知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5690879
(24)【登録日】2015年2月6日
(45)【発行日】2015年3月25日
(54)【発明の名称】タンクの施工方法
(51)【国際特許分類】
E04H 7/20 20060101AFI20150305BHJP
【ＦＩ】
E04H7/20
【請求項の数】2
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2013-133315(P2013-133315)
(22)【出願日】2013年6月26日
(62)【分割の表示】特願2008-113364(P2008-113364)の分割
【原出願日】2008年4月24日
(65)【公開番号】特開2013-217191(P2013-217191A)
(43)【公開日】2013年10月24日
【審査請求日】2013年6月26日
(31)【優先権主張番号】特願2008-16149(P2008-16149)
(32)【優先日】2008年1月28日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096091
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 誠一
(72)【発明者】
【氏名】山本 正嗣
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健一
(72)【発明者】
【氏名】田中 篤
【審査官】
土屋 真理子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−２７０８６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５９−５５９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５４−８１６４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｅ０４Ｈ ７／２０
Ｂ６５Ｄ ８８／０６
Ｂ６５Ｄ ９０／０８
Ｆ１７Ｃ １３／０８
Ｂ６５Ｄ ９０／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
摺動部を有する底版を設ける工程（ａ）と、
前記摺動部上に周方向緊張材を有する壁体または防液堤を設ける工程（ｂ）と、
前記壁体または防液堤の周方向緊張材を緊張する工程（ｃ）と、
前記摺動部の前記壁体または防液堤と前記底版との間を充填材でする工程（ｄ）とを具備するタンクの施工方法であって、
前記工程（ｃ）では、下方の周方向緊張材以外の周方向緊張材を緊張し、前記工程（ｄ）では、前記壁体または防液堤の内側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填し、
前記工程（ｄ）の後、前記下方の周方向緊張材を緊張する工程（ｆ）と、
前記壁体または防液堤の外側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填する工程（ｇ）を更に具備することを特徴とするタンクの施工方法。
前記摺動部上に周方向緊張材を有する壁体または防液堤を設ける工程（ｂ）と、
前記壁体または防液堤の周方向緊張材を緊張する工程（ｃ）と、
前記摺動部の前記壁体または防液堤と前記底版との間を充填材でする工程（ｄ）とを具備するタンクの施工方法であって、
前記工程（ｃ）では、下方の周方向緊張材以外の周方向緊張材を緊張し、前記工程（ｄ）では、前記壁体または防液堤の内側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填し、
前記工程（ｄ）の後、前記下方の周方向緊張材を緊張する工程（ｆ）と、
前記壁体または防液堤の外側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填する工程（ｇ）を更に具備することを特徴とするタンクの施工方法。
【請求項2】
前記工程（ｄ）の前に、タンクに水を張る工程（ｈ）を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のタンクの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、底版上に設けられた略円筒状の防液堤等をもつタンクの施工方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、液体を貯蔵する地上タンクあるいは地下タンクの壁体あるいはタンク側部に設置される防液堤（以下「防液堤等」とする）には液体の圧力に耐えるために周方向緊張材が配置され、防液堤等とその底版の結合方法には、回転及び水平方向の変位を許す自由結合、回転のみを許すヒンジ結合、そして回転及び水平方向の変位を許さない剛結合があるが、地震時の耐震性や止水性に高い性能を求める場合には剛結合が選定されることが多い。
【0003】
防液堤等とその底版の結合方法を剛結合とした場合、図１８に示すように、防液堤８１の周方向緊張材８５を緊張し、プレストレス力を導入すると、防液堤８１をＰ方向に移動させようとする力が作用する。防液堤８１の移動量は、防液堤８１の大きさや導入するプレストレス力にもよるが、大規模タンクでは最大１０〜１５ｍｍ程度である。しかしながら、防液堤８１と底版８３とは剛結合であり、防液堤８１下部は底版８３に拘束されているので、周方向緊張材８５を緊張してプレストレス力を導入しようとしても、防液堤８１下部には十分なプレストレス力を付与することができない。さらに、防液堤８１と底版８３は剛結合であるため、防液堤８１下部に鉛直方向の曲げモーメントが発生し、防液堤８１のタンク外側・鉛直方向に引張力発生部８７が生じてしまう。この引張力を緩和するためには、防液堤８１下部に鉛直方向緊張材を設けたり、多量の鉄筋やコンクリートを使用したりするが、これにより施工コストが増加し、構築時におけるコンクリートの回り込み不良などの問題が懸念され、流動化コンクリートの使用などの対策を講じてもさらなるコスト増加につながる。
【0004】
このような問題に対し、底版と防液堤等とを剛結合とせず、ピンローラー結合とし、防液堤等に周方向のプレストレス力を導入しても、防液堤等に曲げモーメントを発生させない構造とし、底版と防液堤等の接合部をシール材でシールして止水性を確保しようとする発明が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００５−３８１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１に記載の発明では底版と壁体はボルトで遊嵌したピンローラー結合であり、底版と壁体の一体性という面で問題がある。また、底版と壁体の接合部をシール材でシールしても十分なシール長さ（止水長）が得られず、止水性の面でも問題がある。また、シール長さを大きくするとそのための治具が大きくなり、コスト増加につながる他、付帯金物がある場合には干渉が問題となる。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、底版上に設けられる防液堤等はプレストレス力が導入される際、曲げモーメントが発生せず、施工後には簡易に且つ確実に防液堤等は底版と一体化し、剛結合をなし、止水性に優れたタンクの施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前述した目的を達成するため、本発明は、摺動部を有する底版を設ける工程（ａ）と、前記摺動部上に周方向緊張材を有する壁体または防液堤を設ける工程（ｂ）と、前記壁体または防液堤の周方向緊張材を緊張する工程（ｃ）と、前記摺動部の前記壁体または防液堤と前記底版との間を充填材でする工程（ｄ）とを具備するタンクの施工方法であって、前記工程（ｃ）では、下方の周方向緊張材以外の周方向緊張材を緊張し、前記工程（ｄ）では、前記壁体または防液堤の内側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填し、前記工程（ｄ）の後、前記下方の周方向緊張材を緊張する工程（ｆ）と、前記壁体または防液堤の外側の前記壁体または防液堤と前記底版との間に充填材を充填する工程（ｇ）を更に具備することを特徴とするタンクの施工方法である。
【0009】
前記工程（ｄ）の前に、タンクに水を張る工程（ｈ）を更に具備してもよい。
【0010】
本発明によれば、底版の摺動部上に防液堤等を設け、防液堤等の周方向緊張材を緊張し、防液堤等にプレストレス力を導入する際、防液堤等は底版に拘束されていないので、十分なプレストレス力を防液堤等に付与することができ、底版と防液堤等下部に多量の鉄筋やコンクリートを必要としないので、コンクリートのひび割れや回り込み不良と言った施工上の問題がなく、プレストレス導入後、充填材で摺動部と防液堤等の空間を充填する際、この空間は上部に開いており、充填が容易に確実に行うことができる。
【0011】
また、最下方の周方向緊張材以外の周方向緊張材を緊張し、次いで底版と防液堤等との間を充填材で充填し、その後、最下方の周方向緊張材を緊張すれば、底版と防液堤との間にさらに高い止水性と強固な剛結合を得る事ができる。このため、プレストレス力と止水性が十分に付与され、底版と防液堤等が剛結合された、低コストで品質上ばらつきのないタンクを容易に施工できる施工方法を提供することが出来る。
【0012】
また、周方向緊張材を緊張しプレストレス力を導入、その後、タンクに水を張り、その状態で、底版と防液堤等との間を充填材で充填して剛結合すれば、タンクの使用時における、地盤の弾性沈下または圧密沈下による底版と防液堤に生じる引張応力の発生を防ぐことができる。このため、底版と防液堤等下部に多量の鉄筋やコンクリートを必要とせず、低コストで安全かつ品質上ばらつきのないタンクを容易に施工できる。
【0013】
さらに、防液堤等の下端に、そり状の治具を設置することで、前記周方向緊張材によるプレストレス力の付与に伴う摺動に関し、摩擦力が低減されることで容易になり、摺動時の割れ欠けを防止する効果も得られる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、摺動部を有する底版と、プレストレス力を導入する際、底版上を摺動し、曲げモーメントが発生せず、プレストレス力が十分に付与され、且つ、施工後に底版と一体化し剛結合をなす防液堤等からなる、止水性に優れたタンクの施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図4】本発明の段差形状の摺動部を具備するタンクの図である。
【図6】本発明のテーパ部を有する摺動部を具備するタンクの図である。
【図7】本発明の鉛直方向緊張材を配置した防液堤を具備するタンクの図である。
【図16】防液堤下面に緩衝部材を設けた図である。
【図17】防液堤下面に面取り部を設けた図である。
【図18】従来の防液堤と底版の図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の第１の形態にかかるタンクを示す図であり、図１（ａ）はタンクの断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部詳細図である。タンク１は主に貯留槽３、防液堤５、底版７等から構成される。
【0017】
貯留槽３はほぼ円筒形をしており、鋼鉄製の内槽９と外槽１１からなる。貯留槽３の下部は、底版７が設けられる。底版７は地面１４下に設けられる。防液堤５が底版７上に貯留槽３を囲むように貯留槽３上部まで設けられる。貯留槽３内には貯留物が収容される。ここで、貯留物とは、低温液体、常温液体、高温液体、穀類等の粒状、粉状物質などをさす。防液堤５は貯留槽３に貯留される貯留物、特に液体が漏洩した際、液体がタンク１の外部へ流出することを防ぐ。防液堤５および底版７は鉄筋コンクリート製である。防液堤５には周方向緊張材１５が配置されている。底版７の摺動部１３と防液堤５との間の空間には充填材１７が充填されており、充填材１７は膨張性あるいは無収縮コンクリートあるいは無収縮モルタルである。
【0018】
底版７の全周には深さＬの凹状の溝形状の摺動部１３が設けられている。凹部の深さＬは設計荷重や性能要求などから決定されるが、例えば防液堤５の厚み以上であることが望ましい。この摺動部１３上のほぼ中央に防液堤５が設置されるが、防液堤５は底版７と鉄筋あるいは緊張材などで結合されておらず、摺動部１３上で分離されている。従って、後述する充填材１７が充填される前は、防液堤５は摺動部１３上を摺動することができる。
【0019】
防液堤５の内部には周方向にＰＣ緊張材である周方向緊張材１５が配置されている。周方向緊張材１５は緊張されており、防液堤５の周方向にプレストレス力が導入されている。防液堤５の下部には曲げモーメントが発生しておらず、従って引張力発生部はない。なお、周方向緊張材１５は、図示を省略したシース管に挿入されている。
【0020】
摺動部１３の凹状の溝部と防液堤５の空間は、膨張性あるいは無収縮コンクリートあるいは無収縮モルタルの充填材１７で充填されているので隙間はない。従って、防液堤５は底版７に呑み込まれた状態となり、底版７と防液堤５は完全に一体化され剛結合となっている。
【0021】
防液堤５の内側と防液堤５の外部の間には、充填材１７と底版７あるいは充填材１７と防液堤５の長い接合部があり、且つ充填材１７は膨張性あるいは無収縮性なので、防液堤５の内側と防液堤５の外部の間は高い止水性が確保されている。
【0022】
次に、本発明の実施の形態であるタンク１の施工方法について説明する。図２はタンク１の施工工程を示す図である。まず地面を掘削した後、底版７を設ける。底版７の周辺全周にわたり凹状の溝形状の摺動部１３を設ける。貯留タンク（図示されていない）が底版７上に設置された後、防液堤５を底版７の摺動部１３上に貯留タンクを囲むように設ける。防液堤５内部には周方向緊張材１５が配置される。図２（ａ）は、防液堤５が底版７の摺動部１３に設置された状態を示す図である。なお、図中、周方向緊張材１５が白抜きとなっているのは、周方向緊張材１５が緊張されていないことを意味する（以下同様である）。
【0023】
次いで防液堤５の周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５にプレストレス力を導入する。図２（ｂ）は、防液堤５の周方向緊張材１５を緊張し、プレストレス力が導入され、防液堤５がＢ方向に摺動した状態を示す図である。なお、図中、周方向緊張材１５が黒塗りとなっているのは、周方向緊張材１５が緊張されていることを意味する（以下同様である）。
【0024】
防液堤５の周方向緊張材１５を緊張し、プレストレス力を導入すると、防液堤５にはＢ方向に摺動しようとする力が作用する。防液堤５は底版７に拘束されていないので、防液堤５は底版７の摺動部１３上をＢ方向に摺動し、十分なプレストレス力が防液堤５に付与される。防液堤５がＢ方向に摺動するので、防液堤５に鉛直方向の曲げモーメントは発生せず、防液堤５下部外側に引張力が発生することが防がれる。
【0025】
防液堤５の周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５がＢ方向に摺動した後、図２（ｃ）に示すように、充填材１７を底版７の摺動部１３の凹状の溝部と防液堤５との空間に充填する。充填材１７は膨張性あるいは無収縮コンクリートあるいは無収縮モルタルであり、充填後に収縮することはなく、完全に溝部と防液堤５との空間を隙間なく充たすことができる。この結果、防液堤５は底版７に呑み込まれた状態になり、底版７と防液堤５は一体化され剛結合となる。
【0026】
充填材１７を充填することにより、防液堤５の内側と防液堤５の外部は充填材１７と底版７あるいは充填材１７と防液堤５の長い接合部が生まれ、且つ充填材１７が膨張性あるいは無収縮性であるので、防液堤５の内側と防液堤５の外部の間は止水性が確保される。この止水性をより確実にするため、充填材１７が充填される底版７および防液堤５のコンクリート面を粗くする、あるいは反応性接着剤を塗布したりして、底版７および防液堤５と充填材１７との密着性を増すことを行ってもよい。
【0027】
周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５にプレストレス力を導入すると、防液堤５は半径方向に１０〜２０ミリ程度摺動するが、防液堤５は必ずしも全周が均一に摺動せず、摺動後に防液堤５の中心位置が摺動前とずれることがある。このずれを防ぐために、周方向緊張材１５を緊張する際、防液堤５と底版７の摺動部１３の溝部の壁との間に周方向に複数のミニジャッキなどを設置し、摺動を制御することを行ってもよい。
【0028】
周方向緊張材１５を緊張する際、摺動部１３には防液堤５の重量荷重が掛かっており、この荷重により摺動部１３と防液堤５の接触面には防液堤５の摺動を妨げようとする摩擦力が作用し、防液堤５が容易に摺動しないことがある。これを防ぐため、防液堤５を上部と下部に分けて施工し、防液堤５の下部を構築後、周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５下部を摺動させた後、防液堤５下部の上に防液堤５の上部を構築してもよい。これにより防液堤５の下部を摺動する時、接触面に掛かる防液堤５の重量荷重が半減され、防液堤５に作用する摩擦力を低減でき、摺動を容易にすることができる。
【0029】
図３はタンク１の施工方法の別の実施形態を示す図である。なお、タンク施工方法の第１の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【0030】
まず、図３（ａ）に示すように底版７の摺動部１３上に防液堤５を設置する。この後、図３（ｂ）に示すように防液堤５の周方向緊張材のうち、下方周方向緊張材１５ａを除いた周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５にプレストレス力を導入する。下方周方向緊張材１５ａとは防液堤５に配置される周方向緊張材１５のうち、防液堤５の最下方あるいは最下方を含む位置に配置される周方向緊張材のことである。防液堤５は底版７に拘束されていないので、防液堤５は摺動部１３上をＣ方向に摺動し、防液堤５に曲げモーメントは発生せず、防液堤５には十分なプレストレス力が付与される。
【0031】
次いで図３（ｃ）の如く、底版７の凹状の溝部の空間のうち防液堤５の内側の空間のみを充填材１７で充填する。次に図３（ｄ）に示すように防液堤５の下方周方向緊張材１５ａを緊張する。これにより、防液堤５をさらにＤ方向に移動させようとする力が作用し、既に充填した防液堤５の内側の充填材１７を圧縮し、防液堤５と充填材１７、あるいは底版７と充填材１７の密着性を増加させることができる。最後に図３（ｅ）に示すように底版７と防液堤５の外側の空間に充填材１７を充填する。以上により、防液堤５と底版７はより堅固に一体化され、剛結合となり、より高い剛結度と共に、より高い止水性が確保される。
【0032】
このように本発明の実施形態にかかるタンク１によれば、摺動部１３を有するため、周方向緊張材１５を緊張した際に防液堤５に曲げモーメントや引張力の発生部が発生することがなく、このため十分なプレストレス力が付与された防液堤５を得ることができ、また、防液堤５と底版７との間に充填される充填材１７と防液堤５、底版７との接触長が長く、このため、底版７と防液堤５の間に確実な止水性が確保され、かつ底版７と防液堤５が一体化され、防液堤５と底版７とが剛結合されたタンク１を得ることができる。特に、防液堤５と底版７との飲み込み深さＬを防液堤５の幅以上とすることで、より高い止水性およびより強固な剛結合を得ることができる。
【0033】
また、充填材１７の充填した後に下方周方向緊張材１５ａを緊張すれば、防液堤５に底版７と防液堤５の内側の充填材１７を圧縮する力が作用し、より高い止水性が確保され、底版７と防液堤５がより堅固に一体化され、剛結合となったタンク１の施工方法を得ることができる。
【0034】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるタンクについて説明する。なお、図１に示す第１の実施の形態にかかるタンク1と同一の機能を果たす構成要素には、図１と同一番号を付し重複した説明を省略する。図４は第２の実施の形態にかかるタンクの防液堤５と底版７との接合部近傍の拡大図である。図４に示すように、第２の形態では底版７の摺動部１３の形状は段差形状である。
【0035】
図４に示すように底版７の摺動部１３は段差形状をしており、防液堤５の下部の外側に摺動部１３の壁がなく開いた空間になっている。摺動部１３の段差の高さＬ’は第１の実施の形態における凹状の溝形状深さＬよりも大きく取られる。すなわち、段差の高さＬ’は、摺動部１３の段差形状部と防液堤５の接触面積が第１の形態と同等以上となるように、例えば第１の形態の溝深さＬの２倍以上（すなわち防液堤５の厚みの２倍以上）であることが望ましい。ただし、ジベルなどで剛結度を高めるための処置を施すことで、段差の高さＬ’は第１の形態の溝深さＬと同等程度にすることも可能である。
【0036】
防液堤５と底版７に設けられた段差との間には充填材１７が充填される。充填材１７は膨張性あるいは無収縮コンクリートあるいは無収縮モルタルである。防液堤５の周方向緊張材１５は防液堤５の最下部まで配置され、最下部の周方向緊張材１５は摺動部１３の段差部に掛かっている。摺動部１３の防液堤５の下部の外側は凹状の溝形状と異なり、開いた空間となっているので、防液堤５の最下部まで配置された周方向緊張材１５を容易に緊張することができ、防液堤５の下部により大きなプレストレス力が付与されている。
【0037】
次に、第２の実施の形態にかかるタンクの施工方法について説明する。なお、既に説明した凹状の溝形状の摺動部を持つタンク施工方法と重複する部分の説明は省略する。
【0038】
図５（ａ）に示すように、段差形状の摺動部１３の上に防液堤５を設ける。防液堤５の内部に周方向緊張材１５を最下部までを配置する。この防液堤５の最下部および最下部を含む位置に配置され、底版７の段差部に掛かる位置にある周方向緊張材を下方周方向緊張材１５ａと称する。
【0039】
次に図５（ｂ）に示すように、防液堤５の周方向緊張材うち下方周方向緊張材１５ａを除く周方向緊張材１５を先に緊張する。これにより、防液堤５にプレストレス力が導入され、防液堤５はＥ方向に摺動部１３上を摺動する。防液堤５は底版７に拘束されていないので、十分なプレストレス力が付与され、また鉛直方向の曲げモーメントは発生しない。次いで、図５（ｃ）に示すように、段差形状の摺動部１３と防液堤５の間の空間に充填材１７を充填する。
【0040】
最後に図５（ｄ）に示すように、防液堤５の下方周方向緊張材１５ａを緊張する。この時、防液堤５の外側に摺動部１３の壁がなく、下方周方向緊張材１５ａの緊張作業は容易に行うことができる。下方周方向緊張材１５ａは摺動部１３の段差部に掛かっており、この下方周方向緊張材１５ａを緊張することで、防液堤５にさらにＦ方向の力が作用し、防液堤５は充填材１７を圧縮する。これにより、充填材１７は摺動部１３の段差および防液堤５との密着性がさらに高まり、より高い止水性を確保できる。また、防液堤５にＦ方向の力が作用することと、摺動部１３の高い段差によって、防液堤５は底版７に突き当たる状態になり、防液堤５は底版７と一体化し剛結合となる。
【0041】
このように、第２の実施の形態にかかるタンクは、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、底版７の摺動部１３の形状が段差形状という簡単な形状であり、鉛直方向の下方に設けられた下方周方向緊張材１５ａが段差形状にかかる位置であるため、底版７と防液堤５の間により高い止水性を有し、より強固な剛結合をもつタンクを得ることができる。
【0042】
また、防液堤５の最下部の下方周方向緊張材１５ａは充填材１７を充填した後、緊張されるため、防液堤５にはさらに防液堤５を内側に摺動させようとする力が作用しており、防液堤５は充填材１７を圧縮する。このため、防液堤５は、摺動部１３の段差に突き当たった状態になり、防液堤５と底版７はより一体化され剛結合となる。また、底版７および防液堤５と圧縮された充填材１７の間の長い接合面により、高い止水性が確保される。
【0043】
次に、第３の実施の形態のタンクについて説明する。図６は、第３の実施の形態にかかるタンクの防液堤５と底版７との接合部近傍の拡大図を示す図である。
【0044】
図６に示すように防液堤５の下方の両側面は防液堤テーパ部３１を有している。防液堤５の内部には、周方向緊張材１５が設けられる。周方向緊張材１５は緊張されており、防液堤５にはプレストレス力が付与されている。底版７には溝状に凹形状の摺動部１３が設けられる。摺動部１３の側面（凹計上側面）は、防液堤テーパ部３１に対応した形状の摺動部側面テーパ部３３が設けられる。防液堤テーパ部３１と摺動部側面テーパ部３３との間には、充填材１７が充填される。
【0045】
第３の実施の形態にかかるタンクによれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、防液堤５と摺動部１３はそれぞれ防液堤テーパ部３１、摺動部側面テーパ部３３が設けられるため、防液堤５は充填材１７を介して底版７に咬み合わされ、防液堤５は底版７に対し上方および横方向にロックされた状態となり、底版７と防液堤５はより確実に一体化し剛結合となり、かつ高い止水性を得ることができる。
【0046】
次に、第４の実施の形態のタンクについて説明する。図７は、第４の実施の形態にかかるタンクの防液堤５と底版７との接合部近傍の拡大図である。
【0047】
第４の実施の形態では、図７（ａ）に示すように、防液堤５に鉛直方向緊張材３７が設けられている。底版７は凹状の溝形状の摺動部１３を有する。摺動部１３のほぼ中央に防液堤５が設けられる。防液堤５の内部には、周方向緊張材１５およびシース管３５に収められた鉛直方向緊張材３７が配置される。シース管３５は防液堤５の下部で径が拡大した拡径部３９を有している。鉛直方向緊張材３７の緊張材下端４１は底版７の摺動部１３の内部に固定されている。なお、緊張材下端４１は底版７に固定されなくても、図面に垂直な方向にＵ字状に曲げられて隣接するシース管３５で上方に向けて配置されても良い。この場合は、鉛直方向緊張材３７の両端が上方から緊張される。鉛直方向緊張材３７は防液堤５の下部において、シース管３５との間に隙間を有するため、防液堤５は水平方向に移動が可能となっている。
【0048】
図７（ｂ）に示すように、周方向緊張材１５を緊張して防液堤５にプレストレス力が付与されると、鉛直方向緊張材３７はシース管３５の拡径部３９の中で横方向に移動可能なので、防液堤５は底版７に拘束されず、摺動部１３上をＧ方向に摺動する。このため、十分なプレストレス力が防液堤５に付与される。防液堤５に鉛直方向曲げモーメントは生じない。
【0049】
次に、防液堤５の鉛直方向緊張材３７を緊張する。鉛直方向緊張材３７を緊張した後、シース管３５はグラウト用チューブ(図示していない)でグラウトが充填される。この後、底版７の摺動部１３の溝部と防液堤５の空間に充填材１７（図示していない）を充填し、底版７と防液堤５を一体化する。これにより、防液堤５は鉛直方向緊張材３７を有するにも拘らず、底版７に拘束されず十分なプレストレス力が付与され、底版７と一体化され、剛結合とすることができる。
【0050】
第４の実施の形態にかかるタンクによれば、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、鉛直方向緊張材３７を配置し、鉛直方向のプレストレス力を付与することができるため、鉛直方向曲げモーメントおよび引張力発生部のない防液堤５を有するタンクを得る事ができる。
【0051】
本発明の実施の形態については、タンクの防液堤について説明したが、本発明は防液堤だけに限定されるものでなく、タンクの壁体そのものであっても良い。また、底版７の摺動部１３と防液堤５の接合部に、別途止水部材を設けてもよい。
【0052】
図８は接合部に止水部材を設けた例を示している。図８（ａ）示すように止水板１９を充填材１７が充填される空間に突出するように、摺動部１３の側面および防液堤５に埋め込んでおくこともできる。この場合には、防液堤５が摺動後、充填材１７を充填し、止水板１９の面を充填材１７で覆うことにより、摺動部１３および防液堤５と充填材１７の接合面の止水性を確実にすることができる。
【0053】
また、図８（ｂ）に示すように止水シール２０を摺動部１３の側面および防液堤５に貼り付けておくこともできる。この場合、防液堤５が摺動後、充填材１７を充填し、止水シール２０と充填材１７の接触面の高い密着性により、摺動部１３および防液堤５と充填材１７の接合面を確実に止水することができる。
【0054】
また、底版７および防液堤５と充填材１７の接合部、および／または底版７と防液堤５の接合部に接合部材を設けてもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、頭付きジベル２１をその頭を充填材１７が充填される空間に突出するように摺動部１３の側面と防液堤５に埋め込み固定することができる。防液堤５が摺動後、この空間に補強筋２３を配した後、充填材１７を充填することで、ジベル２１により、摺動部１３、充填材１７と防液堤５の間はより一体化し、強固な剛結合が得ることができる。なお、ジベル２１は頭付ではなく棒状のものでも良い。
【0055】
また、図９（ｂ）に示すように、交差させたＵ型ジベル２５を摺動部１３の側面と防液堤５に埋め込み固定し、摺動部１３が摺動した後、充填材１７を充填することもできる。Ｕ型ジベル２５により、摺動部１３、充填材１７と防液堤５は、より一体化し強固な剛結合が得られる。
【0056】
更に、図９（ｃ）に示すように、シース管２７付きアンカー２９の一端を防液堤５に固定し、他端を底版７にシース管２７を介して埋め込んでもよい。防液堤５が摺動した後、シース管２７にグラウトし、アンカー２９の他端を底版７に固定し、充填材１７を充填することで、アンカー２９により摺動部１３、充填材１７と防液堤５はより一体化し強固な剛結合を得ることができる。
【0057】
さらに、防液堤５の最下部の摺動部１３との接触面に防液堤５の摺動を容易にするための鋼材等を埋め込んでもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、防液堤５の摺動部１３との接触面にひげ筋４５を有するそり状鋼材４３を埋め込むこともできる。そり状鋼材４３の防液堤５が摺動する方向の角部にＲ部４７が設けられる。ひげ筋４５により、強固に防液堤５に固定され、角部にＲ部４７を持つそり状鋼材４３は、防液堤５と摺動部１３の摩擦係数を低減し、防液堤５をより容易に摺動させることができる。また、図１０（ｂ）に示すように、摺動部１３に摩擦低減部材４９を設置し、防液堤５の内面下部の角部のＲ部４７を有する、コンパクトなサイズのＲ材５０を設置することもできる。Ｒ材は例えば鋼材であり、摩擦低減部材４９は、防液堤５とのすべりが良好なシート状もしくは板状の部材である。摩擦低減部材４９とはビニールシートやテフロン（登録商標）板あるいは塗布された滑剤等である。この他、Ｒ材等を用いずに、防液堤５と摺動部１３との摩擦係数を減らすために、防液堤５と摺動部１３との間に摩擦低減部材４９を設置するだけでもよい。
【0058】
また、摺動部１３の近傍には、防液堤５が摺動する際に生じる貯留槽の歪を吸収するための歪吸収部５１を設けてもよい。この歪吸収部５１は、例えば図１１（ａ）に示すように、貯留槽の外槽１１のコーナー部、即ち底版７と防液堤５が接合する隅角部に、外槽１１を折り曲げたヒダを底版７の外周上面のコーナー部に円形状に配したものである。図１１（ｂ）に示すように、周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５にプレストレス力を導入した際、防液堤５はＨ方向に摺動し内側の貯留槽を圧縮し、貯留槽の外槽１１に圧縮歪を惹起するが、この歪吸収部５１が収縮し、貯留槽の外槽１１への圧縮歪を吸収することができる。
【0059】
防液堤等とその底版の結合を従来方法により剛結合とした場合、前述した課題の他にも更なる問題が発生する場合が考えられる。ＬＮＧ地上タンクなど多くのタンクは海外からの貯液物の受け入れ上、臨海部の軟弱地盤かつ将来の圧密沈下が予想される箇所に構築される。図１２はこのような地盤に従来方法で構築されたタンクの通常運転時の状態を示したものである。
タンク６０は地面から順に埋立土層６１、支持地盤６３、未圧密地盤６５からなる地盤に構築されている。タンク６０にＬＮＧ６６が貯液される通常運転時は、ＬＮＧ６６の重量によりタンク６０にＩ方向の力が作用し、タンク６０は変形している。即ち、底版７は撓み、埋立土層６１、支持地盤６３、未圧密地盤６５は不等沈下している。この不等沈下は大きく２つの沈下からなっている。ひとつは弾性沈下であり、Ｉ方向の力がなくなるとほぼ元に戻る沈下である。もう一方は圧密沈下であって、Ｉ方向の力がなくなっても未圧密地盤６５に残る沈下であり、通常、時間の経過に伴い沈下量が増加する。図１２（ｂ）はこの通常運転状態におけるＪ部詳細図であり、不等沈下により防液堤５と底版７に引張応力発生部６７、６９がそれぞれ発生する。上述した２つの沈下量の和が大きくなると過大な引張応力（６７、６９）が生じ、タンク６０は破壊する恐れがある。すなわち、タンク６０の施工時のみならず、使用開始後にも引張応力が生じる場合がある。従来方法ではこの引張応力に耐えるために多量の鉄筋やコンクリートを使用したりするが、これにより施工コストの増加し、工期の長期化などの問題が発生する。
【0060】
この更なる問題を解決するための本発明による第５の実施の形態を説明する。図１３から図１５は第５の実施の形態に基づくタンクの施工方法の説明図である。なお、図１に示す第１の実施の形態にかかるタンク１と同一の機能を果たす構成要素には、図１と同一番号を付し重複した説明を省略する。また、以下の発明においては、タンクの変形（沈下）として弾性沈下のみを扱うものとする。
【0061】
図１３（ａ）に示すように、貯留槽３の周囲に防液堤５を構築する。次いで図１３（ｂ）に示すように防液堤５に配した周方向緊張材１５を緊張し、防液堤５にプレストレス力を導入する。これにより防液堤５は摺動部１３上を摺動する。したがって、プレストレス力の導入に伴う引張応力は発生しない。
【0062】
次に、図１４（ａ）に示すようにタンク７０に水７１を張る。この水張りはタンク７０の漏れ等有無の確認のために行われる水張り試験を兼ねても良い。通常、タンクに張る水７１の量はＬＮＧなどタンクに貯液される貯液物の重量の約１倍〜１．５倍程度にて試験が行われている。タンク７０には、張られた水７１の荷重がＫ方向に作用し、地盤は弾性沈下し、底版７は撓む。図１４（ｂ）に示すように、この時、防液堤５と底版７（摺動部１３）との間のギャップ７２には、まだ充填材が充填されておらず、剛結合となっていない。従って、底版７は防液堤５の下端部に対し回転方向に自由に動くことができる。即ち、防液堤５の下端部および底版７の端部には、防液堤５と底版７とを剛結合することにより発生する引張応力は発生していない。この状態で、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、底版７の摺動部１３と防液堤５の間の溝部空間に充填材１７を充填し、底版７と防液堤５を剛結合とする。この際、ギャップ７２には、充填材１７が充填される。防液堤５には、必要に応じてあらかじめ内外を貫通する充填材投入孔７４が設けられる。底版７の摺動部１３と防液堤５の内側の溝部空間およびギャップ７２への充填材１７の充填およびエア抜きには、充填材投入孔７４が用いられる。底版７と防液堤５とが剛結合された状態で水を抜く。水を抜くと、弾性沈下はほぼ元に戻る。このため、底版７と防液堤５には、応力が生じる。しかし、その後、タンク７０の使用を開始し、タンク７０に貯留物を貯留した際には、底版７と防液堤５に生じていた応力は、水張り試験にて用いられた水の重量分の弾性沈下による底版７および防液堤５の変形分だけ打ち消される。
【0063】
第５の実施の形態によれば、底版７と防液堤５を剛結合とする前に、タンクに水を張り、地盤およびタンクに一時的に弾性沈下を生じせしめる。この状態で底版７と防液堤５を剛結合とすることで、タンク７０に貯液物を貯液した通常運転時に生じる弾性沈下に伴う底版７と防液堤５の変形を、あらかじめ加えた状態で剛結合されるため、水張り試験にて用いられた水の重量分だけ後に発生する引張応力を打ち消すことができる。すなわち、タンク６０使用時における不等沈下による引張応力を緩和することができる。
【0064】
なお、図１６（ａ）に示すように、防液堤５が摺動部１３と接触する防液堤５下面に緩衝部材７３を設けてもよい。この緩衝部材７３はゴムパッドなどが用いられ、図１６（ｂ）の如く、底版７が撓む時に、底版７の摺動部１３と防液堤５の下面の間の動きを緩衝する効果を有する。また、図１７（ａ）に示すように、防液堤５の下端部に面取り部７５を設けるだけでもよい。この面取り部７５は図１７（ｂ）の如く、タンクの底版７が撓む時に、底版７の摺動部１３と防液堤５の下面の動きを容易にし、防液堤５の下端部の破損を防止することができる。
【0065】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【0066】
１………タンク３………貯留槽
５………防液堤
７………底版
９………内槽
１１……外槽
１３……摺動部
１４……地面
１５……周方向緊張材
１５ａ…下方周方向緊張材
１７……充填材
１９……止水板
２０……止水シール
２１……ジベル
２３……補強筋
２５……Ｕ型ジベル
２７……シース管
２９……アンカー
３１……防液堤テーパ部
３３……摺動部側面テーパ部
３５……シース管
３７……鉛直方向緊張材
３９……拡径部
４１……緊張材下端
４３……そり状鋼材
４５……ひげ筋
４７……Ｒ部
４９……摩擦低減部材
５０……Ｒ材
５１……歪吸収部
５５……周方向緊張材
６０……タンク
６１……埋立土層
６３……支持地盤
６５……未圧密地盤
６６……ＬＮＧ
６７……引張り応力発生部
６９……引張り応力発生部
７０……タンク
７１……水
７２……ギャップ
７３……緩衝部材
７４……充填材投入孔
７５……面取り部
８１……防液堤
８３……底版
８５……周方向緊張材
８７……引張力発生部