JP2002179185A - 縦パネルからなる鋼製タンクとその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現地作業を容易化して工期短縮を図り、且つ
高い溶接品質を確保し、さらに美観に優れた低コストな
鋼製タンクの構造とその構築方法を提供する。 【解決手段】 平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニ
ュラープレート２が溶接により固着され、且つ左右端部
の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材３を設けたプレハブ
製作の縦パネル１が円周方向に多数立設され、隣接する
縦パネル１、１の左右端部同士が溶接接合され、且つ前
記アニュラープレート２が底板７と溶接接合されている
ことを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンクおよびそ
の構築方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上水道、農業用水
・工業用水等の液体を貯留する円筒型の鋼製タンクの構
造及びその構築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上水道、農業用水・工業用水等の液体を
貯留する大型の円筒型鋼製タンクは、通常、底板、側板
で構成されており、農業用水や工業用水の貯水タンク
は、屋根なしもあるが、上水道用貯水タンクとして使用
されるものは屋根が設けられている。

【０００３】（従来技術１）従来の円筒型鋼製タンクの
一般的なものは、図１７に示すような鉛直及び周方向を
複数に分割した円弧状パネル２０を、版縦方向の溶接先
が揃わないようにレンガ積み状に配設して複数段溶接接
合して側版を構築した構造のものが多い。

【０００４】この円筒タンクの構築方法は、底板および
アニュラプレートを配列・溶接後、その外周上に円筒タ
ンクの完成形の曲率で曲形成した円弧状パネル２０を数
段にわたりレンガ積み状（千鳥状）に配列・溶接して行
なわれる。この従来法は、円弧状パネル数が多く、しか
も現地溶接箇所数が多いため長い工期を要する課題があ
った。また、円弧状パネル２０の周方向溶接２１ａと縦
方向溶接２１ｂが交差するＴクロス溶接部２２が多数存
在し、溶接品質を確保するのが難しい課題があった。

【０００５】（従来技術２）また、特開平８−１３３３
８４に開示されている鋼製タンクは、図１８に示すよう
に、周方向に適宜間隔を置いて支柱２３を配列し、各支
柱２３間に円弧状に湾曲させた金属製の側板パネル２４
を固定したものである。この鋼製タンクは、組立て部品
数が少なく施工を簡素化するとともに支柱２３の設置に
よって、タンク側壁の強度を向上させることができると
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術１は、前
述のように長い工期を要すること、溶接品質を確保する
のが難しいことに加えて、周方向溶接線２１ａの水平溶
接ビード形状が悪いため美観を損なう課題もあった。

【０００７】また、従来技術２は、側板パネル２４を少
なくして現地作業の工期を短縮する事はできるが、タン
クの設計において、周方向が剛性の異なる薄板と支柱２
３で構成しているため、支柱部にタンクの内水圧による
曲げ応力が生じてしまうとともに、屋根部の上載荷重等
を剛性の高い支柱２３に負担させることになるため、支
柱２３に応力が集中し、断面剛性の高い支柱部材を用い
る必要が生じてタンク全体の鋼材重量が大きくなる課題
があった。

【０００８】特にステンレス製のタンクでは、アングル
や角パイプからなる支柱材として高価なステンレス材を
用いることになるためコスト高になる課題もあった。ま
た、ステンレス製のタンクでは、溶接部周辺が変色して
美観を損なうため、従来は酸洗処理を行っていたが、作
業が容易でなく、且つ酸洗処理した廃液処分に困ってい
た。

【０００９】本発明は、上記のような従来の課題を解消
して、現地作業を容易化して工期短縮を図り、且つ高い
溶接品質を確保し、さらに美観に優れた低コストな鋼製
タンクの構造とその構築方法を提供することを目的とし
たものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１の縦パネ
ルからなる鋼製タンクにおいては、平板又は湾曲した方
形鋼板の下端にアニュラープレート２が溶接され、且つ
左右端部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材３を設けた
プレハブ製作の縦パネル１が円周方向に多数立設され、
隣接する縦パネル１、１の左右端部同士が溶接接合さ
れ、且つ前記アニュラープレート２が底板７と溶接接合
されている。

【００１１】（２）請求項２の発明においては、請求項
１の発明において、前記縦パネル１の上端に沿って屋根
材８を固定するトップリング４を溶接した。

【００１２】（３）請求項３の発明においては、請求項
１または請求項２に記載の発明において、ステンレス鋼
板製の鋼製タンクにおいて、各縦パネル１に設けた仮止
部材３に縦溶接線９を隠す化粧材６を取付けた。

【００１３】（４）請求項４の発明においては、請求項
３の発明において、ステンレス鋼板製の鋼製タンクにお
いて、周溶接線１０を隠す位置に目隠兼用のウィンドガ
ーダー５を設けた。

【００１４】（５）請求項５の縦パネルからなる鋼製タ
ンクの構築方法においては、平板又は湾曲した方形鋼板
の下端にアニュラープレート２が溶接され、且つ左右端
部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材３を設けたプレハ
ブ製作の縦パネル１を多数準備しておき、以下〜の
手順で順次築造する。 まず、整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底板鋼
板を並べて溶接接合し、底板７を設置する。 次いで、工場等でプレハブ製作した前記縦パネル１の
１枚目を、その左右端部の仮止部材３に仮設補剛材１１
を固定具３ｂで仮止めした状態で吊り上げ、所定位置に
立設する。 続いて、２枚目の縦パネル１を既設の縦パネル１に隣
接して同様な手段で立設し、仮設補剛材１１を取外し
て、各縦パネル１の端部の仮止部材３を連結具３ａで連
結する。 以下、順次３枚目以降の縦パネル１を同様な手段で立
設し、端部の仮止部材３を連結具３ａで連結し、全ての
縦パネル１の仮止部材３を連結した状態で立設を完了す
る。 次に各縦パネル１の端部同士を溶接し、その後、底板
７とアニュラープレート２を溶接する。なお、縦パネル
１にウィンドガーダーを備えたものは、隣接する縦パネ
ルのウィンドガーダー５の端部と溶接接合する。

【００１５】（６）請求項６の発明においては、請求項
５の鋼製タンクの構築方法における前記タンクの築造手
順の後、縦パネル１の左右端部の仮止部材３に化粧材
６を取付けて縦溶接線９を隠す手順を加えた。

【００１６】（７）請求項７の発明においては、請求項
５または請求項６の鋼製タンクの構築方法において、タ
ンク設置場所の地上にて、プレハブ製作した前記縦パネ
ル１を複数枚溶接接合して大ブロック化して築造する。

【００１７】（発明のポイント）本発明は、現地組立て
のパネル数を少なくして作業量を軽減するために周方向
を多数に分割した縦パネル１を溶接接合して円筒タンク
を構築することとした。また、タンクを構成するパネル
を縦パネル１としているため現地において周方向の横向
き溶接作業をなくし、溶接品質確保が難しいＴクロス溶
接部２２が生じないようにし、且つ美観の悪い水平溶接
ビードの形成をなくした。

【００１８】タンクの側板は縦パネル１の端部を突合せ
溶接して均一厚さのリング状にしているため、前記従来
技術（２）におけるような支柱部に生じる集中応力の問
題がない。

【００１９】なお、後述するステンレス製タンクにおい
て、現地溶接部を隠すように化粧材６を設けたものは、
溶接部の美観を目的としたもので、仮止部材３に剛性の
小さい断面コの字状の化粧材６を数カ所連結具３ａで固
定している程度であるため、前記従来技術（２）におけ
る支柱２３とは異なり、タンク側板の圧縮・曲げ剛性に
変化を与えるものではない。

【００２０】また、縦パネル１は、アニュラープレート
２や目隠し兼用ウィンドガーダー５を工場等で溶接した
プレハブ製作としているため、高い応力が生じる側板と
アニュラプレートの溶接部を容易に高品質で溶接できる
こととした。また、縦パネル１の上端にトップリング４
をプレハブ溶接したものは、屋根付きタンクにおいて、
現地におけるトップリング４の上向き溶接作業を回避し
て、溶接作業の容易化と品質確保を図ることができる。

【００２１】また、縦パネル１の左右端部に設けた仮止
部材３によって、タンク築造時の仮付溶接を省くことが
でき、縦パネル組立て作業を容易にして作業効率を向上
させた。縦パネル１を現地にて複数接合して大ブロック
化すれば、さらに作業効率を高めることができる。ま
た、タンク材料としてステンレスを用いた鋼製タンクに
おいて、前記仮止部材３を利用して現地（場）溶接部を
隠すように化粧材６を設けたものは、ステンレス溶接部
周辺の変色外観不良を隠して、タンク全体をステンレス
の光沢とし、美観を呈する事が出来る。また、ステンレ
ス溶接部の酸洗処理を行なう場合の廃液処分の問題を解
消できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明をステ
ンレス材を用いた上水道用の屋根付きの貯水タンクに適
用した実施形態の一部横断平面図と側面図である。図３
はタンクを構成する状態の縦パネルの断面図、図４は縦
パネルの斜視図である。

【００２３】本発明の鋼製タンクは、図１および図２に
示すように、周方向をトラックやトレーラー等で運搬可
能な大きさに分割した湾曲した方形鋼板からなる多数の
縦パネル１を、円形状に溶接接合して側板（周側板）が
形成され、各縦パネル１の下端に工場等でプレハブ溶接
されたアニュラープレート２が底板７に溶接により接合
されて構築されている。また、タンク側板の縦パネル溶
接部外周には、縦溶接線９に沿って固定されたボルト孔
付の仮止部材３に、断面コの字状の化粧材６が取付けら
れており、側板上部のステンレス板相互の周溶接線１０
に沿って周方向に溝型の目隠し材兼用ウインドガーダー
５が溶接固定されている。さらに、タンク上には屋根骨
８ａと屋根板８ｂからなるドーム状屋根材８が設置され
ている。

【００２４】図３は縦パネル１を溶接接合して形成した
側板の一部を切り出した横断面図であって、隣接する縦
パネル１の左右端部およびアニュラープレート２が突合
わせ溶接され、アニュラープレート２は底板７に重ね溶
接されている。縦パネル１の左右端溶接部９の外側に
は、ウインドガーダー嵌設用凹部６ａを備えた断面コの
字状の化粧材６がボルト連結具３ａによって仮止部材３
に固定されている。

【００２５】図４は本発明に係る縦パネル１の斜視図で
ある。縦パネル１は可搬可能な大きさに分割されたタン
ク曲率に合わせて湾曲した方形鋼板で下端にアニュラー
プレート２が溶接により固着され、左右端部には鉛直方
向に間隔をおいて仮止部材３が溶接により固定されてい
る。また、パネル上部のステンレスの周溶接線１０に沿
って溝型の目隠し材兼用ウインドガーダー５が溶接固定
されている。さらに、パネル上端に沿って屋根材を支え
る所定幅のトップリング４が溶接されている。

【００２６】この縦パネル１は、工場や現地の製作ヤー
ドでプレハブ製作される。特に縦パネル下端のアニュラ
ープレート２の固定部は、最も応力が集中する部分であ
るため、十分な品質管理のもとで製作容易プレハブ製作
としたほうが有利となる。また、トップリング４を立設
状態で現地溶接（現場溶接）するには、上向き溶接とな
り溶接作業が困難で品質確保が難しくなる問題も解消で
きる。

【００２７】左右端部に設けた仮止部材３は、タンク築
造時に縦パネル１を立設保持する際の仮止め、およびス
テンレス溶接線周辺を隠す化粧材６の取付け部材として
用いられる。また、縦パネルの立設施工時の変形を防止
するための仮設補剛材１１を取付ける部材として利用す
ることもできる。６は仮止部材３に取付けられる縦溶接
線９を隠す断面コの字状のボルト挿通孔付化粧材６であ
る。

【００２８】図５は縦パネル左右端を溶接した縦溶接線
９に沿って溶接による変色域を隠す化粧材６の取付け断
面図である。９ａは突合せ溶接時の裏当て材であって、
設けない場合もある。

【００２９】また、図６はパネル上部のステンレスの周
溶接線１０に沿って溶接固定されている溝型の目隠し材
兼用ウインドガーダー５を示す図で、図７は目隠し材兼
用ウインドガーダー５と前記化粧材６との交差部を示す
ものである。

【００３０】なお、溶接線９，１０の目隠し用化粧材６
および目隠し材兼用ウインドガーダー５の内部は、溶接
部周辺に塗装したり、剛性を高めない程度の軟らかい充
填材、例えば発泡ウレタンや発泡モルタル等を充填して
耐食性を確保するようにしてもよい。

【００３１】上記実施形態は、屋根付きの円筒タンクを
示したが、屋根なしに適用することもできる。この場合
は、トップリング４は不要となる。また、タンク材料と
して普通鋼板を使用し塗装する場合は、溶接線９の目隠
し用化粧材６は不要となり、仮止部材３は、タンク構築
時の縦パネル１仮止め、または縦パネル１を吊上げ時の
仮設補剛材１１の固定部材として使用することになる。

【００３２】図８〜図１２は、本発明に係る鋼製タンク
の構築方法の手順を示す斜視図であり、図１３（ａ）〜
（ｅ）はタンク構築途中の縦パネル端溶接接合部の断面
図である。

【００３３】本発明の鋼製タンクの築造は、以下の
（１）〜（７）の手順で順次行なう。 （１）まず、整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底
板鋼板を並べて溶接接合し、底板７を設置する。工場等
でプレハブ製作した前記縦パネル１を搬入しておく。こ
の際、縦パネル１を底板７上に花びら状（放射状）に展
開して配置しておくと、縦パネル１の立設作業を容易に
できる。

【００３４】（２）次に、現地に搬入されている前記縦
パネル１の1枚目を、その左右端部の仮止部材３に変形
防止用の仮設補剛材１１の一端側をボルト・ナット等の
固定具３ｂで仮止めした状態で吊り上げ、所定位置に立
設する。（図８参照）

【００３５】前記仮設補剛材１１は、図１４のように、
溶接部を目隠しする化粧材６を兼用して、その一側面板
１１ａの内面を縦パネル１に設けた仮止部材３の外面に
当接して固定具３ｂで固定するか、または図１５のよう
な縦パネル１に間隔をおいて設けられた仮止部材３のピ
ッチにボルト孔を設けたＬ型鋼等を使用する。

【００３６】（３）２枚目の縦パネル端を既設の縦パネ
ル端に隣接して同様な手段で立設し、仮設補剛材１１を
取外して縦パネル１の端部を突き合わせて仮止部材３を
ボルトナット等の連結具３ａで連結する。（図９参
照）、（図１３ａ，図１３ｂ参照）

【００３７】（４）以下、順次３枚目以降の縦パネル１
を同様な手段で立設し、周方向に隣り合う縦パネル１の
端部の仮止部材３相互を連結具３ａで連結し、全ての縦
パネル１を仮止部材３を連結した状態で立設完了する。
（図１０参照）、（図１３ｂ参照）

【００３８】（５）次に各縦パネル１の突合わせ端部を
溶接し、その後、隣接するアニュラープレート２同士を
溶接し、その後アニュラープレート２と底板７を重ね溶
接する。なお、縦パネル１にウィンドガーダー５を備え
たものは、図１６の如く隣接する縦パネル１のウィンド
ガーダー５の端部との間に、前記ウィンドガーダー５と
同じ断面形状で裏当て金用切り欠き部を備えた接合片５
ａを挟み込んで溶接接合する。（図１０参照）、（図１
３ｃ参照）

【００３９】普通鋼を用いた屋根なしの塗装タンクの場
合は、仮止部材３を切断撤去した後、塗装を施し完成す
る。

【００４０】（６）ステンレス材を用いたタンクの場合
は、仮止部材３を連結した連結具３ａを一旦取り外した
後、化粧材６を対向する仮止部材３を囲むようにセット
して、仮止部材３に、前記化粧材６と前記各仮止部材３
の透孔に挿通したボルト・ナット等の連結具３ａで固定
する。（図１１参照）、（図１３ｄ、図１３ｅ参照）

【００４１】（７）屋根突きタンクの場合は、屋根材８
を設置する。図１２、図１３ｅは完成状態のタンク側板
の一部切取り斜視図および化粧材取付け断面図である。

【００４２】なお、前記（２）（３）の手順において、
プレハブ製作した前記縦パネル１をタンク設置場所の地
上にて複数枚溶接接合して大ブロック化したものを、吊
り上げて立設するようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明は以下のような効果を奏する。 本発明は、プレハブ製作の縦パネルを用いて鋼製タン
クを構築するため、現地組立てのパネル数を少なくして
作業量を軽減できる。また、周方向の横向き溶接作業を
なくし、溶接品質確保が難しいＴクロス溶接部が生じな
いようにし、且つ美観の悪い水平溶接ビードの形成をな
くした。

【００４４】タンクの側板は、縦パネル端部を突合せ
溶接して均一厚さのリング状にしたものとしているた
め、前記従来技術（２）における支柱部の集中応力発生
の問題がない。

【００４５】また、縦パネルはアニュラープレートや
ウィンドガーダーを工場等で溶接したプレハブ製作とし
ているため、高い応力が生じる側板とアニュラプレート
の溶接部を容易に高品質で溶接できる。また、縦パネル
の上端にトップリングをプレハブ溶接したものは、屋根
付きタンクにおいて現地におけるトップリングの上向き
溶接作業を回避して、溶接作業の容易化と品質確保を図
ることができる。

【００４６】また、縦パネルの左右端部に設けた仮止
部材によって、タンク築造時の仮付溶接を省くことがで
き、縦パネル組立て作業を容易にして作業効率を向上さ
せることができる。

【００４７】さらに、縦パネルを現地にて複数接合し
て大ブロック化すればさらに作業効率を高めることがで
きる。また、タンク材料としてステンレスを用いた鋼製
タンクにおいて、前記仮止部材を利用して現地溶接部を
隠すように化粧材を設けたものは、ステンレス溶接部周
辺の変色外観不良を隠してタンク全体をステンレスの光
沢とし、美観を呈する事が出来る。またステンレス溶接
部の酸洗処理を行なう場合の廃液処分の問題を解消でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るステンレス材を用いた
屋根付き鋼製タンクの一部横断平面である。

【図２】図１に示すタンクの側面図である。

【図３】縦パネルを溶接接合した一部断面図である。

【図４】本発明に係る縦パネルの斜視図である。

【図５】化粧材を取付けた横断面図である。

【図６】溶接部目隠し兼用ウインドガーダーを取り付け
た断面図である。

【図７】溶接部目隠し兼用ウインドガーダーと化粧材交
差部を示す断面図である。

【図８】本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。

【図９】本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。

【図１０】本発明の鋼製タンク構築方法の手順例であ
る。

【図１１】本発明の鋼製タンク構築方法の手順例であ
る。

【図１２】本発明の鋼製タンク構築方法の手順例であ
る。

【図１３】（ａ）〜（ｅ）本発明の鋼製タンク構築方法
の手順における縦パネル溶接部断面図である。

【図１４】縦パネルの立設時使用する変形防止用仮設補
剛材（化粧材兼用）である。

【図１５】縦パネルの立設時使用する変形防止用仮設補
剛材（Ｌ型鋼）である。

【図１６】ウィンドガーダー接合図である。

【図１７】従来例１の鋼製タンク斜視図である。

【図１８】従来例２の鋼製タンク斜視図である。

【符号の説明】

１ 縦パネル ２ アニュラープレート ３ 仮止部材 ３ａ 連結具（ボルトナット） ３ｂ 固定具（ボルトナット） ４ トップリング ５ 目隠し兼用ウィンドガーダー ５ａ 接合片 ６ 化粧材 ７ 底板 ８ 屋根材 ８ａ 屋根骨 ８ｂ 屋根板 ９ 縦溶接線 ９ａ 裏当て材 １０ 周溶接線 １１ 仮設補剛材 ２０ 円弧状パネル ２１ 周方向溶接線 ２２ Ｔクロス溶接部 ２３ 支柱 ２４ 側板パネル

フロントページの続き (72)発明者 伊沢 裕樹 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 川口 周作 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 3E070 AA03 AA05 AB02 DA01 KA01 KB02 KC01 LA06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニ
   ュラープレートが溶接により固着され、且つ左右端部の
   鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材を設けたプレハブ製作
   の縦パネルが円周方向に多数立設され、隣接する縦パネ
   ルの左右端部同士が溶接接合され、且つ前記アニュラー
   プレートが底板と溶接接合されていることを特徴とする
   縦パネルからなる鋼製タンク。
2. 【請求項２】 前記縦パネルには、さらにその上端に沿
   って屋根材を固定するトップリングが溶接により固着さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の縦パネルから
   なる鋼製タンク。
3. 【請求項３】 鋼製タンクの構成材料がステンレス鋼板
   であって、各縦パネルに設けた仮止部材に縦溶接線を隠
   す化粧材を取付けたことを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の縦パネルからなる鋼製タンク。
4. 【請求項４】 周方向溶接線に沿って目隠兼用のウィン
   ドガーダーが設けられていることを特徴とする請求項３
   記載の縦パネルからなる鋼製タンク。
5. 【請求項５】 平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニ
   ュラープレートが溶接され、且つ左右端部の鉛直方向の
   適宜間隔毎に仮止部材を設けたプレハブ製作の縦パネル
   を多数準備しておき、以下（１）〜（５）の手順で築造
   することを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンクの構
   築方法。 （１）整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底板鋼板
   を並べて溶接接合し、底板を設置する。 （２）工場等でプレハブ製作した前記縦パネルの１枚目
   を、その左右端部の仮止部材に仮設補剛材を仮止めした
   状態で吊り上げ、所定位置に立設する。 （３）２枚目の縦パネルを既設の縦パネルに隣接して同
   様な手段で立設し、仮設補剛材を取外して、各縦パネル
   の端部の仮止部材相互を連結具で連結する。 （４）以下、順次３枚目以降の縦パネルを同様な手段で
   立設すると共に、端部の仮止部材を連結具で連結し、全
   ての縦パネルの仮止部材を連結した状態で立設を完了す
   る。（５）次に各縦パネルの端部を溶接し、その後、底
   板とアニュラープレートを溶接する。なお、縦パネルに
   ウィンドガーダーを備えたものは、隣接する縦パネルの
   ウィンドガーダーの端部と溶接接合する。
6. 【請求項６】 前記請求項５の築造手順（５）の後、縦
   パネルの左右端部の仮止部材に化粧材を取付けて端部溶
   接線を隠す手順を加えたことを特徴とする縦パネルから
   なる鋼製タンクの構築方法。
7. 【請求項７】 タンク設置場所の地上にて、プレハブ製
   作した前記縦パネルを複数枚溶接接合して大ブロック化
   したものを、吊り上げ立設して築造することを特徴とす
   る請求項５又は請求項６に記載の縦パネルからなる鋼製
   タンクの構築方法。