JP2019194410A - 固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 津波対策等の目的でコンクリート製の外槽を備えた金属製の固定屋根式平底円筒形タンクを構築するに当たって、前記コンクリート製の外槽の側壁を下方から上方へ構築することが可能な型枠スライド工法による固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法を提供することにある。【解決手段】 補強構造２０と共に固定屋根６を吊り上げ、型枠上昇手段１１で外側型枠３ｂ１を上昇させる工程（ｂ）、（ｃ）と、内槽４の側板４ｂを固定屋根６及び補強構造２０とで補強しつつ、内槽４の側板４ｂと外側型枠３ｂ１の間にコンクリートを打設して凝固させる工程（ｄ）、（ｅ）とを複数回順次繰り返して、外槽３の側壁３ｂを下方から上方へ構築する工程とで構成する本工程と、固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部に固定する後工程とで構成することを特徴とする。【選択図】 図４

Description

この発明は、重油などの液体を貯蔵するためのコンクリート製外槽を備えた固定屋根式の平底円筒形タンクの施工方法に関するものである。

重油等を貯蔵する鋼製平底円筒形タンクが、大地震に伴って発生した津波により押し流されて、タンク貯蔵液が市街地に流出して火災を広げ、津波被害を深刻にしたことから、津波に容易に押し流されないタンクが求められている。
一般に、石油類を貯蔵する平底円筒形タンクは鋼製の底板と側板とで構成され、アンカーボルト等で基礎上に固定されずに載置されているだけの場合が多く、そのため貯蔵液量が少ない場合には、津波の圧力と浮力により押し流され易い状況にある。

タンクの流出を防止する技術の例として、特許文献１の「構造物の地震・津波対策構造」の発明がある。この発明には、タンクの周囲の地盤に、複数の矢板及び鋼管矢板を打設し、地震や津波による構造物の他の構造物への衝突、漂流物の構造物への衝突等を防ぐことが可能な構造物の地震・津波対策構造が開示されている。

また、鋼製タンクよりも自重が大きく、かつ津波による側圧を受け止めることが可能となるコンクリート側壁を有する浮屋根式タンクの施工方法の発明がなされており、本出願人による特許文献２の「コンクリート壁を備えたタンクの施工方法」の発明がある。この発明は、タンク内槽を構築し、その内槽をコンクリート打設用の内側型枠として利用し、かつ該内槽内に注水して内槽内に設置された浮屋根を浮上させ、該浮屋根の外周部に沿って環状に取付けた加圧バッグ内に注入した流体で加圧することにより、内槽の側板を内面から補強した状態で、コンクリートを打設する方法であり、設計高さまで順次外側型枠と浮屋根を上昇させ、外槽となるコンクリート側壁を下方から上方へ構築するコンクリート壁を備えた浮屋根式平底円筒形タンクの構築方法の先願である。

さらに、スリップフォーム工法により、型枠と屋根を同時に上昇させる従来技術がある。
特許文献３の「スリップフォーム工法におけるルーフサポートストラクチャーの同時リフトアップ工法」の発明がある。この発明には、型枠及び該型枠を取付けた可動部材を油圧ジャッキにより一時的に順次上昇させて塔体構造物を建造するスリップフォーム工法において、可動部材に固着した部材に吊り下げたルーフサポートストラクチャーを前記型枠及び可動部材と一体的に上昇させるスリップフォーム工法におけるルーフサポートストラクチャーの同時リフトアップ工法が開示されている。

また、特許文献４の「スリップフォーム工法」の発明がある。この発明には、基礎部分を土台として屋根鉄骨の建方を行い、前記建方終了後、前記屋根鉄骨の脚部に、対向して配置される一対のコンクリート型枠をリフトアップしながら前記型枠間に連続的にコンクリートを打設していくことによりコンクリート壁を構築するためのスリップフォーム装置を取り付け、前記屋根鉄骨を前記型枠に設けた支持部により支持しながらリフトアップするスリップフォーム工法が開示されている。

さらに、特許文献５の「ＬＮＧ地上式タンクの施工方法」には、スリップフォーム工法又はスリップジャンプ工法により防液堤を施工すると共に、鉄骨屋根を型枠支保工に連結して型枠及び前記型枠支保工と共に上昇させるＬＮＧ地上式タンクの施工方法が開示されている。

特開２００８−２３１７６８号公報 特願２０１７−２３１２９０号 特開昭５９−１０９６５６号公報 特許第３４１２５０５号公報 特許第６２５１５９１号公報

特許文献１のようにタンク周囲に流出防止用の杭や矢板等を設置する津波対策は、タンクに作用する津波の圧力や浮力、流出した建築物の木材の衝突を避けることはできず、必ずしもタンク本体の損傷を免れることはできない。
また、様々な配管類が縦横に敷設されたタンクのヤード内に多数の杭を打設することは容易ではない。
故に、該金属製タンクに接するように囲繞してコンクリート製の側壁を配設する構造を採用し、さらに該金属製タンクをコンクリート側壁構築時の内側型枠として利用し、コンクリート製外槽を構築する方法が、危険物貯蔵タンクの津波対策として最も合理的である。
このような津波対策用のコンクリート製外槽を有する平底円筒形タンクとしては、図９に示すような金属製のタンク１の外周部に内槽４の側板４ｂの全体又は大部分を囲繞できる設計高さＨｃのコンクリート製の外槽３の側壁３ｂを構築した二重殻構造の固定屋根式の平底円筒形タンク１が考えられる。

ところで、平底円筒形タンクは、貯蔵液による内圧を基にその側板の必要板厚を求める設計がなされているため、該鋼製タンクをコンクリート側壁の構築のための型枠とする場合には、コンクリート打設時の外圧による鋼製タンク側板の変形を考慮する必要がある。
さらに、コンクリート側壁構築の工程を短縮するためには、一回のコンクリート打設高さをできるだけ高くすることが必要であるが、前記した鋼製タンクの変形の影響を考慮する必要が生じ、一回のコンクリート打設高さは型枠の強度により自ずと制限される。
鋼製タンクの津波対策としてコンクリート壁で囲繞するための内側型枠として鋼製タンク自体を利用するうえで、コンクリート打設時の外圧による変形を抑制するには鋼製タンクの側板板厚を厚くすれば良いが、タンク構築コストが増大する。

鋼製タンクを内側型枠とする既存のスリップフォーム工法は、外側型枠のみを上昇させ、該タンクに仮設の補強構造を設置し、設計高さのコンクリート製の側壁を構築することが可能であるが、当該工法は、タンクと同じ高さを有す補強部材を円周間隔に複数設ける必要がある等、コスト等で様々な問題点が有った。

特許文献１の「構造物の地震・津波対策構造」は、タンクの周囲の地盤に複数の矢板及び鋼管矢板を打設し、タンクの移動やタンクに漂流物が衝突することを防ぐ構造であるが、タンクに作用する津波の側圧や浮力自体を避ける構造ではなく、タンク側板の半径方向の変形を防止する構造に関するものでもない。

特許文献２の「コンクリート壁を備えたタンクの施工方法」の発明は、コンクリート製の外槽を構築する際、外側型枠を順次コンクリート打設高さまで上昇させ、タンク内槽内に注水して浮屋根を上昇させ、浮屋根外周部に沿って環状に取付けた加圧バッグ内に流体を注入して内槽の側板を加圧補強した状態でコンクリートを打設する工法であるが、内槽の底板上で組立てた固定屋根を前記内槽の頂部まで上昇させて取り付ける過程において、該固定屋根の上昇と並行して外槽のコンクリートを下方から上方へ構築する固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法に関するものではない。

特許文献３の「スリップフォーム工法におけるルーフサポートストラクチャーの同時リフトアップ工法」は、塔体構造物のルーフストラクチャーを取付ける作業に使用するルーフサポートストラクチャーを型枠やヨーク等と一緒に上昇させ、該ルーフサポートストラクチャーにより型枠の水平方向の変形を防止できる工法であるが、固定屋根式平底円筒形タンクの構成部材である固定屋根及び該固定屋根に取付けた補強構造を利用して、型枠の変形を防止する構造に関するものではない。
また、二重殻構造の平底円筒形タンクの内槽の側板をコンクリート打設用の内側型枠とする工法でもない。

特許文献４の「スリップフォーム工法」の発明は、屋根鉄骨の脚部に一対のコンクリート型枠を取付け、前記屋根鉄骨を前記型枠に設けた支持部により支持しながらリフトアップし、前記型枠間に連続的にコンクリートを打設するスリップフォーム工法に関するものであるが、固定屋根式平底円筒形タンクの構成部材である固定屋根及び該固定屋根に取付けた補強構造を利用して、型枠の変形を防止する構造に関するものではない。
また、二重殻構造の平底円筒形タンクの内槽の側板をコンクリート打設用の内側型枠とする工法でもない。

特許文献５の「ＬＮＧ地上式タンクの施工方法」の発明は、鉄骨屋根を型枠及び型枠支保工と共に上昇させるスリップフォーム工法によりＬＮＧ地上式タンクを施工する方法であって、鉄骨屋根の剛性で型枠支保工及び型枠の形状を保持する施工方法に関するものであるが、二重殻構造の平底円筒形タンクの内槽の側板をコンクリート打設用の内側型枠とする工法でもない。

この発明は上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、津波対策等の目的でコンクリート製の外槽を備えた金属製の固定屋根式平底円筒形タンクを構築するに当たって、金属製の内槽である固定屋根式平底円筒形タンクの側板をコンクリート製の外槽の側壁構築用の内側型枠とするとともに、前記内槽の内部で組み立てた固定屋根と該固定屋根の外縁部に固定した補強構造を前記内槽から前記コンクリートの打設幅を離隔した距離に仮設した外側型枠と並行させて吊り上げることにより、前記内槽の側板を半径方向に変形させることなく、垂直立設状態を維持した状態で、前記コンクリート製の外槽の側壁を下方から上方へ構築することが可能な型枠スライド工法による固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法を提供することにある。

請求項１の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法は、金属製の内槽を囲繞して配設されるコンクリート製の外槽を備えた固定屋根式平底円筒形タンクの構築における、金属製の固定屋根を吊り上げる工程と、前記外槽の側壁を構築する工程を並行して施工する固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法であって、前記内槽の側板を前記外槽の側壁構築における内側型枠とし、円筒状の該内側型枠の外面からコンクリートの打設幅を離隔した距離に前記外槽の側壁構築に用いる外側型枠を仮設し、前記内槽の内部の下部で組立てた前記固定屋根を該内槽の頂部まで吊り上げる吊り上げ手段と、前記固定屋根の吊り上げと並行して前記外側型枠を上昇させる型枠上昇手段とを具備した前記外槽の側壁構築のための型枠スライド工法において、前記内槽の底板と側板を先行して施工する工程と、該内槽の内部の下部で前記固定屋根を組み立てる工程と、前記固定屋根の外縁部に、前記コンクリート打設による前記内槽の側板の半径方向の変形を防止する補強構造を取付ける工程とで構成する前工程と、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げ、前記型枠上昇手段で前記外側型枠を上昇させる工程と、前記内槽の側板を前記固定屋根及び補強構造とで補強しつつ、前記内槽の側板と外側型枠の間にコンクリートを打設して凝固させる工程とを複数回順次繰り返して、前記外槽の側壁を下方から上方へ構築する工程とで構成する本工程と、前記固定屋根を前記内槽の側板の頂部に固定する後工程とで構成することを特徴とする。

請求項２の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の固定屋根は、該固定屋根の平面視中心から前記内槽側板に向かって放射状に延伸して設置した複数のラフターと、該ラフターの間に該固定屋根の平面視中心を中心とする同心円状に設置した複数のガーダーとを具備した屋根骨構造であって、前記補強構造は、前記内槽の側板の内周面に沿って水平方向の円弧状に湾曲した複数段の水平補強材と、該水平補強材と直交する鉛直方向に設けた複数列の縦補強材とを接合して、前記内槽の側板の内周面に沿うように形成した格子状のフレーム構造であって、前記水平補強材或いは前記縦補強材に固定した複数の屋根骨固定用ブラケットとを具備し、各々の該屋根骨固定用ブラケットと前記屋根骨構造の複数の前記ラフターの全ての先端部或いは複数の先端部とをボルトとナットによって固定する構造とし、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げる際に、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に当接させることによって、前記内槽の側板を内面側から補強することを特徴とする。

請求項３の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の補強構造は、カウンターウエイトとアームとから構成される補助補強構造を備え、該補助補強構造は、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に固定屋根を吊り上げる際に、前記補助補強構造の前記アームの中間部を中心として働く前記カウンターウエイトによる回転モーメントの働きで、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に強く当接し、前記固定屋根と共に該内槽の側板を内面側から補強することを特徴とする。

請求項４の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法は、請求項１記載の後工程において、前記固定屋根及び前記補強構造を前記吊り上げ手段で前記内槽の側板の頂部まで上昇させ、該固定屋根及び補強構造の吊り上げ状態を維持しながら、前記固定屋根の上方から前記補強構造の屋根骨固定用ブラケットのボルトとナットを取外して前記補強構造を前記屋根骨構造から取り外して撤去する工程を施工した後、前記内槽の側板の頂部に固定した複数の固定屋根固定用ブラケットに前記固定屋根をボルトとナットで固定する工程を施工することを特徴とする。

請求項１の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法は、金属製の内槽を囲繞して配設されるコンクリート製の外槽を備えた固定屋根式平底円筒形タンクの構築における、金属製の固定屋根を吊り上げる工程と、前記外槽の側壁を構築する工程を並行して施工する固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法であって、前記内槽の側板を前記外槽の側壁構築における内側型枠とし、円筒状の該内側型枠の外面からコンクリートの打設幅を離隔した距離に前記外槽の側壁構築に用いる外側型枠を仮設し、前記内槽の内部の下部で組立てた前記固定屋根を該内槽の頂部まで吊り上げる吊り上げ手段と、前記固定屋根の吊り上げと並行して前記外側型枠を上昇させる型枠上昇手段とを具備した前記外槽の側壁構築のための型枠スライド工法において、前記内槽の底板と側板を先行して施工する工程と、該内槽の内部の下部で前記固定屋根を組み立てる工程と、前記固定屋根の外縁部に、前記コンクリート打設による前記内槽の側板の半径方向の変形を防止する補強構造を取付ける工程とで構成する前工程と、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げ、前記型枠上昇手段で前記外側型枠を上昇させる工程と、前記内槽の側板を前記固定屋根及び補強構造とで補強しつつ、前記内槽の側板と外側型枠の間にコンクリートを打設して凝固させる工程とを複数回順次繰り返して、前記外槽の側壁を下方から上方へ構築する工程とで構成する本工程と、前記固定屋根を前記内槽の側板の頂部に固定する後工程とで構成するので、
内槽の側板の補強とコンクリート打設を繰り返して実施することにより、外槽のコンクリートの打設によって内槽の側板を半径方向に変形させることなく、内槽の側板の垂直立設状態を維持して設計高さが大きいコンクリート製の外槽の側壁を構築することが可能である。
固定屋根式平底円筒形タンクの構成部材である固定屋根と該固定屋根に連結した補強構造を組み合わせ、コンクリート打設時の補強構造として使用することができるため、前記固定屋根に取付ける補強構造の大きさや重量を小さくすることができ、側板全体に補強構造等を取付けて補強する場合と比較して施工性、経済性が向上するとともに、外槽の側壁のコンクリート打設時の安全性も向上する。
固定屋根式平底円筒形タンクの側板を内側型枠として使用するため、別途コンクリート製の外槽の側壁打設用の内側型枠を仮設・撤去する必要がなく、工期短縮と建設コストの低減を図ることができる。

請求項２の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の固定屋根は、該固定屋根の平面視中心から前記内槽側板に向かって放射状に延伸して設置した複数のラフターと、該ラフターの間に該固定屋根の平面視中心を中心とする同心円状に設置した複数のガーダーとを具備した屋根骨構造であって、前記補強構造は、前記内槽の側板の内周面に沿って水平方向の円弧状に湾曲した複数段の水平補強材と、該水平補強材と直交する鉛直方向に設けた複数列の縦補強材とを接合して、前記内槽の側板の内周面に沿うように形成した格子状のフレーム構造であって、前記水平補強材或いは前記縦補強材に固定した複数の屋根骨固定用ブラケットとを具備し、各々の該屋根骨固定用ブラケットと前記屋根骨構造の複数の前記ラフターの全ての先端部或いは複数の先端部とをボルトとナットによって固定する構造とし、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げる際に、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に当接させることによって、前記内槽の側板を内面側から補強するので、
固定屋根及び補強構造による荷重を、内槽の側板に確実に作用させることができ、前記内槽の側板のコンクリート打設に対する補強を適切に行った状態でコンクリートを打設することが可能となり、施工性を向上させることができる。

請求項３の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の補強構造は、カウンターウエイトとアームとから構成される補助補強構造を備え、該補助補強構造は、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に固定屋根を吊り上げる際に、前記補助補強構造の前記アームの中間部を中心として働く前記カウンターウエイトによる回転モーメントの働きで、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に強く当接し、前記固定屋根と共に該内槽の側板を内面側から補強するので、
前記アームの中間部を中心としたカウンターウエイトによる回転モーメントの働きで固定屋根外縁部の補強構造を内槽の側板の内面に押し付けることが可能となり、固定屋根や補強構造のみで内槽の側板を補強する場合と比較して、内圧を大きくすることができ、一回当たりの外槽の側壁のコンクリート打設高さをより高くすることが可能となる。

請求項４の発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法は、請求項１記載の後工程において、前記固定屋根及び前記補強構造を前記吊り上げ手段で前記内槽の側板の頂部まで上昇させ、該固定屋根及び補強構造の吊り上げ状態を維持しながら、前記固定屋根の上方から前記補強構造の屋根骨固定用ブラケットのボルトとナットを取外して前記補強構造を前記屋根骨構造から取り外して撤去する工程を施工した後、前記内槽の側板の頂部に固定した複数の固定屋根固定用ブラケットに前記固定屋根をボルトとナットで固定する工程を施工するので、
前記固定屋根を前記内槽の側板の頂部に固定する際に、不要になった補強構造を容易に取り外すことが可能なため、補強構造を固定屋根から取り外すための足場が不要となり、経済性、施工性、安全性を向上させることが可能である。
また、補強構造に取付けた屋根骨固定用ブラケットを、固定屋根を内槽の側板頂部に取付けるための固定屋根固定用ブラケットと兼用することにより、コストダウンすることが可能である。

本発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の吊り上げ装置２２で固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げる事例の全体側面説明図である。 本発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の吊り上げ装置２２で固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げる他の事例の全体側面説明図である。 固定屋根式平底円筒形タンク１の構築開始から型枠上昇装置１１、吊り上げ装置２２設置完了までの前工程の手順の概略を説明するためのフローチャートである。 固定屋根式平底円筒形タンク１の外槽３の側壁３ｂの構築開始から終了までの本工程の手順の概略を説明するためのフローチャートである。 固定屋根式平底円筒形タンク１の固定屋根６から補強構造２０を取り外して、固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部に取付ける後工程の手順の概略を説明するためのフローチャートである。 図１のＡ部の拡大図で、固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げ装置２２で吊り上げる事例を示す側面説明図である。 図２のＢ部の拡大図で、固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げ装置２２で吊り上げる他の事例を示す側面説明図である。 固定屋根式平底円筒形タンク１の固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部まで吊り上げ、固定する事例を示す側面説明図である。 固定屋根式平底円筒形タンク１の事例を示す全体側面説明図である。

本発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の実施形態例について図１から図８を参照しながら説明する。なお、本発明は下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記の構成要素の省略または付加、構成要素の形状等の実施形態の変更を加えることが出来るのはもちろんである。また、図は概略を示すもので、一部のみを描き詳細構造は省略した。

図１及び図２は、本発明に係る固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法の吊り上げ装置２２で固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げる事例の全体側面説明図で、２は基礎、３は外槽、４は内槽を示す。
この二重殻構造の平底円筒形タンク１は、金属製の内槽４と該内槽４を囲繞して配設されるコンクリート製の外槽３とを備えた構造である。図１、図２はこのコンクリート製の外槽３の施工段階の断面図を示している。
前記内槽４は、基礎２上に打設したコンクリート製の底版３ａ上に設置され、金属製の底板４ａと、該底板４ａ上に立設した筒体状の金属製の側板４ｂとからなる構造であり、内槽４の側板４ｂの頂部には、トップアングル７が設置されている。また、内槽４の側板４ｂの高さ方向上部に、雨水浸入防止措置９を備え、内槽４の側板４ｂと外槽３の側壁３ｂ間への雨水５の浸入を防止する。
また図１及び図２は、底板４ａ上の屋根架台８（図示しない）上にてＨ鋼等の形鋼材からなる屋根骨構造６ａを放射状に組み、該屋根骨構造６ａ上に屋根板６ｂを貼設して溶接し、固定屋根６を形成する。
前記屋根骨構造６ａは、該固定屋根６の平面視中心から前記内槽４の側板４ｂに向かって放射状に延伸して設置した複数のラフター６ａ１と、該ラフター６ａ１の間に該固定屋根６の平面視中心を中心とする同心円状に設置した複数のガーダー６ａ２とを具備した構造とする。
前記固定屋根６は、図１に示す通り、その外縁部に、前記コンクリート打設による前記内槽４の側板４ｂの半径方向の変形を防止する補強構造２０を取付けた構造とし、必要に応じて図２に示す通り、補強構造２０の上部に補助補強構造２１を備えた構造とする。
固定屋根６形成後は、該固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部又はその近傍に設置した吊り上げ装置２２で吊り上げて、該内槽４の側板４ｂの頂部に固定する。
なお図１及び図２は、吊り上げ装置２２にジャッキアップ装置を用いているが、リフトアップ装置や電動ウィンチ等も使用することが可能である。
前記外槽３は、前記コンクリート製の底版３ａと、前記内槽４の側板４ｂを囲繞するコンクリート製の外槽３の側壁３ｂとからなる構造である。通常底版３ａは鉄筋コンクリート、側壁３ｂはプレストレストコンクリートで構築する。

タンク１は、その内槽４の頂部又は頂部近傍に外側型枠３ｂ１の型枠上昇手段１１（以下、型枠上昇装置１１）を備えていることとする。
図１、図２は、内槽４の上部に円周等間隔に仮設した架台１２上に当該型枠上昇装置１１を備えた事例を示している。なお、この架台１２には、内槽４の側板４ｂの頂部又は上部外周面に設けた点検架台やウィンドガーダー等のタンクの補強構造を使用しても良い。
この型枠上昇装置１１は、一端部１３ａ１が前記外側型枠３ｂ１に固定された線材１３ａを、前記架台１２上部に仮設した滑車１５に巻装させた後、当該線材１３ａの他端部１３ａ２を巻き付ける電動巻き取り機１４で構成されている。
前記線材１３ａには、ワイヤーやロープ等を使用する。

図３は、固定屋根式平底円筒形タンク１の構築開始から型枠上昇装置１１、吊り上げ装置２２設置完了までの前工程の概略を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、新設の固定屋根式平底円筒形タンクのコンクリート製の外槽３の側壁３ｂを構築する場合の工程の事例を示す。
まず、工程（Ａ）において、コンクリート製の底版３ａを打設する。
続いて、外槽３の側壁３ｂの構築に先行して内槽４を構築し、コンクリート打設用の内側型枠４ｂとする。該内槽４、すなわち内側型枠４ｂは以下の工程（Ｂ）〜（Ｄ）で構築する。
工程（Ｂ）において、底版３ａ上に底板４ａを設置する。
工程（Ｃ）において、該底板４ａ上に円筒状の側板４ｂを構築する。
工程（Ｄ）において、該底板４ａ上部で屋根骨構造６ａと屋根板６ｂとから構成される固定屋根６を組み立てる。
工程（Ｅ）において、前記固定屋根６の外縁部に補強構造２０を取付け、必要に応じて該補強構造２０に補助補強構造２１を取付ける。
続いて、工程（Ｆ）において、内槽４の側板４ｂの頂部又は頂部近傍に型枠上昇装置１１を仮設する。型枠上昇装置１１の線材１３ａは、一端部１３ａ１を外側型枠３ｂ１の支持部材１７ａに固定し、架台１２上に仮設した滑車１５に巻装させ、上昇駆動装置１８の電動巻き取り機１４に巻き付ける。
続いて、工程（Ｇ）において、コンクリート打設用の外側型枠３ｂ１を仮設する。
続いて、工程（Ｈ）において、型枠上昇装置１１の線材１３ａの一端部１３ａ１を外側型枠３ｂ１に固定し、前記架台１２上部に仮設した滑車１５に巻装した後、他端部１３ａ２を電動巻き取り機１４に巻き付ける。
続いて、工程（Ｉ）において、内槽４の側板４ｂの頂部又は側部に設けた前記架台１２上に吊り上げ装置２２を仮設する。架台１２は、外側型枠３ｂ１の架台１２と別の架台を使用しても良い。なお、吊り上げ装置２２は、ジャッキアップ装置、リフトアップ装置、電動ウィンチ等とする。

図４は、固定屋根式平底円筒形タンク１の外槽３の側壁３ｂの構築開始から終了までの本工程の手順の概略を説明するためのフローチャートである。
内槽４の頂部又は頂部近傍に型枠上昇装置１１及び吊り上げ装置２２を仮設した後、工程（ａ）において、コンクリート打設中心高さＨｐを制御装置１９に設定する。なおコンクリート打設中心高さＨｐは、図１又は図２に示す通り、凝固したコンクリートの高さＨｐ１に打設するコンクリートの下端からその中心までの高さＨｐ２を足した高さであり、コンクリート打設時はこの高さを補強の中心高さＨｒと同じにする。
続いて、工程（ｂ）において、吊り上げ装置２２を駆動し、設定したコンクリート打設中心高さＨｐまで固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げる。
続いて、工程（ｃ）において、型枠上昇装置１１を駆動し、外側型枠３ｂ１に固定された線材１３ａが電動巻き取り機１４で巻き取られ、外側型枠３ｂ１を前記工程（ｂ）において固定屋根６を吊り上げた高さと同じ高さの外槽３の側壁３ｂ構築のためのコンクリート打設中心高さＨｐまで並行して上昇させる。
続いて、工程（ｄ）において、固定屋根６及び補強構造２０で前記内槽４の側板４ｂを補強した状態で、前記内槽４の側板４ｂと外側型枠３ｂ１間の該内槽４の側板４ｂが半径方向に変形しない所定の高さまで外槽３の側壁３ｂのコンクリートを打設する。
続いて、工程（ｅ）において、打設したコンクリートを凝固させる。
設計高さＨｃまで外槽３の側壁３ｂのコンクリートが打設されていない場合は、前記工程（ｂ）、（ｃ）に戻って、吊り上げ装置２２及び型枠上昇装置１１を駆動させて固定屋根６及び補強構造２０、外側型枠３ｂ１を再び上昇させ、前記工程（ｂ）から工程（ｅ）までの工程を再度実施する。
この一連の工程（ｂ）から工程（ｅ）を複数回順次繰り返し実施し、設計高さＨｃのコンクリート製の外槽３の側壁３ｂの構築を完了する。
設計高さＨｃのコンクリートを打設した後、外槽３の側壁３ｂがプレストレストコンクリートの場合は、該コンクリートにＰＣ鋼線（図示しない）等で緊張力を与える。

図５は、固定屋根式平底円筒形タンク１の固定屋根６から補強構造２０を取り外して、固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部に取付ける後工程の手順の概略を説明するためのフローチャートである。
まず、工程（ｆ）において、コンクリート製の外槽３の側壁３ｂの高さに位置する内槽４内の固定屋根６及び補強構造２０を、前記吊り上げ装置２２で内槽４の側板４ｂ頂部までの残りの高さ分上昇させ、当該頂部位置で該固定屋根６及び補強構造２０の吊り上げ状態を維持する。
続いて、工程（ｇ）において、該固定屋根６の上方から前記補強構造２０の屋根骨固定用ブラケット２０ａのボルトとナット２０ｂを取外して前記補強構造２０を前記屋根骨構造６ａから取り外して撤去する。
続いて、工程（ｈ）において、前記内槽４の側板４ｂの頂部に固定した複数の固定屋根固定用ブラケット２３ａに前記固定屋根６をボルトとナット２３ｃで固定する。
続いて、外側型枠３ｂ１、型枠上昇装置１１及び吊り上げ装置２２を解体撤去し、工事を終了する。

本工程では、内槽４の側板４ｂの補強とコンクリート打設を繰り返して実施することにより、外槽３のコンクリートの打設によって内槽４の側板４ｂを半径方向に変形させることなく、内槽４の側板４ｂの垂直立設状態を維持して設計高さＨｃが大きいコンクリート製の外槽３の側壁３ｂを構築することが可能である。
固定屋根式平底円筒形タンク１の構成部材である固定屋根６と該固定屋根６に連結した補強構造２０を組み合わせ、コンクリート打設時の補強構造として使用することができるため、前記固定屋根６に取付ける補強構造の大きさや重量を小さくすることができ、側板全体に補強構造等を取付けて補強する場合と比較して施工性、経済性が向上するとともに、外槽３の側壁３ｂのコンクリート打設時の安全性も向上する。
固定屋根式平底円筒形タンク１の内槽４の側板４ｂを内側型枠として使用するため、別途コンクリート製の外槽３の側壁３ｂ打設用の内側型枠を仮設・撤去する必要がなく、工期短縮と建設コストの低減を図ることができる。

図６は、図１のＡ部の拡大図で、固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げ装置２２で吊り上げる事例を示す側面説明図である。なお図６は、固定屋根６を固定屋根吊り上げ装置２２ａで吊り上げる事例を示している。
前記補強構造２０は、前記内槽４の側板４ｂの内周面に沿って水平方向の円弧状に湾曲した複数段の水平補強材２０ｃと、該水平補強材２０ｃと直交する鉛直方向に設けた複数列の縦補強材２０ｄとを接合して、前記内槽４の側板４ｂの内周面に沿うように形成した格子状のフレーム構造であって、前記水平補強材２０ｃ或いは前記縦補強材２０ｄに固定した複数の屋根骨固定用ブラケット２０ａとを具備し、各々の該屋根骨固定用ブラケット２０ａと前記屋根骨構造６ａの複数の前記ラフター６ａ１の全ての先端部或いは複数の先端部とをボルトとナット２０ｂによって固定する構造とする。なお格子状のフレームは、Ｈ形鋼、Ｃ形鋼、Ｌ形鋼等の形鋼材で形成する。
また図６は、固定屋根６又は補強構造２０の吊り上げ装置２２をジャッキアップ装置で構成した事例を示す。
以下、前記ジャッキアップ装置で固定屋根６を吊り上げる事例について説明する。
前記固定屋根６のジャッキアップ装置は、一本のワイヤ或いはロッド等からなる吊り材２２ｂの下端に吊りピース２２ｃを係止し、固定屋根６と該固定屋根６に取付けた補強構造２０を水平に保持しつつ同時に吊り上げる。該吊りピース２２ｃは、屋根骨構造６ａのラフター６ａ１の半径方向外方側の各々の先端部の上部に固定する。
前記構成とすることにより、固定屋根６及び補強構造２０による荷重を、内槽４の側板４ｂに確実に作用させることができ、前記内槽４の側板４ｂのコンクリート打設に対する補強を適切に行った状態でコンクリートを打設することが可能となり、施工性を向上させることができる。
また、補強構造２０上部に吊りピース２２ｆを取り付け、内槽４の側板４ｂの頂部で、
固定屋根吊り上げ装置２２ａと別に設けた補強構造吊り上げ装置２２ｄの吊り材２２ｅを前記吊りピース２２ｆに係止した後、固定屋根６から取り外した補強構造２０のみを吊り上げて、撤去することが可能となる。
吊り上げ装置２２には、ジャッキアップ装置だけでなく、リフトアップ装置や電動ウィンチ等を使用することが可能である。
また、吊り上げ装置２２は、固定屋根６及び補強構造２０の両方に設ける構造としても良い。

図７は、図２のＢ部の拡大図で、固定屋根６及び補強構造２０を吊り上げ装置２２で吊り上げる他の事例を示す側面説明図である。
前記補強構造２０は、カウンターウエイト２１ｄとＬ字状等のアーム２１ｂとから構成される補助補強構造２１を備える。該補助補強構造２１は、固定屋根６上に固定した固定用ピース２１ｅに取付用アーム２１ｇの下端部をボルトとナット２１ｃ等で固定し、該取付用アーム２１ｇの上端部と前記アーム２１ｂの中間部２１ｂ２をピン２１ｆ等で回動可能に連結し、かつ前記アーム２１ｂの中間部２１ｂ２より上方の上端部２１ｂ１に前記カウンターウエイト２１ｄをボルトとナット２１ｃ又はピン２１ｆ等で固定した構造とする。また前記アーム２１ｂの下端部２１ｂ３を、前記補強構造２０の側部等に設けた取付用ピース２１ａにボルトとナット２１ｃ等で固定し、前記カウンターウエイト２１ｄの回転モーメントが働いた際に、前記補強構造２０を内槽４の側板４ｂに押圧する方向に力が働くようにする。また、取付用アーム２１ｇの下端部を固定屋根６と溶接で固定する構造等としても良い。
前記補助補強構造２１を補強構造２０に設けることにより、前記アーム２１ｂの中間部２１ｂ２を中心としたカウンターウエイト２１ｄによる回転モーメントの働きで固定屋根６外縁部の補強構造２０を内槽４の側板４ｂ内面に押し付けることが可能となり、固定屋根６や補強構造２０のみで内槽４の側板４ｂを補強する場合と比較して、内圧を大きくすることができ、一回当たりの外槽３の側壁３ｂのコンクリート打設高さをより高くすることが可能となる。

前記外側型枠３ｂ１は、複数の型枠上昇装置１１で吊持され、外槽３のコンクリート打設箇所の外側に形成されたリング状のトラス梁３ｂ２と、該トラス梁３ｂ２の上面に取付けた作業足場３ｂ５と、前記トラス梁３ｂ２の内周面に取付けた型枠支持部３ｂ４と、該型枠支持部３ｂ４の内周面に取付け、コンクリートと接する型枠パネル３ｂ３と、前記内槽４の側板４ｂ外面と該型枠パネル３ｂ３との間隙の間隔を保持するガイド部材３ｂ７と、前記作業足場３ｂ５上に設置した手摺り３ｂ８とで構成する。
前記型枠支持部３ｂ４は、Ｈ形鋼やみぞ形鋼等で形成し、前記型枠パネル３ｂ３の外周部に沿って環状に複数段取付ける。該型枠支持部３ｂ４及び型枠パネル３ｂ３は、全体で円筒状になるように円周方向に溶接等によって繋ぎ合わせる。また、該型枠支持部３ｂ４及び型枠パネル３ｂ３は、外槽３のコンクリート打設の影響を受けないようにその数量、大きさ、位置を設計する。
前記型枠パネル３ｂ３は、外槽３を高さ方向に複数分割した内の一回のコンクリート打設高さより大きい高さを有すパネルとする。また、当該型枠パネル３ｂ３の下部が前段の凝固したコンクリートと接触するように高さを設計することが好ましい。
前記型枠支持部３ｂ４又は型枠パネル３ｂ３に沿って前記作業足場３ｂ５同士を環状に連結する。
前記ガイド部材３ｂ７は、前記内槽４の側板４ｂ外面と型枠パネル３ｂ３の内面間の間隙の間隔を保持することが可能な長さを有し、前記型枠パネル３ｂ３の内周面上部に水平方向に取付け、外側型枠３ｂ１を上下方向に移動した際に、前記内槽４の側板４ｂ外周面と該型枠パネル３ｂ３内周面との間隙の間隔を保持する。また、このガイド部材３ｂ７の先端部にローラー３ｂ６を設け、当該ローラー３ｂ６を回転させて前記外側型枠３ｂ１昇降時に内槽４の側板４ｂ外面に沿ってガイドさせても良い。
また、外側型枠３ｂ１外周部を囲繞するように、ワイヤーやターンバックルで締結したり、押さえ金具や重り等（何れも図示しない）を設置することにより、外側型枠３ｂ１が外槽３のコンクリート打設で水平方向に揺動しないようにする。
なお、１６はコンクリート打設用の鉄筋類である。

図８は、固定屋根式平底円筒形タンク１の施工方法の固定屋根６を内槽４の側板４ｂの頂部まで吊り上げ、固定する事例を示す側面説明図である。
補強構造２０は、該固定屋根６の平面視中心から前記内槽４の側板４ｂに向かって放射状に延伸して設置した複数のラフター６ａ１の全ての先端部或いは複数の先端部と固定するための複数の屋根骨固定用ブラケット２０ａを円周方向の所定の間隔毎に備え、各屋根骨固定用ブラケット２０ａと放射状に形成されたラフター６ａ１の全ての先端部或いは複数の先端部がボルトとナット２０ｂで着脱自在に固定された構造とする。
固定屋根６の屋根骨構造６ａと補強構造２０が連結された状態で内槽４の側板４ｂの頂部まで吊り上げた後、前記固定屋根６の上方から前記ボルトとナット２０ｂを容易に取外して前記補強構造２０を取り外して解体撤去する。
その後、内槽４の側板４ｂ内面の頂部に、該内槽４の側板４ｂの円周方向の一定間隔毎に取付けた複数のブラケット２３ａと固定屋根６の屋根骨構造６ａのラフター６ａ１の各々の先端部をボルトとナット２３ｃで固定する。

前記固定屋根６の補強構造２０は、該固定屋根６を前記内槽４の側板４ｂの頂部に固定する際に、不要になった補強構造２０を容易に取り外すことが可能なため、補強構造２０を固定屋根６から取り外すための足場が不要となり、経済性、施工性、安全性を向上させることが可能である。
また、補強構造２０に取付けた屋根骨固定用ブラケット２０ａを、固定屋根６を内槽４の側板４ｂ頂部に取付けるための固定屋根固定用ブラケット２３ａと兼用することにより、コストダウンすることが可能である。
さらに、補強構造２０に断面形状が逆Ｌ字型の形鋼材等を使用することにより、固定屋根６の上方向から取り外す作業が容易となる。
さらにまた、補強構造２０を固定屋根６から取り外すことにより、補助補強構造２１も同時に取り外すことが可能である。

前記固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法は、地震時のタンクの耐震性能の向上、殊に外部からの津波対策などが望まれる固定屋根式タンク、タンク以外の貯蔵庫などの構築物にも適用することができ、特に設計高さが大きいコンクリート製の外槽の側壁を打設する必要がある構築物に有効である。

１ タンク
２ 基礎
３ （コンクリート製の）外槽
３ａ 底版
３ｂ 側壁
３ｂ１ 外側型枠
３ｂ２ トラス梁
３ｂ３ 型枠パネル
３ｂ４ 型枠支持部
３ｂ５ 作業足場
３ｂ６ ローラー
３ｂ７ ガイド部材
３ｂ８ 手摺り
４（金属製の）内槽
４ａ 底板
４ｂ 側板（内側型枠）
５ 雨水
６ 固定屋根
６ａ 屋根骨構造
６ｂ 屋根板
７ トップアングル
８ 屋根架台
９ 雨水浸入防止措置
１０ 貯蔵液
１１ 型枠上昇装置（手段）
１２ （型枠上昇装置１１及び又は外側型枠３ｂ１設置用の）架台
１３ 線材
１３ａ 外側型枠３ｂ１の線材
１３ａ１ 外側型枠３ｂ１の線材の一端部
１３ａ２ 外側型枠３ｂ１の線材の他端部
１４ 電動巻き取り機
１５ （型枠上昇装置１１の）滑車
１６ 鉄筋類
１７ 支持部材
１７ａ （外側型枠３ｂ１の）支持部材
１８ 型枠上昇駆動装置（手段）
１９ 型枠上昇制御装置（手段）
２０ 補強構造（形鋼材）
２０ａ （補強構造取付用）ブラケット
２０ｂ ボルト・ナット
２０ｃ 水平補強材
２０ｄ 縦補強材
２１ 補助補強構造
２１ａ （補助補強構造取付用）ピース
２１ｂ アーム
２１ｂ１ （アームの）上端部
２１ｂ２ （アームの）中間部
２１ｂ３ （アームの）下端部
２１ｃ ボルトとナット
２１ｄ カウンターウエイト
２１ｅ 固定用ピース
２１ｆ ピン
２１ｇ 取付用アーム
２２ 吊り上げ装置（手段）
２２ａ 固定屋根吊り上げ装置
２２ｂ （固定屋根６の）吊り材
２２ｂ１ （固定屋根６の）吊り材の端部
２２ｃ （固定屋根６の）吊りピース
２２ｄ 補強構造吊り上げ装置
２２ｅ （補強構造２０の）吊り材
２２ｅ１ （補強構造２０の）吊り材の端部
２２ｆ （補強構造２０の）吊りピース
２３ 屋根骨取付材
２３ａ （屋根骨取付用の）ブラケット
２３ｂ （屋根骨取付用の）保護板
２３ｃ ボルトとナット


Ｈｃコンクリート側壁３ｂの設計高さ
Ｈｒ 補強の中心高さ
Ｈｐ コンクリートの打設中心高さ
Ｈｐ１ 凝固したコンクリートの高さ
Ｈｐ２ 打設するコンクリートの下端から中心までの高さ

Claims (4)

1. 金属製の内槽を囲繞して配設されるコンクリート製の外槽を備えた固定屋根式平底円筒形タンクの構築における、金属製の固定屋根を吊り上げる工程と、前記外槽の側壁を構築する工程を並行して施工する固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法であって、前記内槽の側板を前記外槽の側壁構築における内側型枠とし、円筒状の該内側型枠の外面からコンクリートの打設幅を離隔した距離に前記外槽の側壁構築に用いる外側型枠を仮設し、前記内槽の内部の下部で組立てた前記固定屋根を該内槽の頂部まで吊り上げる吊り上げ手段と、前記固定屋根の吊り上げと並行して前記外側型枠を上昇させる型枠上昇手段とを具備した前記外槽の側壁構築のための型枠スライド工法において、前記内槽の底板と側板を先行して施工する工程と、該内槽の内部の下部で前記固定屋根を組み立てる工程と、前記固定屋根の外縁部に、前記コンクリート打設による前記内槽の側板の半径方向の変形を防止する補強構造を取付ける工程とで構成する前工程と、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げ、前記型枠上昇手段で前記外側型枠を上昇させる工程と、前記内槽の側板を前記固定屋根及び補強構造とで補強しつつ、前記内槽の側板と外側型枠の間にコンクリートを打設して凝固させる工程とを複数回順次繰り返して、前記外槽の側壁を下方から上方へ構築する工程とで構成する本工程と、前記固定屋根を前記内槽の側板の頂部に固定する後工程とで構成することを特徴とする固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法。
   
2. 前記固定屋根は、該固定屋根の平面視中心から前記内槽側板に向かって放射状に延伸して設置した複数のラフターと、該ラフターの間に該固定屋根の平面視中心を中心とする同心円状に設置した複数のガーダーとを具備した屋根骨構造であって、前記補強構造は、前記内槽の側板の内周面に沿って水平方向の円弧状に湾曲した複数段の水平補強材と、該水平補強材と直交する鉛直方向に設けた複数列の縦補強材とを接合して、前記内槽の側板の内周面に沿うように形成した格子状のフレーム構造であって、前記水平補強材或いは前記縦補強材に固定した複数の屋根骨固定用ブラケットとを具備し、各々の該屋根骨固定用ブラケットと前記屋根骨構造の複数の前記ラフターの全ての先端部或いは複数の先端部とをボルトとナットによって固定する構造とし、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に前記固定屋根を吊り上げる際に、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に当接させることによって、前記内槽の側板を内面側から補強することを特徴とする請求項１記載の固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法。
   
3. 前記補強構造は、カウンターウエイトとアームとから構成される補助補強構造を備え、該補助補強構造は、前記吊り上げ手段で前記補強構造と共に固定屋根を吊り上げる際に、前記補助補強構造の前記アームの中間部を中心として働く前記カウンターウエイトによる回転モーメントの働きで、該補強構造の外周面を前記内槽の側板内周面に強く当接し、前記固定屋根と共に該内槽の側板を内面側から補強することを特徴とする請求項１及び２記載の固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法。
   
   
4. 請求項１記載の後工程は、前記固定屋根及び前記補強構造を前記吊り上げ手段で前記内槽の側板の頂部まで上昇させ、該固定屋根及び補強構造の吊り上げ状態を維持しながら、前記固定屋根の上方から前記補強構造の屋根骨固定用ブラケットのボルトとナットを取外して前記補強構造を前記屋根骨構造から取り外して撤去する工程を施工した後、前記内槽の側板の頂部に固定した複数の固定屋根固定用ブラケットに前記固定屋根をボルトとナットで固定する工程を施工することを特徴とする請求項１及び２記載の固定屋根式平底円筒形タンクの施工方法。
   
   
   
   

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