地上ＰＣタンク構造
【課題】施工の効率を向上させることで、工期の短縮を図ることができる。
【解決手段】地上ＰＣタンク１は、底版２上に筒状の側壁３が一体に形成されて立ち上げられ、側壁３には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４が配設されているとともに、上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５が配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、第２のＰＣ鋼材５によって側壁３全体に対して周方向および上下方向のプレストレスが導入されるとともに、第２のＰＣ鋼材５は側壁３内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部５ａ、５ｂがともに底版側部２ａの位置にあり、側壁３の立ち上げ時に定着端部５ａ、５ｂを底版側部２ａから突出させるための切欠凹部６を形成している。
【解決手段】地上ＰＣタンク１は、底版２上に筒状の側壁３が一体に形成されて立ち上げられ、側壁３には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４が配設されているとともに、上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５が配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、第２のＰＣ鋼材５によって側壁３全体に対して周方向および上下方向のプレストレスが導入されるとともに、第２のＰＣ鋼材５は側壁３内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部５ａ、５ｂがともに底版側部２ａの位置にあり、側壁３の立ち上げ時に定着端部５ａ、５ｂを底版側部２ａから突出させるための切欠凹部６を形成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側壁にＰＣ鋼材によるプレストレスを導入してなる地上ＰＣタンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の液化ガスを貯蔵する設備として地上ＰＣタンクがある。地上ＰＣタンクは、タンクの側壁に周方向のＰＣ鋼材と上下方向（鉛直方向）のＰＣ鋼材とが配設され、この各ＰＣ鋼材により圧縮力（プレストレス）を導入することで、タンクのひび割れを防いで、液化ガスの外部への流出を防ぐようにした構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、基礎版上に筒状の防液堤（側壁）が一体に形成され、その防液堤の内側に貯蔵部が備えられた液化ガス貯蔵タンクにおいて、周方向に延在する第１のＰＣ鋼材と、上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材とが防液堤に埋設されるとともに、防液堤の下端部に上下方向に延在する第３のＰＣ鋼材を埋設することで、その下端部にプレストレスを増強した構造について記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２７０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の地上ＰＣタンクでは、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１で開示したような従来の地上ＰＣタンクでは、上下方向にプレストレスを導入するための緊張力導入作業は、上下方向に配置されるＰＣ鋼材の下端を予め定着させておき、上端を緊張するのが一般的な方法となっている。つまり、ＰＣ鋼材の緊張位置は側壁の上下方向で途中の位置となり、その緊張力導入作業の際には側壁を立ち上げる打設作業を中断せざるを得ないといった工程上の制約があり、その緊張力導入作業が完了してから引き続き側壁の立ち上げを再開している。とくに、上述した特許文献１では防液堤の下端部に第３のＰＣ鋼材が集中的に導入されており、これら多数のＰＣ鋼材の緊張力導入作業には時間がかかることから、工期が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、施工の効率を向上させることで、工期の短縮を図ることができる地上ＰＣタンク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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、縦ＰＣ鋼材の定着のための緊張端部が底版側部の位置にあり、側壁の立ち上げ時に緊張端部が底版側部から突出可能であることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、縦ＰＣ鋼材によって導入されたプレストレスが側壁に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、縦ＰＣ鋼材は側壁内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部はともに底版側部の位置にあり、側壁の立ち上げ時に定着端部が底版側部から突出可能であることを特徴としている。
【０００９】
本発明では、縦ＰＣ鋼材によって導入されたプレストレスが側壁に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を逆Ｕ字状をなす縦ＰＣ鋼材の両定着端部が位置する底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、底版側部には、緊張力導入作業時において、縦ＰＣ鋼材の端部を突出させるための切欠凹部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明では、縦ＰＣ鋼材の略延長線方向に切欠凹部を設け、縦ＰＣ鋼材の端部を切欠凹部内に突出させているので、効率よく且つ確実に緊張力導入を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の地上ＰＣタンク構造によれば、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことが可能となって施工の効率が向上され、工期の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンク構造について、図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図、図２は図１に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【００１４】
図１および図２の符号１は、プレストレスト・コンクリートからなる本第１の実施の形態による地上ＰＣタンクを示している。本地上ＰＣタンク１は、底版２上に筒状の側壁３が一体に形成されて立ち上げられ、側壁３には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４が配設されているとともに、側壁下部３ａから底版２にわたって上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５（縦ＰＣ鋼材）が配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、および第２のＰＣ鋼材５によって側壁３全体に対して周方向および上下方向の圧縮力（プレストレス）が導入されているものである。側壁下部３ａは、その壁厚が下方に向かって漸次増大するように形成されている。
【００１５】
なお、第１の実施の形態では、本地上ＰＣタンク１の適用対象として、例えば−４０℃と比較的高い貯蔵温度であるポリプロピレンを貯蔵するためのタンクを対象としている。また、第１および第２のＰＣ鋼材４、５の材料として、例えば鋼線、鋼より線、或いは鋼線や鋼より線を束ねたケーブル等のフレキシブルなＰＣ鋼材を使用することができる。
【００１６】
そして、本第１の実施の形態では、複数の第２のＰＣ鋼材５、５、…が側壁３の周方向に所定間隔をもって配置されている。第２のＰＣ鋼材５は、逆Ｕ字状をなし、そのＵ字部５ｃが上部に向けた状態で延在されるとともに、両定着端部５ａ、５ｂがともに底版２の側部（底版側部２ａ）の位置で定着された構成となっている。第２のＰＣ鋼材５の両端部５ａ、５ｂは、それぞれ切欠凹部６（後述）内に突出するようにして曲げられた湾曲部５ｄが形成されている。さらに具体的に、地上ＰＣタンク１は、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業時において、底版側部２ａに第２のＰＣ鋼材５の定着端部５ａ、５ｂを突出させるための切欠凹部６が形成されている。つまり、切欠凹部６内では、定着端部５ａ、５ｂが突出した状態で定着プレート５１を貫装させた状態で定着ナット５２によって締結されている。
なお、切欠凹部６は緊張作業終了後に、後打ちコンクリート７によって打設されている。
【００１７】
次に、本第１の実施の形態による地上ＰＣタンク１の作用について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本地上ＰＣタンク１では、第２のＰＣ鋼材５によって導入されたプレストレスが側壁３に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁３の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク１内に貯留されているポリプロピレン等の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
【００１８】
そして、本第１の実施の形態では、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業を底版側部２ａに位置する両定着端部５ａ、５ｂが突出する切欠凹部６で行うことができる。つまり、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
なお、本第１の実施の形態では、地上ＰＣタンク１が地上に構築されているので、底版側部２ａの周囲にとくに緊張力導入作業を行うための作業スペースの掘削が不要である。
【００１９】
次に、第２のＰＣ鋼材５の施工手順について説明するが、側壁３の下部で周方向に配列される第１のＰＣ鋼材４、４、…については、側壁３が適宜な高さに立ち上がった段階で、緊張力を付与すればよいので、ここでは詳細な説明は省略する。
図１に示すように、先ず、埋設される第２のＰＣ鋼材５、５、…のそれぞれ定着端部５ａ、５ｂが配置される底版側部２ａの位置に切欠凹部６を形成させておく。
【００２０】
そして、第２ＰＣ鋼材５を挿通させるための逆Ｕ字状をなすシース管（図示省略）を所定位置に配置した状態で、予め建て込んでおいた側壁用の型枠（図示省略）にコンクリートを打設して側壁３を立ち上げる。このとき、シース管の両下端部（第２のＰＣ鋼材５の両定着端部５ａ、５ｂの位置に相当）が切欠凹部６に位置するようにコンクリート内に埋設させる。
【００２１】
次いで、シース管のＵ字部（第２のＰＣ鋼材５のＵ字部５ｃに相当）が立ち上げる側壁３のコンクリートに埋設された後、その打設したコンクリートが十分に硬化した適宜な段階で、シース管内に第２のＰＣ鋼材５を挿通し、その両定着端部５ａ、５ｂを切欠凹部６内に突出させる。そして、一端（一方の定着端部５ａ）に定着プレート５１を貫装させるとともに定着ナット５２を取り付け、他端（他方の定着端部５ｂ）を例えば油圧式ジャッキ等の図示しない緊張装置を用いて、所定の緊張力で第２のＰＣ鋼材５の軸線方向Ｅ１に引張り、その状態のままこの他端の定着端部５ｂに定着プレート５１を貫装するとともに定着ナット５２で締結し、プレストレスを導入する。本第１の実施の形態では、側壁３の立ち上げ作業と第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業とを並行に行うことができる。
【００２２】
そして、緊張力導入作業の終了後、切欠凹部６の箇所に後打ちコンクリート７を打設し、底盤側部２ａの側面を均して整える。
以上の施工手順によって地上ＰＣタンク１が形成される。
【００２３】
上述のように本第１の実施の形態による地上ＰＣタンク構造では、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業を底版側部２ａで行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことが可能となって施工の効率が向上され、工期の短縮を図ることができる。
【００２４】
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図３は本第２の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図、図４は図３に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
図３および図４に示すように、第２の実施の形態による地上ＰＣタンク１は、側断面視で逆Ｕ字状をなす第２のＰＣ鋼材５どうしの間に、第３のＰＣ鋼材８（縦ＰＣ鋼材）が密（図３では５本）に配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、第２のＰＣ鋼材５、第３のＰＣ鋼材８によって側壁３全体に対して周方向および上下方向のプレストレスが導入され、特に第３のＰＣ鋼材８により側壁下部３ａに対する上下方向のプレストレスが増強される構成となっている。
【００２５】
第３のＰＣ鋼材８、８、…は、直線状の鋼線又は鋼棒からなり、側壁下部３ａにおいて側壁３の周方向に平行に配列され、それぞれが下方に向けて側壁３の内周側から外周側となるように傾斜している。第２のＰＣ鋼材５、５、…は、上述した第１の実施の形態と同様に定着端部５ａ、５ｂがそれぞれ矢印Ｅ１方向（第２のＰＣ鋼材５の軸線方向）に緊張されて定着プレート５１を介して定着ナット５２によって締結されている。
【００２６】
そして、第３のＰＣ鋼材８の下端（緊張端部８ａ）は、切欠凹部９に突出した状態で、矢印Ｅ２方向（第３のＰＣ鋼材８の軸線方向）に緊張されて定着プレート８１を介して定着ナット８２によって締結されている。第１のＰＣ鋼材４、４、…は、この第３のＰＣ鋼材８に外接した状態で配置されている。また、切欠凹部９は、第２のＰＣ鋼材５、５、…と多数の第３のＰＣ鋼材８、８、…とが側壁３の周方向に密に配列されているので、凹部がそれぞれのＰＣ鋼材５、８に対応するように周方向に連続した形状となっている。
【００２７】
本第２の実施の形態では、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材８によって導入されたプレストレスが側壁３に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁３の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク１内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材８の緊張力導入作業を、第２のＰＣ鋼材５の両定着端部５ａ、５ｂ、および第３のＰＣ鋼材８の緊張端部８ａが位置する底版側部２ａで行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【００２８】
以上、本発明による地上ＰＣタンク構造の第１および第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、地上ＰＣタンクの躯体（底版２、側壁３）に埋設されるＰＣ鋼材および鉄筋などの配置、本数、それらの径寸法は、上述した実施の形態に制限されず、任意に設定することができる。
そして、側壁３に埋設される縦ＰＣ鋼材の形態は、上述した第１および第２の実施の形態に限定されることはない。つまり、第２の実施の形態では、逆Ｕ字状に形成された第２のＰＣ鋼材５と第３のＰＣ鋼材８とを埋設させた構成としているが、第３のＰＣ鋼材８のみの構成であってもかまわない。そして、側壁３の周方向に配設されている第１のＰＣ鋼材４を省略した構成であってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では側壁３の立ち上げ作業の途中の段階で縦ＰＣ鋼材（第２のＰＣ鋼材５、第３のＰＣ鋼材８）の緊張力導入作業を行っているが、このタイミングでの施工に限定されることはなく、例えばシース管を埋設した状態の側壁３の立ち上げが完了してから、シース管に縦ＰＣ鋼材を挿通させ、底版側部２ａで緊張力導入作業を行うようにすることも可能である。
【００３０】
また、切欠凹部６の位置、形状、大きさ等の構成は上下方向に埋設される縦ＰＣ鋼材の位置、鋼棒の径寸法などに応じて、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で最適設計を行えば良い。そして、本実施の形態では、切欠凹部６、９が後打ちコンクリート７で打設されているが、構造上不要であれば、後打ちコンクリート７を打設しないで切欠凹部６、９を残しておいてもかまわない。
【００３１】
側壁３の構造として、側壁下部３ａの壁厚が下方に向かうに従って漸次大きくなる構造となっているが、これに限定されることはなく、上下方向に同じ厚さ寸法であってもかまわない。
さらに、上記した実施の形態では、ポリプロピレン等を地上ＰＣタンク１の貯留対象として説明しているが、ＬＮＧなどの液化ガスを貯蔵するための液化ガス貯蔵タンクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図である。
【図２】図１に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【図３】本第２の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図である。
【図４】図３に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 地上ＰＣタンク
２ 底版
２ａ 底版側部
３ 側壁
３ａ 側壁下部
４ 第１のＰＣ鋼材
５ 第２のＰＣ鋼材（縦ＰＣ鋼材）
５ａ、５ｂ 定着端部
６、９ 切欠凹部
７ 後打ちコンクリート
８ 第３のＰＣ鋼材（縦ＰＣ鋼材）
８ａ 緊張端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側壁にＰＣ鋼材によるプレストレスを導入してなる地上ＰＣタンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の液化ガスを貯蔵する設備として地上ＰＣタンクがある。地上ＰＣタンクは、タンクの側壁に周方向のＰＣ鋼材と上下方向（鉛直方向）のＰＣ鋼材とが配設され、この各ＰＣ鋼材により圧縮力（プレストレス）を導入することで、タンクのひび割れを防いで、液化ガスの外部への流出を防ぐようにした構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、基礎版上に筒状の防液堤（側壁）が一体に形成され、その防液堤の内側に貯蔵部が備えられた液化ガス貯蔵タンクにおいて、周方向に延在する第１のＰＣ鋼材と、上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材とが防液堤に埋設されるとともに、防液堤の下端部に上下方向に延在する第３のＰＣ鋼材を埋設することで、その下端部にプレストレスを増強した構造について記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２７０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の地上ＰＣタンクでは、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１で開示したような従来の地上ＰＣタンクでは、上下方向にプレストレスを導入するための緊張力導入作業は、上下方向に配置されるＰＣ鋼材の下端を予め定着させておき、上端を緊張するのが一般的な方法となっている。つまり、ＰＣ鋼材の緊張位置は側壁の上下方向で途中の位置となり、その緊張力導入作業の際には側壁を立ち上げる打設作業を中断せざるを得ないといった工程上の制約があり、その緊張力導入作業が完了してから引き続き側壁の立ち上げを再開している。とくに、上述した特許文献１では防液堤の下端部に第３のＰＣ鋼材が集中的に導入されており、これら多数のＰＣ鋼材の緊張力導入作業には時間がかかることから、工期が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、施工の効率を向上させることで、工期の短縮を図ることができる地上ＰＣタンク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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、縦ＰＣ鋼材の定着のための緊張端部が底版側部の位置にあり、側壁の立ち上げ時に緊張端部が底版側部から突出可能であることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、縦ＰＣ鋼材によって導入されたプレストレスが側壁に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、縦ＰＣ鋼材は側壁内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部はともに底版側部の位置にあり、側壁の立ち上げ時に定着端部が底版側部から突出可能であることを特徴としている。
【０００９】
本発明では、縦ＰＣ鋼材によって導入されたプレストレスが側壁に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を逆Ｕ字状をなす縦ＰＣ鋼材の両定着端部が位置する底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る地上ＰＣタンク構造では、底版側部には、緊張力導入作業時において、縦ＰＣ鋼材の端部を突出させるための切欠凹部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明では、縦ＰＣ鋼材の略延長線方向に切欠凹部を設け、縦ＰＣ鋼材の端部を切欠凹部内に突出させているので、効率よく且つ確実に緊張力導入を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の地上ＰＣタンク構造によれば、縦ＰＣ鋼材の緊張力導入作業を底版側部で行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことが可能となって施工の効率が向上され、工期の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンク構造について、図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図、図２は図１に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【００１４】
図１および図２の符号１は、プレストレスト・コンクリートからなる本第１の実施の形態による地上ＰＣタンクを示している。本地上ＰＣタンク１は、底版２上に筒状の側壁３が一体に形成されて立ち上げられ、側壁３には周方向に延在する第１のＰＣ鋼材４が配設されているとともに、側壁下部３ａから底版２にわたって上下方向に延在する第２のＰＣ鋼材５（縦ＰＣ鋼材）が配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、および第２のＰＣ鋼材５によって側壁３全体に対して周方向および上下方向の圧縮力（プレストレス）が導入されているものである。側壁下部３ａは、その壁厚が下方に向かって漸次増大するように形成されている。
【００１５】
なお、第１の実施の形態では、本地上ＰＣタンク１の適用対象として、例えば−４０℃と比較的高い貯蔵温度であるポリプロピレンを貯蔵するためのタンクを対象としている。また、第１および第２のＰＣ鋼材４、５の材料として、例えば鋼線、鋼より線、或いは鋼線や鋼より線を束ねたケーブル等のフレキシブルなＰＣ鋼材を使用することができる。
【００１６】
そして、本第１の実施の形態では、複数の第２のＰＣ鋼材５、５、…が側壁３の周方向に所定間隔をもって配置されている。第２のＰＣ鋼材５は、逆Ｕ字状をなし、そのＵ字部５ｃが上部に向けた状態で延在されるとともに、両定着端部５ａ、５ｂがともに底版２の側部（底版側部２ａ）の位置で定着された構成となっている。第２のＰＣ鋼材５の両端部５ａ、５ｂは、それぞれ切欠凹部６（後述）内に突出するようにして曲げられた湾曲部５ｄが形成されている。さらに具体的に、地上ＰＣタンク１は、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業時において、底版側部２ａに第２のＰＣ鋼材５の定着端部５ａ、５ｂを突出させるための切欠凹部６が形成されている。つまり、切欠凹部６内では、定着端部５ａ、５ｂが突出した状態で定着プレート５１を貫装させた状態で定着ナット５２によって締結されている。
なお、切欠凹部６は緊張作業終了後に、後打ちコンクリート７によって打設されている。
【００１７】
次に、本第１の実施の形態による地上ＰＣタンク１の作用について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本地上ＰＣタンク１では、第２のＰＣ鋼材５によって導入されたプレストレスが側壁３に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁３の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク１内に貯留されているポリプロピレン等の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
【００１８】
そして、本第１の実施の形態では、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業を底版側部２ａに位置する両定着端部５ａ、５ｂが突出する切欠凹部６で行うことができる。つまり、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
なお、本第１の実施の形態では、地上ＰＣタンク１が地上に構築されているので、底版側部２ａの周囲にとくに緊張力導入作業を行うための作業スペースの掘削が不要である。
【００１９】
次に、第２のＰＣ鋼材５の施工手順について説明するが、側壁３の下部で周方向に配列される第１のＰＣ鋼材４、４、…については、側壁３が適宜な高さに立ち上がった段階で、緊張力を付与すればよいので、ここでは詳細な説明は省略する。
図１に示すように、先ず、埋設される第２のＰＣ鋼材５、５、…のそれぞれ定着端部５ａ、５ｂが配置される底版側部２ａの位置に切欠凹部６を形成させておく。
【００２０】
そして、第２ＰＣ鋼材５を挿通させるための逆Ｕ字状をなすシース管（図示省略）を所定位置に配置した状態で、予め建て込んでおいた側壁用の型枠（図示省略）にコンクリートを打設して側壁３を立ち上げる。このとき、シース管の両下端部（第２のＰＣ鋼材５の両定着端部５ａ、５ｂの位置に相当）が切欠凹部６に位置するようにコンクリート内に埋設させる。
【００２１】
次いで、シース管のＵ字部（第２のＰＣ鋼材５のＵ字部５ｃに相当）が立ち上げる側壁３のコンクリートに埋設された後、その打設したコンクリートが十分に硬化した適宜な段階で、シース管内に第２のＰＣ鋼材５を挿通し、その両定着端部５ａ、５ｂを切欠凹部６内に突出させる。そして、一端（一方の定着端部５ａ）に定着プレート５１を貫装させるとともに定着ナット５２を取り付け、他端（他方の定着端部５ｂ）を例えば油圧式ジャッキ等の図示しない緊張装置を用いて、所定の緊張力で第２のＰＣ鋼材５の軸線方向Ｅ１に引張り、その状態のままこの他端の定着端部５ｂに定着プレート５１を貫装するとともに定着ナット５２で締結し、プレストレスを導入する。本第１の実施の形態では、側壁３の立ち上げ作業と第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業とを並行に行うことができる。
【００２２】
そして、緊張力導入作業の終了後、切欠凹部６の箇所に後打ちコンクリート７を打設し、底盤側部２ａの側面を均して整える。
以上の施工手順によって地上ＰＣタンク１が形成される。
【００２３】
上述のように本第１の実施の形態による地上ＰＣタンク構造では、第２のＰＣ鋼材５の緊張力導入作業を底版側部２ａで行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことが可能となって施工の効率が向上され、工期の短縮を図ることができる。
【００２４】
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図３は本第２の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図、図４は図３に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
図３および図４に示すように、第２の実施の形態による地上ＰＣタンク１は、側断面視で逆Ｕ字状をなす第２のＰＣ鋼材５どうしの間に、第３のＰＣ鋼材８（縦ＰＣ鋼材）が密（図３では５本）に配設されていて、それら第１のＰＣ鋼材４、第２のＰＣ鋼材５、第３のＰＣ鋼材８によって側壁３全体に対して周方向および上下方向のプレストレスが導入され、特に第３のＰＣ鋼材８により側壁下部３ａに対する上下方向のプレストレスが増強される構成となっている。
【００２５】
第３のＰＣ鋼材８、８、…は、直線状の鋼線又は鋼棒からなり、側壁下部３ａにおいて側壁３の周方向に平行に配列され、それぞれが下方に向けて側壁３の内周側から外周側となるように傾斜している。第２のＰＣ鋼材５、５、…は、上述した第１の実施の形態と同様に定着端部５ａ、５ｂがそれぞれ矢印Ｅ１方向（第２のＰＣ鋼材５の軸線方向）に緊張されて定着プレート５１を介して定着ナット５２によって締結されている。
【００２６】
そして、第３のＰＣ鋼材８の下端（緊張端部８ａ）は、切欠凹部９に突出した状態で、矢印Ｅ２方向（第３のＰＣ鋼材８の軸線方向）に緊張されて定着プレート８１を介して定着ナット８２によって締結されている。第１のＰＣ鋼材４、４、…は、この第３のＰＣ鋼材８に外接した状態で配置されている。また、切欠凹部９は、第２のＰＣ鋼材５、５、…と多数の第３のＰＣ鋼材８、８、…とが側壁３の周方向に密に配列されているので、凹部がそれぞれのＰＣ鋼材５、８に対応するように周方向に連続した形状となっている。
【００２７】
本第２の実施の形態では、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材８によって導入されたプレストレスが側壁３に生じる曲げモーメントに対してより効果的に抵抗するものとなっており、側壁３の外面側に生じることが懸念されるひび割れを確実に防止することができ、地上ＰＣタンク１内の貯留物質の外部への流出を確実に防ぐことができる。
また、第２のＰＣ鋼材５および第３のＰＣ鋼材８の緊張力導入作業を、第２のＰＣ鋼材５の両定着端部５ａ、５ｂ、および第３のＰＣ鋼材８の緊張端部８ａが位置する底版側部２ａで行うことができることから、側壁上部で行われる側壁立ち上げのためのコンクリート打設作業が緊張力導入作業によって中断されることがなくなり、側壁３の立ち上げ作業と緊張力導入作業とを並行して行うことができる。
【００２８】
以上、本発明による地上ＰＣタンク構造の第１および第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、地上ＰＣタンクの躯体（底版２、側壁３）に埋設されるＰＣ鋼材および鉄筋などの配置、本数、それらの径寸法は、上述した実施の形態に制限されず、任意に設定することができる。
そして、側壁３に埋設される縦ＰＣ鋼材の形態は、上述した第１および第２の実施の形態に限定されることはない。つまり、第２の実施の形態では、逆Ｕ字状に形成された第２のＰＣ鋼材５と第３のＰＣ鋼材８とを埋設させた構成としているが、第３のＰＣ鋼材８のみの構成であってもかまわない。そして、側壁３の周方向に配設されている第１のＰＣ鋼材４を省略した構成であってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では側壁３の立ち上げ作業の途中の段階で縦ＰＣ鋼材（第２のＰＣ鋼材５、第３のＰＣ鋼材８）の緊張力導入作業を行っているが、このタイミングでの施工に限定されることはなく、例えばシース管を埋設した状態の側壁３の立ち上げが完了してから、シース管に縦ＰＣ鋼材を挿通させ、底版側部２ａで緊張力導入作業を行うようにすることも可能である。
【００３０】
また、切欠凹部６の位置、形状、大きさ等の構成は上下方向に埋設される縦ＰＣ鋼材の位置、鋼棒の径寸法などに応じて、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で最適設計を行えば良い。そして、本実施の形態では、切欠凹部６、９が後打ちコンクリート７で打設されているが、構造上不要であれば、後打ちコンクリート７を打設しないで切欠凹部６、９を残しておいてもかまわない。
【００３１】
側壁３の構造として、側壁下部３ａの壁厚が下方に向かうに従って漸次大きくなる構造となっているが、これに限定されることはなく、上下方向に同じ厚さ寸法であってもかまわない。
さらに、上記した実施の形態では、ポリプロピレン等を地上ＰＣタンク１の貯留対象として説明しているが、ＬＮＧなどの液化ガスを貯蔵するための液化ガス貯蔵タンクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図である。
【図２】図１に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【図３】本第２の実施の形態による地上ＰＣタンクの側壁の一部を示す側断面図である。
【図４】図３に示す側壁下部の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 地上ＰＣタンク
２ 底版
２ａ 底版側部
３ 側壁
３ａ 側壁下部
４ 第１のＰＣ鋼材
５ 第２のＰＣ鋼材（縦ＰＣ鋼材）
５ａ、５ｂ 定着端部
６、９ 切欠凹部
７ 後打ちコンクリート
８ 第３のＰＣ鋼材（縦ＰＣ鋼材）
８ａ 緊張端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、
前記縦ＰＣ鋼材の定着のための緊張端部が底版側部の位置にあり、
前記側壁の立ち上げ時に前記緊張端部が前記底版側部から突出可能であることを特徴とする地上ＰＣタンク構造。
【請求項２】
地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、
前記縦ＰＣ鋼材は側壁内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部はともに底版側部の位置にあり、
前記側壁の立ち上げ時に前記定着端部が前記底版側部から突出可能であることを特徴とする地上ＰＣタンク構造。
【請求項３】
前記底版側部には、緊張力導入作業時において、前記縦ＰＣ鋼材の端部を突出させるための切欠凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地上ＰＣタンク構造。
【請求項１】
地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、
前記縦ＰＣ鋼材の定着のための緊張端部が底版側部の位置にあり、
前記側壁の立ち上げ時に前記緊張端部が前記底版側部から突出可能であることを特徴とする地上ＰＣタンク構造。
【請求項２】
地上ＰＣタンクの側壁の側壁下部からそれと一体となった底版にわたって縦ＰＣ鋼材が配設された地上ＰＣタンク構造であって、
前記縦ＰＣ鋼材は側壁内で逆Ｕ字状に配され、その定着端部はともに底版側部の位置にあり、
前記側壁の立ち上げ時に前記定着端部が前記底版側部から突出可能であることを特徴とする地上ＰＣタンク構造。
【請求項３】
前記底版側部には、緊張力導入作業時において、前記縦ＰＣ鋼材の端部を突出させるための切欠凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地上ＰＣタンク構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−７７７２５（Ｐ２０１０−７７７２５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８８３７（Ｐ２００８−２４８８３７）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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