体１２を固定し、当該支持棒が上下動可能となるように支持棒の下端部がスラブ２に取付けられた構成としてもよい。この場合、例えば、支持棒の下端部に形成された雄ねじがスラブ２に形成された雌ねじ部又はスラブ２に埋設された雌ねじ部材に螺着された構成とすればよい。

基礎部材３、被支持板１４の板面の形状は特に限定されず、例えば、円形や長方形でもよい。
また、基礎部材支持装置１を構成する各部材の材質は特に限定されない。

１ 基礎部材支持装置、２ スラブ、３ 基礎部材、４ 基礎部材の上面、
１１ ねじ棒（支持棒）、１２ 球状支持体、１３ 貫通孔、１３ｓ 円孔縁、
１４ 被支持板、１５ 固定手段。

Claims (5)

1. プレキャストコンクリートにより形成された基礎部材をスラブの上面よりも浮かせた状態で支持するとともに、基礎部材の上面の高さ調整、及び、当該基礎部材の上面の水平度調整を可能とした基礎部材支持装置であって、
   下端部がスラブに取付けられてスラブの上面より鉛直に延長するように設けられた支持棒としてのねじ棒と、
   ねじ棒に取付けられて上下方向に移動可能に構成された球状支持体と、
   基礎部材に設けられてねじ棒の上端部が貫通する貫通孔と、
   球状支持体の上下位置が調整され、かつ、貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面と貫通孔の下端の円孔縁とが接触したことにより、球状支持体が基礎部材を支持した状態において、基礎部材の下面とスラブと上面との間の隙間に充填されたグラウト材とを備えたことを特徴とする基礎部材支持装置。
2. 貫通孔の中心軸が基礎部材の重心を通過するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の基礎部材支持装置。
3. 基礎部材の上面が所望の高さ位置において水平状態となるように球状支持体が基礎部材を支持した状態を固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基礎部材支持装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の基礎部材支持装置を用いた基礎部材設置方法であって、
   基礎部材の貫通孔の下端の円孔縁と貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面とを接触させることによって、基礎部材を基礎部材支持装置で支持して、基礎部材の上面が所望の高さ位置でかつ水平状態になるように基礎部材をスラブの上面よりも浮かせた後に、基礎部材の下面とスラブと上面との間の隙間にグラウト材を充填して基礎部材をスラブ上に設置したことを特徴とする基礎部材設置方法。
5. 基礎部材の貫通孔の下端の円孔縁と貫通孔の下方に位置される球状支持体の球面とを接触させる一点支持により、基礎部材の上面が水平状態になるように基礎部材を支持したことを特徴とする請求項４に記載の基礎部材設置方法。

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