JP4349508B2

JP4349508B2 - プレストレストコンクリート構造物の構築方法

Info

Publication number: JP4349508B2
Application number: JP2001059361A
Authority: JP
Inventors: 亮一金澤; 敦宏深田; 浩一郎金井
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: JP2002256726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリート構造物の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレストレストコンクリート製の地上タンクは、（１）シース管を設けた底版および側壁を構築した後、シース管に緊張材を挿入してプレストレス力を導入する、（２）底版の内周部とシース管を設けた外周部、およびシース管を設けた側壁を構築した後、シース管に緊張材を挿入してプレストレス力を導入し、底版の外周部と内周部を一体化する、（３）シース管を設けた底版の外周部および側壁の下部を構築し、シース管に緊張材を挿入してプレストレス力を一部導入した後、底版の内周部および側壁の上部を構築し、残りのプレストレス力を導入する、などの方法で構築する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（１）の方法では、側壁と底版が剛接合されているため、接合部周辺に十分なプレストレス力が導入できない。また、（２）および（３）の方法では、底版外周部で緊張材と鉄筋が干渉し、施工が複雑となる。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、緊張材の配置が容易で、工期を短縮でき、底版と側壁の接合部周辺の応力状態を改善できるプレストレストコンクリート構造物の構築方法およびプレストレストコンクリート構造物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、前記底版の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法である。
第１の発明では、緊張材を底版の外側に配置してプレストレス力を導入する。緊張材を底版の外側に配置することにより、底版内部の鉄筋との干渉を避けることができ、施工が容易になる。
【０００６】
第２の発明は、側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁を構築する工程（ａ）と、前記側壁にプレストレス力の一部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、前記側壁に残りのプレストレス力を導入する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法である。
【０００７】
第３の発明は、側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁の下部を構築する工程（ａ）と、前記側壁の下部にプレストレス力の一部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の上部と並行して、前記側壁の下部の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、前記側壁に残りのプレストレス力を導入する工程（ｄ）と、を具備し、前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の前記外側の突出部の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法である。
【０００８】
第４の発明は、側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁を構築する工程（ａ）と、前記側壁にプレストレス力の全部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、を具備し、前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の前記外側の突出部の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法である。
【０００９】
第３、第４の発明では、下方の外側と内側に突出部を有する側壁を構築してプレストレス力の全部または一部を導入し、側壁の内側に底版を構築し、必要に応じて側壁に残りのプレストレス力を導入する。底版の拘束がない状態で側壁にプレストレスを導入するので、底版と側壁の接合部周辺の応力状態を改善できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、プレストレストコンクリート構造物１の概略図、図２は底版５と側壁（防液堤）７の接合部付近の断面図である。
図１に示すように、プレストレストコンクリート構造物１は、円筒状の側壁（防液堤）７、円盤状の底版５、外槽９、内槽１１等で構成される。このプレストレストコンクリート構造物１は、例えば地上タンクである。
【００１２】
図２に示すように、まず、地盤３に基礎工事を施し、底版５を形成する。引き続き、底版５上に側壁７を形成する。側壁７には、複数の周方向のシース管１３ａを埋設する。また、シース管１３ａの内側に鉛直方向のシース管１３ｂを埋設する。シース管１３ｂは、側壁７の全周にわたって配置される。
【００１３】
そして、シース管１３ａに緊張材１５ａを、シース管１３ｂに緊張材１５ｂをそれぞれ挿入する。また、底版５の外周に沿って、複数の緊張材１７を外ケーブルとして配置する。緊張材１５ａ、緊張材１５ｂ、緊張材１７には、ＰＣ鋼材を用いる。
【００１４】
底版５の外周部に配置した緊張材１７、側壁７の内部に配置した緊張材１５ａおよび緊張材１５ｂを緊張させ、底版５および側壁７にプレストレス力を導入する。場合によっては、図２に示すように、底版５の外周に被覆材２０を設けて緊張材１７を保護する。被覆材２０は、例えばコンクリート、グラウト材、充填材等である。緊張材１５ａ、緊張材１５ｂの両端部は、側壁７に設けた定着部（図示せず）で固定し、シース管１３ａ、シース管１３ｂの内部にグラウト材等を注入する。
【００１５】
図３は、図１のＡ−Ａ断面図、すなわち底版５の平面図を示し、図１は、プレストレストコンクリート構造物１を図３のＢ１−Ｂ１により切断した場合の断面図である。図４は、図３のＢ２−Ｂ２断面図である。底版５は、外周に９０度おきに定着部１９ａ、定着部１９ｂ、定着部１９ｃ、定着部１９ｄを有し、外周に沿って、複数の周方向の緊張材１７が配置される。
【００１６】
緊張材１７は、例えば、緊張材１７ａ、緊張材１７ｂ、緊張材１７ｃ、緊張材１７ｄの４本から成り、１本の長さは底版５の外周の１８０度分である。このとき、緊張材１７ａと緊張材１７ｃで構成される段と、緊張材１７ｂと緊張材１７ｄで構成される段とを、９０度ずらして交互に配置し、２段を１組とする。緊張材１７ａと緊張材１７ｃの両端は定着部１９ａと定着部１９ｃで固定され、緊張材１７ｂと緊張材１７ｄの両端は定着部１９ｂと定着部１９ｄで固定される。
【００１７】
底版５の外周部に６０度おきに定着部を設け、１８０度分の長さの緊張材２本で１段を構成し、３段の緊張材を６０度ずつずらして配置して１組とする場合や、１２０度分の長さの緊張材３本で１段を構成し、２段の緊張材を６０度ずらして配置して１組とする場合もある。
【００１８】
定着部１９ｃは、底版５の外周に沿ってシース管１８ｂを有し、緊張材１７ｂが通される。また、定着部１９ｃの内部を交差してシース管１８ａとシース管１８ｃが設けられ、それぞれ緊張材１７ａ、緊張材１７ｃが通される。緊張材１７ａ、緊張材１７ｃの端部は、定着具を用いて定着部１９ｃに固定される。
【００１９】
底版５および側壁７の形成と並行して、外槽９と内槽１１を形成する。そして、外槽９と内槽１１の間にパーライト粒等の断熱材１２を充填し、プレストレストコンクリート構造物１を完成する。
【００２０】
このように、底版５の外周部の緊張材１７を外ケーブル方式とすることにより、底版５にシース管を埋設する必要がなく、緊張材１７と鉄筋との干渉を避けることができるため、施工が容易になり、工期を短縮できる。
【００２１】
なお、第１の実施の形態では、底版５と側壁７のそれぞれ全体を一括して形成したが、底版５の外周部と側壁７の下部を形成して必要なプレストレス力を導入した後、底版５の中央部、側壁７の上部を形成して残りのプレストレス力を導入してもよい。
【００２２】
また、底版５の外周部と側壁７の全体を形成して必要なプレストレス力を導入した後、底版５の中央部を形成して残りのプレストレス力を導入したり、底版５の全体と側壁７の下部を形成して必要なプレストレス力を導入した後、側壁７の上部を形成して残りのプレストレス力を導入する場合もある。
【００２３】
ここで、必要なプレストレス力とは、完成系でのプレストレス力の全部あるいは一部である。完成系の一部である場合、緊張させる緊張材１５ａ、緊張材１５ｂ、緊張材１７の本数を減らすか、それぞれの緊張力を調整し、導入するプレストレス力を適正に調節する。
【００２４】
次に、第２の実施の形態について説明する。図５は、底版２３の平面図、図６は、図５のＣ−Ｃ方向の断面図、すなわち底版２３と側壁２４の接合部付近の断面図である。底版２３と側壁２４は、それぞれ第１の実施の形態の底版５と側壁７に相当する部分である。以下に、第２の実施の形態において追加された部分について説明する。
【００２５】
図５および図６に示すように、側壁２４は、周方向のシース管２５ａおよび鉛直方向のシース管２５ｂを有する。底版２３は、外周に４つの定着部３１ａ、定着部３１ｂ、定着部３１ｃ、定着部３１ｄを有することに加え、各定着部３１の間に、所定の間隔で複数の凸部２７が設けられる。凸部２７は、断面が波状形のデッキプレート等を型枠に用いて形成してもよい。
【００２６】
そして、緊張材２９ａと緊張材２９ｃで構成される段と、緊張材２９ｂと緊張材２９ｄで構成される段を、底版２３の凸部２７の外側に沿って９０度ずらして交互に配置し、緊張させ、定着具を用いて定着部３１ａ、定着部３１ｂ、定着部３１ｃ、定着部３１ｄに固定する。例えば、緊張材２９ａの両端は、定着部３１ａと定着部３１ｃに固定する。場合によっては、凸部２７の外側に保護コンクリート等の被覆材（図示せず）を設けて緊張材２９を保護する。
【００２７】
次に、第３の実施の形態について説明する。図７は、底版４３の平面図、図８は、図７のＤ−Ｄ方向の断面図、すなわち底版４３と側壁４４の接合部付近の断面図である。底版４３と側壁４４は、それぞれ第２の実施の形態の底版２３と側壁２４に相当する。
【００２８】
第２の実施の形態と同様に、側壁４４は周方向のシース管４５ａおよび鉛直方向のシース管４５ｂを有する。底版４３は、外周に４つの定着部５１ａ、定着部５１ｂ、定着部５１ｃ、定着部５１ｄを有することに加え、各定着部５１の間に、所定の間隔で複数の凸部４７が設けられる。
【００２９】
さらに、凸部４７は円周方向に複数の管５３を有する。緊張材４９ａと緊張材４９ｃで構成される段と、緊張材４９ｂと緊張材４９ｄで構成される段を、管５３の内部を通して９０度ずらして交互に配置し、緊張させ、定着具を用いて定着部５１ａ、定着部５１ｂ、定着部５１ｃ、定着部５１ｄに固定する。
【００３０】
このように、第２、第３の実施の形態においても、下部の緊張材２９または緊張材４９を外ケーブル方式とすることにより、底版２３または底版４３にシース管を埋設する必要がなく、緊張材２９や緊張材４９と鉄筋との干渉を避けることができるので、施工が容易になる。
なお、第１の実施の形態と同様に、底版２３または底版４３の外周部に例えば、６０度おきに定着部を設けて緊張材を配置することもできる。
【００３１】
次に、第４の実施の形態について説明する。図９は、プレストレストコンクリート構造物１０１の概略図、図１０は側壁（防液堤）１０３ａの断面図である。図９に示すように、プレストレストコンクリート構造物１０１は、円筒状の側壁（防液堤）１０３ａおよび側壁（防液堤）１０３ｂ、円盤状の底版１１０、外槽１１１、内槽１１３等で構成される。このプレストレストコンクリート構造物１０１は、例えば地上タンクである。
【００３２】
図１０に示すように、まず、地盤１０２に、支持杭１０６の打設等の基礎工事を施し、鉄筋コンクリートの側壁１０３ａを形成する。側壁１０３ａは、下部の外側に突出部１０４ａを、内側に突出部１０４ｂを有する。側壁１０３ａには、複数の周方向のシース管１０５ａを埋設する。また、シース管１０５ａの内側に鉛直方向のシース管１０５ｂを埋設する。シース管１０５ｂは、側壁１０３ａの全周にわたって配置される。
【００３３】
そして、シース管１０５ａに緊張材１０７ａを挿入する。また、場合によって、側壁１０３ａの突出部１０４ａの外周に沿って、複数の緊張材１０９を外ケーブルとして配置する。緊張材１０７ａ、緊張材１０７ｂ、緊張材１０９には、ＰＣ鋼材を用いる。
【００３４】
ここで、側壁１０３ａの下部の突出部１０４ａは、第１の実施の形態の底版５の外周部と同様の構造を有し、９０度おきに例えば４つの定着部（図示せず）が設けられる。緊張材１０９は第１の実施の形態の緊張材１７に相当する。緊張材１０９は、例えば、突出部１０４ａの外周の１８０度分のもの４本から成り、突出部１０４ａの外周に沿って配置される。
【００３５】
緊張材１０７ａおよび緊張材１０９を緊張させ、側壁１０３ａに、必要なプレストレス力の一部を導入する。このとき、緊張させる緊張材１０７ａおよび緊張材１０９の本数を減らすか、それぞれの緊張力を調整し、導入するプレストレス力を適正に調節する。必要に応じて、緊張材１０７ｂをシース管１０５ｂに挿入し、緊張させる。
【００３６】
次に、側壁１０３ａの上部に側壁１０３ｂを形成し、並行して側壁１０３ａの内側に底版１１０を形成する。底版１１０は、例えば支持杭１０６に支持される。また、支持杭１０６を設けず、地盤１０２で底版１１０を支持する場合もある。
【００３７】
図１１は、図９の側壁１０３の下部の拡大図である。図９および図１１では、底版１１０の下面が突出部１０４ｂの上端に接しているが、図１２に示すように、底版１１０の上面と突出部１０４ｂの上端が同じ高さになるように連続して形成してもよい。この場合、底版１１０は地盤１０２で支持されているが、図９と同様に底版１１０の下方に支持杭１０６を設けてもよい。
【００３８】
図１１に示すように、側壁１０３ｂには、複数の周方向のシース管１０５ｃを埋設する。また、シース管１０５ｃの内側に、鉛直方向のシース管１０５ｂを埋設する。シース管１０５ｃには緊張材１０７ｃを、シース管１０５ｂには緊張材１０７ｂをそれぞれ挿入する。
【００３９】
緊張材１０７ｂを緊張して鉛直方向のプレストレス力を導入する。そして、緊張材１０７ｃを緊張させると同時に、側壁１０３ａの緊張材１０７ａ、緊張材１０９も緊張させ、残りのプレストレス力を導入する。
【００４０】
緊張材１０７ａ、緊張材１０７ｂ、緊張材１０７ｃの両端部は、側壁１０３ａ、１０３ｂに設けた定着部（図示せず）で固定し、シース管１０５ａ、シース管１０５ｂ、シース管１０５ｃの内部にグラウト材等を注入する。
【００４１】
緊張材１０９の両端部は、側壁１０３ａの突出部１０４ａの外周に設けた定着部（図示せず）でそれぞれ固定する。場合によっては、図１１に示すように、突出部１０４ａの外周に保護コンクリート等の被覆材１１７を設けて緊張材１０９を保護する。
【００４２】
側壁１０３ａ、底版１１０、側壁１０３ｂの形成と並行して、外槽１１１と内槽１１３を形成する。そして、外槽１１１と内槽１１３の間にパーライト粒等の断熱材１１５を充填し、プレストレストコンクリート構造物１０１を完成する。
【００４３】
このように、側壁１０３ｂと、シース管を配置しない底版１１０とを並行して構築することにより、工期を短縮できる。また、底版１１０の拘束がない状態で側壁１０３ａにプレストレスを導入するので、底版１１０と側壁１０３ａの接合部周辺の応力状態を改善できる。
【００４４】
なお、第４の実施の形態では、側壁１０３ａと側壁１０３ｂを順次形成したが、側壁１０３ａと側壁１０３ｂを一体化して形成してもよい。その場合、側壁１０３にプレストレス力の全部あるいは一部を導入した後、底版１１０を形成し、必要に応じて残りのプレストレス力を導入する。側壁１０３ｂの形成とプレストレス力の導入は、さらに細分化して行うこともできる。
【００４５】
また、側壁１０３ａの突出部１０４ａを、第２の実施の形態の底版２３の外周部または第３の実施の形態の底版４３の外周部と同様の構造とし、下部の緊張材も同様に配置することができる。尚、側壁１０３ａの突出部１０４ａの内部にシース管を設けて周方向に緊張材を配置することもある。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、第１の発明によれば、緊張材の配置が容易で、工期を短縮でき、第２の発明では、底版と側壁の接合部周辺の応力状態を改善できるプレストレストコンクリート構造物の構築方法およびプレストレストコンクリート構造物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレストレストコンクリート構造物１の概略図
【図２】底版５と側壁（防液堤）７の接合部付近の断面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】図３のＢ２−Ｂ２断面図
【図５】底版２３の平面図
【図６】図５のＣ−Ｃ方向の断面図
【図７】底版４３の平面図
【図８】図７のＤ−Ｄ方向の断面図
【図９】プレストレストコンクリート構造物１０１の概略図
【図１０】側壁１０３ａの断面図
【図１１】図９の側壁１０３の下部の拡大図
【図１２】プレストレストコンクリート構造物１０１の他の実施例の概略図
【符号の説明】
１………プレストレストコンクリート構造物
５………底版
７………側壁
１３ａ、１３ｂ………シース管
１５ａ、１５ｂ………緊張材
１７………緊張材
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ………定着部
２０………被覆材
２３………底版
２７………凸部
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ………緊張材
４３………底版
４７………凸部
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ………緊張材
１０１………プレストレストコンクリート構造物
１０３ａ、１０３ｂ………側壁
１０４ａ、１０４ｂ………突出部
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ………シース管
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ………緊張材
１０９………緊張材
１１０………底版
１１７………被覆材

Claims

側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、前記底版の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記底版は、外周に所定の間隔で凸部を有し、前記緊張材は前記凸部の外側に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記緊張材を緊張させ、前記底版にプレストレス力を導入した後、前記緊張材の外側に被覆材を設けることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記底版は、外周に所定の間隔で凸部を有し、前記緊張材は前記凸部を貫通して配置されることを特徴とする請求項１記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁を構築する工程（ａ）と、前記側壁にプレストレス力の一部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、前記側壁に残りのプレストレス力を導入する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の前記外側の突出部の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とする請求項５記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁の下部を構築する工程（ａ）と、前記側壁の下部にプレストレス力の一部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の上部と並行して、前記側壁の下部の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、前記側壁に残りのプレストレス力を導入する工程（ｄ）と、を具備し、
前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の前記外側の突出部の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
側壁と底版とを有するプレストレストコンクリート構造物の構築方法において、下方の外側と内側に突出部を有する側壁を構築する工程（ａ）と、前記側壁にプレストレス力の全部を導入する工程（ｂ）と、前記側壁の内側に底版を構築する工程（ｃ）と、を具備し、
前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の前記外側の突出部の外側に沿って緊張材を配置してプレストレス力を導入することを特徴とするプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記側壁の前記外側の突出部は、外周に所定の間隔で凸部を有し、前記緊張材は前記凸部の外側に沿って配置されることを特徴とする請求項６、請求項７または請求項８記載のプレストレスコンクリート構造物の構築方法。
前記側壁の前記外側の突出部の外周に沿って配置した緊張材を緊張させ、プレストレス力を導入した後、前記緊張材の外側に被覆材を設けることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８または請求項９記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記側壁の前記外側の突出部は、外周に所定の間隔で凸部を有し、前記緊張材は前記凸部を貫通して配置されることを特徴とする請求項６、請求項７または請求項８記載のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。
前記工程（ｂ）で、側壁下方の外側と内側に突出部を有する高さ位置では前記側壁下部の内部に緊張材を配置してプレストレスト力を導入することを特徴とする請求項５のプレストレストコンクリート構造物の構築方法。