JP4909445B1 - 地上タンクの施工方法および地上タンク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】底版10および側壁20を形成する本体部形成工程と、突設部材40を側壁20の外面に沿って配置する突設部形成工程と、側壁20の内部に配設されたPCケーブル32を緊張する緊張工程とを備える地上タンクの施工方法であって、緊張工程では、側壁20の外側に突出して突設部材40を貫通した二つのPCケーブル32の端部を側壁20の外側において繋ぐとともに緊張する。
【選択図】図1
Description
側壁は防液堤とも称され、その下端近傍、すなわち、底版と接合する箇所からその上方の一定の範囲においては、側壁の他の部位に比べて大きな断面力(曲げモーメントやせん断力など)が生じるために、該下端近傍の部材断面を他の部位に比べて相対的に大きくしたり、過密に配筋するなどの措置が講じられている。この地上タンクは、その用途や規模によって構成材料や構造形式が多様に存在するものの、LNG貯蔵用タンク等の比較的大規模で耐久性が要求される場合においては、鉄筋コンクリート構造物として現場施工されているのが一般的である。そして、このLNG貯蔵用タンクの場合にはさらに、底版や側壁(防液堤)、外槽屋根の内側に保冷材層が形成され、その内側に内槽板層などが形成されてタンクの液密性と保冷性が保証されている。
ジャッキの移動量が大きくなると、必要な凹部の長手方向の寸法が大きくなり、その分、側壁断面の欠損領域が大きくなる。そのため、特許文献2の地上タンクは、大型タンクには適さない。
さらに、凹部の空隙をモルタル等で充填するものの、モルタル充填箇所には周ケーブルの緊張力が導入されていない。つまり、凹部(欠損部)にモルタルが充填された領域では、圧縮力が導入されていないため、側壁に弱部が存在することとなる。
さらに、側壁に凹部(欠損部)を形成しないため、構造的にも優れている。つまり、過度な圧縮力がコンクリート断面に発生する欠損部を備えていないため、局所的な応力集中の発生を防止できる。また、側壁に対して一様な圧縮力を導入することができ、側壁に弱部が存在することも防止できる。
このようにすれば、突設部材の小型化が可能となり、施工性がより向上する。
第一の実施形態の地上タンク1は、図1に示すように、底版10と、側壁20と、PCケーブル30と、突設部材40と、屋根50とを備えている。
なお、底版10は、必ずしも基礎を兼ねるものである必要はなく、底版10とは別に基礎構造を構築してもよい。また、地上タンク1の基礎構造として、杭基礎やパイルドラフト基礎を適用してもよい。
底版10の厚さは、基礎地盤の土質や、上載荷重(地上タンク1の自重等)に応じて適宜設定する。
なお、底版10内のPCケーブルは、必要に応じて配置すればよい。
縦筋21および横筋22は、側壁の外面から所定の被りを確保して配筋されている。
なお、必要に応じて、せん断補強筋を配筋してもよい。
PCケーブル30は、PC鋼より線により構成されている。なお、PCケーブル30を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、PC鋼線やPC鋼棒を使用してもよい。
周ケーブル32には、緊張力が導入されており、側壁20に周方向の圧縮力を付与している。こうすることにより、地上タンク1内の液圧等により側壁20の周方向に生じ得る引張力を解消、あるいは、低減することが可能となる。
本実施形態の突設部材40は、図1に示すように、側壁20に沿って上下方向に連続しているが、突設部材40は、上下方向に対して複数に分割されていて(図8参照)、周ケーブル32の高さ位置に応じて形成されていてもよい。
平面部42は、PC定着部70の位置において、側壁20の外面に接する平面(設平面)と平行である。PC定着部70を挟む二つの突設部材40,40の平面部42,42は、同一平面上に形成されている。
平面部42とすり付け部43との交点の内角は、なるべく大きい方が望ましい。
突設部材40,40の間の空間が間詰めされることで、突設部材40,40により形成された凸部が流線形に近い形となる。
なお、PC定着部70の数量や配設ピッチは限定されるものではなく、周ケーブル32の本数等に応じて適宜設定すればよい。
アンカーヘッド71には、図7の(a)および(b)に示すように、双方の周ケーブル32,32の端部が挿通される複数の挿通孔72,72,…が形成されている。
地上タンクの施工方法は、本体部形成工程と、突設部形成工程と、緊張工程とを備えている。
底版10および側壁20は、現場施工により構築する。
このとき、側壁20との接合部に、側壁20の脚部の主筋をあらかじめ植設させておく。また、側壁20に埋設される縦ケーブル31の下端部も底版10に埋め込んでおくか、縦ケーブル31の取付部を形成しておく。
このとき、周ケーブル32を挿通させるためのシース管23も配置しておく。シース管23は、予め周ケーブル32が内挿された状態で配置してもよいし、内部が空の状態で配置してもよい。
なお、突設部材40は、側壁20の構築後に現場施工により側壁20の外面に沿って形成してもよい。
ここで、突設部材40の仮固定とは、突設部材40の自重を支えることが可能な程度に固定することを意味する。
緊張工程では、PC定着部70の左右からPC定着部70に向って側壁20の外側に突出するとともに突設部材40を貫通した二つのPCケーブルの端部を、側壁20の外側において繋ぐとともに緊張する。
突設部材40は、周ケーブル32を覆っているため、周ケーブル32の錆等を防止することができる。
つまり、従来の凹部(欠損部)を有した地上タンクの場合は、凹部における側壁の断面積が他の部分よりも小さいことにより、過度な圧縮力が欠損部のコンクリート断面に発生することとなるが、本実施形態の地上タンク1によれば、このような局所的な応力集中が発生することがない。
また、従来の凹部を有した地上タンクは、圧縮力が導入されていない部分が発生し、側壁に弱部が存在することとなるが、本実施形態の地上タンク1は、側壁20全断面に対して圧縮力を一様に導入しているため、このような弱部が存在することもない。
また、周ケーブル32の端部同士の間に高さ方向の段差が生じることもないため、周ケーブル32の高さ方向の配設ピッチが周ケーブル32の端部同士の接合部により制限されることもない。
なお、従来のピラスター構造の地上タンクでは、周ケーブルの端部はピラスターにおいて個別に緊張しているため、二つの周ケーブルの端部は、2系統に分断した状態となる。そのため、側壁に導入される周方向の圧縮力が局所的に異なってしまう。
第二の実施形態の地上タンク2は、図8に示すように、複数の突設部材40が、高さ方向に間隔をあけて配置されている点で、側壁20に沿って上下に連続した突設部材40が形成された第一の実施形態の地上タンク1と異なっている。
また、突設部材40の材質は限定されるものではなく、例えばコンクリート部材であってもよいし、鋼板や形鋼等を組み合わせて形成した鋼製部材であってもよい。
突設部材40は、側壁20の外面に強固に固定されておらず、自重を支える程度に仮固定されている。
この他の第二の実施形態の地上タンク2の作用効果は、第一の実施形態の地上タンク1の作用効果と同様なため、詳細な説明は省略する。
第三の実施形態の地上タンク3は、図9に示すように、PC定着部70を配置する空間が一つの突設部材40によって形成される点で、PC定着部70を配置する空間を二つの突設部材40,40によって形成する第二の実施形態の地上タンク2と異なっている。
なお、本実施形態の地上タンク3は、周ケーブル32の高さ位置に対応して、高さ方向に間隔をあけて複数の突設部材40,40,…を配置するものとするが、側壁20の高さ方向に対して連続した一つの突設部材を配置してもよい。
この他の第三の実施形態の地上タンク3の作用効果は、第二の実施形態の地上タンク2の作用効果と同様なため、詳細な説明は省略する。
10 底版
20 側壁
32 周ケーブル(PCケーブル)
40 突設部材
41 貫通孔
70 PC定着部
Claims (4)
- 底版および側壁を形成する本体部形成工程と、
突設部材を前記側壁の外面に沿って配置する突設部形成工程と、
前記側壁の内部に配設されたPCケーブルを緊張する緊張工程と、を備える地上タンクの施工方法であって、
前記緊張工程では、前記側壁の外側に突出して前記突設部材を貫通した二つのPCケーブルの端部を、前記側壁の外側において繋ぐとともに緊張することを特徴とする、地上タンクの施工方法。 - 前記突設部形成工程において、前記突設部材を前記側壁の外面に仮固定し、
前記緊張工程において、前記PCケーブルの緊張力の分力により前記突設部材を前記側壁の外面に密着することを特徴とする、請求項1に記載の地上タンクの施工方法。 - コンクリート製の底版と、円筒状もしくは略円筒状を呈するコンクリート製の側壁と、前記側壁の外面に固定された突設部材と、前記側壁の周方向に沿って当該側壁の内部に配設されたPCケーブルと、を備える地上タンクであって、
二つのPCケーブルの端部が、前記突設部材を貫通して前記側壁の外側において繋がれており、
前記突設部材は、前記PCケーブルの緊張力の分力により前記側壁の外面に密着されていることを特徴とする、地上タンク。 - 複数の前記突設部材が、高さ方向に間隔をあけて配置されており、
前記各突設部材の高さ方向中間部に対応する高さ位置に前記PCケーブルが配設されていることを特徴とする、請求項3に記載の地上タンク。
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