WO2015111164A1 - 太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材 - Google Patents

太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材 Download PDF

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WO2015111164A1
WO2015111164A1 PCT/JP2014/051324 JP2014051324W WO2015111164A1 WO 2015111164 A1 WO2015111164 A1 WO 2015111164A1 JP 2014051324 W JP2014051324 W JP 2014051324W WO 2015111164 A1 WO2015111164 A1 WO 2015111164A1
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pile
crosspiece
power generation
generation panel
vertical
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PCT/JP2014/051324
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伊藤　敦
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ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • F24S25/12—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface using posts in combination with upper profiles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10—Supporting structures directly fixed to the ground
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a member for constituting a stand for supporting a photovoltaic power generation panel that photoelectrically converts sunlight, and more specifically, a crosspiece assembled in a cross-beam shape is connected to an upper portion of a support pile placed on the ground. It is related with the member for comprising the stand for photovoltaic power generation panel installation which consists of the structure which carried out.
  • solar power generation panels are generally installed on the ground.
  • the vertical member 14 is fixed on the concrete foundation 11 with an inclination
  • the horizontal member 15 is fixed on the vertical member 14 so as to be orthogonal to the vertical member 14.
  • the vertical members 14 and the horizontal members 15 are assembled in a cross-beam shape.
  • the solar power generation panel 17 is being fixed on the horizontal member 15 by the vertical placement arrangement
  • the solar power generation panel may be fixed to the gantry in a horizontal arrangement from the viewpoint of design and the like (for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 2 the vertical member 12 is fixed with an inclination on the support pile 11 placed on the ground, and the horizontal member 13 is orthogonal to the vertical member 12 on the vertical member 12.
  • the vertical members 12 and the horizontal members 13 are assembled in a cross-beam shape in the same manner as the frame of Patent Document 1.
  • the photovoltaic power generation panel 16 is fixed by the horizontal placement so that the long side of the photovoltaic power generation panel 16 and the horizontal member 13 may overlap as shown in the figure on the horizontal member 13 (the figure of patent document 2). 1).
  • the pedestals shown in Patent Documents 1 and 2 each have a structure in which a cross member is assembled in a cross-girder form on a vertical member that is installed in advance (hereinafter referred to as a vertical member leading structure).
  • a vertical member leading structure As a structure different from this, there is also a structure (hereinafter referred to as a cross member preceding structure) in which vertical members are assembled in a cross-beam shape on a cross member installed in advance.
  • the pile foundation structure has the advantages of being easy to cope with rough terrain, short construction period, and inexpensive, but depending on the ground conditions such as the hardness of the ground and the presence of underground obstacles, the pile foundation The structure design and construction may be difficult.
  • the pile foundation structure is easier to deal with rough terrain than other foundation structures, and has fewer work types and can be machined. It is possible to construct a gantry on a sloping ground at a low cost and with a short construction period.
  • Many photovoltaic power generation panels have a structure in which a plurality of arranged cells are sandwiched between resin or tempered glass and the outer periphery is reinforced with a metal frame.
  • clamps and bolts are positioned at four points at a position slightly closer to the center in the longitudinal direction from the end of the long side, for example, about 1/4 of the length of the long side. It is said that it is structurally advantageous to fix with etc.
  • the solar power generation panel is fixed to the gantry in a vertical arrangement (see Patent Document 1).
  • the solar power generation panel is fixed to the gantry in a horizontal arrangement so that the long side of the solar power generation panel and the cross member overlap (see Patent Document 2).
  • the photovoltaic power generation panel when the photovoltaic power generation panel is fixed to the gantry in a vertical arrangement so that two fixing points facing the short side direction of the photovoltaic power generation panel overlap on the cross member, Even if the photovoltaic power generation panel moves slightly in the longitudinal direction when the photovoltaic power generation panel is attached to the gantry, the risk of the photovoltaic power generation panel slipping through the cross members and falling is small. For this reason, the worker can perform the installation work of the photovoltaic power generation panel with peace of mind, and the workability is excellent.
  • the vertical structure precedent structure has good workability
  • the photovoltaic panel is planned in a horizontal arrangement
  • the horizontal member The inventor believes that the gantry of the preceding structure has good workability.
  • the vertical material-preceding structure and the horizontal material-preceding structure are individually designed, so it was necessary to select the structure according to the arrangement of the photovoltaic panels.
  • there are few common members for the vertical material structure and the horizontal material structure and the frame manufacturer has been required to streamline manufacturing and simplify material management by integrating the types of materials. .
  • the frame manufacturer has been required to streamline manufacturing and simplify material management by integrating the types of materials.
  • pile foundation structure is easier to deal with rough terrain than other foundation structures, so demand is increasing on slopes that have been considered unsuitable for construction.
  • pile foundation structure under severe construction conditions such as steep slopes, hard ground, and many obstacles in the ground, when pile foundation structure is adopted, piles fall, twist, and height errors are likely to occur, and pile driving construction accuracy
  • advanced construction technology is required to ensure the safety. In some cases, it may be necessary to change the pile position. Therefore, there is a demand for a mechanism that can absorb pile construction errors in the mount itself.
  • This invention is made
  • the member for constituting the solar power generation panel installation stand of the present invention A plurality of piles erected on the ground, A plurality of first crosspieces supported by the pile, capable of turning around three axes with respect to the pile and adjustable in height; A coupling fitting for coupling the pile and the first crosspiece; A plurality of second bars supported by the first bars and arranged in a direction perpendicular to the first bars; Without changing each structure of the pile, the connecting metal fitting and the first crosspiece, a vertical member preceding structure in which the first crosspiece is arranged in the vertical direction, and a crosspiece in which the first crosspiece is arranged in the horizontal direction. It can be applied to the preceding structure.
  • (A) is a side view of a photovoltaic power generation panel installation base having a cross member preceding structure, and (b) is a plan view of the same.
  • (A) is sectional drawing of a pile
  • (b) is sectional drawing of a cross member and a vertical member. It is a figure explaining the structure of a connection metal fitting. It is an enlarged view of the connection part of a pile and a cross member. It is a perspective view of the connection part of a pile and a crosspiece.
  • (A), (b), (c) is a figure explaining the bending angle with respect to the pile of a horizontal member
  • (d) is a figure explaining adjustment of the height with respect to the pile of a horizontal member.
  • (A) is a side view of a stand for photovoltaic power generation panel installation having a vertical member preceding structure
  • (b) is a plan view thereof. It is an enlarged view of the connection part of a pile and a vertical member. It is a perspective view of the connection part of a pile and a vertical member.
  • (A), (b), (c) is a figure explaining the variable angle with respect to the pile of a vertical member
  • (d) is a figure explaining adjustment of the height with respect to the pile of a vertical member.
  • FIG. 1 (a) is a side view of a solar panel mounting base 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a plan view thereof.
  • the solar power panel installation stand 1 includes four piles 10a, 10b, 10c, and 10d (hereinafter collectively referred to as “pile 10”) and two cross members 20a and 20b (hereinafter collectively referred to as these). 6) the vertical members 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f (hereinafter collectively referred to as “vertical member 30”), the pile 10 and the horizontal member 20.
  • a connection fitting 40 for connection is provided.
  • the piles 10 are each fixed at a lower portion by being driven into the ground 3, and are erected vertically.
  • the piles 10a, 10b, 10c, and 10d are arranged one by one at the apex of a rectangle whose longitudinal direction is the east-west direction in FIG.
  • the cross-sectional shape of the pile 10 is a groove shape as shown in FIG. 2A, and is arranged so that the opening side 11 faces the south side.
  • the cross member 20a is arranged in the east-west direction as shown in FIG. 1 (b), and is supported by the pile 10a near the west end and the pile 10b near the east end via the connecting fitting 40, respectively.
  • the cross member 20b is supported by the pile 10c and the pile 10d similarly to the cross member 20a.
  • first crosspieces those supported by the piles 10 are referred to as first crosspieces
  • second crosspieces those supported by the first crosspieces.
  • the cross member 20 is a first cross member
  • the vertical member 30 is a second cross member.
  • the cross-sectional shape of the cross member 20 is basically a box shape as shown in FIG. 2 (b), and a groove portion 21 is provided on the upper surface, and groove portions 22 and 22 are provided on the left and right side surfaces, respectively.
  • the groove portions 21 and 22 are provided with projecting portions 23 and 24 so that the central portion of the groove is open, and a bolt fixing plate or the like to be described later can be fitted therein.
  • the vertical member 30 is disposed so as to be inclined in the north-south direction with the south side facing down, and two points along the center of the length from both ends are supported by the cross members 20a and 20b.
  • the vertical member 20 and the horizontal member 30 are connected to each other by a fixing bracket (not shown) at a position where they intersect.
  • the arrangement interval of the vertical members 30 in the east-west direction is about 1 ⁇ 2 of the length of the long side of the photovoltaic power generation panel 4.
  • the cross-sectional shape of the vertical member 30 is the same as the cross-sectional shape of the cross member 20, and is a shape in which grooves 31 and 32 are provided in a box shape as shown in FIG.
  • the groove portions 31 and 32 are provided with protruding portions 33 and 34.
  • the material of the pile 10 is hot-dip galvanized steel and is manufactured by roll forming. Both the cross member 20 and the vertical member 30 are made of an aluminum alloy and manufactured by extrusion.
  • the general construction sequence of the solar panel mounting stand 1 is as follows: (1) the pile 10 is erected, (2) the connecting bracket 40 is attached to the pile 10, and (3) the cross member 20 is connected to the connecting bracket 40. (4) The longitudinal member 30 is connected to the transverse member 20, and (5) the photovoltaic power generation panel 4 is attached to the longitudinal member 30.
  • FIG. 3 is a view for explaining the structure of the connection fitting 40, and FIG.
  • the connecting metal fitting 40 is composed of a hinge metal fitting 41 and two piercing metal fittings 61.
  • the cross-sectional shape of the hinge fitting 41 is basically a hollow trapezoid composed of an upper flange 42, a lower flange 43, and two webs 44, 45, and projecting portions 46, 47 are provided at both ends of the upper flange 42. Yes.
  • stiffening plates 48 and 49 are provided at positions connecting diagonal lines inside the trapezoidal shape.
  • the upper flange 42 and the lower flange 43 are parallel to each other, but the center of the lower flange 43 is eccentric to the left direction (south direction when attached to the pile 10) with respect to the center of the upper flange 42.
  • the upper flange 42 and the lower flange 43 may not be parallel.
  • a pipe-shaped pivot hole 50 is provided at a position where the lower flange 43 and the web 44 intersect, and a pipe-shaped pivot hole 51 is provided at a position where the lower flange 43 and the web 45 intersect.
  • the central axis of the pivot hole 51 is on a plane perpendicular to the upper flange 42 that passes through the center of gravity of the upper flange 42. That is, the position of the pivot hole 51 substantially matches the position of the center of gravity of the hinge fitting 41 in the north-south direction.
  • the position of the pivot hole 50 is eccentric to the south side from the position of the center of gravity of the hinge fitting 41 in the north-south direction.
  • the overhanging portions 46 and 47 are provided with elongated holes 52 and 53 extending in the north-south direction.
  • the pierce fitting 61 has a width in the east-west direction that is slightly smaller than the width in the east-west direction of the upper flange 42 of the hinge member 41, and the same width in the east-west direction as the hinge coupling portion 62.
  • This is a member having an L-shaped cross section composed of a crosspiece connecting portion 63 which is a plate-like member.
  • the hinge joint 62 is provided with a bolt hole 64, and the crosspiece joint 63 is provided with a long hole 65 extending in the vertical direction.
  • the hinge metal fitting 41 has two bolt holes 12 and 13 provided near the opening side 11 near the upper end portion of the pile 10 and a bolt 71 (through the pivot hole 50) that is inclined so that the south side is downward.
  • An example of a shaft member) and a nut 81 are fixed to the upper portion of the pile 10. Since the lower flange 43 is eccentric with respect to the upper flange 42, the position of the vertical plane A including the center of the pile core B and the upper flange 42 in the north-south direction substantially coincides with the connecting bracket 40 attached to the pile 10. . Therefore, the cross member 20 can be arranged on the pile core B without greatly deviating.
  • the hinge bracket 41 is moved to the north side around the pivot hole 50 by its own weight (in FIG. 4). Try to tilt (clockwise). Therefore, as shown in FIG. 4, in the state where the cross member 20 is tilted to the south side (counterclockwise), it is possible to reduce the rotational moment about the pivotal support hole 50 as much as possible. For this reason, the workability at the time of the assembly of the cross member 20 becomes good because the balance in the state in which the cross member 20 is inclined is easily taken.
  • the two receiving brackets 61 are provided with a slot 52 (53), a bolt, and a bolt 52 so that the hinge coupling portion 62 faces outward at a position that is symmetrical in the north-south direction with respect to the center of the upper flange 42 of the hinge bracket 41.
  • the bolts 72 and nuts 82 that pass through the holes 64 are fixed to the overhang portions 46 and 47. Since the coupling between the hinge fitting 41 and the receiving member 61 is bolted, the planar mounting angle of the receiving member 61 with respect to the hinge fitting 41 can be adjusted.
  • the crosspiece coupling portion 63 of the crosspiece fitting 61 is provided with a bolt 73 penetrating the elongated hole 65 and a screw hole 75 in which a female thread is cut, and a plate 74 fitted into the groove portion 22 of the crosspiece 20. 20.
  • an operator screws the bolt 73 into the screw hole 75 with a predetermined torque in a state where the plate 74 is fixed with a finger or a tool.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the pile 10 and the cross member 20 are connected via the connecting metal fitting 40.
  • the connecting bracket 40 is tilted so that the south side is downward, and as a vertical position, the lower part of the hinge metal fitting 41 fits inside the groove-shaped cross section of the pile 10, and the upper part of the hinge metal fitting 41 and two
  • the receiving member 61 is connected to the pile 10 in a state where it is above the upper end of the pile 10.
  • the cross member 20 is inclined in the north-south direction parallel to the connection fitting 40 and is connected to the connection fitting 40 in a form sandwiched between the crosspiece coupling portions 63 of the two crosspiece members 61.
  • 6 (a) to 6 (d) are views for explaining the angle change (adjustment of the mounting angle) of the cross member 20 with respect to the pile 10 and the vertical position adjustment.
  • 6A to 6D the left side shows a case where the pile 10 is accurately constructed as designed, and the right side shows a case where some construction error occurs in the pile 10.
  • the connecting bracket 40 is connected to the pile 10 by a bolt 71 extending through the pivot hole 50 and extending in the east-west direction, and the cross member 20 can be bent around the bolt 71 with respect to the pile 10. Therefore, as shown in FIG. 6A, even if the pile 10 is inclined in the north-south direction, the angle ⁇ formed between the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the cross member 20 is adjusted, and the lower surface of the cross member 20 and the horizontal plane Can be installed with a predetermined angle ⁇ .
  • the connecting bracket 40 is connected to the side surface of the cross member 20 by two bolts 73 that pass through the long hole 65 and extend in the north-south direction, and the cross member 20 can be turned around the bolt 73 with respect to the pile 10. Yes. Therefore, as shown in FIG. 6 (b), even if the pile 10 is inclined in the east-west direction, the cross member 20 is made east-west by adjusting the angle ⁇ between the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the cross member 20. It can be installed at a predetermined horizontal or horizontal angle.
  • the two receiving metal fittings 61 are respectively fixed to the overhanging portions 46 (47) of the hinge metal fittings 41 by bolts 72 that pass through the bolt holes 64 and the elongated holes 52 (53) and extend in the vertical direction.
  • An angle change is possible around the bolt 72. Therefore, as shown in FIG. 6C, the planar mounting angle is adjusted so that the crosspiece connecting portion 63 of the crosspiece fitting 61 and the side face of the crosspiece 20 are parallel even when the direction of the pile 10 is deviated.
  • the cross member 20 can be accurately installed in the east-west direction. That is, the cross member 20 can be bent around a straight line extending in the vertical direction through the midpoint C of the line connecting the two bolts 72 to the pile 10.
  • the hole provided in the crosspiece connecting portion 63 for allowing the bolt 72 to pass therethrough is a long hole 65 that is long in the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 6 (d), even if the height of the upper surface of the pile 10 is different from the design value, the distance d between the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the cross member 20 is adjusted. 20 can be installed at a predetermined height (elevation). In this embodiment, the height is adjusted by the connecting portion of the connecting metal fitting 40 and the cross member 20.
  • the bolt holes 12 and 13 formed in the pile 10 are formed as long holes. You may make it carry out in the connection part of the metal fitting 40 and the pile 10.
  • FIG. 6 (d) The hole provided in the crosspiece connecting portion 63 for allowing the bolt 72 to pass therethrough is a long hole 65 that is long in the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 6 (d), even if the height of the upper surface of the pile 10 is different from the design value, the distance d between the upper surface of the pile 10 and
  • both of the above-mentioned two connecting portions can be adjusted, rough height adjustment is performed at the connecting portion between the connecting bracket 40 and the pile 10, and final fine adjustment is performed on the connecting bracket 40 and the cross member 20. You may make it carry out in the connection part.
  • FIG. 7A is a side view of the solar panel mounting base 2, and FIG. 7B is a plan view thereof.
  • the solar power generation panel installation stand 2 includes six piles 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f (hereinafter collectively referred to as “pile 10”) and four cross members 20a, 20b, 20c. 20d (hereinafter collectively referred to as “cross member 20”), three longitudinal members 30a, 30b, 30c (hereinafter collectively referred to as “longitudinal member 30”), pile 10 and longitudinal member 30 Are connected to each other.
  • the shapes and dimensions of the pile 10, the cross member 20, the vertical member 30, and the connecting bracket 40 are the same as those of the solar power generation panel installation stand 1.
  • the piles 10 are each fixed at the bottom by driving in the ground 3 and are vertically erected.
  • the piles 10a, 10b, 10e, and 10f are arranged one by one at the top of a rectangle whose longitudinal direction is the east-west direction in FIG. 7B, and the pile 10c and the pile are arranged at the midpoint of the long side of the rectangle. 10d.
  • positioning direction of the pile 10 the opening side 11 has faced the east side.
  • the vertical member 30a is disposed so as to be inclined in the north-south direction so that the south side is downward, and the north end thereof is connected by the pile 10a and the south end thereof is connected by the pile 10b via the connecting bracket 40. It is supported. Similarly, the vertical member 30b is supported by the pile 10c and the pile 10d, and the vertical member 30c is supported by the pile 10e and the pile 10f. Therefore, in the photovoltaic power generation panel installation stand 2, the vertical member 30 is the first crosspiece and the crosspiece 20 is the second crosspiece.
  • the cross member 20 is arranged in the east-west direction, and both ends and the center thereof are supported by the vertical members 30a, 30c, 30b.
  • the vertical member 20 and the horizontal member 30 are connected to each other by a fixing bracket (not shown) at a position where they intersect.
  • the arrangement interval of the cross members 20 in the north-south direction is about 1 ⁇ 2 of the length of the long side of the photovoltaic power generation panel 4.
  • the twelve rectangular photovoltaic power generation panels 4 are fixed on the cross member 20 by a clamp (not shown) so that the long sides thereof are parallel to the vertical member 30.
  • the general construction sequence of the solar panel mounting stand 2 is as follows: (1) the pile 10 is erected, (2) the connecting bracket 40 is attached to the pile 10, and (3) the vertical member 30 is connected to the connecting bracket 40. (4) The cross member 20 is connected to the vertical member 30, and (5) the photovoltaic power generation panel 4 is attached to the cross member 20.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a connecting portion between the pile 10 and the vertical member 30.
  • the structure of the connecting bracket 40 is the same as that shown in FIGS. 3 and 4, except that the bolt 71 is attached to the pile 10 so as to penetrate the pivotal support hole 51 and the upper flange 42 is horizontal. Is different.
  • the hinge bracket 41 includes the two parallel pivot holes 50 and 51 having different positions in the horizontal direction (the east-west direction in FIG. 8).
  • the first crosspiece can be arranged without greatly deviating from the pile core, and can be used without changing the structure of the connecting metal fitting 40 in the case of the front of the cross member and the case of the front of the vertical member.
  • the interval between the two crosspiece connecting portions 63 is changed depending on whether the cross member precedes or the vertical member precedes. There is no need. Even when the widths of the cross member 20 and the vertical member 30 are different, the bolt holes through which the bolts 72 that connect the hinge bracket 41 and the receiving bracket 61 are elongated holes 52 and 53. It is possible to adjust both the cross member leading portion and the vertical member leading portion by adjusting the interval of the crosspiece connecting portion 63 without changing the cross section.
  • the crosspiece connecting part 63 may be one.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the pile 10 and the longitudinal member 30 are connected via the connecting fitting 40.
  • the connecting metal fitting 40 In the state in which the upper flange 42 is horizontal, the connecting metal fitting 40 is vertically positioned so that the lower part of the hinge metal fitting 41 fits inside the groove-shaped cross section of the pile 10 and the upper part of the hinge metal fitting 41 and the two piers.
  • the member 61 is connected to the pile 10 in a state where it is above the upper end of the pile 10.
  • the vertical member 30 is inclined in the north-south direction, and is connected to the connecting fitting 40 so as to be sandwiched between the crosspiece connecting portions 63 of the two receiving fittings 61.
  • 10 (a) to 10 (d) are diagrams for explaining the angle change of the longitudinal member 30 with respect to the pile 10 and the vertical position adjustment.
  • 10A to 10D the left side shows a case where the pile 10 is accurately constructed as designed, and the right side shows a case where some construction error occurs in the pile 10.
  • the connecting bracket 40 is connected to the pile 10 by a bolt 71 extending through the pivot hole 51 and extending in the north-south direction, and the vertical member 30 can be bent around the bolt 71 with respect to the pile 10. Therefore, as shown in FIG. 10 (a), even if the pile 10 is inclined in the east-west direction, the angle ⁇ 2 formed by the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the longitudinal member 30 is adjusted, and the longitudinal member 30 is horizontal in the east-west direction. Or it can install so that it may become a predetermined angle with respect to the horizontal.
  • the connecting bracket 40 is connected to the side surface of the vertical member 30 by two bolts 73 that pass through the long hole 65 and extend in the east-west direction, and the vertical member 30 can be turned around the bolt 73 with respect to the pile 10. Yes. Therefore, as shown in FIG. 10 (b), even if the pile 10 is tilted in the north-south direction, the longitudinal member 30 becomes north-south by adjusting the angle ⁇ 2 between the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the longitudinal member 30. It can be installed so as to make a predetermined inclination angle ⁇ in the direction.
  • the two receiving metal fittings 61 are respectively fixed to the overhanging portions 46 (47) of the hinge metal fittings 41 by bolts 72 that pass through the bolt holes 64 and the elongated holes 52 (53) and extend in the vertical direction.
  • An angle change is possible around the bolt 72. Therefore, as shown in FIG. 10C, the planar mounting angle is adjusted so that the crosspiece coupling portion 63 of the crosspiece fitting 61 and the side face of the vertical member 30 are parallel even when the direction of the pile 10 is deviated.
  • the vertical member 30 can be accurately installed in the north-south direction. That is, the vertical member 30 can be turned around a straight line that passes through the midpoint C of the line segment connecting the two bolts 72 to the pile 10 and extends in the vertical direction.
  • the hole provided in the crosspiece connecting portion 63 for allowing the bolt 72 to pass therethrough is a long hole 65 extending in the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 10 (d), even if the height of the upper surface of the pile 10 is different from the design value, the distance d2 between the upper surface of the pile 10 and the lower surface of the vertical member 30 is adjusted. 30 can be installed at a predetermined height (elevation).
  • the cross member 20 and the vertical member 30 are arranged in the east-west direction or the north-south direction. However, if the cross member 20 and the vertical member 30 are combined in a cross beam shape, the arrangement direction is east-west. The direction does not have to coincide with the north-south direction.
  • the ground 3 is flat and has no inclination, it has a structure in which the pile 10 is driven into and fixed to the ground 3, so that it can be easily constructed even if the ground 3 is uneven or inclined. Can do.
  • any construction of the cross member preceding and the vertical member preceding is performed without changing the shape of each member.
  • the method can also be handled.
  • the cross-sectional shapes of the first crosspiece and the second crosspiece may be different.
  • the first crosspiece in both cases of cross member leading and vertical member leading, can be bent around three axes with respect to the pile 10 and the height can be adjusted. Therefore, the inclination 10 in the east-west direction of the pile 10, the inclination in the north-south direction, the shift
  • the member for constructing the solar panel installation stand of the present invention it is not necessary to develop a lot of stand types, the construction type is easy to construct, the construction efficiency is improved, the development by one-point concentrated development There are merits that the efficiency is improved, the cost is reduced by minimizing the types of members, the material management is simplified, and the use of the same member in both the longitudinal member and the transverse member makes it easy for the worker to become skilled.

Abstract

　本発明の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材は、地盤に立設される複数の杭と、前記杭により支持され、前記杭に対して３つの軸の周りに変角可能でかつ高さ調整可能な複数の第一桟材と、前記杭と前記第一桟材を連結する連結金具と、前記第一桟材により支持され前記第一桟材と直交する方向に配置される複数の第二桟材とを備え、前記杭、前記連結金具及び前記第一桟材の各構造を変えることなく、前記第一桟材を縦方向に配置する縦材先行構造と、前記第一桟材を横方向に配置する横材先行構造とに適用することが可能なことを特徴とする。

Description

太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材
　本発明は、太陽光を光電変換する太陽光発電パネルを支持する架台を構成するための部材に関し、詳しくは、地盤に打設された支持杭の上部に井桁状に組まれた桟材を連結した構造からなる太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材に関する。
　大規模産業用太陽光発電施設では、太陽光発電パネルを地上設置するのが一般的である。例えば、特許文献１に記載されている架台では、コンクリート基礎１１の上に縦材１４が傾斜をつけて固定され、縦材１４の上に横材１５が縦材１４に直交するように固定され、縦材１４と横材１５とが井桁状に組まれている。そして、太陽光発電パネル１７が横材１５の上に図に示すように縦置き配置で固定されている（特許文献１の図１参照）。
　太陽光発電パネルは、デザイン性等の観点から横置き配置で架台に固定される場合もある（例えば、特許文献２）。特許文献２に記載されている架台では、地盤に打設された支持杭１１の上に縦材１２が傾斜をつけて固定され、縦材１２の上に横材１３が縦材１２に直交するように固定され、特許文献１の架台と同様に縦材１２と横材１３とが井桁状に組まれている。そして、太陽光発電パネル１６が横材１３の上に図に示すように太陽光発電パネル１６の長辺と横材１３とが重なるように横置き配置で固定されている（特許文献２の図１参照）。
　特許文献１及び２に示す架台は、いずれも先行して設置された縦材の上に横材が井桁状に組まれる構造（以降、縦材先行構造と呼ぶ）よりなる。これとは異なる構造として、先行して設置された横材の上に縦材が井桁状に組まれる構造（以降、横材先行構造と呼ぶ）もある。
　また、架台の基礎構造形式は、特許文献１に示すようなコンクリート基礎や、特許文献２に示すような杭基礎など、様々な構造形式がある。一般に杭基礎構造は、不整地に対応し易い、工期が短い、安価であるという長所を有しているが、地盤の硬さや、地中障害物の有無などの地盤の状況次第では、杭基礎構造の設計や施工が困難な場合がある。
　ここ数年、大規模産業用太陽光発電施設の建設件数は飛躍的に増加し、今後も建設件数の増加が見込まれる一方で、日本国内では比較的平坦で地中障害物の少ない建設適地の数に限りが見えつつある。このような背景から、最近では、ゴルフ場や山間部等の傾斜地に大規模産業用太陽光発電施設を建設するニーズが高まりつつある。
　杭基礎構造は、他の基礎構造と比べて不整地に対応し易く、また、工種が少なく機械施工が可能であるため、杭基礎構造を採用することにより、これまで建設不適地と考えられてきた傾斜地において、安価かつ短い工期で架台を建設することが可能となる。
特開２０１１－１３４８４７号公報 特開２０１２－１８６２９３号公報
　多くの太陽光発電パネルは、複数枚配列したセルを樹脂や強化ガラスなどで挟み、外周を金属製のフレーム枠で補強した構造よりなる。このような太陽光発電パネルでは、長辺の端部から少し長手方向の中央に寄った位置、例えば長辺長さの1/4程度長手方向の中央に寄った位置の４点をクランプやボルト等で固定するのが構造的に有利であるとされている。
　このように長辺の４点で太陽光発電パネルを固定する場合、縦材先行構造の架台では、太陽光発電パネルの短辺方向に対向する２つの固定点が横材の上に重なるように、太陽光発電パネルが縦置き配置で架台に固定される（特許文献１参照）。あるいは、太陽光発電パネルの長辺と横材とが重なるように、太陽光発電パネルが横置き配置で架台に固定される（特許文献２参照）。
　発明者の知見によると、太陽光発電パネルの短辺方向に対向する２つの固定点が横材の上に重なるように、太陽光発電パネルが縦置き配置で架台に固定される場合には、太陽光発電パネルを架台に取り付けるときに、太陽光発電パネルが長手方向に少々動いたとしても、太陽光発電パネルが横材間をすり抜けて墜落する危険性は小さい。このため、作業者は安心して太陽光発電パネルの設置作業を行うことが可能であり、作業性に優れている。
　一方、太陽光発電パネルの長辺と横材とが重なるように、太陽光発電パネルが横置き配置で架台に固定される場合には、横材と太陽光発電パネルの長辺とのかかり量が少ないと太陽光発電パネルが横材間をすり抜けて墜落する危険性が大きくなる。このため、作業者は慎重に太陽光発電パネルの設置作業を行う必要が生じ、これが作業性の低下を招く場合がある。
　すなわち、太陽光発電パネルが縦置き配置で計画されている場合には、縦材先行構造の架台が作業性が良く、太陽光発電パネルが横置き配置で計画されている場合には、横材先行構造の架台が作業性が良いと発明者は考えている。
　縦材先行構造の架台と横材先行構造の架台とは、それぞれ専用に設計された架台となっているため、太陽光発電パネルの配置に合わせて、架台を選定する必要があった。現状では縦材先行構造の架台と横材先行構造の架台とは、共通する部材が少なく、架台製造業者としては、部材種類の集約による製造の効率化及び資材管理の簡素化が求められていた。また、架台設置業者としては、縦材先行構造の架台と横材先行構造の架台との部材の共通性が小さいほど、作業者の熟練に時間がかかるという課題があった。
　上述した杭基礎構造は、他の基礎構造と比べて不整地に対応し易いことから、これまで建設不適地と考えられてきた傾斜地において需要が高まりつつある。ところが、急傾斜、硬い地盤、地中障害物が多いなどの厳しい施工条件においては、杭基礎構造を採用する場合には、杭の倒れ、ねじれ、高さ誤差が生じやすく、杭打ちの施工精度を確保するには高度な施工技術が必要となるという課題がある。場合によっては、杭位置の変更が必要となることもある。したがって、架台自体に、杭の施工誤差を吸収できる機構が求められている。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、地盤に打設された支持杭の上部に井桁状に組まれた桟材を連結した構造からなる太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材であって、杭の施工誤差を吸収できる機構を有することにより傾斜地・不整地に対応し易く、最小限の部材の種類で縦材先行構造と横材先行構造の両方に対応可能な太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材を提供することを目的とする。
　本発明の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材は、
　地盤に立設される複数の杭と、
　前記杭により支持され、前記杭に対して３つの軸の周りに変角可能でかつ高さ調整可能な複数の第一桟材と、
　前記杭と前記第一桟材を連結する連結金具と、
　前記第一桟材により支持され前記第一桟材と直交する方向に配置される複数の第二桟材とを備え、
　前記杭、前記連結金具及び前記第一桟材の各構造を変えることなく、前記第一桟材を縦方向に配置する縦材先行構造と、前記第一桟材を横方向に配置する横材先行構造とに適用することが可能なことを特徴とする。
　本発明によれば、杭、連結金具及び第一桟材の各構造を変えることなく、横材先行構造と縦材先行構造の両方に対応することができる。
（ａ）は横材先行構造とした太陽光発電パネル設置用架台の側面図、（ｂ）は同平面図である。 （ａ）は杭の断面図、（ｂ）は横材と縦材の断面図である。 連結金具の構造を説明する図である。 杭と横材の連結部の拡大図である。 杭と横材の連結部の斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は横材の杭に対する変角を説明する図、（ｄ）は横材の杭に対する高さの調整を説明する図である。 （ａ）は縦材先行構造とした太陽光発電パネル設置用架台の側面図、（ｂ）は同平面図である。 杭と縦材の連結部の拡大図である。 杭と縦材の連結部の斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は縦材の杭に対する変角を説明する図、（ｄ）は縦材の杭に対する高さの調整を説明する図である。
　以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
　図１（ａ）は、本発明の一実施例である太陽光発電パネル設置用架台１の側面図、図１（ｂ）は、同平面図である。太陽光発電パネル設置用架台１は、４本の杭１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ（以下、これらの総称として「杭１０」という）と、２本の横材２０ａ、２０ｂ（以下、これらの総称として「横材２０」という）と、６本の縦材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ（以下、これらの総称として「縦材３０」という）と、杭１０と横材２０とを連結する連結金具４０を備えている。
　杭１０は、それぞれ下部を地盤３に打ち込んで固定され、鉛直に立設されている。杭１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、平面的には図１（ｂ）の東西方向を長手方向とする長方形の頂点に１本ずつ配置されている。
　杭１０の断面形状は、図２（ａ）に示すような溝形で、開口側１１が南側を向くように配置されている。
　横材２０ａは、図１（ｂ）に示すように東西方向に配置され、その西端付近を杭１０ａにより、東端付近を杭１０ｂによりそれぞれ連結金具４０を介して支持されている。横材２０ｂも横材２０ａと同様に、杭１０ｃと杭１０ｄにより支持されている。縦材２０と横材３０のうち、杭１０により支持されるものを第一桟材、第一桟材により支持されるものを第二桟材と呼ぶこととする。図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、横材２０が第一桟材、縦材３０が第二桟材である。
　横材２０の断面形状は、図２（ｂ）に示すように箱形を基本とするもので、上面には溝部２１が、左右の側面には溝部２２、２２がそれぞれ設けられている。溝部２１、２２には溝の中央部が開口する形に突出部２３、２４が設けられ、後述するボルト固定用のプレート等をはめ込めるようになっている。
　縦材３０は、南側が下になるように南北方向に傾斜して配置され、両端から長さの１／４程度中央によった２点を横材２０ａ、２０ｂにより支持されている。縦材２０と横材３０は、それらの交差する位置で図示しない固定金具により連結されている。縦材３０の東西方向の配置間隔は太陽光発電パネル４の長辺の長さの約１／２となっている。
　縦材３０の断面形状は、横材２０の断面形状と同一で、図２（ｂ）に示すように箱形形状に溝部３１、３２を設けた形状となっている。溝部３１、３２には、突出部３３、３４が設けられている。このように、スパンの小さい縦材３０の断面形状をスパンの大きい横材３０に合わせることは、材料の量の面では不経済となり得るが、部材の種類が少なくなり部材管理を簡素化させることができる。
　杭１０の材質は溶融亜鉛メッキされた鋼であり、ロール成形によって製造される。横材２０及び縦材３０の材質は、いずれもアルミニウム合金であり、押し出し成形によって製造される。
　縦材３０の上には、９枚の長方形の形状の太陽光発電パネル４が、その長辺が横材２０と平行になるように、図示しないクランプにより固定される。
　太陽光発電パネル設置用架台１の概略の施工順序は、（１）杭１０を立設し、（２）杭１０に連結金具４０を取り付け、（３）連結金具４０に横材２０を連結し、（４）横材２０に縦材３０を連結し、（５）縦材３０に太陽光発電パネル４を取り付ける、という順序となる。
　図３は、連結金具４０の構造を説明する図、図４は、杭１０と横材２０の連結部の拡大図である。
　連結金具４０は、ヒンジ金具４１と２個の桟受け金具６１により構成されている。ヒンジ金具４１の断面形状は、上フランジ４２と下フランジ４３と２枚のウェブ４４、４５で構成される中空の台形を基本とし、上フランジ４２の両端には張り出し部４６、４７が設けられている。また、上記の台形形状の内側には対角線を結ぶ位置に補剛板４８、４９が設けられている。上フランジ４２と下フランジ４３は互いに平行であるが、下フランジ４３の中心は上フランジ４２の中心に対して左方向（杭１０に取り付けた状態では南方向）に偏心している。なお、上フランジ４２と下フランジ４３とが平行でなくてもよい。
　下フランジ４３とウェブ４４が交わる位置にはパイプ状の枢支孔５０が、下フランジ４３とウェブ４５が交わる位置にはパイプ状の枢支孔５１が、それぞれ設けられている。枢支孔５１の中心軸は、上フランジ４２の重心を通る上フランジ４２に対する垂直面上にある。すなわち、枢支孔５１の位置は、ヒンジ金具４１の南北方向の重心の位置にほぼ一致するようになっている。一方、枢支孔５０の位置は、ヒンジ金具４１の南北方向の重心の位置から南側に偏心している。張り出し部４６、４７には南北方向に伸びる長穴５２、５３が設けられている。
　桟受け金具６１は、東西方向の幅がヒンジ材４１の上フランジ４２の東西方向の幅よりもやや小さい板状部材であるヒンジ結合部６２と、ヒンジ結合部６２と東西方向の幅が同一の板状部材である桟材結合部６３とからなる断面Ｌ字形状の部材である。ヒンジ結合部６２にはボルト穴６４が、桟材結合部６３には上下方向に伸びる長穴６５がそれぞれ設けられている。
　ヒンジ金具４１は、南側が下になるように傾斜した状態で、杭１０の上端部付近の開口側１１寄りに設けられた二つのボルト穴１２、１３、枢支孔５０を貫通するボルト７１（軸部材の一例）とナット８１により、杭１０の上部に固定される。下フランジ４３は上フランジ４２に対して偏心しているため、連結金具４０を杭１０に取り付けた状態では、杭芯Ｂと上フランジ４２の中心を含む鉛直面Ａの南北方向の位置はほぼ一致する。したがって、横材２０を杭芯Ｂ上に大きくずれることなく配置できる。
　また、枢支孔５０の位置がヒンジ金具４１の南北方向の重心の位置から南側に偏心しているため、ヒンジ金具４１は、その自重により、枢支孔５０を中心として北側に（図４中の時計回りに）傾こうとする。したがって、図４に示すように横材２０が南側に（反時計回りに）傾けられた状態において、枢支孔５０を中心とした回転モーメントを極力小さくすることが可能である。このため、横材２０が傾いた状態でのバランスがとりやすい分、横材２０の組立時の施工性が良好となる。
　２枚の桟受け金具６１は、ヒンジ金具４１の上フランジ４２の中心に対して南北方向に対称となる位置に、ヒンジ結合部６２が外向きとなるように、長穴５２（５３）、ボルト穴６４を貫通するボルト７２とナット８２により、張り出し部４６、４７に固定される。ヒンジ金具４１と桟受け部材６１の結合はボルト止めであるから、桟受け部材６１のヒンジ金具４１に対する平面的な取付角度は調整することができる。
　桟受け金具６１の桟材結合部６３は、長穴６５を貫通するボルト７３と、雌ねじを切ってあるネジ穴７５が設けられ、横材２０の溝部２２にはめ込まれたプレート７４とにより横材２０と連結される。組み立て時には、作業者がプレート７４を指や工具で固定した状態でボルト７３を所定のトルクでネジ穴７５にねじ込む。
　図５は、連結金具４０を介して杭１０と横材２０が連結された状態を示す斜視図である。連結金具４０は、南側が下になるように傾斜した状態で、上下方向の位置としては、ヒンジ金具４１の下部が杭１０の溝型断面の内部に収まり、ヒンジ金具４１の上部と２個の桟受け部材６１が杭１０の上端より上になる状態で杭１０と連結されている。そして、横材２０は、連結金具４０と平行に南北方向に傾斜し、２個の桟受け部材６１の桟材結合部６３に挟まれる形で連結金具４０と連結されている。
　図６（ａ）～（ｄ）は横材２０の杭１０に対する変角（取付角度の調整）と上下方向の位置調整を説明する図である。図６（ａ）～（ｄ）においては、おのおの左側が杭１０が設計通りに正確に施工されたとした場合、右側が杭１０に何らかの施工誤差が生じた場合を示している。
　連結金具４０は枢支孔５０を貫通し東西方向に伸びるボルト７１により杭１０に連結され、横材２０は杭１０に対してボルト７１の周りに変角可能となっている。そのため、図６（ａ）に示すように、杭１０が南北方向に傾いていても、杭１０の上面と横材２０の下面とのなす角度αを調整し、横材２０の下面と水平面とのなす角度を所定の値θにして設置することができる。
　連結金具４０は、長穴６５を貫通し南北方向に伸びる２本のボルト７３により横材２０の側面に連結され、横材２０は杭１０に対してボルト７３の周りに変角可能となっている。そのため、図６（ｂ）に示すように、杭１０が東西方向に傾いていても、杭１０の上面と横材２０の下面との間の角度βを調整することにより、横材２０を東西方向に水平または水平に対し所定のなす角度にして設置することができる。
　２個の桟受け金具６１は、ボルト穴６４と長穴５２（５３）を貫通し鉛直方向に伸びるボルト７２によりヒンジ金具４１の張り出し部４６（４７）にそれぞれ固定され、ヒンジ金具４１に対してボルト７２の周りに変角可能となっている。そのため、図６（ｃ）に示すように、杭１０の向きがずれた場合でも桟受け金具６１の桟材結合部６３と横材２０の側面が平行になるように平面的な取り付け角度を調整することにより（杭１０の前面と横材２０の側面とのなす角度γを調整することにより）、横材２０を正確に東西方向に設置することができる。すなわち、横材２０は、杭１０に対して２本のボルト７２を結ぶ線分の中点Ｃを通り鉛直方向に伸びる直線の周りに変角可能となっている。
　ボルト７２を貫通させるために桟材連結部６３に設けられた孔は、上下方向に長い長穴６５となっている。そのため、図６（ｄ）に示すように、杭１０の上面の高さが設計値と異なっていても、杭１０の上面と横材２０の下面との間の距離ｄを調整し、横材２０を所定の高さ（標高）に設置することができる。なお、この実施例では、高さの調整を連結金具４０と横材２０の連結部で行うようにしたが、例えば、杭１０に形成されたボルト穴１２、１３を長穴とすることによって連結金具４０と杭１０との連結部で行うようにしても良い。また、上記の２カ所の連結部をいずれも高さ調整可能とし、大まかな高さ合わせを連結金具４０と杭１０との連結部で行い、最終的な微調整を連結金具４０と横材２０との連結部で行うようにしてもよい。
　次に、太陽光発電パネル設置用架台１を構成するのに用いた各部材と同一構造の部材を用いて、縦材３０が杭１０により支持される縦材先行構造とした太陽光発電パネル設置用架台２について説明する。
　図７（ａ）は、太陽光発電パネル設置用架台２の側面図、図７（ｂ）は、同平面図である。
　太陽光発電パネル設置用架台２は、６本の杭１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ（以下、これらの総称として「杭１０」という）と、４本の横材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ（以下、これらの総称として「横材２０」という）と、３本の縦材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ（以下、これらの総称として「縦材３０」という）と、杭１０と縦材３０とを連結する連結金具４０を備えている。
　杭１０、横材２０、縦材３０、連結金具４０の形状・寸法は、それぞれ太陽光発電パネル設置用架台１の場合と同一である。
　杭１０は、それぞれ下部を地盤３打ち込んで固定され、鉛直に立設されている。杭１０ａ、１０ｂ、１０ｅ、１０ｆは、平面的には図７（ｂ）の東西方向を長手方向とする長方形の頂点に１本ずつ配置され、その長方形の長辺の中点に杭１０ｃと杭１０ｄとが配置されている。杭１０の平面的な配置方向は、開口側１１が東側を向いている。
　縦材３０ａは、図７（ｂ）に示すように南北方向に南側が下になるように傾斜して配置され、その北端付近を杭１０ａにより、南端付近を杭１０ｂによりそれぞれ連結金具４０を介して支持されている。同様に、縦材３０ｂは、杭１０ｃと杭１０ｄにより、縦材３０ｃは、杭１０ｅと杭１０ｆにより支持されている。そのため、太陽光発電パネル設置用架台２においては、縦材３０が第一桟材、横材２０が第二桟材となる。
　横材２０は、東西方向に配置され、その両端付近と中央を縦材３０ａ、３０ｃ、３０ｂにより支持されている。縦材２０と横材３０は、それらの交差する位置で図示しない固定金具により連結されている。横材２０の南北方向の配置間隔は太陽光発電パネル４の長辺の長さの約１／２となっている。
　横材２０の上には、１２枚の長方形の形状の太陽光発電パネル４が、その長辺が縦材３０と平行になるように、図示しないクランプにより固定される。
　太陽光発電パネル設置用架台２の概略の施工順序は、（１）杭１０を立設し、（２）杭１０に連結金具４０を取り付け、（３）連結金具４０に縦材３０を連結し、（４）縦材３０に横材２０を連結し、（５）横材２０に太陽光発電パネル４を取り付ける、という順序となる。
　図８は、杭１０と縦材３０の連結部の拡大図である。連結金具４０の構造は図３、図４に示したものと同一であるが、ボルト７１は枢支孔５１を貫通し、上フランジ４２が水平になるように杭１０に取り付けられている点が異なっている。
　このように、ヒンジ金具４１が水平方向（図８では東西方向）の位置が異なる平行な二つの枢支孔５０、５１を備えていることにより、太陽光発電用パネル４が傾斜していても杭芯から大きくずれることなく第一桟材を配置でき、横材先行の場合と縦材先行の場合とで連結金具４０の構造を変えることなく兼用することができる。
　また、本実施例では、横材２０と縦材３０の断面形状が同一であるため、横材先行とする場合と縦材先行とする場合とで二つの桟材結合部６３の間隔を変更する必要がない。横材２０と縦材３０の幅が異なる場合でも、ヒンジ金具４１と桟受け金具６１とを連結するボルト７２を貫通させるボルト穴は長穴５２、５３となっているから、連結金具４０の構造を変えることなく桟材結合部６３の間隔を調整し横材先行、縦材先行の両方に対応することができる。なお、桟結合部６３は一つとしてもよい。
　図９は、連結金具４０を介して杭１０と縦材３０が連結された状態を示す斜視図である。連結金具４０は、上フランジ４２が水平となる状態で、上下方向の位置としては、ヒンジ金具４１の下部が杭１０の溝型断面の内部に収まり、ヒンジ金具４１の上部と２個の桟受け部材６１が杭１０の上端より上になる状態で杭１０と連結されている。そして、縦材３０は南北方向に傾斜し、２個の桟受け金具６１の桟材結合部６３に挟まれる形で連結金具４０と連結されている。
　図１０（ａ）～（ｄ）は縦材３０の杭１０に対する変角と上下方向の位置調整を説明する図である。図１０（ａ）～（ｄ）においては、おのおの左側が杭１０が設計通りに正確に施工されたとした場合、右側が杭１０に何らかの施工誤差が生じた場合を示している。
　連結金具４０は枢支孔５１を貫通し南北方向に伸びるボルト７１により杭１０に連結され、縦材３０は杭１０に対してボルト７１の周りに変角可能となっている。そのため、図１０（ａ）に示すように、杭１０が東西方向に傾いていても、杭１０の上面と縦材３０の下面とのなす角度α２を調整し、縦材３０が東西方向に水平または水平に対して所定のなす角度となるように設置することができる。
　連結金具４０は、長穴６５を貫通し東西方向に伸びる２本のボルト７３により縦材３０の側面に連結され、縦材３０は杭１０に対してボルト７３の周りに変角可能となっている。そのため、図１０（ｂ）に示すように、杭１０が南北方向に傾いていても、杭１０の上面と縦材３０の下面との間の角度β２を調整することにより、縦材３０が南北方向に所定の傾斜角θをなすように設置することができる。
　２個の桟受け金具６１は、ボルト穴６４と長穴５２（５３）を貫通し鉛直方向に伸びるボルト７２によりヒンジ金具４１の張り出し部４６（４７）にそれぞれ固定され、ヒンジ金具４１に対してボルト７２の周りに変角可能となっている。そのため、図１０（ｃ）に示すように、杭１０の向きがずれた場合でも桟受け金具６１の桟材結合部６３と縦材３０の側面が平行になるように平面的な取り付け角度を調整することにより（杭１０の前面と縦材３０の側面とのなす角度γ２を調整することにより）、縦材３０を正確に南北方向に設置することができる。すなわち、縦材３０は、杭１０に対して２本のボルト７２を結ぶ線分の中点Ｃを通り鉛直方向に伸びる直線の周りに変角可能となっている。
　ボルト７２を貫通させるために桟材連結部６３に設けられた孔は、上下方向に伸びる長穴６５となっている。そのため、図１０（ｄ）に示すように、杭１０の上面の高さが設計値と異なっていても、杭１０の上面と縦材３０の下面との間の距離ｄ２を調整し、縦材３０を所定の高さ（標高）に設置することができる。
　なお、本実施例では、横材２０、縦材３０が東西方向または南北方向に配置されるものとしたが、横材２０と縦材３０が井桁状に組み合わされるのであれば、配置方向が東西方向、南北方向と一致していなくてもよい。
　地盤３は、平坦で傾斜もないものとしたが、杭１０を地盤３に打ち込んで固定する構造となっているため、地盤３に凹凸があったり傾斜があったりしても容易に施工することができる。
　以上説明したように、杭１０、横材２０、縦材３０、連結金具４０を含む部材の組を用いれば、各部材の形状を変更することなく、横材先行、縦材先行のいずれの施工方法にも対応することができる。なお、第一桟材と第二桟材の断面形状は異なっていてもよい。
　また、横材先行、縦材先行のいずれの場合でも、第一桟材が杭１０に対して三つの軸の周りに変角可能で、かつ高さ調整も可能となっている。そのため、杭１０の東西方向の傾き、南北方向の傾き、平面的な配置方向のずれ、高さのずれを吸収し、太陽光発電用パネル４を設計通りの位置及び傾斜に配置することができる。
　本願発明の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材によれば、多くの架台タイプを開発する必要はなくなり、施工し易い架台タイプを組めることによる施工の効率化、一点集中開発による開発の効率化、部材種類が最小限になることによる低コスト化及び資材管理の簡素化、縦材先行でも横材先行でも同一部材を用いることにより作業員が熟練し易いなどのメリットがある。
　１、２　太陽光発電パネル設置用架台
　３　地盤
　４　太陽光発電パネル
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ　杭
１１　開口側
１２、１３　ボルト穴
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ　横材（第一桟材または第二桟材）
２１、２２　溝部
２３、２４　突出部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ　縦材（第一桟材または第二桟材）
３１、３２　溝部
３３、３４　突出部
４０　連結金具
４１　ヒンジ金具
４２　上フランジ
４３　下フランジ
４４、４５　ウェブ
４６、４７　張り出し部
４８、４９　補剛材
５０、５１　枢支孔
５２、５３　長穴
６１　桟受け金具
６２　ヒンジ結合部
６３　桟材結合部
６４　ボルト穴
６５　長穴
７１　ボルト（軸部材）
７２、７３　ボルト
７４　プレート
７５　ネジ穴
８１、８２　ナット

Claims (4)

  1. 　地盤に立設される複数の杭と、
    　前記杭により支持され、前記杭に対して３つの軸の周りに変角可能でかつ高さ調整可能な複数の第一桟材と、
    　前記杭と前記第一桟材を連結する連結金具と、
    　前記第一桟材により支持され前記第一桟材と直交する方向に配置される複数の第二桟材とを備え、
    　前記杭、前記連結金具及び前記第一桟材の各構造を変えることなく、前記第一桟材を縦方向に配置する縦材先行構造と、前記第一桟材を横方向に配置する横材先行構造とに適用することが可能な太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材。
  2. 　前記連結金具は、下部に設けられた枢支孔と前記杭とを貫通する軸部材により前記杭に連結されるヒンジ金具と、
    　前記ヒンジ金具の上部に、前記枢支孔の中心軸を含む鉛直面を挟んで対向する位置に、平面的な取り付け角度が調整可能に取り付けられ、前記第一桟材を保持する２個の桟受け金具と、
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材。
  3. 　前記連結金具は、水平方向の位置が異なり互いに平行な複数の前記枢支孔を備え、
    　前記軸部材は前記複数の枢支孔の一つを貫通することを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材。
  4. 　前記杭、前記連結金具、前記第一桟材及び前記第二桟材の各構造を変えることなく、前記縦材先行構造と前記横材先行構造とに適用することが可能な請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル設置用架台を構成するための部材。
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