JP4349508B2 - プレストレストコンクリート構造物の構築方法 - Google Patents
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Description
【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 (12)
- 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。
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