JP2019064717A

JP2019064717A - Ｐｃ大型容器

Info

Publication number: JP2019064717A
Application number: JP2017193931A
Authority: JP
Inventors: 義範坂本; Yoshinori Sakamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-04-25

Abstract

【課題】側壁に十分なプレストレス力が作用すると共に、底版と側壁との接合部位に補強材を多く配設する必要もなく、より大きなサイズのタンクをより低コストにて作製できるＰＣ大型容器１を提供する。【解決手段】本発明のＰＣ大型容器１は、底版２と、底版２の端部に沿って設けられＰＣ鋼材３によりプレストレスされた側壁４とを有したＰＣ大型容器１であって、ＰＣ大型容器１は、底版２と側壁４とが固定されておらず、側壁４内において高さ方向に配された鋼棒５は、側壁４の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＣ鋼材により側壁のコンクリートがプレストレスされて構築され、例えば、配水池や渇水対策用、農業用または漁業用貯水池、ＬＮＧ（液化天然ガス）タンクなどとして使用して好適なＰＣ大型容器に関するものである。

従来のＰＣ大型容器５０は、図６に示すように、側壁５１と底版５２とが固定（剛結合）されているため、図７（ａ）に示すように内部に水が注入されると、図７（ｂ）または（Ｃ）に示すように、側壁５１には、外側に向かって引張するモーメントと、側壁５１の下端付近に内側に向かって圧縮するモーメントが発生する。

これらのモーメントに対して、図８に示すように、側壁５１内に周方向に配設されたＰＣ鋼材５４によるプレストレスによって水圧に耐え得る力が付加され、上記のように発生するモーメントを打ち消すように構成されている。

しかし、側壁５１と底版５２とを固定（剛結合）すると、底版５２に拘束された側壁５１の特に下端付近には十分なプレストレス力が作用しないという問題があった。また、底版５２と側壁５１との接合部位に鋼棒５３や鉄筋等の補強材を多く配設することが必要となり施工コストが増大すると共に、ＰＣタンクのサイズ制限の一要因となっていた。

特開２０１４−８９８３号公報

そこで、本発明の課題は、側壁に十分なプレストレス力が作用すると共に、底版と側壁との接合部位に補強材等を多く配設する必要もなく、より大きなサイズのタンクをより低コストに作製できるＰＣ大型容器を提供することにある。

上記課題を解決するものは、底版と、該底版の端部に沿って設けられＰＣ鋼材によりプレストレスされた側壁とを有したＰＣ大型容器であって、該ＰＣ大型容器は、前記底版と前記側壁とが固定されておらず、前記側壁内において高さ方向に配された鋼棒は、前記側壁の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されていることを特徴とするＰＣ大型容器である。

請求項１に記載したＰＣ大型容器によれば、側壁に十分なプレストレス力が作用すると共に、底版と側壁との接合部位に補強材を多く配設する必要もなく、より大きなサイズのタンクをより低コストに作製できる。

本発明のＰＣ大型容器の一実施例の縦断面概略図である。図１に示したＰＣ大型容器の平面図である。図１に示したＰＣ大型容器内に水を注入した際に発生する水圧によるモーメントを説明するための説明図である。図１に示したＰＣ大型容器におけるＰＣ鋼材による緊張モーメントを説明するための説明図である。図１に示したＰＣ大型容器において鋼棒の偏位配置によるモーメントを説明するための説明図である。従来のＰＣ大型容器の縦断面概略図である。図６に示した従来のＰＣ大型容器内に水を注入した際に発生する水圧によるモーメントを説明するための説明図である。図６に示した従来のＰＣ大型容器におけるＰＣ鋼材による緊張モーメントを説明するための説明図である。図６に示した従来のＰＣ大型容器において鋼棒の配置によるモーメントを説明するための説明図である。

本発明は、底版２と、底版２の端部に沿って設けられＰＣ鋼材３によりプレストレスされた側壁４とを有したＰＣ大型容器１であって、該ＰＣ大型容器１は、底版２と側壁４とが固定されておらず、側壁４内において高さ方向に沿って配された鋼棒５は、側壁４の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されていることで、側壁４に十分なプレストレス力が作用すると共に、底版２と側壁４との接合部位に補強材を多く配設する必要もなく、より大きなサイズのタンクをより低コストに作製できるＰＣ大型容器１を実現した。

本発明のＰＣ大型容器を図１ないし図５に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例のＰＣ大型容器１は、図１に示すように、底版２と、底版２の端部に沿って設けられＰＣ鋼材３によりプレストレスされた側壁４とを有したＰＣ大型容器１であって、ＰＣ大型容器１は、底版２と側壁４とが固定されておらず、側壁４内において高さ方向に配された鋼棒５は、側壁４の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されている。以下、各構成について順次詳述する。

この実施例のＰＣ大型容器１は、渇水対策用、農業用または漁業用の貯水池を構成するためのものであり、貯蔵した水を支持する底版２と、底版２と共に水の貯蔵空間を形成する円筒状の側壁４とを備えている。

この実施例の底版２は、図２に示すように、平面視円形に形成されており、地盤の弱いところでは底版２の下方に基礎版（図示しない）を打設して構成することが好ましい。

側壁４は、底版２の端部（周縁部）に沿って、より具体的には、底版２の外側面（外周面）に沿って側壁４の内周面の下部が当接するように設けられて、かつ垂直方向に延在し、図１または図２に示すように円筒状に構成されている。そして、この側壁４内には周方向に沿ってＰＣ鋼材３が配設（埋設）され側壁４全体にプレストレスが導入されている。具体的には、周方向に延在するＰＣ鋼材３は、側壁４の上下方向に所定の間隔をあけて側壁４の上端側から下端側までの範囲内に複数段配設されている。ＰＣ鋼材３によるこの横締めのプレストレスによってコンクリートに圧縮力が導入されるため、水圧によるモーメントを打ち消すことができ、貯水池として側壁をもたせることができるように構成されている。

なお、ＰＣ鋼材３としては、例えば鋼線、鋼より線、鋼線や鋼より線を束ねたケーブル等のフレキシブルな鋼材が好適に使用できる。また、この実施例では、ＰＣ鋼材３により横締めのみがされているが、より大型化させる場合は縦締めしたものも本発明の範疇に包含される。具体的には、側壁４内に上下方向に沿って延在し、かつ側壁４の周方向に所定の間隔をあけてＰＣ鋼材を配設してプレストレスを導入する。

そして、本発明のＰＣ大型容器１の第１の特徴は、底版２と側壁４とが固定されていない点であり、底版２と側壁４とは側壁４に付加されたプレストレス力により接合状態が保持されている。

この点、従来のＰＣ大型容器は、底版と側壁の接合部に、側壁の鉄筋が所定長さ底版内に埋め込まれることにより剛結合構造を形成しており、図７または図８に示すように、側壁５１下部に生じる曲げモーメントなどを底版５２に伝達する構造となっている。このため、側壁５１に十分なプレストレス力が作用しないことがあり、底版５２と側壁５１との接合部位に補強材を多く配設する必要がありコスト高の要因になっていた。

これに対して、本発明のＰＣ大型容器１では、底版２と側壁４とを固定しない構造とすることにより、側壁４の円周方向にプレストレス力を導入した際に発生する側壁４下端における鉛直面内の曲げモーメントの発生を抑制でき、側壁４の鉄筋量を低減できるよう構成されている。

具体的には、本発明のＰＣ大型容器１では、底版２と側壁４とを固定しないことにより、図３または図４のモーメントが発生する。より具体的には、本発明のＰＣ大型容器１には、図３（ａ）に示すように内部に水が注入されると、図３（ｂ）または（Ｃ）に示すように、側壁４には外側に向かって引張するモーメントが発生する。このモーメントに対して、図４に示すように、側壁４内に周方向に配設されたＰＣ鋼材３によるプレストレスによって水圧に耐え得る力が付加される。しかし、底版２と側壁４とを固定しないことにより、図４のモーメントはより大きくなるため、このモーメントを打ち消すために、換言すれば、プレストレスによって水等の液体を注入しない時に側壁４にかかる内側への圧縮力に耐え得るために、図５に示すように鋼棒５を配置してそのモーメントを打ち消すよう構成されている。

そして、本発明のＰＣ大型容器１の第２の特徴は、側壁４内において高さ方向に沿って配された鋼棒５が、側壁４の厚さ方向の中心（図５（ａ）中の中心線６）より内側に偏心して高さ方向（垂直方向）に配されている点である。

この点、従来のＰＣ大型容器５０では、図９に示すように、側壁５１の中心線上に沿って鋼棒５３が配置されるが、本発明のように、鋼棒５を偏心した位置に配置することによって内側の圧縮力に対してより効果的な配置となる。より効果的な配置となるため、鋼棒５を少なく、または鋼棒５を細くすることができる。鋼棒の配置量が多いと配置に限度があるが、少ないとより大きなタンクを作製できると共により低廉にＰＣ大型タンクを構築することができる。

なお、ＰＣ大型容器１の構築方法としては、主鉄筋（図示しない）を配置した後、コンリートを打設して底版２を構成する。側壁を構成する部位には、主鉄筋（図示しない）、ＰＣ鋼材３および鋼棒５を所要部位に配置し、その後、コンクリートを打設して側壁４を構成する。底版２と側壁４との接合部（底版２の外周面と側壁４下部の内周面）はコーキング材で止水し、図６に示したハンチ５５は形成しない。ＰＣ大型容器１の構造を完成させた後、必要なプレストレス力をＰＣ鋼材３に付与して構築する。

以上のように、本発明のＰＣ大型容器１は、底版２と側壁４とが固定されておらず、かつ、側壁４内において高さ方向に沿って配された鋼棒５は、側壁４の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されているため、側壁４に十分なプレストレス力を作用させることができると共に、底版２と側壁４との接合部位に補強材を多く配設する必要もなく、より大きなサイズのタンクをより低コストで作製できる。本発明により、これまで山あいなどに設けられていた貯水池等をどこにでも構築することができ、また、より大きなＰＣ容器をより低廉に作製できるため、本発明のＰＣ大型容器は有用性および産業上の利用可能性に極めて優れたものである。

１ＰＣ大型容器
２底版
３ＰＣ鋼材
４側壁
５鋼棒

Claims

底版と、該底版の端部に沿って設けられＰＣ鋼材によりプレストレスされた側壁とを有したＰＣ大型容器であって、該ＰＣ大型容器は、前記底版と前記側壁とが固定されておらず、前記側壁内において高さ方向に配された鋼棒は、前記側壁の厚さ方向の中心より内側に偏心して配されていることを特徴とするＰＣ大型容器。