JP6897055B2 - 構造物の据付方法および据付用基礎 - Google Patents

Description

この発明は、各種の構造物を据え付けるための構造物の据付方法と、構造物の据え付けに用いられる据付用基礎に関する。

建物のような構造物を据え付けるために据付用の基礎（以下、単に「基礎」という）を用いる場合がある。この基礎は地盤等に設けられて使用される。例えば、火力発電所では、構造物としてポンプ等の各種の機械装置がある。機械装置は基礎に固定されて据え付けられる（例えば、特許文献１参照。）。こうした基礎は次のようにして施工される。この様子を図１１と図１２に示す。なお、図１１は、基礎１００の全般的な概念を示す図である。従来の施工法では、図１２に示すように、地盤Ａに対して基礎ブロック１１０を先行して施工する。基礎ブロック１１０は、鉄筋コンクリート造りの立体形状をしたものである。

基礎ブロック１１０には、固定用の４本のアンカーボルト１２０（図１１（ａ））が埋設されている。アンカーボルト１２０（図１２）の両側には、おねじが設けられている。アンカーボルト１２０の一端には、おねじと螺合するナット１３１Ａが取り付けられて、アンカーボルト１２０の一端側が基礎ブロック１１０に埋設されている。

基礎ブロック１１０を施工した後、基礎ブロック１１０の天端面のチッピングを行う。これにより、基礎ブロック１１０の天端面に、凹凸のチッピング面１１１を形成する。

この後、図１３に示すように、板状のパッカー１４１をモルタル１４２により設置する。次に、４本のアンカーボルト１２０を通して、金属製のプレート１５０をパッカー１４１に載置し、アンカーボルト１２０に座金１３２Ａとナット１３１Ｂ、１３１Ｃを取り付けて、プレート１５０を留める。この状態で、プレート１５０を定規のように使用し、機械装置を据え付ける据付レベルにパッカー１４１が位置しているかどうかを調べる。そして、使用するパッカー１４１の枚数を調節して、プレート１５０の下面が据付レベルになるようにする。

パッカー１４１の高さ調整や水平調整、つまりパッカー１４１のレベル調整が終了し、パッカー１４１が据付レベルに位置すると、プレート１５０をアンカーボルト１２０から外して、基礎ブロック１１０からプレート１５０を取り除く。そして、図１４に示すように、基礎１００のアンカーボルト１２０に例えば機械装置の据付部分である脚部Ｂ１を通して、アンカーボルト１２０に座金１３２Ａやナット１３１Ｂ、１３１Ｃを取り付けることにより、脚部Ｂ１を基礎１００に固定する。脚部Ｂ１の固定が終了すると、基礎ブロック１１０のチッピング面１１１と、機械装置の据付部分である脚部Ｂ１との隙間に、グラウト１６０を注入する。注入するグラウト１６０は無収縮性のモルタルである。注入したグラウト１６０が固まると、基礎１００に対する機械装置の据え付け作業が終了する。

特開平１０−１６９０１０号公報

先に述べた従来の施工法には、次の課題がある。例えば火力発電所での機械装置の据え付けには、図１５に示すように、
手順１．アンカーボルトの埋設を含む基礎の施工
手順２．基礎天端面のチッピング
手順３．パッカーの設置（レベル調整含む）
手順４．プレートの設置
手順５．機械装置の据え付け（ナットによる固定含む）
手順６．グラウト充填
というような、土木部門や機械部門で行われる、多数の工程が必要である。このため、従来の施工法は時間とコストがかかることになる。

また、従来の工法では、最終の作業（手順６）で、基礎ブロックのチッピング面と、据え付けられた機械装置の据付部分との間を、グラウトで充填しているが、この方法では以下の問題が生じている。グラウトは温度変化や振動等の影響による経年劣化が著しく、浮き、ひび割れおよび剥離等が発生している。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、構造物を据え付けるための作業を効率化し、また、据付用基礎を簡単な構造とすることを可能にする構造物の据付方法および据付用基礎を提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、据付用基礎を用いて構造物を据え付けるための構造物の据付方法であって、前記構造物を固定するための複数のアンカーボルトを保持し、板状であると共に前記構造物を載せるためのプレートを前記アンカーボルトに通し、前記プレートを保持すると共にこのプレートのレベル調整を行い、前記プレートの下面までコンクリートを打設して前記据付用基礎を形成し、前記据付用基礎のアンカーボルトを利用して、前記プレートに載せられた前記構造物を据え付ける工程を有し、前記プレートに前記コンクリートの打設用の孔が開けられており、前記孔も利用して前記コンクリートを流し込む、ことを特徴とする構造物の据付方法である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構造物の据付方法において、前記据付用基礎を構成する鉄筋に対して、前記各アンカーボルトを固定することにより、前記各アンカーボルトを保持する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構造物の据付方法において、前記各アンカーボルトの先端部に設けられたおねじに、予めナットを取り付け、前記各アンカーボルトを通したプレートを前記各ナットで保持すると共に前記各ナットを回すことにより、前記プレートのレベル調整を行う、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、構造物を据え付けるための据付用基礎であって、前記構造物を固定するための複数のアンカーボルトを保持する取付け装置と、前記各アンカーボルトに通され、板状であると共にコンクリートの打設用の孔が開けられている、前記構造物を載せるためのプレートと、前記プレートを保持すると共にこのプレートのレベル調整を行う調整装置と、を備え、前記孔も利用されてコンクリートが流し込まれて前記プレートの下面までコンクリートが打設され、前記各アンカーボルトを利用して、前記プレートに載せられた前記構造物が据え付けられる、ことを特徴とする据付用基礎である。

請求項４の発明による据付用基礎は、取付け装置とプレートと調整装置とで構成される。そして、プレートに開けられている孔も利用されてコンクリートが流し込まれてプレートの下面までコンクリートが打設され、各アンカーボルトを利用して、プレートに載せられた構造物を据え付ける。

請求項１の発明によれば、アンカーボルトを保持し、プレートのレベル調整を行い、プレートの下面までコンクリートを打設して据付用基礎を形成する。この後、据付用基礎のアンカーボルトを利用して構造物を据え付けるので、据付用基礎を簡単な構造とすることができる。また、従来の据付用基礎を利用して構造物を据え付ける場合に比べて、据付用基礎の天端面のチッピング、パッカーの設置、プレートの設置および取り外し、グラウトの充填といった工程を不要にすることができる。これにより、構造物を据え付けるための作業を効率化することを可能にする。

請求項２の発明によれば、据付用基礎を構成する鉄筋を利用して各アンカーボルトを保持するので、簡単な構造で各アンカーボルトを据付用基礎に取り付けることができる。

請求項３の発明によれば、各アンカーボルトに取り付けられたナットによりプレートを保持するので、簡単な構造でプレートを支えることができる。また、各ナットを回すことでレベル調整をするので、精度良くプレートのレベル調整をすることができる。

請求項４の発明によれば、取付け装置でアンカーボルトを保持し、調整装置でプレートのレベル調整を行い、プレートの下面までコンクリートを打設して据付用基礎を形成する。この後、据付用基礎のアンカーボルトを利用して構造物を据え付けるので、据付用基礎を簡単な構造とすることができる。また、従来の据付用基礎を利用して構造物を据え付ける場合に比べて、据付用基礎の天端面のチッピング、パッカーの設置、プレートの設置および取り外し、グラウトの充填といった工程を不要にすることができる。これにより、構造物を据え付けるための作業を効率化することを可能にする。

この発明の実施の形態１による据付用基礎の一例を示す図であり、図１（ａ）は基礎の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ断面を表す断面図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による構造物の据付方法を説明するための図である。 この実施の形態１による構造物の据付方法による工程の一覧を示す図である。 この発明の実施の形態２による取付け装置の一例を示す図である。 この発明の実施の形態３による調整装置の一例を示す図である。 従来の基礎の全般的な概念を示す図であり、図１１（ａ）は基礎の平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＩ−Ｉ断面を表す断面図である。 従来の基礎の施工を説明するための図である。 従来の基礎の施工を説明するための図である。 従来の基礎の施工を説明するための図である。 従来の据付工程の一覧を示す図である。

次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。なお、各実施の形態では、先に説明した図１１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

（実施の形態１）
この実施の形態による構造物の据付方法で用いられる据付用基礎を図１に示す。図１の据付用基礎１（以下、単に「基礎１」という）は、例えば火力発電所の設備である、ポンプ等の機械装置Ｂを据え付けるためのものである。基礎１は、地盤Ａから上側に突き出るように設けられた基礎ブロック１０を備えている。基礎ブロック１０は、鉄筋コンクリート造りの立体形状をしたものであり、この実施の形態では、段差のある立方体をしている。なお、基礎ブロック１０の形状はこれに限定されることはなく、例えば四角柱形状や円筒形状など各種のものがある。

基礎ブロック１０には、アンカーボルト２１〜２４が埋設されている。アンカーボルト２１〜２４の一端側と他端側とには、おねじが設けられている。このとき、アンカーボルト２１〜２４の他端側では、アンカーボルト２１〜２４がプレート４０から突出する部分まで、つまりアンカーボルト２１〜２４の先端から所定の長さの部分に、おねじが設けられている。

アンカーボルト２１〜２４の一端側は基礎ブロック１０の内部に埋設されて、アンカーボルト２１〜２４は基礎ブロック１０に固定されている。アンカーボルト２１〜２４の他端側は、基礎ブロック１０の天端面１１から突出している。アンカーボルト２１〜２４の他端側には、座金３１Ａを通すことや、ナット３２Ａ、３２Ｂを螺合により取り付けることができる。例えば、アンカーボルト２１の他端側に機械装置Ｂの脚部Ｂ１を通して固定する際に用いられる。他のアンカーボルト２２〜２４は、アンカーボルト２１と同様である。こうしたアンカーボルト２１〜２４の他端側、つまりアンカーボルト２１〜２４の先端部を通して、プレート４０が基礎ブロック１０の天端面１１に接合された状態で設けられている。

プレート４０は、四角形状の金属製の板である。プレート４０としては、厚さが大きい板であるベースプレートや、厚さが小さい板であるテンプレートがある。プレート４０には、径が所定長の８つの空気抜孔４１と、空気抜孔４１に比べて径の大きな１つの空気抜兼用孔４２とが開けられている。なお、図１（ａ）では、８つの中の代表的な空気抜孔に符号４１を付けている。空気抜孔４１は基礎ブロック１０を施工する際に空気を抜くために開けられたものである。空気抜兼用孔４２は、空気抜孔４１と同様に空気を抜くために開けられているが、同時に、基礎ブロック１０を施工する際に、コンクリートの打設用として用いられる。

以上が基礎１の構成である。この基礎１のプレート４０の上面４３には、機械装置Ｂの脚部Ｂ１がアンカーボルト２１〜２４を通して置かれる。そして、脚部Ｂ１は、プレート４０を介在して、例えば座金３１Ａやナット３２Ａ、３２Ｂにより基礎ブロック１０に固定される。このような基礎１は、機械装置Ｂの脚部Ｂ１を含む各脚部を固定するために、必要とする数だけ施工される。

次に、この実施の形態による基礎１の施工により、例えば機械装置Ｂを据え付ける、構造物の据付方法について説明する。図２に示すように、基礎１を据え付ける地盤Ａに浅い凹部Ａ１を形成し、さらに、この凹部Ａ１の底面に平板状のコンクリート地盤Ａ２を形成する。基礎１を設置するための設置場所は予め決められている。この後、コンクリート地盤Ａ２に鉄筋組立て体１２を設置する。

鉄筋組立て体１２は、多数の鉄筋１２Ａを組み合わせ作られたものである。鉄筋１２Ａで作られた鉄筋組立て体１２は、コンクリートと共に基礎ブロック１０を形成し、基礎ブロック１０の強度を高める。鉄筋組立て体１２では、アンカーボルト２１に隣接する例えば鉄筋１２Ａ_１、１２Ａ_２に対して、板状の金属部材１２Ａ_１１を掛け渡して、鉄筋１２Ａ_１、１２Ａ_２に固定する。この金属部材１２Ａ_１１には、アンカーボルト２１を通すための取付け孔（図示を省略）が開けられていて、この取付け孔がアンカーボルト２１の設置場所に位置するように、金属部材１２Ａ_１１を鉄筋１２Ａ_１と鉄筋１２Ａ_２との間に固定する。

次に、アンカーボルト２１の一端側に形成されているおねじにナット３２Ｃを取り付け、アンカーボルト２１の一端側を金属部材１２Ａ_１１の取付け孔に通す。この後、アンカーボルト２１の一端側のおねじにナット３２Ｄを取り付けて、アンカーボルト２１を金属部材１２Ａ_１１に固定する。つまり、アンカーボルト２１は、ナット３２Ｃとナット３２Ｄとで金属部材１２Ａ_１１を挟むことにより、鉄筋組立て体１２に取り付けられ、所定の設置場所に固定される。

アンカーボルト２２〜２４についても、ナット等の部材に符号を付けての説明を省略するが、アンカーボルト２１と同様である。このように、アンカーボルト２１〜２４に隣接する鉄筋に対して、板状の金属部材を取り付けることにより、アンカーボルト２１〜２４に隣接する鉄筋と、隣接する鉄筋に掛け渡されて固定される金属部材とから成る、アンカーボルト２１〜２４の取付け装置を構成している。

４つのアンカーボルト２１〜２４の固定が終了すると、例えばアンカーボルト２１の他端側に設けられているおねじに、図３に示すように、ナット３２Ｅを取り付ける。アンカーボルト２１の他端側に設けられているおねじは、所定の長さであり、アンカーボルト２１〜２４が後述のプレート４０から突出する部分までおねじが設けられている。アンカーボルト２２〜２４についても、同様にしてナットを取り付ける。

アンカーボルト２１〜２４に対して、ナット３２Ｅを含む４つのナットの取り付けが終了すると、アンカーボルト２１〜２４にプレート４０を通し、ナット３２Ｅを含む４つのナットで保持する。この後、ナット３２Ｅを含む４つのナットを回すことにより、プレート４０の位置を調節し、プレート４０の上面４０_１を、予め決められている据付けレベルにする。つまり、アンカーボルト２１〜２４と、アンカーボルト２１〜２４の他端側に取り付けられている、ナット３２Ｅを含む４つのナットとにより、プレート４０の調整装置を構成する。この調整装置により、プレート４０の高さ調整と水平調整とを行う。この場合、ナット３２Ｅを含む４つのナットを回すことで、プレート４０のレベル調整を行うので、数ｍｍ単位の調整、つまり精度良くプレート４０のレベル調整を行うことができる。

プレート４０のレベル調整が終了すると、アンカーボルト２１に座金３１Ａを通し、次にナット３２Ａ、３２Ｂをアンカーボルト２１に取り付ける。アンカーボルト２２〜２４に対しても、同様にして座金を通してナットを取り付ける。この後、ナット３２Ａ、３２Ｂを含むアンカーボルト２１〜２４のナットにより、アンカーボルト２１〜２４に対してプレート４０を固定する。これにより、プレート４０の上面４０_１は据付けレベルに固定される。

プレート４０を据付けレベルに固定した後、図４に示すように、鉄筋組立て体１２に対して型枠５０を組み立てて、コンクリート地盤Ａ２の上面に設置する。型枠５０は基礎ブロック１０を形成するためのものであり、いくつかの枠部分を組み合わせて、型枠５０を形成する。

型枠５０の設置が終了すると、図５に示すように、型枠５０の内部にコンクリートを流し込む。この場合、プレート４０と型枠５０との隙間や空気抜兼用孔４２を利用して、プレート４０の下面４０_２までコンクリートを流し込む。そして、プレート４０の下面４０_２とコンクリートとの境界に隙間が残っていると、空気抜兼用孔４２を利用してコンクリートを補充する。そして、隙間の空気は、８つの空気抜孔４１を通って外部に排出される。

型枠５０に流し込んだコンクリートが固まると、図６に示すように、型枠５０を外す。これにより、鉄筋入りのコンクリート製の基礎ブロック１０がコンクリート地盤Ａ２の上に作られる。そして、基礎ブロック１０には、アンカーボルト２１〜２４が埋設された状態になる。さらに、プレート４０の下面４０_２がコンクリートで基礎ブロック１０に接着し、プレート４０の上面４０_１が据付レベルになる。

型枠５０を外した後、図７に示すように、地盤Ａの凹部Ａ１を埋め戻し、必要に応じてアスファルト補修等を行うと、基礎１の施工が終了し、基礎１が完成する。この後、基礎１のプレート４０の上面４０_１から突出しているアンカーボルト２１〜２４に、例えば機械装置Ｂ（図１（ｂ））の脚部Ｂ１を通して、各アンカーボルトに座金やナットを取り付けることにより、脚部Ｂ１を基礎１に固定し、機械装置を基礎１に据え付ける。

こうして、この実施の形態によれば、次の効果を達成することができる。従来の据付方法（図１５）に比べて、この実施の形態による図８に示す据付方法では、
手順１．基礎の施工（アンカーボルト、プレート埋設、レベル調整を含む）
手順２．機械装置の据え付け
というようになる。つまり、この実施の形態による据付方法は、土木部門で行われる手順１の工程と、機械部門で行われる手順２の工程から成り、従来の据付方法に比べて、構造物を据え付けるための工程を減らすことができる。この結果、据付時間の短縮とコストの低減を可能にする。

また、この実施の形態によれば、一端が埋設され他端が突出したアンカーボルトに各種プレートを固定し、プレート面までコンクリート打設することで、従来の方法で必要としたグラウト充填等のあと施工を省略することができる。つまり、基礎ブロックの天端面に対するチッピング、パッカーの設置、プレートを利用したレベル調整、プレートの取り外し、グラウトの充填といった工程を省略することが可能である。

さらに、この実施の形態によれば、各種プレートのレベル調整は、固定位置付近におねじ溝を切っておき、ナットを回転させて上下させることで数ｍｍ単位の調整が可能である。なお、コンクリート打設後のブリージング処理、沈下および収縮等によるコンクリートの補充はプレートに加工した孔（空気抜兼用孔４２）から対応することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、アンカーボルト２１（図２）を含むアンカーボルト２１〜２４を設置場所に設けるために、鉄筋組立て体１２を利用している。これに対して、基礎ブロック１０に鉄筋組立て体１２を設けない場合や、例えばアンカーボルト２１の設置場所付近に、隣接する鉄筋が無い場合、アンカーボルト２１の取付け装置として、図９に示す支持体６０を利用する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

支持体６０は、細板状の金属がコ字形に折り曲げられて作られている。さらに、折り曲げられて形成された凹部分の窪みには、２つ貫通孔（図示を省略）が開けられている。

アンカーボルト２１、２２を設置する場合に、支持体６０の貫通孔にアンカーボルト２１、２２を通し、ナット３２Ｃ、３２Ｄで例えばアンカーボルト２１を固定する。同じようにして、アンカーボルト２２を支持体６０に固定する。この後、支持体６０をコンクリート地盤Ａ２に置く。アンカーボルト２３、２４についても同様にする。

この後の工程は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

このようにして、この実施の形態によれば、基礎ブロック１０の内部の状態に係わらず、アンカーボルト２１〜２４の一端側を基礎ブロック１０に埋設することを可能にする。

（実施の形態３）
実施の形態１では、プレート４０のレベル調整を、アンカーボルト２１〜２４の他端側に設けられたおねじと、このおねじに螺合するナットとによって行っている。つまり、プレート４０の調整装置を、アンカーボルト２１〜２４のおねじと、アンカーボルト２１〜２４に取り付けられたナットとで構成している。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

これに対して、この実施の形態では、図１０に示すように、アンカーボルト２１〜２４とは別に、棒状の調整装置７０を設けている。調整装置７０は、筒状体７１と棒状体７２とを備えている。筒状体７１の一端はコンクリート地盤Ａ２に設置され、他端には回転可能な回転部７１Ａが設けられている。回転部７１Ａの内部には、めねじが設けられている。棒状体７２の一端には、回転部７１Ａのめねじに螺合するおねじが設けられている。

こうした調整装置７０によれば、回転部７１Ａのめねじには、棒状体７２のおねじが取り付けられている。そして、筒状体７１の回転部７１Ａを正逆転することにより、棒状体７２が上下に移動し、プレート４０のレベル調整を可能にする。

１ 基礎
１０ 基礎ブロック
１１ 天端面
１２ 鉄筋組立て体
１２Ａ 鉄筋
２１〜２４ アンカーボルト
３１Ａ 座金
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ ナット
４０ プレート
４０_１ 上面
４０_２ 下面
４１ 空気抜孔
４２ 空気抜兼用孔
５０ 型枠
６０ 支持体
７０ ボルト
Ａ 地盤
Ａ１ 凹部
Ａ２ コンクリート地盤
Ｂ 機械装置（構造物）

Claims (4)

1. 据付用基礎を用いて構造物を据え付けるための構造物の据付方法であって、
   前記構造物を固定するための複数のアンカーボルトを保持し、
   板状であると共に前記構造物を載せるためのプレートを前記アンカーボルトに通し、
   前記プレートを保持すると共にこのプレートのレベル調整を行い、
   前記プレートの下面までコンクリートを打設して前記据付用基礎を形成し、
   前記据付用基礎のアンカーボルトを利用して、前記プレートに載せられた前記構造物を据え付ける工程を有し、
   前記プレートに前記コンクリートの打設用の孔が開けられており、前記孔も利用して前記コンクリートを流し込む、
   ことを特徴とする構造物の据付方法。
2. 前記据付用基礎を構成する鉄筋に対して、前記各アンカーボルトを固定することにより、前記各アンカーボルトを保持する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物の据付方法。
3. 前記各アンカーボルトの先端部に設けられたおねじに、予めナットを取り付け、前記各アンカーボルトを通したプレートを前記各ナットで保持すると共に前記各ナットを回すことにより、前記プレートのレベル調整を行う、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の構造物の据付方法。
4. 構造物を据え付けるための据付用基礎であって、
   前記構造物を固定するための複数のアンカーボルトを保持する取付け装置と、
   前記各アンカーボルトに通され、板状であると共にコンクリートの打設用の孔が開けられている、前記構造物を載せるためのプレートと、
   前記プレートを保持すると共にこのプレートのレベル調整を行う調整装置と、
   を備え、
   前記孔も利用されてコンクリートが流し込まれて前記プレートの下面まで前記コンクリートが打設され、前記各アンカーボルトを利用して、前記プレートに載せられた前記構造物が据え付けられる、
   ことを特徴とする据付用基礎。

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