(57)【要約】【課題】斜面に工作物を設置する際に、そのコストを低減すること。【解決手段】本発明の支持構造は、斜面に工作物を支持する支持構造であって、地中に定着される一端部と、地上に突出する他端部とを有し、緊張力が導入されるアンカー材と、前記斜面に沿って設けられ、前記一端部が定着されて前記アンカー材の緊張力を受圧する受圧板と、を備え、前記工作物が前記受圧板に接続される。【選択図】図２
2015117466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面に工作物を支持する支持構造であって、
地中に定着される一端部と、地上に突出する他端部とを有し、緊張力が導入されるアンカー材と、
前記斜面に沿って設けられ、前記他端部が定着されて前記アンカー材の緊張力を受圧する受圧板と、を備え、
前記工作物が前記受圧板に接続される、
ことを特徴とする支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の支持構造であって、
一組の前記アンカー材及び前記受圧板により前記工作物を支持する、
ことを特徴とする支持構造。
【請求項３】
請求項１に記載の支持構造であって、
前記工作物が、
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルを支持する架台と、を備え、
前記架台は、
前記太陽電池パネルが設置される枠体と、
前記枠体と前記受圧板との間の脚部と、を備える、
ことを特徴とする支持構造。
【請求項４】
請求項１に記載の支持構造であって、
前記工作物は、
前記他端部が挿通する開口部を有し、前記他端部に係止される支圧板と前記受圧板との間に挟持される接続部材を備える、
ことを特徴とする支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は斜面に工作物を設置する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜面の有効利用として、太陽電池パネル等の工作物を設置することが提案されている。工作物を支持する構造としては、コンクリート基礎や鋼管杭を構築するものが提案されている。例えば、特許文献１には単一置き基礎形式で無筋コンクリート構造の基礎構造を開示されている。特許文献２には地盤に杭やアンカーを設けて工作物を支持するものが開示されている。特許文献３にはセメント構造物を設けて工作物を支持するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１２９２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２２３２０号公報
【特許文献３】特開平７−３１０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のものは、例えば、３０度以上の比較的急な斜面では大幅な造成が必要となる。特許文献２のものも杭や造成が大がかりとなり易く、施工に有利な土地の選定が必要と考えられる。特許文献３のものは斜面全体に及ぶセメント構造物を必要とし、やはり施工が大がかりとなり易い。
【０００５】
本発明の目的は、斜面に工作物を設置する際に、そのコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、斜面に工作物を支持する支持構造であって、地中に定着される一端部と、地上に突出する他端部とを有し、緊張力が導入されるアンカー材と、前記斜面に沿って設けられ、前記他端部が定着されて前記アンカー材の緊張力を受圧する受圧板と、を備え、前記工作物が前記受圧板に接続される、ことを特徴とする支持構造が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、斜面に工作物を設置する際に、そのコストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る支持構造を適用した斜面構造物の斜視図。
【図２】（Ａ）は図１の斜面構造物の構造説明図、（Ｂ）はアンカー材の端部の定着構造の説明図。
【図３】（Ａ）は接続部材を組み付けた受圧板の平面図、（Ｂ）は接続部材と受圧板の分解図。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は図１の斜面構造物の施工手順の例の説明図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はグラウンドアンカーの点検方法の説明図。
【図６】（Ａ）は斜面に対する図１の斜面構造物の配置例を示す図、（Ｂ）は太陽電池パネルの他の設置態様を示す図。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は架台の固定構造の別例を示す図。
【図８】（Ａ）は接続部材の平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は図７の例の斜面構造物の施工手順の例の説明図。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は図７の例の斜面構造物の施工手順の例の説明図。
【図１０】別例の斜面構造物の構造説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係る支持構造１を適用した斜面構造物Ａの斜視図、図２（Ａ）は斜面構造物Ａの構造説明図であり、斜面Ｓに対する設置態様を示す部分断面図である。斜面構造物Ａは、支持構造１と工作物２とを備える。支持構造１は工作物２を斜面Ｓに支持する。
【００１０】
工作物２は、本実施形態の場合、発電設備であるがこれに限られず、他の用途（例えば、看板、アンテナ等）にも適用可能である。工作物２は、太陽電池モジュール２０と、太陽電池モジュール２０を支持する架台２１とを備える。架台２１は、枠体２１１と脚部２１２とを備える。枠体２１１は横方向に互いに平行に延びる複数の棒状部材２１１ａと、縦方向に互いに平行に延びる複数の棒状部材２１１ｂとを組み合わせて平面的な枠体を構成している。脚部２１２は、枠体２１１と、後述する受圧板１１との間に設けられて枠体２１１を受圧板１１に支持させる。棒状部材２１１ａ及び２１１ｂ並びに脚部２１２は例えば、鋼管、鋼棒、山形鋼等の形鋼を用いることができる。
【００１１】
太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池パネルを平面的に配置して全体として板状に構成されており、枠体２１１に固定されている。本実施形態の場合、太陽電池モジュール２０及び枠体２１１は斜面Ｓと平行となるように配置されている。
【００１２】
図１、図２（Ａ）に加えて図２（Ｂ）を参照して支持構造１について説明する。図２（Ｂ）はアンカー材１０の他端部１０ｃの定着構造の説明図である。
【００１３】
支持構造１は、アンカー材１０と、受圧板１１と、支圧板１２とを備え、法面崩壊対策用のグラウンドアンカーを構成している。アンカー材１０は、斜面Ｓに穿孔された挿入孔Ｈに挿入され、地中の安定地盤に到達している。アンカー材１０は、安定地盤に定着される一端部１０ａと、引張部を構成する中間部１０ｂと、地上に突出する他端部１０ｃとを備える。
【００１４】
挿入孔ＨにはグラウトＧが注入されており、一端部１０ａはグラウトＧにより安定地盤に定着される。引張部は、例えば、一端部１０ａと他端部１０ｃとを結ぶ緊張材と、緊張材を被覆するシースを備える。緊張材は例えばＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線等を採用可能である。他端部１０ｃにはネジが形成されている。
【００１５】
受圧板１１及び支圧板１２は、それぞれ、他端部１０ｃが挿通する開口部１１ａ、１２ａが形成されており、他端部１０ｃは開口部１１ａ、１２ａを通ってその上方に突出する。他端部１０ｃにはナット１７が螺着され、支圧板１２がナット１７により他端部１０ｃに係止されると共に他端部１０ｃが受圧板１１に定着される。ナット１７の締結により、アンカー材１０に緊張力が導入され、受圧板１１はアンカー材１０の緊張力を受圧する。本実施形態では、グラウンドアンカーの頭部定着方式をナット定着としたが、くさび定着等、他の定着方式でもよい。他端部１０ｃは、防錆用のキャップ１６で被覆されている。
【００１６】
受圧板１１は独立受圧板であり、１つのアンカー材１０に対して１つの受圧板１１が設けられる。本実施形態の場合、受圧板１１は鋼製の既製受圧板を想定するが、プレキャストコンクリート製の既製受圧板であってもよい。受圧板１１は斜面Ｓに沿って設ければよく、本実施形態では直接接地しているが、斜面Ｓの起伏が大きい場合等には、受圧板１１と斜面Ｓとの間に弾性材等を介在させてもよい。支圧板１２は例えば鋼板である。
【００１７】
工作物２は、接続部材１３及び１４を介して受圧板１１に接続されている。図１、図２（Ａ）及び（Ｂ）に加えて図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して接続部材１３及び１４について説明する。図３（Ａ）は接続部材１３及び１４を組み付けた受圧板１１の平面図、図３（Ｂ）はその分解図である。
【００１８】
本実施形態の場合、受圧板１１は平面視で略正方形をなしており、その隅部には端板１０ｂ、１０ｃが固着されている。接続部材１３及び１４は、本実施形態の場合、棒状の鋼材であり、特に断面Ｌ字型のアングル材としている。接続部材１３及び１４は、端部に孔１３ａ、１４ａが設けられており、ボルトを孔１３ａ、１４ａに挿入してナットで締結することにより、互いに連結されて全体として正方形の枠状に形成される。
【００１９】
接続部材１３は孔１３ｂを有しており、孔１３ｂと端板１０ｂに設けられている孔とにボルトを挿入してナットで締結することで受圧板１１に固定される。接続部材１４は連結板１５を介して端板１０ｃに固定される。接続部材１４は孔１４ｂを有しており、孔１４ｂと連結板１５に設けられている孔とにボルトを挿入してナットで締結することで接続部材１４と連結板１５とが固定される。また、連結板１５には別の孔が設けられており、この別の孔と端板１０ｃに設けられている孔とにボルトを挿入してナットで締結することで受圧板１１に固定される。こうして接続部材１４も受圧板１１に固定される。
【００２０】
工作物２は、その脚部２１２の端部が接続部材１４にボルト締結される。脚部２１２の端部と接続部材１４とにはそれぞれ不図示の孔が設けられており、これらの孔にボルトを挿入してナットで締結する。接続部材１３及び１４と受圧板１１との固定や、接続部材１４と工作物２との固定には、ボルト締結以外の固定構造も採用可能であるが、ボルト締結の場合、締結解除により分解することができ、設置後のメンテナンス性の点で有利である。
【００２１】
係る構成からなる支持構造１は、接続部材１３及び１４を介して工作物２が受圧板１１に接続され、斜面Ｓ上で工作物２を支持することができる。支持構造１は既に述べたとおり、グラウンドアンカーを構成しており、斜面Ｓの法面崩壊を防止すると共にグラウンドアンカー頭部で工作物２を支持する構成である。換言すると、既設のグラウンドアンカーを利用して支持構造１とし、工作物２を支持することも可能となる。
【００２２】
一般に、法面崩壊対策用のグラウンドアンカーは、一本あたり、数十ｋＮから千ｋＮ程度の荷重で受圧板を斜面に押さえつけることで、斜面を安定化させている。本実施形態では、その荷重の一部を利用して工作物２を支持している。工作物２を支持することにより、アンカー材１０によって斜面Ｓを押さえつける力は減少するが、工作物２の支持負担分を見込んでグラウンドアンカーを設計して新設するか、支持負担分の余力を有する既設のグラウンドアンカーを利用すればよい。
【００２３】
本実施形態では、一組のアンカー材１０及び受圧板１１により１つの工作物２を支持している。複数組のアンカー材１０及び受圧板１１により１つの工作物２を支持する構成も採用可能であるが、本実施形態のように一組のアンカー材１０及び受圧板１１により１つの工作物２を支持する方が、工作物２の接続作業が簡易であり、また、工作物２の向き調整等が容易である。本実施形態のように、工作物２が太陽電池パネルを備える発電設備の場合、太陽電池パネルの設置方向の制御が比較的容易なものとなる。
【００２４】
本実施形態では、受圧板１１が斜面Ｓに配置可能であれば施工できる。１つの受圧板１１に対してアンカー材１０を１つとすることで受圧板１１の小型化が図れ、その面積は数ｍ×数ｍ程度である。したがって、斜面Ｓが不陸であっても、不陸調整が不要か又はその範囲は小さく済み、斜面Ｓの大幅な造成は不要であり、斜面Ｓに工作物２を設置する際に、そのコストを低減することが可能となる。また、斜面Ｓの大幅な造成を要しないので、３０度を超える急斜面に対して工作物２を設置することも可能である。
【００２５】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は斜面構造物Ａの施工手順の例を示す説明図である。図４（Ａ）に示すように、まず、斜面に支持構造１を施工する。接続部材１３及び１４は、受圧板１１に固定しておくが、これは、工場で事前に行っておいてもよい。支持構造１として既設のグラウンドアンカーを利用する場合には、支持構造１の施工自体が不要となり、そのコストを低減できる。また、新設の場合であっても、工作物２の設置対象斜面の法面崩壊対策も要求されている場合には、工作物２の支持と法面崩壊対策とを同時に行うことができ、別々に施工する場合よりも安価に施工できる。また、支持構造１の施工自体も、一般的なグラウンドアンカー工法をそのまま利用できるので、特殊な作業が無く、その分のコストアップも勿論無い。
【００２６】
支持構造１の施工に並行して、図４（Ｂ）に示すように工作物２を構築する。同図の例では、工作物２を平地で地組みする場合を例示している。次に、図４（Ｃ）に示すように、工作物２を揚重機で吊り上げて支持構造１上に降下させ、接続部材１４に接続する。本実施形態の場合、ボルト締結による接続なので、接続作業も簡易である。以上により、斜面構造物Ａが完成する。平地で地組みする場合、太陽電池パネル２０ａまで地組みしてもよい。
【００２７】
支持構造１を法面崩壊対策としても利用する場合、グラウンドアンカーの点検が必要となる。そこで、受圧板１１周辺を観察できることが好ましい。図５（Ａ）〜（Ｃ）はグラウンドアンカーの点検方法の説明図である。
【００２８】
図５（Ａ）の例は、架台２１の設計によって点検可能とするものである。同図の例では斜面Ｓから枠体２１１までの高さｈが１５００ｍｍ以上とされている。作業者Ｍが架台２１の内側に進入できるので、受圧板１１周辺の点検が可能である。点検の際の工作物２の転落を防止するため、ワイヤー等の線材３により、工作物２を地面又は別の支持構造１に連結してもよい。
【００２９】
風力が大きい環境下では、高さｈを大きく確保することが困難な場合がある。その場合、図５（Ｂ）に示すように、受圧板１１上方の太陽電池パネル２０ａを取り外し可能としておき、作業者Ｍが受圧板１１上に進入できるようにしてもよい。或いは、図５（Ｃ）に示すように、工作物２を揚重機で吊り上げて移動して作業を行うようにしてもよい。工作物２と接続部材１４とをボルト締結としておくことで、工作物２の分離作業も容易である。
【００３０】
支持構造１を法面崩壊対策としても利用する場合、法面の異常点検が容易であることが好ましい。複数の斜面構造物Ａを密に配置する場合、太陽電池モジュール２０によって法面が覆われて視認性が悪くなる場合がある。そこで、例えば、図６（Ａ）に示すように配置することが挙げられる。同図は、専ら法面崩壊対策用の支持構造１と、斜面構造物Ａとを混在させた例を示す斜面Ｓの正面視図であり、複数の斜面構造物Ａを市松模様状に配置した例を示す。隣接する工作物２間にスペースがあるため、法面の目視確認が容易に可能となる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、太陽電池モジュール２０及び枠体２１１を斜面Ｓと平行となるように配置したが、架台２１の構成によって、太陽電池モジュール２０を斜面Ｓに対して傾斜させてもよい。図６（Ｂ）はその一例を示す。同図の例では、太陽電池モジュール２０及び枠体２１１が上側で相対的に斜面Ｓに近く、下側で相対的に斜面Ｓから遠くなっている。このように太陽電池モジュール２０を斜面Ｓに対して傾斜させることで、例えば、太陽光を受光し易くすることができる。傾斜の方向は、同図のように上下以外に左右であってもよい。一組のアンカー材１０及び受圧板１１により１つの工作物２を支持する構成とすることで、脚部２１２の長さなどの調整のみで太陽電池モジュール２０の向き調整が可能である。
【００３２】
＜第３実施形態＞
工作物２と受圧板１１との接続に、アンカー材１０の緊張力を利用してもよい。図７（Ａ）及び（Ｂ）はその一例を示す。図７（Ａ）は工作物２と受圧板１１との接続に接続部材２２を用いた斜面構造物Ａの構造説明図であり、斜面Ｓに対する設置態様を示す部分断面図である。図７（Ｂ）はアンカー材１０の他端部１０ｃの定着構造の説明図である。図８（Ａ）は接続部材２２の平面図である。
【００３３】
主に図８（Ａ）を参照して、接続部材２２は、角型の鋼板であり、その中央部には他端部１０ｃが挿通する開口部２２ａが形成されている。接続部材２２の隅部には、脚部２１２を接続するための、スタッドボルト２２ｂが植設されている。スタッドボルト２２ｂは１つの脚部２１２に対して４つ設けられており、ナットで脚部２１２を締結することで脚部２１２を固定する。脚部２１２は、本実施形態の場合、接続部材２２から放射状に延びる構成としている。
【００３４】
接続部材２２にはまた、受圧板１１とボルト締結するための孔２２ｃが複数形成されている。図７（Ｂ）に示すように、受圧板１１には、ボルト２３が一体的に設けられて、その上方に突出している。孔２２ｃにボルト２３を挿通してナットで締結することで、受圧板１１に接続部材２２を固定する。
【００３５】
主に図７（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、接続部材２２は支圧板１２と受圧板１１との間に介装される。アンカー材１０を緊張するボルト１７を締め付けると、接続部材２２は支圧板１２と受圧板１１との間に挟持され、アンカー材１０の緊張力とボルト２３とによって工作物２が受圧板１１に固定される。アンカー材１０の緊張力を利用するので、第１実施形態よりも接続力或いは支持力を向上することが可能である。
【００３６】
図８（Ｂ）及び（Ｃ）並びに図９（Ａ）及び（Ｂ）は本実施形態における斜面構造物Ａの施工手順例を示している。
【００３７】
図８（Ｂ）に示すように、まず、斜面Ｓにアンカー材１０が施工される。アンカー材１０の施工に並行して、図８（Ｃ）に示すように工作物２を構築する。同図の例では、工作物２を平地で地組みする場合を例示している。工作物２には受圧板１１と接続部材２２とを固定してユニット化しておく。平地で地組みする場合、太陽電池パネル２０ａまで地組みしてもよい。
【００３８】
次に、図９（Ａ）に示すように、図８（Ｃ）のユニットを揚重機で吊り上げてアンカー材１０上に降下させ、他端部１０ｃに受圧板１１及び接続部材２２に挿通させる。続いてアンカー材１０の緊張作業を行う。図９（Ｂ）に示すように、他端部１０ｃに支圧板１２を挿通させ、ナット１７を螺着する。ナット１７を締結することにより、アンカー材１０を緊張させる。その後、キャップ１６で他端部１０ｃを被覆して本実施形態の斜面構造物Ａが完成する。
【００３９】
既設のグラウンドアンカーを利用する場合、アンカー材の緊張を一旦解除すれば、同様の手順で作業を行って、アンカー材を再緊張することで本実施形態の斜面構造物Ａを施工することが可能である。
【００４０】
＜第４実施形態＞
上記各実施形態では、太陽電池モジュール２０を利用したものを例示したが、他の発電装置を用いたもの、或いは、他の発電装置を併用したものであってもよい。図１０の斜面構造物Ｂは、太陽電池モジュール２０に加えて風力発電装置２４を設けたものである。風力発電装置２４は、架台２１上に立設された風車式の発電装置である。このような複合発電設備も構築可能である。
【００４１】
なお、同図の例では太陽電池モジュール２０と風力発電装置２４とを共通の架台２１で支持することとしたが、風力発電装置２４の振動が太陽電池モジュール２０に伝搬することを低減するため、個別に架台を設けて両者を縁切りしてもよい。
【図１】
2015117466.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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