特許 6603139 低温貯槽のドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法

(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】6603139

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】低温貯槽のドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 7/18 20060101AFI20191028BHJP

【ＦＩ】

   E04H7/18 302

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-7576(P2016-7576)

(22)【出願日】2016年1月19日

(65)【公開番号】特開2017-128867(P2017-128867A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】高橋 健一

(72)【発明者】

【氏名】上田 和弘

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０２１３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１５４３２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ７／０２ − ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低温貯槽のドーム屋根を防液堤に暫定的に固定するドーム屋根仮固定構造において、
前記ドーム屋根は放射状に延びる複数の屋根骨を備え、
前記防液堤の上面に配設され、前記ドーム屋根の屋根骨と結合された屋根固定梁と、前記屋根固定梁を跨ぐようにして前記防液堤の上面に着脱自在に固定され、前記屋根固定梁を前記防液堤に結合させる防液堤上固定治具とを、複数の前記屋根骨の夫々に対応して備えたことを特徴とするドーム屋根仮固定構造。

【請求項2】

前記防液堤の上面にはアンカーボルトが埋設されており、
前記防液堤上固定治具は、前記屋根固定梁を跨ぐ１対の脚部と前記脚部を結合する水平部とを有し、
前記脚部の下端には貫通孔を有するフランジが形成されており、
前記防液堤上固定治具は、前記アンカーボルトが前記貫通孔に挿通されると共に前記フランジが前記防液堤の上面に当接された状態で前記アンカーボルトを介して前記防液堤に締結されたことを特徴とする請求項１に記載のドーム屋根仮固定構造。

【請求項3】

前記防液堤の上面には凹部が形成され、
前記アンカーボルトの先端が前記凹部に収容されたことを特徴とする請求項２に記載のドーム屋根仮固定構造。

【請求項4】

屋根固定梁を介して低温貯槽のドーム屋根を防液堤に暫定的に固定するドーム屋根仮固定方法において、
前記防液堤に前記屋根固定梁を配設する工程と、
前記屋根固定梁を跨ぐように防液堤上固定治具を設置すると共に、前記防液堤上固定治具を前記防液堤に締結する工程と、
前記屋根固定梁と前記防液堤上固定治具の間に楔部材を嵌入する工程とを含み、
前記各工程を前記ドーム屋根の複数の屋根骨に対して行うことを特徴とするドーム屋根仮固定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低温貯槽のドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

平底円筒型の低温貯槽（例えばＬＮＧタンク）を外槽先行工法により建造する場合、コンクリート製の円筒型の防液堤が構築され、防液堤の内部で外槽底板と外槽側板とが組み立てられる。次に、外槽底板上で内槽屋根と外槽屋根とを含むドーム屋根が組み立てられ、このドーム屋根がエアレージングにより持ち上げられ、ドーム屋根が加圧エアにより支持された状態で外槽屋根の外周部が防液堤のトップリングに溶接により固定される。

【0003】

ところで、加圧エアにより支持された状態でドーム屋根をトップリングに溶接することが難しい場合があり、ドーム屋根は防液堤に暫定的に固定された後トップリングに溶接される。防液堤の上面に配設された複数の屋根固定梁を介してドーム屋根を防液堤に仮固定させる構造が特許文献１に開示されている。屋根固定梁は、防液堤の上面に溶接固定された門形固定治具に挿通されている。屋根固定梁と門形固定治具との間には楔部材が嵌入されており、屋根固定梁と防液堤とが楔作用を介して結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２３８０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、門形固定治具が防液堤の上面に予め固定されていると、屋根固定梁を門形固定治具に挿通させる作業の方向、及び引出す作業の方向が門形固定治具によって規制され、場合によっては作業効率の低下を招く。

【0006】

本発明の目的は、ドーム屋根の仮固定の作業性を向上させたドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るドーム屋根仮固定構造は、低温貯槽のドーム屋根を防液堤に暫定的に固定するドーム屋根仮固定構造において、前記防液堤の上面に配設され、前記ドーム屋根の屋根骨と結合された屋根固定梁と、前記屋根固定梁を跨ぐようにして前記防液堤の上面に着脱自在に固定され、前記屋根固定梁を前記防液堤に結合させる防液堤上固定治具とを、複数の前記屋根骨の夫々に対応して備えたことを特徴としている。この構造によれば、防液堤上固定治具が防液堤に着脱自在であるため、屋根固定梁を配設する作業が防液堤上固定治具により制限されることがなく、作業性に優れている。

【0008】

前記防液堤の上面にはアンカーボルトが埋設されており、前記防液堤上固定治具は、前記屋根固定梁を跨ぐ１対の脚部と前記脚部を結合する水平部とを有し、前記脚部の下端には貫通孔を有するフランジが形成されており、前記防液堤上固定治具は、前記アンカーボルトが前記貫通孔に挿通されると共に前記フランジが前記防液堤に当接された状態で前記アンカーボルトを介して前記防液堤に締結されていてもよい。この構造によれば、防液堤上固定治具を防液堤に固定する構造を簡単化することができる。

【0009】

防液堤の上面には凹部が形成され、前記アンカーボルトの先端が前記凹部に収容されていてもよい。この構造によれば、作業者がアンカーボルトに躓くおそれが無く安全である。

【0010】

本発明に係るドーム屋根仮固定方法は、屋根固定梁を介して低温貯槽のドーム屋根外周部を防液堤に暫定的に固定するドーム屋根仮固定方法において、前記防液堤に前記屋根固定梁を配設する工程と、前記屋根固定梁を跨ぐように防液堤上固定治具を設置すると共に、前記防液堤上固定治具を前記防液堤に締結する工程と、前記屋根固定梁と前記防液堤上固定治具の間に楔部材を嵌入する工程とを含み、前記各工程を前記ドーム屋根の複数の屋根骨に対して行うことを特徴としている。この方法によれば、屋根固定梁を配設させた後で固定治具の設置、楔部材による仮固定が行われる。そのため、屋根固定梁を配設する作業が防液堤上固定治具により制限されることがなく、作業性に優れている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、作業性に優れたドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】低温貯槽の概略断面図である。

【図2】ドーム屋根の屋根骨の配置を示す部分平面図である。

【図3】本発明のドーム屋根仮固定構造の要部の断面図である。

【図4】ドーム屋根仮固定構造の要部の平面図である。

【図5】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図6】本発明のドーム屋根仮固定方法のドーム屋根浮上工程における防液堤の上端側部分と外槽屋根等の断面図である。

【図7】本発明のドーム屋根仮固定方法の屋根固定梁設置工程における防液堤の上端側部分と外槽屋根等の断面図である。

【図8】本発明のドーム屋根仮固定方法の治具締結工程における防液堤の上端側部分と外槽屋根等の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法について、実施形態に基づいて説明する。

【0014】

平底円筒型の低温貯槽（例えばＬＮＧタンク）を外槽先行工法により建造する場合、はじめにコンクリート製の円筒型の防液堤が構築される。次に、防液堤の内部で外槽底板と外槽側板とが組み立てられる。さらに、外槽底板上で内槽屋根と外槽屋根とを含むドーム屋根が組み立てられる。このドーム屋根がエアレージングにより持ち上げられ、ドーム屋根が加圧エアにより支持された状態で防液堤に暫定的に固定され、外槽屋根の外周部が防液堤のトップリングに溶接により固定される。

【0015】

図１に示すように、低温貯槽Ｔは、基礎コンクリート１と、コンクリート製の防液堤２と、防液堤２の内部の鋼材製の外槽底板３、外槽側板４、およびドーム屋根５と、トップリング６等を備えている。エアレージングにより持ち上げられたドーム屋根５が防液堤２に暫定的に固定された状態では、さらに後述のドーム屋根仮固定構造７を備えている。図１、図２に示すように、ドーム屋根５は半径方向に放射状に延びる複数の屋根骨１０，１１、環状補強骨１２〜１７、これらに固定された内槽屋根５ａ、外槽屋根５ｂ等を含む。尚、ドーム屋根５の外周部には加圧エアを封止する環状シール８が環状取付部材９を介して取り付けられている。

【0016】

次に、ドーム屋根仮固定構造７について説明する。
図３〜図５に示すように、本実施の形態のドーム屋根仮固定構造７は、防液堤２の上面に配設された屋根固定梁１８と、屋根骨１０，１１を屋根固定梁１８に支持させるための屋根骨上固定治具１９と、防液堤２の上面に埋設された１対のアンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂと、防液堤２の上面に着脱自在に固定され、屋根固定梁１８を防液堤２の上面に支持させるための防液堤上固定治具２１等が、ドーム屋根５の複数の屋根骨１０，１１の夫々に対応して設けられている。尚、屋根固定梁１８等は必ずしも全ての屋根骨１０，１１に対応するように設けられている必要はなく、強度上問題のない範囲内で一部の屋根骨１０，１１に対応するように設けられていてもよい。

【0017】

屋根骨上固定治具１９は、外槽屋根５ｂの開口部５ｃから露出した屋根骨１０，１１の上面に溶接されて鉛直上方に延びる脚部１９ａと、この脚部１９ａの上端から径方向外方に延びる水平部１９ｂとを有している。脚部１９ａの外側面には屋根固定梁１８の受面となる受板１９ｃが溶接されている。屋根骨１０，１１の上面と屋根骨上固定治具１９の水平部１９ｂの下面との間には径方向外側に開放状の空間Ｓが形成されている。

【0018】

屋根固定梁１８はＨ形鋼であり、その１対のフランジ１８ａ，１８ｂを上下向きにして防液堤２の上面に配設されている。屋根固定梁１８が屋根骨１０，１１に当接する部分は、屋根骨１０，１１の上面に沿った傾斜状のフランジ１８ｃが形成され、屋根固定梁１８の径方向内側の端部には面板１８ｄが溶接されている。

【0019】

各屋根固定梁１８は、屋根骨１０，１１に対応する周方向位置に配設されており、その長手方向は、平面視屋根骨１０，１１が延びる方向、即ちドーム屋根５の放射方向とほぼ一致している。この屋根固定梁１８の径方向内側の一部が防液堤２から突出しており、傾斜状のフランジ１８ｃの一部が屋根骨１０，１１の上面に当接している。屋根固定梁１８は空間Ｓに径方向外側から挿入されて面板１８ｃが受板１９ｃに当接している。屋根固定梁１８の上側フランジ１８ａと屋根骨上固定治具１９の水平部１９ｂの間に形成された隙間に楔部材２０が嵌入されることで、屋根骨１０，１１と屋根固定梁１８とが楔作用により結合されている。尚、屋根固定梁１８の下側フランジ１８ｂの下面には、鋼製のスライド板１８ｅが溶接されている。

【0020】

防液堤上固定治具２１は、矩形状のフランジ２１ａ，２１ｂを夫々備えた１対の脚部２１ｃ、２１ｄと、この１対の脚部２１ｃ，２１ｄを結合する水平梁部２１ｅを有し、屋根固定梁１８の径方向外端側を跨ぐようにして配設されている。各フランジ２１ａ，２１ｂには複数の貫通孔が形成されている。各貫通孔には１対のアンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂを構成する各アンカーボルトの先端が夫々挿通されている。各アンカーボルトの先端側からナットが締め込まれることで、各フランジ２１ａ，２１ｂが防液堤２の上面に締結されている。

【0021】

屋根固定梁１８の上側フランジ１８ａと防液堤上固定治具２１の水平梁部２１ｅとの間に楔部材２２が嵌入されることで、屋根固定梁１８と防液堤２とが結合されている。このように防液堤２に固定された所謂門型形状の防液堤上固定治具２１を採用し、楔作用を介したので、屋根固定梁１８が防液堤２に強固に結合されている。

【0022】

防液堤２の上面には１対のアンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂに対応する位置に矩形状の凹部２３Ａ，２３Ｂが形成されており、防液堤上固定治具２１の１対のフランジ２１ａ，２１ｂはこれらの凹部２３Ａ，２３Ｂに夫々収容されている。１対のアンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂの先端側の一部は、凹部２３Ａ，２３Ｂの底面から夫々突出している。本実施の形態では、アンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂの先端は防液堤２の上面と同じ高さに位置している。尚、アンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂの先端は、本実施の形態のように防液堤２の上面と同じ高さであるか、これよりも低いこと、即ち、アンカーボルト群の先端が凹部２３Ａ，２３Ｂに収容されていることが作業者の安全面から望ましい。

【0023】

防液堤２の上面には屋根固定梁１８に沿って延びる複数の敷板２５が敷設されており、各敷板２５はトップリング６に溶接されている。各敷板２５の屋根固定梁１８よりも径方向外方にはストッパ部材２６が溶接されている。ストッパ部材２６と屋根固定梁１８の間にはスペーサブロック２７ａと楔体２７ｂからなるスペーサ部材２７が嵌入されている。このようにして、屋根固定梁１８の径方向への動きが規制されている。尚、ストッパ部材２６、スペーサブロック２７ａ、楔体２７ｂは必須の構成ではない。

【0024】

以上説明したような構造により、ドーム屋根５が屋根固定梁１８を介して防液堤２に暫定的に固定される。このドーム屋根仮固定構造７は、防液堤上固定治具２１が防液堤２に対して着脱自在に固定されているため、屋根固定梁１８を配設する作業が防液堤上固定治具２１により制限されることがなく、作業性に優れている。

【0025】

次に、ドーム屋根５を防液堤２に仮固定する方法（ドーム屋根仮固定方法）について説明する。

【0026】

まずは、図６、７に示すように、ドーム屋根５にエアレージングの浮上力を作用させた状態で、ドーム屋根５をトップリング６に下側から当接または近接させる（ドーム屋根浮上工程）。

【0027】

次に、防液堤２の上面に屋根固定梁１８を配設する（屋根固定梁設置工程）。屋根固定梁１８は、フランジ１８ａ，１８ｂを上下向きにし、屋根固定梁１８の長手方向をドーム屋根５の放射方向に沿うように配置する。屋根固定梁１８の径方向内側の一部を防液堤２から突出させ、傾斜状のフランジ１８ｃの一部を屋根骨１０，１１の上面に当接させると共に、面板１８ｄを屋根骨上固定治具１９の受板１９ｃに当接させる。

【0028】

次に、図８に示すように、防液堤上固定治具２１を防液堤２に固定する（治具締結工程）。屋根固定梁１８の径方向外端側に跨るように防液堤上固定治具２１を設置し、防液堤上固定治具２１のフランジ２１ａ，２１ｂの貫通孔に、対応する１対のアンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂを挿通させ、防液堤上固定治具２１を防液堤２にボルト−ナット締結する。

【0029】

次に、図３〜図５に示すように、屋根固定梁１８を固定する（梁固定工程）。屋根固定梁１８の径方向外端部分とストッパ部材２６との間にスペーサ部材２７を嵌入すると共に、屋根固定梁１８の径方向内端部分と屋根骨上固定治具１９の水平部１９ｂの間及び屋根固定梁１８と防液堤上固定治具２１の水平梁部２１ｃの間に楔部材２２，２３を夫々嵌入する。

【0030】

スペーサ部材２７の嵌入は、スペーサブロック２７ａをストッパ部材２６に当接させた状態で、スペーサブロック２７ａと屋根固定梁１８の径方向外端部の間に２対の楔体２７ｂを嵌入することにより行う。屋根固定梁１８の前記一端部と屋根骨上固定治具１９の水平部１９ｂの間には、楔部材２２を強固に嵌入し、屋根固定梁１８と防液堤上固定治具２１の水平梁部２１ｅの間には、径方向内側から楔部材２３を強固に嵌入する。

【0031】

上記の工程をドーム屋根５の全ての屋根骨１０，１１に対して行うことで、ドーム屋根５を防液堤２と上記のドーム屋根仮固定構造７で支持した仮固定の状態になる。ドーム屋根５の仮固定後、防液堤２の内部の加圧エアを抜き、ドーム屋根５の外槽屋根５ｂの外周端を全周に亙ってトップリング６に溶接する。これによりドーム屋根仮固定構造７でドーム屋根５を支持する必要がなくなった後、楔部材２２，２３やスペーサ部材２７、防液堤上固定治具２１、屋根固定梁１８、屋根骨上固定治具１９、敷板２４等を撤去するものとする。凹部２４Ａ，２４Ｂは、防液堤上固定治具２１を固定する時以外は板部材等で覆われていてもよい。

【0032】

以上説明したドーム屋根仮固定構造及びドーム屋根仮固定方法によれば、屋根固定梁１８を配設する作業が防液堤上固定治具２１により制限されることがないので、ドーム屋根の仮固定の作業性を向上させることができる。

【0033】

前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
［１］防液堤２の上端部の全面にチェッカープレートが敷設される場合には、そのチェッカープレートを敷板２５として活用することができる。この場合、アンカーボルト群２０Ａ，２０Ｂに対応する位置を開放可能にしておき、ドーム屋根５の仮固定の際に開放して防液堤上固定治具２１を固定する。
［２］各屋根骨１０，１１に対応する防液堤上固定治具２１の数は１組に限るものではなく２組以上設けてもよい。
［３］スペーサ部材２７のスペーサブロック２７ａの幅を大きくし、２対の楔体２７ｂの代わりに１対の楔体２７ｂを用いてもよい。
［４］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができる。

【符号の説明】

【0034】

Ｔ 低温貯槽
２ 防液堤
５ ドーム屋根
６ トップリング
７ ドーム屋根仮固定構造
１０，１１ 屋根骨
１８ 屋根固定梁
１９ 屋根骨上固定治具
１９ｃ 受板（受面）
２０Ａ、２０Ｂ アンカーボルト群
２１ 防液堤上固定治具
２２，２３ 楔部材
２４Ａ，２４Ｂ 凹部
２５ 敷板
２６ ストッパ部材
２７ スペーサ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】