特許 7651488 壁体

(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】

(24)【登録日】2025-03-17

(45)【発行日】2025-03-26

(54)【発明の名称】壁体

(51)【国際特許分類】

   E04H 7/20 20060101AFI20250318BHJP

   E04H 7/18 20060101ALI20250318BHJP

   B65D 88/06 20060101ALI20250318BHJP

   B65D 90/02 20190101ALI20250318BHJP

   F17C 3/00 20060101ALI20250318BHJP

【ＦＩ】

E04H7/20

E04H7/18 301Z

B65D88/06 Z

B65D90/02 G

F17C3/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022009404

(22)【出願日】2022-01-25

(65)【公開番号】P2023108340

(43)【公開日】2023-08-04

【審査請求日】2024-07-10

(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】岩本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】松浦 正典

(72)【発明者】

【氏名】吉原 知佳

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１５９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－００４２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１９１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３１７３１７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ７／１８，７／２０

Ｂ６５Ｄ ８８／０６，９０／０２

Ｆ１７Ｃ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート製の筒状の壁体であって、
前記壁体の周方向および縦方向の緊張材によるプレストレスが導入され、
前記縦方向の緊張材は、前記壁体の底部のみに配置され、
前記壁体の頂部において、前記壁体の周方向の緊張材が、水平方向に対して傾斜するように配置されたことを特徴とする壁体。

【請求項2】

前記壁体の頂部の前記緊張材の傾斜部分が、曲線を有することを特徴とする請求項１記載の壁体。

【請求項3】

前記壁体の頂部の前記緊張材は、前記壁体の周方向に波状に配置されることを特徴とする請求項２記載の壁体。

【請求項4】

前記壁体の頂部の前記緊張材は、前記壁体の周方向にサインカーブ型の曲線状に配置されることを特徴とする請求項３記載の壁体。

【請求項5】

前記壁体の頂部の前記緊張材の端部を定着するための切欠き部または定着のための突起が、前記壁体の外面に設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の壁体。

【請求項6】

前記壁体の頂部の前記緊張材は、内外に複数本設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の壁体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンクなどの壁体に関する。

【背景技術】

【0002】

LNG（液化天然ガス）、LPG（液化石油ガス）などの液体を貯留する設備として、PC(プレストレストコンクリート)タンクがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図６はPCタンク１００の例を示したものである。PCタンク１００は、地盤中の杭４で支持された底版５上に筒状の防液堤２００を設け、その内側に鋼板等による内槽６と外槽３を設置したものである。内槽６は液体の貯留のために設けられる。

【0004】

防液堤２００は、内槽６が破損した場合に外部への液漏れを防ぐために設けられるコンクリート製の筒状の壁体であり、通常円筒状である。防液堤２００は、内槽６の破損時の液圧に耐え得る構造とする必要があり、そのため周方向および縦方向の緊張材の緊張によるプレストレスが導入される。

【0005】

図７は防液堤２００の縦方向の断面の例である。防液堤２の周方向の緊張材１１によるプレストレスを防液堤２に導入することで上記の液圧に抵抗できるが、防液堤２は、常時はタンク内部から液圧がかかっていない状態にある。このため、防液堤２では周方向のプレストレスによる鉛直面内の曲げモーメントが加わる。縦方向の緊張材１３は主としてこの曲げモーメントに対する補強のために設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開2011－219140号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１では、上記の曲げモーメントが防液堤の頂部と底部で大きくなることを考慮し、縦方向の緊張材を防液堤の頂部と底部のみに設けている。しかしながら、防液堤の頂部では、防液堤の周方向の緊張材とともに縦方向の緊張材が多数配置され、緊張回数が増えるなど施工が煩雑となる懸念があった。

【0008】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、施工が容易な壁体等を堤供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述した課題を解決するための本発明は、コンクリート製の筒状の壁体であって、前記壁体の周方向および縦方向の緊張材によるプレストレスが導入され、前記縦方向の緊張材は、前記壁体の底部のみに配置され、前記壁体の頂部において、前記壁体の周方向の緊張材が、水平方向に対して傾斜するように配置されたことを特徴とする壁体である。

【0010】

本発明では、防液堤などの筒状の壁体の頂部において、壁体の周方向の緊張材を水平方向に対して傾斜させることで、壁体の周方向と縦方向のプレストレスを１本の緊張材によって導入できる。そのため、少ない緊張材の本数で必要なプレストレスを壁体に導入することができ、緊張回数が減るなど施工が容易になる。

【0011】

前記壁体の頂部の前記緊張材の傾斜部分が、曲線を有することが望ましい。
これにより、緊張作業の容易さ等の観点から緊張材の両端部を水平方向に配置する場合に、その両端部を滑らかに連続させることができる。

【0012】

前記壁体の頂部の前記緊張材は、前記壁体の周方向に波状に配置されることが望ましい。また前記壁体の頂部の前記緊張材は、前記壁体の周方向にサインカーブ型の曲線状に配置されることが望ましい。
これにより、壁体の周方向の長範囲に緊張材によるプレストレスを導入できる。また緊張材をサインカーブ型の曲線状とすることで、緊張材の曲率が大きくなり過ぎず、緊張材の施工が容易になる。

【0013】

前記壁体の頂部の前記緊張材の端部を定着するための切欠き部または定着のための突起が、前記壁体の外面に設けられることが望ましい。
これにより、壁体の外部から緊張作業を行うことができ、施工が容易になる。

【0014】

前記壁体の頂部の前記緊張材は、内外に複数本設けられることが望ましい。
これにより、緊張材によって大きなプレストレスを導入したり、緊張材により導入されるプレストレスを壁体の周方向で均一化したりすることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明により、施工が容易な壁体等を堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】PCタンク１を示す図。

【図2】防液堤２を示す図。

【図3】緊張材１５の配置を示す図。

【図4】緊張材１５の配置を示す図。

【図5】緊張材１５の配置を示す図。

【図6】PCタンク１００を示す図。

【図7】防液堤２００を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0018】

（１．防液堤２）
図１は、本発明の実施形態に係る防液堤２を有するPC（プレストレストコンクリート）タンク１を示す図である。

【0019】

防液堤２は筒状の壁体であり、本実施形態では円筒状である。防液堤２はコンクリート製のプレキャストブロック１０（以下「ブロック」ということがある）を防液堤２の周方向に並べるとともに縦方向に積層して形成される。防液堤２の周方向および縦方向に隣り合うブロック１０の間には、コンクリート等の充填材による目地７が設けられる。防液堤２以外のPCタンク１の構成は図６で説明したものと同様である。

【0020】

図２（ａ）は防液堤２の縦方向の断面を示す図である。防液堤２には緊張材１１、１３、１５が埋設される。緊張材１１、１３、１５は例えばブロック１０内のシース（不図示）に通される。緊張材１１、１３、１５としては、PC鋼棒、PC鋼線などのPC鋼材が適用できる。

【0021】

緊張材１１は防液堤２の周方向の緊張材であり、防液堤２の頂部２１を除く部分に設けられる。

【0022】

緊張材１３は縦方向の緊張材であり、防液堤２の底部のみに設けられる。

【0023】

緊張材１５は防液堤２の頂部２１に設けられる防液堤２の周方向の緊張材であり、水平方向に対して傾斜するように配置される。緊張材１５は、防液堤２の周方向の全長に亘って設けられる。なお、防液堤２の頂部２１に加え、防液堤２の高さ方向の中間部分に緊張材１５を設けることも可能である。

【0024】

図３（ａ）は、防液堤２の頂部２１を周方向に展開して示した図である。防液堤２の周方向は、図３（ａ）の左右方向に対応し、図３（ａ）は防液堤２の周方向の一部（1/3周分）を示している。

【0025】

本実施形態では、緊張材１５が、防液堤２の周方向に波状に配置され、所定の向き（例えば図３（ａ）の左から右に向かう向き）に沿って見たときに、上から下に向かう傾斜部分と、それとは反対に下から上へ向かう傾斜部分とを有する。

【0026】

本実施形態では特に、この傾斜部分が曲線を有し、後述する緊張作業の容易さ等の観点から緊張材１５の両端部を水平方向に配置する場合に、その両端部を滑らかに連続させることができる。

【0027】

また緊張材１５の波形はサインカーブ型の曲線状であり、緊張材１５は滑らかに（角が無いように）連続する。緊張材１５は防液堤２の内外に２本重ねて配置され、これにより防液堤２に導入するプレストレスを大きくすることができる。

【0028】

防液堤２の頂部２１の外面には、これらの緊張材１５の端部を定着するための切欠き部１６が設けられる。緊張材１５は、その端部を緊張した上で切欠き部１６に配置した定着体１７により定着する。切欠き部１６は、緊張材１５の向きが水平方向となる、サインカーブの頂点に当たる位置に設けられ、これにより緊張材１５の端部を水平方向に緊張して定着を行うことができ、緊張作業が容易になる。なお、緊張材１５の端部を定着するため、切欠き部１６の代わりに、防液堤２の外側に突出する突起を設けても良い。

【0029】

本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、緊張材１５の緊張によるプレストレス力（圧縮力）Ｐの分力Ｐｘ、Ｐｙにより、防液堤２の周方向のプレストレスと縦方向のプレストレスを防液堤２に同時に導入できる。結果、縦方向の緊張材を不要とでき、緊張回数が減るので防液堤２の施工が容易になる。

【0030】

緊張材１５はブロック１０に埋設したシース（不図示）内に配置され、ブロック１０は緊張材１５の配置に合わせた形状のシースを埋め込んだ形で製作される。

【0031】

本実施形態では、防液堤２の周方向のブロック１０の分割位置を、緊張材１５の波形に応じて規則的に定めることで、シースの配置が共通するブロック１０により防液堤２の頂部２１を形成でき、ブロック１０の製作を省力化できる。例えば図３（ａ）の例では、緊張材１５の波形の１周期分の長さを６分割するようにブロック１０の分割位置を定めることで、符号Ａに例示する複数のブロック１０について、シースの配置が共通となる。

【0032】

以上説明したように、本実施形態では、防液堤２の頂部２１において、防液堤２の周方向の緊張材１５を、水平方向に対して傾斜させることで、防液堤２の周方向と縦方向のプレストレスを１本の緊張材１５によって導入できる。そのため、少ない緊張材１５の本数で必要なプレストレスを防液堤２に導入することができ、緊張回数が減るなど施工が容易になる。

【0033】

また本実施形態では、緊張材１５の傾斜部分が曲線を有し、緊張作業の容易さ等の観点から緊張材１５の両端部を水平方向に配置する場合に、その両端部を滑らかに連続させることができる。

【0034】

また本実施形態では緊張材１５を波状に配置することで、防液堤２の周方向の長範囲にプレストレスを導入できる。特に本実施形態では緊張材１５がサインカーブ状に配置されるので、緊張材１５の曲率が大きくなり過ぎず、緊張材１５の施工が容易になる。

【0035】

また本実施形態では緊張材１５が内外に２本重ねて設けられるので、緊張材１５によって大きなプレストレスを導入することができる。ただし、緊張材１５を内外に重ねずに１本のみ配置してもよい。

【0036】

また防液堤２の外面には緊張材１５の端部を定着するための切欠き部１６または定着のための突起が設けられ、防液堤２の外部から緊張作業を行うことができるので施工が容易になる。なお、緊張材１５の端部は防液堤２のピラスター２２（図１参照）において定着することも可能である。

【0037】

しかしながら、本発明は以上の実施形態に限定されない。例えば本実施形態では、１本の緊張材１５の長さを、緊張材１５の波形の１周期分以上の長さとしているが、図４（ａ）に示すように、複数本の緊張材１５を波状に連続するように防液堤２の周方向に配置し、１本の緊張材１５の長さを、その波形の１周期分未満の長さとしてもよい。

【0038】

この例では、図４（ｂ）に示すように、１本の緊張材１５の長さを波形の半周期分の長さとし、防液堤２の周方向に隣り合う緊張材１５の端部同士が重なり合うように配置している。

【0039】

また本実施形態では、図３（ａ）に示すように、内外２本の同じ波形の緊張材１５を、当該波形の半周期分の長さだけ防液堤２の周方向にずらして配置したが、防液堤２の内外に重ねる緊張材１５の本数はこれに限らず、３本以上でもよい。また緊張材１５のずれ量も上記に限らない。

【0040】

例えば図５（ａ）の例では、内外３本の同じ波形の緊張材１５を、当該波形の1/3周期分の長さずつ防液堤２の周方向にずらして配置している。このように、緊張材１５の配置を半周期未満の範囲で適切にずらずことで、防液堤２の周方向のプレストレスと縦方向のプレストレスの大きさを、防液堤２の周方向で均一化でき、防液堤２の周方向のどの位置でも縦方向のプレストレスを導入できる。

【0041】

また本実施形態では、緊張材１５の波形を、サインカーブ型の曲線状としているが、緊張材１５の波形もこれに限らず、例えば三角波状に配置してもよい。また図５（ｂ）に示すように、複数本の緊張材１５を防液堤２の周方向に間隔を空けて配置することも可能であり、同じ向きの傾斜を有する緊張材１５を、防液堤２の周方向に複数本配置することも可能である。図５（ｂ）の例では１本の緊張材１５を複数のブロック１０に亘って配置しているが、１本の緊張材１５を１つのブロック１０内で斜めに配置してもよい。また緊張材１５の傾斜部分は直線状としているが、曲線状であってもよい。

【0042】

また本実施形態ではプレキャストブロック１０を用いて防液堤２を構築しているが、現場打ちコンクリートによって防液堤２を構築する場合にも本発明は適用でき、緊張材１５を通すためのシースを配置した状態で、コンクリートの打設を行えばよい。

【0043】

また本実施形態は、PCタンク１の防液堤２の緊張材１５の配置の例を挙げて説明し、これによりPCタンク１の施工を容易に行うことができるが、本発明はこれに限ることはなく、各種の筒状の壁体に適用することが可能である。

【0044】

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示し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】

【0045】

１、１００：PCタンク
２、２００：防液堤
１０：プレキャストブロック
１１、１３、１５：緊張材
１６：切欠き部
１７：定着体
２１：頂部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】