(57)【要約】【課題】高さが高精度に調整され、かつ、強度の高い床等の面構造を容易に得る。【解決手段】床構造１では、スラブコンクリート９０に打設されたアンカー２１に、六角ボルト３１の六角部に板部材３２が溶接されたネジ部材３０が螺合され、板部材３２にフラットバーである根太材１２が溶接される。根太材１２とスラブコンクリート９０との間には無収縮モルタル８が充填され、根太材１２にはステンレス鋼の床材１１が溶接される。床材１１の間はプラズマ溶接により塞がれる。これにより、ネジ部材３０の螺合時にネジ部材３０の回転により板部材３２にスケールを載せて容易に高さを高精度に調整することができ、板部材３２に根太材１２を縦横に溶接することで強度の高い床構造１を容易に得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床、天井または壁を形成する面構造であって、
第１ネジ部を有し、基礎面に形成された複数の穴にそれぞれ埋め込まれた複数のアンカーと、
一端部に形成された第２ネジ部が前記第１ネジ部にそれぞれ螺合された複数のネジ部材と、
前記複数のネジ部材の前記一端部と一体的に結合された他端部に溶接されて前記基礎面に沿って設けられたフレーム部材と、
前記フレーム部材上に固定された複数の面部材と、
を備えることを特徴とする面構造。
【請求項２】
請求項１に記載の面構造であって、
前記複数の面部材が前記フレーム部材に溶接され、
前記複数の面部材の間も溶接により塞がれることを特徴とする面構造。
【請求項３】
請求項２に記載の面構造であって、
前記複数の面部材に形成された長穴を介して前記複数の面部材が前記フレーム部材に溶接されることを特徴とする面構造。
【請求項４】
請求項２または３に記載の面構造であって、
前記複数の面部材の間が全て前記フレーム部材上に位置することを特徴とする面構造。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の面構造であって、
前記複数の面部材が互いに垂直な２方向を向く辺を有する長方形であり、前記２方向うちの一方向において、前記複数の面部材の辺が不連続に並ぶことを特徴とする面構造。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の面構造であって、
前記複数の面部材の間が母材共付け溶接により塞がれることを特徴とする面構造。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の面構造であって、
前記複数の面部材がステンレス鋼により形成されることを特徴とする面構造。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の面構造であって、
前記複数のネジ部材のそれぞれの前記他端部が、前記第２ネジ部に対して中心軸から垂直な方法に突出することを特徴とする面構造。
【請求項９】
請求項８に記載の面構造であって、
前記他端部が、六角ボルトの六角部に板部材を溶接した構造を有することを特徴とする面構造。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の面構造であって、
互いに異なる方向に伸びる複数のフレーム部材が、前記他端部に溶接されることを特徴とする面構造。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の面構造であって、
前記複数の面部材と前記基礎面との間が無収縮性のモルタルにて満たされていることを特徴とする面構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の面構造であって、
前記フレーム部材が帯状の部材であることを特徴とする面構造。
【請求項１３】
床、天井または壁を形成する面形成方法であって、
基礎面に形成された複数の穴に、第１ネジ部を有する複数のアンカーをそれぞれ埋め込むアンカー打設工程と、
複数のネジ部材の一端部に形成された第２ネジ部を前記第１ネジ部にそれぞれ螺合する螺合工程と、
前記複数のネジ部材を回転して前記複数のネジ部材の前記一端部と一体的に結合された他端部の高さを、所定の高さを基準に調整するレベル調整工程と、
前記複数のネジ部材の前記他端部にフレーム部材を溶接するフレーム部材溶接工程と、
前記フレーム部材上に複数の面部材を固定する面部材固定工程と、
を備えることを特徴とする面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床、天井または壁を形成する面構造および面形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
床を形成する際に、多くの場合、根太を張り渡しておいて根太の上に床材を固定する手法が採用される。特許文献１では、スラブコンクリートにアンカーおよび高さ調整ボルトを打設しておき、高さ調整ボルトに根太支持板を螺合し、この根太支持板の上に根太をネジ留めする手法が開示されている。
【０００３】
一方、食品や医薬品等の分野において、高い清浄度が求められる空間の床としてステンレスの板材を床に敷き詰め、さらに開先された床材の間を溶接材を用いてＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接にて塞いだものが利用されている。例えば、特許文献２では、山形鋼を根太として配設し、その上にコンクリートを充填し、さらにその上にステンレス板を載置して根太と栓溶接するとともにステンレス板同士も突き合わせ溶接する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１０７５４０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５３７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１および２に記載の床構造では、ネジを利用して床の高さ調節が行われるが、ネジを利用する場合、ネジの回転が強固に固定されなかったり、特許文献１のようにナットを用いて煩雑な作業を経てネジを固定する必要が生じる。さらに、特許文献１の場合、多くの箇所でネジを利用した締結が行われるため、床構造の強度も向上することが困難となる。
【０００５】
また、特許文献２では山形鋼が根太に利用されるが、山形鋼を組み合わせて根太を形成するには煩雑なカット作業が必要となり、さらに、ステンレス板の間を溶接棒を用いて溶接を行うと溶接部の盛り上がりを削る作業も必要となってしまう。特許文献２に記載の床構造の場合、ステンレス板の下側のコンクリートや溶接の影響による床の歪みも問題となる。また、ステンレス板の間を溶接する際に下地がコンクリートであると、コンクリートが溶接時の熱で破損してしまう（高温割れする）おそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、床のみならず天井または壁において基準面からの高さ（レベル）が高精度に調整され、かつ強度の高い面構造を容易に形成することを主たる目的とし、さらに、面部材が溶接により密閉される場合の面の歪みを抑えることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、床、天井または壁を形成する面構造であって、第１ネジ部を有し、基礎面に形成された複数の穴にそれぞれ埋め込まれた複数のアンカーと、一端部に形成された第２ネジ部が前記第１ネジ部にそれぞれ螺合された複数のネジ部材と、前記複数のネジ部材の前記一端部と一体的に結合された他端部に溶接されて前記基礎面に沿って設けられたフレーム部材と、前記フレーム部材上に固定された複数の面部材とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の面構造であって、前記複数の面部材が前記フレーム部材に溶接され、前記複数の面部材の間も溶接により塞がれる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の面構造であって、前記複数の面部材に形成された長穴を介して前記複数の面部材が前記フレーム部材に溶接される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の面構造であって、前記複数の面部材の間が全て前記フレーム部材上に位置する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の面構造であって、前記複数の面部材が互いに垂直な２方向を向く辺を有する長方形であり、前記２方向うちの一方向において、前記複数の面部材の辺が不連続に並ぶ。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の面構造であって、前記複数の面部材の間が母材共付け溶接により塞がれる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の面構造であって、前記複数の面部材がステンレス鋼により形成される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の面構造であって、前記複数のネジ部材のそれぞれの前記他端部が、前記第２ネジ部に対して中心軸から垂直な方法に突出する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の面構造であって、前記他端部が、六角ボルトの六角部に板部材を溶接した構造を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の面構造であって、互いに異なる方向に伸びる複数のフレーム部材が、前記他端部に溶接される。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の面構造であって、前記複数の面部材と前記基礎面との間が無収縮性のモルタルにて満たされている。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の面構造であって、前記フレーム部材が帯状の部材である。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、床、天井または壁を形成する面形成方法であって、基礎面に形成された複数の穴に、第１ネジ部を有する複数のアンカーをそれぞれ埋め込むアンカー打設工程と、複数のネジ部材の一端部に形成された第２ネジ部を前記第１ネジ部にそれぞれ螺合する螺合工程と、前記複数のネジ部材を回転して前記複数のネジ部材の前記一端部と一体的に結合された他端部の高さを、所定の高さを基準に調整するレベル調整工程と、前記複数のネジ部材の前記他端部にフレーム部材を溶接するフレーム部材溶接工程と、前記フレーム部材上に複数の面部材を固定する面部材固定工程とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ネジ部材により高さが容易に高精度に調整され、かつ、溶接により容易に強度の高い面構造を形成することができる。
【００２１】
また、請求項２の発明では、面部材の溶接により面構造の強度をさらに高め、かつ、面を密閉することができ、請求項３の発明では、長穴を介して面部材をフレーム部材に強固に固定することができ、請求項４の発明では、フレーム部材上で面部材の間を強固に固定することができ、請求項５の発明では、接合不良や面部材の歪みを抑えるとともに応力分散により面構造の強度が高められ、請求項６の発明では、母材共付け溶接により面部材の間に盛り上がりが生じることが防止される。請求項７の発明では、ステンレス鋼により衛生に優れた強度の高い面とすることができる。
【００２２】
請求項８の発明では、ネジ部材の他端部を突出させることによりレベル測定を容易とし、かつ、フレーム部材を容易に溶接することができ、請求項９の発明では、他端部の幅を容易に大きくすることができ、請求項１０の発明では複数のフレーム部材をネジ部材の他端部に溶接して面構造の強度を容易に高めることができる。
【００２３】
請求項１１の発明では、無収縮性のモルタルにより面の歪みを防止することができ、請求項１２の発明では、フレーム部材を帯状の部材とすることによりフレーム部材の重量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明の一の実施の形態に係る根太を利用して床を形成する床構造１を示す平面図であり、図２は最上部の床材１１を省略して根太材１２を示す平面図である。また、図３、図４および図５は、図２中のＡ−Ａ、Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃの位置における床構造１の縦断面図である。
【００２５】
図３ないし図５に示すように、床構造１は基礎となる面であるスラブコンクリート９０の上に形成され、スラブコンクリート９０と面部材である床材１１およびその下のフレーム部材である根太材１２との間は無収縮モルタル８にて満たされている。図３および図５に示す位置では、スラブコンクリート９０に予め複数の穴９１が形成されており、複数の穴９１に複数のアンカー２１（例えば、ホークカットアンカー）がそれぞれ打設されて埋め込まれている。図３に示すように、アンカー２１には内部に雌ネジ部２１１が形成されており、雌ネジ部２１１には六角ボルト３１の雄ネジ部３１１が螺合される。六角ボルト３１の六角部には水平姿勢の円板状の板部材３２が溶接されており、床構造１が形成される際には、予め六角ボルト３１の六角部に板部材３２が溶接された複数のネジ部材３０が準備されてこの状態で取り扱われる。すなわち、複数のネジ部材３０において下端部に形成された雄ネジ部３１１と上端部である板部材３２（および六角部）とは一体的に結合され、雄ネジ部３１１が複数のアンカー２１の雌ネジ部２１１にそれぞれ螺合されることにより複数のネジ部材３０が設置される。
【００２６】
図３および図５に示すように、ネジ部材３０の板部材３２上にはステンレス鋼により形成される帯状の（いわゆる、フラットバーの）根太材１２が基礎面であるスラブコンクリート９０に沿って溶接により固定されており（図２、図３および図５において、溶接箇所に符号１２１を付している。）、これにより、板部材３２に一体的に固定されている雄ネジ部３１１は全く回転しないため、根太材１２（および床材１１）の高さは変動することなく、床構造１の強度を高めることができる。根太材１２上にはステンレス鋼にて形成される床材１１が栓溶接により固定され（図１、図３および図５において、溶接箇所に符号１１１を付している。）、さらに、図１、図３および図５に符号１１２にて示すように複数の床材１１の間も溶接により塞がれる。
【００２７】
床材１１の間は、溶接棒を用いず、かつ、開先を行わない母材共付け溶接により塞がれ、これにより、床材１１の間に盛り上がりが生じることが防止され、溶接箇所を切削する等の作業が不要とされる。溶接方法としてはＴＩＧ溶接が採用されてもよいが、ビードの仕上がりが良い、溶接速度が速い、熱歪みが少ない等の点からプラズマ溶接が採用されることが好ましい。なお、溶接箇所の盛り上がりが許容される場合は、溶接ワイヤを利用して半自動化されるＭＩＧ（Metal Inert Gas）溶接が採用されてもよい。床構造１では床材１１が根太材１２と溶接され、かつ、床材１１の間も溶接により塞がれることから、床構造１の強度が高められるとともに床を密閉することが実現される。さらに、床材１１をステンレス鋼にて形成することにより、衛生に優れた強度の高い床面とすることができる。
【００２８】
また、図１中の符号１１１にて示すように、根太材１２には床材１１に形成された長穴を介して栓溶接が行われる。これにより、溶接時のスラグの巻き込みや溶接不足を確実に防止しつつ床材１１を根太材１２に強固に固定することができる。作業者が接合状態を確認しながら溶接を進めることも可能となる。
【００２９】
一方、各床材１１の中央寄りである図４に示す位置においても、スラブコンクリート９０に予め複数の穴９１が形成され、複数の穴９１に複数のアンカー２１がそれぞれ打設されて埋め込まれている。また、図３および図５の場合と同様に、アンカー２１には内部に雌ネジ部２１１が形成されており、雌ネジ部２１１には六角ボルト３１の雄ネジ部３１１が螺合される。六角ボルト３１の六角部には水平姿勢の角板状の板部材３２ａが溶接されており（図２参照）、床構造１が形成される際には、予め六角ボルト３１の六角部に板部材３２ａが溶接された複数のネジ部材３０ａが準備されてこの状態で取り扱われる。そして、図１中に符号１１１ａにて示すように、床材１１に形成されている長穴を介して床材１１が板部材３２ａに栓溶接により固定される。
【００３０】
図１に示すように、各床材１１は、互いに垂直な２方向を向く辺を有する長方形となっており、図１中の上下方向において複数の床材１１の辺が不連続に並ぶように配置される。仮に床材１１を図１中の上下左右方向に整列した場合、床材１１の１つの角から４つのビートが伸びることとなり、角における接合不良や床材１１の歪みが生じるおそれがある。これに対し、図１に示すように床材１１を千鳥状に配置することにより、接合不良や床材１１の歪みを抑えるとともに応力分散により床構造１の強度が高められる。
【００３１】
床材１１の辺の方向に合わせて、根太材１２は図２に示すように２方向を向くように配置される。ここで、ネジ部材３０では六角ボルトの六角部に板部材３２を溶接することにより、上端部の幅（板部材３２の幅）を根太材１２の幅よりも大きくすることが容易に実現され、図５に示すように、互いに異なる方向に伸びる複数の根太材１２が、同一の板部材３２に溶接される。これにより、床構造１の強度を容易に高めることができる。また、床材１１の間が全て根太材１２上に位置することから、床材１１の間を溶接する際に、モルタルを加熱して発生する汚染物が溶接箇所に混入することが防止され、床材の間を強固に固定することができる。
【００３２】
次に、床構造１が形成される際の作業工程について図６に示す流れ図に沿って説明する。
【００３３】
まず、図７に示すように、予め基礎となる床として形成されているスラブコンクリート９０に形成された複数の穴９１に複数のアンカー２１がそれぞれ打設されて埋め込まれる（ステップＳ１）。一方、既述のように、六角ボルト３１の六角部に板部材３２，３２ａが溶接された複数のネジ部材３０，３０ａが別途準備され、図８に示すように（ネジ部材３０のみを図示）、複数のネジ部材３０，３０ａの下端部に形成された雄ネジ部３１１が複数のアンカー２１の雌ネジ部２１１にそれぞれ螺合される（ステップＳ２）。
【００３４】
ここで、各板部材３２の上にスケール（物差し）の一端が載せられ、トランシットを用いて板部材３２の高さ（レベル）が測定される。そして、ネジ部材３０を回転して板部材３２の高さが所定の高さを基準に調整される（ステップＳ３）。ネジ部材３０ａについても同様の作業が行われ、設置箇所に応じた高さへと板部材３２ａの高さが調整される。なお、ネジ部材３０，３０ａでは、下端部である雄ネジ部３１１と上端部である板部材３２，３２ａ（および溶接された六角部）とが一体的に結合されているため、板部材３２，３２ａの回転により板部材３２，３２ａの高さを高い精度にて容易に調整することができる。また、板部材３２，３２ａはスケールを載せるには十分な大きさを有するため、ネジ部材３０，３０ａを用いることによりレベル測定を容易に行うことも実現される。また、床に水勾配を設ける必要がある場合は、水勾配に合わせて板部材３２，３２ａの高さが所定の高さを基準に高精度にて調整される。
【００３５】
ネジ部材のレベル調整が完了すると、板部材３２に根太材１２が溶接され（ステップＳ４）、図９に示すように根太材１２および板部材３２，３２ａの上面の高さまで無収縮モルタル８が充填される（ステップＳ５）。根太材１２は帯状の部材とされることにより、山形鋼を用いる場合よりも根太材の重量を削減することができる。また、充填材として無収縮モルタルを使用することにより、充填材の硬化時およびその後の収縮により根太材１２や床材１１の支持が不安定になったり、床が歪んでしまうことが防止される。さらに、無収縮モルタルは通常のコンクリートに比べて硬化が速いため、工期を短縮することも実現される。
【００３６】
無収縮モルタル８が硬化すると、複数の床材１１が根太材１２に栓溶接されて固定され、床材１１の間が自動式のプラズマ溶接にて塞がれ、図３ないし図５に示す床構造が完成する（ステップＳ６）。以上の作業工程により、高さが容易に高精度に調整され、かつ、根太材がネジ部材に溶接により固定された強度の高い床構造を容易に形成することができる。また、床材１１の下が充填材で充填されたり、床材１１の間が溶接により密閉される場合の床の歪みも抑えることが実現される。
【００３７】
図１０および図１１は、床構造１の他の例を示す図であり、それぞれ図３および図４に対応する。図１０および図１１ではネジ部材３０ｂが六角ボルトそのものとされ、六角ボルトの上端部である六角部３２ｂが根太材１２や床材１１と溶接される。ただし、六角部３２ｂの幅は根太材１２の幅より小さいため、図１０に示すように根太材１２のエッジを六角部３２ｂの中央に配置して溶接が行われる。図１０および図１１に示す床構造１では、アンカー２１の打設位置の精度を高くする必要があるが、予め六角ボルトに板部材３２，３２ａを溶接したものを準備する必要がなくなる。
【００３８】
このように、ネジ部材の上端部は、必ずしも六角ボルトの六角部に板部材を溶接した構造とされる必要はなく、上端部が雄ネジ部に対して水平方向に（すなわち、ネジ部材の中心軸から垂直な方向に）突出する形状とされることにより（雄ネジ部から直接突出しなくてもよい。）、レベル測定を容易とし、かつ、根太材１２を容易に溶接することが実現される。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態に係る床構造１について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４０】
例えば、アンカー２１はメカニカルアンカーでなくケミカルアンカーとされてもよい。また、アンカー２１に雄ネジ部が設けられ、ネジ部材３０の下端部に雌ネジ部が設けられてもよい。ネジ部材における上端部と下端部とはカシメやネジ締結等により一体的とされてもよいが、上端部のレベル調整を容易とし、かつ、強度を高めるためには溶接などにより１つの金属体として分離不能とされることが好ましい。なお、ネジ部材３０の上端部において根太材１２が溶接される位置は完全に上端面である必要はなく、上端近傍の他の部位（好ましくは上側を向く面）であってもよく、さらに、ネジ部材３０の上端部は水平な一方向にのみ突出してもよい。
【００４１】
また、図１２および図１３に示すようにネジ部材の形状はさらに変更することも可能である。図１２は上端部に水平方向に突出する部位を有さないネジ部材３０ｃの例を示す図であり、図１３は先端が溶接専用の部材となっているアンカー２１ａを示す図であり、それぞれ図３および図４に対応する。図１２ではネジ部材３０ｃは全体がネジ部となったボルトとされ、ボルトの上端部が根太材１２の開口に挿入されつつ根太材１２と溶接される。図１３に示すアンカー２１ａは、先端が床材１１の開口に挿入されつつ床材１１と溶接される。
【００４２】
上記実施の形態では、床材１１はステンレス鋼とされるが、床材１１は銅、アルミニウム、チタン、あるいは、ステンレス鋼以外の鋼材等の溶接可能な他の金属板が用いられてもよく、金属板により高い平面度を有する床面を形成することができる。また、床材１１の間は根太材１２と共付けされてもよいが、上記実施の形態のように浅い溶接で床材１１間の隙間を塞ぐことにより、すなわち、根太材１２との共付けを行わないことにより、残留応力を低減して溶接割れを防止することができる。
【００４３】
上記実施の形態では床材１１の間が溶接により塞がれる例を示したが、溶接により塞がれない床構造とされてもよい。基礎となる床はスラブコンクリート９０以外でもよく、例えば、木材でもよい。
【００４４】
床構造１にて用いられる無収縮モルタル８は、通常の無収縮モルタル以外の無収縮性のモルタル、例えば、樹脂モルタルが用いられてもよい。なお、無収縮モルタル８は省かれてもよく、この場合、根太材１２自体の強度をさらに高めるために根太材１２は山形鋼やＵ字鋼等とされることが好ましい。
【００４５】
さらに、上記実施の形態にて説明した床構造１は天井や壁の面を形成する他の面構造（ただし、これらの場合は通常、無収縮モルタル８に相当する充填剤が省略される。）にもそのまま応用することができる。この場合、床材１１は天井や壁の面を形成する他の面部材に置き換えられ、根太材１２は天井の小屋梁や天井根太、壁の胴縁等のフレーム状の他の部材に置き換えられる。また、天井や壁に応用される場合は、上記実施の形態にて説明したネジ部材の下端部は基礎面側の一端部に対応し、上端部は基礎面から離れる方向の他端部に対応し、上端部の高さは基礎面から離れる方向の位置に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】床構造を示す平面図である。
【図２】根太材を示す平面図である。
【図３】床構造の縦断面図である。
【図４】床構造の縦断面図である。
【図５】床構造の縦断面図である。
【図６】床を形成する作業の流れを示す図である。
【図７】形成途上の床構造を示す図である。
【図８】形成途上の床構造を示す図である。
【図９】形成途上の床構造を示す図である。
【図１０】床構造の他の例を示す縦断面図である。
【図１１】床構造の他の例を示す縦断面図である。
【図１２】床構造のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１３】床構造のさらに他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    床構造
８    無収縮モルタル
１１    床材
１２    根太材
２１    アンカー
３０，３０ｂ    ネジ部材
３１    六角ボルト
３２，３２ｂ    板部材
９０    スラブコンクリート
２１１    雌ネジ部
３１１    雄ネジ部
Ｓ１〜Ｓ６    ステップ
【図１】
2006112194.tif 000003
【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】
2006112194.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006112194.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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