特許 7492073 設備架台の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】設備架台の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/44 20060101AFI20240521BHJP

【ＦＩ】

E02D27/44 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023191789

(22)【出願日】2023-11-09

【審査請求日】2023-11-09

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(74)【復代理人】

【識別番号】100229091

【弁理士】

【氏名又は名称】山路 英洋

(72)【発明者】

【氏名】横松 竜司

(72)【発明者】

【氏名】諸岡 誠也

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－０７６９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０９６１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００１７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１７１９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８２５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２０４９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－２４０８９７９（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１８－１００５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０３４３８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械基礎上に立設される設備架台の施工方法であって、
プレキャストコンクリート製の筒状の機械基礎の基礎本体の内側に設備架台の脚部を挿入し、前記基礎本体の対向する側壁部と前記脚部とに通された貫通材により前記基礎本体を前記脚部に取り付ける工程と、
前記基礎本体と前記設備架台とを一体として揚重し、前記脚部の設置箇所に吊り下ろす工程と、
前記設置箇所に前記脚部を固定する工程と、
を具備し、
前記基礎本体の内側に、充填材が充填されることを特徴とする設備架台の施工方法。

【請求項2】

前記脚部の設置箇所が、梁の上面であり、
前記脚部の下端部が前記基礎本体から下方に突出し、
前記梁の上面に設けた取付板と、前記脚部の下端部とを接合することで、前記設置箇所に前記脚部が固定され、
前記脚部の固定後、前記梁の上にスラブのコンクリートを打設することを特徴とする請求項１記載の設備架台の施工方法。

【請求項3】

前記脚部はＨ形鋼により形成され、
前記貫通材が、前記脚部のウェブに通されることを特徴とする請求項１記載の設備架台の施工方法。

【請求項4】

前記脚部はＨ形鋼により形成され、
前記貫通材が、前記脚部の両フランジに通されることを特徴とする請求項１記載の設備架台の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設備架台の施工方法および設備架台の基礎構造等に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の屋上に空調機、キュービクル、制御盤、サーバ、分電盤等、重量の大きい設備を設置する際は、鉄骨造の脚部と水平梁を有する設備架台を用い、その上にこれらの設備を載置することが多い。

【0003】

設備架台を屋上に設置するには、屋上にスラブのコンクリートを打設した後、スラブ上にコンクリート造の機械基礎を立ち上げ、設備架台を機械基礎上に固定する。スラブの上面と機械基礎の側面には、アスファルト等による防水層が連続するように配置される。

【0004】

機械基礎は、屋上に型枠を建て込んだ後、型枠内にコンクリートを打設して構築されるが、屋上など高所での工数を減らし、工期を短縮するために機械基礎をプレキャスト化することもある。特許文献１には、屋上などのスラブ上に設置される設備基礎構造として、プレキャストコンクリート製の基礎本体の貫通孔に、スラブから上方に突出する定着用鉄筋を挿通して充填材を充填するものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２２－９６１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、機械基礎をプレキャスト化するとしても、クレーン等で機械基礎とは別に吊り上げた設備架台を屋上で機械基礎に固定する必要はあり、さらなる工数削減の余地はあった。

【0007】

その他、設備架台は複数の脚部を有することが多く、プレキャスト化した機械基礎を屋上の設置箇所に固定してしまった後では、設備架台の複数の脚部を別々の機械基礎に固定する際に、設備架台と機械基礎との間で位置調整が困難となることがあった。

【0008】

また、敷地が狭く、プレキャスト化した機械基礎を屋上に設置しながら建物を建て逃げ方式で施工した後では、施工済みの建物が支障となり、設備架台を設置するのに適した位置にクレーン等を配置することが困難となる場合もあった。

【0009】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、屋上など高所での工数削減につながる設備架台の施工方法および設備架台の基礎構造等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前述した課題を解決するための第１の発明は、機械基礎上に立設される設備架台の施工方法であって、プレキャストコンクリート製の筒状の機械基礎の基礎本体の内側に設備架台の脚部を挿入し、前記基礎本体の対向する側壁部と前記脚部とに通された貫通材により前記基礎本体を前記脚部に取り付ける工程と、前記基礎本体と前記設備架台とを一体として揚重し、前記脚部の設置箇所に吊り下ろす工程と、前記設置箇所に前記脚部を固定する工程と、を具備し、前記基礎本体の内側に、充填材が充填されることを特徴とする設備架台の施工方法である。

【0011】

第１の発明では、地上の作業ヤード等で機械基礎の基礎本体を設備架台の脚部に貫通材を用いて予め取り付け、基礎本体と設備架台とをクレーン等で一体に揚重して脚部の設置箇所に吊り下ろし、上記脚部を設置箇所に固定することで、基礎本体と設備架台とを一度に施工でき、屋上など高所での工数が削減され、施工が短期間で済む。

【0012】

その他、設備架台の脚部に基礎本体を予め取り付けておくことで、設備架台が複数の脚部を有する場合にも設備架台と機械基礎との位置調整が容易になり、また基礎本体と設備架台とを一体に吊り上げ、施工することで、建物を建て逃げ方式で施工する場合に前記した問題が生じることもない。

【0013】

前記脚部の設置箇所が、梁の上面であり、前記脚部の下端部が前記基礎本体から下方に突出し、前記梁の上面に設けた取付板と、前記脚部の下端部とを接合することで、前記設置箇所に前記脚部が固定され、前記脚部の固定後、前記梁の上にスラブのコンクリートを打設することが望ましい。
この場合、スラブを支持する梁の上面の取付板と、基礎本体から突出する脚部の下端部とを接合し、脚部を容易に固定できる。

【0014】

前記脚部は例えばＨ形鋼により形成され、前記貫通材が、前記脚部のウェブに通される。あるいは、前記貫通材が、前記脚部の両フランジに通されてもよい。
前者の場合、Ｈ形鋼において主に応力を負担するフランジの欠損を防止できる。後者の場合、基礎本体内で脚部の傾きや位置ずれが生じにくくなり、充填材を充填するまでの間、脚部の鉛直性や平面位置を維持しやすくなる。

【0015】

第１の発明により、機械基礎上に立設される設備架台の基礎構造であって、プレキャストコンクリート製の筒状の機械基礎の基礎本体の内側に設備架台の脚部が挿入され、前記基礎本体の対向する側壁部と前記脚部とに貫通材が通され、前記脚部の設置箇所に前記脚部が固定され、前記基礎本体の内側に、充填材が充填されたことを特徴とする設備架台の基礎構造が構築される。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、屋上など高所での工数削減につながる設備架台の施工方法および設備架台の基礎構造等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】設備架台２の基礎構造１０を示す図。

【図2】基礎本体１１を示す図。

【図3】設備架台２を示す図。

【図4】図１（ｂ）の線Ｃ－Ｃによる水平断面を示す図。

【図5】基礎本体１１を脚部２１に取り付けた状態を示す図。

【図6】基礎構造１０の施工方法について説明する図。

【図7】脚部２１のフランジ２１２に孔２１３を設ける例。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0019】

（１．設備架台２の基礎構造１０）
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る施工方法で施工される設備架台２の基礎構造１０を示す図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ－Ａによる鉛直断面を示す図である。なお図１（ａ）は図１（ｂ）の線Ｂ－Ｂによる鉛直断面を示したものである。

【0020】

基礎構造１０は、建物の屋上に設置する設備架台２の脚部２１を、屋上のスラブ６上に設けた機械基礎１に固定し、設備架台２を機械基礎１上に立設させたものである。なおスラブ６はコンクリートを打設することで形成され、スラブ６の上面および機械基礎１の側面には、アスファルト等による防水層（不図示）が連続するように設けられる。

【0021】

機械基礎１は設備架台２の基礎であり、プレキャストコンクリート製の筒状の基礎本体１１を有する。

【0022】

図２は基礎本体１１を示す図である。基礎本体１１はロの字状の平面を有する筒状の部材であり、その上端部には、基礎本体１１から外側に突出するフランジ部１１１が設けられる。フランジ部１１１は、前記の防水層に対する笠部として機能する。

【0023】

フランジ部１１１の下方では、基礎本体１１の側壁部に複数の孔１１２が設けられる。本実施形態では縦２つ横２つの計４つの孔１１２が、矩形の頂点に当たる位置に配置される。図１（ｂ）に示すように、これらの孔１１２は、対向する一対の側壁部のそれぞれに配置され、両側壁部の孔１１２の位置が対応する。

【0024】

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基礎本体１１の内側には設備架台２の脚部２１の下部が挿入され、モルタル等の充填材７が充填される。脚部２１の基礎本体１１より上方の部分には、脚部２１から外側に突出する板状の止水プレート２１４が設けられる。

【0025】

図３（ａ）は設備架台２の全体を示す図である。設備架台２は、脚部２１のほか水平梁２２を有し、脚部２１および水平梁２２は鉄骨造とされる。水平梁２２は格子状に配置され、脚部２１は、格子点に当たる位置で水平梁２２から下方に突出するように設けられる。

【0026】

設備架台２は、平面において複数の分割部分に分割され、これらの分割部分を屋上で接合することで形成される。図３（ｂ）はこの分割部分の例を示す図であり、複数（図の例では２本）の脚部２１が含まれている。

【0027】

図４は、図１（ｂ）の線Ｃ－Ｃによる水平断面を示したものである。本実施形態では脚部２１がＨ形鋼により形成され、ウェブ２１１とフランジ２１２を有する。フランジ２１２は、ウェブ２１１の幅方向の両端部に設けられる。ウェブ２１１の幅方向は、図４の上下方向に対応する。ウェブ２１１には、複数の孔２１３が、基礎本体１１の側壁部の孔１１２と対応する位置に設けられる。

【0028】

基礎構造１０では、基礎本体１１の対向する一対の側壁部の孔１１２と、脚部２１のウェブ２１１の孔２１３とに貫通材であるボルト３が通される。ボルト３の両端部にはナット３１が締め込まれる。孔１１２は、基礎本体１１の側壁部の表面において拡径し、ナット３１はこの拡径部１１２１に収容される。拡径部１１２１はモルタル等の穴埋材１１３により埋められ、基礎本体１１の側壁部の表面が平滑化される。これにより、前記した防水層を基礎本体１１の側壁部に容易に設けることができる。

【0029】

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、スラブ６はその下方の梁４によって支持される。梁４は鉄骨梁であり、その上面には、取付板４１とスタッド４３が固定される。取付板４１とスタッド４３は梁４の上面から上方に突出するように設けられる。

【0030】

本実施形態では、梁４の上面が設備架台２の脚部２１の設置箇所となっており、取付板４１が脚部２１の固定に用いられる。脚部２１の下端部は、基礎本体１１から下方に突出しており、脚部２１のウェブ２１１の下端部と取付板４１とが、ボルトとナットによる締結具４２を用いて締結され、接合される。ウェブ２１１および取付板４１には、上記ボルトを通すための孔（不図示）が設けられる。スタッド４３は、梁４とスラブ６のコンクリートとの一体性を向上させる。

【0031】

（２．設備架台２の施工方法）
設備架台２を施工する際は、まず、図２に例示した基礎本体１１と、図３（ｂ）に例示した設備架台２の分割部分を現場敷地内に搬入する。そして、地上の作業ヤードで基礎本体１１の内側に設備架台２の分割部分の脚部２１を挿入し、図５（ａ）に示すように、基礎本体１１の対向する側壁部の孔１１２と脚部２１の孔２１３にボルト３を通し、その両端部にナット３１を締め込む。

【0032】

これにより、基礎本体１１がボルト３を用いて脚部２１に取り付けられる。図５（ｂ）は、基礎本体１１を脚部２１に取り付けた状態を示す斜視図である。また図５（ａ）は図４に対応する水平断面を示したものである。

【0033】

次に、クレーン等の揚重装置を用いて設備架台２の分割部分と基礎本体１１を一体に揚重し、図６（ａ）の矢印に示すように、梁４の上面に吊り下ろす。その後、図６（ｂ）に示すように、梁４の上面の取付板４１と、脚部２１のウェブ２１１の下端部とを締結具４２を用いて締結する。これにより、脚部２１が梁４の上面に固定される。

【0034】

なお、図６（ａ）、（ｂ）は図１（ｂ）に対応する断面であり、これは後述の図６（ｃ）も同様である。また梁４の上面のスタッド４３のうち、図６（ａ）、（ｂ）の破線で例示する一部のスタッド４３を後施工とすることで、基礎本体１１と梁４の間にレンチ等の工具を挿入して上記の締結作業を実施する際に、梁４上の作業スペースを容易に確保できる。

【0035】

脚部２１の固定後、上記した一部のスタッド４３の取付を行い、図６（ｃ）に示すようにスラブ６のコンクリートを打設する。コンクリートは基礎本体１１の下端部の高さまで打設され、取付板４１や脚部２１の下端部がスラブ６のコンクリートに埋設される。

【0036】

また、基礎本体１１のフランジ部１１１と脚部２１の止水プレート２１４との間に楔材５を挿入することで基礎本体１１内での脚部２１の倒れや位置ずれを防止する。この状態で一旦仮置きした後、フランジ部１１１と止水プレート２１４の間の隙間から、基礎本体１１の内側に充填材７を充填する。充填材７は楔材５を挿入していない箇所から充填するか、あるいは楔材５を取り外した上で充填することができる。

【0037】

その他、孔１１２の拡径部１１２１（図５（ａ）等参照）を穴埋材１１３で埋めるなど必要な処理を行うことで、図１等に示す基礎構造１０が構築される。

【0038】

以上の手順で設備架台２の分割部分を機械基礎１とともに屋上に複数施工し、これら複数の分割部分の水平梁２２同士を接合することで、設備架台２が形成される。

【0039】

以上説明したように、本実施形態では、地上の作業ヤード等で機械基礎１の基礎本体１１を設備架台２の脚部２１にボルト３を用いて予め取り付け、基礎本体１１と設備架台２の分割部分とをクレーン等で一体に揚重して梁４の上面に吊り下ろし、上記脚部２１を梁４の上面に固定することで、基礎本体１１と設備架台２の分割部分とを一度に施工でき、屋上など高所での工数が削減され、施工が短期間で済む。

【0040】

その他、設備架台２の脚部２１に基礎本体１１を予め取り付けておくことで、設備架台２が複数の脚部２１を有する場合にも設備架台２と機械基礎１との位置調整が容易になり、また基礎本体１１と設備架台２とを一体に吊り上げ、施工することで、建物を建て逃げ方式で施工する場合に前記した問題が生じることもない。

【0041】

また本実施形態では、前記の図６（ｂ）に示す工程において、スラブ６を支持する梁４の上面の取付板４１と、基礎本体１１から突出する脚部２１の下端部とを接合し、脚部２１を容易に固定できる。

【0042】

また本実施形態では脚部２１にＨ形鋼が用いられるが、ボルト３を通すための孔２１３をウェブ２１１に設けることで、Ｈ形鋼おいて主に応力を負担するフランジ２１２の欠損を防止できる。

【0043】

しかしながら、本発明は前記の実施形態に限定されない。例えば前記の実施形態では脚部２１のウェブ２１１の孔２１３にボルト３を通したが、図７に図５（ａ）と同様の水平断面で示すように、両フランジ２１２の対応する位置に設けた孔２１３と基礎本体１１の対向する側壁部の孔１１２に、ボルト３を通してもよい。この場合、脚部２１の固定度が向上し、基礎本体１１内で脚部２１の傾きや位置ずれが生じにくくなり、充填材７を充填するまでの間、脚部２１の鉛直性や平面位置を維持しやすくなる。

【0044】

その他、ボルト３の本数や配置、取付板４１の枚数、配置なども、特に限定されない。また脚部２１と取付板４１の接合方法も、ボルトやナットによる締結を行うものに限らない。

【0045】

また前記の実施形態では設備架台２の脚部２１としてＨ形鋼を用いたが、その代わりに角型鋼管を用いても良く、この場合も、前記のボルト３を角型鋼管の対向する面を貫通するように配置することで、前記と同様、基礎本体１１内で脚部２１の傾きや位置ずれが生じにくくなる。また本実施形態の基礎本体１１は角筒状であるが、基礎本体１１の形状はこれに限ることはなく、円筒状であってもよい。またボルト３に代えて他の貫通材を用いることも可能である。

【0046】

また、本実施形態の設備架台２は分割部分を接合して形成されるが、規模によっては設備架台２が分割されなくてもよい。また、設備架台２の形状も特に限定されず、脚部２１を有していればよい。また本実施形態ではスラブ６の施工後に基礎本体１１の内側に充填材７を充填したが、揚重に問題が無ければ、設備架台２と基礎本体１１の揚重前に、基礎本体１１の内側に予め充填材７を充填してもよい。

【0047】

また本実施形態では設備架台２を建物の屋上に設置しているが、設備架台２は、クレーン等の揚重装置による吊り上げが必要な箇所すなわち高所に設置されればよい。また建物の構造によっては、設備架台２の脚部２１を梁４以外の部材に固定するケースも考えられる。

【0048】

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0049】

１：機械基礎
２：設備架台
３：ボルト（貫通材）
４：梁
５：楔材
６：スラブ
７：充填材
１０：基礎構造
１１：基礎本体
２１：脚部
２２：水平梁
４１：取付板
４２：締結具
４３：スタッド
１１１：フランジ部
１１２：孔
１１３：穴埋材
２１１：ウェブ
２１２：フランジ
２１３：孔
２１４：止水プレート

【要約】

【課題】屋上など高所での工数削減につながる設備架台の施工方法および設備架台の基礎構造等を提供する。
【解決手段】機械基礎上に設備架台を立設する際に、プレキャストコンクリート製の筒状の基礎本体１１の内側に設備架台の脚部２１を挿入し、基礎本体１１の対向する側壁部と脚部２１とに通されたボルト３により基礎本体１１を脚部２１に取り付ける工程と、基礎本体１１と設備架台とを一体として揚重し、脚部２１の設置箇所に吊り下ろす工程と、当該設置箇所に脚部２１を固定する工程と、基礎本体１１の内側に充填材を充填する工程と、を実施する。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】