JP2010150839A

JP2010150839A - コンクリート製の貯水槽の補強構造

Info

Publication number: JP2010150839A
Application number: JP2008331522A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Masui; 龍也増井
Original assignee: Morimatsu Research Institution Co Ltd
Current assignee: Morimatsu Research Institution Co Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】簡単な構成によりコンクリート壁を補強することができるとともに、耐震強度を向上し、貯水量の低減を抑制することができるコンクリート製の貯水槽の補強構造を提供する。
【解決手段】貯水槽１１を構成する底壁１２及び側壁１３〜１６をコンクリート１７と鉄筋網１８とにより構成する。前記底壁１２の上面及び側壁１３〜１６の内面に対し、エポキシ樹脂系の接着剤２５によりステンレススチール製の補強パネル２６を接着する。各補強パネル２６の突合せ部を溶接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート製の貯水槽の補強構造に関する。

従来の鉄筋を埋設したコンクリート壁により構築された貯水槽は、地震発生時に破壊されないように設計されている。ところが、施工されてから長年月が経過すると、コンクリート壁の強度が低下し、耐振性が低下するという問題があった。又、コンクリートにクラックが生じると、貯水槽内の水がクラックを通して地下に漏出するという問題もあった。このため、図８に示すように、コンクリート３１の内部に鉄筋網３２を埋設したコンクリート壁３３の内面３３ａに複数の挿入孔３３ｂを形成し、各挿入孔３３ｂにアンカーピン３４を挿入固定する。一方、ステンレススチール製の補強パネル３５の裏面３５ａに複数のアンカーピン３６を溶接し、コンクリート壁３３の内面３３ａと、補強パネル３５の裏面３５ａとの間に生コンクリート３７を充填して、コンクリート壁３３と補強パネル３５とを連結する補強構造が採用されていた。

又、図示しないが、コンクリート壁に埋設された鉄筋網に対しアングル材を連結し、該アングル材の一部をコンクリート壁の表面に露出させ、この露出面に補強パネルを溶接するようにした補強構造も提案されている。

ところが、上記従来の貯水槽のコンクリート壁３３の補強構造は、コンクリート壁３３にアンカーピン３４を連結するとともに、補強パネル３５にアンカーピン３６を連結する必要があるので、補強作業が非常に面倒であるばかりでなく、部品点数が多くなり、材料コストを低減することができないという問題があった。又、コンクリート壁３３の内面３３ａと補強パネル３５の裏面３５ａとの間にコンクリート３７を充填するため、コンクリート壁３３と補強パネル３５との間隔が大きくなり、補強後のコンクリート壁３３全体の厚さＴが増大して、結果的に貯水槽の貯水能力が低下するという問題もあった。

前記コンクリート壁３３のコンクリート３１と補強パネル３５は、前記アンカーピン３４，３６及び生コンクリート３７によって連結されているが、その結合強度は高くはない。このため地震発生時において、図８の矢印で示すように外部衝撃がコンクリート壁３３に作用した場合に、前記生コンクリート３７による結合力が破壊されて、コンクリート壁３３の実質的な強度は前記コンクリート３１及び鉄筋網３２によってのみ分担される。このため、前記補強パネル３５による地震発生時のコンクリート壁３３を補強する機能は、殆ど期待できず、耐震強度を向上することができないという問題があった。

又、アングル材を用いるコンクリート壁の補強構造は、鉄筋網にアングル材を溶接により連結しなければならないので、部品点数が増えて施工作業が面倒であるという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、構造を簡素化することができるとともに、耐震強度を向上することができ、さらに貯水量の低減を抑制することができるコンクリート製の貯水槽の補強構造を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、鉄筋網を埋設したコンクリート壁により構築された貯水槽のコンクリート壁の内面に接着剤によりステンレススチール製の補強パネルを接着したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記接着剤はエポキシ樹脂系接着剤であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記補強パネルの裏面には、接着剤の接着面積を増大させるために粗面加工されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記補強パネルの材質はＪＩＳ規格のマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼のなかからいずれか一種を選択したものであることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記補強パネルの端縁にはフランジ部が設けられ、互いに接合される補強パネルは、そのフランジ部の先端縁を溶接部によって連結することにより連結されていることを要旨とする。

本発明によれば、コンクリート壁の外面に接着剤により補強パネルを接着する構成のため、補強構造を簡素化することができるとともに、耐震強度を向上することができ、さらにコンクリート壁の厚さ寸法の増加を抑制して、貯水量の低減を防止することができる。

以下、本発明を具体化した貯水槽の一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
この実施形態の貯水槽１１は、コンクリート製の底壁１２と、コンクリート製の４つの側壁１３〜１６によって、有底四角筒状に構築されている。前記底壁１２は、コンクリート１７と鉄筋網１８とにより構成されている。前記鉄筋網１８は多数本の縦鉄筋１９と多数本の横鉄筋２０を碁盤目状に溶接によって連結することにより製造されている。前記底壁１２には上下二箇所に鉄筋網１８が所定の間隔をおいて埋設され、両鉄筋網１８は多数本の連結鉄筋２１の両端部を縦鉄筋１９又は横鉄筋２０に溶接することによって連結されている。

前記側壁１３〜１６もコンクリート１７と、内外二箇所に埋設された鉄筋網１８と、両鉄筋網１８を連結する連結鉄筋２１とによって構成されている。
前記底壁１２の上面には接着剤２５によってステンレススチール製の複数枚の補強パネル２６が接着されている。同様に前記側壁１３〜１６の内面には、接着剤２５によってステンレススチール製の複数枚の補強パネル２６が接着されている。前記補強パネル２６は図１及び図２に示すように四角形状に形成され、補強パネル２６の突き合わせされた端縁は、図示しないが溶接部によって連結されている。コンクリート１７の表面に接着剤２５を塗布した後、該接着剤２５に補強パネル２６が接着されている。前記側壁１３〜１６側の補強パネル２６は、側壁１３〜１６の表面から補強パネル２６を所定の隙間をおいて配設した後、前記隙間に接着剤２５を流し込んでコンクリート１７と補強パネル２６を接着剤２５により接着するようにしてもよい。

この実施形態において、前記コンクリート１７は、セメント、骨材（砂や砂利等）、水、混和材及び（化学）混和剤により成型された普通のコンクリートである。又、前記接着剤２５として、コンクリート１７と補強パネル２６のそれぞれの材料に対して、共に接着力に優れたものが用いられている。この一例として、エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂系接着剤(Epoxy resin adhesives) を用いている。さらに、補強パネル２６として、ＪＩＳ規格のマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼のうちのいずれか一種を用いている。

前記のより構成された貯水槽１１の上部には、図示しないが鉄筋コンクリート製の蓋壁が構築され、該蓋壁には水の供給と排出を行うポンプが配設されている。
上記実施形態の貯水槽１１によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、前記側壁１３〜１６の内面に接着剤２５を介して補強パネル２６を接着するのみの補強構造であるため、図３に示すように側壁１３〜１６のそれぞれの厚さＴ寸法はそれほど増加することがなく、貯水槽１１の貯水容量の低減を防止することができる。

（２）上記実施形態では、前記側壁１３〜１６のコンクリート１７の内部に二箇所に鉄筋網１８を埋設し、それらの内面に新たに開発された接着剤２５によって補強パネル２６を接着したので、コンクリート１７と補強パネル２６を強固に連結することができる。このため、前記補強パネル２６があたかも２つの前記鉄筋網１８に加えて第３の鉄筋網と同様の機能を発揮することになり、全体の鉄筋網１８の埋設領域Ｌが広くなって、図３に矢印で示すように地震発生時に水平方向から側壁１３〜１６の内側に向かって作用する外力に対抗することができる。この結果、貯水槽１１の耐震強度を向上することができる。

（３）上記実施形態では、貯水槽１１の内面全域にわたってステンレススチール製の補強パネル２６を装着したので、コンクリート１７に亀裂が生じても、貯水槽１１内の水が外部に漏出するのを防止することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図４に示すように、互いに接合される補強パネル２６の端縁を互いに重ね合わせて溶接部２７により連結するようにしてもよい。

・図５及び図６に示すように、互いに接合される補強パネル２６の上下両端縁にフランジ部２６ａを直角に折り曲げ形成し、フランジ部２６ａを上下に重ね合わせてその先端縁を溶接部２７により連結するようにしてもよい。又、図７に示すように補強パネル２６の左右両側端縁にもフランジ部２６ｂを直角に折り曲げ形成し、互いに接触されたフランジ部２６ｂの先端縁を溶接部２７により連結するようにしてもよい。

上記実施形態では、前記フランジ部２６ａ，２６ｂによって溶接部２７が接着剤２５から離隔されるので、溶接作業時に発生する熱が接着剤２５に伝わり難くなり、接着剤２５の熱劣化を防止することができる。又、接合されたフランジ部２６ａによって補強パネル２６の剛性が向上し、耐震強度を高めることができる。

・前記補強パネル２６の内面に対し接着面積を増大させるための例えば細かい凹凸、溝、突条等を形成して、全体として粗面に形成してもよい。
・前記接着剤２５として、特開２００５−２５５７１２号公報に開示されたものを用いてもよい。この接着剤は、少なくとも、ポリエ−テル系ポリオ−ル及びポリエステル系ポリオ−ルを必須成分とする活性水素含有基を有する化合物（ｘ）とイソシアネ−ト基含有化合物（ｙ）とを反応させて得られる分子末端にイソシアネ−ト基を有するウレタンプレポリマ−（Ａ）と、イソシアネ−ト基と室温では反応しない、沸点が２４０℃を越える、室温で液状の化合物（Ｂ）を必須成分とすることを特徴とする無溶剤型１液湿気硬化性ポリウレタン樹脂組成物により組成されている。

・前記貯水槽１１を有底円筒状、楕円筒状、三角筒状、五角筒状、六角筒状等に形成してもよい。
・前記コンクリート１７として、高強度コンクリートを用いてもよい。

・前記鉄筋網１８をコンクリート１７の一箇所に埋設したり、三箇所以上に埋設したりしてもよい。

コンクリート製の貯水槽の補強構造の縦断面図。貯水槽の平面図。側壁の部分拡大縦断面図。この発明の貯水槽の別の実施形態を示す部分拡大縦断面図。この発明の貯水槽の別の実施形態を示す部分拡大縦断面図。図５に示す貯水槽に用いられる補強パネルの斜視図。図５に示す貯水槽に用いられる別の補強パネルの斜視図。従来の貯水槽の補強構造を示すコンクリート側壁の部分縦断面図。

符号の説明

１１…貯水槽、２５…接着剤、２６…補強パネル、２６ａ，２６ｂ…フランジ部、２７…溶接部。

Claims

鉄筋網を埋設したコンクリート壁により構築された貯水槽のコンクリート壁の内面に接着剤によりステンレススチール製の補強パネルを接着したことを特徴とするコンクリート製の貯水槽の補強構造。
請求項１において、前記接着剤はエポキシ樹脂系接着剤であることを特徴とするコンクリート製の貯水槽の補強構造。
請求項１又は２において、前記補強パネルの裏面には、接着剤の接着面積を増大させるために粗面加工されていることを特徴とするコンクリート製の貯水槽の補強構造。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記補強パネルの材質はＪＩＳ規格のマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼のなかからいずれか一種を選択したものであることを特徴とするコンクリート製の貯水槽の補強構造。
請求項１〜４のいずれか一項において、前記補強パネルの端縁にはフランジ部が設けられ、互いに接合される補強パネルは、そのフランジ部の先端縁を溶接部によって連結することにより連結されていることを特徴とするコンクリート製の貯水槽の補強構造。