説明

据え付け基礎施工方法

【課題】据え付け基礎の設置に要する労力やコストを低減し、据え付け基礎の施工期間を短縮することができる据え付け基礎施工方法を提供する。
【解決手段】据え付け基礎施工方法は、金属土台をコンクリートスラブの所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、高さ調節ボルトの金属板に対する螺着位置を調節し、金属土台の設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてスラブに支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔するボルト孔穿孔工程と、支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルト19を挿通しボルト19を金属板および鉄骨梁に固定する支持ボルト固定工程と、スラブの上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管23の頂部に金属蓋17を固定する金属管閉鎖工程とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、据え付け基礎施工方法に関し、さらに詳細には、鉄骨柱および鉄骨梁から形成された鉄骨躯体と鉄骨躯体に施設されたコンクリート床とを有する鉄骨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え付け基礎を施工する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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、それらがスラブに設置された据え付け基礎の上に備え付けられる。
【0003】
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。
【0004】
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、その分の施工期間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−070188号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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、施工現場においてコンクリートを養生する必要はないが、基礎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、製造したコンクリート製基礎や鉄筋コンクリート製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。
【0007】
本発明の目的は、鉄骨柱および鉄骨梁から形成された鉄骨躯体と鉄骨躯体に施設されたコンクリート床とを有する鉄骨構造物に機械機器や建築物を備え付ける強固な基礎を作ることができ、その基礎の設置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、その基礎の施工期間を短縮することができる据え付け基礎施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するための第1および第2発明の前提は、鉄骨柱および鉄骨梁から形成された鉄骨躯体と鉄骨躯体に施設されたコンクリート床とを有する鉄骨構造物の所定の箇所に設置される据え付け基礎の施工方法である。
【0009】
前記前提における第1発明の特徴は、据え付け基礎施工方法が、金属管と金属管の下端につながる金属板とを有する金属土台をコンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、金属板に螺着された高さ調節ボルトの金属板に対する螺着位置を調節することで、仮設置された金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板に支持ボルト第1挿通孔を穿孔するボルト孔第1穿孔工程と、金属板に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてコンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔するボルト孔第2穿孔工程と、支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、所定の固定手段を介して支持ボルトを金属板および鉄骨梁に固定する支持ボルト固定工程と、金属土台の外周縁とコンクリート床との間にコンクリート床と土台の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材を設置する枠材設置工程と、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管の頂部に金属蓋を固定して金属管の頂部開口を塞ぐ金属管閉鎖工程とを有し、据え付け基礎施工方法では、空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間の経過前に、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれ、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し、養生期間の経過後に、支持ボルトのうちのコンクリート床と金属板との間に延びる部分がセメント硬化物と一体になることにある。
【0010】
前記第1発明の一例としては、金属板が、金属管の径方向内方へ延びる第1部分と、金属管の径方向外方へ延びる第2部分とを備え、ボルト孔第1穿孔工程では、金属板の第2部分に支持ボルト第1挿通孔を穿孔し、ボルト孔第2穿孔工程では、金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてコンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔し、支持ボルト固定工程では、支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、所定の固定手段を介して支持ボルトを金属板の第2部分および鉄骨梁に固定する。
【0011】
前記第1発明の他の一例としては、コンクリート床が、鉄骨柱および鉄骨梁の上に施設されたコンクリートスラブと、スラブの上に施設された防水層と、防水層の上に施設された押さえコンクリートとから形成され、土台仮設置工程では、コンクリート床から押さえコンクリートと防水層とを取り除いてスラブを露出させ、金属板の第2部分が鉄骨梁に施設されたスラブの上に位置するとともに、金属管と金属板の第1部分とが鉄骨柱と鉄骨梁との交差箇所に施設されたスラブの上に位置するように、金属土台を仮設置し、ボルト孔第2穿孔工程では、金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてスラブに支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔する。
【0012】
前記前提における第2発明の特徴は、据え付け基礎施工方法が、金属管と金属管の下端につながる金属板とを有する金属土台をコンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、金属板に螺着された高さ調節ボルトの金属板に対する螺着位置を調節することで、仮設置された金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板にボルト孔を穿孔するボルト孔穿孔工程と、金属板に形成されたボルト孔の位置にあわせてコンクリート床にアンカーホールを穿孔するアンカーホール穿孔工程と、ボルト孔およびアンカーホールにアンカーボルトを挿通し、アンカーボルトをアンカーホールに固定するとともに所定の固定手段を介してアンカーボルトを金属板に固定するアンカーボルト固定工程と、金属土台の外周縁とコンクリート床との間にコンクリート床と土台の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材を設置する枠材設置工程と、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管の頂部に金属蓋を固定して金属管の頂部開口を塞ぐ金属管閉鎖工程とを有し、据え付け基礎施工方法では、空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間の経過前に、金属蓋によって金属管の頂部開口が塞がれ、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し、養生期間の経過後に、アンカーボルトのうちのコンクリート床と金属板との間に延びる部分がセメント硬化物と一体になることにある。
【0013】
前記第2発明の一例としては、金属板が、金属管の径方向内方へ延びる第1部分と、金属管の径方向外方へ延びる第2部分とを備え、ボルト孔穿孔工程では、金属板の第2部分にボルト孔を穿孔し、アンカーホール穿孔工程では、金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせてコンクリート床にアンカーホールを穿孔し、アンカーボルト固定工程では、ボルト孔およびアンカーホールにアンカーボルトを挿通し、アンカーボルトをアンカーホールに固定するとともに所定の固定手段を介してアンカーボルトを金属板の第2部分に固定する。
【0014】
前記第2発明の他の一例としては、コンクリート床が、鉄骨柱および鉄骨梁の上に施設されたコンクリートスラブと、スラブの上に施設された防水層と、防水層の上に施設された押さえコンクリートとから形成され、土台仮設置工程では、コンクリート床から押さえコンクリートと防水層とを取り除いてスラブを露出させ、金属板の第2部分が鉄骨梁に施設されたスラブの上に位置するとともに、金属管と金属板の第1部分とが鉄骨柱と鉄骨梁との交差箇所に施設されたスラブの上に位置するように、金属土台を仮設置し、アンカーホール穿孔工程では、金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせてスラブにアンカーホールを穿孔する。
【0015】
前記第1および第2発明の他の一例としては、据え付け基礎施工方法が金属土台を覆う防水層を設置する防水層設置工程を含み、防水層設置工程では、金属土台の外側に延びる防水層をコンクリート床の防水層につなげる。
【0016】
前記第1および第2発明の他の一例として、金属板の第2部分には、その周縁から上方へ起立する第1側板と、第1側板の間に位置して第2部分から上方へ起立する第2側板とが連接され、据え付け基礎施工方法では、金属板の第2部分と第1側板とに囲繞されたスペースにセメント硬化物を充填する。
【0017】
前記第1および第2発明の他の一例として、金属板の第2部分には、その周縁から上方へ起立する第1側板と、第1側板の間に位置して第2部分から上方へ起立する第2側板とが連接され、据え付け基礎施工方法が金属板の第2部分と第1側板とに囲繞されたスペースの頂部に頂板を固定してスペースを塞ぐスペース閉鎖工程を含む。
【0018】
前記第1および第2発明の他の一例として、金属板の所定の箇所には、空間にセメント硬化物を充填するための充填孔が形成され、セメント硬化物充填工程では、充填孔から空間にセメント硬化物を充填する。
【0019】
前記第1および第2発明の他の一例として、金属板の所定の箇所には、空間に充填されたセメント硬化物を確認するための確認孔が形成され、セメント硬化物充填工程では、確認孔から空間におけるセメント硬化物の充填状態を確認しつつ、空間にセメント硬化物を充填する。
【発明の効果】
【0020】
前記第1発明にかかる据え付け基礎施工方法によれば、金属土台をコンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、仮設置された金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板に支持ボルト第1挿通孔を穿孔するボルト孔第1穿孔工程と、金属板に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてコンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔するボルト孔第2穿孔工程と、支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、固定手段を介して支持ボルトを金属板および鉄骨梁に固定する支持ボルト固定工程と、金属土台の外周縁とコンクリート床との間に枠材を設置する枠材設置工程と、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管の頂部に金属蓋を固定する金属管閉鎖工程とから基礎が作られ、汎用部品化された各基礎部品を各工程によってユニットシステムとして組み立てるから、施工作業をマニュアル化する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る。据え付け基礎施工方法は、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、支持ボルトを軽量な金属土台の金属板と鉄骨梁とに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、支持ボルトを金属板および鉄骨梁に固定し、空間にコンクリート硬化物を充填し、セメント硬化物の養生期間が経過した後に支持ボルトがセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重を支持ボルトとセメント硬化物とで分担するから、据え付け基礎を鉄骨構造物に強固に設置することができるのみならず、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填し、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支持ボルトと硬化したセメント硬化物とに分担させるから、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリート床と金属土台の外周縁との間の空隙が枠材によって塞がれ、セメント硬化物を前記空間に充填したとしても、そのセメント硬化物が空隙(空間)から漏れ出すことはなく、空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間を待つことなく、金属蓋によって金属管の頂部開口を塞ぐことができ、セメント硬化物の養生期間を待つことなく次の基礎の据え付け作業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施工期間を短縮することができ、据え付け基礎の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを基礎の施工中に自由に調節することができ、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。据え付け基礎施工方法は、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。
【0021】
金属板が第1部分と第2部分とを備え、ボルト孔第1穿孔工程において、金属板の第2部分に前記支持ボルト第1挿通孔を穿孔し、ボルト孔第2穿孔工程において、金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてコンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔し、支持ボルト固定工程において、支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、固定手段を介して支持ボルトを金属板の第2部分および鉄骨梁に固定する基礎施工方法は、基礎を施工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、支持ボルトを軽量な金属土台の金属板の第2部分と鉄骨梁とに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。基礎施工方法は、支持ボルトを金属板の第2部分および鉄骨梁に固定し、空間にコンクリート硬化物を充填し、セメント硬化物の養生期間が経過した後に支持ボルトがセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重を支持ボルトとセメント硬化物とで分担するから、基礎を鉄骨構造物に強固に設置することができるのみならず、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可能な基礎を作ることができる。基礎施工方法は、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填し、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支持ボルトと硬化したセメント硬化物とに分担させるから、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、金属板を金属管の径方向外方へ延ばして第2部分を形成することで金属板の面積を確保し、その金属板によって基礎にかかる荷重を支え、代わりに金属管の径方向の寸法を小さくして金属管の重量を減少させることができるから、金属管の重量を軽量化することができ、その結果として基礎の重量を軽量化することができる。
【0022】
土台仮設置工程において、コンクリート床から押さえコンクリートと防水層とを取り除いてスラブを露出させ、金属板の第2部分が鉄骨梁に施設されたスラブの上に位置するとともに、金属管と金属板の第1部分とが鉄骨柱と鉄骨梁との交差箇所に施設されたスラブの上に位置するように、金属土台を仮設置し、ボルト孔第2穿孔工程において、金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせてスラブに支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔する据え付け基礎施工方法は、支持ボルトを軽量な金属土台の金属板の第2部分と鉄骨梁とに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、基礎の設置箇所が既設の鉄骨構造物の屋上や地下に防水機能を施した防水層を備えたスラブである場合でも、設置箇所の防水層を取り除いた後の露出したスラブに基礎を設置し、基礎を設置した直後に設置箇所近傍の防水層を補修する(新たな防水層を施す)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時間を大幅に短縮することができる。
【0023】
前記第2発明にかかる据え付け基礎施工方法によれば、金属土台をコンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、仮設置された金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板にボルト孔を穿孔するボルト孔穿孔工程と、金属板に形成されたボルト孔の位置にあわせてコンクリート床にアンカーホールを穿孔するアンカーホール穿孔工程と、ボルト孔およびアンカーホールにアンカーボルトを挿通し、アンカーボルトをアンカーホールに固定するとともに固定手段を介してアンカーボルトを金属板に固定するアンカーボルト固定工程と、金属土台の外周縁とコンクリート床との間に枠材を設置する枠材設置工程と、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管の頂部に金属蓋を固定する金属管閉鎖工程とから基礎が作られ、汎用部品化された各基礎部品を各工程によってユニットシステムとして組み立てるから、施工作業をマニュアル化する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る。据え付け基礎施工方法は、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、アンカーボルトを軽量な金属土台の金属板とアンカーホールとに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、アンカーボルトを金属板およびアンカーホールに固定し、空間にコンクリート硬化物を充填し、セメント硬化物の養生期間が経過した後にアンカーボルトがセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重をボルトとセメント硬化物とで分担するから、据え付け基礎を鉄骨構造物に強固に設置することができるのみならず、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填し、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硬化したセメント硬化物とに分担させるから、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリート床と金属土台の外周縁との間の空隙が枠材によって塞がれ、セメント硬化物を前記空間に充填したとしても、そのセメント硬化物が空隙(空間)から漏れ出すことはなく、空間にセメント硬化物を充填した直後であってセメント硬化物の養生期間を待つことなく、金属蓋によって金属管の頂部開口を塞ぐことができ、セメント硬化物の養生期間を待つことなく次の基礎の据え付け作業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施工期間を短縮することができ、据え付け基礎の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、金属土台のコンクリート床の上面からの設置高さを基礎の施工中に自由に調節することができ、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。据え付け基礎施工方法は、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。
【0024】
金属板が第1部分と第2部分とを備え、ボルト孔穿孔工程において、金属板の第2部分にボルト孔を穿孔し、アンカーホール穿孔工程において、金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせてコンクリート床にアンカーホールを穿孔し、アンカーボルト固定工程において、ボルト孔およびアンカーホールにアンカーボルトを挿通し、アンカーボルトをアンカーホールに固定するとともに固定手段を介してアンカーボルトを金属板の第2部分に固定する基礎施工方法は、基礎を施工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、アンカーボルトを軽量な金属土台の金属板の第2部分とアンカーホールとに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、アンカーボルトを金属板の第2部分およびアンカーホールに固定し、空間にコンクリート硬化物を充填し、セメント硬化物の養生期間が経過した後にアンカーボルトがセメント硬化物と一体になり、基礎にかかる荷重をボルトとセメント硬化物とで分担するから、基礎を鉄骨構造物に強固に設置することができるのみならず、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可能な基礎を作ることができる。基礎施工方法は、コンクリート床の上面と金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填し、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硬化したセメント硬化物とに分担させるから、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可能な基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、金属板を金属管の径方向外方へ延ばして第2部分を形成することで金属板の面積を確保し、その金属板によって基礎にかかる荷重を支え、代わりに金属管の径方向の寸法を小さくして金属管の重量を減少させることができるから、金属管の重量を軽量化することができ、その結果として基礎の重量を軽量化することができる。
【0025】
土台仮設置工程において、コンクリート床から押さえコンクリートと防水層とを取り除いてスラブを露出させ、金属板の第2部分が鉄骨梁に施設されたスラブの上に位置するとともに、金属管と金属板の第1部分とが鉄骨柱と鉄骨梁との交差箇所に施設されたスラブの上に位置するように、金属土台を仮設置し、アンカーホール穿孔工程において、金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせてスラブにアンカーホールを穿孔する据え付け基礎施工方法は、アンカーボルトを軽量な金属土台の金属板の第2部分とアンカーホールとに固定し、空間にセメント硬化物を充填するとともに、金属土台に金属蓋を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やセメント硬化物の養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。据え付け基礎施工方法は、基礎の設置箇所が既設の鉄骨構造物の屋上や地下に防水機能を施した防水層を備えたスラブである場合でも、設置箇所の防水層を取り除いた後の露出したスラブに基礎を設置し、基礎を設置した直後に設置箇所近傍の防水層を補修する(新たな防水層を施す)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時間を大幅に短縮することができる。
【0026】
金属土台を覆う防水層を設置する防水層設置工程を含み、防水層設置工程において、金属土台の外側に延びる防水層をコンクリート床の防水層につなげる基礎施工方法は、防水層を設けることによって基礎がコンクリート床の屋外に設置された場合でも金属土台への水の侵入を防ぐことができ、金属土台に水が進入することによる土台の腐食や強度低下を防ぐことができる。また、コンクリート床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床や鉄骨躯体の劣化を防ぐことができる。
【0027】
金属板の第2部分に第1側板と第2側板とが連接され、金属板の第2部分と第1側板とに囲繞されたスペースにセメント硬化物を充填する据え付け基礎施工方法は、第1および第2側板が金属板の強度を増加させる補強板として機能するから、金属板の変形や破損がそれら側板によって防止され、優れた強度を有する据え付け基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、スペースにセメント硬化物を充填するから、支持ボルトまたはアンカーボルトがスペースにおいて露出することがなく、ボルトの腐食や固定の緩みを防ぐことができ、ボルトが腐食することによるボルトと金属板との固定の解除を防ぐことができるとともに、ボルトが緩むことによる基礎としての機能の喪失を防ぐことができる。
【0028】
金属板の第2部分に第1側板と第2側板とが連接され、金属板の第2部分と第1側板とに囲繞されたスペースの頂部に頂板を固定してスペースを塞ぐスペース閉鎖工程を含む基礎施工方法は、第1および第2側板が金属板の強度を増加させる補強板として機能するから、金属板の変形や破損がそれら側板によって防止され、優れた強度を有する据え付け基礎を作ることができる。据え付け基礎施工方法は、支持ボルトまたはアンカーボルトが外部に露出することがなく、スペースへの水の進入を防ぐことができるから、ボルトの腐食を防ぐことができ、ボルトが腐食することによるボルトと金属板との固定の解除を防ぐことができる。据え付け基礎施工方法は、スペースの頂部開口を頂部板で塞ぐだけなので、スペースにセメント硬化物を充填する場合と比較し、セメント硬化物を養生する期間を短縮することができ、その分の施工期間を短縮することができる。
【0029】
セメント硬化物充填工程において、金属管の所定の箇所に形成された充填孔から空間にセメント硬化物を充填する据え付け基礎施工方法は、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。据え付け基礎施工方法は、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支持ボルトまたはアンカーボルトと硬化した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可能な基礎を作ることができる。
【0030】
セメント硬化物充填工程において、金属管の底壁の所定の箇所に形成された確認孔から空間におけるセメント硬化物の充填状態を確認しつつ、空間にセメント硬化物を充填する基礎施工方法は、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ができ、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。基礎施工方法は、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支持ボルトまたはアンカーボルトと硬化した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可能な基礎を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】一例として示す据え付け基礎の斜視図。
【図2】据え付け基礎の上面図。
【図3】図1のA−A線断面図。
【図4】据え付け基礎の施工手順の一例を示す図。
【図5】図4から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図6】金属土台の上面図。
【図7】金属土台の側面図。
【図8】図5から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図9】図8から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図10】他の一例として示す据え付け基礎の斜視図。
【図11】据え付け基礎の上面図。
【図12】図10のB−B線断面図。
【図13】据え付け基礎の施工手順の一例を示す図。
【図14】図13から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図15】金属土台の上面図。
【図16】金属土台の側面図。
【図17】図14から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図18】他の一例として示す据え付け基礎の斜視図。
【図19】図1のA−A線断面図。
【図20】金属土台の上面図。
【図21】金属土台の側面図。
【図22】図18の据え付け基礎の施工手順の一例を示す図。
【図23】図22から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図24】図23から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【図25】図24から続く据え付け基礎の施工手順を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0032】
一例として示す据え付け基礎10A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施工方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。図1では、鉄骨構造物11に設置された1個の据え付け基礎10Aを図示しているが、基礎10Aの個数を図示のそれに限定するものではなく、一般的には2個以上の基礎10Aが鉄骨構造物11に設置される。
【0033】
なお、図2は、据え付け基礎10Aの上面図であり、図3は、図1のA−A線断面図である。図4は、据え付け基礎10Aの施工手順の一例を示す図であり、図5は、図4から続く据え付け基礎10Aの施工手順を示す図である。図6は、金属土台16の上面図であり、図7は、金属土台16の側面図である。図1では、上下方向を矢印X1、横方向を矢印X2で示し、前後方向を矢印X3で示す。図3〜5では、鉄骨構造物11を断面として示し、一部を除く基礎10Aの各部品を断面として示す。
【0034】
据え付け基礎10Aは、新設または既設の鉄骨構造物11(鉄骨建物を含むあらゆる鉄骨建造物)の屋上や地下の所定の据え付け箇所に設置される。据え付け箇所は、屋上や地下の鉄骨柱と鉄骨梁との交差箇所に施設されたスラブである。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、鉄骨構造物11の地下の床のみならず屋上の床も含む意味で用いる。
【0035】
この基礎10Aを据え付ける鉄骨構造物11は、図4に示すように、鉄骨躯体54と、躯体54の上に施設されたコンクリート床12とから形成されている。鉄骨躯体54は、鉄骨柱55と鉄骨梁56とから形成されている。鉄骨柱55や鉄骨梁56には、ウェブ57およびフランジ58を有するH形鋼が使用されている。鉄骨柱55のH形鋼には、コンクリート59が打設されている。それらH形鋼は、それらのフランジ58に固定されたつなぎ板60を介して連結されている。なお、鉄骨柱55や鉄骨梁56には、H形鋼の他に、角形鋼管や円形鋼管、山形鋼、溝形鋼、C形鋼のいずれかを使用することもできる。
【0036】
コンクリート床12は、コンクリートスラブ13と、スラブ13の上に施設された防水層14と、防水層14の上に施設され押さえコンクリート15(モルタル層)とから形成されている。なお、鉄骨構造物11が地下に構築された場合、防水層14と押さえコンクリート15とが存在せず、スラブ13のみからコンクリート床12を形成する場合がある。また、スラブ13には、図示はしていないが、複数本の鉄筋が埋設されている。
【0037】
据え付け基礎施工方法では、据え付け基礎10Aがコンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除いたコンクリートスラブ13の上に設置される。基礎施工方法では、金属土台16および金属蓋17、複数本の高さ調節ボルト18、複数本の支持ボルト19、モルタル20(セメント硬化物)、防水層21、成型材22(枠材)の汎用化(規格化)された各基礎構成部品を利用し、それら基礎構成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で据え付け基礎10Aを作る。
【0038】
それら基礎部品(金属土台16、金属蓋17、調節ボルト18、支持ボルト19、モルタル20、防水層21、成型材22)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。なお、基礎部品製造工場からの出荷時では、後記する金属板24の第2部分31に支持ボルト挿通孔39(ボルト孔)が作られておらず、施工箇所において第2部分31に支持ボルト挿通孔39を穿孔する。また、金属板24の第1部分30には、複数の調節ボルト螺着孔32が基礎部品製造工場においてあらかじめ作られており、それらボルト螺着孔32に高さ調節ボルト18が螺着されている。
【0039】
据え付け基礎10Aを鉄骨構造物11の屋上に設置する場合を例として、据え付け基礎施工方法の一例を説明すると、以下のとおりである。最初に、鉄骨構造物11の屋上における基礎10Aの据え付け箇所を位置決めし、コンクリート床12の据え付け箇所にマーキングをするとともに、図4に示すように、その据え付け箇所において、コンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除き、コンクリートスラブ13を露出させる。
【0040】
なお、図示のコンクリート床12は、コンクリートスラブ13と防水層14と押さえコンクリート15とから形成されているが、コンクリート床12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床すべてにこの据え付け基礎10Aを施工することができる。たとえば、コンクリートスラブ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床の場合、基礎据え付け箇所では、コンクリート床から樹脂被膜と押さえコンクリートと防水層とを取り除き、コンクリートスラブを露出させる。
【0041】
コンクリート床12からコンクリートスラブ13を露出させた後、スラブ13の内部に設置された鉄筋の位置をセンサを利用して測定する。次に、それら鉄筋を避ける位置に支持ボルト19を設置するため、支持ボルト挿通孔39(ボルト孔)の鉄筋を避けた位置の穿孔箇所を金属板24の第2部分31にマーキングする。マーキングに合わせ、ドリルを利用して金属板24の第2部分31の穿孔箇所に支持ボルト挿通孔39を穿孔する(ボルト孔第1穿孔工程)。ボルト挿通孔39を穿孔した後、図5に示すように、スラブ13における基礎据え付け箇所のマーキングに合わせ、その据え付け箇所に金属土台16を仮設置する(土台仮設置工程)。
【0042】
金属土台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た後、施工現場に搬送される。金属土台16は、コンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除いたスラブ13の上に配置される。金属土台16は、図6,7に示すように、中空筒状の金属管23と、平面形状が略矩形の金属板24とから形成されている。金属土台16は、金属板24の上面に金属管23を溶接することによって製造される。金属管23や金属板24は、鉄やアルミニウム、合金等の金属から作られている。
【0043】
金属土台16では、それを形成する金属管23(金属板24の後記する第1部分30を含む)が鉄骨柱55と鉄骨梁56との交差箇所に施設されたコンクリートスラブ13の直上に配置され、金属板24の後記する第2部分31が鉄骨梁56に施設されたコンクリートスラブ13の直上に配置される。なお、金属土台16は、鉄筋コンクリート基礎と比較し、コンクリートが省かれている分だけ軽量である。ゆえに、その金属土台16を利用することで、基礎10Aの重量を大幅に軽量化することができる。
【0044】
金属管23は、略矩形の各側板25を有し、その断面が略四角形に成型されている。金属管23は、金属板24の中央部の上面に配置され、その下端縁が金属板24の上面に溶接によって接合(融着)されている。金属管23にはそれら側壁25によって中空スペース26が画成され、金属管23の頂部にはそれら側板25の上端縁に囲繞された頂部開口27が形成されている。金属管23の頂部には、蓋固定ボルト28を螺着する複数の固定ボルト螺着孔29が作られている。固定ボルト螺着孔29には、蓋固定ボルト28が螺着する雌螺子(図示せず)が作られている。
【0045】
金属板24は、金属管23の下端縁から径方向内方(金属管23の横方向内側)へ延びる第1部分30と、金属管23の下端縁から径方向外方(金属管23の横方向外側)へ延びる第2部分31とを有する。第1部分30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32が作られている(図6参照)。調節ボルト螺着孔32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、第1部分30におけるボルト螺着孔32の個数や穿孔箇所に特に限定はなく、それら孔32を第1部分30の任意の箇所に作ることができる。
【0046】
金属板24の第1部分30の中央部には、モルタル20を充填するための楕円形の充填孔33が作られている。第1部分30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34が作られている(図6参照)。第1部分30には、横方向と縦方向とへ延びる複数の補強板35が設置されている。それら補強板35は、金属管23の内面と金属板24の上面とに溶接によって接合(融着)されている。補強板35は、金属管23および金属板24の強度を増加させる補強材として機能する。
【0047】
金属板24の第2部分31は、横方向へ延びる両端縁(周縁)と、前後方向へ延びる両側縁(周縁)とを有する。第2部分31には、その両端縁に沿って端縁から上方へ起立する矩形の第1側板36が溶接によって接合(融着)され、その両側縁に沿って側縁から上方へ起立する矩形の第1側板36が溶接によって接合(融着)されている。第2部分31(第1部分30を含む)の端縁に連接された第1側板36は、互いに平行して横方向へ延びている。第2部分31の側縁に連接された第1側板36は、互いに平行して前後方向へ延びている。
【0048】
金属板24の第2部分31には、第1側板36の間に位置して第2部分31から上方へ起立する矩形の第2側板37が溶接によって接合(融着)されている。第2側板37は、互いに平行して前後方向へ延びている。第1および第2側板36,37は、金属板24の第2部分31の強度を増加させる補強板として機能する。金属土台16には、金属板24の第2部分31と第1側板36とに囲繞されたスペース38が画成されている。スペース38には、モルタル20(セメント硬化物)が充填され、そのモルタル20がスペース38において硬化している(図3参照)。なお、図示はしていないが、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板が配置され、その頂板がスペース38の開口を塞いでいてもよい。この場合、スペース38にモルタル20は充填されず、頂板が第1および第2側板36,37の上端縁に溶接によって接合(融着)される。
【0049】
金属板24の第2部分31には、支持ボルト19を挿通する複数の支持ボルト挿通孔39(支持ボルト第1挿通孔)が作られている(図6参照)。支持ボルト挿通孔39は、ドリルによって作られ、金属板24の第2部分31を上下方向へ貫通している。それら支持ボルト挿通孔39は、第2部分31において横方向と前後方向とへ所定間隔で並んでいる。図6では、支持ボルト挿通孔39が8個作られているが、挿通孔39の個数に特に限定はなく、基礎10Aを設置する前に行う構造計算(強度計算)によってその個数が決定される。
【0050】
土台仮設置工程において、金属土台16を据え付け箇所に仮設置すると、金属管23および金属板24の第1部分30が鉄骨柱55と鉄骨梁56との交差箇所に施設されたコンクリートスラブ13の直上に位置し、金属板24の第2部分31が鉄骨梁56に施設されたスラブ13の直上に位置するとともに、高さ調節ボルト18のボルトヘッド45がスラブ13の上面に当接する。据え付け箇所に金属土台16を仮設置すると、コンクリートスラブ13の上面に当接するそれら高さ調節ボルト18に支えられて土台16がスラブ13の上面に自立する。
【0051】
金属土台16を仮設置した後、土台16の金属板24の第1部分30に対するそれら高さ調節ボルト18の螺着位置を調節し、コンクリートスラブ13の上面からの土台16の設置高さ(高さ寸法)(空間46の高さ寸法)を調節する(設置高さ調節工程)。高さ調節ボルト18は、雄螺子(図示せず)が作られた軸44とボルトヘッド45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44は、金属板24の第1部分30に作られた調節ボルト螺着孔32にあらかじめ螺着されている。
【0052】
ボルトヘッド45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44がボルト螺着孔32の下方へ次第に進むとともに、第1部分30の下面から下方へ延出し、ボルトヘッド45がコンクリートスラブ13の上面に当接する。それによって、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面から上方へ所定の寸法だけ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18の軸44がボルト螺着孔32の上方へ次第に進むとともに、第1部分30の下面から上方へ延出する。それによって、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面に近づけることができる。
【0053】
高さ調節ボルト18を調節ボルト螺着孔32において回転させることによって金属土台16の金属板24がコンクリートスラブ13の上面から上方へ離間し、スラブ13の上面と金属板24の下面との間に所定の高さ寸法の空間46が形成される。設置高さ調節工程では、調節ボルト18を調節ボルト螺着孔32において時計回りと反時計回りとのいずれかに回転させ、金属土台16のコンクリートスラブ13の上面からの離間寸法を調節する。金属土台16の金属板24の第1部分30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46の高さ寸法を調節することができ、コンクリートスラブ13の上面からの金属土台16の高さ寸法をボルト18の長さを限度に調節することができる。
【0054】
据え付け基礎施工方法は、高さ調節ボルト18を利用することで据え付け基礎10Aの施工中に金属土台16の高さ寸法を自由に変えることができ、基礎10Aの高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎施工方法は、複数個の据え付け基礎10Aを設置する場合、それら基礎10A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10Aの高さ寸法を均一に揃えることができる。
【0055】
金属土台16の高さ寸法を調節した後、金属板24の支持ボルト挿通孔39の位置にあわせてコンクリートスラブ13の支持ボルト挿通孔40(ボルト孔)の穿孔箇所にマーキングをする。次に、仮設置箇所(据え付け箇所)から金属土台16を一時的に退かした後、ドリルを利用してマーキングした穿孔箇所に支持ボルト挿通孔40(支持ボルト第2挿通孔)を穿孔するとともに、支持ボルト挿通孔39の位置にあわせてH形鋼の上部フランジ58Aに支持ボルト挿通孔61(支持ボルト第3挿通孔)を穿孔する(ボルト孔第2穿孔工程)。支持ボルト挿通孔40は、コンクリートスラブ13を上下方向へ貫通し、支持ボルト挿通孔61は上部フランジ58Aを上下方向へ貫通している。支持ボルト挿通孔40,61は、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面に載置した場合の、金属板24の第2部分31に形成された支持ボルト挿通孔39の位置と一致する。それら支持ボルト挿通孔40,61は、コンクリートスラブ13において横方向と前後方向とへ所定間隔で並んでいる。
【0056】
図8は、図5から続く据え付け基礎10Aの施工手順を示す図であり、図9は、図8から続く据え付け基礎10Aの施工手順を示す図である。ボルト孔第2穿孔工程によってコンクリートスラブ13や上部フランジ58Aに支持ボルト挿通孔40,61を作った後、金属土台16を据え付け箇所に再び仮設置し、図8に示すように、金属板24の第2部分31に作られた支持ボルト挿通孔39に支持ボルト19を挿通し、スラブ13に作られた支持ボルト挿通孔40にボルト19を挿通するとともに、上部フランジ58Aに作られた支持ボルト挿通孔61にボルト19を挿通する。
【0057】
支持ボルト19は、鋼材から作られ、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た後、施工現場に搬送される。支持ボルト19は、第1固定端部47および第2固定端部48と、第1および第2固定端部47,48の間に延びる中間部49とを有する。支持ボルト19を支持ボルト挿通孔39,40,61に挿通すると、第1固定端部47がコンクリートスラブ13の上面から上方へ延出し、第2固定端部48が上部フランジ58Aから下方へ延出するとともに、中間部49が支持ボルト挿通孔40,61に位置する。
【0058】
次に、支持ボルト19の第1固定端部47のうちの金属板24から上方に延出する部分に六角二重ナット50(固定手段)を螺着するとともに、支持ボルト19の第2固定端部48に六角二重ナット51(固定手段)を螺着し、支持ボルト19を金属板24とH形鋼の上部フランジ58Aとに固定する(支持ボルト固定工程)。支持ボルト19のそれら固定端部47,48に六角二重ナット50,51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スラブ13の上面からの金属土台16の高さ寸法が既に調節されている。
【0059】
支持ボルト19を金属板24とH形鋼の上部フランジ58Aとに固定した後、図9に示すように、金属板24の第2部分31と第1側板36とに囲繞されたスペース38にモルタル29(セメント硬化物)を充填し、モルタル20を養生させる。なお、モルタル20の養生期間をなくすため、図示はしていないが、モルタル20の充填に代えて、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板を配置し、その頂板によってスペース38の頂部開口を塞ぐ(スペース閉鎖工程)。この場合、スペース38にモルタル20は充填せず、頂板を第1および第2側板36,37の上端縁に溶接によって接合(融着)する。
【0060】
モルタル20が硬化した後(養生した後)、または、頂板でスペース38の頂部開口を塞いだ後、金属管23と金属板24との交差部に三角柱状の成型材22を設置し、その成型材22を金属管23と金属板24とに接着剤(図示せず)を介して固着する。さらに、押さえコンクリート15とコンクリートスラブ13とに三角柱状の成型材22を設置し、その成型材22を押さえコンクリート15とスラブ13とに接着剤(図示せず)を介して固着する(枠材設置工程)。金属管23と金属板24との交差部に成型材22を設置すると、成型材22が金属管23の外周縁全域を取り囲む。押さえコンクリート15とコンクリートスラブ13とに成型材22を設置すると、成型材22が金属板24の外周縁全域を取り囲み、成型材22がコンクリートスラブ13と金属板24の外周縁との間の空隙を塞ぐ。
【0061】
成型材22を設置した後、金属管23の各側板25の外側と金属板24の外側(スペース38の充填されたモルタル20の上面、または、スペース38を塞ぐ頂板の上面)とに防水層21を設置する(防水層設置工程)。防水層設置工程では、複数の薄いアスファルトシートを金属管23の各側板25の外側と金属板24の外側と成型材22の外側とに固着して防水層21を作るとともに、防水層21の金属板24の第2部分31から外側に延びる部分(成型材22に固着されたアスファルトシート)をコンクリート床12の防水層14につなげる。
【0062】
防水層設置工程では、薄いアスファルトシートを複数重ね合わせてアスファルトシート層を作るアスファルト防水を利用している。アスファルトシートは、その接着性によって金属管23の側板25、モルタル20、第1および第2側板36,37、成型材22に固着する。なお、防水層21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。
【0063】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10Aが鉄骨構造物11の屋外に設置された場合でも防水層21によって金属土台16への水の侵入を防ぐことができ、土台16に水が進入することによる土台16の腐食や強度低下を防ぐことができる。また、コンクリート床12(スラブ13)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床12や鉄骨構造物11の劣化を防ぐことができる。
【0064】
防水層21を設置した後、コンクリートスラブ13の上面と金属板24の下面との間に形成された空間46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34から空間46におけるモルタル20の充填状態を確認しつつ、充填孔33から空間46にモルタル20を充填する。空間46では、そこに充填されたモルタル20が硬化し、モルタル20がコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第1および第2部分30,31の下面とに接合されているとともに、支持ボルト19に接合されている。
【0065】
空間46では、支持ボルト19の第1固定端部47のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第2部分31との間に延びる部分がモルタル20と一体になっている。硬化したモルタル20は、基礎10Aの上(金属蓋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10Aにかかる荷重を支持ボルト19とともに分担する。なお、空間46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。
【0066】
据え付け基礎施工方法は、支持ボルト19を金属板24とH形鋼の上部フランジ58Aとに固定した後に充填孔33を利用して空間46にモルタル20を充填することができるから、空間46にモルタル20を確実に充填することができる。据え付け基礎施工方法は、確認孔34を利用して空間46に充填されたモルタル20の充填状態を確認することができるから、モルタル20が空間46に偏って充填されることはなく、モルタル20を空間46全域に満遍なく充填することができる。
【0067】
空間46にモルタル20を充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込み、金属管23の頂部開口27を塞ぐ。金属蓋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た後、施工現場に搬送される。金属蓋17は、鉄やアルミニウム、合金等の金属から作られ、その平面形状が略矩形に成型されている。金属蓋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。
【0068】
金属蓋17の下面であって蓋17の周縁の内側には、蓋17を金属管23の頂部に固定するためのアングル材41(鋼材)が溶接によって接合(融着)されている。金属蓋17の下面であって蓋17の周縁には、水切り用アングル材42(鋼材)が溶接によって接合(融着)されている。アングル材41には、蓋固定ボルト28を挿通する固定ボルト挿通孔(図示せず)が作られ、その固定ボルト挿通孔に六角ナット43が溶接によって接合(融着)されている。
【0069】
金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ後、金属管23の各側板25の上部に作られた固定ボルト螺着孔29に蓋固定ボルト28を螺着するとともに、金属蓋17のアングル材41の蓋固定ボルト挿通孔にボルト29を挿通し、ボルト挿通孔に取り付けられた六角ナット43にボルト29を螺着して蓋17を金属管25の頂部に固定する(頂部閉鎖工程)(図3援用)。金属管24の頂部開口27は、金属蓋17によって水密に塞がれている。
【0070】
なお、空隙(空間46の周縁)が成型材22によって塞がれているから、成型材22が硬化前のモルタル20の漏れを防ぐ堤防となり、空間46に充填されたモルタル20が空隙(空間46)から漏れ出すことはなく、モルタル20の充填後に直ちに金属蓋17で頂部開口27を閉塞することができる。据え付け基礎10Aでは、金属管25の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ(固定した)直後において空間46に充填されたモルタル20が未硬化状態にあり、管25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。
【0071】
空間46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、支持ボルト19の第1固定端部47のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属板24との間に延びる部分(ボルト19の第1固定端部47のうちの板24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。以上の各工程が終了すると、図1〜3に示す据え付け基礎10Aが完成する。
【0072】
据え付け基礎施工方法は、モルタル20を空間46に充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部開口27を金属蓋17によって塞ぎ、基礎10Aを完成させることができるから、空間46に充填したモルタル20の養生期間の分だけ施工期間を短縮することができ、養生期間を待つことなく、複数の基礎10Aの施工を平行して行うことができる。なお、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板を配置し、その頂板によってスペース38の頂部開口を塞ぐ場合、スペース38にモルタル20を充填する場合と比較し、モルタル20を養生する期間を短縮することができ、その分の施工期間を短縮することができる。
【0073】
据え付け基礎施工方法は、金属土台16をコンクリートスラブ13の所定の据え付け箇所に仮設置する土台仮設置工程と、仮設置された金属土台16のスラブ13の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板24に支持ボルト第1挿通孔39を穿孔するボルト孔第1穿孔工程と、金属板24の第2部分31に形成された支持ボルト挿通孔39の位置にあわせてコンクリートスラブ13および鉄骨梁の上部フランジ58Aに支持ボルト挿通孔40,61を穿孔するボルト孔第2穿孔工程と、それら支持ボルト挿通孔39,40,61に支持ボルト19を挿通し、六角二重ナット50,51を介して支持ボルト19を金属板24の第2部分31および鉄骨梁の上部フランジ58Aに固定する支持ボルト固定工程と、金属土台16の外周縁とコンクリートスラブ13との間にスラブ13と土台16の外周縁との間の空隙を塞ぐ成型材22を設置する枠材設置工程と、スラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管23の頂部に金属蓋17を固定する金属管閉鎖工程とから基礎10Aが作られ、汎用部品化された各基礎部品を各工程によってユニットシステムとして組み立てるから、施工作業をマニュアル化する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る。
【0074】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10A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、基礎製造工場や施工現場において基礎10Aを作るためにモルタルを養生する必要はなく、支持ボルト19を軽量な金属土台16の金属板24の第2部分31と鉄骨梁の上部フランジ58Aとに固定し、空間46にモルタル20を充填した直後に、金属管23に金属蓋17を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やモルタルの養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。
【0075】
据え付け基礎施工方法は、支持ボルト19を金属板24の第2部分31と鉄骨梁の上部フランジ58Aとに固定し、空間46にモルタル20を充填するから、据え付け基礎10Aを鉄骨構造物11に強固に設置することができ、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可能な基礎10Aを作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリートスラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填し、基礎10Aの上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎10Aにかかる荷重を支持ボルト19と硬化したモルタル20とに分担させるから、基礎10Aにかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎10A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可能な基礎10Aを作ることができる。
【0076】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10Aの据え付け箇所が既設の鉄骨構造物11の屋上や地下に防水機能を施した防水層14を備えたコンクリートスラブ13である場合でも、据え付け箇所の防水層14を取り除いた後の露出したスラブ13に基礎10Aを設置し、基礎10Aを設置した直後に据え付け箇所近傍の防水層14を補修する(新たな防水層21を施す)ことができるから、基礎10Aを迅速に設置することができ、基礎10Aの設置に要する時間を大幅に短縮することができる。
【0077】
図10は、他の一例として示す据え付け基礎10Bの斜視図であり、図11は、据え付け基礎10Bの上面図である。図12は、図10のB−B線断面図であり、図13は、据え付け基礎10Bの施工手順の一例を示す図である。図14は、図13から続く据え付け基礎10Bの施工手順を示す図であり、図15は、金属土台16の上面図である。図16は、金属土台16の側面図である。図10では、上下方向を矢印X1、横方向を矢印X2で示し、前後方向を矢印X3で示す。図12〜図14では、鉄骨構造物11を断面として示し、一部を除く基礎10Bの各部品を断面として示す。
【0078】
この据え付け基礎10Bが図1のそれと異なるところは、支持ボルト19に代えてアンカーボルト62が使用され、そのアンカーボルト62がコンクリートスラブ13に作られたアンカーホール63に固定されている点、鉄骨梁56を形成するH形鋼の上部フランジ58Aに支持ボルト挿通孔61が作られていない点にある。なお、この基礎10Bのその他の構成は、図1の基礎10Aの構成と同一であるから、図1の基礎10Aと同一の符号を付すとともに、図1の基礎10Aの説明を援用することで、この基礎10Bにおけるその他の構成の詳細な説明は省略する。
【0079】
図6を援用しつつ図13,14を参照し、据え付け基礎10Bを鉄骨構造物11の屋上に設置する場合を例として、据え付け基礎施工方法の一例を説明すると、以下のとおりである。据え付け基礎施工方法では、図1のそれと同様に、据え付け基礎10Bがコンクリート床12から押さえコンクリート15(モルタル層)と防水層14とを取り除いたコンクリートスラブ13の上に設置される。基礎施工方法では、金属土台16および金属蓋17、複数本の高さ調節ボルト18、複数本のアンカーボルト62、モルタル20、防水層21、成型材22の汎用化(規格化)された各基礎構成部品を所定の手順で組み立てることで据え付け基礎10Bを作る。
【0080】
なお、基礎部品製造工場からの出荷時では、後記する金属板24の第2部分31にアンカーボルト挿通孔39(ボルト孔)が作られておらず、施工箇所において第2部分31にアンカーボルト挿通孔39を穿孔する。また、金属板24の第1部分30には、複数の調節ボルト螺着孔32が基礎部品製造工場においてあらかじめ作られており、それらボルト螺着孔32に高さ調節ボルト18が螺着されている。
【0081】
据え付け基礎施工方法では、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(金属土台16、金属蓋17、高さ調節ボルト18、アンカーボルト62、防水層21、成型材22)を工場から施工現場に搬送した後、鉄骨構造物11の屋上における基礎10Bの据え付け箇所を位置決めし、コンクリート床12の据え付け箇所にマーキングをする。次に、その据え付け箇所において、コンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除き、コンクリートスラブ13を露出させる(図6援用)。
【0082】
コンクリート床12からコンクリートスラブ13を露出させた後、スラブ12の内部に設置された鉄筋の位置をセンサを利用して測定する。次に、それら鉄筋を避ける位置にアンカーボルト62を設置するため、アンカーボルト挿通孔39(ボルト孔)の鉄筋を避けた位置の穿孔箇所を金属板24の第2部分31にマーキングする。マーキングに合わせ、ドリルを利用して金属板24の第2部分31の穿孔箇所にアンカーボルト挿通孔39を穿孔する(ボルト孔穿孔工程)。ボルト挿通孔39を穿孔した後、図14に示すように、スラブ13における基礎据え付け箇所のマーキングに合わせ、その据え付け箇所に金属土台16を仮設置する(土台仮設置工程)。
【0083】
金属土台16は、金属管23と金属板24とから形成されている。金属管23および金属板24の第1部分30は、鉄骨柱55と鉄骨梁56との交差箇所に施設されたコンクリートスラブ13の直上に配置され、金属板24の第2部分31は、鉄骨梁56に施設されたコンクリートスラブ13の直上に配置されている。金属管23は、図1の基礎10Aのそれと同一である。なお、金属土台16はコンクリートが省かれている分だけ軽量であり、その土台16を利用することで、基礎10Bの重量を大幅に軽量化することができる。
【0084】
金属板24は、金属管23の下端縁から径方向内方へ延びる第1部分30と、金属管23の下端縁から径方向外方へ延びる第2部分31とを有する。第1部分30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32が作られている(図13参照)。第1部分30の中央部には、モルタル20を充填するための楕円形の充填孔33が作られ、第1部分30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34が作られている(図15参照)。第1部分30には、横方向と縦方向とへ延びる複数の補強板35が設置されている。
【0085】
金属板24の第2部分31には、その両端縁に沿って端縁から上方へ起立する第1側板36が設置され、その両側縁に沿って側縁から上方へ起立する第1側板36が設置されている。さらに、第1側板36の間に位置して第2部分31から上方へ起立する第2側板37が設置されている。金属板24の第2部分31と第1側板36とに囲繞されたスペース38には、モルタル20(セメント硬化物)が充填され、そのモルタル20がスペース38において硬化している(図12参照)。なお、図1の基礎10Aと同様に、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板が配置され、その頂板がスペース38の開口を塞いでいてもよい。
【0086】
土台仮設置工程において金属土台16を据え付け箇所に仮設置すると、金属管23および金属板24の第1部分30が鉄骨柱55と鉄骨梁56との交差箇所に施設されたコンクリートスラブ13の直上に位置し、金属板24の第2部分31が鉄骨梁56に施設されたコンクリートスラブ13の直上に位置するとともに、高さ調節ボルト18のボルトヘッド45がコンクリートスラブ13の上面に当接する。据え付け箇所に金属土台16を仮設置すると、コンクリートスラブ13の上面に当接する高さ調節ボルト18に支えられて土台16がスラブ13の上面に自立する。
【0087】
金属土台16を仮設置した後、土台16の金属板24の第1部分30に対するそれら高さ調節ボルト18の螺着位置を調節し、コンクリートスラブ13の上面からの土台16の設置高さ(高さ寸法)(空間46の高さ寸法)を調節する(設置高さ調節工程)。据え付け基礎施工方法は、高さ調節ボルト18を利用することで基礎10Bの施工中に金属土台16の高さ寸法を自由に変えることができ、基礎10Bの高さ寸法の変更要求に即座に対応することができる。据え付け基礎施工方法は、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎10B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10Bの高さ寸法を均一に揃えることができる。
【0088】
金属板24のアンカーボルト挿通孔39の位置にあわせてコンクリートスラブ13のアンカーホール63の穿孔箇所にマーキングをする。次に、仮設置箇所(据え付け箇所)から金属土台16を一時的に退かした後、ドリルを利用してマーキングした穿孔箇所にアンカーホール63を穿孔する(アンカーホール穿孔工程)。アンカーホール63は、コンクリートスラブ13を上下方向へ延びている。アンカーホール63は、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面に載置した場合の、金属板24の第2部分31に形成されたアンカーボルト挿通孔39の位置と一致する。それらアンカーホール63は、コンクリートスラブ13において横方向と前後方向とへ所定間隔で並んでいる。
【0089】
アンカーホール穿孔工程においてコンクリートスラブ13にアンカーホール63を作った後、金属土台16を据え付け箇所に再び仮設置し、図14に示すように、金属板24の第2部分31に作られたアンカーボルト挿通孔39にアンカーボルト62を挿通し、スラブ13に作られたアンカーホール63にアンカーボルト62を挿入する。
【0090】
アンカーボルト62を挿通孔39に挿通し、アンカーホール63に挿入すると、第1固定端部64がコンクリートスラブ13の上面から上方へ延出し、第2固定端部65がアンカーホール63に位置する。次に、アンカーボルト62の第1固定端部64のうちの金属板24から上方に延出する部分に六角二重ナット50(固定手段)を螺着し、アンカーボルト62を金属板24とコンクリートスラブ13とに固定する(アンカーボルト固定工程)。アンカーボルト62の固定端部64に六角二重ナット50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スラブ13の上面からの金属土台16の高さ寸法が既に調節されている。アンカーボルト62の第2固定端部65は、アンカーホール63に注入された樹脂接着剤(樹脂アンカー)(図示せず)によってホール63に固定される。
【0091】
図17は、図14から続く据え付け基礎10Bの施工手順を示す図である。アンカーボルト62を金属板24とコンクリートスラブ13のアンカーホール63とに固定した後、図17に示すように、金属板24の第2部分31と第1側板36とに囲繞されたスペース38にモルタル29を充填し、モルタル20を養生させる。なお、図1の基礎10Aと同様に、モルタル20の充填に代えて、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板を配置し、その頂板によってスペース38の頂部開口を塞いでもよい(スペース閉鎖工程)。
【0092】
モルタル20が硬化した後(養生した後)、または、頂板でスペース38の頂部開口を塞いだ後、金属管23と金属板24との交差部に三角柱状の成型材22を設置し、その成型材22を金属管23と金属板24とに接着剤(図示せず)を介して固着する。さらに、押さえコンクリート15とコンクリートスラブ13とに三角柱状の成型材22を設置し、その成型材22を押さえコンクリート15とスラブ12とに接着剤(図示せず)を介して固着する(枠材設置工程)。金属管23と金属板24との交差部に成型材22を設置すると、成型材22が金属管23の外周縁全域を取り囲む。押さえコンクリート15とコンクリートスラブ13とに成型材22を設置すると、成型材22が金属板24の外周縁全域を取り囲み、成型材22がコンクリートスラブ13と金属板24の外周縁との間の空隙を塞ぐ。
【0093】
成型材22を設置した後、金属管23の各側板25の外側と金属板24の外側(スペース38の充填されたモルタル20の上面、または、スペース38を塞ぐ頂板の上面)とに防水層21を設置する(防水層設置工程)。防水層設置工程では、図1の基礎10Aと同様に、複数の薄いアスファルトシートを金属管23の各側板25の外側と金属板24の外側と成型材22の外側とに固着して防水層21を作るとともに、防水層21の金属板24の第2部分31から外側に延びる部分(成型材22に固着されたアスファルトシート)をコンクリート構造物11の防水層14につなげる。据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10Bが鉄骨構造物11の屋外に設置された場合でも防水層21によって金属土台16への水の侵入を防ぐことができ、土台16に水が進入することによる土台16の腐食や強度低下を防ぐことができる。また、コンクリート床12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床12や鉄骨構造物11の劣化を防ぐことができる。
【0094】
防水層21を設置した後、空間46にモルタル20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34から空間46におけるモルタル20の充填状態を確認しつつ、充填孔33から空間46にモルタル20を充填する。空間46では、そこに充填されたモルタル20が硬化し、モルタル20がコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第1および第2部分30,31の下面とに接合されているとともに、アンカーボルト62に接合されている。
【0095】
空間46では、アンカーボルト62の第1固定端部47のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第2部分31との間に延びる部分がモルタル20と一体になっている。硬化したモルタル20は、基礎10Aの上(金属蓋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10Aにかかる荷重をアンカーボルト62とともに分担する。
【0096】
据え付け基礎施工方法は、アンカーボルト62を金属板24やコンクリートスラブ13のアンカーホール63に固定した後に充填孔33を利用して空間46にモルタル20を充填することができるから、空間46にモルタル20を確実に充填することができる。基礎施工方法は、確認孔34を利用して空間46に充填されたモルタル20の充填状態を確認することができるから、モルタル20が空間46に偏って充填されることはなく、モルタル20を空間46全域に満遍なく充填することができる。
【0097】
空間46にモルタル20を充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込み、金属管23の頂部開口27を塞ぐ。金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ後、金属管23の各側板25の上部に作られた固定ボルト螺着孔29に蓋固定ボルト28を螺着するとともに、金属蓋17のアングル材41の蓋固定ボルト挿通孔にボルト29を挿通し、ボルト挿通孔に取り付けられた六角ナット43にボルト29を螺着して蓋17を金属管25の頂部に固定する(頂部閉鎖工程)(図12援用)。金属管24の頂部開口27は、金属蓋17によって水密に塞がれている。
【0098】
なお、空隙(空間46の周縁)が成型材22によって塞がれているから、成型材22が硬化前のモルタル20の漏れを防ぐ堤防となり、空間46に充填されたモルタル20が空隙(空間46)から漏れ出すことはなく、モルタル20の充填後に直ちに金属蓋17で頂部開口27を閉塞することができる。据え付け基礎10Bでは、金属管25の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ(固定した)直後において空間46に充填されたモルタル20が未硬化状態にあり、管25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。
【0099】
空間46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62の第1固定端部47のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属板24との間に延びる部分(ボルト19の第1固定端部47のうちの板24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。以上の各工程が終了すると、図10〜12に示す据え付け基礎10Bが完成する。
【0100】
据え付け基礎施工方法は、モルタル20を空間46に充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部開口27を金属蓋17によって塞ぎ、基礎10Bを完成させることができるから、空間46に充填したモルタル20の養生期間の分だけ施工期間を短縮することができ、養生期間を待つことなく、複数の基礎10Bの施工を平行して行うことができる。なお、金属板24の第2部分31の上面に金属製の頂板を配置し、その頂板によってスペース38の頂部開口を塞ぐ場合、スペース38にモルタル20を充填する場合と比較し、モルタル20を養生する期間を短縮することができ、その分の施工期間を短縮することができる。
【0101】
据え付け基礎施工方法は、金属土台16をコンクリートスラブ13の所定の据え付け箇所に仮設置する土台仮設置工程と、仮設置された金属土台16のスラブ13の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板24にアンカーボルト挿通孔39を穿孔するボルト孔穿孔工程と、金属板24の第2部分31に形成されたアンカーボルト挿通孔39の位置にあわせてスラブ13にアンカーホール63を穿孔するアンカーホール穿孔工程と、アンカーボルト挿通孔39にアンカーボルト62を挿通しつつアンカーホール63にアンカーボルト62を挿入し、アンカーボルト62をアンカーホール63に固定するとともに六角二重ナット50を介してアンカーボルト62を金属板24の第2部分31に固定するアンカーボルト固定工程と、金属土台16の外周縁とコンクリートスラブ13との間にスラブ13と土台16の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材22を設置する枠材設置工程と、スラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管23の頂部に金属蓋17を固定する金属管閉鎖工程とから基礎10Bが作られ、汎用部品化された各基礎部品を各工程によってユニットシステムとして組み立てるから、施工作業をマニュアル化する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る。
【0102】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10B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、基礎製造工場や施工現場において基礎10Bを作るためにモルタルを養生する必要はなく、アンカーボルト62を軽量な金属土台16の金属板24の第2部分31とコンクリートスラブ13のアンカーホール63とに固定し、空間46にモルタル20を充填した直後に、金属管23に金属蓋17を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やモルタルの養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。
【0103】
据え付け基礎施工方法は、アンカーボルト62を金属板24の第2部分31とコンクリートスラブ13のアンカーホール63とに固定し、空間46にモルタル20を充填するから、据え付け基礎10Bを鉄骨構造物11に強固に設置することができ、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可能な基礎10Bを作ることができる。基礎施工方法は、コンクリートスラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填し、基礎10Bの上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎10Bにかかる荷重をアンカーボルト62と硬化したモルタル20とに分担させるから、基礎10Bにかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎10B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基礎10Bを作ることができる。
【0104】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10Bの据え付け箇所が既設の鉄骨構造物11の屋上や地下に防水機能を施した防水層14を備えたコンクリートスラブ13である場合でも、据え付け箇所の防水層14を取り除いた後の露出したスラブ12や梁13に基礎10Bを設置し、基礎10Bを設置した直後に据え付け箇所近傍の防水層14を補修する(新たな防水層21を施す)ことができるから、基礎10Bを迅速に設置することができ、基礎10Bの設置に要する時間を大幅に短縮することができる。
【0105】
図18は、他の一例として示す据え付け基礎10Cの斜視図であり、図19は、図18のC−C線断面図であり、図20は、金属土台16の上面図である。図21は、金属土台16の側面図である。図18では、上下方向を矢印X1、横方向を矢印X2で示し、前後方向を矢印X3で示す。
【0106】
この基礎10Cを据え付ける鉄骨構造物11は、鉄骨躯体54と、躯体54の上に施設されたコンクリート床12とから形成されている。鉄骨躯体54は、鉄骨柱55と鉄骨梁56とから形成されている。鉄骨柱55や鉄骨梁56には、ウェブ57およびフランジ58を有するH形鋼が使用されている。鉄骨柱55のH形鋼には、コンクリート59が打設されている。それらH形鋼は、それらのフランジ58に固定されたつなぎ板60を介して連結されている。コンクリート床12は、コンクリートスラブ13と、スラブ13の上に施設された防水層14と、防水層14の上に施設され押さえコンクリート15(モルタル層)とから形成されている。スラブ13には、図示はしていないが、複数本の鉄筋が埋設されている。
【0107】
据え付け基礎施工方法では、据え付け基礎10Cがコンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除いたコンクリートスラブ13の上に設置される。基礎施工方法では、金属土台16および金属蓋17、複数本の高さ調節ボルト18、複数本のアンカーボルト62、モルタル20(セメント硬化物)、防水層21、成型材22(枠材)の汎用化(規格化)された各基礎構成部品を利用し、それら基礎構成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で据え付け基礎10Aを作る。
【0108】
金属土台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た後、施工現場に搬送される。金属土台16は、コンクリート床12から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除いたコンクリートスラブ13の上(鉄骨柱55と鉄骨梁56との交差箇所に施設されたコンクリートスラブ13の直上)に配置されている。金属土台16は、中空筒状の金属管23(管材)と、平面形状が略矩形の金属板24(底板)とから形成されている。金属土台16は、金属板24の上面に金属管23を溶接することによって製造される。金属管23や金属板24は、鉄やアルミニウム、合金等の金属から作られている。なお、金属土台16は、鉄筋コンクリート基礎と比較し、コンクリートが省かれている分だけ軽量である。ゆえに、その金属土台16を利用することで、基礎10Cの重量を大幅に軽量化することができる。
【0109】
金属管23は、略矩形の各側板25を有し、その断面が略四角形に成型されている。金属管23は、金属板24の中央部の上面に配置され、その下端縁が金属板24の上面に溶接によって接合(融着)されている。金属管23にはそれら側壁25によって中空スペース26が画成され、金属管23の頂部にはそれら側板25の上端縁に囲繞された頂部開口27が形成されている。金属管23の頂部には、蓋固定ボルト28を螺着する複数の固定ボルト螺着孔29が作られている。固定ボルト螺着孔29には、蓋固定ボルト28が螺着する雌螺子(図示せず)が作られている。
【0110】
金属板24は、金属管23の下端縁から径方向内方へ延びる第1部分30と、金属管23の下端縁から径方向外方へ延びる第2部分31とを有する。第2部分31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32が作られている(図20参照)。調節ボルト螺着孔32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、第2部分31におけるボルト螺着孔32の個数や穿孔箇所に特に限定はなく、それら孔32を第2部分31の任意の箇所に作ることができる。金属板24の第1部分30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33が作られている。第2部分31には、モルタル20の充填状態を確認するための確認孔34が作られている(図20参照)。
【0111】
金属板24の第2部分31には、アンカーボルト62を挿通する複数のアンカーボルト挿通孔39(ボルト孔)が作られている。アンカーボルト挿通孔39は、ドリルによって作られ、金属板24の第2部分31を上下方向へ貫通している。それらアンカーボルト挿通孔39は、第2部分31において横方向と前後方向とへ所定間隔で並んでいる。図20では、アンカーボルト挿通孔39が4個作られているが、挿通孔39の個数に特に限定はなく、基礎10Cを設置する前に行う構造計算(強度計算)によってその個数が決定される。
【0112】
なお、コンクリートスラブ13の基礎据え付け位置には、それらアンカーボルト62を挿通する複数のアンカーホール63が作られている。アンカーホール63は、ドリルによって作られ、コンクリートスラブ13に埋設された鉄筋を避けた状態で、スラブ13において上下方向へ延びている。アンカーホール63は、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面に載置した場合の、金属板24の第2部分31に形成されたアンカーボルト挿通孔39の位置と一致する。それらアンカーホール63は、コンクリートスラブ13において横方向と前後方向とへ所定間隔で並んでいる。
【0113】
金属蓋17は、形状や寸法が同一の規格化された汎用品であり、鉄やアルミニウム、合金等の金属から作られ、その平面形状が略矩形に成型されている。金属蓋17の下面であって蓋17の周縁の内側には、蓋17を金属管23の頂部に固定するためのアングル材41(鋼材)が溶接によって接合(融着)されている。アングル材41には、蓋固定ボルト28を挿通する固定ボルト挿通孔(図示せず)が作られ、その固定ボルト挿通孔に六角ナット43が溶接によって接合(融着)されている。
【0114】
金属蓋17は、アングル材41に作られた固定ボルト挿通孔に挿通された蓋固定ボルト28とアングル材41に取り付けられた六角ナット43とによって金属管24の頂部に固定され、金属管24の頂部開口27を水密に塞いでいる。金属蓋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。
【0115】
高さ調節ボルト18は、雄螺子が作られた軸44とボルトヘッド45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44は、金属板24の第2部分31に作られた調節ボルト螺着孔32にあらかじめ螺着されている。ボルトヘッド45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44がボルト螺着孔32の下方へ次第に進むとともに、第2部分31の下面から下方へ延出し、ボルトヘッド45がコンクリートスラブ13の上面に当接する。それによって、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面から上方へ所定の寸法だけ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18の軸44がボルト螺着孔32の上方へ次第に進むとともに、第2部分31の下面から上方へ延出する。それによって、金属土台16をコンクリートスラブ13の上面に近づけることができる。
【0116】
高さ調節ボルト18を調節ボルト螺着孔32において回転させることによって金属土台16の金属板24がコンクリートスラブ13の上面から上方へ離間し、スラブ13の上面と金属板24の下面との間に所定の高さ寸法の空間46が形成される。金属土台16の金属板24の第2部分31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46の高さ寸法を調節することができ、コンクリートスラブ13の上面からの金属土台16の高さ寸法をボルト18の長さを限度に調節することができる。
【0117】
アンカーボルト62は、長さや直径が同一の規格化された汎用品であり、鋼材から作られ、金属板24の第2部分31に作られたアンカーボルト挿通孔39に挿通され、さらに、コンクリートスラブ13に作られたアンカーホール63に挿通されている。アンカーボルト62は、コンクリートスラブ13の上面から上方へ延びる第1固定端部64と、スラブ13に固定された第2固定端部65とを有する。
【0118】
アンカーボルト62の第1固定端部64は、金属板24に開口するアンカーボルト挿通孔39に挿通され、六角ナット50(固定手段)を介して金属板24に固定されている。六角ナット50は、第1固定端部64の金属板24から上方に延出する部分に取り付けられている。支持ボルト19の第2固定端部65は、コンクリートスラブ13のアンカーホール63に注入された樹脂接着剤(樹脂アンカー)(固定手段)(図示せず)によってホール63に固定されている。アンカーボルト62の第1固定端部64に六角ナット50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スラブ13の上面からの金属土台16の高さ寸法が既に調節されている。
【0119】
モルタル20は、コンクリートスラブ13の上面と金属板24の下面との間に形成された空間46に充填されている。モルタル20は、金属板24に形成された充填孔33から充填される。空間46では、そこに充填されたモルタル20が硬化し、モルタル20がコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第1および第2部分30,31の下面とに接合されているとともに、アンカーボルト62に接合されている。
【0120】
空間46では、アンカーボルト62の第1固定端部64のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属板24の第2部分31との間に延びる部分がモルタル20と一体になっている。硬化したモルタル20は、基礎10Cの上(金属蓋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10Cにかかる荷重をアンカーボルト62とともに分担する。
【0121】
金属管23と金属板24との交差部および押さえコンクリート15とコンクリートスラブ13とには、成型材22(枠材)が設置されている。成型材22は、金属管23やスラブ13、押さえコンクリート15に接着剤(図示せず)を介して固着されている。成型材22は、金属管23の外周縁全域を取り囲むとともに、金属土台16の外周縁(金属板24の外周縁)とコンクリートスラブ13との間に設置されて金属板24の外周縁全域を取り囲んでいる。成型材22は、コンクリートスラブ13と金属板24の外周縁との間の空隙を塞いでいる。
【0122】
防水層21は、金属管23の各側板25の外側に設置されて側板25全域を覆うとともに、金属板24の外側に設置されて金属板24全域を覆っている。防水層21には、薄いアスファルトシートを複数重ね合わせてアスファルトシート層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金属管23の側板25、モルタル20、成型材22に固着している。防水層21の金属板24の第2部分31から外側に延びる部分(成型材22に固着されたアスファルトシート)は、鉄骨構造物11の防水層14につながっている。
【0123】
図22は、据え付け基礎10Cの施工手順の一例を示す図であり、図23は、図22から続く据え付け基礎10Cの施工手順を示す図である。図24は、図23から続く据え付け基礎10Cの施工手順を示す図であり、図25は、図24から続く据え付け基礎10Cの施工手順を示す図である。図22〜25では、鉄骨構造物11を断面として示し、一部を除く基礎10Cの各部品を断面として示す。図22〜図25を参照し、据え付け基礎10Cを鉄骨構造物11の屋上に設置する場合を例として、基礎10Cの施工手順を説明すると、以下のとおりである。
【0124】
なお、基礎部品製造工場からの出荷時では、金属板24の第2部分31にアンカーボルト挿通孔39(ボルト孔)が作られておらず、施工箇所において第2部分31にアンカーボルト挿通孔39を穿孔する。また、金属板24の第2部分31には、複数の調節ボルト螺着孔32が基礎部品製造工場においてあらかじめ作られており、それらボルト螺着孔32に高さ調節ボルト18が螺着されている。
【0125】
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(金属土台16、金属蓋17、高さ調節ボルト18、アンカーボルト62、防水層21、成型材22(枠材))を工場から施工現場に搬送した後、鉄骨構造物11の屋上における基礎10C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。次に、その据え付け箇所において、鉄骨構造物11から押さえコンクリート15と防水層14とを取り除き、コンクリートスラブ13を露出させる。
【0126】
鉄骨構造物11からコンクリートスラブ13を露出させた後、スラブ13の内部に設置された鉄筋の位置をセンサを利用して測定する。次に、それら鉄筋を避ける位置にアンカーボルト62を設置するため、アンカーボルト挿通孔39の鉄筋を避けた位置の穿孔箇所を金属板24の第2部分31にマーキングする。マーキングに合わせ、ドリルを利用して金属板24の第2部分31の穿孔箇所にアンカーボルト挿通孔39を穿孔する(アンカーボルト孔穿孔工程)。アンカーボルト挿通孔39を穿孔した後、図23に示すように、コンクリートスラブ13における基礎据え付け箇所のマーキングに合わせ、その据え付け箇所に金属土台16を仮設置する(土台仮設置工程)。
【0127】
土台仮設置工程において金属土台16を仮設置すると、金属管23および金属板24の第1および第2部分30,31がコンクリートスラブ13の上に位置し、高さ調節ボルト18のボルトヘッド45がコンクリートスラブ13の上面に当接する。据え付け箇所に金属土台16を仮設置すると、コンクリートスラブ13の上面に当接するそれら高さ調節ボルト18に支えられて土台16がスラブ13の上面に自立する。
【0128】
金属土台16を仮設置した後、土台16の金属板24の第2部分31に対するそれら高さ調節ボルト18の螺着位置を調節し、コンクリートスラブ13の上面からの土台16の設置高さ(高さ寸法)(空間46の高さ寸法)を調節する(設置高さ調節工程)。据え付け基礎10Cは、高さ調節ボルト18を利用することで基礎10Cの施工中に金属土台16の高さ寸法を自由に変えることができ、基礎10C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10Cは、複数個のそれらを設置する場合にそれら基礎10C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10Cの高さ寸法を均一に揃えることができる。
【0129】
金属土台16の高さ寸法を調節した後、金属板24のアンカーボルト挿通孔39の位置にあわせてコンクリートスラブ13のアンカーホール63の穿孔箇所にマーキングをする。次に、仮設置箇所(据え付け箇所)から金属土台16を一時的に退かした後、ドリルを利用してマーキングした穿孔箇所にアンカーホール63を穿孔する(アンカーホール穿孔工程)。コンクリートスラブ13にアンカーホール63を作った後、金属土台16を据え付け箇所に再び仮設置し、図24に示すように、金属板24の第2部分31に作られたアンカーボルト挿通孔39にアンカーボルト62を挿通するとともに、スラブ13に作られたアンカーホール63にアンカーボルト62を挿通する。
【0130】
アンカーボルト62をアンカーボルト挿通孔39とアンカーホール63とに挿通すると、第1固定端部64がコンクリートスラブ13の上面から上方へ延出し、第2固定端部65がスラブ13のアンカーホール63に位置する。なお、アンカーホール63には樹脂接着剤(樹脂アンカー)(固定手段)(図示せず)が注入されており、アンカーボルト62の第2固定端部65が樹脂接着剤によってアンカーホール63に固定されている。次に、アンカーボルト62の第1固定端部64のうちの金属板24から上方に延出する部分に六角ナット50を螺着し、ボルト62を金属板24とコンクリートスラブ13とに固定する(アンカーボルト固定工程)。
【0131】
アンカーボルト62を金属板24とコンクリートスラブ13とに固定した後、図25に示すように、金属管23と金属板24との交差部および押さえコンクリート15とコンクリートスラブスラブ13とに成型材22(枠材)を設置する(枠材設置工程)。成型材22を設置すると、成型材22が金属管23の外周縁全域を取り囲むとともに、金属板24の外周縁全域を取り囲み、成型材22がコンクリートスラブ13と金属板24の外周縁との間の空隙を塞ぐ。
【0132】
成型材22を設置した後、金属管23の各側板25の外側と金属板24の外側(成型材22の外側)とに防水層21を設置する(防水層設置工程)。防水層設置工程では、図1の基礎10Aと同様に、複数の薄いアスファルトシートを金属管23の各側板25の外側と成型材22の外側とに固着して防水層21を作るとともに、成型材22から延びる防水層21を鉄骨構造物11の防水層14につなげる。据え付け基礎10Cは、それが鉄骨構造物11の屋外に設置された場合でも防水層21によって金属土台16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土台16の腐食や強度低下を防ぐことができる。また、鉄骨構造物11への水の進入を防ぐことができ、水の進入による構造物11の劣化を防ぐことができる。
【0133】
防水層21を設置した後、空間46にモルタル20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34から空間46におけるモルタル20の充填状態を確認しつつ、充填孔33から空間46にモルタル20を充填する。据え付け基礎10Cは、アンカーボルト62を金属板24やコンクリートスラブ13に固定した後に充填孔33を利用して空間46にモルタル20を充填することができるから、空間46にモルタル20を確実に充填することができる。据え付け基礎10Cは、確認孔34を利用して空間46に充填されたモルタル20の充填状態を確認することで、モルタル20が空間46に偏って充填されることはなく、モルタル20を空間46全域に満遍なく充填することができる。
【0134】
空間46にモルタル20を充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込み、金属管23の頂部開口27を塞ぐ。金属管23の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ後、金属管23の各側板25の上部に作られた固定ボルト螺着孔29に蓋固定ボルト28を螺着するとともに、金属蓋17のアングル材41の蓋固定ボルト挿通孔にボルト29を挿通し、ボルト挿通孔に取り付けられた六角ナット43にボルト29を螺着して蓋17を金属管25の頂部に固定する(頂部閉鎖工程)(図19参照)。金属管25の頂部開口27は、金属蓋17によって水密に閉塞される。
【0135】
なお、空隙(空間46の周縁)が成型材22によって塞がれているから、成型材22が硬化前のモルタル20の漏れを防ぐ堤防となり、空間46に充填されたモルタル20が空隙(空間46)から漏れ出すことはなく、モルタル20の充填後に直ちに金属蓋17で頂部開口27を閉塞することができる。据え付け基礎10Cでは、金属管25の頂部に金属蓋17を嵌め込んだ(固定した)直後において空間46に充填されたモルタル20が未硬化状態にあり、管25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。
【0136】
空間46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62の第1固定端部64のうちのコンクリートスラブ13の上面と金属管25の金属板24との間に延びる部分(ボルト62の第1固定端部64のうちの板24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。以上の各工程が終了すると、図18,19に示す据え付け基礎10Cが完成する。
【0137】
据え付け基礎施工方法は、モルタル20を空間46に充填した直後、モルタル20の養生期間を待つことなく、直ちに金属管23の頂部開口27を金属蓋17によって塞ぎ、基礎10Cを完成させることができるから、空間46に充填したモルタル20の養生期間の分だけ施工期間を短縮することができ、養生期間を待つことなく、複数の基礎10Cの施工を平行して行うことができる。
【0138】
据え付け基礎施工方法は、金属土台16をコンクリートスラブ13の所定の据え付け箇所に仮設置する土台仮設置工程と、仮設置された金属土台16のスラブ13の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、金属板24にアンカーボルト挿通孔39を穿孔するボルト孔穿孔工程と、金属板24の第2部分31に形成されたアンカーボルト挿通孔39の位置にあわせてスラブ13にアンカーホール63を穿孔するアンカーホール穿孔工程と、それらアンカーボルト挿通孔39とアンカーホール63とにアンカーボルト62を挿通し、六角二重ナット50を介してアンカーボルト62を金属板24の第2部分31とスラブ13とに固定するアンカーボルト固定工程と、金属土台16の外周縁とコンクリートスラブ13との間にスラブ13と土台16の外周縁との間の空隙を塞ぐ成型剤22を設置する枠材設置工程と、スラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填するセメント硬化物充填工程と、金属管23の頂部に金属蓋17を固定する金属管閉鎖工程とから基礎10Cが作られ、汎用部品化された各基礎部品を各工程によってユニットシステムとして組み立てるから、施工作業をマニュアル化する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る。
【0139】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10C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、基礎製造工場や施工現場において基礎10Cを作るためにモルタルを養生する必要はなく、アンカーボルト62を軽量な金属土台16の金属板24の第2部分31とコンクリートスラブ13とに固定し、空間46にモルタル20を充填した直後に、金属管23に金属蓋17を固定するだけで基礎を構築することができ、型枠の製作やモルタルの養生にかかる手間やコスト、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、その分の施工期間を大幅に短縮することができる。
【0140】
据え付け基礎施工方法は、アンカーボルト62を金属板24の第2部分31とコンクリートスラブ13とに固定し、空間46にモルタル20を充填するから、据え付け基礎10Cを鉄骨構造物11に強固に設置することができ、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可能な基礎10Cを作ることができる。据え付け基礎施工方法は、コンクリートスラブ13の上面と金属板24の下面との間の空間46にモルタル20を充填し、基礎10Cの上に機械機器や建築物を備え付けた場合の基礎10Cにかかる荷重をアンカーボルト62と硬化したモルタル20とに分担させるから、基礎10Cにかかる荷重でそれが不用意に傾斜したり、基礎10C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基礎10Cを作ることができる。
【0141】
据え付け基礎施工方法は、据え付け基礎10Cの据え付け箇所が既設の鉄骨構造物11の屋上や地下に防水機能を施した防水層14を備えたコンクリートスラブ13である場合でも、据え付け箇所の防水層14を取り除いた後の露出したスラブ13に基礎10Cを設置し、基礎10Cを設置した直後に据え付け箇所近傍の防水層を補修する(新たな防水層21を施す)ことができるから、基礎10Cを迅速に設置することができ、基礎10Cの設置に要する時間を大幅に短縮することができる。
【符号の説明】
【0142】
10A 据え付け基礎
10B 据え付け基礎
10C 据え付け基礎
11 鉄骨構造物
12 コンクリート床
13 コンクリートスラブ
14 防水層
15 押さえコンクリート
16 金属土台
17 金属蓋
18 高さ調節ボルト
19 支持ボルト
20 モルタル(セメント硬化物)
21 防水層
22 成型材(枠材)
23 金属管
24 金属板
26 中空スペース
27 頂部開口
30 第1部分
31 第2部分
33 充填孔
34 確認孔
36 第1側板
37 第2側板
39 支持(アンカー)ボルト挿通孔(ボルト孔)
40 支持ボルト挿通孔(ボルト孔)
46 空間
47 第1固定端部
48 第2固定端部
50 六角二重ナット(固定手段)
51 六角二重ナット(固定手段)
52 支持ボルト挿通孔(ボルト孔)
53 支持ボルト挿通孔(ボルト孔)
54 鉄骨躯体
55 鉄骨柱
56 鉄骨梁
57 ウェブ
58 フランジ
61 アンカーボルト挿通孔(ボルト孔)
62 アンカーボルト
63 アンカーホール
64 第1固定端部
65 第2固定端部


【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄骨柱および鉄骨梁から形成された鉄骨躯体と前記鉄骨躯体に施設されたコンクリート床とを有する鉄骨構造物の所定の箇所に設置される据え付け基礎の施工方法において、
前記据え付け基礎施工方法が、金属管と前記金属管の下端につながる金属板とを有する金属土台を前記コンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、前記金属板に螺着された高さ調節ボルトの該金属板に対する螺着位置を調節することで、前記仮設置された金属土台の前記コンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、前記金属板に支持ボルト第1挿通孔を穿孔するボルト孔第1穿孔工程と、前記金属板に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせて前記コンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに前記鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔するボルト孔第2穿孔工程と、前記支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、所定の固定手段を介して前記支持ボルトを前記金属板および前記鉄骨梁に固定する支持ボルト固定工程と、前記金属土台の外周縁と前記コンクリート床との間に該コンクリート床と該土台の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材を設置する枠材設置工程と、前記コンクリート床の上面と前記金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、前記金属管の頂部に金属蓋を固定して該金属管の頂部開口を塞ぐ金属管閉鎖工程とを有し、
前記据え付け基礎施工方法では、前記空間にセメント硬化物を充填した直後であって該セメント硬化物の養生期間の経過前に、前記金属蓋によって前記金属管の頂部開口が塞がれ、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セメント硬化物の養生期間が開始し、前記養生期間の経過後に、前記支持ボルトのうちの前記コンクリート床と前記金属板との間に延びる部分が前記セメント硬化物と一体になることを特徴とする据え付け基礎施工方法。
【請求項2】
前記金属板が、前記金属管の径方向内方へ延びる第1部分と、前記金属管の径方向外方へ延びる第2部分とを備え、前記ボルト孔第1穿孔工程では、前記金属板の第2部分に前記支持ボルト第1挿通孔を穿孔し、前記ボルト孔第2穿孔工程では、前記金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせて前記コンクリート床に支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに前記鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔し、前記支持ボルト固定工程では、前記支持ボルト第1〜第3挿通孔に支持ボルトを挿通し、所定の固定手段を介して前記支持ボルトを前記金属板の第2部分および前記鉄骨梁に固定する請求項1記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項3】
前記コンクリート床が、前記鉄骨柱および前記鉄骨梁の上に施設されたコンクリートスラブと、前記スラブ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押さえコンクリートとから形成され、前記土台仮設置工程では、前記コンクリート床から前記押さえコンクリートと前記防水層とを取り除いて前記スラブを露出させ、前記金属板の第2部分が前記鉄骨梁に施設された前記スラブの上に位置するとともに、前記金属管と前記金属板の第1部分とが前記鉄骨柱と前記鉄骨梁との交差箇所に施設された前記スラブの上に位置するように、前記金属土台を仮設置し、前記ボルト孔第2穿孔工程では、前記金属板の第2部分に形成された支持ボルト第1挿通孔の位置にあわせて前記スラブに支持ボルト第2挿通孔を穿孔するとともに前記鉄骨梁に支持ボルト第3挿通孔を穿孔する請求項2記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項4】
鉄骨柱および鉄骨梁から形成された鉄骨躯体と前記鉄骨躯体に施設されたコンクリート床とを有する鉄骨構造物の所定の箇所に設置される据え付け基礎の施工方法において、
前記据え付け基礎施工方法が、金属管と前記金属管の下端につながる金属板とを有する金属土台を前記コンクリート床の所定の箇所に仮設置する土台仮設置工程と、前記金属板に螺着された高さ調節ボルトの該金属板に対する螺着位置を調節することで、前記仮設置された金属土台の前記コンクリート床の上面からの設置高さを調節する設置高さ調節工程と、前記金属板にボルト孔を穿孔するボルト孔穿孔工程と、前記金属板に形成されたボルト孔の位置にあわせて前記コンクリート床にアンカーホールを穿孔するアンカーホール穿孔工程と、前記ボルト孔および前記アンカーホールにアンカーボルトを挿通し、前記アンカーボルトを前記アンカーホールに固定するとともに所定の固定手段を介して該アンカーボルトを前記金属板に固定するアンカーボルト固定工程と、前記金属土台の外周縁と前記コンクリート床との間に該コンクリート床と該土台の外周縁との間の空隙を塞ぐ枠材を設置する枠材設置工程と、前記コンクリート床の上面と前記金属板の下面との間の空間にセメント硬化物を充填するセメント硬化物充填工程と、前記金属管の頂部に金属蓋を固定して該金属管の頂部開口を塞ぐ金属管閉鎖工程とを有し、
前記据え付け基礎施工方法では、前記空間にセメント硬化物を充填した直後であって該セメント硬化物の養生期間の経過前に、前記金属蓋によって前記金属管の頂部開口が塞がれ、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セメント硬化物の養生期間が開始し、前記養生期間の経過後に、前記アンカーボルトのうちの前記コンクリート床と前記金属板との間に延びる部分が前記セメント硬化物と一体になることを特徴とする据え付け基礎施工方法。
【請求項5】
前記金属板が、前記金属管の径方向内方へ延びる第1部分と、前記金属管の径方向外方へ延びる第2部分とを備え、前記ボルト孔穿孔工程では、前記金属板の第2部分に前記ボルト孔を穿孔し、前記アンカーホール穿孔工程では、前記金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせて前記コンクリート床にアンカーホールを穿孔し、前記アンカーボルト固定工程では、前記ボルト孔および前記アンカーホールにアンカーボルトを挿通し、前記アンカーボルトを前記アンカーホールに固定するとともに所定の固定手段を介して前記アンカーボルトを前記金属板の第2部分に固定する請求項4記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項6】
前記コンクリート床が、前記鉄骨柱および前記鉄骨梁の上に施設されたコンクリートスラブと、前記スラブ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押さえコンクリートとから形成され、前記土台仮設置工程では、前記コンクリート床から前記押さえコンクリートと前記防水層とを取り除いて前記スラブを露出させ、前記金属板の第2部分が前記鉄骨梁に施設された前記スラブの上に位置するとともに、前記金属管と前記金属板の第1部分とが前記鉄骨柱と前記鉄骨梁との交差箇所に施設された前記スラブの上に位置するように、前記金属土台を仮設置し、前記アンカーホール穿孔工程では、前記金属板の第2部分に形成されたボルト孔の位置にあわせて前記スラブにアンカーホールを穿孔する請求項5記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項7】
前記据え付け基礎施工方法が、前記金属土台を覆う防水層を設置する防水層設置工程を含み、前記防水層設置工程では、前記金属土台の外側に延びる前記防水層を前記コンクリート床の防水層につなげる請求項3または請求項6に記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項8】
前記金属板の第2部分には、その周縁から上方へ起立する第1側板と、前記第1側板の間に位置して前記第2部分から上方へ起立する第2側板とが連接され、前記据え付け基礎施工方法では、前記金属板の第2部分と前記第1側板とに囲繞されたスペースに前記セメント硬化物を充填する請求項1ないし請求項7いずれかに記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項9】
前記金属板の第2部分には、その周縁から上方へ起立する第1側板と、前記第1側板の間に位置して前記第2部分から上方へ起立する第2側板とが連接され、前記据え付け基礎施工方法が、前記金属板の第2部分と前記第1側板とに囲繞されたスペースの頂部に頂板を固定して前記スペースを塞ぐスペース閉鎖工程を含む請求項1ないし請求項7いずれかに記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項10】
前記金属板の所定の箇所には、前記空間に前記セメント硬化物を充填するための充填孔が形成され、前記セメント硬化物充填工程では、前記充填孔から前記空間にセメント硬化物を充填する請求項1ないし請求項9いずれかに記載の据え付け基礎施工方法。
【請求項11】
前記金属板の所定の箇所には、前記空間に充填された前記セメント硬化物を確認するための確認孔が形成され、前記セメント硬化物充填工程では、前記確認孔から前記空間におけるセメント硬化物の充填状態を確認しつつ、前記空間にセメント硬化物を充填する請求項1ないし請求項10いずれかに記載の据え付け基礎施工方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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