JP2014073852A - タンク本体固定装置及びタンク本体固定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】油タンク等に適した、特に既設の油タンク等に容易に適応可能なタンク本体固定装置を提供する。
【解決手段】タンク本体T2のアニュラプレートT23をタンク本体T2の側板T22の外側において押さえる押さえ部2と、上記アニュラプレートT23の外側において上記押さえ部2と接続され、上記押さえ部2を固定するアースアンカ4とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、タンク本体固定装置及びタンク本体固定方法に関するものである。
例えば、特許文献1〜3に示すように、LNG(Liquefied Natural Gas)等を貯蔵する低温タンクの内槽は、アンカーストラップ等の固定装置によって基礎部に対して固定されている。一方、重油や化学薬品等を貯蔵する大型のタンク(以下、油タンク等)では、液体を収容するタンク本体は、一般的に基礎部に対して載置されているのみである。ただし、大震災に伴う防災意識の高まりから、これらのタンク本体が津波によって流されない対策を施すことが望まれている。
特開2010−144864号公報 特開2011−64297号公報 特開2009−275896号公報
特許文献1〜3に記載された固定装置は、LNG等を貯蔵することによる大きな熱変形が生じる内槽を固定するのに適した構造である。このため、これらの固定装置は、必ずしも油タンク等のタンク本体を固定するために適した構造ではない。
また、震災時の被害を最小限に抑えるためには、出来る限り既設の油タンク等に対して津波で流されないための対策を施す必要がある。このため、油タンク等のタンク本体を固定する固定装置は、既設の油タンクに対して容易に増設できる構造である必要がある。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、油タンク等に適した、特に既設の油タンク等に容易に適応可能なタンク本体固定装置及び固定方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、タンク本体固定装置であって、タンク本体のアニュラプレートをタンク本体の側板の外側において押さえる押さえ部と、上記アニュラプレートの外側において上記押さえ部と接続され、上記押さえ部を固定するアースアンカとを備える。
上記タンク本体固定装置は、上記アースアンカの外側に設置されると共に上記アニュラプレートの上面と同じ高さに設定された上記押さえ部支持面を有する高さ調節手段を備えても良い。
上記タンク本体固定装置は、高さ調節手段に加えて、上記高さ調節手段を下方から支持する支持台を有しても良い。
上記タンク本体固定装置において、上記アースアンカは、上記押さえ部側の端部が上記タンク本体の外側を向くように傾斜配置されるアースアンカケーブルと、上記アースアンカケーブルを土台に固定するグラウトとを備えても良い。
本発明の第2の態様は、タンク本体固定方法であって、タンク本体の側板の外側に、タンク本体のアニュラプレートを押さえる押さえ部を設置する工程と、上記アニュラプレートの外側に、上記押さえ部を固定するアースアンカを設置する工程とを有する。
このような本発明によれば、アニュラプレートは、押さえ部によって側板の外側から押さえられる。また、押さえ部は、アースアンカによって固定される。つまり、本発明によれば、簡易な構造でタンク本体を固定することができる。また、本発明によれば、タンク本体は、タンク本体の外側に対して押さえ部及びアースアンカを設置することで固定される。つまり、本発明は、タンク本体の外側での作業のみでタンク本体を固定することができ、既設のタンク本体の固定に適している。このように、本発明は、特に既設のタンク本体を容易に固定することができるという効果を奏する。
本発明の第1実施形態のタンク本体固定装置及び油タンクの概略構成を模式的に示す図であり、(a)はタンク本体固定装置及び油タンクの平面図であり、(b)はタンク本体固定装置及び油タンクの一部の縦断面図である。 本発明の第1実施形態のタンク本体固定装置の設置方法を説明するための説明図である。 本発明の第1実施形態のタンク本体固定装置の設置方法を説明するための説明図である。 (a)は第2実施形態のタンク本体固定装置と油タンクとを模式的に示す縦断面図であり、(b)は本第2実施形態のタンク本体固定装置と油タンクの一部の縦断面図である。 (a)は第2実施形態のタンク本体固定装置が備えるブロックの斜視図であり、(b)は第2実施形態のタンク本体固定装置が備えるブロックの変形例を示す断面図である。 本発明の第1実施形態のタンク本体固定装置の変形例を示す断面図である。
以下、図面を参照して、本発明に係るタンク本体固定装置及びタンク本体固定方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺は、適宜変更されている。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のタンク本体固定装置1及び油タンクTの概略構成を模式的に示す図である。図1において、(a)は、タンク本体固定装置1及び油タンクTの平面図である。図1において、(b)は、タンク本体固定装置1及び油タンクTの一部の縦断面図である。
油タンクTは、基礎部T1と、タンク本体T2とを備えている。基礎部T1は、タンク本体T2を支持する土台であり、基礎部マウンドと、基礎部マウンド上に設けられる砕石リングT11と、砕石リングT11上に設けられるアスファルトモルタルT12と、砕石リングT11を外側から覆うコンクリートリングT13とを備えている(図1(b)参照)。このように構成された基礎部T1は、平面視において、タンク本体T2よりも広い範囲に設けられている。すなわち、基礎部T1の外縁部は、タンク本体T2の外側に食み出している。また、基礎部T1は、複数設置されるアースアンカ4ごとに設けられる掘削孔T14を有している。各掘削孔T14は、後述するアースアンカ4のアースアンカケーブル4aの下端側が挿入されると共に、後述するアースアンカ4のグラウト4cが内部に設置される。なお、油タンクTにおいて、基礎部T1は必須構成ではない。例えば、工場等に設置された架台等をタンク本体T2の土台とする場合には、基礎部T1は省略される。
タンク本体T2は、重油等の油を収容する鋼鉄製の容器であり、床板T21と、側板T22と、アニュラプレートT23と、天板T24とを備えている。床板T21は、基礎部T1上に設置され、タンク本体T2の床を形成している。側板T22は、基礎部T1上に立設され、タンク本体T2の側壁を形成している。アニュラプレートT23は、床板T21と側板T22とを接続するプレートであり、タンク本体T2の角部を形成している。このアニュラプレートT23の外縁部T25は、図1(b)に示すように、平面視において、側板T22で囲われた領域から食み出している。
タンク本体固定装置1は、図1(b)に示すように、鋼製板2(押さえ部)と、調節板3(高さ調節手段)と、アースアンカ4とを備えている。鋼製板2は、図1(a)に示すように、タンク本体T2を囲う環状形状とされており、タンク本体T2の側板T22の外側に配置されている。例えば、鋼製板2は、設置が容易となるように、周方向に複数のパーツに分割されている。この鋼製板2は、図1(b)に示すように、内縁部2aがアニュラプレートT23の上に重ねて配置されており、アニュラプレートT23を上方から押さえている。すなわち、鋼製板2は、アニュラプレートT23を側板T22の外側において押さえている。
また、鋼製板2は、上下に貫通した複数の貫通孔2bを備えている。この貫通孔2bの径は、後述するアースアンカ4のアースアンカケーブル4aの径よりも大きく、アースアンカ4の定着具4bよりも小さい。この貫通孔2bは、図1(a)に示すアースアンカ4ごとに設けられており、等間隔で配列されている。なお、この鋼製板2は、必ずしも環状形状である必要はなく、例えば、複数あるアースアンカ4ごとに周方向に離散的に複数配置されても良い。
調節板3は、鋼製板2を囲う環状形状とされており、アースアンカ4を挟んで鋼製板2の外側に配置されている。この調節板3は、図1(b)に示すように、鋼製板2の外縁部2cと基礎部T1との間に介挿されている。この調節板3は、調節板3の上面3a(押さえ部支持面)の高さをアニュラプレートT23の上面T26の高さと同じとする厚みを有している。なお、調節板3は、必ずしも環状形状である必要はなく、例えば、複数あるアースアンカ4ごとに周方向に離散的に複数配置されても良い。このような調節板3によって、鋼製板2は、内縁部2aと外縁部2cとが同一高さで支持され、水平に配置される。
アースアンカ4は、アースアンカケーブル4aと、定着具4bと、グラウト4cとから構成されている。アースアンカケーブル4aは、下端側が掘削孔T14に挿入された直線状の金属製線材である。このアースアンカケーブル4aは、図1(b)に示すように、掘削孔T14から鋼製板2の貫通孔2bを挿通されている。また、アースアンカケーブル4aの上端部は、鋼製板2の上方に突出している。
定着具4bは、アースアンカケーブル4aの上端部に固定されており、鋼製板2の上面上に配置されている。本実施形態のタンク本体固定装置1では、アースアンカ4は、この定着具4bによってアニュラプレートT23の外側において鋼製板2に接続されている。グラウト4cは、掘削孔T14の内部に設置されており、アースアンカケーブル4aの下端部と基礎部T1とを固定する。このグラウト4cは、例えば、掘削孔T14に高圧注入されたモルタル、あるいはセメントミルクが硬化されることで形成される。
上述のアースアンカケーブル4aは、緊張された状態で、上端部が定着具4bで鋼製板2に固定され、下端部がグラウト4cで基礎部T1に固定されている。このため、鋼製板2は、アースアンカケーブル4aの張力によって下方に向けて常に引っ張られる。この結果、アニュラプレートT23が鋼製板2によって上方から押さえられる。
上述のような構成を有する本実施形態のタンク本体固定装置1によれば、鋼製板2によってアニュラプレートT23が上方から押さえつけられている。また、鋼製板2は、アースアンカ4によって基礎部T1に対して固定されている。このため、津波がタンク本体T2を押し流そうとしたときに、タンク本体T2は鋼製板2によって押さえられ、鋼製板2はアースアンカ4によって押さえられる。この結果、タンク本体T2が津波によって流されることを防ぐことができる。
次に、本実施形態のタンク本体固定装置1の設置方法(タンク本体固定方法)について図2及び図3を参照して説明する。なお、以下の説明は、既設の油タンクTに対して本実施形態のタンク本体固定装置1を増設する場合を例に挙げて説明する。ただし、新設の油タンクTに対しても、同じ手順にてタンク本体固定装置1を設置することができる。
まず図2(a)に示すように、基礎部T1に対して、掘削孔T14が形成される。例えば、掘削孔T14は、ボーリングマシンによって形成される。続いて、図2(b)に示すように、調節板3が基礎部T1上に設置される。続いて、図2(c)に示すように、鋼製板2が設置される。鋼製板2は、内縁部2aがアニュラプレートT23の外縁部T25上に位置し、外縁部2cが調節板3上に位置するようにして、水平に設置される。なお、鋼製板2は、平面視において、貫通孔2bが掘削孔T14に重なるように設置される。このようにして、鋼製板2は、タンク本体T2の外側に配置される。なお、このような図2(c)に示す工程は、本発明における「タンク本体の側板の外側に、タンク本体のアニュラプレートを押さえる押さえ部を設置する工程」に相当する。
続いて、図3(a)に示すように、アースアンカケーブル4aが設置される。アースアンカケーブル4aは、掘削孔T14よりも長い。このようなアースアンカケーブル4aは、下端側が掘削孔T14に挿入され、上端部が鋼製板2の上となるように設置される。なお、アースアンカケーブル4aの設置にあたり、アースアンカケーブル4aをスムーズに挿入できるよう、掘削孔T14の内部にケーシングを設置しても良い。
続いて、図3(b)に示すように、掘削孔T14の内部にモルタルあるいはセメントミルクが注入されて硬化されることで、グラウト4cが形成される。続いて、図3(c)に示すように、アースアンカケーブル4aをジャッキJで緊張させる。その後、アースアンカケーブル4aの上端部に定着具4bを取り付ける。これによって、図1に示すようにアースアンカ4が設置される。なお、上述の図3(a)〜図3(c)で示す工程及び定着具4bを取り付ける工程は、本発明における「アニュラプレートの外側に、押さえ部を固定するアースアンカを設置する工程」に相当する。
以上のような本実施形態のタンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法(タンク本体固定方法)によれば、アニュラプレートT23は、鋼製板2によって側板T22の外側から押さえられる。また、鋼製板2は、アースアンカ4によって固定される。このように、本実施形態のタンク本体固定装置1によれば、鋼製板2とアースアンカ4という簡易な構造でタンク本体T2を固定することができる。
また、本実施形態のタンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法(タンク本体固定方法)によれば、タンク本体T2は、タンク本体T2の外側に対して鋼製板2及びアースアンカ4を設置することで固定される。つまり、タンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法は、タンク本体T2の外側での作業のみでタンク本体T2を固定することができ、既設のタンク本体T2の固定に適している。このように、タンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法は、特に既設のタンク本体T2を容易に固定することができるという効果を奏する。
なお、特に既設のタンク本体T2では、アニュラプレートT23の外縁部T25は、一般的にアースアンカ4を直接固定できる程の広さを有していない。また、アニュラプレートT23の外縁部T25がアースアンカ4を直接固定できる広さを有しているとしても、アースアンカ4を側板T22に対して極めて近接させた位置に設置することになり、掘削孔T14の形成作業等は、極めて困難となる。これに対して、本実施形態のタンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法(タンク本体固定方法)では、鋼製板2によって押さえられる。このため、アースアンカ4は、アニュラプレートT23に直接固定する必要がなく、また側板T22から離間させて設置することができる。したがって、本実施形態のタンク本体固定装置1及びタンク本体固定装置1の設置方法は、タンク本体固定装置1の設置作業を容易とすることができる。
また、本実施形態のタンク本体固定装置1は、アースアンカ4の外側に設置されると共に、アニュラプレートT23の上面T26と同じ高さに設定された上面3aを有する調節板3を備える。このため、鋼製板2の内縁部2aと外縁部2cとは、同じ高さで支持される。よって、鋼製板2は水平に配置される。このように鋼製板2が水平に配置されると、アースアンカケーブル4aからの張力が水平方向に分散されることなくアニュラプレートT23に伝達される。なお、鋼製板2が斜めであると、アースアンカケーブル4aからの張力が水平方向に分散される。この水平方向に分散される成分は、鋼製板2の傾き方の違いや鋼製板2の張力による変形量の違いによって変化する。このため、水平方向に分散される成分は、一定とすることが難しい。よって、アースアンカ4ごとに鋼製板2を押さえつける力が異なることになり、鋼製板2を押さえつける力は、タンク本体T2の周方向において不均一となる。一方で、本実施形態のタンク本体固定装置1のように鋼製板2を水平配置することによって、アースアンカ4ごとに鋼製板2を押さえつける力が同一となり、鋼製板2を押さえつける力は、タンク本体T2の周方向において均一となる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
図4(a)は、本実施形態のタンク本体固定装置1Aと油タンクTとを模式的に示す縦断面図である。また、図4(b)は、本実施形態のタンク本体固定装置1Aと油タンクTの一部の縦断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態のタンク本体固定装置1Aは、ブロック5(押さえ部)と、アースアンカ6とを備えている。図5(a)は、ブロック5の斜視図である。この図に示すように、ブロック5は、フレーム5aと、コンクリートブロック5bとから構成されている。フレーム5aは、L型の鉄製の部材であり、コンクリートブロック5bを支持している。このフレーム5aは、アースアンカ6のアースアンカケーブル6aを挿通するための貫通孔5cを有している。コンクリートブロック5bは、フレーム5a上に設置されており、フレーム5aと反対側の角部に、アースアンカ6の定着具6bを受けるための斜面5dを有している。また、コンクリートブロック5bは、斜面5dからフレーム5a側に抜ける貫通孔5eを有している。この貫通孔5eは、フレーム5aの貫通孔5cに連通する位置に設けられている。
このブロック5は、図4(b)に示すように、フレーム5aをアニュラプレートT23に対して側方から当接することによって、アニュラプレートT23を押さえている。すなわち、ブロック5は、アニュラプレートT23を側板T22の外側において押さえている。このようなブロック5は、アースアンカ6ごとに、タンク本体T2の周方向に均等に複数設置されている。
アースアンカ6は、アースアンカケーブル6aと、定着具6bと、グラウト6cとから構成されている。アースアンカケーブル6aは、下端側が掘削孔T15に挿入された直線状の金属製線材である。なお、掘削孔T15は、上端側がタンク本体T2の外側に向くように傾斜されている。また、この掘削孔T15に挿入されるアースアンカケーブル6aも上端6a1(ブロック5側の一端)がタンク本体T2の外側に向くように傾斜配置されている。このアースアンカケーブル6aは、図4(b)に示すように、掘削孔T15から、フレーム5aの貫通孔5c及びコンクリートブロック5bの貫通孔5eに挿通されている。また、アースアンカケーブル6aの上端部は、コンクリートブロック5bの斜面5dから突出している。
定着具6bは、アースアンカケーブル6aの上端部に固定されており、コンクリートブロック5bの斜面5d上に配置されている。本実施形態のタンク本体固定装置1Aでは、アースアンカ6は、この定着具6bによってアニュラプレートT23の外側においてブロック5に接続されている。グラウト6cは、掘削孔T15の内部に設置されており、アースアンカケーブル6aの下端部と基礎部T1とを固定する。このグラウト6cは、例えば、掘削孔T15に高圧注入されたモルタル、あるいはセメントミルクが硬化されることで形成される。
上述のアースアンカケーブル6aは、緊張された状態で、上端部が定着具6bでブロック5に固定され、下端部がグラウト6cで基礎部T1に固定されている。このため、ブロック5は、アースアンカケーブル6aの張力によってタンク本体T2の中央に向けて常に引っ張られる。この結果、アニュラプレートT23がブロック5によって側方から押さえられる。
このような本実施形態のタンク本体固定装置1Aによれば、到来する津波に対してタンク本体T2の裏側に位置するアースアンカ6のアースアンカケーブル6aの張力の作用方向は、津波によってタンク本体T2が受ける力の作用方向と平行な逆向きとなる。このため、本実施形態のタンク本体固定装置1Aは、津波による荷重に対する抵抗力を高め、タンク本体T2が流されることを防止することができる。
また、本実施形態のタンク本体固定装置1Aによれば、アースアンカケーブル6aは、上端側がタンク本体T2の外側に向くように傾斜配置されている。また、これに伴って、アースアンカケーブル6aが挿入される掘削孔T15も上端側がタンク本体T2の外側に向くように傾斜されている。このため、掘削孔T15を掘削するときに、ボーリングマシンは、掘削孔が鉛直に延びる場合と比較して側板T22に対して離れた位置に配置される。よって、掘削孔T15の掘削作業は容易となる。
なお、本実施形態のタンク本体固定装置1は、ブロック5がアニュラプレートT23を側方からのみ押さえる構成を有する。ただし、例えば、図5(b)に示すように、フレーム5aは、アニュラプレートT23を上方から押さえる突起部5fを有していても良い。このような突起部5fによって、タンク本体T2の下部に水が入り込んだ場合であっても、タンク本体T2は浮き上がることがない。したがって、このような突起部5fを有するタンク本体固定装置1は、より強固にタンク本体T2を固定することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態において、本発明のタンク本体固定装置及びタンク本体固定方法によって固定されるタンク本体T2は、重油等の油を貯蔵するものであった。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の物体を貯蔵するタンク本体の固定に適用することも可能である。例えば、本発明は、液体状の薬剤や水等の他の液体を貯蔵するタンク本体に適用することも可能である。
また、例えば、上記第1実施形態における調節板3の支持面が弱い場合には、図6に示すように、調節板3の下方に、調節板3を下方から支持する支持台7を設置しても良い。この支持台7は、元々の支持面よりも剛性の高い部材が好ましく、例えば、コンクリートブロックからなる。なお、上述のコンクリートリングT13は、支持台7として用いることもできる。
1……タンク本体固定装置、1A……タンク本体固定装置、2……鋼製板(押さえ部)、2a……内縁部、2b……貫通孔、2c……外縁部、3……調節板(高さ調節手段)、3a……上面(押さえ部支持面)、4……アースアンカ、4a……アースアンカケーブル、4b……定着具、4c……グラウト、5……ブロック(押さえ部)、5a……フレーム、5b……コンクリートブロック、5c……貫通孔、5d……斜面、5e……貫通孔、5f……突起部、6……アースアンカ、6a……アースアンカケーブル、6a1……上端、6b……定着具、6c……グラウト、7……支持台、J……ジャッキ、T……油タンク、T1……基礎部、T11……砕石リング、T12……アスファルトモルタル、T13……コンクリートリング、T14……掘削孔、T15……掘削孔、T2……タンク本体、T21……床板、T22……側板、T23……アニュラプレート、T24……天板、T25……外縁部、T26……上面

Claims (5)

  1. タンク本体のアニュラプレートをタンク本体の側板の外側において押さえる押さえ部と、
    前記アニュラプレートの外側において前記押さえ部と接続され、前記押さえ部を固定するアースアンカと
    を備えることを特徴とするタンク本体固定装置。
  2. 前記アースアンカの外側に設置されると共に前記アニュラプレートの上面と同じ高さに設定された前記押さえ部支持面を有する高さ調節手段を備えることを特徴とする請求項1記載のタンク本体固定装置。
  3. 前記高さ調節手段を下方から支持する支持台を有することを特徴とする請求項2記載のタンク本体固定装置。
  4. 前記アースアンカは、
    前記押さえ部側の一端が前記タンク本体の外側を向くように傾斜配置されるアースアンカケーブルと、
    前記アースアンカケーブルを土台に固定するグラウトと
    を備えることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載のタンク本体固定装置。
  5. タンク本体の側板の外側に、タンク本体のアニュラプレートを押さえる押さえ部を設置する工程と、
    前記アニュラプレートの外側に、前記押さえ部を固定するアースアンカを設置する工程と
    を有することを特徴とするタンク本体固定方法。
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