給湯機設置用簡易基礎およびその施工法

【課題】略１日で全工事を完了でき工期の短縮化が図れ、軽量化されて作業性や施工性に優れ、かつ水平震度０．４Ｇ以上の耐震性能を確保できる給湯機設置用簡易基礎を提供する。
【解決手段】本発明に係る給湯機設置用簡易基礎は、２分割された上部プレハブブロック１，１と下部プレハブブロック２，２を互いの接合面１ｂ，１ｂ、２ｂ，２ｂが直交する方向に積み重ねる。上下部のプレハブブロック１，１、２，２と地中埋設アンカー５を接合一体化する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外の地上面に設置する給湯機の貯湯タンクを載置する簡易基礎およびその施工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気給湯機を一戸建ての住宅に設置する時には、貯水タンクに３００〜５５０リットルの水が貯水され、重量が６００kgになることから、給湯機を載置するための特別のコンクリート基台を設置している。そのコンクリート基台は、設置場所の地面を掘削して掘削孔を掘り、その掘削孔にコンクリートを直接流し込む現場打ちコンクリートによる基台であった。
【０００３】
しかしながら、この現場打ちコンクリートによる基台は、基礎工事と電気工事に１日、コンクリート乾燥期間に７〜８日、給湯機据付けと配管工事に１日かかり、工事期間が１０日程かかるため、設置作業に長い日数を要していた。
【０００４】
このような工事期間が長くなるのを解消するものとして、予めコンクリートの基台となるプレハブブロックを工場で製造しておき、必要な時期に現場へ搬入して施工を行う、所謂プレキャストコンクリート工法による基礎構築が行われており、現場打ちコンクリートに比べて格段に施工期間が短くなることから施工例が増えてきている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５０４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記プレキャストコンクリート工法は、工期の短縮化が図れる利点はあるものの、耐震性に劣っており、局部震度法による建築設備機器の設計用標準震度０．４Ｇに耐えられないといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決することを目的として開発されたもので、略１日で全工事を完了でき工期の短縮化が図れて、即日に給湯が開始可能となり、また運搬時や施工時においては軽量化され、取り扱いやすくなって作業性に富み、かつ耐震性能に優れた給湯機設置用簡易基礎およびその施工法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決し、その目的を達成する手段として、本発明では、２分割された上部プレハブブロックと下部プレハブブロックを互いの接合面が直交する方向に積み重ね、上下部のプレハブブロックと地中埋設アンカーを接合一体化してなる給湯機設置用簡易基礎を開発し、採用した。
【０００９】
また、本発明では上記のように構成した給湯機設置用簡易基礎において、前記地中埋設アンカーは、方形状に形成された鋼製プレートとその鋼製プレートの４角部に設けたナットに螺合する４本のボルトで構成されていることを特徴とする給湯機設置用簡易基礎を開発し、採用した。
【００１０】
さらに、本発明では、地中埋設アンカーよりも若干大きい孔を掘削し、該掘削孔内に地中埋設アンカーを布設した後、掘削孔を埋め戻して地盤を締め固め、２分割された上部プレハブブロックを、下部プレハブブロックの接合面と直交する方向に重合させ、上下部のプレハブブロックに穿設されたボルト孔にボルトを螺合させて接合一体化することを特徴とする給湯機設置用簡易基礎の施工法を開発し、採用した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、２分割された上部プレハブブロックと下部プレハブブロックを互いの接合面が直交する方向に積み重ね、上下部のプレハブブロックと地中埋設アンカーを接合一体化したことを特徴とする給湯機設置用簡易基礎に係るものであるから、次のような優れた効果を達成できるものである。
【００１２】
上下部のプレハブブロックは２分割されているので、軽量化され運搬時や施工時の取り扱いが容易となると共に作業性が良好となり、全工事を一日で完了することができ、従来の現場打ちコンクリートよりも大幅に工事期間が短縮できる。
【００１３】
上下部のプレハブブロックの接合面を互いに直交する方向に配設されているので、外力がかかった場合に、強度の異方性がなく補強強化されていて破損する虞が少ない。
【００１４】
地中埋設アンカーにのしかかる土の自重で上下プレハブブロックの転倒モーメントに抵抗することができると共に、上下プレハブブロックと地中埋設アンカーの組み合わせにより、狭隘地などにおいて確保できなかった建築設備機器の設計用標準水平震度０．４Ｇの耐震性能を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明すれば、本発明に係る給湯機の設置用簡易基礎は、大別すれば２分割された上部プレハブブロック１，１と、同じく２分割された下部プレハブブロック２，２と、地中に埋設される鋼製プレート３と、その鋼製プレート３に螺合する長ボルト４からなる地中埋設アンカー５とにより構成されている。
【００１６】
２分割された上下部プレハブブロック１，１、２，２は、予め工場で成型された高品質のプレキャストコンクリートブロックであり、図３に示すように、左右に２分割されており接合面１ｂ，１ｂ、２ｂ，２ｂを接合することにより中央部に円形孔１ｃを有する正方形状のブロック体となる。そのサイズは８００ｍｍ×８００ｍｍで、φ３００ｍｍの円形孔１ｃを中央部に有し、１戸建て住宅地内の最大設置可能なサイズになっている。そして、分割された一つのプレハブブロック１を、人力での作業可能な重量を考えて厚さを７０ｍｍにしてある。
【００１７】
地中に埋設される鋼製プレート３は、上下部のプレハブブロック１，２と同じ８００ｍｍ×８００ｍの正方形状で厚さが４５ｍｍであり、４角部にナット６…６を溶接して取り付けてあり、そのナット６…６に長さが３００ｍｍの長ボルト４…４を螺合して設けてある。この鋼製プレート３と長ボルト４…４とで地中埋設アンカー５を構成している。
【００１８】
鋼製プレート３の埋設される深さは、地表から１５０ｍｍまでの浅層に埋設されるのが好ましく、この実施の形態では１４０ｍｍの深さに埋設してあり、家庭内に連結される水道管やガス管などの家庭用配管を損傷するおそれがない深さであり、施工性をしやすくしてある。
【００１９】
このように構成された本発明の給湯機設置簡易基礎の施工例を図７〜図１２に基づいて説明する。まず、給湯機設置簡易基礎となる地面Ｇに、鋼製プレート３の外形より若干大きい正方形状の掘削孔１１を１４０ｍｍ深さに掘る（図７）。その掘削孔１１の底部を水平に整地し水準器でレベルを確認して鋼製プレート３を水平状態に布設する (図８）。
【００２０】
掘削孔１１を埋め戻し、鋼製プレート３が傾かないように注意をしながら残土で埋め戻し、地表面を小型プレートランマーで転圧して充分に地盤を締め固める（図９）。締め固めた地盤上に砂利１２を敷く（図１０）。整地の後、練りモルタル１３を敷設して載置面１４とする（図１１）。
【００２１】
２分割された下部プレハブブロック２，２に穿設されたボルト孔７……７を、載置面１４から突出するボルト４……４に挿通し、その下部プレハブブロック２，２の上面に上部プレハブブロック１，１を、接合面２ｂ，２ｂと１ｂ，１ｂが直交する方向に載置し、上部プレハブブロック１，１のボルト孔７……７にボルト４……４を挿通螺合して一体化する(図１２）。
【００２２】
上記各作業の時間を平均時間で見ると、掘削が３０分、アンカー設置が１１分、埋め戻しが２１分、転圧が１５分、基礎組み立てが２０分、合計９７分かかり、簡易施工性として充分満足できるものであった。
【００２３】
以上、本発明の主要な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の例に限らず、本発明の目的を達成でき、かつ本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００２４】
つぎに、上下プレハブブロック１，２と地中埋設アンカー５を組み合わせて耐震性能確認試験を実施した。試験方法としては、図１３に示すように、貯湯タンクＴの重心位置にワイヤーWを取り付け、一側方の加圧機器Kにより水平荷重をかけ上下プレハブブロック１，２の安定性能（転倒）を確認した。試験体は３試料とする。
【００２５】
表1
試料Ｎo 荷重：１４０ｋｇ荷重：２１０ｋｇ荷重：２７０ｋｇ破壊荷重
（0.2Ｇ相当）（0.3Ｇ相当）（0.4Ｇ相当）（転倒）
１良良良３２０ｋｇ
（0.４７Ｇ相当）
２良良良３２９ｋｇ
（0.４８Ｇ相当）
３良良良３２９ｋｇ
（0.４８Ｇ相当）
【００２６】
図１４の荷重と変位量の関係から明らかなように、下部プレハブブロック２，２の下面が弾性地盤と考えられることから、初期水平荷重時から下部プレハブブロック２，２のめり込み量と浮き上がり量がほぼ比例して発生している。上下プレハブブロックのみで転倒に耐え得る限界水平荷重：２１０ｋｇ（水平震度０．３Ｇ）を過ぎると、めり込み量に比べ浮き上がり量が増加の傾向を示し、水平荷重が２７０kg（水平震度０．４Ｇ）を過ぎると浮き上がり量はさらに増加の傾向を示し破壊（転倒）に達した。
【００２７】
破壊（転倒）時には上下プレハブブロック１，２の浮き上がり側の地盤表面に亀裂が生じた。これは地中埋設アンカー５の引き抜き力による鋼製プレート４上の地盤と周辺地盤の間でせん断破壊が生じたものと考えられる。
【００２８】
以上の結果により、水平震度０．４Ｇのうち約０．３Ｇを上下プレハブブロック１，２で負担し、残り約０．１Ｇを埋設アンカー５で負担できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、電気給湯機の貯湯タンクを一戸建ての住宅に設置する場合の簡易基礎として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の給湯機設置用簡易基礎の斜視図である。
【図２】要部の断面図である。
【図３】上部、下部プレハブブロックの簡略図である。
【図４】地中埋設アンカーの斜視図である。
【図５】埋設プレートの平面図である。
【図６】ボルトの正面図である。
【図７】地面に掘削孔を掘った状態の説明図である。
【図８】掘削孔にプレートを敷設した状態の説明図である。
【図９】掘削孔を埋め戻した状態の説明図である。
【図１０】地盤上に砂利を敷いた状態の説明図である。
【図１１】練りモルタルを敷設して載置面とした状態の説明図である。
【図１２】上部、下部プレハブブロックが接合一体化した状態の説明図である。
【図１３】耐震性能試験方法を示す説明図である。
【図１４】荷重と変位量の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１上部プレハブブロック
１ｂ接合面
２下部プレハブブロック
２ｂ接合面
３鋼製プレート
４ボルト
５地中埋設アンカー
６ナット
７ボルト孔
１１掘削孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
２分割された上部プレハブブロックと下部プレハブブロックを互いの接合面が直交する方向に積み重ね、上下部のプレハブブロックと地中埋設アンカーを接合一体化してなる給湯機設置用簡易基礎。
【請求項２】
前記地中埋設アンカーは、方形状に形成された鋼製プレートとその鋼製プレートの４角部に設けたナットに螺合する４本のボルトで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯機設置用簡易基礎。
【請求項３】
地中埋設アンカーよりも若干大きい孔を掘削し、該掘削孔内に地中埋設アンカーを布設した後、掘削孔を埋め戻して地盤を締め固め、２分割された上部プレハブブロックを、下部プレハブブロックの接合面と直交する方向に重合させ、上下部のプレハブブロックに穿設されたボルト孔にボルトを螺合させて接合一体化することを特徴とする給湯機設置用簡易基礎の施工法。

【図１】