JP6910235B2 - 容器の補強方法及び容器の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、内部に流体を貯留する容器の支持部を補強する容器の補強方法及び容器の支持構造に関するものである。

内部に流体を貯留する容器として使用されるタンクは、円筒部の上下に半球部が設けられた球形状をなすことから、支持部を用いて所定の位置に設置する必要がある。この支持部は、一般的に複数の脚部により構成されており、この複数の脚部をタンクの下部に固定し、所定の位置に設置している。

ところが、複数の脚部を用いたタンクの支持構造にあっては、耐震強度が十分ではない。例えば、地震の発生時にタンクが転倒し、内部に貯留した流体が漏洩してしまうおそれがある。そのため、タンクの支持部を構成する複数の脚部を補強する必要がある。このような容器の支持構造としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特開平０９−１４２５７０号公報

タンクが複数の脚部により所定の位置に設置されている構造において、タンクの支持部を補強する場合、脚部の数を増やすことが考えられる。ところが、このような補強方法では、タンクの支持部が複雑化すると共に、タンクを支持する支持位置が増加し、タンクの多数の位置で局部応力が発生してしまい、タンク自体の強度が低下してしまうおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、容器の支持剛性の向上を図ると共に発生するコストの増加を抑制する容器の補強方法及び容器の支持構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の容器の補強方法は、容器を支持する複数の支持脚を補強する容器の補強方法において、前記支持脚の下端部を除去する工程と、前記支持脚の下方における地面に新たな基礎部材を設置する工程と、前記支持脚に補強部材を固定して箱型断面形状に補強する工程と、前記補強部材の下端部を前記基礎部材に連結する工程と、を有することを特徴とするものである。

従って、容器を支持する支持脚に補強部材を固定して箱型断面形状に補強することで、容器の支持剛性の向上を図ることができる。また、容器を交換することなく、この容器の支持剛性を向上することができることから、内部の流体を移送する必要がなく、発生するコストの増加を抑制することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記補強部材は、前記支持脚に固定して箱型断面形状を形成する補強部と、前記補強部の下端部に設けられて前記基礎部材に連結される設置部とを有することを特徴としている。

従って、箱型断面形状を形成する補強部と補強部の下端部に設けられる設置部とから補強部材を構成することで、補強部材を容易に支持脚に固定することができると共に、基礎部材に連結することができ、作業性を向上することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記支持脚は、上端部が前記容器に固定される脚本体部と、前記脚本端部の下部に設けられて既設の基礎に支持される設置部とを有し、前記支持脚の前記設置部を除去することを特徴としている。

従って、支持脚の下端部を除去するとき、支持脚の設置部を除去するため、新たな設置部を補強部材側に設ければよく、補強部材の下端部を基礎部材に容易に連結することができ、作業性を向上することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記補強部材は、前記補強部における上端部を閉塞する天井部を有することを特徴としている。

従って、補強部における上端部を閉塞する天井部を設けることで、支持脚と補強部材により形成した箱型断面形状の内部への水の侵入を防止することができ、耐久性を向上することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記基礎部材を地面に設置した後、前記容器に対する前記基礎部材の取付面の高さを調整することを特徴としている。

従って、容器の位置を基準として地面に設置した基礎部材の高さを調整することで、容器の位置を変更することなく支持脚を補強することができ、作業性を向上することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記支持脚に前記補強部材を固定した後、前記補強部材における下端部の被取付面の高さに対する前記基礎部材の取付面の高さを再調整することを特徴としている。

従って、支持脚に補強部材を固定した後に基礎部材の高さを再調整することで、支持脚や補強部材に荷重が作用することなく、容器の支持剛性を適正に向上することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記補強部材は、Ｕ字断面形状をなし、Ｕ字断面形状の各端部に開先部を形成し、前記支持脚に前記開先部を当接して開先溶接を実施することで、前記支持脚に前記補強部材を固定することを特徴としている。

従って、支持脚と補強部材とを開先溶接により固定することで、固定後に形成される支持脚と補強部材との箱型断面形状の高い剛性を確保することができる。

本発明の容器の補強方法では、前記支持脚は、Ｕ字断面形状をなし、Ｕ字断面形状の各端部を加工して連結部を形成し、前記連結部に前記開先部を当接して開先溶接を実施することで、前記支持脚に前記補強部材を固定することを特徴としている。

従って、事前に支持脚の各端部を加工して連結部を形成しておき、この連結部に補強部材の開先部を当接して開先溶接を実施することで、支持脚と補強部材との連結を適正に行うことができ、支持脚と補強部材との箱型断面形状の高い剛性を確保することができる。

また、本発明の容器の支持構造は、前記容器の補強方法により改修されたことを特徴とするものである。

従って、容器を支持する支持脚に補強部材を固定して箱型断面形状に補強することで、容器の支持剛性の向上を図ることができる。

本発明の容器の補強方法及び容器の支持構造によれば、容器の支持剛性の向上を図ることができると共に、発生するコストの増加を抑制することができる。

図１は、本実施形態の容器の補強方法により補強された容器の支持構造を表す正面図である。 図２は、本実施形態の容器の補強方法により補強された容器の支持構造を表す平面図である。 図３は、本実施形態の容器の補強方法により補強する容器の支持構造を表す正面図である。 図４は、本実施形態の容器の補強方法により補強する容器の支持構造を表す平面図である。 図５は、本実施形態の容器の補強方法を表すフローチャートである。 図６は、容器の補強方法を説明するための正面概略図である。 図７は、図６のVII−VII断面図である。 図８は、容器の補強方法を説明するための正面概略図である。 図９は、図８のIX−IX断面図である。 図１０は、容器の補強方法を説明するための正面概略図である。 図１１は、容器の補強方法を説明するための正面概略図である。 図１２は、図１１のXII−XII断面図である。 図１３は、容器の補強方法を説明するための正面概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る容器の補強方法及び容器の支持構造の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本実施形態の容器の補強方法により補強された容器の支持構造を表す正面図、図２は、本実施形態の容器の補強方法により補強された容器の支持構造を表す平面図、図３は、本実施形態の容器の補強方法により補強する容器の支持構造を表す正面図、図４は、本実施形態の容器の補強方法により補強する容器の支持構造を表す平面図である。

図３及び図４に示すように、旧型の容器の支持構造は、容器としてのタンク１１が複数（本実施形態では、４個）の支持脚１２により支持されている。タンク１１は、円筒部の上下に半球部が設けられた球形状をなしている。各支持脚１２は、タンク１１の周方向に均等間隔を空けて配置されている。支持脚１２は、Ｕ字断面形状をなす脚本体部１３と、脚本体部１３の上端部に傾斜して設けられる天井部１４と、脚本体部１３の下端部に水平に設けられる設置部１５とから構成されている。各支持脚１２は、上端部がタンク１１の外周下部に取付板１６を介して溶接により固定されており、下端部の設置部１５が地面Ｇに形成された基礎１７に設置されている。

一方、図１及び図２に示すように、本実施形態の容器の補強方法により補強されて改修された新型の容器の支持構造は、複数の支持脚１２に補強部材２１をそれぞれ固定して箱型断面形状に補強し、この支持脚１２及び補強部材２１によりタンク１１を支持するものである。

補強部材２１は、補強部２２と、天井部２３と、設置部２４とを有している。補強部２２は、Ｕ字断面形状をなし、鉛直方向に沿って配置されている。天井部２３は、補強部２２の長手方向（鉛直方向）の上端部に水平方向に対して所定角度だけ傾斜して設けられている。設置部２４は、補強部２２の長手方向（鉛直方向）の下端部に水平方向に設けられている。

補強部材２１は、補強部２２が支持脚１２の脚本体部１３に固定されることで、箱型断面形状を形成する。このとき、補強部材２１は、天井部２３が支持脚１２の天井部１４に固定され、設置部２４に支持脚１２の脚本体部１３の下端部が固定される。そのため、支持脚１２に補強部材２１が固定された新たな支持脚は、四角筒断面形状をなし、上端部が各天井部１４，２３により閉塞され、下端部の設置部２４が基礎部材２５に連結されて基礎２６に支持される。

ここで、本実施形態の容器の補強方法について説明する。図５は、本実施形態の容器の補強方法を表すフローチャート、図６から図１３は、容器の補強方法を説明するための概略図である。

本実施形態の容器の補強方法は、タンク１１を支持する複数の支持脚１２を一個ずつ（または、複数個同時に）補強する容器の補強方法において、支持脚１２の下端部を除去する工程と、支持脚１２の下方における地面Ｇに基礎部材２５を設置する工程と、支持脚１２に補強部材２１を固定して箱型断面形状（四角筒断面形状）に補強する工程と、補強部材２１の下端部を基礎部材２５に連結する工程とを有している。

図６及び図７に示すように、タンク１１は、外周の下部に複数の支持脚１２が固定されており、各支持脚１２は、下部が地面Ｇに形成された基礎１７上に支持されている。この場合、各支持脚１２は、脚本体部１３の下端部に設置部１５が固定されており、この設置部１５が基礎１７内に埋設された基礎部材（図示略）の取付面に密着し、ボルト３１により締結されている。

図５に示すように、ステップＳ１１にて、タンク１１を支持している複数の支持脚１２のうちの１個の支持脚１２の下端部を切断して除去する。即ち、図６に示すように、支持脚１２において、図示しない切断工具により脚本体部１３の下端部を所定の切断位置Ｃ１で切断すると共に、ボルト３１を弛緩することで、図８に示すように、脚本体部１３の下端部の一部と設置部１５を撤去する。また、図７に示すように、支持脚１２において、図示しない切断工具により脚本体部１３の周方向の端部を所定の切断位置Ｃ２で切断することで、図９に示すように、脚本体部１３の周方向の端部の一部を除去して連結部１３ａ，１３ｂを形成する。

図８に示すように、上述した作業で１個の支持脚１２における脚本体部１３の下端部の一部と設置部１５が撤去され、１個の支持脚１２の下端部と基礎１７との間に隙間が形成される。このとき、タンク１１の重量に応じてタンク１１の下部を支持治具（図示略）により仮支持してもよい。

１個の支持脚１２における脚本体部１３の下端部の一部と設置部１５が撤去された後、ステップＳ１２にて、タンク１１の下方にある既設の基礎１７を破砕して内部の基礎部材（図示略）を撤去すると共に、基礎１７の一部を撤去する。このとき、基礎１７は、一部１７ａ（図１０参照）を残してもよいし、全てを撤去してもよい。

基礎１７の一部と内部の基礎部材が撤去されると、図５及び図１０に示すように、ステップＳ１３にて、新たな基礎部材２５を設置する。基礎部材２５は、上部支持板４１と下部支持板４２が連結部材４３により連結されて構成されている。まず、複数のアンカーボルト４４を残存している既設の基礎１７ａを貫通して地面Ｇまで埋め込む。次に、アンカーボルト４４の上部に基礎部材２５の下部支持板４２を貫通させると共に、ねじ部に上下のナット４５，４６を螺合させ、アンカーボルト４４に基礎部材２５を連結する。この作業により新たな基礎部材２５が地面Ｇに新設される。

地面Ｇに新たな基礎部材２５が新設されると、ステップＳ１４にて、タンク１１に対する基礎部材２５の取付面の高さを調整する。即ち、基礎部材２５は、下部支持板４２がナット４５，４６により挟持されてアンカーボルト４４の上部に固定されることで、鉛直方向の上下位置が位置決めされている。そして、支持脚１２に固定される補強部材２１の設置部２４が基礎部材２５の上部支持板４１の上面（取付面）４１ａに設置される。そのため、タンク１１における所定の位置、例えば、支持脚１２の取付部から上部支持板４１の上面４１ａまでの距離が、支持脚１２の取付部から既設の基礎部材２５の上面までの距離となるように基礎部材２５の高さを調整する。具体的には、ナット４５，４６を回転することで、このナット４５，４６による下部支持板４２の挟持位置を上下に移動し、上部支持板４１の上面４１ａの高さを調整する。

タンク１１に対する基礎部材２５の高さが調整されると、図５に示すように、ステップＳ１５にて、支持脚１２に補強部材２１を固定して補強する。図１１及び図１２に示すように、補強部材２１は、補強部２２と天井部２３と設置部２４とから構成されている。そして、補強部２２は、３個の補強板２２ａ，２２ｂ，２２ｃがＵ字断面形状となすように溶接により連結されて形成されている。このとき、補強板２２ａの両方の側端部に開先部を形成し、この各開先部に補強板２２ｂ，２２ｃを直交する方向に当接し、この状態で開先溶接（開先溶接部Ｗ１，Ｗ２）を行う。また、補強板２２ｂ，２２ｃは、一方の側端部に開先部を形成し、この各開先部に支持脚１２の脚本体部１３の各連結部１３ａ，１３ｂを連続する方向に当接し、この状態で開先溶接（開先溶接部Ｗ３，Ｗ４）を行う。

更に、補強部材２１の天井部２３と支持脚１２の天井部１４を同様に溶接し、補強部材２１の設置部２４と支持脚１２の脚本体部１３を同様に溶接する。そのため、支持脚１２に補強部材２１が固定されることで、内部が密閉構造となる箱型断面形状をなすように補強された新たな支持脚が形成される、なお、補強部２２は、３個の補強板２２ａ，２２ｂ，２２ｃが溶接により連結されて構成され、補強部材２１は、この補強部２２と天井部２３と設置部２４とが溶接により連結されて構成されたものであり、事前に工場などで製造して現地に搬送しておく。

補強部材２１が支持脚１２に固定されると、補強部材２１における下端部の被取付面（設置部２４の下面）の高さに対する基礎部材２５の取付面（上部支持板４１の上面４１ａ）の高さを再調整する。即ち、ステップＳ１４にて、タンク１１に対する基礎部材２５の取付面の高さを調整したものの、調整誤差などが発生するおそれがあり、補強部材２１における設置部２４の下面の位置と、基礎部材２５における上部支持板４１の上面４１ａの位置を確認する。ここで、両者にずれがあれば、基礎部材２５の高さを微調整する。

そして、図５に示すように、ステップＳ１６にて、補強部材２１の下端部を基礎部材２５に連結する。即ち、補強部材２１における設置部２４の下面が基礎部材２５における上部支持板４１の上面４１ａに密着した状態で、下方から設置部２４及び上部支持板４１に対してボルト６１を貫通させ、上方からボルト６１のねじ部にナット６２，６３を螺合させることで、設置部２４と上部支持板４１を締結する。

支持脚１２に補強部材２１が固定され、補強部材２１が基礎部材２５に連結されると、図５及び図１３に示すように、ステップＳ１７にて、図示しない型枠を用いて新たに基礎２６を新設する。１個の支持脚１２に対する補強が完了すると、上述したステップＳ１１からステップＳ１７の処理を他の３個の支持脚１２に対しても実施する。このようにしてタンク１１を支持する複数の支持脚１２に対して補強部材２１が固定されることで、補強作業が完了する。

このように本実施形態の容器の補強方法にあっては、タンク１１を支持する複数の支持脚１２を補強する容器の補強方法において、支持脚１２の下端部を除去する工程と、支持脚１２の下方における地面Ｇに基礎部材２５を設置する工程と、支持脚１２に補強部材２１を固定して箱型断面形状（四角筒断面形状）に補強する工程と、補強部材２１の下端部を基礎部材２５に連結する工程とを有している。

従って、タンク１１を支持する支持脚１２に補強部材２１を固定して箱型断面形状に補強することで、タンク１１の支持剛性の向上を図ることができる。また、タンク１１を交換することなく、このタンク１１の支持剛性を向上することができることから、内部の流体を移送する必要がなく、発生するコストの増加を抑制することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、支持脚１２として、上端部がタンク１１に固定される脚本体部１３と、脚本体部１３の下部に設けられて既設の基礎１７に支持される設置部１５を設け、支持脚１２の設置部１５を除去している。従って、支持脚１２の下端部を除去するとき、設置部１５を除去するため、新たな設置部２４を補強部材２１側に設ければよく、補強部材２１の下端部を設置部２４を用いて基礎部材２５に容易に連結することができ、作業性を向上することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、補強部材２１として、支持脚１２に固定して箱型断面形状を形成する補強部２２と、補強部２２の下端部に設けられて基礎部材２５に連結される設置部２４とを設けている。従って、箱型断面形状を形成する補強部２２と補強部２２の下端部に設けられる設置部２４とから補強部材２１を構成することで、補強部材２１を容易に支持脚１２に固定することができると共に、基礎部材２５に連結することができ、作業性を向上することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、補強部材２１として補強部２２における上端部を閉塞する天井部２３を設けている。従って、支持脚１２と補強部材２１により形成した箱型断面形状の内部への水の侵入を防止することができ、耐久性を向上することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、基礎部材２５を地面Ｇに設置した後、タンク１１に対する基礎部材２５の取付面の高さを調整している。従って、タンク１１の位置を変更することなく支持脚１２を補強することができ、作業性を向上することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、支持脚１２に補強部材２１を固定した後、補強部材２１における下端部の被取付面の高さに対する基礎部材２５の取付面の高さを再調整している。従って、支持脚１２や補強部材２１に荷重が作用することなく、タンク１１の支持剛性を適正に向上することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、補強部材２１をＵ字断面形状とし、Ｕ字断面形状の各端部に開先部を形成し、支持脚１２に開先部を当接して開先溶接を実施することで、支持脚１２に補強部材２１を固定している。従って、支持脚１２と補強部材２１とを開先溶接により固定することで、固定後に形成される支持脚１２と補強部材２１との箱型断面形状の高い剛性を確保することができる。

本実施形態の容器の補強方法では、支持脚１２をＵ字断面形状とし、Ｕ字断面形状の各端部を加工して連結部１３ａ，１３ｂを形成し、連結部１３ａ，１３ｂに開先部を当接して開先溶接を実施することで、支持脚１２に補強部材２１を固定している。従って、事前に支持脚１２の各端部を加工して連結部１３ａ，１３ｂを形成しておき、この連結部１３ａ，１３ｂに補強部材２１の開先部を当接して開先溶接を実施することで、支持脚１２と補強部材２１との連結を適正に行うことができ、支持脚１２と補強部材２１との箱型断面形状の高い剛性を確保することができる。

また、本実施形態の容器の支持構造にあっては、本実施形態の容器の補強方法により改修されたものである。従って、タンク１１を支持する支持脚１２に補強部材２１を固定して箱型断面形状に補強することで、タンク１１の支持剛性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、Ｕ字断面形状をなす支持脚１２にＵ字断面形状をなす補強部材２１を固定して箱型断面形状としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、Ｌ字断面形状をなす支持脚にＬ字断面形状をなす補強部材を固定して箱型断面形状としたり、Ｉ字断面形状をなす支持脚にＵ字断面形状をなす補強部材を固定して箱型断面形状としたりしてもよい。また、箱型断面形状は、四角筒断面形状に限らず、多角筒断面形状や円筒断面形状などであってもよい。

また、上述した実施形態では、容器としてタンク１１を適用したが、その他に熱交換器などに適用してもよい。

１１ タンク（容器）
１２ 支持脚
１３ 脚本体部
１４ 天井部
１５ 設置部
１６ 取付板
１７ 既設の基礎
２１ 補強部材
２２ 補強部
２３ 天井部
２４ 設置部
２５ 基礎部材
２６ 新設の基礎

Claims (9)

1. 容器を支持する複数の支持脚を補強する容器の補強方法において、
   前記支持脚の下端部を除去する工程と、
   前記支持脚の下方における地面に新たな基礎部材を設置する工程と、
   前記支持脚に補強部材を固定して箱型断面形状に補強する工程と、
   前記補強部材の下端部を前記基礎部材に連結する工程と、
   を有することを特徴とする容器の補強方法。
2. 前記補強部材は、前記支持脚に固定して箱型断面形状を形成する補強部と、前記補強部の下端部に設けられて前記基礎部材に連結される設置部とを有することを特徴とする請求項１に記載の容器の補強方法。
3. 前記支持脚は、上端部が前記容器に固定される脚本体部と、前記脚本体部の下部に設けられて既設の基礎に支持される設置部とを有し、前記支持脚の前記設置部を除去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器の補強方法。
4. 前記補強部材は、前記補強部における上端部を閉塞する天井部を有することを特徴とする請求項２に記載の容器の補強方法。
5. 前記基礎部材を地面に設置した後、前記容器に対する前記基礎部材の取付面の高さを調整することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の容器の補強方法。
6. 前記支持脚に前記補強部材を固定した後、前記補強部材における下端部の被取付面の高さに対する前記基礎部材の取付面の高さを再調整することを特徴とする請求項５に記載の容器の補強方法。
7. 前記補強部材は、Ｕ字断面形状をなし、Ｕ字断面形状の各端部に開先部を形成し、前記支持脚に前記開先部を当接して開先溶接を実施することで、前記支持脚に前記補強部材を固定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の容器の補強方法。
8. 前記支持脚は、Ｕ字断面形状をなし、Ｕ字断面形状の各端部を加工して連結部を形成し、前記連結部に前記開先部を当接して開先溶接を実施することで、前記支持脚に前記補強部材を固定することを特徴とする請求項７に記載の容器の補強方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の容器の補強方法により改修されたことを特徴とする容器の支持構造。
   

Images