JP2010168806A

JP2010168806A - 地下タンク構造の側壁の構築方法

Info

Publication number: JP2010168806A
Application number: JP2009012369A
Authority: JP
Inventors: Tsunenori Harada; 恒則原田
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-08-05

Abstract

【課題】スリップフォームを用いて地下タンクの側壁を構築する際に、施工精度を確保しつつ施工の手間を削減する。
【解決手段】側壁２１の外周に相当する位置に地中壁３１を構築し、地中連続壁３０の内部を掘削する際に、平面視において側壁２１の内部に相当する位置にガイド柱４０を構築し、ガイド柱４０を地中連続壁３０とつなぎ部材４１により連結しておく。そして、型枠部１５０を備えたスライドフォーム装置１００を、ガイド柱４０を把持することにより水平方向移動が拘束された状態でクライミングジャッキ１３０により上昇させながら、地中連続壁３０と型枠部１５０の間にコンクリートを打設する。ガイド柱４０が地中連続壁３０に連結されることで支持されるため、施工精度を確保できるとともに、ガイド柱４０が側壁２１に埋設されるため、撤去する手間がなくなり、施工性を向上できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、地下タンク構造の側壁の構築方法に関する。

従来より、ＬＰＧ，ＬＮＧなどの液化ガスの貯蔵タンクとして、底版と、底版の周囲に沿って構築された側壁と、側壁の上部を覆う屋根とからなり、少なくともその下部が地中に埋設されるように構築された地下タンクが用いられている。このような地下タンクは、地中に筒状の地中連続壁を構築し、地中連続壁内を掘削し、地中連続壁の内部において底版を構築し、地中連続壁の内周に沿うように側壁を構築し、側壁の上部に屋根を接続することにより構築することができる。

上記のような地下タンクの側壁の構築作業の施工性を向上する方法として、例えば、特許文献１には、構築が完了した底盤上にガイド柱を設け、このガイド柱を地中連続壁から延びる壁つなぎ部材により支持し、このガイド柱に沿ってスリップフォームを上昇させながら側壁を構築する方法（同文献図１参照）や、構築が完了した側壁の表面付近にガイドレールを埋設しておき、このガイドレールに沿ってスリップフォームを上昇させながら側壁を構築する方法（同文献図２参照）が記載されている。

特開２００３―１１９８０６号公報

ここで、ガイドレールを側壁の表面付近に埋設する方法では、ガイドレールを十分な強度で支持することができないため、施工精度を確保することが難しい。また、ガイド柱を設ける方法では、側壁を精度良く施工するために、ガイド柱を強固なものとする必要があり、その設置作業や撤去作業に手間がかかるという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、スリップフォームを用いて地下タンクの側壁を構築する際に、施工精度を確保しつつ施工の手間を削減することである。

本発明の地下タンク構造の側壁の構築方法は、側壁が地中に埋設された鉄筋コンクリート造の地下タンク構造における前記側壁の構築方法であって、筒状の地中壁を構築し、当該地中壁で囲まれた地盤を掘削しながら、前記側壁の内部に相当する位置にガイド柱を構築するとともに、当該ガイド柱と前記地中壁との間をつなぎ部材により接続し、前記側壁の内周面に対応する円環状の型枠部を備え、前記ガイド柱を把持する把持部と、前記側壁の内部に建て込まれたクライミングロッドに反力を取って上昇する上昇機構とを備えた、移動型枠装置を前記上昇機構により上昇させながら、当該移動型枠装置の前記型枠部と前記地中壁との間にコンクリートを打設することにより上方に向かって前記側壁を順次構築していくことを特徴とする。

上記の地下タンク構造の側壁の構築方法において、前記移動型枠装置は、上方及び下方の作業台を備え、前記側壁を構成する鉄筋を組み立てる際に、前記上方の作業台で、前記移動型枠装置の上昇中に前記把持部が通過する箇所を除く部分の鉄筋が組まれてなる鉄筋ユニット及び残りの部分の縦鉄筋の設置作業を行い、前記下方の作業台で、前記鉄筋ユニットの前記把持部が通過した箇所に鉄筋を配筋する作業を行ってもよい。

本発明によれば、地中壁につなぎ部材をとってガイド柱を固定するため、スリップフォーム工法を地下タンク構造物の側壁施工に適用した場合においても、側壁の施工精度を高く保つことができる。また、ガイド柱及びクライミングロッドが側壁内に埋設されることとなり、側壁完了後にガイド柱やクライミングロッドを撤去する必要がなく、施工性を向上することができる。

本実施形態の構築方法により構築された地下タンク構造を示す鉛直断面図である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その１）である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その２）である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その３）である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その４）である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その５）である。地下タンク構造の構築方法を説明するための図（その６）である。スリップフォーム装置の構成を示す平面図である。スリップフォーム装置の構成を示す鉛直断面図である。図３におけるＣ部の拡大図である。スリップフォーム装置を用いて側壁を構築する流れを示すフローチャートである。スリップフォーム装置を用いて側壁を構築する方法を説明するための図であり、（Ａ）は、スリップフォーム装置を設置した状態を示す断面図、（Ｂ）は、スリップフォーム装置が上昇している状態を示す断面図である。

以下、本発明の地下タンク構造の構築方法の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の構築方法により構築された地下タンク構造１０を示す鉛直断面図である。地下タンク構造１０は、ＬＰＧやＬＮＧなどの液化ガスを貯蔵するためのものであり、同図に示すように、地盤に円筒形に形成された地中連続壁３０と、地中連続壁３０の内部に地中連続壁３０と隣接して構築された地下タンク本体２０と、により構成される。

地下タンク本体２０は、鉄筋コンクリート造の底版２２と、底版２２の周囲に沿って一体に、かつ、地中連続壁３０と隣接して構築された鉄筋コンクリート造の側壁２１と、側壁２１の頂部にドーム状に構築された鉄筋コンクリート造の屋根２３とにより構成される。地下タンク本体２０の内周面には、地下タンク本体２０の内部に貯蔵される液化ガスの冷熱が外部に伝播しないように、保冷材及びメンブレンが取り付けられている。

以下、かかる構成の地下タンク構造の構築方法を図２Ａ〜図２Ｉを参照しながら説明する。なお、本実施形態の地下タンク構造は、鉛直断面においてその中心軸に対して水平方向に対称な構成であるため、各図には中心軸より左側の鉛直断面のみを示す。

まず、図２Ａに示すように、構築すべき地下タンク本体２０の側壁２１の外周面に沿う位置に地中連続壁３０を構築する。

次に、図２Ｂに示すように、地中連続壁３０に囲まれた部分の地盤をバックホー７１や土砂バケット７２等を使用して掘削する。この際、同図に示すように、掘削の進行にあわせて、掘削孔７０内の側壁２１の内部に相当する位置に鉄骨部材を下方に順次継ぎ足すことによりガイド柱４０を構築する。なお、ガイド柱４０は側壁２１の全周に亘って周方向に間隔をあけて複数構築する。また、これと並行して地中連続壁３０に上下方向に間隔をあけてアンカーを打設し、このアンカーとガイド柱４０との間をつなぎ部材４１により連結する。

このようにして予定深度まで掘削が完了したら、図２Ｃに示すように、地中連続壁３０の内側の掘削孔７０内の底部に鉄筋コンクリート造の底版２２を構築する。

次に、図２Ｄに示すように、底版２２の外周縁に側壁２１の下端部２１Ａを構築する。下端部２１Ａは鉄筋ユニット５０を配置し、型枠を設置した後、型枠内にコンクリートを打設することで構築できる。なお、下端部２１Ａには、後述するスリップフォーム装置が昇降するためのクライミングロッド６０を、上面から突出するように埋設しておく。

次に、図２Ｅに示すように、スリップフォーム装置１００を用いて側壁２１を構築する。
図３〜図５は、スリップフォーム装置１００の構成を示し、図３は平面図、図４は鉛直断面図、図５は図３におけるＣ部の拡大図である。これらの図に示すように、スリップフォーム装置１００は、円環状に組まれた箱型トラス架構からなる円環部１４０と、円環部１４０の外周側に取り付けられた型枠部１５０と、円環部１４０の外周側から鉛直上方に延びるように設けられた支柱１２０と、支柱１２０に外周へ向かって延びるように接続された上下一対の把持部１１０（１１０Ａ，１１０Ｂ）と、把持部１１０の中間部に取り付けられ、クライミングロッド６０に沿って上昇可能なクライミングジャッキ１３０とにより構成される。

把持部１１０は、ガイド柱４０をその両側から挟むように平行に配置された一対の鋼材１１２と、これら一対の鋼材１１２の外周側端部の対向する面に間隔をあけて２つずつ取り付けられた爪部１１１とにより構成される。

把持部１１０は、一対の鋼材１１２によりガイド柱４０の両側面を挟み込み、さらに、４つの爪部１１１によりガイド柱４０の各角隅部を拘束することにより、スリップフォーム装置１００の水平方向の移動を拘束する。このようにスリップフォーム装置１００は、上下一対の把持部１１０がガイド柱４０を把持することにより、姿勢を保ったまま、正確に鉛直方向に案内される。
クライミングジャッキ１３０は、一対の鋼材１１２の中間部に架け渡された取付部材１１３に取り付けられている。

また、上方の把持部１１０Ａの上部には円環状の平面トラス１６１が接続されており、この平面トラス１６１の上部は、作業員が搭乗可能な作業床（以下、上段作業床１６０という）として利用することができる。また、円環部１４０の上部も作業員が搭乗可能な作業床（以下、下段作業床１６２という）として利用することができる。なお、後述する側壁２１を構成するコンクリートを打設する際に、円環部１４０の形状が変形しないように、円環部１４０の内部に直径方向に複数のスポーク材を取り付けることとしてもよい。

以下、スリップフォーム装置を用いて、側壁２１を構築する工程を図６及び図７を参照しながら説明する。
なお、図６において、（Ａ）は、スリップフォーム装置１００を設置した状態を示す断面図、（Ｂ）は、スリップフォーム装置１００が上昇している状態を示す断面図である。

まず、図７のＳＴＥＰ１において、図６（Ａ）に示すように、底版２２上でスリップフォーム装置１００を組み立て、底版２２上に立設されたガイド柱４０を把持部１１０Ａにより把持するとともに、側壁２１の下端部２１Ａから突出するクライミングロッド６０にクライミングジャッキ１３０を取り付ける。

次に、ＳＴＥＰ２において、側壁２１の下端部２１Ａに埋設された鉄筋ユニット５０の上端に鉄筋ユニット５０を接続する。この鉄筋ユニット５０は、スリップフォーム装置１００が上昇する際に、把持部１１０が干渉しないように構成されている。また、残った部分の縦鉄筋も継いでおく。

次に、ＳＴＥＰ３において、下段作業床１６２上で、スリップフォーム装置１００の型枠部１５０と、地中連続壁３０の間にコンクリートを打設する作業及び打設したコンクリートを締め固める作業を行う。型枠部１５０と地中連続壁３０との間にコンクリートを打設することで、クライミングロッド６０の下部が打設したコンクリートに埋設される。

打設したコンクリートが硬化を始めると、このコンクリートに埋設されたクライミングロッド６０が強固に支持される。このようにコンクリートの硬化が始まった後、ＳＴＥＰ４において、クライミングジャッキ１３０を駆動させ、スリップフォーム装置１００の上昇を開始する。なお、スリップフォーム装置１００の上昇速度は、型枠部１５０と地中連続壁３０の間に打設したコンクリートがスリップフォーム装置１００が通過した時点で形状が保持できる強度まで硬化する時間が確保できる速度に設定する。

スリップフォーム装置１００の上昇を開始した後は、以下のようにして側壁２１を構築する。
まず、ＳＴＥＰ５において、図６（Ｂ）に示すように、上段作業床１６０上で、鉄筋ユニット５０及び縦鉄筋を既に建て込まれている鉄筋ユニット５０及び縦鉄筋の上部に接続する作業を行う。なお、鉄筋ユニット５０は、スリップフォーム装置１００の上昇中に把持部１１０が通過する際に干渉する位置の鉄筋は組みこまれていない。また、これと並行して、下段作業床１６２上の作業員が、把持部１１０Ｂの下方において、把持部１１０が通過する際に干渉するため組み込まれていなかった鉄筋５１を鉄筋ユニット５０に配筋する。

また、ＳＴＥＰ５と並行して、ＳＴＥＰ６において、上段作業床１６０でスリップフォーム装置１００の型枠部１５０と地中連続壁３０との間にコンクリートを投入する作業を行い、下段作業床１６２で投入したコンクリートを締め固める作業を行う。

さらに、ＳＴＥＰ５及びＳＴＥＰ６と並行して、ＳＴＥＰ７において、上段作業床１６０及び下段作業床１６２上で、既に建て込まれているクライミングロッド６０に、新たなクライミングロッド６０を接続する。
なお、これらＳＴＥＰ５〜７の作業は作業範囲が重ならないように異なる場所で行うとよい。

そして、側壁２１の上端の高さまで、スリップフォーム装置１００を上昇させながら、ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ７を同時作業で繰り返すことにより、下方から上方に向かって側壁２１を構築することができる。なお、この際、ガイド柱４０及びクライミングロッド６０は側壁２１内に埋設されることとなる。

また、上記の側壁２１の構築作業と並行して、スリップフォーム装置１００の下方において構築が完了した側壁２１の表面に保冷材の取付及びメンブレンのライニングを行うことも可能である。

図２Ｆに示すように、側壁２１の構築作業が完了したら、屋根２３を構築する。
以上の工程により、地下タンク構造１０の構築作業が完了する。

本実施形態によれば、スリップフォーム装置１００を上昇させながら側壁２１を下方から上方に向かって連続的に構築することにより施工期間を短縮することができる。また、高所まで至る足場と型枠の組立て及び解体作業を大きく減らすことができるため、安全性が高く安価な施工を行うことができる。

また、ガイド柱４０が地中連続壁３０に支持されており、スリップフォーム装置１００は、このガイド柱４０を把持部１１０により把持した状態で上昇するため、型枠部１５０が側壁２１の表面に相当する位置に確実に配置されることとなり、精度良く側壁２１を構築することができる。

さらに、ガイド柱４０及びクライミングロッド６０が側壁２１内に埋設されるため、それらを撤去する必要がなく、施工性を向上することができる。

なお、本実施形態では、側壁２１を構築した後、屋根２３を底版２２上で構築し、構築した屋根２３を地表高さまでリフトアップするものとしたが、これに限らず、屋根２３を側壁２１の構築作業に先行して行うことも可能である。

１０地下タンク構造２０地下タンク本体
２１側壁２２底版
２３屋根３０地中連続壁
４０ガイド柱４１つなぎ部材
５０鉄筋ユニット５１鉄筋
６０クライミングロッド７０掘削孔
１００スライドフォーム装置１１０、１１０Ａ，１１０Ｂ把持部
１１１爪部１１２鋼材
１１３取付部材１２０支柱
１３０クライミングジャッキ１４０円環部
１５０型枠部１６０上段作業床
１６２下段作業床

Claims

側壁が地中に埋設された鉄筋コンクリート造の地下タンク構造における前記側壁の構築方法であって、
筒状の地中壁を構築し、当該地中壁で囲まれた地盤を掘削しながら、前記側壁の内部に相当する位置にガイド柱を構築するとともに、当該ガイド柱と前記地中壁との間をつなぎ部材により接続し、
前記側壁の内周面に対応する円環状の型枠部を備え、前記ガイド柱を把持する把持部と、前記側壁の内部に建て込まれたクライミングロッドに反力を取って上昇する上昇機構とを備えた、移動型枠装置を前記上昇機構により上昇させながら、当該移動型枠装置の前記型枠部と前記地中壁との間にコンクリートを打設することにより上方に向かって前記側壁を順次構築していくことを特徴とする地下タンク構造の側壁の構築方法。
請求項１記載の地下タンク構造の側壁の構築方法であって、
前記移動型枠装置は、上方及び下方の作業台を備え、
前記側壁を構成する鉄筋を組み立てる際に、前記上方の作業台で、前記移動型枠装置の上昇中に前記把持部が通過する箇所を除く部分の鉄筋が組まれてなる鉄筋ユニットの設置作業を行い、前記下方の作業台で、前記鉄筋ユニットの前記把持部が通過した箇所に鉄筋を配筋する作業を行うことを特徴とする地下タンク構造の側壁の構築方法。