説明

球形タンクの脚部の構造と構築方法

【課題】地震や強風などによる振動や揺れに対して、支柱及び基礎の耐久性と耐震性を向上させた球形タンクの脚部の構造と構築方法を提供する。
【解決手段】球形タンク1の球殻4から水平方向外側に張出した上部支柱6と、該上部支柱6から垂直方向に設置し球形タンクを垂直に支承する支柱5と、該支柱5を支持するフーチング2とペデスタル3よりなる基礎を、球形タンクの球殻体本体の直下より外周の位置に設けた構造とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、圧縮ガス、液化ガス等を貯蔵する球形タンクの脚部の構造と構築方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
球形タンクを支持する従来例の脚部の構造について、図5に基づいて説明する。 図5に示すように、球形タンク21は、フーチング22とペデスタル23よりなる基礎のペデスタル23の上から地上に垂直に設けた複数本の円筒状の支柱25によって支持され、この独立した支柱25の相互間には傾斜し交差させて設けたブレーシング28が設けられている。この支柱25の上端部26は、球形タンク21の球殻24の赤道部近傍の固着部27の位置に、溶接によって一体に固着されている。
【0003】
球形タンクの従来技術として、例えば、本出願人による実公昭50−7533号公報「球形タンクにおける支柱取付部の構造」に開示されている。 この考案は、台形平板部材の左右両辺をわん曲辺に形成し、かつ中心から二つ折りに曲げてU字形にした支柱支持金具を、その金具の前記両わん曲辺が球殻板に接するようにして溶着し、その下端に管状支柱を接合した構造をとる球形タンクにおける支柱取付部の構造にしたものである。
【0004】
また、他の従来技術には、実公昭59−10072号公報「球形タンクの脚柱」がある。 この考案は、球形タンクの球殻を支持する円筒形支持柱の接合端を、該支持柱の外径と等しい径の曲面と、該曲面に続く前記支持柱の中心線と前記球殻の中心を含む平面に平行な平面とで形成し、該接合端を円弧状に切欠き該接合端の水平断面を上端から下方にかけて三日月形乃至U字形として、前記球殻を該円弧状切欠き部により支持し得るようにしたもので、上記接合端の補強の為に接合端の内部に適宜仕切板を固着している。
【0005】
さらにまた、球形タンクの耐震性を向上させた発明としては、本出願人に係る特開2006−168799号公報「球形タンク脚部の補強構造と補強方法」の発明がある。 この発明は、球形タンクを支持する支柱下部のペデスタルの外周に、円形又は多角形の環状枠材と傾斜材と水平材を組合せた構造体を形成し、ペデスタル近傍に荷重が集中することなく損傷を生じないように補強支持して、地震や強風などによる振動や揺れによる変位を抑えて、耐久性と耐震性をより向上させた球形タンクの脚部補強構造と補強方法である。
【0006】
【特許文献1】実公昭50−7533号
【特許文献2】実公昭59−10072号
【特許文献3】特開2006−168799号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
図5のような球形タンク21の支柱25の上端部26は、基礎のペデスタル23から高い位置の固着部27で、球形タンク21の赤道部近傍に至る湾曲した球殻24に溶接で固着する構造である。そのため、垂直方向の自重は十分支持することができるが、地震などによるフーチング22の振動は、各ペデスタル23に個別に伝わり、また地震や強風などによる球形タンク21の横揺れは、固着部27から支柱25上端部26を介してペデスタル23に個別に伝わるため、この横揺れの荷重によって、一部の支柱25やペデスタル23に変形や損傷を生じる場合があった。
【0008】
また、球形タンクの従来技術の実公昭59−10072号公報「球形タンクの脚柱」及び実公昭59−10072号公報「球形タンクの脚柱」の考案は、上記図5に示した球形タンクと同様に、複数の隔離したペデスタル上に長い円筒状の支柱が独立して設けられているために、地震や強風などによる大きな横揺れに対して、各支柱の応答挙動がバラバラとなり、荷重に偏りと集中が生じ易くなって、一部の支柱やペデスタルに大きな変形や損傷などの被害を受けることがあった。
【0009】
殊に、振動や大きな横揺れなどは各支柱やペデスタルへ伝わって局部的な変形や損傷を生じる心配があり、この変形や損傷が生じたペデスタルや支柱などを、球形タンク本体をそのままの状態で補修することは危険で煩雑な作業となり、ペデスタルや支柱の部分的な補強によって十分な耐震強度が得られるようにすることは困難であった。
【0010】
さらに、球形タンクの耐震性を向上させた、本出願人に係る特開2006−168799号公報「球形タンク脚部の補強構造と補強方法」の発明は、球形タンクを支持する支柱下部のペデスタルの外周に、円形又は多角形の環状枠材と傾斜材と水平材を組合せた構造体を形成し補強して、地震や強風などによる振動や揺れによる変位を抑えて、耐久性と耐震性をより向上させたものであるが、このような補強構造は、球殻に固着した支柱、支柱下部のペデスタル及びフーチング等からなる脚部全体を修復する構造ではなかった。
【0011】
また、球形タンクの脚部が損傷した場合、脚部の補修をするのに、タンク本体をそのままに維持した状態で、作業性良く耐震構造に修復することが望まれていた。
【0012】
この発明の目的は、上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、地震や強風などによる振動や揺れに対して、支柱及び基礎の耐久性と耐震性を向上させた球形タンクの脚部の構造と構築方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
請求項1の発明に係る球形タンクの脚部の構造は、球形タンクの球殻から水平方向外側に張出した上部支柱と、該上部支柱から垂直方向に設置し球形タンクを垂直に支承する支柱と、該支柱を支持する基礎を球形タンクの球殻体本体の直下より外周の位置に設けたものである。
【0014】
請求項2の発明に係る球形タンクの脚部の構築方法は、既設球形タンク基礎の外側に新規基礎のフーチングを設け、既設支柱位置の間に位置する上記フーチング上に新規のペデスタルを設け、既設支柱取付位置の間の球殻体本体から水平方向外側に張出した上部支柱を固着し、該上部支柱から垂直下方に位置し球形タンクを支承する新規支柱を、該支柱位置に対応して設けた上記ペデスタル上に固定するものである。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明に係る球形タンクの脚部の構造は、球形タンクの球殻から水平方向外側に張出した上部支柱と、該上部支柱から垂直方向に設置し球形タンクを垂直に支承する支柱と、該支柱を支持する基礎を球形タンクの球殻体本体の直下より外周の位置に設けたので、地震や強風などによる振動や横揺れに対して固有周期を長くすることで変位や振動などを緩和し、局部的な集中荷重を緩和する柔構造となるため、球殻本体及び支柱の損傷が減り、ひいてはペデスタルが損傷や破損などする心配がなく、垂直荷重及び水平荷重に対して耐久性及び耐震性に優れた脚部の構造となる。
【0016】
請求項2の発明に係る球形タンクの脚部の構築方法は、既設球形タンク基礎の外側に新規基礎のフーチングを設け、既設支柱位置の間に位置する上記フーチング上に新規のペデスタルを設け、既設支柱取付位置の間の球殻体本体から水平方向外側に張出した上部支柱を固着し、該上部支柱から垂直下方に位置し球形タンクを支承する新規支柱を、該支柱位置に対応して設けた上記ペデスタル上に固定するので、損傷した既設の支柱やペデスタルを個別に支え不安定で無理な危険作業を伴う補修を要することなく、フーチング及びペデスタルの新設工事は既設の支柱やペデスタルに関係なく独自に行い、上部が開放され邪魔がなく作業スペースが確保されるため杭打ちが可能で安全作業となり、より頑丈なフーチング及びペデスタルを施工することができるため、耐震性が向上する。 また、新規の上部支柱及び支柱は工場で製作し、大掛かりな仮設機材を要することなく、現地では最小限の現場施工で取付施工することができるため、新規の支柱の配置と組立ての際に、位置決め及び設置作業が容易で、現地での溶接作業を極力低減し、短時間で作業能率良く構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
この発明に係る球形タンク脚部の構造と構築方法を、図1乃至図4に基づいて説明する。 図1及び図2は、球形タンクの脚部の構造と構築方法の実施形態例の説明図を示す。図3は全体平面図、図4は全体側面図である。
【0018】
図1に示すように、既設の球形タンク1(21)は、基礎のフーチング22上に設けた複数のペデスタル23から地上に垂直に設置した複数本の支柱25によって球殻4(24)の外周壁に上端部26を支えられている。 なお、支柱25は球形タンク1(21)の規模に応じて6本、8本、10本など複数本である。 この球形タンク1(21)のペデスタル23や支柱25などの脚部が損傷した場合に補修する構造と構築方法について、図1及び図2に示す事例に基づいて詳細に説明する。 この図1及び図2に示す事例は、既設の支柱25、既設のペデスタル23、フーチング22などが地震等で損傷した場合に、支柱25、25の間に新規の上部支柱6を固着し、かつ既設のフーチング22の外周位置に円形又は多角形の環状の新規フーチング2を設け、この新規フーチング2上に設けたペデスタル3上に上記新規支柱5を立設し、この支柱5と上部支柱6を連結するものである。 球形タンク1(21)の球殻直下より外周の位置、つまり支柱25のペデスタル23の外周位置に、新規のクイ9を打ち込み、その上部に円形又は多角形の環状のフーチング2を設け、このフーチング2上に所定間隔をおいて新規にペデスタル3を設ける。 このペデスタル3上に、新規の支柱5のベースプレートを設置しアンカーボルトで固定する。 また、球形タンク1(21)の球殻4(24)、球殻板4aの赤道4b近傍には、球殻板4aから水平方向外側に張出した新規上部支柱6を固着する。 この上部支柱6は、キャップ板7a、エンドプレート7b、たてUプレート、サイドプレートなどで形成する。 上記のように施工し位置合わせした支柱5と上部支柱6の端縁は、溶接やフランジなどによって結合する。
【0019】
図3及び図4に基づいて、脚部の構造と構築方法についてさらに詳述する。 図3に示すように、既設のペデスタル23の外周方向の位置に、新規の円形又は多角形の環状のフーチング2を設け、その上部に所定間隔をおいて新規のペデスタル3を設ける。 また、上部支柱6は、既設の支柱25、25の間の球殻4(24)の球殻板4aから張出して設ける。 上記新規のペデスタル3の上に、上記新規の支柱5を立設する
【0020】
図4に示すように、新規の支柱5は、球形タンク1(21)の球殻4(24)の球殻板4aから水平方向外側に張出した上部支柱6(7a,7b,など)を介してペデスタル3上に立設する。また、上記支柱5、5の間には、ブレース8、8を交叉させて設ける。 上記のように、支柱5を球殻4(24)から外側に張出した位置に設けたので、地震や強風などによる振動や横揺れに対して固有周期が長くなるため、局部的な変位や振動などが緩和される。 つまり、脚部は局部的な集中荷重を緩和する柔構造となるため、球殻本体及び支柱5の損傷が減り、ひいてはペデスタル3などの基礎が損傷や破損などする心配がなく、垂直荷重及び水平荷重に対して耐久性及び耐震性に優れた脚部の構造となる。
【0021】
この発明に係る球形タンク脚部の構築方法について、地震や強風等で既設の球形タンク21の支柱25やペデスタル23などが損傷した場合に、この球形タンク21の脚部を補修する施工手順の事例を、以下(1)〜(7)に示して説明する。 (1)既設のフーチング22及びペデスタル23より外周方向の位置に、新規のクイ9とフーチング2及びペデスタル3を施工する。 (2)工場にて、新規の支柱5、上部支柱6などを製作する。 (3)既設の支柱25、25の間に、上部支柱6を溶接によって固着する。 (4)新規のペデスタル3上に、支柱5を立設する。 (5)上部支柱6と支柱5を連結する。 (6)支柱5、5の間にブレース8を架設する。 (7)既設の支柱25、ペデスタル23、フーチング22など
を修復して併用するか、或いは撤去する。
【0022】
上述のように、既設の球形タンク21の脚部の構築方法は、従来のように既設の各支柱25及びペデスタル23などを個別に補修するのではなく、既設のフーチング22及びペデスタル23に関係なく、損傷した既設の支柱25やペデスタル23を個別に支えて不安定で無理な危険作業を伴う補修工事をすることなく、独自にクイ9、フーチング2及びペデスタル3よりなる基礎の新設工事を行うものである。 またこの新設工事は、上部が開放されて邪魔がなく作業スペースが確保されるため、クイ9の打ち込みが可能で安全作業となり、より頑丈な新規基礎を施工することができるため、支柱5を含む脚部の耐震性が向上する。 また、新規の支柱5及び上部支柱6などは工場で製作し、現地での溶接作業を極力低減し、大掛かりな仮設機材を要することなく簡単な機材で、最小限の現場施工で取付施工することができるため、作業が簡単容易、かつ短時間に新規の支柱の構築を行うことが可能となる。 このように、新規基礎のフーチング2及びペデスタル3は作業性良く適切な位置と場所に手間を要することなく施工し、新規の支柱5を立設する際に位置決め及び設置作業が容易で、短時間で作業能率良く新しい脚部を構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【0023】
地震や強風などで脚部が損傷した球形タンク、脚部の耐久性改善が望まれる球形タンク、基礎の補強や改善が望まれる球形タンク、耐震性能の向上が望まれる球形タンクなどに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】この発明に係る球形タンク脚部の構造と構築方法の実施形態例で、その要部を示す斜視説明図である。
【図2】図1の側断面説明図である。
【図3】図1の全体平面説明図である。
【図4】図1の全体側面説明図である。
【図5】従来の球形タンクの脚部構造を示す側面説明図である。
【符号の説明】
【0025】
1球形タンク 2フーチング 3ペデスタル 4球殻 4a球殻板 4b赤道 5支柱 6上部支柱 7aキャップ板 7bエンドプレート 8ブレース 9クイ 21球形タンク 22フーチング 23ペデスタル 24球殻 25支柱 26上端部 27固着部 28ブレーシング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
球形タンクの球殻から水平方向外側に張出した上部支柱と、該上部支柱から垂直方向に設置し球形タンクを垂直に支承する支柱と、該支柱を支持する基礎を球形タンクの球殻体本体の直下より外周の位置に設けたことを特徴とする球形タンクの脚部の構造。
【請求項2】
既設球形タンク基礎の外側に新規基礎のフーチングを設け、既設支柱位置の間に位置する上記フーチング上に新規のペデスタルを設け、既設支柱取付位置の間の球殻体本体から水平方向外側に張出した上部支柱を固着し、該上部支柱から垂直下方に位置し球形タンクを支承する新規支柱を、該支柱位置に対応して設けた上記ペデスタル上に固定することを特徴とする球形タンクの脚部の構築方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2008−162657(P2008−162657A)
【公開日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−355012(P2006−355012)
【出願日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【出願人】(000147729)株式会社石井鐵工所 (67)
【Fターム(参考)】