JP2002128190A - 骨組膜貯槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯槽の屋根内壁面を腐食性ガス雰囲気から
遮断し、防食性及び耐久性に優れ、作業性良く安全作業
で施工でき、経済的にも優れた骨組膜貯槽を提供する。 【解決手段】 腐食性ガスを溶存した液体を貯蔵する
貯槽であって、該貯槽の屋根下方に、膜材が膜骨によっ
て緊張状態に張られた膜骨付き膜材を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、腐食性ガスを溶
存した液体を貯蔵する貯槽の屋根下方に膜骨付き膜材を
設けた骨組膜貯槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】腐食性ガスを溶存した液体、例えば滅菌
用塩素ガスを溶存した上水道水などの液体を貯蔵する配
水池のようなコンクリート製或いは鋼製の貯槽は、貯蔵
液上方の気層部気体から生じた結露水が屋根の内面や側
壁の内面に付着し、その付着した結露水は、貯蔵液体か
ら遊離した腐食性ガス、例えば塩素ガスを吸収して濃度
の高い塩酸となり、その塩酸によって屋根や側壁が損傷
されるため、貯槽内気層部に面する側壁や屋根は、塗装
などの重度の防食対策が採られている。

【０００３】図５に示すコンクリート製貯槽を例として
さらに説明する。従来一般的なコンクリート製ドーム屋
根型貯槽は、円形平板状の底壁３１の外周縁近傍に、円
筒形の側壁３２を結合して立設し、その側壁３２の上端
部にアーチ状に架設した屋根３３を設けている。腐食性
ガスの滅菌用塩素ガスを溶存した上水道水の貯槽液体３
５を貯蔵する配水池などの貯槽にあっては、貯蔵液体３
５の最高液面より上方に形成される気層部３６と面する
屋根内壁面３４には、防食塗装などが施工されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記防食対策が施され
た従来一般の貯槽においては、長期間使用していると、
屋根内壁面３４に施工された塗膜などが剥離し、コンク
リート壁面が侵され損傷し屋根３３が劣化する心配があ
った。そして、この屋根内壁面３４の塗装剥離部の再塗
装、コンクリート壁面損傷部の補修作業には、上向きの
危険な高所作業が多く存在し、高い全体足場を架設し工
事は大掛かりで困難性を伴い、手間と経費がかかるもの
であった。なお、貯蔵液体上方の気層部を上下に仕切る
横隔膜を屋根下部に張設することも考えられるが、膜材
は垂れ下がったり、片寄ったり、また、膜材を展設する
際に揺れたり、たわんだりして取付け難くなることが想
定される。

【０００５】この発明は、上述の課題を解決するために
なされたもので、貯槽の屋根内壁面を腐食性ガス雰囲気
から遮断し、防食性及び耐久性に優れ、作業性良く安全
作業で施工でき、経済的にも優れた骨組膜貯槽を提供す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る骨組膜貯
槽は、腐食性ガスを溶存した液体を貯蔵する貯槽であっ
て、該貯槽上部の屋根下方に、膜材が膜骨によって緊張
状態に張られた膜骨付き膜材を設けたものである。

【０００７】また、上記膜骨は、複数に分割した膜骨構
成部材が連結部を介して折曲展開可能な折畳み構造に形
成したものである。

【０００８】さらにまた、上記膜骨付き膜材は、地上に
て組立て、吊り上げて貯槽上部に固着するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図４に基づいて、この発
明に係る骨組膜貯槽の実施形態例について説明する。

【００１０】図１は、コンクリート構造体で形成した骨
組膜貯槽の事例であって、側壁２と屋根３の結合部近傍
を示す縦断面図である。貯槽本体は、円形平版よりなる
コンクリート構造の底壁と、この底壁の外周縁近傍に立
設した円筒状のコンクリート構造の側壁２と、この側壁
２上方を覆うコンクリート構造の屋根３とから形成さ
れ、この貯槽内部に腐食性ガスを溶存した貯蔵液体が貯
蔵される。この貯槽上部の屋根３の下方、つまり側壁２
の上端縁近傍から屋根３の下部に至る範囲に、膜材５が
膜骨４によって緊張状態に張られた膜骨４付き膜材５を
設けることによって、貯槽の気層部６を上下に仕切って
腐食性ガスを遮断している。

【００１１】膜骨４の取付構造の実施形態例について、
図１に基づいて詳細に説明する。７は屋根３の内壁面に
ホールインアンカーなどを用いて固着した吊り取付部
で、８は膜骨４に設けた吊り係合部である。この吊り取
付部７と吊り係合部８とをフックやピンなどで連結して
いる。９は、側壁２上部内周壁面にホールインアンカー
などを用いて固着した取付ブラケットである。この取付
ブラケット９の取付孔に、膜骨４の先端に開孔して設け
た先端取付部１０を合わせ、ボルト・ナット或いはピン
などで取付けている。なお、上記取付ブラケット９は吊
り取付部７と同様に屋根３の内壁面に固着し、この取付
ブラケット９に膜骨４の先端取付部１０を取付けるよう
にしてもよい。

【００１２】膜材５の取付構造の実施形態例について、
図１に基づいて詳細に説明する。１１は帯片や紐などで
環状部を形成した固着片で、膜材５の上面に膜骨４に沿
って設け、この固着片１１の環状部に膜骨４を挿通して
取付けることによって、膜材５は膜骨４によって緊張状
態に張られている。１２は側壁２内周壁の水平方向に所
定間隔をおいて植設したアンカーボルトで、このアンカ
ーボルト１２に沿う水平周方向に気密結合用のパッキ
ン、ペースト、シーリング材等を設け、その上に膜材５
の周縁部に設けた取付孔１３を挿通する。そして、気密
結合用の合成ゴムなどの帯状シーリング材を介装し、孔
を明けた帯状の押え金具１４を被せた後、この孔から突
出したアンカーボルト１２にナットを螺合し緊締するこ
とによって、膜材５を側壁２上部へ気密に固着してい
る。

【００１３】図２に基づいて、膜骨４付き膜材５の実施
形態例について説明する。膜骨４は、鋼材、アルミニウ
ム合金材、ステンレス鋼材、或いは合成樹脂材などのア
ングル材やチャンネル材、或いはパイプ材などを用い
て、図２に例示するような環状と放射状を組合せて形成
する。１５は屋根中央下部に位置するセンターリング
で、このセンターリング１５から放射状に膜骨４を構成
する部材の梁部材１６を設ける。１７は、梁部材１６相
互間を周方向に沿って連結する中間リングである。な
お、梁部材１６が長くなる場合は、必要に応じて途中に
連結部１８を設けて連結構造にする。８は膜骨４を吊り
上げて係合するための吊り係合部、１０は膜骨４を側壁
２の上部に取付けるための先端取付部である。

【００１４】また、図２に示す実施形態例は、膜骨４を
構成する部材の梁部材１６の連結部１８にピンなどを設
けて折畳み部１９とし、この折畳み部１９で膜骨４の外
周側に位置する梁部材１６を下方に折り曲げ、かつ元に
戻す展開が可能な折畳み構造に形成したものである。こ
のように、膜骨４に折畳み部１９を設けて折畳み構造に
した場合には、分割された短い構成部材に吊り荷重がか
かるので、膜骨４全体のたわみが生じることがないた
め、たわみに対する断面性能を低減することができ経済
性が向上する。そして、折り畳んだ膜骨４を、バランス
良く吊ることが可能となる。なお、図示しないが、膜骨
の上に膜材を展設する構造では、梁部材を折畳み構造に
することによって、梁部材を上方内側に折り曲げて膜骨
を露出させ、或いは梁部材を下方に折り曲げた後に膜材
をまくり上げて膜骨を露出させるので、膜材に孔を明け
ることなく索条を係合して膜骨を吊ることが可能とな
る。

【００１５】さらに、膜骨の強度向上、たわみ防止など
のために、膜骨構成部材間に傾斜状やリング状などの連
結部材を適宜設けてもよい。また、膜骨の全体形状は、
図２に例示する環状と放射状とを組合せた形状の他に、
屋根の形状や大きさなどに対応して、円弧状に渡したア
ーチ形状、略三角形を組合わせた蜂の巣形状、或いは略
矩形を組合せた格子形状などに形成してもよい。

【００１６】膜材５は、気密で強靭、かつ高耐食性を備
えた可撓性を有するシート体、例えば金属製のシート
体、或いは塩化ビニール樹脂等の合成樹脂材で形成した
膜材、若しくはポリエステル繊維やガラス繊維等の繊維
に塩化ビニール樹脂等の合成樹脂をコーティングした布
膜材のシート体などを用いて、全体を屋根内壁面に沿う
略円錐形状、或いは略球面のドーム形状などに形成す
る。１１は膜材５の上面に設けた固着片、１３は膜材５
の周縁部を側壁２上部内周壁に気密固着するために設け
た取付孔である。

【００１７】膜材５は固着片１１を用いて膜骨４へ緊張
状態で取付け、この膜材５は膜骨４に沿って外側に向か
って傾斜状態に支持される。このように膜材５は膜骨４
に緊張状態に張られ、かつ外側に傾斜しているので、使
用状態において、膜材５の上面、或いは膜材５の下面に
結露水が生じた場合でも、この結露水は膜骨４と膜骨４
の間の傾斜に沿って外側へ集まる。そして、この結露水
は膜材５の上面、或いは膜材５の下面に滞留させること
なく排水することが可能となり、付着結露水による腐食
発生の心配がなく防食性能が一層向上する。

【００１８】上記膜骨４付き膜材５を地上にて組立てる
場合には、低所で安全に組立作業を行うことができ、膜
材５は低所で作業性良く緊張状態に取付けることが可能
となる。この膜骨４付き膜材５は、図２の破線で示す索
条２０によって吊り上げる。この場合、膜骨４を折畳み
部１９で下方に折り曲げた状態とし、折り曲げた梁部材
１６は膜材５上面の固着片１１と係合することなく、中
間リング１７より外側に位置する膜材５の外周部は垂れ
下がった状態としている。このように、直径の大きな貯
槽の場合には、膜骨４付き膜材５は折り畳んだ状態で吊
るので重量バランスが安定し、安全に吊り作業を行うこ
とができる。なお、直径の小さな貯槽の場合には、たわ
みが小さいので膜骨４付き膜材５の全体を展開した状態
で吊り上げを行う。

【００１９】上記形成した膜骨４及び膜材５を、屋根３
に覆われた貯槽内部の底壁１上で組立て、吊り上げて屋
根３下方に取り付ける状況について、図３（ａ），
（ｂ）、乃至図４（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。

【００２０】２１は、貯槽内部の底壁１上を移動自在と
なるように配置した移動足場である。図３（ａ）に示す
ように、この移動足場２１を使用して、屋根３の内壁面
に吊り取付部７を固着し、その先端に滑車２２を取付け
て吊り上げ用の索条２０を懸架する。また、側壁２上部
内壁面に、取付ブラケット９、アンカーボルト１２を固
着する。なお、この側壁２上部内壁面近傍の形状は、図
１のように内側に張出した形状、図３乃至図４のように
内側に張出さない形状、或いは図示しないが内外両側に
張出した形状のものなどがあるが、いずれの場合にも同
様に適用できることは勿論である。

【００２１】次いで、図３（ｂ）に示すように、膜骨４
及び膜材５を屋根３に覆われた貯槽内部の底壁１上にて
組立てる。このように、貯槽内の底壁１上の低所で組立
てるので安全に作業を行うことができる。そして、索条
２０Ａの先端を膜骨４の吊り係合部８Ａに接続し、この
索条２０Ａを滑車２２Ａに係合し、また索条２０Ｂの先
端を膜骨４の吊り係合部８Ｂに接続し、この索条２０Ｂ
を滑車２２Ｂに係合する。

【００２２】図４（ａ）は、貯槽内部の底壁１上にウイ
ンチ、チェーンブロックなどの巻取機２３を設置して上
記組立てた膜骨４及び膜材５を吊り上げる状況を示す。
図４（ａ）に示すように、膜骨４は折畳み部１９で垂直
下方に折り曲げた状態とし、また外周部に位置する膜材
５は垂れ下がった状態とした場合には、膜骨４及び膜材
５はたわむことなく平均にバランス良く吊り上げること
ができるとともに、屋根３に及ぼす荷重を分散すること
が可能となる。そして、膜材５を貫通することなく索条
２０を斜め下方に延長することが可能となる。この索条
２０の先端を底壁１上の巻取機２３に接続する。この索
条２０を巻取機２３にて牽引することによって、膜骨４
及び膜材５を吊り上げて屋根３の下方へと移動する。こ
の吊り上げの際に、折り畳部１９で膜骨４を折り曲げ膜
体５を垂れ下げた状態としているので、索条２０が膜材
５に当たらないので膜材５を損傷することなく吊り上げ
ることができる。

【００２３】この図４（ａ）のように、底壁１に巻取機
２３を設置して吊り上げ作業を行う場合には、屋根３の
上に載って吊り作業をする必要がなく、屋根３の上での
作業荷重が低減され、低所で安全に作業することができ
る。なお、図示しないが、貯槽外部のクレーンなどを使
って屋根開口部上方から膜骨付き膜材を直接吊り上げる
場合には、屋根に吊り作業の荷重を負担させることがな
いので、作業荷重に対して屋根の耐久力を心配すること
なく施工することが可能となる。

【００２４】図４（ｂ）は、移動足場２１を用いて、上
記吊り上げた膜骨４及び膜材５を屋根３下方に取付けて
いる状況を示す。膜骨４の中央側の吊り係合部８Ａは、
屋根開口部から手を入れて吊り取付部７Ａに係合し、膜
骨４の外周側の吊り係合部８Ｂは、移動足場２１を使用
して吊り取付部７Ｂに係合する。そして、移動足場２１
上にて、折畳み部１９で折り曲げた膜骨４を上方に開
き、その先端取付部１１を取付ブラケット９に固着し、
さらに移動足場２１上にて、垂れ下がった膜材５の外周
部を展開し、その周縁部の取付孔１３をアンカーボルト
１２に固着する。このように、膜骨４及び膜材５は、移
動足場２１を用いて、中央から外側に向かって順次、作
業能率良く屋根３下方に取付けていくことができる。

【００２５】なお、図示しないが、貯槽外部の地上にて
膜骨付き膜材と屋根本体を組立て、或いは貯槽内で膜骨
付き膜材と屋根本体を組立て、貯槽外部に設置したクレ
ーンなどで持ち上げて貯槽上部、つまり側壁上端縁近傍
に固着する場合には、膜骨付き膜材及び屋根本体の周縁
部のみ側壁上端縁近傍に固着すればよいので、膜骨付き
膜材及び屋根本体の取付け作業をさらに簡単に行うこと
が可能となる。

【００２６】上述のように、貯槽上部の屋根３の下方に
膜骨４付き膜材５を設けた骨組膜貯槽は、屋根内壁面が
膜材５によって腐食ガスから遮断されるので、新設の貯
槽の場合には、内壁面への塗装などの防食対策の代わり
となる。そして、強靭で高耐食性を備えたシート材より
なる膜材５は、塗装などよりはるかに長期間の耐久性能
を有するので、塗装を施工した場合の再塗装や補修をす
る必要がなくなり、点検などのメンテナンスを簡単に行
うことが可能となる。また、万一屋根内壁面のコンクリ
ート片などが部分落下したとしても、膜骨４で展設され
た膜材５によって、しっかりと受け止め支えることがで
きる。また、既設の貯槽の場合には、従来のような手間
と経費のかかる補修塗装に替えて、膜骨４付き膜材５は
軽微な部材で安価に製作することができ、かつ作業性良
く安全に施工することができるので経済性に優れたもの
となる。そして、剥離した塗膜や錆、劣化して剥離した
コンクリート片などが貯蔵内容物に混入する心配もなく
なる。

【００２７】なお、図１乃至図４に示す実施形態例は、
膜骨４の下面に膜材５を設けた場合を示したが、膜骨の
上面、或いは膜骨の上下両面に膜材を設けるようにして
も良い。膜骨の上面に膜材を設ける場合には、膜骨は耐
食材を用いるか又は防食施工しておく。このように膜骨
の上面に膜材を傘状に被せる場合には、膜材を支え易い
上に、膜材の展設作業もやり易くなる。また、膜骨の上
下両面に膜材を設ける場合には、上下の膜材によって膜
骨を防食保護することができるとともに、二重構造の膜
材によって気密性及び耐久性をさらに向上させることが
可能となる。

【００２８】また、図１乃至図４に示す実施形態例は、
屋根形状が平面円形のドーム形状の事例を示したが、略
円錐形状や平板形状をした屋根、或いは角筒状側壁に設
ける各種形状の屋根を有する貯槽においても同様に、屋
根下方に緊張状態に形成した膜骨付き膜材を作業性良く
施工することが可能となり、耐食性を有する経済的な骨
組膜貯槽に形成することができる。

【００２９】さらにまた、図１乃至図４に示す実施形態
例は、コンクリート構造の貯槽の場合を示したが、鋼製
貯槽の場合においても、上記コンクリート構造の貯槽の
場合と同様に、上述の膜骨付き膜材を適用することがで
きることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】叙述の説明で明らかなように、この発明
に係る骨組膜貯槽は、膜骨へ膜材が緊張状態に張られて
いるので、結露水は膜材の垂れ下がった箇所に滞留する
ことなく、傾斜した膜骨と膜骨間の膜材の上、或いは膜
材の下を、外側に向かって集めて排水することが可能と
なり、付着結露水による腐食発生の心配がなく一層防食
性能が向上する。そして、膜材の荷重は膜骨に沿って分
散支持され、膜材の片寄りや荷重集中が生じないため、
膜骨付き膜材を平均に貯槽上部の屋根下方に安定支持
し、安全性と耐久性に優れた骨組膜貯槽となる。

【００３１】また、複数に分割した膜骨構成部材を連結
部を介して折畳み構造に形成した膜骨にあっては、分割
された短い構成部材で吊り荷重を支えてたわみが生じな
いため、膜骨のたわみに対する断面性能を低減すること
ができ経済性も向上する。そして、折畳み構造の折畳み
部外側の複数箇所から吊って斜め下方の底壁上に牽引す
る場合には、膜材に索条が当たることなく損傷されず安
全に吊り上げることができ、さらに、膜骨の上に膜材を
展設して吊る場合には、膜材に孔を明けることなく折り
畳んで、その外側から膜骨を吊り上げることが可能とな
る。このように、折畳み構造の折畳み部外側の複数箇所
から吊れば、屋根に与える荷重を分散し小さくし、安定
支持し安全に施工することが可能となる。

【００３２】また、上記骨組膜貯槽に設ける膜骨付き膜
材は、地上の低所で組立てと取付けを行うため、高所の
作業がなく安全に構築作業を行うことができる。そし
て、この膜骨付き膜材は、平均にバランス良く持ち上げ
ることができ、膜骨付き膜材を貯槽上部に固着する作業
は、作業性良く安全作業で施工することが可能となる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る骨組膜貯槽の実施形態例で、
一部を欠除し縦断面として示す説明図である。

【図２】 骨組膜貯槽に設ける膜骨及び膜材を、組立て
る状況を示す斜視説明図である。

【図３】 （ａ），（ｂ）は、図２の膜骨及び膜材を貯
槽内の底壁上で組立てる状況を示す側断面説明図であ
る。

【図４】 （ａ），（ｂ）は、図３に続いて、膜骨及び
膜材を吊り上げて取付ける状況を示す側断面説明図であ
る。

【図５】 従来の貯槽の一事例を示す側断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 底壁 ２ 側壁 ３ 屋
根 ４ 膜骨 ５ 膜材 ６ 気
層部 ７ 吊り取付部 ８ 吊り係合部 ９ 取
付ブラケット １０ 先端取付部 １１ 固着片 １２
アンカーボルト １３ 取付孔 １４ 押え金具 １５
センターリング １６ 梁部材 １７ 中間リング １８
連結部 １９ 折畳み部 ２０ 索条 ２１
移動足場 ２２ 滑車 ２３ 巻取機 ３１ 底壁 ３２ 側壁 ３３
屋根 ３４ 屋根内壁面 ３５ 貯蔵液体 ３６
気層部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 腐食性ガスを溶存した液体を貯蔵する貯
   槽であって、該貯槽上部の屋根下方に、膜材が膜骨によ
   って緊張状態に張られた膜骨付き膜材を設けたことを特
   徴とする骨組膜貯槽。
2. 【請求項２】 上記膜骨は、複数に分割した膜骨構成部
   材が連結部を介して折曲展開可能な折畳み構造に形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の骨組膜貯槽。
3. 【請求項３】 上記膜骨付き膜材は、地上にて組立て、
   吊り上げて貯槽上部に固着することを特徴とする請求項
   １又は２記載の骨組膜貯槽。