JP6091740B2 - 据え付け基礎 - Google Patents

Description

本発明は、据え付け基礎に関し、さらに詳細には、新設または既設のコンクリート構造物にソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を設置するために使用する据付け基礎に関する。

新設または既設の鉄筋コンクリート造や鉄筋鉄骨コンクリート造等のコンクリート構造物では、屋上や地下のスラブにソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の様々な機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の様々な建築物が設置される。通常、そのような機械器具や建築物は、その内部への水の侵入を防ぐ目的、機械器具や建築物の背面側のメンテナンスを可能にする目的からそれらがスラブの表面に直に設置されることはなく、それらがスラブに据え付けられた据え付け基礎の上に備え付けられる。

そのような据え付け基礎の一例として、特許文献１は、太陽電池パネル据え付け構造を開示している。特許文献１において説明されている従来技術では、太陽電池パネルの施工現場の据え付け箇所において型枠を製作し、その型枠内にコンクリートを打設・養生することにより基礎を作り、搬送されてきた太陽電池パネルおよびその架台をその基礎の上に組み付ける構造である。そのような従来技術の据え付け基礎では、施工現場で型枠を製作しなければならないから、その分の手間がかかることはもちろん、型枠内に流し込んだコンクリートの養生に時間がかかり、短い工期で据え付け構造を作ることができない。

かかる従来技術の問題点を解決するために、特許文献１に開示の太陽電池パネル据え付け構造では、基礎部品製造工場においてコンクリート製または鉄筋コンクリート製の基礎をあらかじめ製造し、その基礎をコンクリート構造物の屋上や地下の施工現場に搬送する。その後、屋上や地下のスラブの据え付け箇所に薄いセメント層を形成し、そのセメント層を接着層としてその上に基礎を載せてスラブと一体化し、太陽電池パネルの設置用架台をそれらの基礎の上に備え付ける。特許文献１に開示された太陽電池パネル据え付け構造は、太陽電池パネルを備え付けるための基礎を形成する際に施工現場において型枠を製作する必要がないから、その分の手間が省け、施工現場における施工作業を簡略化することができるとともに、コンクリートを養生する時間を省くことができ、その分の工期を短縮することができる。

特開平９−０７０１８８号公報

前記特許文献１に開示の太陽電池パネル据え付け構造では、施工現場でコンクリートを養生する必要はないが、基礎部品製造工場においてコンクリートを養生して基礎を作らなければならず、基礎の製造にコンクリートの養生が必要であることに変わりはなく、基礎の製造に時間を要する。さらに、製造した基礎を工場から施工現場に搬送する必要があり、相当な重量を有する基礎を搬送する手間を要するから、基礎を施工する労力やコストを低減することができない。また、工場で製造された基礎をスラブに固定する場合、コンクリート層を接着層としてスラブに固定する方法や凹部をスラブに形成して基礎の下端をその凹部に嵌め込む方法しか採用できず、基礎をスラブに強固に据え付けることができない。

本発明の目的は、据え付けに要する労力やコストを低減することができるとともに、据え付けの工期を短縮することができる据え付け基礎を提供することにある。本発明の他の目的は、新設または既設のコンクリート構造物に強固に据え付けることができ、機械機器や建築物を強固に備え付けることができる据え付け基礎を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明の前提は、新設または既設のコンクリート構造物の所定の据え付け箇所に据え付けられる据え付け基礎である。

前記前提における本発明の特徴は、
据え付け基礎が、コンクリート構造物の表面に対向する底壁と底壁の周縁から上方へ延びる周壁と周壁に囲繞された頂部開口とを有してコンクリート構造物の表面から上方へ所定寸法離間する中空の金属管と、コンクリート構造物に固定された固定端部およびコンクリート構造物から上方へ立ち上がる自由端部を有して金属管の底壁に開口する挿通孔に挿通され、所定の固定手段を介して金属管の底壁に固定されて金属管を支持する複数のアンカーボルトと、金属管の底壁の周縁の外側近傍に設置され、コンクリート構造物と金属管の底壁の周縁との間に延びる空隙を取り囲んで空隙を塞ぐ成型材と、金属管の周壁の外側と成型材の外側とに設置され、金属管の周壁の外面と成型材の外面とに固着された防水部材と、防水部材が設置された後にコンクリート構造物の表面と金属管の底壁と成型材とに囲繞された空間に充填されたセメント硬化物と、空間にセメント硬化物が充填された直後であってセメント硬化物が未硬化状態にあるときに金属管の頂部に設置されて金属管の頂部開口を塞ぐ金属蓋とから形成され、成型材が、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれた後における硬化前のセメント硬化物の漏れを防ぐ堤防となり、アンカーボルトの自由端部のうちのコンクリート構造物の表面と金属管の底壁との間に延びる部分が、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれた後から養生期間が開始して養生期間の経過後に硬化したセメント硬化物と一体になっていることにある。

本発明の他のとしては、コンクリート構造物が、コンクリート躯体と、コンクリート躯体の上に施設された防水層と、防水層の上に施設されたコンクリート層とから形成され、アンカーボルトの固定端部が、コンクリート構造物からコンクリート層と防水層とを取り除いたコンクリート躯体に固定され、金属管が、コンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置されている。

本発明の他の一例としては、防水部材が、金属管の周壁の外側に固定された発泡材と、発泡材の外側に固定された防水層とから形成され、成型材が、発泡材の外側に設置されて発泡材とともに空隙を塞ぐ。

本発明の他の一例としては、金属管の底壁の側に延びる防水部材の防水層が、コンクリート構造物の防水層につながっている。

本発明の他の一例としては、据え付け基礎が、防水部材の外側に設置されて防水部材を衝撃から保護する乾式の保護部材を含む。

本発明の他の一例として、金属管の底壁の所定の箇所には、コンクリート構造物の表面と金属管との間の空間に充填されたセメント硬化物の充填状態を確認するための確認孔が作られている。

本発明の他の一例として、据え付け基礎では、金属管の底壁に対するアンカーボルトの自由端部の固定位置によって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの金属管の高さ寸法を調節可能である。

本発明の他の一例としては、据え付け基礎が、金属管の底壁に開口する螺着孔に螺着されて金属管の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、高さ調節ボルトの金属管の底壁に対する螺着位置を調節することによって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの金属管の高さ寸法を調節可能である。

本発明にかかる据え付け基礎によれば、それがコンクリート構造物に固定された複数のアンカーボルトとそれらアンカーボルトに支持された金属管と空間に充填されたセメント硬化物と金属管の頂部に設置された金属蓋とから形成され、それらがすべて汎用部品化されてユニットシステムとして組み立てられるから、基礎を形成する際に施工現場において型枠を製作する必要がないことはもちろん、基礎部品製造工場や施工現場において基礎を作るためにセメント硬化物を養生する必要はなく、コンクリート構造物に固定された複数のアンカーボルトに中空の軽量な金属管を固定し、その金属管に金属蓋を固定するだけであり、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間や時間を省くことができるとともに、施工作業を簡略化することができ、その分の工期を短縮することができる。据え付け基礎は、複数のアンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物に固定され、それらアンカーボルトの自由端部に金属管が固定されるから、コンクリート構造物に強固に据え付けることができ、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を強固に備え付けることができる。据え付け基礎は、コンクリート構造物の表面と金属管の底壁との間の空間にセメント硬化物が充填され、基礎の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とで分担するから、基礎にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎が崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。

据え付け基礎は、金属管の底壁の周縁の外側近傍に設置されてコンクリート構造物と金属管の底壁の周縁との間に延びる空隙を塞ぐ成型材を含み、底壁の周縁の外側近傍に設置された成型材が硬化前のセメント硬化物の漏れを防ぐ堤防となり、空間に充填されたセメント硬化物がその空間から漏れ出すことがないから、底壁の周縁の外側近傍にセメント硬化物のための型枠を設置する必要がなく、型枠を設置するための手間や時間を省くことができ、据え付け基礎の工期を大幅に短縮することができる。据え付け基礎は、コンクリート構造物と金属管の底壁と成型材とに囲繞された空間にセメント硬化物が充填された直後に金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれ、空間に充填されたセメント硬化物の養生期間を待つことなく、空間にセメント硬化物を充填した直後に金属蓋を金属管の頂部に固定することができ、セメント硬化物の養生期間を待つことなく次の基礎の施工を行うことができるから、セメント硬化物の養生期間の分の工期を短縮することができ、据え付け基礎の工期を大幅に短縮することができる。

据え付け基礎は、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれた直後において空間に充填されたセメント硬化物が未硬化状態にあり、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれた後からセメント硬化物の養生期間が開始するから、空間に充填されたセメント硬化物が硬化する以前に金属蓋を金属管の頂部に固定することができ、セメント硬化物の養生期間を待つことなく次の基礎の施工を行うことができるとともに、セメント硬化物の養生期間の分の工期を短縮することができ、据え付け基礎の工期を大幅に短縮することができる。据え付け基礎は、養生期間が経過した後にアンカーボルトの自由端部のうちのコンクリート構造物の表面と金属管の底壁との間に延びる部分が空間に充填されたセメント硬化物と一体になり、基礎の上に機械機器や建築物を強固に備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とで分担するから、コンクリート構造物の据え付け箇所に強固に据え付けることができる。

据え付け基礎は、コンクリート構造物の表面と金属管との間の空間にセメント硬化物を充填するための充填孔が金属管の底壁の中央部に形成され、金属管をアンカーボルトに固定した後に充填孔を利用して空間にセメント硬化物を充填することができるから、空間にセメント硬化物を確実に充填することができる。据え付け基礎は、充填孔が金属管の底壁の中央部に形成されているから、セメント硬化物が空間に偏って充填されることはなく、セメント硬化物を空間全域に満遍なく充填することができる。据え付け基礎は、基礎の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とに分担させることができ、基礎にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎が崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。

アンカーボルトの固定端部がコンクリート構造物からコンクリート層と防水層とを取り除いたコンクリート躯体に固定され、金属管がコンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置された据え付け基礎は、機械機器や建築物を設置する据え付け箇所が既設のコンクリート構造物の屋上や地下に防水機能を施した防水処理層を備えたスラブである場合でも、据え付け箇所の防水処理層を取り除いた後の露出したコンクリート躯体に基礎を設置し、基礎を設置した直後に据え付け箇所近傍の防水処理層を補修する（新たな防水処理層を施す）ことができるから、基礎を迅速に設置することができ、基礎の設置に要する工期を短縮することができる。

据え付け基礎が金属管の周壁の外側に設置された防水部材を含み、防水部材が金属管の周壁の外側に固定された発泡材と発泡材の外側に固定された防水層とから形成され、成型材が発泡材の外側に設置されて発泡材とともに空隙を塞ぎ、セメント硬化物の養生期間が経過した後に発泡材が空隙においてセメント硬化物に固着される据え付け基礎は、それがコンクリート構造物の屋上に設置された場合に防水部材によって基礎の内部への水の侵入を防ぐことができ、内部に水が進入することによる基礎の劣化を防ぐことができる。据え付け基礎は、発泡材および成型材が硬化前のセメント硬化物の漏れを防ぐ堤防となり、空間に充填されたセメント硬化物が空隙から漏れ出すことはなく、セメント硬化物の充填後に直ちに金属蓋で金属管の頂部開口を閉塞することができる。

金属管の底壁の側に延びる防水部材の防水層がコンクリート構造物の防水層につながっている据え付け基礎は、それがコンクリート構造物の屋上に設置された場合に防水層によって基礎の内部への水の侵入を防ぐことができることはもちろん、コンクリート構造物への水の進入を防ぐことができ、水の進入による基礎の劣化やコンクリート構造物の劣化を防ぐことができる。

防水部材の外側に設置されてその防水部材を衝撃から保護する乾式の保護部材を含む据え付け基礎は、基礎の外側から衝撃が加えられたとしても、保護部材によってその衝撃が吸収されるから、衝撃によって防水部材が破損することはなく、防水部材によって基礎やコンクリート構造物の内部への水の侵入を防ぐことができ、内部に水が進入することによる基礎の劣化やコンクリート構造物の劣化を防ぐことができる。

コンクリート構造物の表面と金属管との間の空間に充填されたセメント硬化物の充填状態を確認するための確認孔が金属管の底壁の所定の箇所に形成されている据え付け基礎は、確認孔を利用して空間に充填されたセメント硬化物の充填状態を確認することで、セメント硬化物が空間に偏って充填されることはなく、セメント硬化物を空間全域に満遍なく充填することができる。据え付け基礎は、基礎の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルトとセメント硬化物とに分担させることができ、基礎にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎が崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。

金属管の底壁に対するアンカーボルトの自由端部の固定位置を調節することによって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの金属管の高さ寸法を調節可能である据え付け基礎は、基礎の施工中にその高さ寸法を自由に変えることができ、基礎の高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎は、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎どうしの高さ寸法を容易に調節することができ、それら基礎の高さ寸法を均一に揃えることができる。

金属管の底壁に開口する螺着孔に螺着されて金属管の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、高さ調節ボルトの金属管の底壁に対する螺着位置を調節することによって空間の高さ寸法を調節可能かつコンクリート構造物の表面からの金属管の高さ寸法を調節可能である据え付け基礎は、高さ調節ボルトを利用することで基礎の施工中にその高さ寸法を自由に変えることができ、基礎の高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎は、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎どうしの高さ寸法を容易に調節することができ、それら基礎の高さ寸法を均一に揃えることができる。

一例として示す据え付け基礎の斜視図。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図。 鋼管の上面図。 蓋を取り付ける以前の状態で示す据え付け基礎の上面図。 蓋を取り付けた状態で示す据え付け基礎の上面図。 据え付け基礎の作成手順の一例を示す図。 図６から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。 図７から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。 図８から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。 図９から続く据え付け基礎の作成手順を示す図。

一例として示す据え付け基礎１０の斜視図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる据え付け基礎の詳細を説明すると、以下のとおりである。図１では、コンクリート構造物１１に設置された１個の据え付け基礎１０を図示しているが、基礎１０の個数を図示のそれに限定するものではなく、２個以上の基礎１０がコンクリート構造物１１に設置される場合もある。なお、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は、鋼管１６の上面図である。図４は、蓋１７を取り付ける以前の状態で示す据え付け基礎１０の上面図である。図５は、蓋１７を取り付けた状態で示す据え付け基礎１０の上面図である。図１，２では、上下方向を矢印Ｌ、横方向を矢印Ｍで示し、前後方向を矢印Ｎ（図１のみ）で示す。

据え付け基礎１０は、新設または既設のコンクリート構造物１１の屋上や地下のスラブの所定の据え付け箇所に設置される。ここで、「スラブ」とは、厳密には「床版」を意味するが、この実施の形態では、コンクリート構造物１１の地下の床のみならず屋上も含む意味で用いる。コンクリート構造物１１は、コンクリート躯体１２と、コンクリート躯体１２の上に施設された防水層１３と、防水層１３の上に施設されたコンクリート層１４とから形成されている。なお、コンクリート構造物１１が地下に構築された場合、防水層１３とコンクリート層１４とが存在せず、コンクリート躯体１２単独でコンクリート構造物１１を形成する。

コンクリート躯体１２の基礎１０の据え付け箇所には、後記するアンカーボルト１９の固定端部３６を挿入する複数のアンカーホール１５が作られている。アンカーホール１５には、樹脂接着剤（図示せず）が充填されている。据え付け基礎１０は、それがコンクリート構造物１１から防水層１３とコンクリート層１４とを取り除いたコンクリート躯体１２の上に据え付けられる。

据え付け基礎１０は、中空の鋼管１６（金属管）および蓋１７（金属蓋）、複数の高さ調節ボルト１８および複数のアンカーボルト１９、モルタル２０（セメント硬化物）、防水部材２１、成型材４１（面取材あるいはキャント）、乾式の保護部材２２（ケイ酸カルシウム板２２）の汎用部品化された各基礎部品を利用し、の各基礎部品を利用し、それら基礎部品を所定のマニュアル化された手順で組み立てることから作られている。それら基礎部品（鋼管１６（高さ調節ボルト１８を含む）、蓋１７、アンカーボルト１９、防水部材２１、ケイ酸カルシウム板２２、成型材４１）は、基礎部品製造工場で製造され、工場から設置現場に搬送される。

鋼管１６は、形状や寸法が同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。鋼管１６は、平面形状が略矩形の底壁２３と、底壁２３の周縁４２から上方へ延びる平面形状が略矩形の各側壁２４（周壁）とを備え、底を有する角筒状に成型されている。鋼管１６は、鋼材から作られた各側壁２４の底部に鋼材から作られた底壁２３の周縁４２を溶接することによって製造される。鋼管１６の頂部には、それら側壁２４によって囲繞された頂部開口２５が形成されている。なお、金属管１６は、鋼材の他に、アルミニウムや合金から作ることもできる。

鋼管１６の側壁２４の頂部には、蓋固定ボルト２６を螺着する複数の固定ボルト螺着孔２７が作られている。ボルト螺着孔２７には、蓋固定ボルト２６が螺着する雌螺子（図示せず）が作られている。鋼管１６の底壁２３には、高さ調節ボルト１８を螺着する複数の調節ボルト螺着孔２８とアンカーボルト１９を挿通する複数のアンカーボルト挿通孔２９とが作られている（図３参照）。ボルト螺着孔２８には、高さ調節ボルト１８が螺着する雌螺子（図示せず）が作られている。なお、底壁２３におけるボルト螺着孔２８やアンカーボルト挿通孔２９の穿孔箇所に特に限定はなく、それら孔２８，２９を底壁２３の任意の箇所に作ることができる。底壁２３の中央部には、モルタル２０を充填するための円形の充填孔３０が作られている。底壁２３の四隅には、モルタル２０の充填状態を確認するための確認孔３１が作られている。

蓋１７は、形状や寸法が同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。蓋１７は、鋼材から作られ、その平面形状が略矩形に成型されている。蓋１７の裏面であって蓋１７の周縁の内側には、蓋１７を鋼管１６に固定するためのアングル材３２（鋼材）が溶接によって取り付けられている。蓋１７の裏面であって蓋１７の周縁には、水切り用アングル３３（鋼材）が溶接によって取り付けられている。アングル材３２には、蓋固定ボルト２６を挿通するボルト挿通孔（図示せず）が作られ、そのボルト挿通孔に六角ナット３４が溶接によって取り付けられている。

蓋１７は、アングル材３２に作られたボルト挿通孔に挿通された蓋固定ボルト２６とアングル材３２に取り付けられたナット３４とによって鋼管１６の頂部に固定され、鋼管１６の上部開口２５を水密に閉塞している。蓋１７の上面には、図示はしていないが、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を設置するための固定器具が取り付けられている。なお、金属蓋１７は、鋼材の他に、アルミニウムや合金から作ることもできる。

高さ調節ボルト１８は、雄螺子（図示せず）が作られた軸とボルトヘッドとから形成された六角ボルトである。高さ調節ボルト１８の軸は、底壁２３に作られた調節ボルト螺着孔２８に螺着している。ボルトヘッドにおいて高さ調節ボルト１８を反時計回りに回転させると、ボルト１８の軸がボルト螺着孔２８の下方へ次第に進むとともに、底壁２３の下面から下方に延出し、ボルトヘッドがコンクリート躯体１２の表面に当接する。それによって、鋼管１６をコンクリート躯体１２の表面から上方に離間させることができる。逆に、高さ調節ボルト１８を時計回りに回転させると、ボルトの軸がボルト螺着孔２８の上方へ次第に進むとともに、底壁２３の下面から上方へ延出する。それによって、鋼管１６をコンクリート躯体１２の表面に近づけることができる。

高さ調節ボルト１８を調節ボルト螺着孔２８において回転させることによって鋼管１６の底Ｆ壁２３がコンクリート躯体１２の表面から上方へ離間し、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に所定の高さ寸法の空間３５が形成される。鋼管１６の底壁２３に対するそれら高さ調節ボルト１８の螺着位置を調節することによって、空間３５の高さ寸法を調節することができ、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の底壁２３の高さ寸法を調節することができる。

それらアンカーボルト１９は、長さや直径が同一の規格化された汎用品であり、複数本のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。アンカーボルト１９は、鋼材から作られ、コンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）に固定された固定端部３６と、コンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）の表面から上方へ立ち上がる自由端部３７とを有する。アンカーボルト１９のそれら端部３６，３７には、雄螺子（図示せず）が作られている。

アンカーボルト１９の固定端部３６は、コンクリート躯体１２に形成されたアンカーホール１５に挿入され、その周面がアンカーホール１５に樹脂接着剤を介して固定されている。アンカーボルト１９の自由端部３７は、鋼管１６の底壁２３に形成されたアンカーボルト挿通孔２９に挿通されている。アンカーボルト１９の自由端部３７のうちの底壁２３の上面から上方へ露出する部分には、六角二重ナット３８が螺着されている。アンカーボルト１９の自由端部３７の部分にナット３８を螺着する場合、高さ調節ボルト１８によってコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６（据え付け基礎１０）の高さ寸法が既に調節されている。

なお、図示はしていないが、高さ調節ボルト１８を利用せずにコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の高さ寸法を調節することもできる。この場合は、アンカーボルト１５の自由端部３７のうちの底壁２３の下面から下方へ露出する部分（コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に延びる部分）に六角ナットを螺着する。そのナットを反時計回り回転させると、ナットがアンカーボルト１５の自由端部３７において下方へ移動し、鋼管１６をコンクリート躯体１２の表面に近づけることができる。逆に、ナットを時計回りに回転させると、ナットがアンカーボルト１５の自由端部３７において上方へ移動し、鋼管１６をコンクリート躯体１２の表面から上方に離間させることができる。

アンカーボルト１５の自由端部３７のうちの底壁２３の下面から下方へ露出する部分に螺着するナットの回転によって鋼管１６の底壁２３がコンクリート躯体１２の表面から上方へ離間し、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に所定の高さ寸法の空間３５が形成される。アンカーボルト１５の自由端部３７の部分に対するナットの螺着位置を調節することによって、空間３５の高さ寸法を調節することができ、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の高さ寸法を調節することができる。ナットによって空間３５の高さ寸法を調節した後、自由端部３７のうちの底壁２３の上面から上方へ露出する部分に六角二重ナット３８を螺着し、六角二重ナット３８と六角ナットとによってアンカーボルト１５の自由端部３７に鋼管１６を固定する。

モルタル２０は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に形成された空間３５に充填されている。モルタル２０は、底壁２３に形成された充填孔３０から充填される。空間３５では、そこに充填されたモルタル２０が硬化することで、自由端部３７のうちの底壁２３の下面から下方へ露出する部分がモルタル２０と一体になっている。硬化したモルタル２０は、基礎１０の上（蓋１７の上）にソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を備え付けた場合の基礎にかかる荷重をアンカーボルト１５とともに分担する。なお、空間３５に充填するセメント硬化物には、モルタル２０の他に、コンクリートを利用することもできる。

防水部材２１は、鋼管１６の側壁２４の外側に設置され、側壁２４全域を覆っている。防水部材２１は、側壁２４の外側に固定された所定厚みの発泡材３９と、発泡材３９の外側に固定された防水層４０とから形成されている。発泡材３９は、その平面形状が矩形の４個のそれらを側壁２４に固着し、中空角柱状に組み立てることで作られている。発泡材３９は、その内面が側壁２４に接着剤（図示せず）およびビス（図示せず）を介して固着され、空間３５に充填されたモルタル２０に固着されている。発泡材３９は、大きさや厚みが同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。

成型材４１は、鋼管１６の底壁２３の側であって発泡材３９の外側（底壁２０の周縁４２の外側近傍）に設置されている。成型材４１は、発泡材３９の外面に接着剤（図示せず）を介して固着されている。防水層４０には、薄いアスファルトシートを複数重ね合わせて防水層４０を作るアスファルト防水が利用されている。アスファルトシートは、その接着性によって発泡材３９の外面と成型材４１の外面とに固着している。鋼管１６の底壁２３の側に延びる防水層４０（成型材４１に固着されたアスファルトシート）は、コンクリート構造物１１の防水層１３につながっている。なお、防水層４０として、アスファルト防水の他に、塩ビシート防水やゴムシート防水、ウレタン防水やエポキシ防水、ＦＲＰ防水を利用することもできる。

成型材４１は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３の周縁４２との間に延びる所定高さの空隙（空間３５の周縁）を取り囲み、発泡材３９とともにその空隙を塞いでいる。なお、図２では発泡材３９が空間３５にも配置されているが、発泡材３９の下端が空間３５の直上で終わり、発泡材３９の下端の下に成型材４１が配置されていてもよい。この場合は、成型材４１が空隙（空間３５の周縁）を取り囲み、成型材４１のみによって空隙が塞がれる。成型材４１は、発泡材やプラスチック、木、金属（鉄やアルミニウム等）のいずれかから作られている。

乾式の保護部材２２は、防水部材２１の外側に設定され、防水部材２１の外面全域を覆っている。保護部材２２は、防水部材２１を衝撃から保護する。保護部材２２には、平面形状が矩形の４個のケイ酸カルシウム板２２が使用されている。保護部材２２は、それらが防水部材２１（アスファルトシート）全域を覆うように、防水部材２１の外側に配置される。保護部材２２では、その頂部が固定金具（図示せず）を介して蓋１７の底面に固定され、その底部が固定金具（図示せず）を介してコンクリート構造物１１のコンクリート層１４に固定されている。保護部材２２は、大きさや厚みが同一の規格化された汎用品であり、複数個のそれらが施工現場以外の基礎部品製造工場で製造される。

図６は、据え付け基礎１０の作成手順の一例を示す図であり、図７は、図６から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図８は、図７から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図であり、図９は、図８から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図１０は、図９から続く据え付け基礎１０の作成手順を示す図である。図６〜図１０では、コンクリート構造物１１を断面として示し、一部を除く基礎１０の部品を断面として示す。据え付け基礎１０をコンクリート構造物１１の屋上に設置する場合を例として、基礎１０の施工方法を説明すると、以下のとおりである。

基礎部品製造工場で製造された汎用部品化された各基礎部品（鋼管１６（高さ調節ボルト１８を含む）、蓋１７、アンカーボルト１９、防水部材２１、保護部材２２、成型材４１）を工場から設置現場に搬送する。コンクリート構造物１１の屋上のスラブは、図６に示すように、コンクリート躯体１２と、コンクリート躯体１２の上に施設された防水層１３と、防水層１３の上に施設されたコンクリート層１４とから形成されている。最初に、コンクリート構造物１１の屋上における基礎１０の据え付け箇所を位置決めし、その据え付け箇所にマーキングをするとともに、図６に示すように、その据え付け箇所において、コンクリート構造物１１からコンクリート層１４と防水層１３とを取り除いてコンクリート躯体１２を露出させる。

なお、図示のコンクリート構造物１１は、コンクリート躯体１２と防水層１３とコンクリート層１４とから形成されているが、コンクリート構造物１１を図示のそれに限定するものではなく、現在使用されている他の構成のコンクリート構造物すべてにこの据え付け基礎１０を使用することができる。たとえば、コンクリート層１４の上にさらに合成樹脂を塗布して樹脂被膜を形成したコンクリート構造物１１の場合、基礎１０の据え付け箇所では、コンクリート構造物１１から樹脂被膜とコンクリート層１４と防水層１３とを取り除いてコンクリート躯体１２を露出させる。また、コンクリート構造物１１が地下に構築された場合、コンクリート躯体１２単独でコンクリート構造物１１が形成される。

コンクリート躯体１２を露出させた後、躯体１２における基礎１０の据え付け箇所にアンカーボルト２６の固定端部３６を挿入する複数のアンカーホール１５を穿孔し、それらアンカーホール１５に樹脂接着剤を注入する。アンカーホール１６は、掘削機を利用し、コンクリート躯体１２を所定の深さ掘削することから作られる。次に、図７に示すように、それらアンカーホール１５にアンカーボルト２６を挿入する（アンカーボルト設置工程）。

アンカーボルト設置工程では、アンカーボルト２６の固定端部３６をコンクリート躯体１２に形成されたアンカーホール１５に挿入し、アンカーボルト１５の自由端部３７をコンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）の表面から上方へ起立させる。アンカーボルト２６の固定端部３６は、その周面が樹脂接着剤を介してアンカーホール１５に固定され、アンカーボルト２６の自由端部３７は、コンクリート躯体１２（コンクリート構造物１１）の表面から上方へ立ち上がる。アンカーボルト２６は、鋼材から作られている。

アンカーボルト２６をアンカーホール１５に設置した後、ドリルを利用し、アンカーホール１５の位置（アンカーボルト２６の位置）にあわせて鋼管１６の底壁２３にアンカーボルト挿通孔２９を穿孔する。なお、鋼管１６の底壁２３にはあらかじめ複数のボルト螺着孔２８が作られており、それらボルト螺着孔２８に高さ調節ボルト１８が螺着されている。鋼管１６を据え付け箇所に移動させ、図８に示すように、鋼管１６の底壁２３に形成されたアンカーボルト挿通孔２９にアンカーボルト２６を通し、高さ調節ボルト１８のボルトヘッドをコンクリート躯体１２の表面に当接させ、鋼管１６を据え付け箇所に仮設置する（仮設置工程）。

鋼管１６を仮設置した後、アンカーボルト２６の自由端部３７に対する鋼管１６の底壁２３の固定位置を調節してコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の設置高さ（高さ寸法）を調節する（高さ寸法調節工程）。高さ寸法調節工程では、高さ調節ボルト１８の説明において述べたように、ボルト１８を時計回りと反時計回りとのいずれかに回転させ、鋼管１６の底壁２３に対するそれら高さ調節ボルト１８の螺着位置を調節することによって、空間３５の高さ寸法を調節し、コンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の底壁２３の高さ寸法を調節する。

高さ寸法調節工程において高さ調節ボルト１８のボルトヘッドがコンクリート躯体１２の表面に当接し、鋼管１６が躯体１２の表面から上方へ離間する。空間３５の高さ寸法を調節した後、アンカーボルト２６の自由端部３７のうちの鋼管１６の底壁２３から上方へ延びる部分に二重ナット３８を螺着し、高さ調節ボルト１８とそれら二重ナット３８と（固定手段）で鋼管１６をアンカーボルト２６の自由端部３７に固定する（金属管固定工程）。

なお、高さ調節ボルト１８を利用せずにコンクリート躯体１２の表面からの鋼管１６の高さ寸法を調節する場合は、アンカーボルト２６の自由端部３７のうちの鋼管１６の底壁２３から下方へ延びる部分に六角ナットを螺着し、そのナットを時計回りと反時計回りとのいずれかに回転させ、空間３５の高さ寸法を調節する。空間３５の高さ寸法を調節した後、アンカーボルト２６の自由端部３７のうちの鋼管１６の底壁２３から上方へ延びる部分に六角二重ナット３８を螺着し、六角二重ナット３８と六角ナットと（固定手段）で鋼管１６をアンカーボルト２６の自由端部３７に固定する（金属管固定工程）。

次に、図９に示すように、鋼管１６の側壁２４（周壁）の外側に防水部材２１を設置する（防水部材設置工程）。防水部材２１は、側壁２４の外側に固定された所定厚みの発泡材３９と、発泡材３９の外側に固定された防水層４０とから形成されている。防水部材設置工程では、平面形状が矩形の４個の発泡材３９を用意し、それら発泡材３９が各側壁２４の外面全域を覆うように、それら発泡材３９を側壁２４の外側に配置し、それら発泡材３９を各側壁２４に接着剤およびビスを介して固着する。

それら発泡材３９を側壁２４に固着した後、三角柱状の成型材４１を鋼管１６の底壁２３の側であって発泡材３９の外側（底壁２０の周縁４２の外側近傍）に設置し（成型材設置工程）、成型材４１を発泡材３９の外面に接着剤（図示せず）を介して固着する。成型材４１は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３の周縁４２との間に延びる所定高さの空隙（空間３５の周縁）を取り囲み、発泡材３９とともにその空隙を塞ぐ。成型材４１を設置した後、複数の薄いアスファルトシートを発泡材３９の外面と成型材４１の外面とに固着して防水層４０を作るとともに、成型材４１に固着した防水層４０（鋼管１６の底壁２３の側に延びる防水層４０）をコンクリート構造物１１の防水層１３につなげる。

なお、防水部材２１が防水層４０のみから形成されていてもよい。この場合は、図示はしていないが、成型材４１を鋼管１６の底壁２３の側であって底壁２３の周縁４２の外側近傍に設置し（成型材設置工程）、成型材４１によって空隙（空間３５の周縁）を塞いだ後、複数の薄いアスファルトシートを鋼管１６の外面と成型材４１の外面とに固着して防水層４０を作り、成型材４１に固着した防水層４０（鋼管１６の底壁２３の側に延びる防水層４０）をコンクリート構造物１１の防水層１３につなげる。

防水部材２１を設置した後、図１０に示すように、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に形成された空間３５（コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３と成型材４１とに囲繞された空間３５）にモルタル２０（セメント硬化物）を充填する（セメント硬化物充填工程）。セメント硬化物充填工程では、確認孔３１から空間３５におけるモルタル２０の充填状態を確認しつつ、充填孔３０から空間３５にモルタル２０を充填する。

空間３５にモルタル２０を充填した後、モルタル２０の養生期間を待つことなく、直ちに鋼管１６の頂部に蓋１７を嵌め込み（蓋１７を鋼管１６の頂部に固定）、鋼管１６の頂部開口２５を閉塞する（頂部閉塞工程）。なお、空隙（空間３５の周縁）が発泡材３９や成型材４１によって塞がれているから、発泡材３９や成型材４１が硬化前のモルタル２０の漏れを防ぐ堤防となり、空間３５に充填されたモルタル２０が空隙（空間３５）から漏れ出すことはなく、モルタル２０の充填後に直ちに蓋１７で頂部開口２５を閉塞することができる。据え付け基礎１０では、鋼管１６の頂部に蓋１７を嵌め込んだ（固定した）直後において空間３５に充填されたモルタル２０が未硬化状態にあり、鋼管１６の頂部に蓋１７を固定した後からモルタル２０の養生期間が開始する。

頂部閉塞工程では、鋼管１６の頂部に蓋１７を嵌め込んだ後、鋼管１６の側壁２４の上部に作られた固定ボルト螺着孔２７に蓋固定ボルト２６を螺着するとともに、蓋１７のアングル材３２の蓋固定ボルト挿通孔にボルト２６を挿通し、ボルト挿通孔に取り付けられた六角ナット３４にボルト２６を螺着して蓋１７を鋼管１６の頂部に固定する。鋼管１６の頂部開口２５は、蓋１７によって水密に閉塞される。

空間３５では、モルタル２０の養生期間が経過し、そこに充填されたモルタル２０が硬化することで、アンカーボルト２６の自由端部３７のうちのコンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間に延びる部分（アンカーボルト２６の自由端部３７のうちの底壁２３の下面から下方へ露出する部分）がモルタル２０と一体になり、鉄筋モルタルを形成する。

鋼管１６の頂部に蓋１７を固定した後、ケイ酸カルシウム板２２（乾式の保護部材２２）を防水部材２１の外側に設置する（保護部材設置工程）。保護部材設置工程では、平面形状が矩形の４個のケイ酸カルシウム板２２を用意し、それらケイ酸カルシウム板２２が防水部材２１（アスファルトシート）全域を覆うように、それらケイ酸カルシウム板２２を防水部材２１の外側に配置し、板２２の頂部を固定金具（図示せず）を介して蓋１７の底面に固定し、板２２の底部を固定金具（図示せず）を介してコンクリート構造物１１のコンクリート層１４の表面に固定する。以上の各工程が終了すると図１，２に示す据え付け基礎１０が完成する。

据え付け基礎１０は、それがコンクリート躯体１２に固定された複数のアンカーボルト１９とアンカーボルト１９に固定された鋼管１６と鋼管１６の底壁２３の周縁４２の外側近傍に設置された成型材４１と空間３５に充填されたモルタル２０と鋼管１６の頂部に設置された蓋１７と防水部材２１および保護部材２２とから形成されているから、基礎１０を形成する際に施工現場において型枠を製作する必要がないことはもちろん、基礎部品製造工場や施工現場において基礎を作るためにモルタルやコンクリートを養生する必要はなく、コンクリート躯体１２に固定された複数のアンカーボルト１９に中空の軽量な鋼管１６を固定し、その鋼管１６に蓋１７を固定するとともに、鋼管１６の外側に防水部材２１と保護部材２２とを固定するだけであり、それらがすべて汎用部品化されてユニットシステムとして組み立てられるから、型枠の製作や養生にかかる手間や時間を省くことができるとともに、施工作業を簡略化することができ、その分の工期を短縮することができる。

据え付け基礎１０は、複数のアンカーボルト１９の固定端部３６がコンクリート躯体１２に固定され、それらアンカーボルト１９の自由端部３７に鋼管１６が固定されるから、コンクリート構造物１１に強固に据え付けることができ、ソーラーパネルやアンテナ、貯水槽、浄化槽、空調機器等の機械器具、鉄塔や鉄骨建設物等の建築物を強固に備え付けることができる。据え付け基礎１０は、コンクリート躯体１２の表面と鋼管１６の底壁２３との間の空間３５にモルタル２０が充填され、基礎１０の上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎１０にかかる荷重をアンカーボルト１９とモルタル２０とで分担するから、基礎１０にかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎が１０崩壊することはなく、機械機器や建築物を確実に支持することができる。

据え付け基礎１０は、それがコンクリート構造物１１の屋上に設置された場合に防水部材２１によって基礎１０の内部への水の侵入を防ぐことができ、内部に水が進入することによる基礎１０の劣化を防ぐことができる。また、鋼管１６の底壁２３の側に延びる防水部材２１の防水層４０がコンクリート構造物１１の防水層１３につながっているから、防水層１３，４０によって基礎１０の内部への水の侵入を防ぐことができることはもちろん、コンクリート構造物１１への水の進入を防ぐことができ、水の進入によるコンクリート構造物１１の劣化を防ぐことができる。据え付け基礎１０は、基礎１０の外側から衝撃が加えられたとしても、保護部材２２によってその衝撃が吸収されるから、衝撃によって防水部材２１が破損することはない。

据え付け基礎１０は、高さ調節ボルト１８を利用することで基礎１０の施工中にその高さ寸法を自由に変えることができ、基礎１０の高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎１０は、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎１０どうしの高さ寸法を容易に調節することができ、それら基礎１０の高さ寸法を均一に揃えることができる。

据え付け基礎１０は、鋼管１６の底壁２３の周縁４２の外側近傍に設置された成型材４１が硬化前のモルタル２０（セメント硬化物）の漏れを防ぐ堤防となり、空間３５に充填されたモルタル２０がその空間３５から漏れ出すことがないから、底壁２３の周縁４２の外側近傍にモルタル２０のための型枠を設置する必要がなく、型枠を設置するための手間や時間を省くことができ、基礎１０の工期を大幅に短縮することができる。据え付け基礎１０は、空間３５に充填されたモルタル２０の養生期間を待つことなく、空間３５にモルタル２０を充填した直後に蓋１７を鋼管１６の頂部に固定することができ、モルタル２０の養生期間を待つことなく次の基礎１０の施工を行うことができるから、モルタル２０の養生期間の分の工期を短縮することができ、基礎１０の工期を大幅に短縮することができる。

１０ 据え付け基礎
１１ コンクリート構造物
１２ コンクリート躯体
１３ 防水層
１４ コンクリート層
１５ アンカーホール
１６ 鋼管（金属管）
１７ 蓋（金属蓋）
１８ 高さ調節ボルト
１９ アンカーボルト
２０ モルタル（セメント硬化物）
２１ 防水部材
２２ 保護部材
２３ 底壁
２４ 側壁（周壁）
２５ 頂部開口
２８ 調節ボルト螺着孔（螺着孔）
２９ アンカーボルト挿通孔（挿通孔）
３０ 充填孔
３１ 確認孔
３５ 空間
３６ 固定端部
３７ 自由端部
３９ 発泡材
４０ 防水層
４１ 成型材
４２ 周縁

Claims (8)

1. 新設または既設のコンクリート構造物の所定の据え付け箇所に据え付けられる据え付け基礎において、
   前記据え付け基礎が、前記コンクリート構造物の表面に対向する底壁と前記底壁の周縁から上方へ延びる周壁と前記周壁に囲繞された頂部開口とを有して前記コンクリート構造物の表面から上方へ所定寸法離間する中空の金属管と、前記コンクリート構造物に固定された固定端部および該コンクリート構造物から上方へ立ち上がる自由端部を有して前記金属管の底壁に開口する挿通孔に挿通され、所定の固定手段を介して前記金属管の底壁に固定されて該金属管を支持する複数のアンカーボルトと、前記金属管の底壁の周縁の外側近傍に設置され、前記コンクリート構造物と前記金属管の底壁の周縁との間に延びる空隙を取り囲んで該空隙を塞ぐ成型材と、前記金属管の周壁の外側と前記成型材の外側とに設置され、前記金属管の周壁の外面と前記成型材の外面とに固着された防水部材と、前記防水部材が設置された後に前記コンクリート構造物の表面と前記金属管の底壁と前記成型材とに囲繞された空間に充填されたセメント硬化物と、前記空間にセメント硬化物が充填された直後であって該セメント硬化物が未硬化状態にあるときに前記金属管の頂部に設置されて該金属管の頂部開口を塞ぐ金属蓋とから形成され、
   前記成型材が、前記金属蓋によって前記金属管の頂部開口が塞がれた後における硬化前の前記セメント硬化物の漏れを防ぐ堤防となり、前記アンカーボルトの自由端部のうちの前記コンクリート構造物の表面と前記金属管の底壁との間に延びる部分が、前記金属蓋によって前記金属管の頂部開口が塞がれた後から養生期間が開始して該養生期間の経過後に硬化した前記セメント硬化物と一体になっていることを特徴とする据え付け基礎。
2. 前記コンクリート構造物が、コンクリート躯体と、前記コンクリート躯体の上に施設された防水層と、前記防水層の上に施設されたコンクリート層とから形成され、前記アンカーボルトの固定端部が、前記コンクリート構造物から前記コンクリート層と前記防水層とを取り除いた前記コンクリート躯体に固定され、前記金属管が、前記コンクリート躯体の表面から上方へ離間して設置されている請求項１に記載の据え付け基礎。
3. 前記防水部材が、前記金属管の周壁の外側に固定された発泡材と、前記発泡材の外側に固定された防水層とから形成され、前記成型材が、前記発泡材の外側に設置されて該発泡材とともに前記空隙を塞ぐ請求項１または請求項２に記載の据え付け基礎。
4. 前記金属管の底壁の側に延びる前記防水部材の防水層が、前記コンクリート構造物の防水層につながっている請求項３に記載の据え付け基礎。
5. 前記据え付け基礎が、前記防水部材の外側に設置されて該防水部材を衝撃から保護する乾式の保護部材を含む請求項１ないし請求項４いずれかに記載の据え付け基礎。
6. 前記金属管の底壁の所定の箇所には、前記コンクリート構造物の表面と前記金属管との間の空間に充填された前記セメント硬化物の充填状態を確認するための確認孔が作られている請求項１ないし請求項５いずれかに記載の据え付け基礎。
7. 前記据え付け基礎では、前記金属管の底壁に対する前記アンカーボルトの自由端部の固定位置によって前記空間の高さ寸法を調節可能かつ前記コンクリート構造物の表面からの該金属管の高さ寸法を調節可能である請求項１ないし請求項６いずれかに記載の据え付け基礎。
8. 前記据え付け基礎が、前記金属管の底壁に開口する螺着孔に螺着されて該金属管の高さ寸法を調節する高さ調節ボルトを含み、前記高さ調節ボルトの前記金属管の底壁に対する螺着位置を調節することによって前記空間の高さ寸法を調節可能かつ前記コンクリート構造物の表面からの該金属管の高さ寸法を調節可能である請求項１ないし請求項７いずれかに記載の据え付け基礎。

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