JP2017179827A - 地中埋設された容積構造体の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 地下水槽等の補強構造に関し、最も重要な上方からの押しつぶし荷重を確実に受け止め、且つ構成部材の共通化、更には施工の簡易化を図り得る新規な補強構造を提供する。【解決手段】 本発明は、地中埋設された容積構造体の補強構造であり、容積構造体１は水平断面形状が円形であり、また補強構造体２は、上下一対のハブジョイント３と、複数のコーナージョイント４と、複数の放射梁要素５と、複数の柱体要素６とを具え、これらをスプライス板により剛接合して成り、更に上下のハブジョイント３は平面視で収容空間１５の中心に中心柱体要素６０を介して配設され、ハブジョイント３から各々放射状に複数本の放射梁要素５が配設される。また補強構造体２は、容積構造体１の内壁面と対面する側において、直接またはスペーサ部材７を介して、内壁面との接触状態を維持するように構成されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、地中埋設された容積構造体を補強するための構造に関するものであって、特に円筒状の地下水槽等の補強に適する補強構造に係るものである。

ビルや屋外の貯水槽等の容積構造体に対し耐震補強等を行う場合、一般的にはその外周面を充分な構造材を用いて外殻状に骨格形成し、補強するのが一般的手法である。
ところが、地中埋設タンク等の補強にあっては、外囲み状の一般的な補強手法は採り得ない。従って、タンクの内壁面に沿うような内殻状に補強をする試みが多くなされている（例えば特許文献１参照）。この手法は、言わば坑道やずい道（トンネル）等における支保工の手法であり、言わば従来の技術常識を踏襲したものとなっている。

しかしながら、一般に埋設タンクの場合、上方からの耐荷重を考慮する必要があり、そのため従来の内壁に沿ったケージ状（内殻状）補強では天井ビームをドーム状や円錐状として対応しなければならない。このような構造の場合、天井ビームに掛かる荷重は、内壁面に沿う柱体要素の途中から上方にかけて外向きの変形ストレスとなる。この際、埋設タンクの外周が全て地圧を受けている場合には、問題は想定できないが、仮に周囲に空洞部等があると、タンク内壁は、その部位において耐圧力は著しく劣っている。この状態で、柱体要素に外向きのストレスが掛かると、補強どころか、壁面をむしろ損傷しかねない。

特開２０１５−１４５５８８号公報

本発明は、このような従来の技術常識を踏襲したことによる問題を解決すべくなされたものであって、円筒状等の形状を具えた容積構造体であることを充分考察し、最も要求される上方からの押しつぶし荷重を確実に受け止め、且つ構成部材の共通化、更には施工の簡易化を図り得る新規な補強構造の開発を技術課題としたものである。

まず請求項１記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、
地中埋設されて、内部に適宜の収容空間を具えた容積構造体に対し、その収容空間に補強構造体を配設して、容積構造体の強度を確保する補強構造であって、
前記容積構造体は、水平断面形状を円形とするものであり、
一方、補強構造体は、上下一対のハブジョイントと、複数のコーナージョイントと、複数の放射梁要素と、複数の柱体要素とを具え、これらがスプライス板により連結された剛構造体を構成するものであり、上下のハブジョイントは平面視で収容空間の中心に、中心柱体要素を介して上下に配設され、このハブジョイントからそれぞれ放射状に複数本の放射梁要素が剛接合状態に配設され、
更に上下の放射梁要素の先端部は、コーナージョイントを介して柱体要素と剛接合し、ハブジョイントと、コーナージョイントと、放射梁要素と、柱体要素とは、それらすべてまたは一部が、容積構造体の内壁面と対面する側において、直接またはスペーサ部材を介して、内壁面との接触状態を維持するように構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１記載の要件に加え、
前記ハブジョイントは、円筒状の芯筒に対し上下にダイヤフラム板を具えるとともに、放射状に延びるＨ形鋼を適用した接続ビームを溶接接続して成るものであり、
前記上下のダイヤフラム板の間に、接続ビームにおける接続ウェブ板が挟まれ、上下のダイヤフラム板と芯筒とに溶接接続されるとともに、接続ビームにおける上下の接続フランジ板は、ダイヤフラム板に対し同一平面を成すような面一状態に溶接接続されていることを特徴として成るものである。

また請求項３記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１または２記載の要件に加え、
前記放射梁要素とこれに接続されるコーナージョイント、
前記柱体要素とこれに接続される一方のコーナージョイント、
前記柱体要素とこれに接続される上下双方のコーナージョイント、
前記中心柱体要素とこれに接続される一方のハブジョイント、
前記中心柱体要素とこれに接続される上下双方のハブジョイント
の組み合わせのうち、少なくとも一組が、容積構造体内に搬入する以前の段階で接続され、一体化されて成ることを特徴として成るものである。

また請求項４記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１から３のいずれか１項記載の要件に加え、
前記ハブジョイントにおける接続ビームは、放射状に等間隔に８本配設されるとともに、上下のダイヤフラム板は、平面視正八角形状に形成されることを特徴として成るものである。

また請求項５記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１から４のいずれか１項記載の要件に加え、
前記上下のハブジョイントは、相互に同一形状であり、またコーナージョイントは、全て同一形状であり、また各スプライス板は、フランジ板用とウェブ板用毎にボルト孔の形成ピッチも含めて同一形状であることを特徴として成るものである。

また請求項６記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１から５のいずれか１項記載の要件に加え、
前記スぺーサ部材は、ハブジョイント、コーナージョイント、放射梁要素、柱体要素の全てまたはいずれかに対し固定状態に設けられた据え込みボルトと、据え込みボルトに対しネジ嵌め位置を調整自在とした高ナット状の調整ナットとの組み合わせであり、調整ナットはその先端に球状ジョイントを固着状態に具えるとともに、この球状ジョイントが受けピースに係止することにより、容積構造体の内壁面に接触するように構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項７記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造は、前記請求項１から６のいずれか１項記載の要件に加え、
前記容積構造体は、地下埋設されたコンクリート製の地下水槽であることを特徴として成るものである。

まず請求項１記載の発明によれば、容積構造体の特に天部を支える構造がシンプルな形状に構成でき、容積構造体の特に天部の補強を合理的に行うことができる。

また請求項２記載の発明によれば、ハブジョイントをシンプルでありながらも高い強度や耐震性を有した構造に形成することができる。

また請求項３記載の発明によれば、コーナージョイントと放射梁要素または柱体要素が、容積構造体への搬入前に予め接続され、一体化状態に組み付けられるため、現場での容積構造体内部での組付作業を減らし、施工作業の短縮化を図ることができる。なお、どの部材をどのように接続させるのかは、接続後の一体化物が容積構造体内に搬入できる大きさ（マンホールから入れられる大きさ）であることや、一体化物の搬入時の重量が無理なく運び込める重さであること等から決定され得る。

また請求項４記載の発明によれば、ダイヤフラム板が正八角形状に形成され、またこのものから放射状に設けられる接続ビームが等間隔に８本配設されるため、あらゆる方向の揺れや力に対し、高い耐震性や強度を発揮することができる。

また請求項５記載の発明によれば、各ハブジョイント、各コーナージョイント、各スプライス板は、各々同一のものが適用でき、補強構造全体としての構成部材の種類を減らすことができる。また、構成部材を共通化させることにより、構成部材を施工場所に搬送する前に、予め工場などで行う溶接等の準備作業が行い易くなり（例えばスペーサ部材の溶接等）、施工現場での組付作業の効率化を図ることができる。

また請求項６記載の発明によれば、スぺーサ部材は、球状ジョイントを有するため、スぺーサ部材の軸方向となる据え込みボルトや調整ナットが、容積構造体の内壁面（接触面）の法線方向と一致しなくても、軸方向（据え込みボルトや調整ナット）を法線方向から傾けることで、内壁面を無理なく押圧することができる。

また請求項７記載の発明によれば、コンクリート製の地下水槽の補強が比較的容易に行える。すなわち、日本では高度経済成長期に多くの建築物が建設され、これに伴い多くの地下水槽が建設され、これが近年、経年劣化による耐久限度に達しつつあることから、地下水槽の補強の必要性が急速に高まってきており、本発明はこのような地下水槽を合理的に補強することができる。

地下水槽など地中埋設された容積構造体に、本発明の補強構造を適用した様子を示す斜視図（ａ）、並びにハブジョイントを拡大して示す分解斜視図（ｂ）である。 図１における補強構造体のみを拡大して示す斜視図である。 容積構造体と補強構造体とを平面視状態で示す断面図（ａ）、並びに中心柱体要素、柱体要素、中間柱体などの柱部材の配置を平面視状態で示す断面図（ｂ）である。 ハブジョイントの拡大分解斜視図（ａ）、並びにハブジョイントの正面図及び平面図（ｂ）である。 容積構造体及び補強構造体を側面視状態で示す断面図、並びに各部の構造を部分的に示す説明図である。 球形状の容積構造体に本発明の補強構造を適用した様子を示す側面断面図である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。

以下、本発明を図示の実施例に基づき、具体的に説明する。
まず本発明の「容積構造体の補強構造（以下、単に「補強構造」と称する）」が適用された容積構造体１について説明し、次いで補強構造の完成状態について説明し、その後、本発明の補強構造を担う補強構造体２の容積構造体１内への施工手順について説明する。

まず符号１は、本発明の補強対象となる容積構造体であって、具体的には地下埋設された水槽等が想定される。この水槽としては、飲用に適する上水（清水）を保存するもの、あるいは防火用水槽などの水槽、更には燃料の貯留槽等も考慮し得る。
この容積構造体１に対して、その内部に補強構造体２が設けられるものであり、この補強構造体２は、大別するとハブジョイント３、コーナージョイント４、放射梁要素５、柱体要素６を主要部材とし、これらが剛接続されて補強構造体２として剛構造を具えた構造体となる。ここで本明細書に記載する「剛構造」や「剛接続」等の「剛」とは、補強構造体２の骨格全体として充分な強度や耐震性を発揮できるように該当部材を頑強に接続すること、またこのように接続された構造体を指すものであり、例えば接続される互いの骨格部材同士を溶接することに加え、接続個所をスプライス板でボルト・ナット接続した強固な接続方法や構造体を意味する。

以下、容積構造体１について更に説明する。
容積構造体１は、いわゆるＲＣ構造と略称される鉄筋コンクリート製のものが一般的であって、本発明の対象とするものは、平面視でその断面が円形を呈する容積構造体１であり、一例として図１（ａ）・図３に示すように、ほぼ円筒状の形状を有する。すなわち、容積構造体１の本体部１０は、平円板状の床部１１と、その周囲に立ち上がる円筒状の周壁部１２と、更にその上面をスラブ状に覆う天部１３とが一体形成されたものである。そして、断面視で直交する部位には断面視三角形状のコーナーリブ１４を設け、補強ないしは応力分散が図り得るように構成される。そして、この本体部１０の内部が収容空間１５であり、本体部１０において収容空間１５側の面を壁面とする。

更に、このような本体部１０に対し、その上方にマンホール１６が形成され、適宜、保守点検のための作業者が出入りできるように構成される。また、その下方には、一例として図５に示すように、床部１１を一部掘り下げるようにして成るピット部１７が形成され、ここは容積構造体１から貯留液体を抜く際の終了時に、当該部位に液体を溜めて、液抜き作業を容易に行うための構成である。

ここで、このような容積構造体１に対する補強構造の背景（必要性）について述べると、容積構造体１が経年変化等により強度が劣化したり、あるいはその上方の地上面の状況の変化、例えば上方が道路であった場合、その道路構造の変化、あるいは通行量の変化等で容積構造体１の特に天部１３に掛かる荷重が過大となるような状況変化が生ずる場合があり、これらに対応して内部に補強構造体２を配設するものである。

次に、補強構造体２について説明する。
補強構造体２は、本発明の特徴として容積構造体１の特に天部１３をシンプルな形態で補強し得るような構成とすることを主眼とするものであり、従って、例えば図１・図２に示すように、平面視で本体部１０のほぼ中心をまず支承するような構造となっている。すなわち、補強構造体２を構成するハブジョイント３が収容空間１５の上下に対設されるような構成を採る。
このハブジョイント３について具体的に説明すると、このものは一例として図４に示すように、円筒状の金属構造材を用いた芯筒３１を中心に配し、その上下にダイヤフラム板３２を溶接固定している。ここで、本実施例では、ダイヤフラム板３２は、平面視で正八角形を呈するように形成され、各辺に接続ビーム３３が放射状に配設される。なお、ダイヤフラム板３２について、上下を区別して示す必要がある場合には、上部ダイヤフラム板３２ａ、下部ダイヤフラム板３２ｂとして説明する。

このようなダイヤフラム板３２と芯筒３１とに対し、接続ビーム３３を溶接固定する。この接続ビーム３３は、放射梁要素１５を接続させるものであり、実質的には同一の寸法仕様のＨ形鋼を適用する。すなわち、接続ビーム３３は、ダイヤフラム板３２に挟持される（覆われる）範囲において上下の接続フランジ板３３Ｆを除去したような形態とし、まず接続ウェブ板３３Ｗを上下のダイヤフラム板３２ａ・３２ｂの間に差し込むようにして、更にその接続ウェブ板３３Ｗの先端部を芯筒３１の側周面に当接するような状態とする（いわゆる突き合わせ状態）。そして、接続ウェブ板３３Ｗは、その切り放し先端部で芯筒３１と溶接接続され、更に上下のダイヤフラム板３２ａ・３２ｂとに対し、溶接固定される。このような状態では、接続ビーム３３の接続フランジ板３３Ｆは、ダイヤフラム板３２の外端面に接するように寸法設定されており（図４（ｂ）参照）、ここでそれぞれ上下の接続フランジ板３３Ｆは、対応する上下のダイヤフラム板３２ａ・３２ｂとにそれぞれ溶接接続される。このときダイヤフラム板３２と接続フランジ板３３Ｆとが同一平面を成す面一状態に連続するように寸法設定される。

そして、このようなハブジョイント３に対し、上記のように一例として８本の接続ビーム３３が放射状に接合されるものである（いわゆる８等配）。
更に上下のハブジョイント３の対向するダイヤフラム板３２にはコラム接続ビーム３７が設けられる。すなわち、上下のハブジョイント３には、それぞれ対向する部位に、コラム接続ビーム３７が溶接固定されるものであり、このコラム接続ビーム３７もＨ形鋼を適用して形成されることが好ましいが、パイプ材で形成することも可能である。そして、この上下一対のコラム接続ビーム３７を用いて、後述する中心柱体要素６０を接続して、上下のハブジョイント３相互を剛接続する。

次にコーナージョイント４について説明する。
コーナージョイント４は、一例として図５に示すように、ハブジョイント３に接続される放射梁要素５の先端部において柱体要素６と剛接続させるための部材であって、側面視でＬ字状にＨ形鋼が組み合わされて構成される。すなわち、水平方向に延びる梁接続部４１に対し、その端部で垂直に延びるように柱体接続部４２を設けるものである。ここで梁接続部４１は、梁接続部ウェブ板４１Ｗと梁接続部フランジ板４１Ｆとから成るＨ形鋼であり、柱体接続部４２も、柱体接続部ウェブ板４２Ｗと柱体接続部フランジ板４２Ｆとから成るＨ形鋼である。

また放射梁要素５は、放射梁要素ウェブ板５Ｗと放射梁要素フランジ板５Ｆとから成るＨ形鋼であり、容積構造体１の寸法仕様に応じて、適宜の長さに設定される。
一方、柱体要素６も、柱体要素ウェブ板６Ｗと柱体要素フランジ板６Ｆとから成るＨ形鋼が適用される。また、上下に配設されるハブジョイント３相互を接続する柱体要素６を中心柱体要素６０とする。
なお、本実施例では上下の放射梁要素５については、部材（Ｈ形鋼）の共通化を図るべく同一形状として図示しているが、荷重の掛かり方からすれば下側の放射梁要素５の方が、上側の放射梁要素５よりも大きな荷重を受けるため、下側の放射梁要素５を上側の放射梁要素５よりも大きなサイズにすることも可能である。その場合、下側の放射梁要素５の放射梁要素フランジ板５Ｆの幅寸法も当然、上側の放射梁要素５より大きくなり、このため下側のハブジョイント３やダイヤフラム板３２についても、上側のハブジョイント３やダイヤフラム板３２よりも大きなサイズ（正八角形状）に形成するものである。なお、このように部分的に大きなサイズのＨ形鋼を適用するようにした場合には、後述する接続ボルト孔ｄの形成位置や形成ピッチ等を異ならせることがある。

また、例えば放射梁要素５とこれに接続されるコーナージョイント４については、構成部材を容積構造体１内に搬入する以前の段階で、事前に溶接接続しておき、外観上、Ｌ字状を成す一体化物として形成しておくことが可能である。これは、放射梁要素５とコーナージョイント４を予め一体的に形成しておくことで、容積構造体１内での組付作業を減少させることができ、施工時間の短縮化も図れるためである。また、同様に柱体要素６とこれに接続されるコーナージョイント４（一方または上下双方）とを、予め溶接接続しておくことも可能である。なお、柱体要素６の上下にコーナージョイント４を予め溶接接続（一体化）した場合には、この一体化物が外観上、「コ」の字状を呈する。このようにコーナージョイント４と放射梁要素５または柱体要素６は、適宜、事前に一体化しておくことが可能であり、どの部材をどのように一体化させるかは、一体化物が容積構造体１内に搬入できる大きさ（マンホール１６から入れられる大きさ）であることや、一体化物の搬入時の重量が無理なく運び込める重さであること等から決定され得る。
また、中心柱体要素６０についても、名称こそ異なるものの、作用的には柱体要素６と同様の柱部材であることから、上下のハブジョイント３（一方または上下双方）と予め溶接接続しておき、一体化しておくことが可能である。

なお、上記ハブジョイント３、コーナージョイント４、放射梁要素５、柱体要素６、及び後述するスプライス板８にあっては、これらを剛接続するためのボルト・ナット９を受け入れるべく、接続ボルト孔ｄが形成されている。この接続ボルト孔ｄの形成位置や形成ピッチ等は、当然ながらスプライス板８を適用したジョイントが受け入れられるような共通の寸法設定とされる。
因みに、図中符号５５は、放射状に配設された放射梁要素５間を略周方向に接続する連接補助杆であり、また図中符号６５は、上下の放射梁要素５間を略垂直方向に接合する中間柱体であるが、これら連接補助杆５５及び中間柱体６５は、本発明に係る補強構造体２に必ずしも必須の構成部材ではない。すなわち、連接補助杆５５及び中間柱体６５は、例えば容積構造体１が極めて大きな容積を有する場合等に、適宜、設ければよい部材である。なお、連接補助杆５５と中間柱体６５を設ける場合には、放射梁要素５や柱体要素６等と同じＨ形鋼を用い、部材の共通化を図ることもできるが、連接補助杆５５については、放射状に配設される放射梁要素５の位置決め、ないしは振れ止め作用が主機能であるため（中間柱体６５のように荷重を直に受ける部材ではないため）、Ｈ形鋼よりも剛性が低下する部材、例えばアングル材やロッド状部材等で構成しても構わない。

そして、主として上記ハブジョイント３、コーナージョイント４、放射梁要素５、柱体要素６とが、剛接続されて補強構造体２を構成した場合、それらが容積構造体１の収容空間１５の内壁面を保持しなければならず、そのため実際の施工等にあたっては、スペーサ部材７を介して補強構造体２が、収容空間１５の内壁面に内接するような状態とする。
スペーサ部材７は、一例として図５の拡大矢視図に示すように、例えば放射梁要素５を一例としてとると、その上部の放射梁要素フランジ板５Ｆに対しベースナット７１を溶接固定し、そこにいわゆる寸切りボルト等と称される据え込みボルト７２を捻込み、スタッドボルト状に設置する。そして据え込みボルト７２の自由端側に高ナット等と称される調整ナット７３を嵌め込み、据え込みボルト７２に対する、当該調整ナット７３の捻込み加減でスペーサ部材７の実質長を調整するようにしている。

なお、据え込みボルト７２に対しては、ベースナット７１及び調整ナット７３との関係を固定状態とするためにロックナット７４を設けている。そして調整ナット７３は、その自由端側に球状ジョイント７５を溶接固定して設けるものである。一方、この球状ジョイント７５を受け入れるように受けピース７６が、別体に設けられており、受けピース７６が収容空間１５の内壁面に接触する。すなわち受けピース７６は、上記球状ジョイント７５を収めるための収め部７６ａを具えるとともに、壁面に当接する側には例えば薄いゴムシート等を適用したクッションシート７６ｂを設けている。なお、このような球状ジョイント７５は、壁面に対し調整ナット７３（軸方向）が、当接点の法線方向に合致しないような場合、すなわち内壁面の寸法設定が正確に出されていない場合に押し込み角度の変更に対応し得るための構成である。

次に、本発明に係る補強構造体２を構成するためのスプライス板８について説明する。
スプライス板８は、前記Ｈ形鋼を適用した構成部材（例えば放射梁要素５、柱体要素６、ハブジョイント３、コーナージョイント４等）同士を剛接続するための部材であり、一例として図５に示すように、ウェブ用スプライス板８Ｗとフランジ用スプライス板８Ｆとの二種類が用意される。ウェブ用スプライス板８Ｗは、一例として接続させる部材毎に四本のボルト・ナット９を適用し得るように全長にわたり中央一列に四個所の接続ボルト孔ｄを具えている。一方、フランジ用スプライス板８Ｆは、フランジの全幅にわたる寸法を有し、且つウェブ板によって分断されているフランジ部をウェブの両側の位置からそれぞれ締め付けるように一枚あたり八箇所の接続ボルト孔ｄを具えている。
なお、上述したように部分的に大きなＨ形鋼を適用したような場合等には、接続ボルト孔ｄの形成位置や形成ピッチ等が異なることがあり、そのためウェブ用スプライス板８Ｗ及びフランジ用スプライス板８Ｆにおいても各々、接続ボルト孔ｄの形成位置や形成ピッチ等を異ならせたものや、スプライス板８のサイズ自体を異ならせたものが複数適用され得る。

本発明に係る補強構造体２は、以上述べたような基本構造を有するものであり、以下、補強構造体２の施工の手順を説明しながら、容積構造体１と一体化した補強構造について併せて説明する。
（１）施工準備
まず、施工にあたっては、当然ながら容積構造体１の特に収容空間１５の寸法確認を行い、その内径、高さ、中心部の割り出し等の測定を行う。これに応じて、施工する補強構造体２の設計仕様をするが、ハブジョイント３、コーナージョイント４は、規格化された寸法設定としており、各容積構造体１毎に異なる寸法仕様とするのは、実際上は、放射梁要素５と柱体要素６の長さ設定のみである。
また、施工にあたってはハブジョイント３、コーナージョイント４、放射梁要素５、柱体要素６などの各構成部材をマンホール１６から容積構造体１（収容空間１５）内に搬入し、この内部で施工作業を行うものであり、この際、上述したように各構成部材を搬入できる大きさや重量等を考慮して、極力、事前に溶接接続（一体化）しておくことが好ましい。これにより閉鎖された収容空間１５内での組付作業を減少させることができ、また施工時間も短縮でき、効率的に施工（組付作業）が行えるものである。

（２）組付作業
また、実際の組み付けにあたっては、種々の手法が採り得るが、例えば床部１１側の中心に下部のハブジョイント３を、コラム接続ビーム３７が上を向くように設置し、そこから放射状に延びる接続ビーム３３に、一例として８本の放射梁要素５を、スプライス板８を介してボルト・ナット９により締結し、剛接続状態とする。もちろん、この際、下部の放射梁要素５が、容積構造体１の床部１１から幾分か浮き上がり状態に設けられるときには工事施工開始にあたって、適宜の角材等を利用して、言わば浮かせた状態として下部の放射梁要素５を再現（仮支持）させることが好ましい。

その後、適宜の手順が採り得るが、例えば床部１１側の放射梁要素５の先端にコーナージョイント４を、上記と同様にスプライス板８を介してボルト・ナット９により締結し、更にそこから立ち上がるように柱体要素６を締結して行く。
もちろん実際の施工にあたっては、スプライス板８等による剛接続を完全にボルト締めせずに一定の緩締結状態としておくことが好ましく（言わば仮止め状態）、これは完成状態において、より正確な形状に再調整できるようにするためである。

このようにした後、上方の部材を設置するものであり、まず中央部に上部のハブジョイント３を設ける。このハブジョイント３を設けるにあたっては、例えばコラム接続ビーム３７と柱体要素６の中心柱体要素６０とがＨ形鋼を適用しているときには、中心柱体要素６０に対するコラム接続ビーム３７の組み合わせ状態が上下で合っていさえすれば、上下のコーナージョイント４における接続ビーム３３の向きがそれだけで設定でき、好ましい作業態様が得られる。このように中心柱体要素６０により、中心における柱体が形成された後には、各柱体要素６の上方にも同様にコーナージョイント４を設ける。その後、放射梁要素５を全て上部のハブジョイント３とコーナージョイント４との間に渡すように固定しながら、全体の枠体構造を完成させる。

このようにした後、適宜、僅かな形状調整・寸法調整等を行い、最終的にボルト・ナット９の本締めを行って施工を完了する。そして、それぞれのスペーサ部材７の調整を行い、平均して収容空間１５の内壁面を押圧するような状態に組み付けるものである。
なお、特に実際上は、周壁部１２に対しての接触よりも床部１１と天部１３における接触が重要であり、その分、放射梁要素５など天部１３と床部１１に対向する部位にスペーサ部材７を多く設けておくことが好ましい。もちろんこのようなスペーサ部材７は、ボルト・ナット９によるねじ込み加減の調整のみではなく、いわゆるパッキン状の板状スペーサ等を隙間にあてがって その接触を図るような構成としてももとより差し支えない。

更に、上記説明では、円筒状の容積構造体１を例示したが、本発明が適用される容積構造体１は少なくとも平面視で円形であればよく、例えば図６に示すように、球形状の容積構造体１においても適用できるものである。なお、この場合には、放射梁要素５は、幾分か、水平方向から斜めに配設するような形態となるとともに、コーナージョイント４も１２０度の交差角となるものである。
また、容積構造体１自体は、一般的なＲＣ構造がほとんどであるが、例えばＦＲＰ等の構造体の場合もあり得る。

１ 容積構造体
２ 補強構造体
３ ハブジョイント
４ コーナージョイント
５ 放射梁要素
６ 柱体要素
７ スペーサ部材
８ スプライス板
９ ボルト・ナット
ｄ 接続ボルト孔

１ 容積構造体
１０ 本体部
１１ 床部
１２ 周壁部
１３ 天部
１４ コーナーリブ
１５ 収容空間
１６ マンホール
１７ ピット部

３ ハブジョイント
３１ 芯筒
３２ ダイヤフラム板
３２ａ 上部ダイヤフラム板
３２ｂ 下部ダイヤフラム板
３３ 接続ビーム
３３Ｗ 接続ウェブ板
３３Ｆ 接続フランジ板
３７ コラム接続ビーム

４ コーナージョイント
４１ 梁接続部
４１Ｗ 梁接続部ウェブ板
４１Ｆ 梁接続部フランジ板
４２ 柱体接続部
４２Ｗ 柱体接続部ウェブ板
４２Ｆ 柱体接続部フランジ板

５ 放射梁要素
５Ｗ 放射梁要素ウェブ板
５Ｆ 放射梁要素フランジ板
５５ 連接補助杆

６ 柱体要素
６Ｗ 柱ウェブ板
６Ｆ 柱フランジ板
６０ 中心柱体要素
６５ 中間柱体

７ スペーサ部材
７１ ベースナット
７２ 据え込みボルト
７３ 調整ナット
７４ ロックナット
７５ 球状ジョイント
７６ 受けピース
７６ａ 収め部
７６ｂ クッションシート

８ スプライス板
８Ｗ ウェブ用スプライス板
８Ｆ フランジ用スプライス板

Claims (7)

1. 地中埋設されて、内部に適宜の収容空間を具えた容積構造体に対し、その収容空間に補強構造体を配設して、容積構造体の強度を確保する補強構造であって、
   前記容積構造体は、水平断面形状を円形とするものであり、
   一方、補強構造体は、上下一対のハブジョイントと、複数のコーナージョイントと、複数の放射梁要素と、複数の柱体要素とを具え、これらがスプライス板により連結された剛構造体を構成するものであり、上下のハブジョイントは平面視で収容空間の中心に、中心柱体要素を介して上下に配設され、このハブジョイントからそれぞれ放射状に複数本の放射梁要素が剛接合状態に配設され、
   更に上下の放射梁要素の先端部は、コーナージョイントを介して柱体要素と剛接合し、ハブジョイントと、コーナージョイントと、放射梁要素と、柱体要素とは、それらすべてまたは一部が、容積構造体の内壁面と対面する側において、直接またはスペーサ部材を介して、内壁面との接触状態を維持するように構成されていることを特徴とする、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
2. 前記ハブジョイントは、円筒状の芯筒に対し上下にダイヤフラム板を具えるとともに、放射状に延びるＨ形鋼を適用した接続ビームを溶接接続して成るものであり、
   前記上下のダイヤフラム板の間に、接続ビームにおける接続ウェブ板が挟まれ、上下のダイヤフラム板と芯筒とに溶接接続されるとともに、接続ビームにおける上下の接続フランジ板は、ダイヤフラム板に対し同一平面を成すような面一状態に溶接接続されていることを特徴とする請求項１記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
3. 前記放射梁要素とこれに接続されるコーナージョイント、
   前記柱体要素とこれに接続される一方のコーナージョイント、
   前記柱体要素とこれに接続される上下双方のコーナージョイント、
   前記中心柱体要素とこれに接続される一方のハブジョイント、
   前記中心柱体要素とこれに接続される上下双方のハブジョイント
   の組み合わせのうち、少なくとも一組が、容積構造体内に搬入する以前の段階で接続され、一体化されて成ることを特徴とする請求項１または２記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
4. 前記ハブジョイントにおける接続ビームは、放射状に等間隔に８本配設されるとともに、上下のダイヤフラム板は、平面視正八角形状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
5. 前記上下のハブジョイントは、相互に同一形状であり、またコーナージョイントは、全て同一形状であり、また各スプライス板は、フランジ板用とウェブ板用毎にボルト孔の形成ピッチも含めて同一形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
6. 前記スぺーサ部材は、ハブジョイント、コーナージョイント、放射梁要素、柱体要素の全てまたはいずれかに対し固定状態に設けられた据え込みボルトと、据え込みボルトに対しネジ嵌め位置を調整自在とした高ナット状の調整ナットとの組み合わせであり、調整ナットはその先端に球状ジョイントを固着状態に具えるとともに、この球状ジョイントが受けピースに係止することにより、容積構造体の内壁面に接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。
   
7. 前記容積構造体は、地下埋設されたコンクリート製の地下水槽であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の、地中埋設された容積構造体の補強構造。

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