(57)【要約】【課題】  短時間で防水層の防水性を低下させずに構造体に架台を設置することができる防水アンカー装置、およびこれを用いた架台の設置方法を提供する。【解決手段】  防水アンカー装置１を、構造体２に一部が埋設された状態で構造体２に固定され、一部を除く残余の部分が構造体２から突出するアンカー体５と、アンカー体５の残余の部分が挿通可能な挿通孔２０が形成されるとともに、外周部と挿通孔２０に臨む内周部との間に形成される環状の突部２１を有する金属製の座金本体１５と、座金本体１５の突部２１が形成される一表面上に設けられ、伸縮性を有する環状のシート体１７と、アンカー体５の残余の部分に締結される締結部材１２とによって構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮性を有する防水層によって被覆された構造体に架台を固定するための防水アンカー装置であって、
前記構造体に一部が埋設された状態で前記構造体に固定され、前記一部を除く残余の部分が構造体から突出するアンカー体と、
前記防水層に対向するように設けられ、前記アンカー体の前記残余の部分が挿通可能な挿通孔が形成されるとともに、前記構造体の防水層に対向する表面に、前記挿通孔を外囲するように形成される環状の突部を有する金属製の座金本体と、
座金本体の前記環状の突部が形成される一表面上に設けられ、伸縮性を有する環状のシート体と、
前記アンカー体の前記残余の部分に螺着される締結部材とを含むことを特徴とする防水アンカー装置。
【請求項２】
前記シート体は、前記座金本体の一表面に接着されることを特徴とする請求項１記載の防水アンカー装置。
【請求項３】
前記シート体は、前記座金本体の一表面に一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の防水アンカー装置。
【請求項４】
前記座金本体の前記挿通孔に挿通された前記アンカー体の残余の部分と、前記座金本体との間の隙間を水密に塞ぐ補助座金とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の防水アンカー装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の防水アンカー装置によって前記架台を前記構造体に固定して設置することを特徴とする架台の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体に架台を設置する際に用いられる防水アンカー装置、およびこれを用いた架台の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高層建物などの構造体の屋上の床スラブには、地球環境保護などの要求から太陽電池パネルが設置されることが多くなってきている。太陽電池パネルは、構造体に取り付けられた架台に固定されて設けられる。架台は、構造体の屋上の床スラブをドリルなどの穿孔工具によって穿孔してアンカー体を埋設し、このアンカー体にナットなどの締結部材を用いて固定されて設置される。
【０００３】
しかしながら、構造体の屋上の床スラブには、雨水などの浸入を防ぐために、コンクリートスラブの表面に防水層が設けられているので、床スラブを穿孔し、締結部材アンカー体を用いて架台を固定する手法では、床スラブを穿孔することによって、床スラブの防水層が破壊され、構造体の防水性が低下してしまう。
【０００４】
このような問題を解決するための防水アンカー装置、およびこれを用いた架台の設置方法に係る従来技術は、たとえば特許文献１に記載されている。この従来技術では、アンカー体を構造体の防水層を有する床スラブに打ち込み、前記アンカー体の周辺に新たな防水層を設け、アンカー体の周囲にシーリングを打設し、前記アンカー体に架台を固定している。
【０００５】
また他の従来技術として、たとえば特許文献２には、熱硬化性の不飽和ポリエステル樹脂を主成分とするカプセル入りのケミカルアンカーを用いて構造体に架台を取り付け、外気温で不飽和ポリエステル樹脂を硬化させた後、アンカー周辺にシーリングを打設し、構造体の防水性の低下を防ぐ工法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２５９５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される従来技術では、構造体の防水性の低下を防ぐために、新たな防水層を設ける必要があり、部品点数が多くなるばかりか、架台の取り付けに必要な作業工程数が多くなり、架台の取り付けに時間がかかるという問題がある。
【０００８】
また特許文献２に記載される前記他の従来技術では、不飽和ポリエステル樹脂が硬化するまでに長時間を要し、この間に構造体の防水性が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、短時間で防水層の防水性を低下させずに構造体に架台を設置することができる防水アンカー装置、およびこれを用いた架台の設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、伸縮性を有する防水層によって被覆された構造体に架台を固定するための防水アンカー装置であって、
前記構造体に一部が埋設された状態で前記構造体に固定され、前記一部を除く残余の部分が構造体から突出するアンカー体と、
前記防水層に対向するように設けられ、前記アンカー体の前記残余の部分が挿通可能な挿通孔が形成されるとともに、前記構造体の防水層に対向する表面に、前記挿通孔を外囲するように形成される環状の突部を有する金属製の座金本体と、
座金本体の前記環状の突部が形成される一表面上に設けられ、伸縮性を有する環状のシート体と、
前記アンカー体の前記残余の部分に螺着される締結部材とを含むことを特徴とする防水アンカー装置である。
【００１１】
また本発明は、前記シート体は、前記座金本体の一表面に接着されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記シート体は、前記座金本体の一表面に一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記座金本体の前記挿通孔に挿通された前記アンカー体の残余の部分と、前記座金本体との間の隙間を水密に塞ぐ補助座金とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記防水アンカー装置によって前記架台を前記構造体に固定して設置することを特徴とする架台の設置方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、座金本体には環状の突部が設けられるので、開口部を囲むように押圧力の高い領域が環状に形成される。これによって、アンカー体の打設のために発生した防水層の開口部を、その半径方向外方の領域で締結部材の締込みと同時に止水することができる。したがって、架台を防水層の防水性を低下させずに、かつ、短期間に設置することができる。
【００１６】
また本発明によれば、前記座金本体の一表面にはシート体が接着されるので、シート体と防水層との接触領域におけるシール性を向上することができ、これによって、防水アンカー装置の防水性を向上することができる。
【００１７】
また本発明によれば、シート体は前記座金本体の一表面に一体成形されているので、部品点数を増やすことなく、防水アンカー装置の防水性を向上することができる。
【００１８】
また本発明によれば、補助座金によって座金本体の挿通孔に挿通されたアンカー体の残余の部分と、座金本体との間の隙間を水密に塞ぐことができるので、防水アンカー装置の防水性をさらに向上することができる。
【００１９】
また本発明によれば、架台は、前記防水アンカー装置によって構造体に固定して設置されるので、短時間で防水層の防水性を低下させずに構造体に架台を設置することができる架台の取付方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る防水アンカー装置を示す拡大断面図である。
【図２】図１の上方から見た防水座金の平面図である。
【図３】図１の下方から見た防水座金の底面図である。
【図４】図２の下方から見た防水座金の側面図である。
【図５】補助座金の拡大断面図である。
【図６】床スラブに設置された防水アンカー装置の防水層に対する押圧力分布を示すグラフである。
【図７】架台が複数の防水アンカー装置によって床スラブに設置された状態を示す正面図である。
【図８】図７の上方から見た架台の平面図である。
【図９】伸縮連結手段付近の拡大断面図である。
【図１０】防水アンカー装置を用いた架台の設置方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】防水アンカー装置の床スラブへの取付手順を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る防水アンカー装置１を示す拡大断面図である。本実施形態の防水アンカー装置１は、中空のアンカー本体１０と、アンカー本体１０に挿入されるアンカーピン１１と、アンカー本体１０に螺着される締結部材としてのナット１２と、アンカー本体１０が挿通される防水座金１３とを含んで構成される。防水アンカー装置１は、伸縮性を有する防水層３によって被覆された構造体２に固定されて用いられる。
【００２２】
アンカー本体１０は、略円筒状に形成されたステンレス鋼などの耐腐食性の高い金属から成り、軸線方向一方側の外周部には、外ねじが刻設されている。アンカー本体１０の前記軸線方向他方側には、アンカー本体１０の軸線に沿って延びる複数の切欠きによって周方向に分割された複数の図示しないアンカー片が形成される。
【００２３】
アンカーピン１１は、ステンレス鋼などの耐腐食性の高い金属から成る棒状の部材であり、アンカー本体１０を挿通して設けられ、一部がアンカー本体１０から露出している。アンカーピン１１は、ハンマーなどで打撃されることによって、アンカー本体１０の内部から各アンカー片を押圧して拡開させることによって、各アンカー片が予め床スラブに穿孔された開口部６の内周面に噛み込み、アンカー本体１０が抜け止めされる。アンカー体５は、アンカー本体１０とアンカーピン１１とによって構成される。
【００２４】
構造体２は、たとえばコンクリートなどで形成される下地層４と、前記下地層４を被覆する防水層３とを含む。前記防水層３は、厚みｔ１が１．２ｍｍ〜２．５ｍｍのアスファルトシートなどの伸縮性を有する材料によって実現される。
【００２５】
図２は図１の上方から見た防水座金１３の平面図であり、図３は図１の下方から見た防水座金１３の底面図であり、図４は図２の下方から見た防水座金１３の側面図である。防水座金１３は、座金本体１５と、補助座金１６とを含む。
【００２６】
座金本体１５は、円盤状に形成される金属製の部材である。座金本体１５は、アンカー体１０を挿通可能な挿通孔２０と、前記挿通孔２０に臨む内周部と外周部との間に形成される円環状の突部２１と、前記突部２１よりも内周部よりに形成される中央凸部２２と、前記突部２１が突出する側とは反対側の他表面側に設けられ、補助座金１６が嵌まり込む中央凹所２３と、前記他表面側に設けられ、前記突部２１と同一の半径を有する円環状の外周凹溝２４とを含んで構成される。座金本体１５は、たとえばアルミニウム合金のプレス形材によって実現される。
【００２７】
シート体１７は、円環状の部材であり、座金本体１５の前記突部２１が突出する一表面部に接着されて設けられる。シート体１７は、座金本体１５と一体成形されてもよい。シート体１７は、たとえばウレタンゴムによって実現される。
【００２８】
図５は補助座金１６の拡大断面図である。補助座金１６は、円環状のリテーナ２６と、シール部材２７とを含む。リテーナ２６は、アンカー本体１０が挿通される挿通孔２８を有する。リテーナ２６は、挿通孔２８に突出する環状の嵌合凸部５０を有し、その外形寸法は前記中央凹所２３と同一である。シール部材２７は、リテーナ２６の挿通孔２８に嵌合可能な外形を有し、その外周には前記嵌合凸部５０が嵌り込む嵌合凹部５１が形成される。シール部材２７は、アンカー体１０の外ねじのねじ山に嵌り込む３つの内向き突部５２を有する。シール部材２７は、たとえばウレタンゴムによって実現される。
【００２９】
図６は床スラブに設置された防水アンカー装置１の防水層３に対する押圧力分布を示すグラフである。同図において、防水アンカー装置１の中心軸線を含む仮想一平面で切断したときの断面における床スラブの表面に対する押圧力分布を示す。前記防水座金１３がアンカー体５によって床スラブに固定された状態では、円環状の突部２１によって矢符Ｐｍａｘで示すように、押圧力の高い領域が環状に形成される。これによって、アンカー体５の打設のために発生した防水層３の開口部６を、その半径方向外方の領域でナット１２の締込みと同時に止水することができる。
【００３０】
図７は架台７が複数の防水アンカー装置１によって床スラブ１００に設置された状態を示す正面図であり、図８は図７の上方から見た架台７の平面図であり、図９は伸縮連結手段３４付近の拡大断面図である。架台７は、４本の脚部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと、各脚部材３０ａ〜３０ｄの長手方向一端部に固定される４本の上連結部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、各脚部材３０ａ〜３０ｄの長手方向他端部よりも前記長手方向一端部寄りの部分に固定される４本の下連結部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと、前記各上連結部材３１ａ〜３１ｄのうち、平行に配置される一対の上連結部材３１ｃ，３１ｄの長手方向中央部に、長手方向両端部が固定される中央支持部材３３と、中央支持部材３３に設けられる伸縮連結手段３４とを含む。
【００３１】
前記各脚部材３０ａ〜３０ｄ、各上連結部材３１ａ〜３１ｄおよび各下連結部材３２ａ〜３２ｄは、断面が略Ｌ字状の形鋼材によって実現される。前記中央支持部材３３は、断面が略Ｃ字状の形鋼材によって実現される。各脚部材３０ａ〜３０ｄは、略鉛直に互いに間隔をあけて平行に配置され、各上連結部材３１ａ〜３１ｄの各長手方向両端部および各下連結部材３２ａ〜３２ｄの各長手方向両端部は、各脚部材３０ａ〜３０ｄにたとえば溶接して連結されてもよく、ボルトおよびナットによって連結されてもよく、リベットによって連結されてもよい。
【００３２】
伸縮連結手段３４は、ボルト６０と、円筒状の緩衝スリーブ６１と、圧縮コイルばね６２と、ばね受けリング６３と、ナット６４と、外カバー体６６と、内カバー体６７とを含む。中央支持部材３３の長手方向の中央部には、前記ボルト６０の軸部が挿通されるボルト軸孔４０が形成される。中央支持部材３３の前記ボルト軸孔４０の周囲の壁部の下面には、前記緩衝スリーブ６１の上端面が支持される。緩衝スリーブ６１の下端面には、金属製の円環状の座板６５が接合される。前記座板６５は、中央孔４１を有し、その軸線が前記中央支持部材３３のボルト軸孔４０の軸線と共通な一直線を成すように配置される。
【００３３】
緩衝スリーブ６１は、円筒状に形成され、その中央に前記ボルト６０が挿通されるボルト挿通孔４２が形成される。緩衝スリーブ６１は、たとえばシリコーンゴムから成り、電気絶縁性を有する。緩衝スリーブ６１は、その軸線が前記中央支持部材３３のボルト軸孔４０の軸線と共通な一直線を成すように配置される。圧縮コイルばね６２は、電気絶縁性塗料によって被覆され、電気絶縁性を有する。ばね受けリング６３は、ボルト６０が挿通される中央孔４３を有し、その軸線が前記中央支持部材３３のボルト軸孔４０の軸線と共通な一直線を成すように配置される。
【００３４】
外カバー体６６は、可撓性および電気絶縁性を有する合成樹脂から成る円筒状の部材である。外カバー体６６は、圧縮コイルばね６２を外囲して設けられる。内カバー体６７は、可撓性および電気絶縁性を有する合成樹脂から成る円筒状の部材である。内カバー体６７は、ボルト６０の軸部の一部を外囲して設けられ、圧縮コイルばね６２とボルト６０とが接触するのを防ぐ。
【００３５】
伸縮連結手段３４は、座板６５、緩衝スリーブ６１、圧縮コイルばね６２、およびばね受けリング６３がこの順でボルト６０に挿通され、ナット６４で締結されて中央支持部材３３に固定される。太陽電池パネル８は、伸縮連結手段３４のボルト６０の軸部にブラケットなどの取付部材９を介して固定されて設置される。
【００３６】
図１０は防水アンカー装置１を用いた架台７の設置方法を説明するためのフローチャートであり、図１１は防水アンカー装置１の床スラブ１００への取付手順を示す断面図であり、図１１（１）は、床スラブ１００を穿孔して開口部６が形成された状態を示し、図１１（２）は開口部６にノズル部材８１を挿入した状態を示し、図１１（３）は開口部６にアンカー体５を挿入した状態を示し、図１１（４）はアンカーピン１１を打込む状態を示し、図１１（５）はアンカー体５の打設完了状態を示す。
【００３７】
まず、ステップＳ１で架台の設置作業が開始され、ステップＳ２で、コンクリート用ドリルなどの穿孔工具８０によって図１１（１）に示すように、床スラブ１００を防水層３上から垂直に穿孔して、図１１（２）に示すように開口部６を形成する。ステップＳ３で開口部６内には、前記穿孔によって発生した切粉が残留しているため、開口部６にノズル部材８１を挿入し、このノズル部材８１のノズル孔から圧縮空気を噴出させて、開口部６から前記切粉を排出する。
【００３８】
開口部６内の切粉を除去すると、開口部６内にセメントモルタルなどの充填材７０を充填し、ステップＳ４で開口部６の軸線上に防水座金１３を補助座金１６とともに設置し、ステップＳ５でナット１２を装着したアンカー体５を、図１１（３）に示すように、防水座金１３および補助座金１６の各挿通孔２０を介して開口部６内へ挿入する。
【００３９】
次に、ステップＳ６で、アンカーピン１１をハンマーなどの打込み工具によって図１１（４）に示すように打撃し、アンカー本体１０の各アンカー片を開口部６内で拡開させた後、ステップＳ７でアンカー本体１０の開口部６から突出する部分にナット１２を螺着して締付け、架台７を乗載してもう１つのナットを螺着して締付けて固定し、ステップＳ８で架台７の設置作業が終了する。
【００４０】
本実施形態によれば、座金本体１５には円環状の突部２１が設けられるので、開口部６の周囲に環状の押圧力の高い領域を形成することができる。これによって、アンカー体５の打設のために発生した防水層３の開口部６を、その半径方向外方の領域でナット１２の締込みと同時に止水することができる。したがって、架台７を短時間で防水層３の防水性を低下させずに設置することができる。
【００４１】
また本実施形態によれば、座金本体１５の一表面にはシート体１７が接着されるので、シート体１７が防水層３に密着することによって、シート体１７と防水層３との接触領域におけるシール性を向上することができる。これによって、防水アンカー装置１の防水性を向上することができる。
【００４２】
また本実施形態によれば、シート体１７は前記座金本体１５の一表面に一体成形されているので、部品点数を増やすことなく、防水アンカー装置１の防水性を向上することができる。
【００４３】
また本実施形態によれば、補助座金１６によって座金本体１５の挿通孔２０に挿通されたアンカー体５の残余の部分と、座金本体１５との間の隙間を水密に塞ぐことができるので、防水アンカー装置１の防水性をさらに向上することができる。
【００４４】
また本実施形態によれば、架台７は、前記防水アンカー装置１によって構造体２に固定して設置されるので、架台７を短時間で防水層３の防水性を低下させずに構造体２に設置することができる架台の取付方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  防水アンカー装置
２  構造体
３  防水層
４  下地層
５  アンカー体
６  開口部
７  架台
８  太陽電池パネル
１３  防水座金
１５  座金本体
１６  補助座金
１７  シート体
２１  突部
２２  中央突部
２３  中央凹部
２６  リテーナ
２７  シール部材
２８  挿通孔
３０  脚部材
３１  上連結部材
３２  下連結部材
３３  中央支持部材
３４  伸縮連結手段
５０  嵌合凸部
５１  嵌合凹部
５２  内向き突部
【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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