打設計画作成方法及び打設計画作成装置
【課題】タンク屋根を製造するにあたり、コンクリートの打設時に該コンクリートを支持する支持体をサポートする期間の短縮化を図る。
【解決手段】コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程とを有する。
【解決手段】コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画作成方法及び打設計画作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ等を貯留するタンクでは、例えば鋼材からなる内槽とプレストレスコンクリートからなる外槽との二層構造が採用されている。
このようなタンクを製造する場合には、いわゆるエアレイジングを用いて屋根を製造する。より詳細には、底部と側壁とが形成されたタンクの底部においてスチール屋根（鋼材からなる内屋根）を形成し、底部と屋根との間に空気を圧送してスチール屋根を持ち上げてから側壁の上部に固定する。その後、底部とスチール屋根との間に空気を圧送し続けてスチール屋根をサポートしながら、スチール屋根上にコンクリートを打設してコンクリート屋根を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４８７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来は、コンクリート屋根を形成する全ての期間において、スチール屋根をエアレイジングによってサポートし、この状態でコンクリートの打設を進めている。
しかしながら、コンクリートの打設は、コンクリートの供給量等の制限によって複数回に分けて行われる。このため、スチール屋根をエアレイジングによって支える期間が長期化している。スチール屋根をエアレイジングによってサポートしている間は、タンク内が高圧状態となるため、タンク内に作業者が入って作業を行うことができず、工期の長期化を招く。また、スチール屋根をエアレイジングによってサポートするための費用が嵩むこととなる。
また、エアレイジング以外の方法でスチール屋根をサポートする場合を考えても、スチール屋根をサポートする影響によりエアレイジングと同様の問題が生じることとなる。
つまり、従来の方法は、スチール屋根上にコンクリートを打設する全期間においてスチール屋根を支持しており、このスチール屋根の支持によって、タンク製造の工期の長期化や費用の増大を招いていた。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、タンク屋根を製造するにあたり、コンクリートの打設時に該コンクリートを支持する支持体（例えば上記スチール屋根）をサポートする期間の短縮化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程とを有するという構成を採用する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記タンク屋根が鋼材からなる内屋根とコンクリートを含む外屋根とから構成され、上記支持体が、上記内屋根と上記コンクリートが打設済みの上記外屋根の一部とを含むという構成を採用する。
【０００９】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、予め定められた打設期間に基づいて各上記小領域に上記コンクリートを打設する打設タイミングを算出する打設タイミング算出工程をさらに有し、上記応力計算工程にて上記打設タイミングに応じて上記応力を計算し、上記判定工程にて上記打設タイミングに応じて上記サポートの必要性を判定するという構成を採用する。
【００１０】
第４の発明は、上記第１または第２の発明において、上記サポートの必要性が、全ての上記小領域に上記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、各上記小領域に上記コンクリートを打設する打設タイミングを算出するという構成を採用する。
【００１１】
第５の発明は、上記第１〜４いずれかの発明において、上記サポートが、上記支持体を空気によって支えるエアレイジングであるという構成を採用する。
【００１２】
第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記分割工程にて、上記コンクリートが打設される全領域の少なくとも一部を上記タンク屋根の高さ方向に分割するという構成を採用する。
【００１３】
第７の発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成装置であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割手段と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算手段と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定手段とを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンクリートが打設される全領域が複数の小領域に分割され、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力が計算され、当該応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性が判定される。
つまり、本発明によれば、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートするのではなく、必要な場合のみに支持体をサポートし、必要でない場合には支持体のサポートを行わないとする打設計画を作成することができる。
このため、本発明の打設計画に則ってタンク屋根を製造する場合には、支持体（例えば上記スチール屋根）をサポートする期間の短縮化を図ることができ、工期の短縮化や支持体のサポートに必要となる費用を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における打設計画作成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明によって打設計画が作成されるタンクの屋根を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態における打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る打設計画作成方法及び打設計画作成装置の一実施形態について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の打設計画作成装置Ｓは、図２に示すような、鋼材からなる内槽Ｔ１とプレストレスコンクリートからなる外槽Ｔ２とによって構成されるＬＮＧタンクＴの屋根（タンク屋根）を製造する際のコンクリートの打設計画を作成するものである。なお、本実施形態においてＬＮＧタンクＴの屋根ＴＹは、スチール屋根ＴＹ１（内屋根）とコンクリート屋根ＴＹ２（外屋根）とによって構成されている。
そして、本実施形態の打設計画作成装置Ｓは、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータ装置から構成されており、図１に示すように、打設計画作成装置Ｓは、ＣＰＵ１と、記憶装置２と、入力装置３と、出力装置４と、通信装置５とを備えている。
【００１８】
ＣＰＵ１は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓの全体を制御するものであり、記憶装置２、入力装置３、出力装置４及び通信装置５と電気的に接続されている。
また、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された計算プログラムＰに基づいて様々な演算処理を行う。
【００１９】
より詳細には、本実施形態においてＣＰＵ１は、コンクリートが打設される全領域（すなわちコンクリート屋根が形成される領域）を複数の小領域に分割する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の分割手段として機能する。
具体的には、本実施形態においてＣＰＵ１は、図３に示すように、コンクリートが打設される全領域Ｒを８つの同心円領域Ｒ１〜Ｒ８（小領域）に分割する。また、本実施形態においてＣＰＵ１は、図４に示すように、同心円領域Ｒ４〜Ｒ８をさらにタンクＴの屋根ＴＫの高さ方向に２つに分割し、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１（小領域）と上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２（小領域）に分割する。
なお、ＣＰＵ１は、例えば各分割領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の形状データ（座標データ）を作成することで、全領域Ｒを各分割領域に分割する。
【００２０】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、上記各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に対するコンクリート打設により、当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の応力計算手段として機能する。
【００２１】
ここで、本実施形態においてコンクリートは、図２に示す側壁ＴＳ側から優先的に打設し、また全ての下層領域（Ｒ４１〜Ｒ８１）を上層領域（Ｒ４２〜Ｒ８２）よりも優先的に打設し、さらに各分割領域へのコンクリート打設には期間が空けられるものとする。つまり、本実施形態においては、所定期間を空けながら、同心円領域Ｒ１→同心円領域Ｒ２→同心円領域Ｒ３→同心円領域Ｒ４の下層領域Ｒ４１→同心円領域Ｒ５の下層領域Ｒ５１→同心円領域Ｒ６の下層領域Ｒ６１→同心円領域Ｒ７の下層領域Ｒ７１→同心円領域Ｒ８の下層領域Ｒ８１→同心円領域Ｒ４の上層領域Ｒ４２→同心円領域Ｒ５の上層領域Ｒ５２→同心円領域Ｒ６の上層領域Ｒ６２→同心円領域Ｒ７の上層領域Ｒ７２→同心円領域Ｒ８の上層領域Ｒ８２の順序でコンクリートが打設される。
この結果、先の領域に打設されたコンクリートは、後の領域にコンクリートが打設された際には時間の経過に伴って強度を増し、さらにはタンクＴの側壁ＴＳに接続されているため、後の領域に打設された軟化状態のコンクリート重量を支える支持体として機能する。
つまり、ある領域にコンクリートが打設される場合には、既に打設されたコンクリート（すなわち外槽Ｙ２の一部）と内槽Ｙ１の屋根ＴＹ１とが上述の支持体として、応力の計算対象とされる。
【００２２】
なお、ＣＰＵ１は、先に打設されて支持体として機能するコンクリートが存在する場合には、当該コンクリートの有効ヤング率を算出し、そして、当該有効ヤング率や、新たに打設される軟化状態のコンクリートの重量等を用いて支持体として機能するコンクリートに作用する応力を計算する。また、ＣＰＵ１は、内槽Ｙ１の屋根ＴＹ１に作用する応力も、上述のコンクリートの有効ヤング率を参照して計算する。
ここで、ＣＰＵ１は、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出する場合には、当該コンクリートが打設されてからの期間に基づいてその値を算出する。具体的には、記憶装置２に有効ヤング率と時間との関係を示す有効ヤング率算出用データが記憶されており、ＣＰＵ１は、当該有効ヤング率算出用データを参照することで、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出する。なお、有効ヤング率算出用データは、実験等により予め取得されるものである。
【００２３】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、上述のようにして計算された支持体に作用する応力に基づいて、これらの支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性を判定する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の判定手段として機能する。
具体的には、まずＣＰＵ１は、支持体の強度として、例えば、支持体の有効ヤング率から圧縮強度、引張強度等を算出し、これらの値と上述の支持体に作用する応力から求める圧縮応力、引張応力とを比較し、その比率を安全率として求める。
そしてＣＰＵ１は、当該安全率が予め定められた閾値（安全率閾値）よりも高い場合（安全度が高い場合）には、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がないと判定する。
なお、ＣＰＵ１は、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率、や圧縮強度、引張強度等を算出する場合には、当該コンクリートが打設されてからの期間に基づいてその値を算出する。
【００２４】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、予め記憶装置２に記憶された打設期間に基づいて各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の打設タイミングを算出する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の打設タイミング算出手段として機能する。
具体的には、本実施形態においては、上述のようにコンクリートが打設される全領域Ｒが、１３個の領域に分割されている。このため、ＣＰＵ１は、例えば、コンクリートの打設に確保できる全期間である上記打設期間が１３日である場合には、各領域にコンクリートを打設するタイミングを１日ずつ設定して、これを打設タイミングとして算出する。
【００２５】
記憶装置２は、メモリ等の内部記憶装置及びハードディスクドライブ等の外部記憶装置によって構成されており、ＣＰＵ１から入力される情報を記憶すると共にＣＰＵ１から入力される指令に基づいて記憶した情報を出力するものである。
この記憶装置２は、図１に示すように、入力データＤ１と、計算データＤ２と、上記計算プログラムＰとを記憶している。
【００２６】
なお、入力データＤ１は、打設計画作成装置Ｓの外部から入力されるデータであり、例えば、コンクリートが打設される全領域Ｒの形状を示すデータ、軟化状態のコンクリートの重量を示すデータ、有効ヤング率算出用データ、安全率閾値、打設期間等を含むデータ群である。
計算データＤ２は、ＣＰＵ１による処理の結果として得られるデータであり、例えば、各分割領域の形状を示すデータ、打設順番、支持体に発生する応力、支持体の圧縮強度、支持体の引張強度、支持体に作用する圧縮応力、支持体に作用する引張応力、安全率、打設タイミング、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータ等を含むデータ群である。
【００２７】
入力装置３は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓと作業者とのマンマシンインターフェイスであり、ポインティングデバイスであるキーボード３ａやマウス３ｂを備えている。
出力装置４は、ＣＰＵ１から入力される信号を可視化して出力するものであり、ディスプレイ４ａ及びプリンタ４ｂを備えている。
通信装置５は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓと外部装置との間においてデータの受け渡しを行うものであり、社内ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮに対して電気的に接続されている。
【００２８】
次に、このような構成を有する本実施形態の打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の説明において、記憶装置２には、予め上記入力データＤ１及び計算プログラムＰが記憶されているものとする。
【００２９】
まず、ＣＰＵ１は、コンクリート屋根ＴＹ２が形成される領域、すなわちコンクリートが打設される全領域Ｒを、複数（ｎｍａｘ）個の小領域に分割する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、本発明における分割工程に相当する。
具体的には、本実施形態においては、全領域Ｒを１３個（ｎｍａｘ＝１３）の領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に分割する。
より詳細には、ＣＰＵ１は、全領域Ｒを示す形状データを、分割することによって、上述の各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の形状データを作成し、この各分割領域の形状データを記憶装置２に記憶させる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ１は、このステップＳ１において、各分割領域に対してコンクリートの打設順番を設定する。ここでは、上述のように、側壁ＴＳ側から優先的に打設し、また全ての下層領域（Ｒ４１〜Ｒ８１）を上層領域（Ｒ４２〜Ｒ８２）よりも優先的に打設する。このため、打設順番は、同心円領域Ｒ１（第１領域）→同心円領域Ｒ２（第２領域）→同心円領域Ｒ３（第３領域）→同心円領域Ｒ４の下層領域Ｒ４１（第４領域）→同心円領域Ｒ５の下層領域Ｒ５１（第５領域）→同心円領域Ｒ６の下層領域Ｒ６１（第６領域）→同心円領域Ｒ７の下層領域Ｒ７１（第７領域）→同心円領域Ｒ８の下層領域Ｒ８１（第８領域）→同心円領域Ｒ４の上層領域Ｒ４２（第９領域）→同心円領域Ｒ５の上層領域Ｒ５２（第１０領域）→同心円領域Ｒ６の上層領域Ｒ６２（第１１領域）→同心円領域Ｒ７の上層領域Ｒ７２（第１２領域）→同心円領域Ｒ８の上層領域Ｒ８２（第１３領域）となる。
そして、ＣＰＵ１は、この打設順番に基づく領域番号を各領域に付与することで打設順番を設定し、この打設順番（すなわち領域番号）を記憶装置２に記憶させる。
【００３１】
続いて、ＣＰＵ１は、打設順番の最も早い領域である第１領域（すなわち同心円領域Ｒ１）に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ２）。このステップＳ２は、本発明における応力計算工程に相当する。
なお、ここでは、支持体として機能するのは、スチール屋根ＴＹ１であるため、ＣＰＵ１は、打設される軟化状態のコンクリートの重量や、スチール屋根ＴＹ１のヤング率等に基づいてスチール屋根ＴＹ１に作用する応力を計算する。
【００３２】
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ２で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）の安全率を計算する（ステップＳ３）。
より詳細には、ＣＰＵ１は、支持体のヤング率から支持体の圧縮強度及び支持体の引張強度を算出し、ステップＳ２で計算された応力を用いて算出される支持体に作用する圧縮応力及び支持体に作用する引張応力と比較して安全率を計算する。
なお、本ステップＳ３では、支持体がスチール屋根ＴＹ１であり、そのヤング率は変化せず、さらには圧縮強度及び引張強度も変化しない。したがって、予めスチール屋根ＴＹ１の圧縮強度及び引張強度を記憶させておき、ステップＳ３における圧縮強度及び引張強度の算出を省略しても良い。
【００３３】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ４）。
この結果、ステップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第１領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）をエアレイジングによってサポートする必要がないと判定する（ステップＳ５）。
一方、テップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第１領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）をエアレイジングによってサポートする必要があると判定する（ステップＳ６）。
そして、ＣＰＵ１は、ステップＳ５あるいはステップＳ６における判定の結果を支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータとして記憶装置２に記憶させる。
【００３４】
続いてＣＰＵ１は、各領域（同心円領域Ｒ２，Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）への打設タイミングを算出する（ステップＳ７）。なお、このステップＳ７は、本発明の打設タイミング算出工程に相当するものであり、ステップＳ５やステップＳ６より前に行っても良い。
より詳細には、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された打設期間が満足されるように、各領域への打設タイミングを設定する。
【００３５】
続いてＣＰＵ１は、軟化状態のコンクリートの打設対象とする領域を第２領域（同心円領域Ｒ２）とする処理を行う（ステップＳ８）。
【００３６】
この後は、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性が判定されるまで、以下の処理が繰り返される。
【００３７】
まずＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ９）。このステップＳ９は、本発明における応力計算工程に相当する。
なお、ここでは、支持体として機能するのは、スチール屋根ＴＹ１と、第ｎ領域よりも先の領域に打設されたコンクリートであるため、ＣＰＵ１は、打設される軟化状態のコンクリートの重量や、スチール屋根ＴＹ１に作用する応力及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートに作用する応力を計算する。
なお、第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートの有効ヤング率は、打設されてからの期間（ステップＳ７で設定された打設タイミング）に応じて変化する。このため、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された有効ヤング率算出用データを参照して第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出し、この有効ヤング率に基づいて応力を計算する。
【００３８】
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ９で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）の安全率を計算する（ステップＳ１０）。
より詳細には、ＣＰＵ１は、支持体のヤング率から支持体の圧縮強度及び支持体の引張強度を算出し、ステップＳ９で計算された応力を用いて算出される支持体に作用する圧縮応力及び支持体に作用する引張応力と比較して安全率を計算する。
【００３９】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この結果、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要がないと判定する（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要があると判定する（ステップＳ１３）。
そして、ＣＰＵ１は、ステップＳ１２あるいはステップＳ１３における判定の結果を支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータとして記憶装置２に記憶させる。
【００４０】
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であるかの判定をする（ステップＳ１４）。
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であると判定した場合には、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性が判定されたものとして処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域でないと判定した場合には、軟化状態のコンクリートの打設対象とされる領域を１つ先に進める処理（ステップＳ１５）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００４１】
なお、ＣＰＵ１は、入力装置３等から入力される指示に基づいて、記憶装置２に記憶された、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータを抽出して出力装置４に入力する。
この結果、出力装置４によって、各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に軟化状態のコンクリートを打設する際に、支持体に対してエアレイジングによるサポートが必要であるか否かを示す情報が打設計画として視覚化されて出力される。
【００４２】
以上のような本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、コンクリートが打設される全領域Ｒが複数の小領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に分割され、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力が計算され、当該応力に基づいて支持体に対するサポートの必要性が判定される。
つまり、本発明によれば、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、安全を確保した上で、エアレイジングによる支持体のサポートを必要としない期間を得ることができる。
このため、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によって作成された打設計画に基づいてコンクリートの打設を行うことによって、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートするのではなく、必要な場合のみに支持体をサポートし、必要でない場合には支持体のサポートを行わないとすることができる。
そして、支持体のサポートを行わずにコンクリートの打設を行う際には、コンクリートの打設と同時にタンクＴ内部において作業を行うことが可能となる。したがって、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、工期の短縮化を図ることが可能となる。
また、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートする場合と比較して支持体のサポート期間が短くなる。したがって、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、支持体のサポートに必要となる費用を低減させることが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法においては、予め定められた打設期間に基づいて各領域にコンクリートを打設する打設タイミングを算出している。このため、予め定められた打設期間でコンクリートの打設を完了することができる。
【００４４】
また、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法においては、コンクリートが打設される全領域Ｒの少なくとも一部（Ｒ４〜Ｒ８）をタンク屋根の高さ方向に分割した。このため、領域Ｒ４〜Ｒ８におけるエアレイジングによるサポート判定をより細かく行うことができる。よって、エアレイジングによるサポート期間をより短くできる可能性が高まる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４６】
図４は、本実施形態における打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
この図に示すように、本実施形態においては、上記第１実施形態とステップＳ１〜ステップＳ６は同様であり、ステップＳ７は上記第１実施形態のステップＳ８と同様である。
そして、この後は、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がなしと判定されるまで、以下の処理が繰り返される。
【００４７】
まずＣＰＵ１は、打設間隔を最小時間単位に設定する（ステップＳ８）。
続いて、設定された打設間隔に基づいて、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ９）。
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ９で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）の安全率を計算する（ステップＳ１０）。
【００４８】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この結果、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要がないとの判定であるため、現在の打設期間ｔを実際の打設期間に設定（ステップＳ１２）して記憶装置２に記憶させる。
一方、テップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要があるとの判定であるため、ＣＰＵ１は、打設期間を進める処理（ステップＳ１３）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００４９】
なお、ＣＰＵ１は、ステップ１２が終了すると、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であるかの判定をする（ステップＳ１４）。
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であると判定した場合には、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がなしと判定されたものとして処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域でないと判定した場合には、軟化状態のコンクリートの打設対象とされる領域を１つ先に進める処理（ステップＳ１５）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００５０】
このような本実施形態の打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法によれば、最初を除く、全ての小領域（同心円領域Ｒ２，Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に上記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、コンクリートを打設する打設タイミング（打設間隔）が算出されて設定される。
このため、打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法によれば、最初を除く、全ての小領域にコンクリートを打設するにあたり、エアレイジングによる支持体のサポートを必要とせずに作業を行うことができる。
【００５１】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態においては、タンク屋根ＴＹがスチール屋根ＴＹ１とコンクリート屋根ＴＹ２とからなるタンクＴに対するコンクリートの打設計画に本発明を適用した。
しかしながら、本発明は、コンクリートを含む屋根を備えるタンクに対するコンクリートの打設計画であれば作成することが可能である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、支持体をエアレイジングによってサポートする構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段によって支持体をサポートする構成に適用することも可能である。
【００５４】
また、上記実施形態においては、各領域に打設されたコンクリートに作用する応力を１つの値として算出した。
しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、各領域に打設されたコンクリートに作用する応力を、各領域をタンクの半径方向における複数個所に分けて算出するようにしても良い。
【００５５】
また、上記実施形態における打設計画作成装置の構成は一例である。本発明の打設計画作成装置の構成は、上記実施形態において説明した構成に限られるものではなく、一般的にコンピュータ装置が備える他の構成（ＤＶＤドライブ装置やＢＤドライブ装置等）を備えることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｔ……タンク、Ｔ１……内槽、Ｔ２……外槽、ＴＹ……タンク屋根、ＴＹ１……スチール屋根（内屋根）、ＴＹ２……コンクリート屋根（外屋根）、Ｒ……コンクリートが打設される全領域、Ｒ１〜Ｒ３……同心円領域（小領域）、Ｒ４１〜Ｒ８１……下層領域（小領域）、Ｒ４２〜Ｒ８２……上層領域（小領域）、Ｓ……打設計画作成装置、１……ＣＰＵ（分割手段、応力計算手段、判定手段、打設タイミング算出手段、打設タイミング算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画作成方法及び打設計画作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ等を貯留するタンクでは、例えば鋼材からなる内槽とプレストレスコンクリートからなる外槽との二層構造が採用されている。
このようなタンクを製造する場合には、いわゆるエアレイジングを用いて屋根を製造する。より詳細には、底部と側壁とが形成されたタンクの底部においてスチール屋根（鋼材からなる内屋根）を形成し、底部と屋根との間に空気を圧送してスチール屋根を持ち上げてから側壁の上部に固定する。その後、底部とスチール屋根との間に空気を圧送し続けてスチール屋根をサポートしながら、スチール屋根上にコンクリートを打設してコンクリート屋根を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４８７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来は、コンクリート屋根を形成する全ての期間において、スチール屋根をエアレイジングによってサポートし、この状態でコンクリートの打設を進めている。
しかしながら、コンクリートの打設は、コンクリートの供給量等の制限によって複数回に分けて行われる。このため、スチール屋根をエアレイジングによって支える期間が長期化している。スチール屋根をエアレイジングによってサポートしている間は、タンク内が高圧状態となるため、タンク内に作業者が入って作業を行うことができず、工期の長期化を招く。また、スチール屋根をエアレイジングによってサポートするための費用が嵩むこととなる。
また、エアレイジング以外の方法でスチール屋根をサポートする場合を考えても、スチール屋根をサポートする影響によりエアレイジングと同様の問題が生じることとなる。
つまり、従来の方法は、スチール屋根上にコンクリートを打設する全期間においてスチール屋根を支持しており、このスチール屋根の支持によって、タンク製造の工期の長期化や費用の増大を招いていた。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、タンク屋根を製造するにあたり、コンクリートの打設時に該コンクリートを支持する支持体（例えば上記スチール屋根）をサポートする期間の短縮化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程とを有するという構成を採用する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記タンク屋根が鋼材からなる内屋根とコンクリートを含む外屋根とから構成され、上記支持体が、上記内屋根と上記コンクリートが打設済みの上記外屋根の一部とを含むという構成を採用する。
【０００９】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、予め定められた打設期間に基づいて各上記小領域に上記コンクリートを打設する打設タイミングを算出する打設タイミング算出工程をさらに有し、上記応力計算工程にて上記打設タイミングに応じて上記応力を計算し、上記判定工程にて上記打設タイミングに応じて上記サポートの必要性を判定するという構成を採用する。
【００１０】
第４の発明は、上記第１または第２の発明において、上記サポートの必要性が、全ての上記小領域に上記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、各上記小領域に上記コンクリートを打設する打設タイミングを算出するという構成を採用する。
【００１１】
第５の発明は、上記第１〜４いずれかの発明において、上記サポートが、上記支持体を空気によって支えるエアレイジングであるという構成を採用する。
【００１２】
第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記分割工程にて、上記コンクリートが打設される全領域の少なくとも一部を上記タンク屋根の高さ方向に分割するという構成を採用する。
【００１３】
第７の発明は、コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の上記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成装置であって、上記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割手段と、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算手段と、該応力計算工程にて計算された応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定手段とを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンクリートが打設される全領域が複数の小領域に分割され、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力が計算され、当該応力に基づいて上記支持体に対するサポートの必要性が判定される。
つまり、本発明によれば、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートするのではなく、必要な場合のみに支持体をサポートし、必要でない場合には支持体のサポートを行わないとする打設計画を作成することができる。
このため、本発明の打設計画に則ってタンク屋根を製造する場合には、支持体（例えば上記スチール屋根）をサポートする期間の短縮化を図ることができ、工期の短縮化や支持体のサポートに必要となる費用を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における打設計画作成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明によって打設計画が作成されるタンクの屋根を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態における打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る打設計画作成方法及び打設計画作成装置の一実施形態について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の打設計画作成装置Ｓは、図２に示すような、鋼材からなる内槽Ｔ１とプレストレスコンクリートからなる外槽Ｔ２とによって構成されるＬＮＧタンクＴの屋根（タンク屋根）を製造する際のコンクリートの打設計画を作成するものである。なお、本実施形態においてＬＮＧタンクＴの屋根ＴＹは、スチール屋根ＴＹ１（内屋根）とコンクリート屋根ＴＹ２（外屋根）とによって構成されている。
そして、本実施形態の打設計画作成装置Ｓは、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータ装置から構成されており、図１に示すように、打設計画作成装置Ｓは、ＣＰＵ１と、記憶装置２と、入力装置３と、出力装置４と、通信装置５とを備えている。
【００１８】
ＣＰＵ１は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓの全体を制御するものであり、記憶装置２、入力装置３、出力装置４及び通信装置５と電気的に接続されている。
また、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された計算プログラムＰに基づいて様々な演算処理を行う。
【００１９】
より詳細には、本実施形態においてＣＰＵ１は、コンクリートが打設される全領域（すなわちコンクリート屋根が形成される領域）を複数の小領域に分割する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の分割手段として機能する。
具体的には、本実施形態においてＣＰＵ１は、図３に示すように、コンクリートが打設される全領域Ｒを８つの同心円領域Ｒ１〜Ｒ８（小領域）に分割する。また、本実施形態においてＣＰＵ１は、図４に示すように、同心円領域Ｒ４〜Ｒ８をさらにタンクＴの屋根ＴＫの高さ方向に２つに分割し、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１（小領域）と上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２（小領域）に分割する。
なお、ＣＰＵ１は、例えば各分割領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の形状データ（座標データ）を作成することで、全領域Ｒを各分割領域に分割する。
【００２０】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、上記各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に対するコンクリート打設により、当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の応力計算手段として機能する。
【００２１】
ここで、本実施形態においてコンクリートは、図２に示す側壁ＴＳ側から優先的に打設し、また全ての下層領域（Ｒ４１〜Ｒ８１）を上層領域（Ｒ４２〜Ｒ８２）よりも優先的に打設し、さらに各分割領域へのコンクリート打設には期間が空けられるものとする。つまり、本実施形態においては、所定期間を空けながら、同心円領域Ｒ１→同心円領域Ｒ２→同心円領域Ｒ３→同心円領域Ｒ４の下層領域Ｒ４１→同心円領域Ｒ５の下層領域Ｒ５１→同心円領域Ｒ６の下層領域Ｒ６１→同心円領域Ｒ７の下層領域Ｒ７１→同心円領域Ｒ８の下層領域Ｒ８１→同心円領域Ｒ４の上層領域Ｒ４２→同心円領域Ｒ５の上層領域Ｒ５２→同心円領域Ｒ６の上層領域Ｒ６２→同心円領域Ｒ７の上層領域Ｒ７２→同心円領域Ｒ８の上層領域Ｒ８２の順序でコンクリートが打設される。
この結果、先の領域に打設されたコンクリートは、後の領域にコンクリートが打設された際には時間の経過に伴って強度を増し、さらにはタンクＴの側壁ＴＳに接続されているため、後の領域に打設された軟化状態のコンクリート重量を支える支持体として機能する。
つまり、ある領域にコンクリートが打設される場合には、既に打設されたコンクリート（すなわち外槽Ｙ２の一部）と内槽Ｙ１の屋根ＴＹ１とが上述の支持体として、応力の計算対象とされる。
【００２２】
なお、ＣＰＵ１は、先に打設されて支持体として機能するコンクリートが存在する場合には、当該コンクリートの有効ヤング率を算出し、そして、当該有効ヤング率や、新たに打設される軟化状態のコンクリートの重量等を用いて支持体として機能するコンクリートに作用する応力を計算する。また、ＣＰＵ１は、内槽Ｙ１の屋根ＴＹ１に作用する応力も、上述のコンクリートの有効ヤング率を参照して計算する。
ここで、ＣＰＵ１は、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出する場合には、当該コンクリートが打設されてからの期間に基づいてその値を算出する。具体的には、記憶装置２に有効ヤング率と時間との関係を示す有効ヤング率算出用データが記憶されており、ＣＰＵ１は、当該有効ヤング率算出用データを参照することで、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出する。なお、有効ヤング率算出用データは、実験等により予め取得されるものである。
【００２３】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、上述のようにして計算された支持体に作用する応力に基づいて、これらの支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性を判定する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の判定手段として機能する。
具体的には、まずＣＰＵ１は、支持体の強度として、例えば、支持体の有効ヤング率から圧縮強度、引張強度等を算出し、これらの値と上述の支持体に作用する応力から求める圧縮応力、引張応力とを比較し、その比率を安全率として求める。
そしてＣＰＵ１は、当該安全率が予め定められた閾値（安全率閾値）よりも高い場合（安全度が高い場合）には、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がないと判定する。
なお、ＣＰＵ１は、先に打設されたコンクリートの有効ヤング率、や圧縮強度、引張強度等を算出する場合には、当該コンクリートが打設されてからの期間に基づいてその値を算出する。
【００２４】
また、本実施形態においてＣＰＵ１は、予め記憶装置２に記憶された打設期間に基づいて各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の打設タイミングを算出する。すなわち、本実施形態においてＣＰＵ１は、本発明の打設タイミング算出手段として機能する。
具体的には、本実施形態においては、上述のようにコンクリートが打設される全領域Ｒが、１３個の領域に分割されている。このため、ＣＰＵ１は、例えば、コンクリートの打設に確保できる全期間である上記打設期間が１３日である場合には、各領域にコンクリートを打設するタイミングを１日ずつ設定して、これを打設タイミングとして算出する。
【００２５】
記憶装置２は、メモリ等の内部記憶装置及びハードディスクドライブ等の外部記憶装置によって構成されており、ＣＰＵ１から入力される情報を記憶すると共にＣＰＵ１から入力される指令に基づいて記憶した情報を出力するものである。
この記憶装置２は、図１に示すように、入力データＤ１と、計算データＤ２と、上記計算プログラムＰとを記憶している。
【００２６】
なお、入力データＤ１は、打設計画作成装置Ｓの外部から入力されるデータであり、例えば、コンクリートが打設される全領域Ｒの形状を示すデータ、軟化状態のコンクリートの重量を示すデータ、有効ヤング率算出用データ、安全率閾値、打設期間等を含むデータ群である。
計算データＤ２は、ＣＰＵ１による処理の結果として得られるデータであり、例えば、各分割領域の形状を示すデータ、打設順番、支持体に発生する応力、支持体の圧縮強度、支持体の引張強度、支持体に作用する圧縮応力、支持体に作用する引張応力、安全率、打設タイミング、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータ等を含むデータ群である。
【００２７】
入力装置３は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓと作業者とのマンマシンインターフェイスであり、ポインティングデバイスであるキーボード３ａやマウス３ｂを備えている。
出力装置４は、ＣＰＵ１から入力される信号を可視化して出力するものであり、ディスプレイ４ａ及びプリンタ４ｂを備えている。
通信装置５は、本実施形態の打設計画作成装置Ｓと外部装置との間においてデータの受け渡しを行うものであり、社内ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮに対して電気的に接続されている。
【００２８】
次に、このような構成を有する本実施形態の打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下の説明において、記憶装置２には、予め上記入力データＤ１及び計算プログラムＰが記憶されているものとする。
【００２９】
まず、ＣＰＵ１は、コンクリート屋根ＴＹ２が形成される領域、すなわちコンクリートが打設される全領域Ｒを、複数（ｎｍａｘ）個の小領域に分割する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、本発明における分割工程に相当する。
具体的には、本実施形態においては、全領域Ｒを１３個（ｎｍａｘ＝１３）の領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に分割する。
より詳細には、ＣＰＵ１は、全領域Ｒを示す形状データを、分割することによって、上述の各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）の形状データを作成し、この各分割領域の形状データを記憶装置２に記憶させる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ１は、このステップＳ１において、各分割領域に対してコンクリートの打設順番を設定する。ここでは、上述のように、側壁ＴＳ側から優先的に打設し、また全ての下層領域（Ｒ４１〜Ｒ８１）を上層領域（Ｒ４２〜Ｒ８２）よりも優先的に打設する。このため、打設順番は、同心円領域Ｒ１（第１領域）→同心円領域Ｒ２（第２領域）→同心円領域Ｒ３（第３領域）→同心円領域Ｒ４の下層領域Ｒ４１（第４領域）→同心円領域Ｒ５の下層領域Ｒ５１（第５領域）→同心円領域Ｒ６の下層領域Ｒ６１（第６領域）→同心円領域Ｒ７の下層領域Ｒ７１（第７領域）→同心円領域Ｒ８の下層領域Ｒ８１（第８領域）→同心円領域Ｒ４の上層領域Ｒ４２（第９領域）→同心円領域Ｒ５の上層領域Ｒ５２（第１０領域）→同心円領域Ｒ６の上層領域Ｒ６２（第１１領域）→同心円領域Ｒ７の上層領域Ｒ７２（第１２領域）→同心円領域Ｒ８の上層領域Ｒ８２（第１３領域）となる。
そして、ＣＰＵ１は、この打設順番に基づく領域番号を各領域に付与することで打設順番を設定し、この打設順番（すなわち領域番号）を記憶装置２に記憶させる。
【００３１】
続いて、ＣＰＵ１は、打設順番の最も早い領域である第１領域（すなわち同心円領域Ｒ１）に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ２）。このステップＳ２は、本発明における応力計算工程に相当する。
なお、ここでは、支持体として機能するのは、スチール屋根ＴＹ１であるため、ＣＰＵ１は、打設される軟化状態のコンクリートの重量や、スチール屋根ＴＹ１のヤング率等に基づいてスチール屋根ＴＹ１に作用する応力を計算する。
【００３２】
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ２で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）の安全率を計算する（ステップＳ３）。
より詳細には、ＣＰＵ１は、支持体のヤング率から支持体の圧縮強度及び支持体の引張強度を算出し、ステップＳ２で計算された応力を用いて算出される支持体に作用する圧縮応力及び支持体に作用する引張応力と比較して安全率を計算する。
なお、本ステップＳ３では、支持体がスチール屋根ＴＹ１であり、そのヤング率は変化せず、さらには圧縮強度及び引張強度も変化しない。したがって、予めスチール屋根ＴＹ１の圧縮強度及び引張強度を記憶させておき、ステップＳ３における圧縮強度及び引張強度の算出を省略しても良い。
【００３３】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ４）。
この結果、ステップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第１領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）をエアレイジングによってサポートする必要がないと判定する（ステップＳ５）。
一方、テップＳ３において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第１領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１）をエアレイジングによってサポートする必要があると判定する（ステップＳ６）。
そして、ＣＰＵ１は、ステップＳ５あるいはステップＳ６における判定の結果を支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータとして記憶装置２に記憶させる。
【００３４】
続いてＣＰＵ１は、各領域（同心円領域Ｒ２，Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）への打設タイミングを算出する（ステップＳ７）。なお、このステップＳ７は、本発明の打設タイミング算出工程に相当するものであり、ステップＳ５やステップＳ６より前に行っても良い。
より詳細には、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された打設期間が満足されるように、各領域への打設タイミングを設定する。
【００３５】
続いてＣＰＵ１は、軟化状態のコンクリートの打設対象とする領域を第２領域（同心円領域Ｒ２）とする処理を行う（ステップＳ８）。
【００３６】
この後は、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性が判定されるまで、以下の処理が繰り返される。
【００３７】
まずＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ９）。このステップＳ９は、本発明における応力計算工程に相当する。
なお、ここでは、支持体として機能するのは、スチール屋根ＴＹ１と、第ｎ領域よりも先の領域に打設されたコンクリートであるため、ＣＰＵ１は、打設される軟化状態のコンクリートの重量や、スチール屋根ＴＹ１に作用する応力及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートに作用する応力を計算する。
なお、第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートの有効ヤング率は、打設されてからの期間（ステップＳ７で設定された打設タイミング）に応じて変化する。このため、ＣＰＵ１は、記憶装置２に記憶された有効ヤング率算出用データを参照して第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリートの有効ヤング率を算出し、この有効ヤング率に基づいて応力を計算する。
【００３８】
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ９で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）の安全率を計算する（ステップＳ１０）。
より詳細には、ＣＰＵ１は、支持体のヤング率から支持体の圧縮強度及び支持体の引張強度を算出し、ステップＳ９で計算された応力を用いて算出される支持体に作用する圧縮応力及び支持体に作用する引張応力と比較して安全率を計算する。
【００３９】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この結果、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要がないと判定する（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要があると判定する（ステップＳ１３）。
そして、ＣＰＵ１は、ステップＳ１２あるいはステップＳ１３における判定の結果を支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータとして記憶装置２に記憶させる。
【００４０】
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であるかの判定をする（ステップＳ１４）。
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であると判定した場合には、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性が判定されたものとして処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域でないと判定した場合には、軟化状態のコンクリートの打設対象とされる領域を１つ先に進める処理（ステップＳ１５）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００４１】
なお、ＣＰＵ１は、入力装置３等から入力される指示に基づいて、記憶装置２に記憶された、支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性の有無を示すデータを抽出して出力装置４に入力する。
この結果、出力装置４によって、各領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に軟化状態のコンクリートを打設する際に、支持体に対してエアレイジングによるサポートが必要であるか否かを示す情報が打設計画として視覚化されて出力される。
【００４２】
以上のような本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、コンクリートが打設される全領域Ｒが複数の小領域（同心円領域Ｒ１〜Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に分割され、各上記小領域に対する上記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力が計算され、当該応力に基づいて支持体に対するサポートの必要性が判定される。
つまり、本発明によれば、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、安全を確保した上で、エアレイジングによる支持体のサポートを必要としない期間を得ることができる。
このため、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によって作成された打設計画に基づいてコンクリートの打設を行うことによって、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートするのではなく、必要な場合のみに支持体をサポートし、必要でない場合には支持体のサポートを行わないとすることができる。
そして、支持体のサポートを行わずにコンクリートの打設を行う際には、コンクリートの打設と同時にタンクＴ内部において作業を行うことが可能となる。したがって、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、工期の短縮化を図ることが可能となる。
また、タンク屋根のコンクリートを打設する期間の全てで支持体をサポートする場合と比較して支持体のサポート期間が短くなる。したがって、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法によれば、支持体のサポートに必要となる費用を低減させることが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法においては、予め定められた打設期間に基づいて各領域にコンクリートを打設する打設タイミングを算出している。このため、予め定められた打設期間でコンクリートの打設を完了することができる。
【００４４】
また、本実施形態の打設計画作成装置Ｓ及び打設計画作成方法においては、コンクリートが打設される全領域Ｒの少なくとも一部（Ｒ４〜Ｒ８）をタンク屋根の高さ方向に分割した。このため、領域Ｒ４〜Ｒ８におけるエアレイジングによるサポート判定をより細かく行うことができる。よって、エアレイジングによるサポート期間をより短くできる可能性が高まる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４６】
図４は、本実施形態における打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法を説明するためのフローチャートである。
この図に示すように、本実施形態においては、上記第１実施形態とステップＳ１〜ステップＳ６は同様であり、ステップＳ７は上記第１実施形態のステップＳ８と同様である。
そして、この後は、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がなしと判定されるまで、以下の処理が繰り返される。
【００４７】
まずＣＰＵ１は、打設間隔を最小時間単位に設定する（ステップＳ８）。
続いて、設定された打設間隔に基づいて、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設した場合に、支持体に作用する応力を計算する（ステップＳ９）。
続いて、ＣＰＵ１は、ステップＳ９で計算した応力に基づいて支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）の安全率を計算する（ステップＳ１０）。
【００４８】
続いてＣＰＵ１は、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この結果、ステップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を上回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要がないとの判定であるため、現在の打設期間ｔを実際の打設期間に設定（ステップＳ１２）して記憶装置２に記憶させる。
一方、テップＳ１０において計算した安全率が、記憶装置２に予め記憶された安全率閾値を下回っている場合には、第ｎ領域に軟化状態のコンクリートを打設する場合に支持体（ここではスチール屋根ＴＹ１及び第１〜第（ｎ−１）領域に打設されたコンクリート）をエアレイジングによってサポートする必要があるとの判定であるため、ＣＰＵ１は、打設期間を進める処理（ステップＳ１３）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００４９】
なお、ＣＰＵ１は、ステップ１２が終了すると、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であるかの判定をする（ステップＳ１４）。
そして、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域であると判定した場合には、全ての領域に対して支持体に対するエアレイジングによるサポートの必要性がなしと判定されたものとして処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１は、現在、軟化状態のコンクリートの打設対象とされている第ｎ領域が、打設順番の最も遅い領域でないと判定した場合には、軟化状態のコンクリートの打設対象とされる領域を１つ先に進める処理（ステップＳ１５）を行った後、再びステップＳ９に戻る。
【００５０】
このような本実施形態の打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法によれば、最初を除く、全ての小領域（同心円領域Ｒ２，Ｒ３、下層領域Ｒ４１〜Ｒ８１及び上層領域Ｒ４２〜Ｒ８２）に上記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、コンクリートを打設する打設タイミング（打設間隔）が算出されて設定される。
このため、打設計画作成装置Ｓによる打設計画作成方法によれば、最初を除く、全ての小領域にコンクリートを打設するにあたり、エアレイジングによる支持体のサポートを必要とせずに作業を行うことができる。
【００５１】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態においては、タンク屋根ＴＹがスチール屋根ＴＹ１とコンクリート屋根ＴＹ２とからなるタンクＴに対するコンクリートの打設計画に本発明を適用した。
しかしながら、本発明は、コンクリートを含む屋根を備えるタンクに対するコンクリートの打設計画であれば作成することが可能である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、支持体をエアレイジングによってサポートする構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段によって支持体をサポートする構成に適用することも可能である。
【００５４】
また、上記実施形態においては、各領域に打設されたコンクリートに作用する応力を１つの値として算出した。
しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、各領域に打設されたコンクリートに作用する応力を、各領域をタンクの半径方向における複数個所に分けて算出するようにしても良い。
【００５５】
また、上記実施形態における打設計画作成装置の構成は一例である。本発明の打設計画作成装置の構成は、上記実施形態において説明した構成に限られるものではなく、一般的にコンピュータ装置が備える他の構成（ＤＶＤドライブ装置やＢＤドライブ装置等）を備えることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｔ……タンク、Ｔ１……内槽、Ｔ２……外槽、ＴＹ……タンク屋根、ＴＹ１……スチール屋根（内屋根）、ＴＹ２……コンクリート屋根（外屋根）、Ｒ……コンクリートが打設される全領域、Ｒ１〜Ｒ３……同心円領域（小領域）、Ｒ４１〜Ｒ８１……下層領域（小領域）、Ｒ４２〜Ｒ８２……上層領域（小領域）、Ｓ……打設計画作成装置、１……ＣＰＵ（分割手段、応力計算手段、判定手段、打設タイミング算出手段、打設タイミング算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の前記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、
前記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、
各前記小領域に対する前記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、
該応力計算工程にて計算された応力に基づいて前記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程と
を有することを特徴とする打設計画作成方法。
【請求項２】
前記タンク屋根が鋼材からなる内屋根とコンクリートを含む外屋根とから構成され、
前記支持体は、前記内屋根と前記コンクリートが打設済みの前記外屋根の一部とを含むことを特徴とする請求項１記載の打設計画作成方法。
【請求項３】
予め定められた打設期間に基づいて各前記小領域に前記コンクリートを打設する打設タイミングを算出する打設タイミング算出工程をさらに有し、
前記応力計算工程にて前記打設タイミングに応じて前記応力を計算し、
前記判定工程にて前記打設タイミングに応じて前記サポートの必要性を判定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の打設計画作成方法。
【請求項４】
前記サポートの必要性が、全ての前記小領域に前記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、各前記小領域に前記コンクリートを打設する打設タイミングを算出することを特徴とする請求項１または２記載の打設計画作成方法。
【請求項５】
前記サポートは、前記支持体を空気によって支えるエアレイジングであることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の打設計画作成方法。
【請求項６】
前記分割工程にて、前記コンクリートが打設される全領域の少なくとも一部を前記タンク屋根の高さ方向に分割することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の打設計画作成方法。
【請求項７】
コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の前記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成装置であって、
前記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割手段と、
各前記小領域に対する前記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算手段と、
該応力計算工程にて計算された応力に基づいて前記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする打設計画作成装置。
【請求項１】
コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の前記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成方法であって、
前記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割工程と、
各前記小領域に対する前記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算工程と、
該応力計算工程にて計算された応力に基づいて前記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定工程と
を有することを特徴とする打設計画作成方法。
【請求項２】
前記タンク屋根が鋼材からなる内屋根とコンクリートを含む外屋根とから構成され、
前記支持体は、前記内屋根と前記コンクリートが打設済みの前記外屋根の一部とを含むことを特徴とする請求項１記載の打設計画作成方法。
【請求項３】
予め定められた打設期間に基づいて各前記小領域に前記コンクリートを打設する打設タイミングを算出する打設タイミング算出工程をさらに有し、
前記応力計算工程にて前記打設タイミングに応じて前記応力を計算し、
前記判定工程にて前記打設タイミングに応じて前記サポートの必要性を判定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の打設計画作成方法。
【請求項４】
前記サポートの必要性が、全ての前記小領域に前記コンクリートが打設される場合に必要なしと判定されるように、各前記小領域に前記コンクリートを打設する打設タイミングを算出することを特徴とする請求項１または２記載の打設計画作成方法。
【請求項５】
前記サポートは、前記支持体を空気によって支えるエアレイジングであることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の打設計画作成方法。
【請求項６】
前記分割工程にて、前記コンクリートが打設される全領域の少なくとも一部を前記タンク屋根の高さ方向に分割することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の打設計画作成方法。
【請求項７】
コンクリートを含んで形成されるタンク屋根を製造する際の前記コンクリートの打設計画を作成する打設計画作成装置であって、
前記コンクリートが打設される全領域を複数の小領域に分割する分割手段と、
各前記小領域に対する前記コンクリートの打設により当該コンクリートを支持する支持体に発生する応力を計算する応力計算手段と、
該応力計算工程にて計算された応力に基づいて前記支持体に対するサポートの必要性を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする打設計画作成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−９４３７９（Ｐ２０１１−９４３７９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４９０７７（Ｐ２００９−２４９０７７）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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