JP2840876B2 - コンクリート製ドーム屋根を構築する型枠とその構築法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体や低温液化ガス、粉体、粒状物等の各
種貯蔵物を貯蔵する貯槽等の構造物のコンクリート製ド
ーム（以下、本発明でいうドームとは球面、曲面、多面
体等各種形状のものを含む）屋根を構築する型枠とその
構築法に関する。

［従来の技術］ 従来、貯槽等の構造物のコンクリート製ドームを構築
する場合、貯槽等の構造物の内部に総足場を組み立てる
とともに木材等によりドーム屋根形状に型枠を形成し、
該型枠を支保工で支持する仮設工事を行なった後に型枠
にコンクリートを打設してドーム屋根を構築していた。

また、別のドーム屋根構築法として、圧縮空気等の内
圧で支持したドーム形状のスチール殻を下型枠として使
用し、該スチール殻上にコンクリートを打設してドーム
屋根を構築していた（特開平２−136475号公報参照）。

また、他のコンクリート製のドーム型屋根の構築法と
しては、特開平１−295974号公報、あるいは本出願人が
平成１年７月25日付けで先に出願した特願平１−190434
号（特開平３−55365号）記載の発明のように、構造物
本体の上部開放面に可撓膜体を気密的に被覆し、この可
撓膜体を前記構造物本体内への空気の送風による昇圧に
よりドーム屋根上に膨張させて緊張状態に維持させた
後、モルタルまたはコンクリートを前記可撓膜体上に打
設してなる構成を有するものが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前者の構築法は型枠の製作が大変であるばかりでな
く、足場や支保工の仮設材料費が工数が膨大なものとな
る上に貯槽内作業、高所作業となり能率が悪く、危険を
伴うものであった。

また、スチール殻を下型枠とした構築法においては、
足場や支保工の仮設工事は要らなくなるものの下型枠と
して使用するスチール殻の搬入作業が大変であるだけで
なく現場での溶接組立作業に熟練を要し、かつ熱などに
よる変形を受け易く型枠として未だ十分なものではなか
った。

また、可撓膜体を用いて、この可撓膜体を構造物本体
内への空気の送風による昇圧によりドーム屋根状に膨張
させて緊張状態に維持させた後、モルタルまたはコンク
リートを前記可撓膜体上に打設してなる構築法にあって
は、足場の組み立てや支保工の仮設工事を不要とするも
のであるが、コンクリート製ドーム屋根を構築するため
の型枠機能に改良の余地を残していた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、貯槽等
の構造物内での総足場や型枠を支持する支保工等の仮設
作業を要することなく、また熟練作業者を必要とするこ
となく短い工期で簡単に、型枠の固定性能に優れ、かつ
可撓膜体の固定性能にも優れた型枠を形成することがで
き、単なる型枠に留まらず該型枠自体がドーム屋根の一
部として構成し、コンクリート厚の減少などが図れ、さ
らに、可撓膜体を残すことにより腐食性貯蔵物に対する
防食対策が図れるようにしたコンクリート製ドーム屋根
を構築する型枠とその構築法を提供することを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るコンクリート製ドーム屋根を構築する型
枠は、底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体の上部
全体を被覆するドーム屋根形状の可撓膜体上にモルタル
層を施工して形成する型枠であって、該型枠を構成する
モルタル層の周縁に堰板状の立上がり部を設け、該立上
がり部は上記側壁最上部外周縁に設けたものである。

また、本発明に係るコンクリート製ドーム屋根を構築
する型枠は、底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体
の上部全体を被覆するドーム屋根形状の可撓膜体上にモ
ルタル層を施工して形成する型枠であって、上記側壁上
部に設けたドーム屋根形状の傾斜角に合致する形状をし
た周縁固定部材に前記型枠を構成する可撓膜体の周縁を
気密固定し、かつ可撓膜体全体を所望ドーム屋根形状に
緊張保持したものである。

また、本発明に係るコンクリート製ドーム屋根を構築
する型枠の構築法は、底版と側壁とよりなる貯槽等の構
造物本体の上部全体を被覆するドーム屋根形状をした気
密性、水密性を有する可撓膜体の周縁を、前記側壁上部
に設けた周縁固定部材によってドーム屋根形状の傾斜角
に合致するように気密固定する工程と、該可撓膜体を所
望ドーム屋根形状に緊張保持するために構造物本体内を
所定の空気圧に昇圧する工程と、ドーム屋根形状に緊張
保持した可撓膜体上に補強材を配置する工程と、上記側
壁最上部外周縁に堰板状の立上がり部を設けた状態で、
補強材を配置したドーム屋根形状の可撓膜体上にモルタ
ルを施工しモルタル層を形成する工程とからなるもので
ある。

［作用］ 可撓膜体上にモルタル層の型枠を形成するにあたり、
側壁最上部外周縁に、堰板状の立上がり部を設けたもの
では、打設したモルタルを外に折漏れないように堰止め
ることができる。よって、モルタルの打設作業、成形作
業、施工厚さの管理は容易になる。また、堰板状の立上
がり部を設けることによって、モルタル層の型枠と側壁
上部との接続部固定は、接合面積増加で固定結合力が増
し、堅牢、かつ強固となる。

型枠の形成に用いる可撓膜体の周縁が上記側壁上部に
設けた、ドーム屋根形状の傾斜角に合致する形状をした
周縁固定部材によって気密固定され、その可撓膜体を所
望ドーム形状に緊張保持するものでは、周縁固定部材の
ドーム屋根形状の傾斜角形状と可撓膜体の周縁傾斜角形
状が一致するので可撓膜体の気密固定作業は容易にな
る。また、可撓膜体の気密固定部には、昇圧空気によっ
て可撓膜体が緊張しても自然な固定接続であるために無
理な力は生じず、堅固に可撓膜体を気密固定できる。よ
って、一体結合した可撓膜体を防食対策に使用する型枠
に適した耐久性が備えられる。

またその型枠の構築法は、従来に比べて作業能率が格
段に向上して工期短縮を図れ、管理の容易さから大幅な
品質向上も期待でき、耐久性に優れたコンクリート製ド
ーム屋根構築用型枠の、より優れた構築法となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すコンクリート製ドー
ム屋根を構築する型枠の断面図を示す。

第２図（ａ）〜（ｄ）はコンクリート製ドーム屋根を
構築するための型枠の構築法の工程断面図を示す。

以下、コンクリート製ドーム屋根を構築する型枠とそ
の構築法について、貯槽を例に採って工程順に従って説
明する。

第２図（ａ）は底版２と側壁３とからなる貯槽本体１
の断面図である。

貯槽本体１には液体や低温液化ガス、粉体、粒状物等
の各種貯蔵物を貯蔵することができるように各種形状を
した構造物で、その用途に応じて一重または二重以上の
側壁３を有している。底版２およびまたは側壁３（本例
では側壁）の所定箇所には貫通孔４を穿設し、該貫通孔
４に接続する送風管５を介して送風機６等の送風設備に
接続する。この貫通孔４はコンクリート製ドーム屋根の
構築後は閉塞しておく。また、側壁３の最上部外周縁に
は堰板の役割を兼ねた立上がり部3aを形成し、該立上が
り部3aによって打設したモルタルが外に漏れないように
堰止めるようにする。また側壁３の上端内側には、第１
図、第２図（ｂ）〜（ｄ）に記載しているように、ドー
ム屋根形状した可撓膜体７の周縁を固定する、所望ドー
ム屋根形状の傾斜角に形成した先端接続部を有する部
材、アンカーボルトおよびシール材等の周縁固定部材3b
を設けておく。

第２図（ｂ）はドーム屋根形状をした可撓膜体７の周
縁を周縁固定部材3bに密閉状に固定した状態を示す断面
図である。

可撓膜体７は貯槽本体１内を送風機６によって昇圧し
ても十分耐える強度、および気密性、水密性、耐食性に
優れたシート体によって形成される。これに適したシー
ト体としては、例えばガラス繊維、ポリアミド繊維、ポ
リアラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコ
ール繊維等に、四ふっ化エチレン樹脂、塩化ビニール樹
脂、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴム、フッ素樹脂等のコーティングをした材料を用い
る。

可撓膜体７の周縁は昇圧時に該周縁部から空気が漏れ
ないように、側壁３の上端内側に形成した、所望ドーム
屋根形状の傾斜角に形成した先端接続部を有する部材、
アンカーボルトおよびシール材等の周縁固定部材3bによ
って気密状態に固定する。

また、可撓膜体７として気密性および水密性のシート
体を使用することとしたのは、モルタル施工時に、セメ
ントの水和に適した温度を保ちながら、水和反応に必要
な水分が不足しないようにし、急激な乾燥や温度変化を
生じないようにするためである。

第２図（ｃ）は貯槽本体１内を送風機６によって昇圧
して可撓膜体７をドーム屋根形状に保持した状態を断面
図である。

貯槽本体１内の昇圧の程度は、可撓膜体７が緊張状態
でドーム屋根形状に緊張保持され、かつその可撓膜体７
上に作業員が乗って作業ができ、しかも補強材９入りの
モルタル層８全重量に十分耐える圧力を付与する。

貯槽本体１内の昇圧時には、可撓膜体７の周縁の空気
漏れがないように、漏気検査を行ない、漏気が認められ
た場合、周縁固定部材3bによって気密状態完全にする。

第２図（ｄ）はドーム屋根形状に保持された可撓膜体
７上に形成された補強材９入りのモルタル層８を示す断
面図である。

可撓膜体７上の全面にラス、金網、繊維等の補強材９
を配置し、オーバラップ部分を結線具（図示せず）で結
び、互いに連結する。

この補強材９はモルタルを補強する役割を果すもので
ある。

補強材９を配置後、モルタルポンプ（図示せず）等を
使用して凝結遅延剤を混入したモルタルを圧送し、可撓
膜体７上に該モルタルをブロック毎に順次施工してモル
タル層８を形成する（第３図参照）。

モルタルは設計基準強度が得られる配合割合とし、該
モルタルの施工順序は可撓膜体７の変形に影響が少ない
方法で行う。モルタルの施工に当たっては、例えば可撓
膜体７表面を八つのブロックに分け、それぞれのブロッ
クは凝結遅延剤の配合量を変えたモルタルを用意し、順
次ブロック毎にモルタルを施工し、可撓膜体７表面全体
にモルタルの施工完了後にブロック毎のモルタルが同時
に一斉に硬化を開始するようにする。このように配合量
の異なる凝結遅延剤を用いてブロック毎にモルタルを施
工することとしたのは、モルタル施工途中で可撓膜体７
にかかる各種荷重等により局所変形した状態でモルタル
が硬化しないようにするためで、モルタルの全施工によ
ってドーム形状が最終的に得られてから硬化を開始さ
せ、均一なドーム形状のモルタル層８を得、これを型枠
として使用するようにするためである。

凝結遅延剤としては、例えば無機化合物を主体とした
ものや、オキシカルボン酸化合物とポリオール系有機高
分子複合体を主成分としたもの等が使用される。

モルタルの厚さは、硬化後のモルタル層８強度がドー
ムコンクリート10の打設に必要な強度、即ち、コンクリ
ート中に埋設する鉄筋の重量とコンクリート重量とコン
クリート打設時の衝撃荷重および作業者等の荷重を支え
る強度が得られる程度の厚さに形成する。

モルタル施工中は送風機６によって貯槽本体１内に空
気を送り、可撓膜体７が補強材９入りモルタル層８の重
量と作業時の荷重に耐え得るように所定の圧力状態に貯
槽本体１内を昇圧しておく。

モルタル層８を施工し、硬化養生して所定の強度発現
後に得られたモルタル層８を、型枠および支保工として
使用し、該モルタル型枠上に鉄筋（図示せず）を配置
し、コンクリートを打設してドームコンクリート10を得
る。

補強材９入りのモルタル層８により型枠が形成された
後は、可撓膜体７を除去してもよいが、該可撓膜体７を
そのまま残存させて貯槽本体１内の昇圧空気と共に型枠
構成材とした場合は、昇圧空気と可撓膜体とによりモル
タル層が支持されているので、作業時の安全性を増すこ
とができる。

また、底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体の上
部全体を被覆するドーム屋根形状をした補強材入りモル
タル層にて型枠を形成した場合、貯槽等の構造物内での
総足場や型枠を支持する支保工等の仮設作業をする必要
がなく、簡単かつ安価に型枠を構築できる。また、型枠
は単なる型枠に留まらず該型枠自体がドーム屋根の一部
として構成されるため、コンクリート厚を薄くすること
ができるだけでなく、コンクリート打設によってドーム
屋根形成後、該型枠を撤去する必要がない。

また、底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体の上
部全体を被覆するドーム屋根形状をした気密性、水密性
を有する可撓膜体と、該可撓膜体をドーム屋根形状に保
持する構造物本体内の昇圧空気と、前記ドーム屋根形状
をした可撓膜体上に形成した補強材入りモルタル層とに
よってコンクリート製ドーム屋根を構築する型枠を形成
した場合、上記特徴を有する他に、腐食性貯蔵物の防食
対策が図られる上に、昇圧空気と可撓膜体とによりモル
タル層が支持されているので、作業時の安全性を増すこ
とができる。

さらに、昇圧空気によってドーム形状に保持した気密
性、水密性を有する可撓膜体上で補強材入りモルタル層
を施工した場合、セメントの水和に適した温度を保ちな
がら、水和反応に必要な水分が不足しないようにし、急
激な乾燥や温度変化を生じず、良好な条件下でモルタル
の硬化が行われることとなる。

また、コンクリート層の打設時の全荷重を可撓膜体で
支える必要がなく、可撓膜体を膨張させる送風圧力が低
くなるために、可撓膜体に働く張力が高くならず、安全
であるとともに、構造物本体への可撓膜体の気密保持が
容易で、しかも、亀裂伝播の危険性も少なくなり、これ
によって、送風機の能力や送風設備の小規模化が図れ
る。

また、この構築法においては、貯槽本体等の構造物内
の総足場および支保工の仮設やその撤去作業がなくなる
ため、作業が安全で、かつ大工等の熟練作業者を必要と
することなく短い工期で安価に、しかも簡単に型枠を形
成することができる。この型枠はコンクリート製ドーム
屋根の構造部材となるために、撤去する必要がない点
で、一層工期の短縮が図れる。

さらに、可撓膜体は気密性、水密性であるために、型
枠として保水性が良く、モルタルやコンクリートの打設
後の養生に好適である。

［発明の効果］ 本発明は、上記の説明から判るように、底版と側壁と
よりなる貯槽等の構造物本体の上部全体を被覆するドー
ム屋根形状の可撓膜体上にモルタル層を施工して形成す
る型枠であって、該型枠を構成するモルタル層の周縁に
堰板状の立上がり部を設け、該立上がり部は上記側壁最
上部外周縁に設けたので、モルタるの打設時に、モルタ
ルが外に漏れないように堰止めることができるため、モ
ルタルの打設作業、成形作業、施工厚さの管理が容易に
なる。

さらに、堰板状の立上がり部を設けたことによって、
モルタル層の型枠と側壁上部との接続部固定は、接合面
積増加で結合力が増し、堅牢、かつ強固となるため、安
全性に、より優れたコンクリート製ドーム屋根を構築す
る型枠となる。

また、側壁上部に設けたドーム屋根形状の傾斜角に合
致する形状をした周縁固定部材に前記型枠を構成する可
撓膜体を周縁を気密固定し、その可撓膜体を所望ドーム
形状に緊張保持する構造の型枠は、ドーム屋根形状の傾
斜角に合致する形状をした周縁固定部材と可撓膜体の周
縁傾斜角形状が一致するので可撓膜体の気密固定作業が
容易になる。

さらに、その可撓膜体の気密固定部には昇圧空気によ
って可撓膜体が緊張しても自然な固定接続であるために
無力な力は生じず、堅固に可撓膜体を気密固定できるた
め、防食対策に可撓膜体を使用する際には、長期間使用
に耐える耐久性に、より優れたコンクリート製ドーム屋
根を構築する型枠となる。

よって上記型枠の構築法においては、従来に比べて作
業能率が格段に向上して工期短縮が図れ、管理の容易さ
から大幅な品質向上も期待でき、耐久性に優れたコンク
リート製ドーム屋根構築用型枠の構築法として、より優
れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すコンクリート製ドーム
屋根を構築する型枠の断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は
コンクリート製ドーム屋根を構築する型枠の構築法の工
程断面図、第３図は型枠の要部断面斜視図である。 １……貯槽本体、２……底版、 ３……側壁、 3a……立上がり部、3b……周縁固定部材 ６……送風機、７……可撓膜体、 ８……モルタル層、９……補強材、 10……ドームコンクリート。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04H 7/18 302 E04G 11/04 E04B 7/08 - 7/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体
   の上部全体を被覆するドーム屋根形状の可撓膜体上にモ
   ルタル層を施工して形成する型枠であって、該型枠を構
   成するモルタル層の周縁に堰板状の立上がり部を設け、
   該立上がり部は上記側壁最上部外周縁に設けたことを特
   徴とするコンクリート製ドーム屋根を構築する型枠。
2. 【請求項２】底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体
   の上部全体を被覆するドーム屋根形状の可撓膜体上にモ
   ルタル層を施工して形成する型枠であって、上記側壁上
   部に設けたドーム屋根形状の傾斜角に合致する形状をし
   た周縁固定部材に前記型枠を構成する可撓膜体の周縁を
   気密固定し、かつ可撓膜体全体を所望ドーム屋根形状に
   緊張保持したことを特徴とするコンクリート製ドーム屋
   根を構築する型枠。
3. 【請求項３】底版と側壁とよりなる貯槽等の構造物本体
   の上部全体を被覆するドーム屋根形状をした気密性、水
   密性をする可撓膜体の周縁を、前記側壁上部に設けた周
   縁固定部材によってドーム屋根形状の傾斜角に合致する
   ように気密固定する工程と、該可撓膜体を所望ドーム屋
   根形状に緊張保持するために構造物本体内を所定の空気
   圧に昇圧する工程と、ドーム屋根形状に緊張保持した可
   撓膜体上に補強材を配置する工程と、上記側壁最上部外
   周縁に堰板状の立上がり部を設けた状態で、補強材を配
   置したドーム屋根形状の可撓膜体上にモルタルを施工し
   てモルタル層を形成する工程とからなることを特徴とす
   るコンクリート製ドーム屋根を構築する型枠の構築法。