JP4738886B2 - 設備用基礎 - Google Patents

Description

本発明は、設備用基礎及び設備用基礎の施工方法に関する。

従来、所定の設備機器を支持する基礎として特許文献１に開示されている発明が知られている。

特開平１１−１８１７９５公報

この特許文献１に開示された機械基礎は、受板にアンカーボルト用の穴を設け、当該穴にねじ側を上方に突出させてアンカーボルトを挿通し、当該受板の上下でねじ部に螺着したナットでアンカーボルトを受板に定着し、基礎コンクリートを、その上面を受板の上面のレベルと一致させて受板とアンカーボルトを囲んで打設することとしている。

具体的には、上述した機械基礎は、受板とアンカーボルトを囲んで基礎コンクリートを打設したものであり、アンカーボルトを定着した受板は上面を除いて基礎コンクリートに固定されるので、地震時や稼動時に基礎の上部に載置された機械が振動した場合でも、基礎コンクリートによって振動が阻止される為、基礎コンクリートのひび割れを防止することができるものである。

ところで、上述した機械基礎上に所定の機械を載置する場合、先ず上述した基礎を形成した後、コンクリートを打設することが必要であり、当該打設後のコンクリートに機械の重量を負担させる為、コンクリートが硬化した後でなければ機械を載置することができないという問題があった。型枠等を形成し、コンクリートの養生を行った後、機械の載置を行う為には通常２日以上の日数を要するものであった。又、主にコンクリート部に機械の重量を負担させるものである為、一定水準のワーカビリティやフィニッシャビリティが要求されるものであり、コンクリートの品質管理が煩雑なものであった。

そこで本発明はこの様な実情に鑑みてなされたものであり、極めて容易に設置することができ、コンクリートの品質管理を容易にすることができ、さらに高強度を有する設備用基礎を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する為に、本発明に係る設備用基礎は、所定の設備を支持する設備用基礎であって、前記設備を設置しようとする領域に所定の間隔をもって載置されるとともに前記設備を固定する少なくとも２つのベース部材と、前記ベース部材を連結する連結部材と、を備え、前記ベース部材を用いてコンクリートの流出を防ぐ枠を形成し、前記枠内にはコンクリートが充填されることを特徴としている。

この構成によれば、ベース部材が設備の重量を負担することとなる為、コンクリートの硬化を待つことなく設備を載置することができる。さらに連結部材を用いて２つのベース部材を連結することによって、２つのベース部材の距離を保つことができ、２つのベース部材によって形成される枠の形状を一定に保つことができる。また、コンクリートに設備機器の重量を負担させない為、煩雑なコンクリートの品質管理を行う必要は無い。

さらに、前記連結部材は棒状の部材であって、前記枠内に形成され、前記連結部材に生じたせん断力を、前記設備を設置しようとする領域を形成する土台に伝達するものであることが好ましい。すなわち、設備用基礎に水平方向に外力が加わった場合でも、設備用基礎全体が水平方向に移動することを防止することができる。

さらにまた、前記ベース部材はブロック状に形成され、前記ベース部材の上面に、前記所定の設備を固定する固定部材を備えることが好ましい。ベース部材をブロック上に形成することによって、容易にベース部材を製造することができる。また、ブロック部材の上面に固定部材を備えることによって、ベース部材に所定の設備機器を強固に固定することができる。

この様な構成を有する設備用基礎は、極めて容易に設置することができ、コンクリートの品質管理を用意に行うことができ、さらに高強度を有するものである。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に係る設備用基礎は、例えば２つのベース部材を用いて基礎の形状を決定し、生コンクリートをベース部材の間に流入することで形成される。基礎の上部に所定の設備機器を載置するとき、当該設備機器の下部に形成された支持部がベース部材の上面に形成されたレールに差し込まれる様にベース部材の間隔を調整し、当該設備機器を載置するものである。すなわち、生コンクリートの硬化を待たずして設備用基礎に所定の設備機器を載置することができるものである。

先ず、本発明に係る設備用基礎の第１の実施の形態について詳細な説明をする。図１は、設備用基礎を示す斜視図であり、図２は設備用基礎の上面図であり、図３はＡ‐Ａ´断面の断面図である。

設備用基礎は、２つのベース部材１と、２つのベース部材１を連結する連結部材としてのアンカーボルト２と、アンカーボルト２に生じたせん断力を、設備を設置しようとする領域を形成する土台に伝達する伝達部材としての異型鉄筋３と、ベース部材１と共にコンクリートの流出を防ぐ枠を形成するプレート４と、設備をベース部材１の上面に固定する固定部材としてのレール５によって構成されている。

ベース部材１は、上部に所定の設備機器が載置される部材であり、例えばコンクリート等をブロック状に形成することで構成されている。又、ベース部材１の寸法は、例えば１２０ｍｍ×１８０ｍｍ×７００ｍｍ程度である。設備基礎においては、２つのベース部材１が、設備を設置しようとする領域Ｐ、すなわちユーザが設備の設置を望む位置に所定の間隔を以って載置される。このとき、それぞれのベース部材１の長手面が平行に、且つ対向する様にベース部材１を載置する必要がある。又、レベラー等を用いてベース部材１が設置面に対して水平に設置されることが好ましい。尚、本実施の形態に於いては説明の便宜上、それぞれのベース部材１を形成する面の内、互いに対向する長手面を内側長手面１０とし、さらに設備用基礎は土の上に載置するものとする。

さらにベース部材１内部には、アンカーボルト２及びプレート４をそれぞれ固定するための図示しない六角長ナットが形成されている。これらの六角長ナットは、ベース部材１を養生する際に、それぞれの六角長ナットの端部が内側長手面１０表面に形成される様に形成されている。アンカーボルト２を固定する為の六角長ナットは、例えば１つのベース部材１の内側長手面１０の高さ方向の中心線に沿って等間隔に３つ形成されている。ベース部材１を土に載置するとき、対向する六角長ナット６ａが同一の直線状に配列されている必要がある。アンカーボルト２をベース部材１に固定するとき、これら対向する２つの六角長ナットにアンカーボルト２の端部をそれぞれ遊挿し、固定する。さらに、ドーナッツ状のユニクロナット６ｂを用いてアンカーボルト２を固定することで、基礎をより強固に形成することができる。プレート４を固定する六角長ナット７は、内側長手方向面１０の両端部近傍にそれぞれ２箇所形成されており、所定のボルト８を用いて２枚のプレート４をそれぞれ固定する。すなわち、２つのベース部材１と２枚のプレート４を用いて、後述するコンクリートの流出を防ぐ枠を形成する。

アンカーボルト２は、例えば３／８×３００の全ネジボルトを用いることが好ましい。このアンカーボルト２の両端を、先述した六角長ナット６ａにそれぞれ差し込むことで、２つのベース部材１に固定され、２つのベース部材１を連結する。２つのベース部材１を、アンカーボルト２を用いて連結することによって設備用基礎の水平方向の強度を高めることができる。

異形鉄筋３は、アンカーボルト４に加わるせん断力を、設備を設置しようとする領域Ｐに伝達するものであり、例えば直径１０ｍｍの異形鉄筋である。又、異形鉄筋３の一端は鉤型に形成されており、アンカーボルト４の中心部近傍に引っ掛け、他端は土に埋め込まれている。このとき異形鉄筋３の根入れ深さは、例えば３００ｍｍ程度であることが好ましい。

プレート４は、例えば厚さ１０ｍｍ程度の樹脂板、又は厚さ２ｍｍ程度のステンレス板等によって構成されており、ダンプレートの長手方向の長さは、先述したベース部材１の間隔と同一であることが必要である。さらに先述の様に、プレート４の両端部は、所定のボルトを用いてプレート４と２つのベース部材１を固定することができる様に形成されている。

レール５は、例えば幅２０ｍｍ程度のアルミ製のレールであり、レール５の長さはベース部材１の長手方向の長さと略同一であることが好ましい。レール５は、ベース部材１の上面の長手方向の中心線に沿って固定されており、六角長ナット及び六角長ナット７と同様に、ベース部材１を養生するときに埋め込むことが好ましい。レール５は、それぞれのベース部材１に形成されることとなるが、レール５及び所定のボルト等を用いて設備機器をベース部材１に固定することができる。

図４ａ及び図４ｂは、設備用基礎上に、所定の設備機器を載置する工程を示した斜視図である。先述した方法で２つのベース部材１、アンカーボルト２、異形鉄筋３、及びプレート４を設置した後、生コンクリート１１を先述した枠内部に流入させ、設備機器１２の脚部１２ａを、例えばボルト等を用いてベース部材１に固定させる。このとき、枠に流入させた生コンクリート１１の硬化を待つことなく設備機器を載置することができる。

この様な設備用基礎は、設置場所に於いて施工を行う為、運搬等を容易に行うことができ、且つ、枠内に流入させたコンクリートの硬化を待つ必要が無い為、短時間で施工を完成させることができるものである。

本発明の発明者等による実験では、本発明に係る設備用基礎は、施工開始から約３０分程度で、十分な強度を有する基礎を完成させることができるものである。さらに、発明者等による実験ではレール５は、最大で１９．５ｋＮの引抜強度を得ることができたものである。

以下、本発明に係る設備用基礎の第２の実施の形態について詳細な説明をする。第２の実施の形態に係る設備用基礎は、第１の実施の形態に係る設備用基礎と同一の構成を有する箇所がある為、その点については詳細な説明を省略し、差異のある箇所について詳細な説明を行う。

図５は、第２の実施の形態に係る設備用基礎の斜視図である。第２の実施の形態に係る設備用基礎は、２つのベース部材１と、アンカーボルト２と、異形鉄筋３と、プレート４と、レール１５ａ、１５ｂとによって構成されている。２つのベース部材１、アンカーボルト２、異形鉄筋３、及びプレート４の構成については第１の実施の形態に於いて詳細な説明を行った為、省略する。

２つのベース部材１の上面にはそれぞれレール１５ａ及びレール１５ｂが形成されている。第１の実施の形態に於いては、それぞれのベース部材１の上面に形成されたレールは、略平行に形成されているものとして説明を行ったが、第２の実施の形態に於いては、それぞれのベース部材１の上面に形成されているレール１５ａ及びレール１５ｂは、互いに直交する様に形成されている。すなわち、一方のレール１５ａを一方のベース部材１の長手方向に対して平行に形成し、他方のレール１５ｂを他方のベース部材１の見付方向に対して平行に形成する。

レール１５ａ及びレール１５ｂを互いに直交する様に形成することによって、第１の実施の形態に係る設備用基礎と同様の効果を得られると共に、上部に載置する設備機器の脚部の幅に関わらず本発明に係る設備用基礎を用いることができる。具体的には、レールを平行に形成した場合、設備機器の脚部の間隔と、２本のレールの間隔が同一であることが必要であったが、レールを互いに直交する様に形成することによって、脚部の間隔に関わらず設備機器を載置することができる。

以下、本発明に係る設備用基礎の第３の実施の形態について詳細な説明をする。第３の実施の形態は、第１の実施の形態乃至第２の実施の形態に係る設備用基礎を施工する方法に関するものである。尚、第３の実施の形態に係る設備用基礎の施工方法の詳細な説明に於いては、説明の便宜上、第１の実施の形態に係る設備用基礎を用いて説明を行うが、第２の実施の形態に係る設備用基礎を用いるものであっても良い。さらに、本実施の形態に於いては、説明の便宜上、土の上に設備用基礎を載置することとするが、例えばコンクリートの地面等に載置するものであっても良い。

図６は、設備用基礎の施工工程の一部を示す要部斜視図であり、図７は、施工完了後の設備用基礎の断面図である。

先ず、第１の施工工程として、領域Ｐに所定の大きさ及び深さを有する穴２１を形成する。穴２１は、載置される設備用基礎２０の枠より小さい開口を有するものである。穴２１の深さは例えば開口から７０ｍｍ程度である。

次に、第２の施工工程として、穴２１を囲う様にして設備用基礎２０を載置する。このとき、設備用基礎２０によって形成される枠内に、穴２１の開口が完全に露出する様に載置されることが好ましい。又、全ての異形鉄筋３は、穴２１の内部に収容される様に載置されることが好ましい。

次に、第３の施工工程として、穴２１及び枠によって形成された１つの空間に、生コンクリートを流し込む。

その後、第１の実施の形態に於いて説明を行った方法で、設備用基礎２０の上部に所定の設備機器を載置する。

この様な工程によって設備用基礎を形成することによって、コンクリートを領域Ｐを形成する土内部まで流し込む為、より強固な基礎を形成することができる。

以下、本発明に係る設備用基礎の第４の実施の形態について詳細な説明をする。

図８は、第４の実施の形態に係る設備用基礎の斜視図である。

設備用基礎は、ベース部材２５と、連結部材としてのアンカーボルト２６と、伝達部材としての異型鉄筋２７と、ベース部材２５と共にコンクリートの流出を防ぐ枠を形成するプレート２８と、固定部材としてのレール２９と、ベース部材３０によって構成されている。

ベース部材２５は、上部に所定の設備機器が載置される部材であり、例えばコンクリート等をブロック状に形成することで構成されている。又、ベース部材２５の寸法は、例えば１５０ｍｍ×１８０ｍｍ×４５０ｍｍ程度である。このベース部材２５は、設備を設置しようとする領域Ｐ、すなわちユーザが設備の設置を望む位置に所定の間隔を以って載置される。このとき、ベース部材２５の長手面が互いに平行に対向する様にベース部材２５を載置する必要がある。又、レベラー等を用いてベース部材２５が設置面に対して水平に設置されることが好ましい。

アンカーボルト２６、異形鉄筋２７、プレート２８、及びレール２９は、第１の実施の形態に於いて説明を行った設備用基礎に用いられる部材と同様の構成を有し、同様の方法を用いてベース部材２５に固定されている。

ベース部材３０は、ベース部材２５及びプレート２８によって形成される枠の略中心に載置されており、上面には、レール２９と同一の形状を有するレール３０ａが、形成されている。レール３０ａの形成方法は、レール２９の形成方法と同一である為、詳細な説明は省略する。

この様な構成を有する設備用基礎を用いることによって、第１の実施の形態に係る設備用基礎と同様の効果を得られると共に、それぞれのベース部材２５の上面に形成されたレール２９に脚部を２本ずつ固定し、ベース部材３０の上面に形成されたレール３０ａに１本の脚部を固定することによって５本の脚部を有する設備機器を載置することができる。

第１の実施の形態に係る設備用基礎を示す斜視図である。 同設備用基礎の上面図である。 同設備用基礎のＡ‐Ａ´断面の断面図である。 同設備用基礎上に、所定の設備機器を載置する工程を示す斜視図である。 同設備用基礎上に、所定の設備機器を載置する工程を示す斜視図である。 第２の実施の形態に係る設備用基礎を示す斜視図である。 第３の実施の形態に係る設備用基礎の施工工程を示す要部斜視図である。 同設備用基礎の施工完了後の断面図である。 第４の実施の形態に係る設備用基礎を示す斜視図である。

符号の説明

１ ベース部材
２ アンカーボルト
３ 異型鉄筋
４ プレート
５ レール
１１ 生コンクリート
１２ 設備機器
１５Ａ レール
１５Ｂ レール
２５ ベース部材
２６ アンカーボルト
２７ 異型鉄筋
２８ プレート
２９ レール
３０ ベース部材

Claims (7)

1. 所定の設備を支持する設備用基礎に於いて、
   前記設備を設置しようとする領域に所定の間隔をもって載置されるとともに前記設備を固定する少なくとも２つのベース部材と、
   前記ベース部材を連結する連結部材と、を備え、
   前記ベース部材を用いてコンクリートの流出を防ぐ枠を形成し、
   前記枠内にはコンクリートが充填されること
   を特徴とする設備用基礎。
2. 前記連結部材は、棒状の部材であって、当該連結部材には、前記枠内に形成され、前記連結部材に生じたせん断力を、前記設備を設置しようとする領域を形成する土台に伝達する伝達部材を備えてなること
   を特徴とする請求項１記載の設備用基礎。
3. 前記ベース部材は、ブロック状に形成され、
   前記ベース部材の上面に、前記所定の設備を固定する固定部材を備えたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の何れかの設備用基礎。
4. 前記固定部材は、前記ベース部材の上面に形成された１本のレールであること
   を特徴とする請求項３記載の設備用基礎。
5. 前記ベース部材を２つ備え、
   前記ベース部材は、前記設備を接地しようとする領域を形成する土台上に略平行に載置され、
   一方の前記ベース部材の前記１本のレールは、前記ベース部材の長手方向に形成され、
   他方の前記ベース部材の前記１本のレールは、前記ベース部材の見付方向に形成されたこと
   を特徴とする請求項４記載の設備用基礎。
6. 前記ベース部材を２つ備え、
   前記レールは、前記ベース部材の長手方向に形成され、
   前記ベース部材は、前記設備を設置しようとする領域を形成する土台上に略平行に載置されたこと
   を特徴とする請求項４記載の設備用基礎。
7. 所定の設備を支持する設備用基礎の施工方法に於いて、
   前記設備を設置しようとする領域に所定の穴を形成する第１の施工工程と、
   前記穴の開口部を介して、略対向する位置に設置されるとともに前記設備を固定する２つのベース部材、前記ベース部材を連結する連結部材、前記２つのベース部材と共に、コンクリートの流出を防ぐ枠を形成する２枚のダンプレートを有する基礎を、前記基礎が形成する枠によって前記穴を囲う様に、前記基礎を載置する第２の施工工程と、
   前記穴及び前記枠によって形成される空間に、生コンクリートを流し込む第３の施工工程を備えたこと
   を特徴とする設備用基礎の施工方法。