JP2015140648A - 架台の施工方法及び架台 - Google Patents

Abstract

【課題】短期間かつ低コストで設置することのできる架台及びその施工方法を提供する。【解決手段】架台の施工方法は、地盤面に基礎枠１１０を複数埋設する工程と、基礎枠１１０内に支柱１２０を挿入する工程と、支柱１２０の側面に架設部材１３０を固定して、架設部材１３０を基礎枠１１０の上面に架設する工程と、各々の支柱１２０の上端に、重量物支持枠体１４０を取り付ける工程と、基礎枠１１０内に固定材を充填する工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、架台の施工方法及び架台に関する。

近年、太陽光に代表される“再生可能エネルギー”が注目されている。わが国においても、昨今、多数の大規模太陽光発電所が建設されるようになった。

大規模太陽光発電所においては、広大な敷地に、ソーラーパネルを多数並べて設置するとともに、大型の蓄電器も併せて設置する必要がある。

このような蓄電器をはじめとする重量物を載置するための架台の施工方法について報告がなされている。重量物を支持する観点から、架台の柱脚の強度を上げる必要があるが、非特許文献１には、基礎コンクリートで支持された柱脚が開示されている（付図１．６）。

鋼管構造設計施工指針・同解説、１９８０年、社団法人日本建築学会、ｐ２５６−ｐ２６２

しかしながら、非特許文献１に記載の柱脚では、強度は保たれるものの、基礎コンクリートを施工する必要があるため、長期間の工期を必要とし、工費が高くなっていた。また、架台を設置するために、複数の柱脚を略同一の高さレベルで立設させる場合があるが、柱脚間で高さの違いが生じ、架台全体にわたりゆがみが発生した場合、そのゆがみを補正するには、基礎コンクリートを一度撤去して柱脚を埋設し直す必要があった。このため、大規模太陽光発電所といった施工の迅速性が求められる現場では、施工性の点で課題を残していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、短期間かつ低コストで設置することのできる架台及びそ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、本発明の第１の観点に係る架台の施工方法は、
地盤面に基礎枠を複数埋設する工程と、
前記基礎枠内に支柱を挿入する工程と、
前記支柱の側面に架設部材を固定して、前記架設部材を前記基礎枠の上面に架設する工程と、
各々の前記支柱の上端に、重量物支持枠体を取り付ける工程と、
前記基礎枠内に固定材を充填する工程と、
を含む。

例えば、前記架設部材によって、地面から各々の前記支柱の上端までの高さを揃える。

例えば、重量物は、蓄電器である。

本発明の第２の観点に係る架台は、
地盤面に複数埋設された基礎枠と、
前記基礎枠内に挿入された支柱と、
前記支柱の側面に固定されるとともに、前記基礎枠の上面に架設された架設部材と、
各々の前記支柱の上端に取り付けられた重量物支持枠体と、
前記基礎枠内に充填された固定材と、
を備える。

例えば、前記架設部材によって、地面から各々の前記支柱の上端までの高さが揃えられている。

例えば、重量物は、蓄電器である。

本発明によれば、短期間かつ低コストで設置することのできる架台及びその施工方法を提供することができる。

本発明の一実施形態である蓄電器架台を模式的に表した斜視図である。 （ａ）は、基礎枠、支柱及び高さ調節部材（架設部材）を模式的に表した斜視図である。（ｂ）は、基礎枠、支柱及び高さ調節部材（架設部材）を模式的に表した平面図である。 （ａ）は、基礎枠、支柱、高さ調節部材（架設部材）及び蓄電器支持枠体を模式的に表した側面図である。（ｂ）は、基礎枠、支柱、高さ調節部材（架設部材）及び蓄電器支持枠体を模式的に表した側面図である。 （ａ）は、基礎枠を６個設けた場合を模式的に表した平面図、（ｂ）は、基礎枠を４個設けた場合を模式的に表した平面図、（ｃ）は、基礎枠を８個設けた場合を模式的に表した平面図、（ｄ）は、基礎枠を９個設けた場合を模式的に表した平面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００は、地中に埋設された基礎枠１１０と、基礎枠１１０内に挿入された支柱１２０と、支柱１２０の側面に固定され基礎枠１１０の上面に架設された高さ調節部材（架設部材）１３０と、支柱１２０の上端に取りつけられた蓄電器支持枠体（重量物支持枠体）１４０と、を備える。なお、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００は、大規模太陽光発電所の敷地内に設置される重量物架台であり、重量３トン〜８トン程度の大型の蓄電器（図示せず）を載せるものである。

基礎枠１１０は、図１、図２に示すように、矩形状のコンクリート枠であり、上面及び下面が開放した枡形状のプレキャストコンクリート製品からなる。基礎枠１１０は、後述するように、蓄電器を設置する場所の地盤面に掘削された、６箇所の設置穴に埋設されている。基礎枠１１０内には、後述するように、コンクリート材（固定材）１１２が充填され、それによって、支柱１２０が基礎枠１１０内の所定位置、高さに立設、固定される。

支柱１２０は、蓄電器支持枠体１４０を支持する役割を果たす支持部材である。支柱１２０として本実施形態では、図１、図２に示すように、Ｈ形鋼が用いられている。支柱１２０の下部１２０ａは、基礎枠１１０内に挿入されており、支柱１２０の上部１２０ｂは、基礎枠１１０の上面の開口部より突出している（図２（ａ）、図３）。後述するように、支柱１２０の上下方向の中程の側面には、高さ調節部材（架設部材）１３０が取りつけられている（図２、図３）。

高さ調節部材（架設部材）１３０は、図１−図３に示すように、地面から６本の支柱１２０各々の上端までの高さＨ（図３（ａ）、（ｂ））を揃える役割を果たす部材である。その形状は、Ｌ字形をなし、その長さは、基礎枠１１０の一辺の長さより長い。高さ調節部材１３０のフランジ１３０ａにはボルト孔が形成され、基礎枠１１０の上面に架設された状態で、２本のボルト１２２を介して支柱１２０の側面に取りつけられている（図２、図３）。高さ調節部材１３０は、基礎枠１１０の上面に架設されているため、後述するように、基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）が充填されて固化するまでの間、支柱１２０の下部１２０ａを基礎枠１１０内に保持させた状態を維持することができる。なお、本実施形態の高さ調節部材１３０の材質は、ステンレス鋼であるが、所定強度を確保可能なアルミニウムや、塗装した普通鋼等を用いてもよい。

蓄電器支持枠体１４０は、図１に示すように、６本の支柱１２０の各々の上端に支持されるように架設されている。より具体的には、蓄電器支持枠体１４０は、２本の桁材１４０ａと、桁材１４０ａをつなぐ３本の横架材１４０ｂと、４本の平面ブレース材１４０ｃと、からなっている。桁材１４０ａ及び横架材１４０ｂは、固定ボルト（図示せず）を介して各々の支柱１２０の上端に固定されている。また、平面ブレース材１４０ｃは、固定ボルト１４２によって桁材１４０ａの端部に取りつけられたガセットプレートに固定されている。さらに、各支柱位置には、ブレース材１４６が設けられている。ブレース材１４６の一端は支柱１２０の上端部近傍に固定ボルト１４４を介して固定され、他端は桁材１４０ａ又は横架材１４０ｂの下面に固定ボルト１４４を介して固定されている。桁材１４０ａ、横架材１４０ｂ及び平面ブレース材１４０ｃは、蓄電器（図示せず）を載せる役割を果たし、ブレース材１４６は、蓄電器架台１００の機械的強度及び耐震性を高める役割を果たす。なお、本実施形態の蓄電器支持枠体１４０の材質は、ステンレス鋼であるが、上述のようにアルミニウム、普通鋼等を用いてもよい。

次に、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の施工方法を、図面を参照して説明する。

本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の施工方法は、
（Ａ）地盤面に基礎枠１１０を６個埋設する工程と、
（Ｂ）基礎枠１１０内に支柱１２０を挿入する工程と、
（Ｃ）支柱１２０の側面に高さ調節部材（架設部材）１３０を固定して、高さ調節部材１３０を基礎枠１１０の上面に架設する工程と、
（Ｄ）各々の支柱１２０の上端に、蓄電器支持枠体（重量物支持枠体）１４０を取り付ける工程と、
（Ｅ）基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填する工程と、
を含む。

上記工程（Ａ）について説明する。工程（Ａ）では、蓄電器架台１００を設ける場所の地盤面に６箇所の設置穴を縦横に等間隔（３×２）で掘削し（図１、図４（ａ））、これらの設置穴に基礎枠１１０を埋設し、基礎枠１１０と設置穴との隙間を確実に埋め戻す（図３）。

次に、上記工程（Ｂ）について説明する。工程（Ｂ）では、基礎枠１１０内に支柱１２０の下部１２０ａを挿入する。

次に、上記工程（Ｃ）について説明する。工程（Ｃ）では、地面から各々の支柱１２０の上端までの高さＨ（図３（ａ）、（ｂ））を揃えるように、支柱１２０の側面に高さ調節部材（架設部材）１３０を固定して、高さ調節部材１３０を基礎枠１１０の上面に架設する。例えば、蓄電器架台１００を設ける場所の地盤面に不陸があることで、又は設置穴の深さが異なることで、６個の基礎枠１１０の上面の高さが揃っていない場合がある。例えば、６個のうち１個の基礎枠１１０の上面の高さが他の箇所よりもΔｈだけ高くなっている場合、その支柱１２０箇所の高さ調節部材１３０を、他の支柱１２０の取付位置よりもΔｈだけ高い位置に取りつける。こうすることで、６本の支柱１２０の上端までの高さＨを揃えることができる。高さ調節部材１３０の長さは、基礎枠１１０の外形長さよりも長いため（図２）、高さ調節部材１３０を基礎枠１１０の上面に架設することができる。このように、高さ調節部材１３０によって、工程（Ｅ）にて基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填する前に、支柱１２０を基礎枠１１０内に仮支持しておくことができる。なお、図３（ｂ）に示すように、支柱１２０の側面に長孔１２０ｃを形成し、この長孔１２０ｃを介して高さ調節部材１３０を取り付けるようにすると、仮支持時における高さ調節部材１３０の最終的な高さ微調整を容易に行うことができる。

次に、上記工程（Ｄ）について説明する。工程（Ｄ）では、各々の支柱１２０の上端に、蓄電器支持枠体１４０を取り付ける。より具体的には、図１に示すように、桁材１４０ａと、横架材１４０ｂと、を各々の支柱１２０の上端に固定ボルト（図示せず）を介して取りつける。また、４本の平面ブレース材１４０ｃを固定ボルト１４２によって桁材１４０ａの端部にガセットプレートを介して取りつける。さらに、１２本のブレース材１４６の一端を支柱１２０の上端部近傍に固定ボルト１４４を介して取りつけ、ブレース材１４６の他端を桁材１４０ａ又は横架材１４０ｂの下面に固定ボルト１４４を介して取りつける。

次に、上記工程（Ｅ）について説明する。工程（Ｅ）では、基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填する。高さ調節部材（架設部材）１３０によって各支柱１２０の上端は高さが揃えられた状態で、基礎枠１１０内に仮支持されているため、あらためて支柱１２０の高さ調整することなく、基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填することができる。基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填することで、蓄電器架台１００の機械的強度及び耐震性を向上させることができる。なお、固定材としては、モルタルを用いてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の施工方法では、基礎枠１１０を地盤面に埋設させ、支柱１２０や蓄電器支持枠体１４０を組み立てた後に基礎枠１１０内にコンクリート材（固定材）１１２を充填して施工する。従来のコンクリート基礎を施した架台では、コンクリート基礎施工のための専門の施工者を要し、また、コンクリート基礎が安定してから架台を設置するものであったため、時間及びコストがかかっていた。本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の施工方法では、従来必要であったコンクリート基礎を施すことなく、簡便に蓄電器架台１００を設置することができるため、架台設置の工期を大幅に短縮し、工事コストを抑えることができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の施工方法は、高さ調節部材（架設部材）１３０を用いることで、地面から各々の支柱１２０の上端までの高さＨ（図３（ａ）、（ｂ））を簡便に揃えることができる。従来のコンクリート基礎を施した架台では、支柱の高さが不揃いであった場合には、コンクリート基礎を一度撤去して、再度施工し直す必要があり、時間及びコストのかかるものであった。一方、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００では、蓄電器架台１００を設ける場所の地盤面に不陸があることで、又は基礎枠１１０を埋設するための設置穴の深さが異なることで、６個の基礎枠１１０の上面の高さ位置が揃っていない場合でも、支柱１２０の側面に高さ調節部材（架設部材）１３０を取りつけることで、地面から各々の支柱１２０の上端までの高さＨ（図３（ａ）、（ｂ））を簡便に揃えることができる。このため、複数本の支柱１２０によって支えられる蓄電器架台１００全体のゆがみを簡便に解消することができる。

また、本発明の実施形態に係る蓄電器架台１００の支柱１２０は、高さ調整された後に基礎枠１１０内に充填されたコンクリート材（固定材）１１２で堅固に支持されるため、大型の蓄電器といった重量物を載せた場合でも、機械的強度及び耐震性に優れた構造となっている。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、本実施形態においては、蓄電器（図示せず）を載せる蓄電器架台１００の形態について説明したが、蓄電器以外の重量物であっても載せることができる。例えば、防災無線、防犯カメラ、照明等を載せてもよい。また、架台上に載せる物の大きさ、用途等に鑑みて、支柱１２０の長さや蓄電器支持枠体１４０の大きさを変更することができる。

また、本実施形態においては、地面から各々の支柱１２０の上端までの高さＨ（図３（ａ）、（ｂ））を揃えるように、支柱１２０の側面に高さ調節部材（架設部材）１３０を固定する形態について説明したが、設置穴に基礎枠１１０を埋設した時点で各々の基礎枠１１０の上面の高さを揃えることができた場合には、高さ調整をする必要がない。

また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示したように、支柱１２０の側面に長孔１２０ｃを形成し、この長孔１２０ｃを介して高さ調節部材（架設部材）１３０を取り付ける形態について説明したが、高さ調節部材１３０の取りつけ位置の高さを調整することのできる機構であれば適宜採用することができる。例えば、支柱１２０の側面に長孔を形成したプレートを取りつけ、その長孔を介して高さ調節部材１３０を取り付けてもよい。

また、本実施形態においては、図１、図３（ａ）に示したように、ブレース材１４６で上部を架台支持する形態について説明したが、架台上に載せる物の重量が小さく、ブレース材１４６無しでも機械的強度及び耐震性が保たれる場合には、ブレース材１４６を備えていなくてもよい。

また、本実施形態においては、図１、図４（ａ）に示したように、蓄電器架台１００を設ける場所の地盤面に、基礎枠１１０を埋設するための設置穴を６個掘削した形態について説明したが、架台上に載せる物の大きさや形状に鑑み、図４（ｂ）に示すように設置穴４個でも、図４（ｃ）に示すように設置穴８個でもよい。また、図４（ｄ）に示すように、設置穴９個として、蓄電器支持枠体１４０を２列ずつ並べるように配置してもよい。基礎枠１１０を埋設するための設置穴の数や、蓄電器支持枠体１４０の配列の仕方は、架台上に載せる物の大きさや形状に応じて、適宜変更することができる。

また、本実施形態においては、図１−４に示したように、長尺状の高さ調節部材（架設部材）１３０の形態について説明したが、支柱１２０の側面に固定でき、基礎枠１１０の上面に架橋できる断面形状の高さ調節部材（架設部材）１３０であれば、各種の形鋼材を採用することができる。

また、本実施形態においては、図１−３に示したように、平面視して矩形からなる基礎枠１１０の形態について説明したが、その形状は、円形や六角形などでもよい。

また、本実施形態においては、図１−４に示したように、上面及び下面が開放した形状の基礎枠１１０を用いた形態について説明したが、上面のみが開放しており底面を有する形状の基礎枠１１０を用いてもよい。

１００ 蓄電器架台
１１０ 基礎枠
１１２ コンクリート材（固定材）
１２０ 支柱
１２０ａ 下部
１２０ｂ 上部
１２０ｃ 長孔
１２２ ボルト
１３０ 高さ調節部材（架設部材）
１３０ａ フランジ
１４０ 蓄電器支持枠体（重量物支持枠体）
１４０ａ 桁材
１４０ｂ 横架材
１４０ｃ 平面ブレース材
１４２ 固定ボルト
１４４ 固定ボルト
１４６ ブレース材

Claims (6)

1. 地盤面に基礎枠を複数埋設する工程と、
   前記基礎枠内に支柱を挿入する工程と、
   前記支柱の側面に架設部材を固定して、前記架設部材を前記基礎枠の上面に架設する工程と、
   各々の前記支柱の上端に、重量物支持枠体を取り付ける工程と、
   前記基礎枠内に固定材を充填する工程と、
   を含む架台の施工方法。
2. 前記架設部材によって、地面から各々の前記支柱の上端までの高さを揃える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の施工方法。
3. 重量物は、蓄電器である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の施工方法。
4. 地盤面に複数埋設された基礎枠と、
   前記基礎枠内に挿入された支柱と、
   前記支柱の側面に固定されるとともに、前記基礎枠の上面に架設された架設部材と、
   各々の前記支柱の上端に取り付けられた重量物支持枠体と、
   前記基礎枠内に充填された固定材と、
   を備える架台。
5. 前記架設部材によって、地面から各々の前記支柱の上端までの高さが揃えられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の架台。
6. 重量物は、蓄電器である、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の架台。

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