コンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造
【課題】最下段側壁ブロックと底版との間以外にプレストレスを導入することなく、最下段側壁ブロックと底版との間にプレストレスを導入することを目的とする。
【解決手段】プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０とエンドホルダー２０との間における中空鋼棒１０の外面側に中間ナット４０を設け、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間における中空鋼棒１０の外面側に被覆されるアンボンド層４１を設ける。中間ナット４０とエンドホルダー３０との間の中空鋼棒１０が、側壁５２を構成する最下段側壁ブロック５４と底版５１との間を跨るように配置される。支承ホルダー３０による定着を解放することによって中空鋼棒１０に導入された緊張力が、エンドホルダー２０と中間ナット４０との間で中空鋼棒１０に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、底板５１と側壁５２とが接合されている。
【解決手段】プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０とエンドホルダー２０との間における中空鋼棒１０の外面側に中間ナット４０を設け、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間における中空鋼棒１０の外面側に被覆されるアンボンド層４１を設ける。中間ナット４０とエンドホルダー３０との間の中空鋼棒１０が、側壁５２を構成する最下段側壁ブロック５４と底版５１との間を跨るように配置される。支承ホルダー３０による定着を解放することによって中空鋼棒１０に導入された緊張力が、エンドホルダー２０と中間ナット４０との間で中空鋼棒１０に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、底板５１と側壁５２とが接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関し、特に、プレストレス導入装置を用いて接合されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より提案されているＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）貯蔵用の地上タンクや地下タンク等の容器構造物は、底版と、底版上に立設される側壁と、側壁の上端に接続される平板状又はドーム状の天井とから構成されている。このような容器構造物は、その規模が大きくなるにつれて、内部に収容される貯蔵物からの水平荷重等に十分抵抗可能となるように耐久性や液密性が要求されてくるため、鉄筋コンクリート構造物として現場施工されるのが一般的である。
【０００３】
このような容器構造物において、底版と側壁との接合部は、側壁の主鉄筋が所定長さ底版内に埋め込まれて剛結合を形成し、側壁下部に生じる曲げモーメント等を底版に伝達する構造となっているのが一般的である。しかし、容器構造物の規模が大きくなるにつれて、底版と側壁との接合部では、発生する曲げモーメント等が過大となり、接合部において使用される鉄筋量が著しく増加してしまう。このため、鉄筋量の低減やひびわれ防止等を目的として、接合部においては、特許文献１〜５に示されるようなプレストレス導入装置を用いてプレストレスを導入する手法が一般に用いられている。
【０００４】
図９は、これら特許文献１〜５に示される、従来から用いられているプレストレス導入装置１００の共通の構成を示している。このプレストレス導入装置１００は、中空鋼棒１０１と、中空鋼棒１０１の内部に配置される反力体としての中実鋼棒１０２と、中空鋼棒１０１の基端側に設けられるエンドホルダー１０３と、中空鋼棒１０１の先端側に設けられる支承ホルダー１０４とを備えている。中実鋼棒１０２には、エンドホルダー１０３と支承ホルダー１０４との間で挟圧されることによって圧縮力が導入されている。中空鋼棒１０１には、この圧縮力が加えられている中実鋼棒１０２を反力体として、緊張力が導入されている。なお、支承ホルダー１０４よりもエンドホルダー１０３寄りの中空鋼棒１０１外面にはアンカー部材１０５が、支承ホルダー１０４の先端にはストッパ１０６が設けられている。
【０００５】
このような構成からなるプレストレス導入装置１００を用いてコンクリート構造物間にプレストレスを導入する場合、その施工区間にプレストレス導入装置１００を配置し、その後にプレストレス導入装置１００のほぼ全長を埋め込むようにコンクリートを打設する。そして、所定のコンクリート圧縮強度の発現を確認した後に、プレストレス導入装置１００の先端側の支承ホルダー１０４のストッパ１０６を後退移動させる。これによって支承ホルダー１０４によって定着されていた中実鋼棒１０２の圧縮力が解放され、中空鋼棒１０１に導入された緊張力（引張力）が中空鋼棒１０１に付着しているコンクリートに圧縮力として導入されて、コンクリート構造物間にプレストレスが導入される。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１３５１９４号公報、
【特許文献２】特開平０８−１３９１７３号公報、
【特許文献３】特開２００１−２０７５９０号公報
【特許文献４】特開２００６−４５９９７号公報
【特許文献５】特開２００５−９０１２４号公報
【特許文献６】特許第３２８７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０は、上述のような構成からなるプレストレス導入装置１００を用いて、コンクリート製タンク１５０における底版１５１と側壁１５２とにプレストレスを導入する場合の状態を示している。
【０００８】
底版１５１と側壁１５２との間にプレストレスを導入する場合、図１０（ａ）に示すように、プレストレス導入装置１００のエンドホルダー１０３側を底版１５１中に埋め込み固定されるようにコンクリートを打設する。そして、底版１５１のコンクリートの圧縮強度の発現を確認した後、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４以外の全長を埋め込むように、側壁１５２を構成する最下段の側壁ブロック１５３を構成するコンクリートを打設する。このとき、プレストレス導入装置１００は、鉛直上方に延長されるように直線的に配置され、最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから支承ホルダー１０４が露出されるようにコンクリートが打設される。この後、最下段側壁ブロック１５３の強度発現を確認した後、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４を後退移動させて、定着を解放し、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３間にプレストレスが導入される。
【０００９】
ここで、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３間にプレストレスを導入する場合は、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４を後退移動させることができるスペースを確保する必要がある。このため、図１０（ａ）に示す例では、支承ホルダー１０４が最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから露出された状態に形成されている。しかし、このような状態の場合、最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから上方に新たな側壁ブロック１５４を構築するためには、支承ホルダー１０４を後退移動させるのを待つこと、即ち、最下段の側壁ブロック１５３の強度発現を待つことを必要としていた。
【００１０】
このようにしていたのでは施工期日がその分長引いてしまうため、最下段の側壁ブロック１５３の強度発現を待つことなく、二列目以降の側壁ブロック１５４を構築可能とする構成が望まれる。このような構成としては、例えば、図１３（ｂ）に示すように、プレストレス導入装置１００を、上方に向かうにつれて支承ホルダー１０４が側壁内周面に近接するように鉛直方向に対して傾斜して配置させ、二列目以降の側壁ブロック１５４の側壁内周面に開口された箱抜き部１５５から露出させることが考えられる。また、この例と同様に、図１３（ｃ）に示すように、プレストレス導入装置１００をその上部において支承ホルダー１０４が側壁内周面に近接するようにその上部を曲線状に形成させ、二列目以降の側壁ブロック１５４の側壁内周面に開口された箱抜き部１５５から露出させることも考えられる。
【００１１】
しかしながら、いずれの場合においても、プレストレス導入装置１００の中空鋼棒１０１の全長に付着しているコンクリートに対してプレストレスが導入されることになるため、本来プレストレスを導入しようとしていた底版１５１と最下段側壁ブロック１５３との間の接合部以外の部位（例えば、最下段側壁ブロック１５３と二列目以降の側壁ブロック１５４との間の接合部）に対してもプレストレスが導入されてしまっていた。このように、二列目以降の側壁ブロック１５４内等にプレストレスが導入される場合、二列目以降の側壁ブロック１５４が所定の強度の発現をしてから支承ホルダー１０４による定着を解放しなければ、これら側壁ブロック１５４を構成する未硬化のコンクリートが破壊されてしまうため、二列目以降の側壁ブロック１５４の強度発現を待つ必要があった。
【００１２】
ところで、近年においては、耐震設計上の観点から、プレストレスが導入された構造体が意図した態様で崩壊可能となるように、構造体のみならずプレストレス導入装置等の構造部材の靭性を考慮しての部材設計がなされている。このような構造部材の靭性を考慮した耐震設計法では、ヒンジ発生の想定される部位に配置される部材について、強度のみならず塑性変形能力（靭性）を確保することが必要とされる。
【００１３】
このような問題を改善する方法として、ＰＣ鋼棒を使用してのプレストレス導入方法において、コンクリート内に配置されるＰＣ鋼棒の一部をコンクリートと付着させず、ＰＣ鋼棒の残部と付着しているコンクリートに対してのみプレストレスを導入させる方法（パーシャルアンボンド工法）が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。
【００１４】
この方法においては、コンクリートを打設しようとする所定区間にボンドシースを配置し、このボンドシースの一部の外側にボンドシースとコンクリートとを非付着状態にするためのアンボンドシースを設け、これらボンドシース及びアンボンドシースを埋め込むようにコンクリートを打設する。打設したコンクリートの強度の発現後、ボンドシース内に挿通されたＰＣ鋼棒を緊張、定着することによって、コンクリートにプレストレスが導入される。
【００１５】
この方法は、いわゆるボンド方式及びアンボンド方式と呼ばれるそれぞれの工法の利点を生かした工法であり、ＰＣ鋼棒中の任意の区間をコンクリートとの付着のないアンボンド区間（アンボンドシースのある区間）とし、ＰＣ鋼棒の残りの区間をコンクリートとの付着のあるボンド区間（ボンドシースのみある区間）とできる。アンボンド区間においては、ＰＣ鋼棒がコンクリートとグラウトモルタルによって変形が拘束されず、プレストレスが導入された構造体に変形が発生した場合に、ＰＣ鋼棒そのものが塑性変形することによって、ＰＣ鋼棒の破断を防ぐことができる。また、ボンド区間においては、ＰＣ鋼棒とコンクリートとが結合一体化されているため、単純にＰＣ鋼棒全長をアンボンド区間とした場合に発生するようなコンクリートの圧縮破壊を防止することができる。
【００１６】
このように、ＰＣ鋼棒を使用してのプレストレス導入方法においては、ボンドシースとアンボンドシースとを巧みに組み合わせることにより、プレストレスが導入される構造体の変形性能を改善可能となる。しかし、この方法においては、ＰＣ鋼棒、ボンドシース及びアンボンドシースをセットした状態で維持しておくことが難しく、現場作業時にこれらを種々組み合わせる必要があり、現場作業が必然的に増加し、現場作業における作業性が悪いという問題点があった。
【００１７】
このような背景の下、上述したような中実鋼棒と中空鋼棒とからなるプレストレス導入装置１００においては、部分的にアンボンド部を設けた構成が未だ提案されていなかった。このようなプレストレス導入装置１００によって部分的にアンボンド部を設けてプレストレスを導入することが可能となれば、上述したような、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３との間の接合部以外の部位に対してプレストレスが導入されることがなくなると考えられ、プレストレス導入装置１００の靭性を考慮したうえで所望のプレストレスを導入することが可能になると思われる。
【００１８】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、最下段側壁ブロックと底版との間にプレストレスを導入してこれらを接合する場合において、最下段側壁ブロックより上段側の二列目以降の側壁ブロックの施工を妨げることがなく、更に、最下段側壁ブロックと底版との間にのみ部分的にプレストレスを導入可能な、コンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、上述した課題を解決するために、プレストレス導入装置における支承ホルダーとエンドホルダーとの間における中空鋼棒の外面側に中間ナットを設け、中間ナットと支承ホルダーとの間における中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層を設け、エンドホルダーが底版に埋め込み固定されるとともに、中間ナットが側壁を構成する最下段の側壁ブロックに埋め込み固定され、支承ホルダーによる定着を解放することによって中空鋼棒に導入された緊張力が、エンドホルダーと中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、底板と側壁とが接合されていることを特徴とするコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を発明した。
【００２０】
即ち、本願請求項１に係る発明は、コンクリート製タンクの底版と、当該底版上に立設される側壁とを互いに接合する際に適用されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造において、中空鋼棒と、上記中空鋼棒の内部に配置される中実鋼棒と、上記中空鋼棒の両端側に設けられるエンドホルダーと支承ホルダーと、上記支承ホルダーと上記エンドホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に設けられる中間ナットと、上記中間ナットと上記支承ホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層とを備え、上記エンドホルダー及び上記支承ホルダーによって上記中実鋼棒を反力体として上記中空鋼棒に導入される緊張力を保持可能に構成されたプレストレス導入装置における上記中間ナットと上記エンドホルダーとの間の中空鋼棒が、上記側壁を構成する最下段の側壁ブロックと上記底版との間を跨るように配置され、上記支承ホルダーによる定着を解放することによって上記中空鋼棒に導入された緊張力が、上記エンドホルダーと上記中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、上記底版と上記側壁とが接合されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本願請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、上記中空鋼棒は、直列に配列された複数の中空鋼棒ユニットが中間ナットにより接続されてなることを特徴とする。
【００２２】
また、本願請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記プレストレス導入装置は、鉛直方向に対して傾斜して配置される、若しくはその長手方向の全長又は一部が曲線状とされることにより、当該プレストレス導入装置が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部から上記支承ホルダーが露出されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本願請求項１に係る発明においては、これに用いられるプレストレス導入装置１がその全長でなく部分的にのみプレストレスを導入可能に構成されているため、これを利用して、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみプレストレスが導入されている。このため、プレストレスの導入が必要とされない部位である、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５との間等にプレストレスの影響を及ぼすことなく、底版５１と側壁５２との接合が可能となる。
【００２４】
本願請求項２に係る発明においては、中空鋼棒体１０を分割してこれを中間ナット４０によって連結することによって、一本の中空鋼棒ユニット１１からなる中空鋼棒体１１の所定の位置にまで中間ナット４０を移動可能とする雄ねじ部を設け、またその位置にまで中間ナットを移動させる加工性、作業性の問題が生じない。
【００２５】
本願請求項３に係る発明においては、箱抜き部５８を設けることにより、支承ホルダー３０をコンクリート打設後においても露出した状態にさせることができるため、プレストレスを導入する際に必要となる所定の強度が最下段側壁ブロック５４に発現されるのを待たずに、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、ひいては工期の短縮を図れる。特に、プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０側には、アンボンド区間が設けられているため、支承ホルダー３０が露出されている箱抜き部５８近傍の、例えば上段側壁ブロック５５等のコンクリート体に対してプレストレスの影響が及ぶことなく、このような効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関し、図面を参照にしながら詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の適用の対象となるコンクリート製タンク５０の縦断側面図を示している。このコンクリート製タンク５０は、地盤上に構築されるコンクリート製底版５１と、底版５１上に立設される円筒形のコンクリート製側壁５２と、側壁５２の上端部に接続されるドーム状のコンクリート製天井５３とから構成される。
【００２８】
このコンクリート製タンク５０は、例えば、ＬＮＧやＬＰＧ貯蔵用の地上タンクや地下タンク等によって具体化される。以下の説明では、側壁５２が略円筒形で、天井がドーム状の地上タンクを例に説明するが、コンクリート製タンクの形状はこれに限定されるものでないことは勿論である。
【００２９】
側壁５２は、複数の側壁ブロックを鉛直方向に順次連結配置することによって構成されており、底版５１上に直接連結配置されている側壁ブロックを最下段側壁ブロック５４、それ以外の側壁ブロックを上段側壁ブロック５５という。
【００３０】
底版５１や天井５３の内部には、図示しない鉄筋等が配設されている。また、上段側壁ブロック５５の内部には、円周方向に延長されて配設された横鉄筋５６と、円周方向に所定の間隔を空けて配設される鉛直方向に延長されてなる縦鉄筋５７とが格子状をなして配設されている。この縦鉄筋５７の一部は、最下段側壁ブロック５４から上段側壁ブロック５５の間を跨ぐように配設されている。これらの横鉄筋５６と縦鉄筋５７とによって、各上段側壁ブロック５５間と、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５とが接合されている。上段側壁ブロック５５は、いわゆるＲＣ（Reinforced-Concrete）構造を呈している。
【００３１】
底版５１と最下段側壁ブロック５４との間は、鉄筋によって接合すると莫大な量の鉄筋量を必要とするため、主としてプレストレスを導入することによって接合している。図２には、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版５１と最下段側壁ブロック５４との接合構造の一形態を示している。図２に示すように、底版５１と最下段側壁ブロック５４とは、プレストレス導入装置１をその内部に多数配置することによって接合される。なお、図２に示す例では、縦鉄筋等を省略している。また、プレストレス導入装置１は、底版５１、側壁５１内の円周方向に所定間隔をあけて多数配置されている。
【００３２】
以下、コンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造について説明する前に、これに用いられるプレストレス導入装置１の構成について説明する。
【００３３】
図３〜図５は、コンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造に用いられるプレストレス導入装置１の第１の実施形態を示すものである。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、プレストレス導入装置１は、中空鋼棒体１０と、中空鋼棒体１０の基端側に設けられるエンドホルダー２０と、中空鋼棒体１０の先端側に設けられる支承ホルダー３０と、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０との間における中空鋼棒体１０の外面側に設けられる中間ナット４０とから構成される。
【００３５】
図３に示す一形態における中空鋼棒体１０は、複数本の中空鋼棒ユニット１１（図中では二本）を直列に配置し、これらをカプラーからなる中間ナット４０によって連結することによって一体的に構成されている。この中空鋼棒ユニット１１は、長手方向の一端側（基端側）外周面に雄ねじ部１２を有し、長手方向の他端側（先端側）外周面に雄ねじ部１３を有している。以下、プレストレス導入装置１の各部材の説明において、プレストレス導入装置１の長手方向の一端側に位置する各部材の一端側の部位を単に基端側といい、プレストレス導入装置１の長手方向の他端側に位置する各部材の他端側の部位を単に先端側というものとする。
【００３６】
中空鋼棒体１０の内部には、中実鋼棒体１５が配置されている。この中実鋼棒体１５は、複数本の中実鋼棒ユニットを中空鋼棒体１０内に直列に配置することによって構成されている。この中実鋼棒ユニットのうち最も先端側に位置する中実鋼棒ユニットは、その基端側が中空鋼棒体１０内に配置され、その先端側が中空鋼棒体１０の先端側から突出するように配置されており、これを撤去用中実鋼棒ユニット１７とする。また、中実鋼棒ユニットのうち撤去用中実鋼棒ユニット１７以外をノンプル用中実鋼棒ユニット１６とする。撤去用中実鋼棒ユニット１７の基端側は、互いに隣接するノンプル用中実鋼棒ユニット１６の先端側と当接されている。
【００３７】
エンドホルダー２０は、雌ねじ孔２１ａを有するアンカー材２１と、アンカー材２１の雌ねじ孔２１ａ内にねじ込まれる支承用雄ねじ部材２２から構成されている。このアンカー材２１は、中空鋼棒体１０における基端側の雄ねじ部１２に、その雌ねじ孔２１ａが着脱自在にねじ込まれている。また、支承用雄ねじ部材２２は、その先端側表面が、中空鋼棒体１０の基端側及び中実鋼棒体１５の基端側に当接されている。
【００３８】
支承ホルダー３０は、基端側の雌ねじ孔３１ａと先端側の雄ねじ孔３１ｂとを有する異径スリーブからなる支承筒３１と、支承筒３１の内部に配置される押圧係止片３２と、支承筒３１内にねじ込まれるストッパ３３とから構成される。
【００３９】
この支承筒３１は、中空鋼棒体１０における先端側の雄ねじ部１３に、その基端側の雄ねじ孔３１ａが着脱自在にねじ込まれて連結されている。また、この支承筒３１の先端側の雌ねじ孔３１ｂには、ストッパ３３の基端側外面に設けられた雄ねじ部３３ａがねじ込まれ、位置調整可能に取り付けられている。
【００４０】
ストッパ３３は、中空の鋼製筒状の形状からなり、先端側外面に、多角形形状の回動工具係合用外面３３ｂが形成されている。また、支承筒３１の外面にも、多角形形状の回動工具係合用外面３１ｃが形成されている。
【００４１】
ストッパ３３の基端側端部は、支承筒３１の内部に配置され、押圧係止片３２の先端側端面に係合される。
【００４２】
押圧係止片３２は、基端側に凹部３２ａを有しており、この凹部３２ａ内に、撤去用中実鋼棒ユニット１７の先端側が嵌合されている。
【００４３】
ここで、本発明において用いられるプレストレス導入装置１には、図３等に示すように、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間において、中空鋼棒体１０の外面にアンボンド層４１が被覆されている。このアンボンド層４１は、中間ナット４０と支承筒３１とに当接するように被覆配置されている。
【００４４】
このアンボンド層４１は、中空鋼棒体１０の外周面上に被覆されることにより、中空鋼棒体１０とこの周囲に打設されるコンクリートとの間の付着を防止（絶縁）し、力の伝達作用がほんどない非付着状態（分離状態）とすることを可能とするものである。このアンボンド層４１は、その材料として、例えばアスファルト含浸テープ、合成樹脂製発泡シート、ゴムスポンジシート等のテープ状またはシート状軟質材料等が挙げられ、これらを中空鋼棒体１０の外周面に巻き付け又は貼り付けてシース状（筒状）にすることによって具体化される。または、このアンボンド層４１は、アスファルト、合成樹脂又は合成ゴム等のペースト状のシーリング材を直接中空鋼棒体１０の外周面上に塗布することによって具体化してもよい。このようなシーリング材を塗布する場合、ワックス、グリース等の油脂を介して中空鋼棒体１０に塗布することが望ましい。
【００４５】
このアンボンド層４１を設けることにより、コンクリート内にプレストレス導入装置１を埋め込むように配置した場合に、このアンボンド層４１が設けられている区間の中空鋼棒体１０の外面がコンクリートと付着するのが防止されることになる。
【００４６】
このようにして構成されるプレストレス導入装置１は、以下に説明するように、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０とによって、中実鋼棒体１５を反力体として中空鋼棒体１０に導入される緊張力（引張力）を保持可能に構成されている。以下、プレストレス導入装置１の中空鋼棒体１０に緊張力を導入させるまでの手順について説明する。
【００４７】
まずは、図４（ａ）に示すように、中空鋼棒体１０内にノンプル用中実鋼棒ユニット１６と、撤去用中実鋼棒ユニット１７とが配置される。この次に、押圧係止片３２の凹部３２ａ内に撤去用中実鋼棒ユニット１７の先端側を嵌合させた状態で、支承筒３１の雌ねじ孔３１ａ内に対してストッパ３３の雄ねじ部３３ａをねじこませて、ストッパ３３の基端側端部を押圧係止片３２の先端側端面に係合させる。
【００４８】
そして、油圧ジャッキ等によってプレストレス導入装置１の長軸方向に駆動可能な押し込み棒３４を、中空のストッパ３３内部に挿入し、押圧係止片３２の先端側端面を図４（a）に示すような方向Pに向けて押圧し、押し込み棒３４と支承用雄ねじ部材２２との間において中実鋼棒体１５が挟圧されることにより中実鋼棒体１５に圧縮力を導入し、更にこれを反力体として中空鋼棒体１０に緊張力（引張力）が導入される。
【００４９】
このとき、ストッパ３３の回動工具係合用外面３３ｂと支承筒３１の回動工具係合用外面３１ｃとに、図示しない回動工具を係合させて、支承筒３１又はストッパ３３を回転させることによって、押圧係止片３２の先端側端面に接近する方向に移動させる。図４（ｂ）に示すように、ストッパ３３の基端側端部を押圧係止片３２の先端側端面に係合させれば、中実鋼棒体１５に導入された圧縮力が保持されることになり、これに伴って、中空鋼棒体１０に導入された緊張力が保持されることになる。
【００５０】
このように、プレストレス導入装置１のエンドホルダー２０と支承ホルダー３０とによって、中実鋼棒体１５を反力体として中空鋼棒体１０に緊張力が導入され、支承ホルダー３０によってこの中空鋼棒体１０の緊張力が定着されることになる。なお、図４（ｂ）に示される中実鋼棒ユニット１６、１７内の矢印Ｑは部材内に導入される圧縮力を示し、中空鋼棒ユニット１１近傍の矢印Ｒは部材内に導入される緊張力を示す。
【００５１】
次に、このような構成からなるプレストレス導入装置１を用いて、コンクリート内にプレストレスを導入する手順について説明する。
【００５２】
コンクリート打設用の型枠内に複数のプレストレス導入装置１を配設し、これらのプレストレス導入装置１を埋め込むように型枠内にコンクリート６０を打設する。コンクリートが所定の強度を発現したのを確認した後、図５（ａ）に示すように、支承ホルダー３０におけるストッパ３３を電動式レンチ等によって回転させて、押圧係止片３２の先端側端面と離間する方向（矢印Ｓが示す方向）にストッパ３３を位置移動させ、支承ホルダー３０によって定着された中実鋼棒体１５に導入された圧縮力を解放させ、これに伴い、中空鋼棒体１０に導入された緊張力（引張力）も解放される。
【００５３】
このとき、中空鋼棒体１０に導入された緊張力は、図５（ｂ）に示すように、これに直接付着しているコンクリート、即ち、アンボンド層４１の設けられていない区間の中空鋼棒体１０に直接付着しているコンクリートに対して、圧縮力（プレストレス）として導入されることになる。そして、アンボンド層４１の設けられている区間の中空鋼棒体１０にアンボンド層４１を介して付着しているコンクリートには、圧縮力が導入されないことになる。なお、図５（ｂ）に示される中実鋼棒ユニット１６、１７内の矢印Ｔは部材内で解放される圧縮力を示し、矢印Ｕはコンクリートに導入される圧縮力を示す。
【００５４】
即ち、図３に示すように、エンドホルダー２０と中間ナット４０との間は、アンボンド層４１が設けられておらず、この区間における中空鋼棒体１０の外面は、コンクリートとの付着が可能なボンド区間Bとして機能する。この一方で、支承ホルダー３０と中間ナット４０との間は、アンボンド層４１が設けられているため、この区間における中空鋼棒体１０の外面は、コンクリートとの付着されないアンボンド区間Aとして機能することになる。
【００５５】
そして、このアンボンド区間Aにおける中空鋼棒体１０の外周面（アンボンド層４１の外周面）に打設されたコンクリートは、中空鋼棒体１０との間で力の伝達作用がほとんどないことから、プレストレスが導入されないことになる。この一方で、ボンド区間Bにおける中空鋼棒体１０の外周面に打設されたコンクリートには、従来どおり、プレストレスが導入されることになる。
【００５６】
なお、この後には、支承ホルダー３０を取り外し、撤去用中実鋼棒ユニット１７のみを取り外す。ノンプル用中実鋼棒ユニット１６は、回収せずにそのまま中実鋼棒体１０内部に据え置く。そして、撤去用中実鋼棒ユニット１７を取り外した後、中空鋼棒体１０の先端側には、キャップが嵌設されることになる。
【００５７】
なお、このプレストレス導入装置１における中間ナット４０の位置は、製造時において適宜設定され、これによって、アンボンド区間やボンド区間の長さを適宜調整できる。
【００５８】
このようなプレストレス導入装置１の構成、作用に関する説明を踏まえて、本発明を適用したコンクリート製タンク５１の底版５１と側壁５２（最下段側壁ブロック５４）との接合構造について説明する。
【００５９】
図２に示すように、図３〜図５で示された一形態のプレストレス導入装置１は、そのエンドホルダー２０が底版５１内に埋め込み固定され、その中間ナット４０が最下段側壁ブロック５４内に埋め込み固定され、プレストレス導入装置１全体が、エンドホルダー２０から上方に向けて延長されるように側壁５２内に配置される。このとき、プレストレス導入装置１全体は、エンドホルダー２０から上方に向かうにつれて、側壁内周側に近接するように鉛直方向に対して傾斜した状態で配置されており、これによって、支承ホルダー３０が、上段側壁ブロック５５の側壁内周側に開口された箱抜き部５８から露出可能となるように構成されている。
【００６０】
図３〜図５で示されたプレストレス導入装置１は、上述したように、中間ナット４０とエンドホルダー２０との間をボンド区間とし、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間をアンボンド区間としている。これにより、ボンド区間であるエンドホルダー２０と中間ナット４０との間において中空鋼棒体１０に付着しているコンクリートのみ、即ち、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみ、プレストレスが導入されることになり、これによって、底版５１と側壁５２とが強固に接合されることになる。
【００６１】
このように、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造は、これに用いられるプレストレス導入装置１がその全長でなく部分的にのみプレストレスを導入可能に構成されているため、これを利用して、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみプレストレスを導入することが可能となる。このため、プレストレスの導入が必要とされない部位である、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５との間や、箱抜き部５８周囲のコンクリート等にまでプレストレスによる影響を及ぼすことなく、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にプレストレスを導入しての接合が可能となる。
【００６２】
特に、この中間ナット４０の位置を適宜調整することによって、プレストレス導入装置１の長さにとらわれることなくボンド区間とアンボンド区間の長さを適宜設定することができるため、ボンド区間の長さと最下段側壁ブロック５４の長さを底版５１と側壁５２との接合に必要な長さのみとして、最下段側壁ブロック５４に打設されるコンクリート量を低減させることにより、最下段側壁ブロック５４に所定の強度が発現されるまでの期間を短縮させることができる。
【００６３】
因みに、このような効果を得つつ、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にプレストレスを導入するためには、プレストレス導入装置１の中間ナット４０とエンドホルダー２０との間における中空鋼棒１１、即ち、ボンド区間が、最下段側壁ブロック５４と底版５１との間を跨るように配置されていればよい。
【００６４】
なお、この箱抜き部５８は、側壁５２を構成するコンクリートの打設時に図示を省略する分割形の型枠等を利用することによって設けられた開口部のことをいう。因みに、プレストレス導入装置１を、鉛直方向と略同一方向に延長されるように配置し、支承ホルダー３０を露出可能となるようにこの箱抜き部５８を設けることも一応可能である。しかし、ＬＮＧ又はＬＰＧ貯蔵用のタンクのように、側壁５２の厚みを大きく要求されるコンクリート製タンクの場合、このような箱抜き部５８を設けるとなると、側壁５２の下部において大きな開口部を多数設け、その分コンクリート打設量が低減された状態で上部側壁ブロック５５を打設することになり、構造設計上望ましくない。
【００６５】
このような箱抜き部５８を設けることにより、支承ホルダー３０をコンクリート打設後においても露出した状態にさせることができるため、プレストレスを導入する際に必要となる所定の強度が最下段側壁ブロック５４に発現されるのを待たずに、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、ひいては工期の短縮を図れる。特に、プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０側には、アンボンド区間が設けられているため、支承ホルダー３０が露出されている箱抜き部５８近傍の、例えば上段側壁ブロック５５等のコンクリート体に対してプレストレスの影響が及ぶことなく、このような効果を奏する。
【００６６】
なお、この箱抜き部５８は、プレストレス導入装置１が内部に配置されている、例えば上段側壁ブロック５５等がなすコンクリート体の側部表面に開口されていればよい。
【００６７】
次に、このような底版５１と側壁５２とを接合する方法について説明する。
【００６８】
まず、床版５１を構成する型枠内にコンクリートを打設する前に、プレストレス導入装置１のエンドホルダー２０を型枠内に配置し、その後に型枠内にコンクリートを打設し、エンドホルダー２０を底版５１内に埋め込み固定する。
【００６９】
次に、底版５１上に最下段側壁ブロック５４を構成する型枠を配置し、この型枠内にコンクリートを打設する。このとき、最下段側壁ブロック５４内に中間ナット４０が配置されるようにする。また、上段側壁ブロック５４内に配設するための縦鉄筋５７も、このとき配置しておく。
【００７０】
最下段側壁ブロック５４のコンクリートが、その上部に上段側壁ブロック５５等を更に配置してもよい程度の強度の発現を確認した後、最下段側壁ブロック５４の上部に、上段側壁ブロック５５の型枠を配置すると共に、最下段側壁ブロック５４からの縦鉄筋５７と接続するように更に縦鉄筋等を配筋した後、上段側壁ブロック５５内にコンクリートを打設する工程を進行させる。
【００７１】
このとき、プレストレス導入装置１の中間ナット４０とエンドホルダー２０との間のボンド区間が、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間に位置するように配置されているため、上段側壁ブロック５５内に中空鋼棒体１０の一部が配置されていても、上段側壁ブロック５５の強度の発現を待つことなく、最下段側壁ブロック５４の所定の強度の発現を確認した後に、支承ホルダー３０による定着を解放し、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にのみプレストレスを導入することができる。
【００７２】
なお、底版５１と側壁５２との接合時においては、プレストレス導入装置１のアンボンド区間を地震時に大きなひずみを受ける部分に設け、ボンド区間をプレストレスが必要とされる底版５１と最下段側壁ブロック５４との接合部周囲にのみ設けることにより、地震時における構造体の変形に対応可能なコンクリート製タンクを得ることができる。
【００７３】
因みに、本発明においては、以下のような態様で底版５１と側壁５２とを接合するようにしてもよい。なお、以下において、前述した構成と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７４】
図６は、本発明を適用した接合構造に用いられるプレストレス導入装置１の第２の実施形態を示している。この第２の実施の形態におけるプレストレス導入装置１は、支承ホルダー３０が側壁内周面に近接するように、プレストレス導入装置１の長手方向の支承ホルダー３０側の一部が曲線状に形成されており、これによって、側壁表面に開口された箱抜き部５８から支承ホルダー３０が露出されている。また、図７は、プレストレス導入装置１の第３の実施形態を示している。この第３の実施の形態におけるプレストレス導入装置１も同様に、プレストレス導入装置１の長手方向の支承ホルダー３０側の一部が曲線状をなしており、更にこの実施形態においては、プレストレス導入装置１の長手方向のエンドホルダー２０側の一部も曲線状をなすように形成されている。
【００７５】
第２、第３何れの実施形態のプレストレス導入装置１においても、側壁５２内周面に近接するようにその支承ホルダー３０側の一部が曲線状をなすように形成されており、これによって、プレストレス導入装置１が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部５８から支承ホルダー３０を露出可能とされている。このため、上述したように、最下段側壁ブロック５４の強度の発現を待つこと無く、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、工期の短縮が図れることになる。また、これらの実施形態のプレストレス導入装置１の場合、最下段側壁ブロック５４と底版５１との間において、プレストレス導入装置１を鉛直方向に傾斜させずに配置することができるため、これら接合部間近傍において鉛直方向にのみ効率よくプレストレスを導入できる。
【００７６】
因みに、プレストレス導入装置１は、これら実施形態に示されるように、その長手方向の一部のみが曲線状とされている場合のみならず、その長手方向の全長が曲線状とされていてもよい。
【００７７】
なお、このように、プレストレス導入装置１の長手方向の全長又は一部を曲線状をなすように形成する場合、必要となるプレストレス量を計算した上で、曲線部の曲げ半径を考慮する。特に、曲げられた中空鋼棒体１０内に中実鋼棒ユニット１６を挿入することが難しくなるので、これら中実鋼棒ユニット１６は細かく分割し、中空鋼棒体１０内に配置した場合に、これら互いに隣接する中空鋼棒ユニット１６間で圧縮力が正確に伝達されるように、中空鋼棒ユニット１６間を面タッチさせて、又は凹凸を設けて嵌合させて接続させる。
【００７８】
図８は、プレストレス導入装置１の第４の実施形態を示している。この第４の実施の形態におけるプレストレス導入装置１では、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０との間において、二つの中間ナット４０が設けられており、中空鋼棒体１０の外周面に、エンドホルダー２０側から順に、ボンド区間、アンボンド区間、ボンド区間が設けられている。
【００７９】
このように、プレストレス導入装置１では、少なくとも一つ以上の中間ナット４０を設け、ボンド区間とアンボンド区間とを複数設けるようにしてもよい。この場合、プレストレスが必要とされる部位にボンド区間、構造設計上靭性が要求される部位にアンボンド区間を設けることになる。これにより、一層プレストレスを導入しようとする部位を一定の範囲に限定することができ、構造設計上の自由度が向上する。
【００８０】
因みに、本発明において用いられるプレストレス導入装置１のアンボンド層４１は、中空鋼棒体１０の外周面にシースを設け、このシースと中空鋼棒体１０との間にセメント系遅延硬化性の充填材を充填するように構成してもよい。このように、遅延硬化性の充填材を充填し、例えば、３日〜６ヶ月と設定した期間経過した後に充填材が硬化するようにすれば、この期間の間にのみ中実鋼棒体１０とコンクリートとの付着を防止し、この期間の経過後に中実鋼棒体１０とアンボンド層４１とコンクリートとの付着を図り、これらの一体化をすることができる。
【００８１】
この第５の実施形態で用いられるセメント系遅延硬化性充填材としては、例えば、特許第３９０９０３４号公報において開示されているセメント系グラウト組成物を適用することが出来る。
【００８２】
このセメント系グラウト組成物の一形態としては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を４０質量％以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメントと、石灰石微粉末を含む平均粒径２００μｍ以下の無機質混和材と、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤とを含み、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと、前記無機質混和材との質量比が３０：７０〜９５：５であり、かつ前記石灰石微粉末の配合割合が、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、２０〜６０質量部であるセメント系グラウト組成物が挙げられる。因みに、このセメント系グラウト組成物は、プレグラウティング工法用のセメント系グラウト組成物として使用することができる。
【００８３】
このセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤、前記分散剤及び前記分離低減剤の配合割合が、それぞれ前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、０．１５〜１．０質量部、０．０５〜１．５質量部及び０．０５〜０．５質量部であるグラウト組成物でもよい。
【００８４】
また、このセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤が、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリオール有機酸誘導体又はこれらの組み合わせであり、前記分散剤がポリカルボン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸系高分子化合物、アルキルアリルスルホン酸系高分子化合物、メラミンスルホン酸系高分子化合物、アミノスルホン酸系高分子化合物、又はこれらの組み合わせであり、前記分離低減剤が、セルロースエーテル系、アクリルポリマー系、グリコール系、バイオポリサッカライド系、繊維素誘導体ポリマー系若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせであるグラウト組成物でもよい。
【００８５】
また、このセメント系グラウト組成物は、前記無機質混和材が、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ又はこれらの組み合わせを更に含むグラウト組成物でもよい。
【００８６】
また、このセメント系グラウト組成物は、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、アルコール系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系若しくはグリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系の有機系収縮低減剤又はこれらの組み合わせである有機系収縮低減剤をさらに含む、グラウト組成物でもよい。
【００８７】
因みに、このようなセメント系遅延硬化性の充填材は、アンボンド層４１としてのシースと中空鋼棒体１０との間のみでなく、中空鋼棒体１０と中実鋼棒体１５との間に充填するようにしてもよい。これによって、プレストレス導入装置１がコンクリート内に埋め込み配置されることによって、コンクリート構造物全体の終局耐力を向上させることができる。
【００８８】
また、プレストレス導入装置１において中空鋼棒体１０内に配置される中実鋼棒体１５は、これを構成する撤去用中実鋼棒ユニット１７とノンプル用中実鋼棒ユニット１６との長さ寸法の和が、中空鋼棒体１０の長さ寸法よりも長くなるように構成し、中空鋼棒体１０の他端側（先端側）から突出するようにされる。この突出した寸法が、油圧ジャッキ等によって押し込むことができるプレストレス量の最大値になる。
【００８９】
また、中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７は、例えば、ＰＣ鋼材によって製作されることになる。
【００９０】
また、押圧係止片３２と撤去用中実鋼棒ユニット１７は、一体化されたものを用いてもよい。
【００９１】
また、中空鋼棒体１０や中実鋼棒体１５は、複数本の中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７によって構成せず、一本の中空鋼棒ユニット１１等によって構成するように設定することも可能である。しかしながら、このような場合、中間ナット４０を所定の位置に装着させる場合に、一本の長尺の中空鋼棒ユニット１１の中間ナット４０を設けようとする位置にまで雄ねじ部１２、１３を設けた上で、その位置にまで中間ナット４０を回転させて移動させる必要があり、加工性、作業性の観点から望ましくない。このため、中空鋼棒体１０は、複数本の中空鋼棒ユニット１１から構成し、長さの長いカップラーからなる中間ナット４０によってこれら中空鋼棒ユニット１１を連結することよって構成することが好ましい。因みに、これら複数本の中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７の長さを異なる長さに設定することも可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】コンクリート製タンクの構成を示す縦断面図である。
【図２】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の一形態を示す一部縦断側面図である。
【図３】プレストレス導入装置の構成を示す図であり、（a）はその側面図、（b）はその縦断側面図である。
【図４】プレストレス導入装置に緊張力を導入する方法を説明する縦断側面図である。
【図５】プレストレス導入装置を用いてコンクリート内にプレストレスを導入する方法を説明する一部縦断側面図である。
【図６】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の他の形態を示す一部縦断側面図である。
【図７】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の他の形態を示す一部縦断側面図である。
【図８】プレストレス導入装置の他の構成を示す側面図である。
【図９】従来のプレストレス導入装置の構成を示すものであり、（a）はその側面図、（b）はその縦断側面図である。
【図１０】従来のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を示すものである。
【符号の説明】
【００９３】
１ プレストレス導入装置
１ａ 上部
１ｂ 下部
１０ 中空鋼棒体
１１ 中空鋼棒ユニット
１２ 雄ねじ部（基端側）
１３ 雄ねじ部（先端側）
１５ 中実鋼棒体
１６ ノンプル用中実鋼棒ユニット
１７ 撤去用中実鋼棒ユニット
１８ 充填体
２０ エンドホルダー
２１ アンカー材
２１ａ 雌ねじ孔
２２ 支承用雄ねじ部材
３０ 支承ホルダー
３１ 支承筒
３１ａ 雌ねじ孔（基端側）
３１ｂ 雌ねじ孔（先端側）
３１ｃ 回動工具係合用外面
３２ 押圧係止片
３２a 凹部
３３ ストッパ
３３ａ 雄ねじ部
３３ｂ 回動工具係合用外面
４０ 中間ナット
４１ アンボンド層
５０ コンクリート製タンク
５１ 底版
５２ 側壁
５３ 天井
５４ 最下段側壁ブロック
５５ 上段側壁ブロック
５６ 横鉄筋
５７ 縦鉄筋
５８ 箱抜き部
６０ コンクリート
１００ プレストレス導入装置
１０１ 中空鋼棒
１０２ 中実鋼棒
１０３ エンドホルダー
１０４ 支承ホルダー
１５０ コンクリート製タンク
１５１ 底版
１５２ 側壁
１５３ 最下段側壁ブロック
１５４ 側壁ブロック
１５５ 箱抜き部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関し、特に、プレストレス導入装置を用いて接合されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より提案されているＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）貯蔵用の地上タンクや地下タンク等の容器構造物は、底版と、底版上に立設される側壁と、側壁の上端に接続される平板状又はドーム状の天井とから構成されている。このような容器構造物は、その規模が大きくなるにつれて、内部に収容される貯蔵物からの水平荷重等に十分抵抗可能となるように耐久性や液密性が要求されてくるため、鉄筋コンクリート構造物として現場施工されるのが一般的である。
【０００３】
このような容器構造物において、底版と側壁との接合部は、側壁の主鉄筋が所定長さ底版内に埋め込まれて剛結合を形成し、側壁下部に生じる曲げモーメント等を底版に伝達する構造となっているのが一般的である。しかし、容器構造物の規模が大きくなるにつれて、底版と側壁との接合部では、発生する曲げモーメント等が過大となり、接合部において使用される鉄筋量が著しく増加してしまう。このため、鉄筋量の低減やひびわれ防止等を目的として、接合部においては、特許文献１〜５に示されるようなプレストレス導入装置を用いてプレストレスを導入する手法が一般に用いられている。
【０００４】
図９は、これら特許文献１〜５に示される、従来から用いられているプレストレス導入装置１００の共通の構成を示している。このプレストレス導入装置１００は、中空鋼棒１０１と、中空鋼棒１０１の内部に配置される反力体としての中実鋼棒１０２と、中空鋼棒１０１の基端側に設けられるエンドホルダー１０３と、中空鋼棒１０１の先端側に設けられる支承ホルダー１０４とを備えている。中実鋼棒１０２には、エンドホルダー１０３と支承ホルダー１０４との間で挟圧されることによって圧縮力が導入されている。中空鋼棒１０１には、この圧縮力が加えられている中実鋼棒１０２を反力体として、緊張力が導入されている。なお、支承ホルダー１０４よりもエンドホルダー１０３寄りの中空鋼棒１０１外面にはアンカー部材１０５が、支承ホルダー１０４の先端にはストッパ１０６が設けられている。
【０００５】
このような構成からなるプレストレス導入装置１００を用いてコンクリート構造物間にプレストレスを導入する場合、その施工区間にプレストレス導入装置１００を配置し、その後にプレストレス導入装置１００のほぼ全長を埋め込むようにコンクリートを打設する。そして、所定のコンクリート圧縮強度の発現を確認した後に、プレストレス導入装置１００の先端側の支承ホルダー１０４のストッパ１０６を後退移動させる。これによって支承ホルダー１０４によって定着されていた中実鋼棒１０２の圧縮力が解放され、中空鋼棒１０１に導入された緊張力（引張力）が中空鋼棒１０１に付着しているコンクリートに圧縮力として導入されて、コンクリート構造物間にプレストレスが導入される。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１３５１９４号公報、
【特許文献２】特開平０８−１３９１７３号公報、
【特許文献３】特開２００１−２０７５９０号公報
【特許文献４】特開２００６−４５９９７号公報
【特許文献５】特開２００５−９０１２４号公報
【特許文献６】特許第３２８７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０は、上述のような構成からなるプレストレス導入装置１００を用いて、コンクリート製タンク１５０における底版１５１と側壁１５２とにプレストレスを導入する場合の状態を示している。
【０００８】
底版１５１と側壁１５２との間にプレストレスを導入する場合、図１０（ａ）に示すように、プレストレス導入装置１００のエンドホルダー１０３側を底版１５１中に埋め込み固定されるようにコンクリートを打設する。そして、底版１５１のコンクリートの圧縮強度の発現を確認した後、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４以外の全長を埋め込むように、側壁１５２を構成する最下段の側壁ブロック１５３を構成するコンクリートを打設する。このとき、プレストレス導入装置１００は、鉛直上方に延長されるように直線的に配置され、最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから支承ホルダー１０４が露出されるようにコンクリートが打設される。この後、最下段側壁ブロック１５３の強度発現を確認した後、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４を後退移動させて、定着を解放し、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３間にプレストレスが導入される。
【０００９】
ここで、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３間にプレストレスを導入する場合は、プレストレス導入装置１００の支承ホルダー１０４を後退移動させることができるスペースを確保する必要がある。このため、図１０（ａ）に示す例では、支承ホルダー１０４が最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから露出された状態に形成されている。しかし、このような状態の場合、最下段側壁ブロック１５３の上端部１５３ａから上方に新たな側壁ブロック１５４を構築するためには、支承ホルダー１０４を後退移動させるのを待つこと、即ち、最下段の側壁ブロック１５３の強度発現を待つことを必要としていた。
【００１０】
このようにしていたのでは施工期日がその分長引いてしまうため、最下段の側壁ブロック１５３の強度発現を待つことなく、二列目以降の側壁ブロック１５４を構築可能とする構成が望まれる。このような構成としては、例えば、図１３（ｂ）に示すように、プレストレス導入装置１００を、上方に向かうにつれて支承ホルダー１０４が側壁内周面に近接するように鉛直方向に対して傾斜して配置させ、二列目以降の側壁ブロック１５４の側壁内周面に開口された箱抜き部１５５から露出させることが考えられる。また、この例と同様に、図１３（ｃ）に示すように、プレストレス導入装置１００をその上部において支承ホルダー１０４が側壁内周面に近接するようにその上部を曲線状に形成させ、二列目以降の側壁ブロック１５４の側壁内周面に開口された箱抜き部１５５から露出させることも考えられる。
【００１１】
しかしながら、いずれの場合においても、プレストレス導入装置１００の中空鋼棒１０１の全長に付着しているコンクリートに対してプレストレスが導入されることになるため、本来プレストレスを導入しようとしていた底版１５１と最下段側壁ブロック１５３との間の接合部以外の部位（例えば、最下段側壁ブロック１５３と二列目以降の側壁ブロック１５４との間の接合部）に対してもプレストレスが導入されてしまっていた。このように、二列目以降の側壁ブロック１５４内等にプレストレスが導入される場合、二列目以降の側壁ブロック１５４が所定の強度の発現をしてから支承ホルダー１０４による定着を解放しなければ、これら側壁ブロック１５４を構成する未硬化のコンクリートが破壊されてしまうため、二列目以降の側壁ブロック１５４の強度発現を待つ必要があった。
【００１２】
ところで、近年においては、耐震設計上の観点から、プレストレスが導入された構造体が意図した態様で崩壊可能となるように、構造体のみならずプレストレス導入装置等の構造部材の靭性を考慮しての部材設計がなされている。このような構造部材の靭性を考慮した耐震設計法では、ヒンジ発生の想定される部位に配置される部材について、強度のみならず塑性変形能力（靭性）を確保することが必要とされる。
【００１３】
このような問題を改善する方法として、ＰＣ鋼棒を使用してのプレストレス導入方法において、コンクリート内に配置されるＰＣ鋼棒の一部をコンクリートと付着させず、ＰＣ鋼棒の残部と付着しているコンクリートに対してのみプレストレスを導入させる方法（パーシャルアンボンド工法）が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。
【００１４】
この方法においては、コンクリートを打設しようとする所定区間にボンドシースを配置し、このボンドシースの一部の外側にボンドシースとコンクリートとを非付着状態にするためのアンボンドシースを設け、これらボンドシース及びアンボンドシースを埋め込むようにコンクリートを打設する。打設したコンクリートの強度の発現後、ボンドシース内に挿通されたＰＣ鋼棒を緊張、定着することによって、コンクリートにプレストレスが導入される。
【００１５】
この方法は、いわゆるボンド方式及びアンボンド方式と呼ばれるそれぞれの工法の利点を生かした工法であり、ＰＣ鋼棒中の任意の区間をコンクリートとの付着のないアンボンド区間（アンボンドシースのある区間）とし、ＰＣ鋼棒の残りの区間をコンクリートとの付着のあるボンド区間（ボンドシースのみある区間）とできる。アンボンド区間においては、ＰＣ鋼棒がコンクリートとグラウトモルタルによって変形が拘束されず、プレストレスが導入された構造体に変形が発生した場合に、ＰＣ鋼棒そのものが塑性変形することによって、ＰＣ鋼棒の破断を防ぐことができる。また、ボンド区間においては、ＰＣ鋼棒とコンクリートとが結合一体化されているため、単純にＰＣ鋼棒全長をアンボンド区間とした場合に発生するようなコンクリートの圧縮破壊を防止することができる。
【００１６】
このように、ＰＣ鋼棒を使用してのプレストレス導入方法においては、ボンドシースとアンボンドシースとを巧みに組み合わせることにより、プレストレスが導入される構造体の変形性能を改善可能となる。しかし、この方法においては、ＰＣ鋼棒、ボンドシース及びアンボンドシースをセットした状態で維持しておくことが難しく、現場作業時にこれらを種々組み合わせる必要があり、現場作業が必然的に増加し、現場作業における作業性が悪いという問題点があった。
【００１７】
このような背景の下、上述したような中実鋼棒と中空鋼棒とからなるプレストレス導入装置１００においては、部分的にアンボンド部を設けた構成が未だ提案されていなかった。このようなプレストレス導入装置１００によって部分的にアンボンド部を設けてプレストレスを導入することが可能となれば、上述したような、底版１５１と最下段側壁ブロック１５３との間の接合部以外の部位に対してプレストレスが導入されることがなくなると考えられ、プレストレス導入装置１００の靭性を考慮したうえで所望のプレストレスを導入することが可能になると思われる。
【００１８】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、最下段側壁ブロックと底版との間にプレストレスを導入してこれらを接合する場合において、最下段側壁ブロックより上段側の二列目以降の側壁ブロックの施工を妨げることがなく、更に、最下段側壁ブロックと底版との間にのみ部分的にプレストレスを導入可能な、コンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、上述した課題を解決するために、プレストレス導入装置における支承ホルダーとエンドホルダーとの間における中空鋼棒の外面側に中間ナットを設け、中間ナットと支承ホルダーとの間における中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層を設け、エンドホルダーが底版に埋め込み固定されるとともに、中間ナットが側壁を構成する最下段の側壁ブロックに埋め込み固定され、支承ホルダーによる定着を解放することによって中空鋼棒に導入された緊張力が、エンドホルダーと中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、底板と側壁とが接合されていることを特徴とするコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を発明した。
【００２０】
即ち、本願請求項１に係る発明は、コンクリート製タンクの底版と、当該底版上に立設される側壁とを互いに接合する際に適用されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造において、中空鋼棒と、上記中空鋼棒の内部に配置される中実鋼棒と、上記中空鋼棒の両端側に設けられるエンドホルダーと支承ホルダーと、上記支承ホルダーと上記エンドホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に設けられる中間ナットと、上記中間ナットと上記支承ホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層とを備え、上記エンドホルダー及び上記支承ホルダーによって上記中実鋼棒を反力体として上記中空鋼棒に導入される緊張力を保持可能に構成されたプレストレス導入装置における上記中間ナットと上記エンドホルダーとの間の中空鋼棒が、上記側壁を構成する最下段の側壁ブロックと上記底版との間を跨るように配置され、上記支承ホルダーによる定着を解放することによって上記中空鋼棒に導入された緊張力が、上記エンドホルダーと上記中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、上記底版と上記側壁とが接合されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本願請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、上記中空鋼棒は、直列に配列された複数の中空鋼棒ユニットが中間ナットにより接続されてなることを特徴とする。
【００２２】
また、本願請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記プレストレス導入装置は、鉛直方向に対して傾斜して配置される、若しくはその長手方向の全長又は一部が曲線状とされることにより、当該プレストレス導入装置が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部から上記支承ホルダーが露出されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本願請求項１に係る発明においては、これに用いられるプレストレス導入装置１がその全長でなく部分的にのみプレストレスを導入可能に構成されているため、これを利用して、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみプレストレスが導入されている。このため、プレストレスの導入が必要とされない部位である、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５との間等にプレストレスの影響を及ぼすことなく、底版５１と側壁５２との接合が可能となる。
【００２４】
本願請求項２に係る発明においては、中空鋼棒体１０を分割してこれを中間ナット４０によって連結することによって、一本の中空鋼棒ユニット１１からなる中空鋼棒体１１の所定の位置にまで中間ナット４０を移動可能とする雄ねじ部を設け、またその位置にまで中間ナットを移動させる加工性、作業性の問題が生じない。
【００２５】
本願請求項３に係る発明においては、箱抜き部５８を設けることにより、支承ホルダー３０をコンクリート打設後においても露出した状態にさせることができるため、プレストレスを導入する際に必要となる所定の強度が最下段側壁ブロック５４に発現されるのを待たずに、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、ひいては工期の短縮を図れる。特に、プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０側には、アンボンド区間が設けられているため、支承ホルダー３０が露出されている箱抜き部５８近傍の、例えば上段側壁ブロック５５等のコンクリート体に対してプレストレスの影響が及ぶことなく、このような効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造に関し、図面を参照にしながら詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の適用の対象となるコンクリート製タンク５０の縦断側面図を示している。このコンクリート製タンク５０は、地盤上に構築されるコンクリート製底版５１と、底版５１上に立設される円筒形のコンクリート製側壁５２と、側壁５２の上端部に接続されるドーム状のコンクリート製天井５３とから構成される。
【００２８】
このコンクリート製タンク５０は、例えば、ＬＮＧやＬＰＧ貯蔵用の地上タンクや地下タンク等によって具体化される。以下の説明では、側壁５２が略円筒形で、天井がドーム状の地上タンクを例に説明するが、コンクリート製タンクの形状はこれに限定されるものでないことは勿論である。
【００２９】
側壁５２は、複数の側壁ブロックを鉛直方向に順次連結配置することによって構成されており、底版５１上に直接連結配置されている側壁ブロックを最下段側壁ブロック５４、それ以外の側壁ブロックを上段側壁ブロック５５という。
【００３０】
底版５１や天井５３の内部には、図示しない鉄筋等が配設されている。また、上段側壁ブロック５５の内部には、円周方向に延長されて配設された横鉄筋５６と、円周方向に所定の間隔を空けて配設される鉛直方向に延長されてなる縦鉄筋５７とが格子状をなして配設されている。この縦鉄筋５７の一部は、最下段側壁ブロック５４から上段側壁ブロック５５の間を跨ぐように配設されている。これらの横鉄筋５６と縦鉄筋５７とによって、各上段側壁ブロック５５間と、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５とが接合されている。上段側壁ブロック５５は、いわゆるＲＣ（Reinforced-Concrete）構造を呈している。
【００３１】
底版５１と最下段側壁ブロック５４との間は、鉄筋によって接合すると莫大な量の鉄筋量を必要とするため、主としてプレストレスを導入することによって接合している。図２には、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版５１と最下段側壁ブロック５４との接合構造の一形態を示している。図２に示すように、底版５１と最下段側壁ブロック５４とは、プレストレス導入装置１をその内部に多数配置することによって接合される。なお、図２に示す例では、縦鉄筋等を省略している。また、プレストレス導入装置１は、底版５１、側壁５１内の円周方向に所定間隔をあけて多数配置されている。
【００３２】
以下、コンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造について説明する前に、これに用いられるプレストレス導入装置１の構成について説明する。
【００３３】
図３〜図５は、コンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造に用いられるプレストレス導入装置１の第１の実施形態を示すものである。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、プレストレス導入装置１は、中空鋼棒体１０と、中空鋼棒体１０の基端側に設けられるエンドホルダー２０と、中空鋼棒体１０の先端側に設けられる支承ホルダー３０と、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０との間における中空鋼棒体１０の外面側に設けられる中間ナット４０とから構成される。
【００３５】
図３に示す一形態における中空鋼棒体１０は、複数本の中空鋼棒ユニット１１（図中では二本）を直列に配置し、これらをカプラーからなる中間ナット４０によって連結することによって一体的に構成されている。この中空鋼棒ユニット１１は、長手方向の一端側（基端側）外周面に雄ねじ部１２を有し、長手方向の他端側（先端側）外周面に雄ねじ部１３を有している。以下、プレストレス導入装置１の各部材の説明において、プレストレス導入装置１の長手方向の一端側に位置する各部材の一端側の部位を単に基端側といい、プレストレス導入装置１の長手方向の他端側に位置する各部材の他端側の部位を単に先端側というものとする。
【００３６】
中空鋼棒体１０の内部には、中実鋼棒体１５が配置されている。この中実鋼棒体１５は、複数本の中実鋼棒ユニットを中空鋼棒体１０内に直列に配置することによって構成されている。この中実鋼棒ユニットのうち最も先端側に位置する中実鋼棒ユニットは、その基端側が中空鋼棒体１０内に配置され、その先端側が中空鋼棒体１０の先端側から突出するように配置されており、これを撤去用中実鋼棒ユニット１７とする。また、中実鋼棒ユニットのうち撤去用中実鋼棒ユニット１７以外をノンプル用中実鋼棒ユニット１６とする。撤去用中実鋼棒ユニット１７の基端側は、互いに隣接するノンプル用中実鋼棒ユニット１６の先端側と当接されている。
【００３７】
エンドホルダー２０は、雌ねじ孔２１ａを有するアンカー材２１と、アンカー材２１の雌ねじ孔２１ａ内にねじ込まれる支承用雄ねじ部材２２から構成されている。このアンカー材２１は、中空鋼棒体１０における基端側の雄ねじ部１２に、その雌ねじ孔２１ａが着脱自在にねじ込まれている。また、支承用雄ねじ部材２２は、その先端側表面が、中空鋼棒体１０の基端側及び中実鋼棒体１５の基端側に当接されている。
【００３８】
支承ホルダー３０は、基端側の雌ねじ孔３１ａと先端側の雄ねじ孔３１ｂとを有する異径スリーブからなる支承筒３１と、支承筒３１の内部に配置される押圧係止片３２と、支承筒３１内にねじ込まれるストッパ３３とから構成される。
【００３９】
この支承筒３１は、中空鋼棒体１０における先端側の雄ねじ部１３に、その基端側の雄ねじ孔３１ａが着脱自在にねじ込まれて連結されている。また、この支承筒３１の先端側の雌ねじ孔３１ｂには、ストッパ３３の基端側外面に設けられた雄ねじ部３３ａがねじ込まれ、位置調整可能に取り付けられている。
【００４０】
ストッパ３３は、中空の鋼製筒状の形状からなり、先端側外面に、多角形形状の回動工具係合用外面３３ｂが形成されている。また、支承筒３１の外面にも、多角形形状の回動工具係合用外面３１ｃが形成されている。
【００４１】
ストッパ３３の基端側端部は、支承筒３１の内部に配置され、押圧係止片３２の先端側端面に係合される。
【００４２】
押圧係止片３２は、基端側に凹部３２ａを有しており、この凹部３２ａ内に、撤去用中実鋼棒ユニット１７の先端側が嵌合されている。
【００４３】
ここで、本発明において用いられるプレストレス導入装置１には、図３等に示すように、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間において、中空鋼棒体１０の外面にアンボンド層４１が被覆されている。このアンボンド層４１は、中間ナット４０と支承筒３１とに当接するように被覆配置されている。
【００４４】
このアンボンド層４１は、中空鋼棒体１０の外周面上に被覆されることにより、中空鋼棒体１０とこの周囲に打設されるコンクリートとの間の付着を防止（絶縁）し、力の伝達作用がほんどない非付着状態（分離状態）とすることを可能とするものである。このアンボンド層４１は、その材料として、例えばアスファルト含浸テープ、合成樹脂製発泡シート、ゴムスポンジシート等のテープ状またはシート状軟質材料等が挙げられ、これらを中空鋼棒体１０の外周面に巻き付け又は貼り付けてシース状（筒状）にすることによって具体化される。または、このアンボンド層４１は、アスファルト、合成樹脂又は合成ゴム等のペースト状のシーリング材を直接中空鋼棒体１０の外周面上に塗布することによって具体化してもよい。このようなシーリング材を塗布する場合、ワックス、グリース等の油脂を介して中空鋼棒体１０に塗布することが望ましい。
【００４５】
このアンボンド層４１を設けることにより、コンクリート内にプレストレス導入装置１を埋め込むように配置した場合に、このアンボンド層４１が設けられている区間の中空鋼棒体１０の外面がコンクリートと付着するのが防止されることになる。
【００４６】
このようにして構成されるプレストレス導入装置１は、以下に説明するように、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０とによって、中実鋼棒体１５を反力体として中空鋼棒体１０に導入される緊張力（引張力）を保持可能に構成されている。以下、プレストレス導入装置１の中空鋼棒体１０に緊張力を導入させるまでの手順について説明する。
【００４７】
まずは、図４（ａ）に示すように、中空鋼棒体１０内にノンプル用中実鋼棒ユニット１６と、撤去用中実鋼棒ユニット１７とが配置される。この次に、押圧係止片３２の凹部３２ａ内に撤去用中実鋼棒ユニット１７の先端側を嵌合させた状態で、支承筒３１の雌ねじ孔３１ａ内に対してストッパ３３の雄ねじ部３３ａをねじこませて、ストッパ３３の基端側端部を押圧係止片３２の先端側端面に係合させる。
【００４８】
そして、油圧ジャッキ等によってプレストレス導入装置１の長軸方向に駆動可能な押し込み棒３４を、中空のストッパ３３内部に挿入し、押圧係止片３２の先端側端面を図４（a）に示すような方向Pに向けて押圧し、押し込み棒３４と支承用雄ねじ部材２２との間において中実鋼棒体１５が挟圧されることにより中実鋼棒体１５に圧縮力を導入し、更にこれを反力体として中空鋼棒体１０に緊張力（引張力）が導入される。
【００４９】
このとき、ストッパ３３の回動工具係合用外面３３ｂと支承筒３１の回動工具係合用外面３１ｃとに、図示しない回動工具を係合させて、支承筒３１又はストッパ３３を回転させることによって、押圧係止片３２の先端側端面に接近する方向に移動させる。図４（ｂ）に示すように、ストッパ３３の基端側端部を押圧係止片３２の先端側端面に係合させれば、中実鋼棒体１５に導入された圧縮力が保持されることになり、これに伴って、中空鋼棒体１０に導入された緊張力が保持されることになる。
【００５０】
このように、プレストレス導入装置１のエンドホルダー２０と支承ホルダー３０とによって、中実鋼棒体１５を反力体として中空鋼棒体１０に緊張力が導入され、支承ホルダー３０によってこの中空鋼棒体１０の緊張力が定着されることになる。なお、図４（ｂ）に示される中実鋼棒ユニット１６、１７内の矢印Ｑは部材内に導入される圧縮力を示し、中空鋼棒ユニット１１近傍の矢印Ｒは部材内に導入される緊張力を示す。
【００５１】
次に、このような構成からなるプレストレス導入装置１を用いて、コンクリート内にプレストレスを導入する手順について説明する。
【００５２】
コンクリート打設用の型枠内に複数のプレストレス導入装置１を配設し、これらのプレストレス導入装置１を埋め込むように型枠内にコンクリート６０を打設する。コンクリートが所定の強度を発現したのを確認した後、図５（ａ）に示すように、支承ホルダー３０におけるストッパ３３を電動式レンチ等によって回転させて、押圧係止片３２の先端側端面と離間する方向（矢印Ｓが示す方向）にストッパ３３を位置移動させ、支承ホルダー３０によって定着された中実鋼棒体１５に導入された圧縮力を解放させ、これに伴い、中空鋼棒体１０に導入された緊張力（引張力）も解放される。
【００５３】
このとき、中空鋼棒体１０に導入された緊張力は、図５（ｂ）に示すように、これに直接付着しているコンクリート、即ち、アンボンド層４１の設けられていない区間の中空鋼棒体１０に直接付着しているコンクリートに対して、圧縮力（プレストレス）として導入されることになる。そして、アンボンド層４１の設けられている区間の中空鋼棒体１０にアンボンド層４１を介して付着しているコンクリートには、圧縮力が導入されないことになる。なお、図５（ｂ）に示される中実鋼棒ユニット１６、１７内の矢印Ｔは部材内で解放される圧縮力を示し、矢印Ｕはコンクリートに導入される圧縮力を示す。
【００５４】
即ち、図３に示すように、エンドホルダー２０と中間ナット４０との間は、アンボンド層４１が設けられておらず、この区間における中空鋼棒体１０の外面は、コンクリートとの付着が可能なボンド区間Bとして機能する。この一方で、支承ホルダー３０と中間ナット４０との間は、アンボンド層４１が設けられているため、この区間における中空鋼棒体１０の外面は、コンクリートとの付着されないアンボンド区間Aとして機能することになる。
【００５５】
そして、このアンボンド区間Aにおける中空鋼棒体１０の外周面（アンボンド層４１の外周面）に打設されたコンクリートは、中空鋼棒体１０との間で力の伝達作用がほとんどないことから、プレストレスが導入されないことになる。この一方で、ボンド区間Bにおける中空鋼棒体１０の外周面に打設されたコンクリートには、従来どおり、プレストレスが導入されることになる。
【００５６】
なお、この後には、支承ホルダー３０を取り外し、撤去用中実鋼棒ユニット１７のみを取り外す。ノンプル用中実鋼棒ユニット１６は、回収せずにそのまま中実鋼棒体１０内部に据え置く。そして、撤去用中実鋼棒ユニット１７を取り外した後、中空鋼棒体１０の先端側には、キャップが嵌設されることになる。
【００５７】
なお、このプレストレス導入装置１における中間ナット４０の位置は、製造時において適宜設定され、これによって、アンボンド区間やボンド区間の長さを適宜調整できる。
【００５８】
このようなプレストレス導入装置１の構成、作用に関する説明を踏まえて、本発明を適用したコンクリート製タンク５１の底版５１と側壁５２（最下段側壁ブロック５４）との接合構造について説明する。
【００５９】
図２に示すように、図３〜図５で示された一形態のプレストレス導入装置１は、そのエンドホルダー２０が底版５１内に埋め込み固定され、その中間ナット４０が最下段側壁ブロック５４内に埋め込み固定され、プレストレス導入装置１全体が、エンドホルダー２０から上方に向けて延長されるように側壁５２内に配置される。このとき、プレストレス導入装置１全体は、エンドホルダー２０から上方に向かうにつれて、側壁内周側に近接するように鉛直方向に対して傾斜した状態で配置されており、これによって、支承ホルダー３０が、上段側壁ブロック５５の側壁内周側に開口された箱抜き部５８から露出可能となるように構成されている。
【００６０】
図３〜図５で示されたプレストレス導入装置１は、上述したように、中間ナット４０とエンドホルダー２０との間をボンド区間とし、中間ナット４０と支承ホルダー３０との間をアンボンド区間としている。これにより、ボンド区間であるエンドホルダー２０と中間ナット４０との間において中空鋼棒体１０に付着しているコンクリートのみ、即ち、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみ、プレストレスが導入されることになり、これによって、底版５１と側壁５２とが強固に接合されることになる。
【００６１】
このように、本発明を適用したコンクリート製タンクの底版５１と側壁５２との接合構造は、これに用いられるプレストレス導入装置１がその全長でなく部分的にのみプレストレスを導入可能に構成されているため、これを利用して、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間においてのみプレストレスを導入することが可能となる。このため、プレストレスの導入が必要とされない部位である、最下段側壁ブロック５４と上段側壁ブロック５５との間や、箱抜き部５８周囲のコンクリート等にまでプレストレスによる影響を及ぼすことなく、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にプレストレスを導入しての接合が可能となる。
【００６２】
特に、この中間ナット４０の位置を適宜調整することによって、プレストレス導入装置１の長さにとらわれることなくボンド区間とアンボンド区間の長さを適宜設定することができるため、ボンド区間の長さと最下段側壁ブロック５４の長さを底版５１と側壁５２との接合に必要な長さのみとして、最下段側壁ブロック５４に打設されるコンクリート量を低減させることにより、最下段側壁ブロック５４に所定の強度が発現されるまでの期間を短縮させることができる。
【００６３】
因みに、このような効果を得つつ、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にプレストレスを導入するためには、プレストレス導入装置１の中間ナット４０とエンドホルダー２０との間における中空鋼棒１１、即ち、ボンド区間が、最下段側壁ブロック５４と底版５１との間を跨るように配置されていればよい。
【００６４】
なお、この箱抜き部５８は、側壁５２を構成するコンクリートの打設時に図示を省略する分割形の型枠等を利用することによって設けられた開口部のことをいう。因みに、プレストレス導入装置１を、鉛直方向と略同一方向に延長されるように配置し、支承ホルダー３０を露出可能となるようにこの箱抜き部５８を設けることも一応可能である。しかし、ＬＮＧ又はＬＰＧ貯蔵用のタンクのように、側壁５２の厚みを大きく要求されるコンクリート製タンクの場合、このような箱抜き部５８を設けるとなると、側壁５２の下部において大きな開口部を多数設け、その分コンクリート打設量が低減された状態で上部側壁ブロック５５を打設することになり、構造設計上望ましくない。
【００６５】
このような箱抜き部５８を設けることにより、支承ホルダー３０をコンクリート打設後においても露出した状態にさせることができるため、プレストレスを導入する際に必要となる所定の強度が最下段側壁ブロック５４に発現されるのを待たずに、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、ひいては工期の短縮を図れる。特に、プレストレス導入装置１の支承ホルダー３０側には、アンボンド区間が設けられているため、支承ホルダー３０が露出されている箱抜き部５８近傍の、例えば上段側壁ブロック５５等のコンクリート体に対してプレストレスの影響が及ぶことなく、このような効果を奏する。
【００６６】
なお、この箱抜き部５８は、プレストレス導入装置１が内部に配置されている、例えば上段側壁ブロック５５等がなすコンクリート体の側部表面に開口されていればよい。
【００６７】
次に、このような底版５１と側壁５２とを接合する方法について説明する。
【００６８】
まず、床版５１を構成する型枠内にコンクリートを打設する前に、プレストレス導入装置１のエンドホルダー２０を型枠内に配置し、その後に型枠内にコンクリートを打設し、エンドホルダー２０を底版５１内に埋め込み固定する。
【００６９】
次に、底版５１上に最下段側壁ブロック５４を構成する型枠を配置し、この型枠内にコンクリートを打設する。このとき、最下段側壁ブロック５４内に中間ナット４０が配置されるようにする。また、上段側壁ブロック５４内に配設するための縦鉄筋５７も、このとき配置しておく。
【００７０】
最下段側壁ブロック５４のコンクリートが、その上部に上段側壁ブロック５５等を更に配置してもよい程度の強度の発現を確認した後、最下段側壁ブロック５４の上部に、上段側壁ブロック５５の型枠を配置すると共に、最下段側壁ブロック５４からの縦鉄筋５７と接続するように更に縦鉄筋等を配筋した後、上段側壁ブロック５５内にコンクリートを打設する工程を進行させる。
【００７１】
このとき、プレストレス導入装置１の中間ナット４０とエンドホルダー２０との間のボンド区間が、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間に位置するように配置されているため、上段側壁ブロック５５内に中空鋼棒体１０の一部が配置されていても、上段側壁ブロック５５の強度の発現を待つことなく、最下段側壁ブロック５４の所定の強度の発現を確認した後に、支承ホルダー３０による定着を解放し、底版５１と最下段側壁ブロック５４との間にのみプレストレスを導入することができる。
【００７２】
なお、底版５１と側壁５２との接合時においては、プレストレス導入装置１のアンボンド区間を地震時に大きなひずみを受ける部分に設け、ボンド区間をプレストレスが必要とされる底版５１と最下段側壁ブロック５４との接合部周囲にのみ設けることにより、地震時における構造体の変形に対応可能なコンクリート製タンクを得ることができる。
【００７３】
因みに、本発明においては、以下のような態様で底版５１と側壁５２とを接合するようにしてもよい。なお、以下において、前述した構成と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７４】
図６は、本発明を適用した接合構造に用いられるプレストレス導入装置１の第２の実施形態を示している。この第２の実施の形態におけるプレストレス導入装置１は、支承ホルダー３０が側壁内周面に近接するように、プレストレス導入装置１の長手方向の支承ホルダー３０側の一部が曲線状に形成されており、これによって、側壁表面に開口された箱抜き部５８から支承ホルダー３０が露出されている。また、図７は、プレストレス導入装置１の第３の実施形態を示している。この第３の実施の形態におけるプレストレス導入装置１も同様に、プレストレス導入装置１の長手方向の支承ホルダー３０側の一部が曲線状をなしており、更にこの実施形態においては、プレストレス導入装置１の長手方向のエンドホルダー２０側の一部も曲線状をなすように形成されている。
【００７５】
第２、第３何れの実施形態のプレストレス導入装置１においても、側壁５２内周面に近接するようにその支承ホルダー３０側の一部が曲線状をなすように形成されており、これによって、プレストレス導入装置１が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部５８から支承ホルダー３０を露出可能とされている。このため、上述したように、最下段側壁ブロック５４の強度の発現を待つこと無く、上段側壁ブロック５５の構築が可能となり、施工の効率性が向上し、工期の短縮が図れることになる。また、これらの実施形態のプレストレス導入装置１の場合、最下段側壁ブロック５４と底版５１との間において、プレストレス導入装置１を鉛直方向に傾斜させずに配置することができるため、これら接合部間近傍において鉛直方向にのみ効率よくプレストレスを導入できる。
【００７６】
因みに、プレストレス導入装置１は、これら実施形態に示されるように、その長手方向の一部のみが曲線状とされている場合のみならず、その長手方向の全長が曲線状とされていてもよい。
【００７７】
なお、このように、プレストレス導入装置１の長手方向の全長又は一部を曲線状をなすように形成する場合、必要となるプレストレス量を計算した上で、曲線部の曲げ半径を考慮する。特に、曲げられた中空鋼棒体１０内に中実鋼棒ユニット１６を挿入することが難しくなるので、これら中実鋼棒ユニット１６は細かく分割し、中空鋼棒体１０内に配置した場合に、これら互いに隣接する中空鋼棒ユニット１６間で圧縮力が正確に伝達されるように、中空鋼棒ユニット１６間を面タッチさせて、又は凹凸を設けて嵌合させて接続させる。
【００７８】
図８は、プレストレス導入装置１の第４の実施形態を示している。この第４の実施の形態におけるプレストレス導入装置１では、エンドホルダー２０と支承ホルダー３０との間において、二つの中間ナット４０が設けられており、中空鋼棒体１０の外周面に、エンドホルダー２０側から順に、ボンド区間、アンボンド区間、ボンド区間が設けられている。
【００７９】
このように、プレストレス導入装置１では、少なくとも一つ以上の中間ナット４０を設け、ボンド区間とアンボンド区間とを複数設けるようにしてもよい。この場合、プレストレスが必要とされる部位にボンド区間、構造設計上靭性が要求される部位にアンボンド区間を設けることになる。これにより、一層プレストレスを導入しようとする部位を一定の範囲に限定することができ、構造設計上の自由度が向上する。
【００８０】
因みに、本発明において用いられるプレストレス導入装置１のアンボンド層４１は、中空鋼棒体１０の外周面にシースを設け、このシースと中空鋼棒体１０との間にセメント系遅延硬化性の充填材を充填するように構成してもよい。このように、遅延硬化性の充填材を充填し、例えば、３日〜６ヶ月と設定した期間経過した後に充填材が硬化するようにすれば、この期間の間にのみ中実鋼棒体１０とコンクリートとの付着を防止し、この期間の経過後に中実鋼棒体１０とアンボンド層４１とコンクリートとの付着を図り、これらの一体化をすることができる。
【００８１】
この第５の実施形態で用いられるセメント系遅延硬化性充填材としては、例えば、特許第３９０９０３４号公報において開示されているセメント系グラウト組成物を適用することが出来る。
【００８２】
このセメント系グラウト組成物の一形態としては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を４０質量％以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメントと、石灰石微粉末を含む平均粒径２００μｍ以下の無機質混和材と、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤とを含み、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと、前記無機質混和材との質量比が３０：７０〜９５：５であり、かつ前記石灰石微粉末の配合割合が、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、２０〜６０質量部であるセメント系グラウト組成物が挙げられる。因みに、このセメント系グラウト組成物は、プレグラウティング工法用のセメント系グラウト組成物として使用することができる。
【００８３】
このセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤、前記分散剤及び前記分離低減剤の配合割合が、それぞれ前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、０．１５〜１．０質量部、０．０５〜１．５質量部及び０．０５〜０．５質量部であるグラウト組成物でもよい。
【００８４】
また、このセメント系グラウト組成物は、前記凝結遅延剤が、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリオール有機酸誘導体又はこれらの組み合わせであり、前記分散剤がポリカルボン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸系高分子化合物、アルキルアリルスルホン酸系高分子化合物、メラミンスルホン酸系高分子化合物、アミノスルホン酸系高分子化合物、又はこれらの組み合わせであり、前記分離低減剤が、セルロースエーテル系、アクリルポリマー系、グリコール系、バイオポリサッカライド系、繊維素誘導体ポリマー系若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせであるグラウト組成物でもよい。
【００８５】
また、このセメント系グラウト組成物は、前記無機質混和材が、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ又はこれらの組み合わせを更に含むグラウト組成物でもよい。
【００８６】
また、このセメント系グラウト組成物は、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、アルコール系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系若しくはグリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系の有機系収縮低減剤又はこれらの組み合わせである有機系収縮低減剤をさらに含む、グラウト組成物でもよい。
【００８７】
因みに、このようなセメント系遅延硬化性の充填材は、アンボンド層４１としてのシースと中空鋼棒体１０との間のみでなく、中空鋼棒体１０と中実鋼棒体１５との間に充填するようにしてもよい。これによって、プレストレス導入装置１がコンクリート内に埋め込み配置されることによって、コンクリート構造物全体の終局耐力を向上させることができる。
【００８８】
また、プレストレス導入装置１において中空鋼棒体１０内に配置される中実鋼棒体１５は、これを構成する撤去用中実鋼棒ユニット１７とノンプル用中実鋼棒ユニット１６との長さ寸法の和が、中空鋼棒体１０の長さ寸法よりも長くなるように構成し、中空鋼棒体１０の他端側（先端側）から突出するようにされる。この突出した寸法が、油圧ジャッキ等によって押し込むことができるプレストレス量の最大値になる。
【００８９】
また、中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７は、例えば、ＰＣ鋼材によって製作されることになる。
【００９０】
また、押圧係止片３２と撤去用中実鋼棒ユニット１７は、一体化されたものを用いてもよい。
【００９１】
また、中空鋼棒体１０や中実鋼棒体１５は、複数本の中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７によって構成せず、一本の中空鋼棒ユニット１１等によって構成するように設定することも可能である。しかしながら、このような場合、中間ナット４０を所定の位置に装着させる場合に、一本の長尺の中空鋼棒ユニット１１の中間ナット４０を設けようとする位置にまで雄ねじ部１２、１３を設けた上で、その位置にまで中間ナット４０を回転させて移動させる必要があり、加工性、作業性の観点から望ましくない。このため、中空鋼棒体１０は、複数本の中空鋼棒ユニット１１から構成し、長さの長いカップラーからなる中間ナット４０によってこれら中空鋼棒ユニット１１を連結することよって構成することが好ましい。因みに、これら複数本の中空鋼棒ユニット１１や中実鋼棒ユニット１６、１７の長さを異なる長さに設定することも可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】コンクリート製タンクの構成を示す縦断面図である。
【図２】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の一形態を示す一部縦断側面図である。
【図３】プレストレス導入装置の構成を示す図であり、（a）はその側面図、（b）はその縦断側面図である。
【図４】プレストレス導入装置に緊張力を導入する方法を説明する縦断側面図である。
【図５】プレストレス導入装置を用いてコンクリート内にプレストレスを導入する方法を説明する一部縦断側面図である。
【図６】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の他の形態を示す一部縦断側面図である。
【図７】コンクリート製タンクにおける底版と側壁との接合構造の他の形態を示す一部縦断側面図である。
【図８】プレストレス導入装置の他の構成を示す側面図である。
【図９】従来のプレストレス導入装置の構成を示すものであり、（a）はその側面図、（b）はその縦断側面図である。
【図１０】従来のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造を示すものである。
【符号の説明】
【００９３】
１ プレストレス導入装置
１ａ 上部
１ｂ 下部
１０ 中空鋼棒体
１１ 中空鋼棒ユニット
１２ 雄ねじ部（基端側）
１３ 雄ねじ部（先端側）
１５ 中実鋼棒体
１６ ノンプル用中実鋼棒ユニット
１７ 撤去用中実鋼棒ユニット
１８ 充填体
２０ エンドホルダー
２１ アンカー材
２１ａ 雌ねじ孔
２２ 支承用雄ねじ部材
３０ 支承ホルダー
３１ 支承筒
３１ａ 雌ねじ孔（基端側）
３１ｂ 雌ねじ孔（先端側）
３１ｃ 回動工具係合用外面
３２ 押圧係止片
３２a 凹部
３３ ストッパ
３３ａ 雄ねじ部
３３ｂ 回動工具係合用外面
４０ 中間ナット
４１ アンボンド層
５０ コンクリート製タンク
５１ 底版
５２ 側壁
５３ 天井
５４ 最下段側壁ブロック
５５ 上段側壁ブロック
５６ 横鉄筋
５７ 縦鉄筋
５８ 箱抜き部
６０ コンクリート
１００ プレストレス導入装置
１０１ 中空鋼棒
１０２ 中実鋼棒
１０３ エンドホルダー
１０４ 支承ホルダー
１５０ コンクリート製タンク
１５１ 底版
１５２ 側壁
１５３ 最下段側壁ブロック
１５４ 側壁ブロック
１５５ 箱抜き部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製タンクの底版と、当該底版上に立設される側壁とを互いに接合する際に適用されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造において、
中空鋼棒と、上記中空鋼棒の内部に配置される中実鋼棒と、上記中空鋼棒の両端側に設けられるエンドホルダーと支承ホルダーと、上記支承ホルダーと上記エンドホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に設けられる中間ナットと、上記中間ナットと上記支承ホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層とを備え、上記エンドホルダー及び上記支承ホルダーによって上記中実鋼棒を反力体として上記中空鋼棒に導入される緊張力を保持可能に構成されたプレストレス導入装置における上記中間ナットと上記エンドホルダーとの間の中空鋼棒が、上記側壁を構成する最下段の側壁ブロックと上記底版との間を跨るように配置され、
上記支承ホルダーによる定着を解放することによって上記中空鋼棒に導入された緊張力が、上記エンドホルダーと上記中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、上記底版と上記側壁とが接合されていること
を特徴とするコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【請求項２】
上記中空鋼棒は、直列に配列された複数の中空鋼棒ユニットが中間ナットにより接続されてなること
を特徴とする請求項１記載のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【請求項３】
上記プレストレス導入装置は、鉛直方向に対して傾斜して配置される、若しくはその長手方向の全長又は一部が曲線状とされることにより、当該プレストレス導入装置が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部から上記支承ホルダーが露出されていること
を特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【請求項１】
コンクリート製タンクの底版と、当該底版上に立設される側壁とを互いに接合する際に適用されるコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造において、
中空鋼棒と、上記中空鋼棒の内部に配置される中実鋼棒と、上記中空鋼棒の両端側に設けられるエンドホルダーと支承ホルダーと、上記支承ホルダーと上記エンドホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に設けられる中間ナットと、上記中間ナットと上記支承ホルダーとの間における上記中空鋼棒の外面側に被覆されるアンボンド層とを備え、上記エンドホルダー及び上記支承ホルダーによって上記中実鋼棒を反力体として上記中空鋼棒に導入される緊張力を保持可能に構成されたプレストレス導入装置における上記中間ナットと上記エンドホルダーとの間の中空鋼棒が、上記側壁を構成する最下段の側壁ブロックと上記底版との間を跨るように配置され、
上記支承ホルダーによる定着を解放することによって上記中空鋼棒に導入された緊張力が、上記エンドホルダーと上記中間ナットとの間で中空鋼棒に付着したコンクリートのみにプレストレスとして導入され、上記底版と上記側壁とが接合されていること
を特徴とするコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【請求項２】
上記中空鋼棒は、直列に配列された複数の中空鋼棒ユニットが中間ナットにより接続されてなること
を特徴とする請求項１記載のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【請求項３】
上記プレストレス導入装置は、鉛直方向に対して傾斜して配置される、若しくはその長手方向の全長又は一部が曲線状とされることにより、当該プレストレス導入装置が内部に配置されているコンクリート体の側部表面に開口された箱抜き部から上記支承ホルダーが露出されていること
を特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート製タンクの底版と側壁との接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３３１５７（Ｐ２００９−１３３１５７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１１３１５（Ｐ２００７−３１１３１５）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（３９００２９０８９）高周波熱錬株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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