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技術 高剛性定盤設置用のベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルーム

出願人 株式会社大林組
発明者 中村充岸浩行
出願日 2002年9月6日 (18年2ヶ月経過) 出願番号 2002-261644
公開日 2004年4月2日 (16年7ヶ月経過) 公開番号 2004-100214
状態 特許登録済
技術分野 建築環境 床の仕上げ 床の仕上げ 換気3
主要キーワード 接着剤注入穴 アンカーボルト穴 ネジボルト 注入穴 緊結固定 面外剛性 水平レベル コンクリート粉
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年4月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

必要な剛性を確保可能であると共に不要物の発生を抑制しつつ良好な施工発現を可能とする、高剛性定盤設置用ベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルームを提供するを提供する。

解決手段

高剛性定盤の設置位置に応じて躯体上にベースプレートを配置する工程と、レベル調整用ボルト穴におけるレベル調整ボルト螺合度調整によりベースプレートのレベル調整を行う工程と、ねじ切り貫通穴からベースプレートと躯体との間に接着剤注入する工程と、ねじ切り貫通穴における全ネジボルトの螺合程度を調整し、この全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程と、前記接着剤の硬化前に前記ベースプレート上に高剛性定盤を設置し、定盤緊結ボルトを前記緊結ボルト穴に螺合させて緊結固定する工程とを実行する。

概要

背景

半導体工場に代表される精密工場においては、振動嫌う精密機械の設置に高い剛性を有する定盤が用いられる。この定盤はステンレス版やプレキャストコンクリート版あるいはアルミダイキャスト版などが用いられ、その設置に際しては全体のレベルを調整しながら、かつ高い鉛直剛性(例えば、1〜4×108N/m=100〜400tonf/cm)を定盤上で得るための種々の工夫が必要とされている。

概要

必要な剛性を確保可能であると共に不要物の発生を抑制しつつ良好な施工発現を可能とする、高剛性定盤設置用ベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルームを提供するを提供する。高剛性定盤の設置位置に応じて躯体上にベースプレートを配置する工程と、レベル調整用ボルト穴におけるレベル調整ボルト螺合度調整によりベースプレートのレベル調整を行う工程と、ねじ切り貫通穴からベースプレートと躯体との間に接着剤注入する工程と、ねじ切り貫通穴における全ネジボルトの螺合程度を調整し、この全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程と、前記接着剤の硬化前に前記ベースプレート上に高剛性定盤を設置し、定盤緊結ボルトを前記緊結ボルト穴に螺合させて緊結固定する工程とを実行する。   

目的

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであって、必要な剛性を確保可能であると共に不要物の発生を抑制しつつ良好な施工性発現を可能とする、高剛性定盤設置用のベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルームを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

高剛性定盤とのボルト緊結に用いられる定盤緊結ボルト螺合させる複数の緊結用ボルト穴と、躯体との距離を調整するレベル調整ボルトを螺合させる少なくとも3箇所のレベル調整用ボルト穴と、前記緊結用ボルト穴周囲に設けられ全ネジボルトのボルト穴および接着剤注入穴を兼ねる複数のねじ切り貫通穴とを有し、高剛性定盤と略同サイズを備えてなることを特徴とする高剛性定盤設置用ベースプレート

請求項2

前記ベースプレートを用いて高剛性定盤を設置する方法であって、高剛性定盤の設置位置に応じて躯体上にベースプレートを配置する工程と、レベル調整用ボルト穴におけるレベル調整ボルトの螺合程度調整によりベースプレートのレベル調整を行う工程と、ねじ切り貫通穴からベースプレートと躯体との間に接着剤を注入する工程と、ねじ切り貫通穴における全ネジボルトの螺合程度を調整し、この全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程と、前記接着剤の硬化前に前記ベースプレート上に高剛性定盤を設置し、定盤緊結ボルトを前記緊結用ボルト穴に螺合させて緊結固定する工程と、を含むことを特徴とするベースプレートを用いた高剛性定盤の設置方法

請求項3

前記全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程において、全ネジボルト下端と躯体表面との近接距離を0.5mm程度とすることを特徴とする請求項2に記載のベースプレートを用いた高剛性定盤の設置方法。

請求項4

請求項2または3に記載の設置方法により高剛性定盤を設置してなる床構造

請求項5

請求項4に記載の床構造を備えてなることを特徴とするクリーンルーム

技術分野

0001

本発明は、高剛性定盤設置用ベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルームに関する。

0002

半導体工場に代表される精密工場においては、振動嫌う精密機械の設置に高い剛性を有する定盤が用いられる。この定盤はステンレス版やプレキャストコンクリート版あるいはアルミダイキャスト版などが用いられ、その設置に際しては全体のレベルを調整しながら、かつ高い鉛直剛性(例えば、1〜4×108N/m=100〜400tonf/cm)を定盤上で得るための種々の工夫が必要とされている。

0003

この定盤上で最終的に必要とされる鉛直剛性の値は、定盤の面外剛性、定盤を設置する構造体の剛性、そしてそれらをつなぐ接続部剛性の直列接続で決定される。これら3つの剛性のうち1つでも剛性が不足した場合、最終的に定盤上での適宜な剛性を確保することは非常に困難となる。

0004

このような観点に基づき、定盤を躯体上に設置する際に一般的に採用されてきた手法としては、(1)定盤とこれを据える躯体との隙間に薄いプレート等を適宜枚数はさみこむことで定盤のレベル調整をした上で、当該躯体にボルト等で定盤を締め付ける方法や、(2)3点支持したボルト等で定盤のレベルを調整し、躯体と定盤との隙間を接着剤等で埋める方法があった。

背景技術

0005

【特許文献1】
特開平11−324294号公報

0006

しかしながら、従来手法のうち(1)の方法では定盤と躯体との間の隙間を完全にプレートで埋めることは困難で、どうしてもわずか(例:0.1mm以下)な間隙が残されてしまう。このわずかではあるがかなりの確度で生じてしまう間隙は、定盤上で高い鉛直剛性を達成する致命的欠点となる。すなわち、必要としている鉛直剛性は1μm以下の微振動を押さえるために必要とされており、この振幅(1μm)以上の間隙は定盤上での剛性を低下させることにつながるからである。

0007

また、通常、定盤そのものの剛性が高いため、定盤を躯体に緊結するボルトを強固に締めても、前記間隙を強制的に解消して定盤と躯体との完全密着を図ることは現実的に難しいのである。つまり、この従来方法で定盤上での高剛性を達成することには困難を伴う。

0008

一方、(2)の従来方法では、定盤と躯体との間に(1)で生じるような間隙が生じることなく互いに一体化が図れる。しかしながら、接着剤自体の剛性が最終的に定盤上で必要とされる剛性に比べて極めて低いことが欠点となりうる(例えば一般的に用いられるエポキシ接着剤ヤング係数は2〜5×104kgf/cm2程度であるのに対し、コンクリートのヤング係数は2×105kgf/cm2、鉄のヤング係数は2.1×106kgf/cm2となる)。

0009

特に、躯体がコンクリート等で仕上げ面の平滑化が充分でない場合、定盤底面と躯体との間には最大で10mm〜15mmの間隙が生じることがある。この間をすべて接着剤で埋めた場合、接着剤の厚みが大きいことに起因してその剛性が接着剤本来の低いものとしかなりえず、定盤と躯体との設置構造として必要とされる剛性をうることが出来なくなってしまう。他方、定盤と躯体との間に充填される接着剤の厚みを1〜2mm程度に抑えて必要な剛性を確保するとしても、躯体の施工時に極めて高い施工精度が要求され、現実的でない。

0010

加えて、上記従来手法の(1)において、定盤を躯体に締め付けるボルトを躯体中に繰り込む或いはそのボルト穴を形成する際に、コンクリート粉塵を発生させてしまい、このコンクリート粉塵がクリーンルームの雰囲気中に混入してしまう問題も生じている。更に、従来手法(2)では定盤と躯体との間を全て充填して互いに一体化させるためには多量の接着剤を使用することになるが、この多量の接着剤に由来する揮発成分等を忌避するクリーンルームの特性に鑑みると、剛性を確保できるか否かといった施工方法良否よりも施工対象が果たすべき機能や目的に元来そぐわないという根本的な問題に対処できていないことにもなる。

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであって、必要な剛性を確保可能であると共に不要物の発生を抑制しつつ良好な施工性発現を可能とする、高剛性定盤設置用のベースプレート、ベースプレートを用いた高剛性定盤設置方法、高剛性定盤を設置した床構造、およびこの床構造を備えたクリーンルームを提供することを目的とする。

0012

上記目的を達成する本発明の高剛性定盤設置用のベースプレートは、高剛性定盤とのボルト緊結に用いられる定盤緊結ボルト螺合させる複数の緊結用ボルト穴と、躯体との距離を調整するレベル調整ボルトを螺合させる少なくとも3箇所のレベル調整用ボルト穴と、前記緊結用ボルト穴周囲に設けられ全ネジボルトのボルト穴および接着剤の注入穴を兼ねる複数のねじ切り貫通穴とを有し、高剛性定盤と略同サイズを備えてなることを特徴とする。

0013

第2の発明は、前記ベースプレートを用いて高剛性定盤を設置する方法であって、高剛性定盤の設置位置に応じて躯体上にベースプレートを配置する工程と、レベル調整用ボルト穴におけるレベル調整ボルトの螺合程度調整によりベースプレートのレベル調整を行う工程と、ねじ切り貫通穴からベースプレートと躯体との間に接着剤を注入する工程と、ねじ切り貫通穴における全ネジボルトの螺合程度を調整し、この全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程と、前記接着剤の硬化前に前記ベースプレート上に高剛性定盤を設置し、定盤緊結ボルトを前記緊結用ボルト穴に螺合させて緊結固定する工程と、を含むことを特徴とするベースプレートを用いた高剛性定盤の設置方法にかかる。

0014

第3の発明は、第2の発明において、前記全ネジボルト下端を前記注入された接着剤を介して躯体表面にごく近接させる位置決めを行う工程において、全ネジボルト下端と躯体表面との近接距離を0.5mm程度とすることを特徴とする。

0015

第4の発明は、第2または第3の発明に記載の設置方法により高剛性定盤を設置してなる床構造にかかる。

課題を解決するための手段

0016

第5の発明は、第4の発明に記載の床構造を備えてなることを特徴とするクリーンルームにかかる。

0017

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本実施形態における高剛性定盤設置方法の施工状況を示す図である。本実施形態におけるベースプレート10は、例えば厚みが15〜20mm程度の金属板であり、定盤20と略同サイズおよび同形状に形成されたものである。その構造としては図1に示すように、高剛性定盤20とのボルト緊結に用いられる定盤緊結ボルト30を螺合させる複数の緊結用ボルト穴35と、構造躯体(以下、躯体)5との距離を調整するレベル調整ボルト40を螺合させる少なくとも3箇所(図中では便宜上2箇所のみとなっている)のレベル調整用ボルト穴45と、前記緊結用ボルト穴35周囲に設けられ全ネジボルト50のボルト穴および接着剤の注入穴を兼ねる複数のねじ切り貫通穴55とを有するものとなっている。

0018

なお、ベースプレート10の材質としては、定盤に求められる最終的な剛性に応じた適宜な剛性と、接着剤60への耐性などを有するものであれば採用可能である。また、レベル調整ボルト40およびレベル調整用ボルト穴45の設置箇所は定盤およびベースプレートの形状や躯体との設置状況に応じて設定可能であり、その設置箇所も3箇所以上設置するとしてもよい。更に、全ネジボルト50およびねじ切り貫通穴55の設置箇所や設置個数もベースプレートの形状や面積、躯体との設置状況に応じて適宜設定可能である。

0019

以上のようなベースプレートを用い、定盤20を躯体5に設置する本実施形態における実際手順を以下に述べる。まず、高剛性定盤20(以下、単に定盤)の設置位置に応じて躯体5上にベースプレート10を配置する。このベースプレート10は定盤20に比して重量が軽いため、躯体5上での配置作業は容易に行うことが出来る。なお、本実施形態においては、定盤20が設置された床構造を含む躯体5が構造をなす建造物として半導体工場などにおけるクリーンルームを想定することとするが、これに限定されるものではなく、高剛性定盤の設置要求があるあらゆる床構造ならびに構造物に対し本発明は適用可能である。

0020

上記手順に続いて、躯体5上に配置されたベースプレート10に対し、レベル調整用ボルト穴45にレベル調整ボルト40を螺合させる(当初から螺合された状況も含む)。面のレベルを調整するためには最低3点のレベルについてその一致をみるようこの螺合程度を調整することになる。例えば3つのレベル調整ボルト40のレベルをモニタリングしながら互いに少しずつ上下させてこの作業を実行する。これによりベースプレートのレベル調整を行って水平レベルを確保する。

0021

定盤20のレベル調整が実行されたならば、次にねじ切り貫通穴55からベースプレート10と躯体5との間隙70に接着剤60を注入する。この接着剤注入は、その対象領域を定盤緊結ボルト30および全ネジボルトの周辺のみとすることで足りる。よって躯体5と定盤20との間隙70の全領域に亘って接着剤注入を実施する必要は無いのである。ここで用いられる接着剤60は特に限定しないが、施工性、硬化特性、硬化後の剛性といった特性に優れたものであればより好適である。

0022

ねじ切り貫通穴55を通じて間隙70に接着剤60を注入したならば、ねじ切り貫通穴55における全ネジボルト50の螺合程度を調整する処理を続いて行う。ここにおける処理は、全ネジボルト50の下端を前記注入された接着剤60を介して躯体5の表面にごく近接させる位置決めを行うこととなる。例として、全ネジボルト50の下端と躯体5の表面との近接距離を0.5mm程度以下とすれば好適である。

発明を実施するための最良の形態

0023

全ネジボルト50を躯体5にごく近接させて位置決めできたのであれば、前記接着剤60の硬化前に、前記ベースプレート10上に定盤20を設置する。そして、定盤緊結ボルト30を前記緊結用ボルト穴35に螺合させて適宜緊結することで、ベースプレート10と定盤20とを互いに固定する。これにより、定盤20はベースプレート10および接着剤60を介して躯体5に確実に固定されることとなる。

0024

本発明によれば、定盤緊結ボルト周辺に設けられた全ネジボルトを、極めて薄い接着剤を介して躯体と接するとすることで接着剤の剛性が全体の剛性に与える影響を充分小さくすることが可能となる。これにより接着剤に比べて剛性が充分高い金属製の全ネジボルトのボルト周辺で高い鉛直剛性を達成することができ、すなわち、この位置で緊結された定盤上で高い剛性を確保することが可能となるのである。加えて、ねじ切り貫通穴を接着剤注入穴と兼用し、接着剤注入後に全ネジボルトの螺着が行われることから、全ネジボルト下端には必ず接着剤が満たされることとなり、接着剤注入不足から来る剛性低下を招く可能性も低い。さらに、全ネジボルトを用いることによって、ベースプレート表面を突起物のない平滑面とすることが可能となり、相対向する底盤下面に突起物回避のための加工を必要としないという効果を奏する。

0025

また、レベル調整ボルトと定盤緊結ボルトとは完全に独立しているため、レベル調整ボルトの位置として最もレベル調整作業が行いやすい場所を定盤緊結ボルトにあまり囚われずに選定可能となり、施工性向上を図ることができる。

0026

更に、定盤緊結ボルトの位置を定盤上で剛性が必要な位置の近傍とすることで、必要な場所の剛性のみを確実に確保することができ、それ以外の位置ではベースプレート下の接着剤も不要となるので、全体としてのコストダウンを図ることもできる。あるいは、底盤緊結ボルトの本数を増やすことで、底盤とベースプレートとの一体化を図り、結果的に底盤の剛性を増加するという効果につながることも可能となる。また、ベースプレートを介して定盤が躯体に設置されているため、定盤設置後、定盤上で高剛性を必要とする位置が変更になった場合、あるいは異なるサイズの底盤と置換する場合でも、当該定盤を仮撤去し、ベースプレートに全ネジボルト穴を追加施工するだけで必要とする剛性性能を確保することができる(定盤を現地で加工することは通常困難である)。

発明の効果

0027

加えて、従来手法の(1)において生じていた、コンクリート粉塵の発生を解消すると共に、従来手法の(2)において生じていた接着剤由来の多量の揮発性分の発生をも適宜抑制し、例えばクリーンルームといった定盤の施工対象が果たすべき機能や目的に適った施工を可能とする。またこれらの効果は、躯体へのアンカーボルト穴あけが不要という点で施工性向上に資するとともに、任意の場所で必要な高剛性を容易に得ることができるという施工の柔軟性向上を図るといった優れた効果にもつながる。

図面の簡単な説明

0028

また、将来のレイアウト変更に際して定盤の撤去が容易であり、この定盤撤去後に残されたベースプレートはその厚みが薄いことから、ベースプレートの撤去を伴わずに床下空間の有効利用を可能にする効果も奏する。

図1
本実施形態における高剛性定盤設置方法の施工状況を示す図である。
【符号の説明】
5  躯体、構造躯体
10 ベースプレート
20 定盤
30 定盤緊結ボルト
35 緊結用ボルト穴
40 レベル調整ボルト
45 レベル調整用ボルト穴
50 全ネジボルト
55 ねじ切り貫通穴
60 接着剤

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