JP3065497B2 - 気密築造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気密室を備えた気密築
造物に関し、例えば高地環境を人工的に作り出す低圧ト
レーニング室や環境可変型人工気象室等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】気密構造物の一例である従来の低圧トレ
ーニング室や環境可変型人工気象室等は、一般に、厚板
鋼板の缶体を型鋼で補強した箱型溶接構造になってい
る。又、低圧室として円筒形もしくは楕円形の圧力容器
が用いられることもある。

【０００３】しかしながら、このような従来型の低圧室
を製造するには、曲げ加工、製缶加工、溶接等の高度な
加工技術が必要になり、工期が長くかかったりコスト高
になるという問題があった。又、大型の装置では、道路
輸送上の制限等から、工場では分割して製造し、使用す
る現地で組立工事をしなければならないことが多く、屋
外での溶接やボルト接合作業が発生し、大型の装置を築
造するのは困難であった。これを回避するとすれば、製
造寸法に制約が生ずることになった。更に、箱型のもの
は圧力容器としての合理的な形状でないため、余分の補
強材が必要であった。一方、円筒形等の低圧室は、容積
の割りに有効床面積が小さいので、経済性に欠ける面が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、耐圧容器として合理的な形状を
持ち、現地で短い工期で容易に製造でき、長さ方向の寸
法に制限がなく、且つ、低コストで使用性の良い気密築
造物を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、気密室を備えた気密築造物において、所定
の幅及び長さを持ち被支持面上に延設された下部支持体
と、該下部支持体上に該下部支持体との間で前記気密室
を構成するように前記幅方向に湾曲して立設され前記長
さ方向に延設された湾曲構造部と、を有し、該湾曲構造
部は一体化された内側板状体及び外側板状体とコンクリ
ートとであってそれぞれの間で間隔を形成するように配
設された金属製の内側板状体及び外側板状体と前記間隔
内に入れられたコンクリートとを有し、前記内側板状体
と前記外側板状体とは共に前記幅方向に一体として形成
され前記長さ方向に分割されていて平らな面から突出し
た突状部と分割されたそれぞれの両端に相互間がはめ込
みにより結合される結合部とを備えていることを特徴と
する。

【０００６】

【作用】本発明によれば、気密築造物が下部支持体上に
気密室を構成するように幅方向に湾曲して立設され長さ
方向に延設された湾曲構造部を有する。このような構造
においては、気密室が低圧で使用され外部から大気圧が
かかったり、気密室内が大気圧以上の圧力になる場合に
は、湾曲構造部に主として圧縮又は引張荷重が作用し、
下部支持体には曲げ荷重が作用する。ここで、下部支持
体は気密築造物が設置される地面等の被支持面上に形成
されるので、自重がそれ程問題にならないため、鉄筋コ
ンクリート構造などにより、容易に曲げ剛性等の十分な
強度を保有することができる。

【０００７】一方、湾曲構造部は、それぞれの間で間隔
を形成するように配設された鋼板等の金属製の内側板状
体及び外側板状体とその間隔内に入れられたコンクリー
トとを有するので、コンクリートが固化して内外板状体
と一体になり、内外板状体が主として引っ張り強度を分
担し、コンクリートが主として圧縮強度を分担し、両方
が一体として引っ張り及び圧縮荷重に耐えられる構造物
になる。即ち、この気密築造物は内外圧に耐えるのに好
都合な構造になっている。

【０００８】又、この湾曲構造部は、内外板状体を型枠
としてこの中にコンクリートを流し込むことにより築造
されるので、内外板状体は、周応力に耐える強度部材で
あると共に、コンクリートの型枠としての機能も果たし
ている。従って、材料が効率的に使用されていると共
に、築造場所におけるコンクリート構造物の築造工事が
極めて容易化され、工期短縮が図られる。そして、内外
板状体とコンクリートとが一体化されることにより、全
体として十分な重量を持った強固な構造物になり、風等
の外力が作用しても歪みを生ずることがない。従って、
鋼構造物に発生するような“きしみ”がなくなる。

【０００９】内側板状体と外側板状体とは長さ方向に分
割されていて、相互間をはめ込みにより結合する結合部
を備えているので、分割されたそれぞれの板状体を築造
場所に運んでこれらを結合することにより、長手方向に
任意の寸法の気密築造物を構築できる。即ち、どのよう
な長大物であっても、運搬上の制限なく築造できる。更
に、板状体間がはめ込み結合になっているので、溶接や
ボルト締め等の作業は不要であり、現場作業が極めて容
易化されている。又、溶接しないので、耐侯性鋼板を使
用することができる。その結果、従来の低圧室が屋内仕
様になっていて別の建屋を必要とするのに対して、本発
明によれば屋外仕様にして建屋等を不要のものとするこ
とができる。

【００１０】なお、長さ方向の両端壁は、例えば鉄筋コ
ンクリート構造にする。この場合、湾曲構造部と同様
に、間隔を隔てた内外板状体を用い、この間隔に鉄筋を
組んでコンクリートを流し込むようにしてもよい。下部
支持体についても同様である。このようなコンクリート
構造は、現場での築造に適している。但し、気密築造物
を長さ方向に円形や楕円形にして連続させるような場合
には、両端壁は必ずしも必要でない。又、出入り口や窓
等は、気密構造のものが必要に応じて両端壁もしくは湾
曲構造部に設けされる。なお、内外圧力差が大きい場合
には、両端壁を湾曲構造部と同様に半円状等に湾曲させ
た形状にしてもよい。

【００１１】又、内側板状体と外側板状体との間に注入
されたコンクリートを固定するために、予めその間に金
網を入れたり、各板状体の内側に小突起を固定したり波
状部分を形成するようにしてもよい。

【００１２】

【実施例】図１は気密築造物の一例である低圧室の全体
構造を示す。低圧室は、気密室１を備え、所定の幅及び
長さを持つように長方形に形成され被支持面である捨て
コン２上に延設された下部支持体３と、その上に気密室
１を構成するように矢印Ａで示す幅方向に湾曲して立設
され矢印Ｂで示す長さ方向に延設された湾曲構造部４と
を有する。そして、本実施例では気密室１の長さ方向の
両端が壁構造部５になっている。下部支持体３は、捨て
コン２と一体のコンクリート構造であってもよい。壁構
造部５は、支柱６で補強され、必要な面強度を備えてい
る。符号７は開口で、図示しない気密扉が設けられる。
又、気密室１には、図示しない圧力制御装置や空気組成
制御装置等の配管やセンサ類が結合され、気密室は低圧
トレーニング室や環境可変型人工気象室等として用いら
れる。

【００１３】湾曲構造部４は、それぞれの間で間隔４１
を形成するように配設された建築用の耐侯性鋼板からな
る内側板状体としての内板４２及び外側板状体としての
外板４３と、間隔４１内に入れられたコンクリート４４
とを有する。コンクリート４４は、内外板４２、４３を
組み立てた後流し込まれて固形化される。本例では、気
密築造物は屋外の地上に設置され、下部支持体３は地面
レベル８より下に部分的に埋設されている。

【００１４】図２は、内外板４２、４３の形状の一例を
示す。内外板４２、４３は同じ形状であるので、主とし
て内板４２について説明する。内板４２は、同図（ａ）
に示す如く、単位幅がｗで中間の２箇所に凸部４２ａ−
１が形成された平板部４２ａと、両端に高さがｈで先端
に折り曲げ部４２ｂ−１、４２ｂ−２が形成され平板部
４２ａから直角に折り曲げられたリブ４２ｂとを有す
る。このリブ４２ｂにより、断面係数の増大により薄板
であっても大きな曲げ剛性を有する。内板４２は、矢印
Ａで示す長さ方向（図１の矢印Ａの幅方向）に、図１
（ｂ）に示すように半円状に曲げられている。又同図
（ｂ）に示す如く、内板４２は、隣接する折り曲げ部４
２ｂ−１に４２ｂ−２がはめ込まれることにより結合さ
れ、矢印Ｂで示す幅方向（図１では矢印Ｂの長さ方向）
に必要な長さだけ自由に延設される。従って、折り曲げ
部４２ｂ−１及び４２ｂ−２を備えたリブ４２ｂは嵌合
により結合される結合部の一例である。

【００１５】内外板４２、４３は、図１にも示したよう
に、間隔４１を形成するように配設され、間隔内にはコ
ンクリート４４が充填されている。本例では、半円の方
向（図１の矢印Ａ方向）及び内外板を結合した矢印Ｂの
方向には、それぞれ適当な直径の縦筋４５及び横筋４６
が適当なピッチで入れられ、コンクリート４４が補強さ
れている。この場合、コンクリートと内外板との結合が
より強固になるように、同図（ｃ）に示す如く、内板４
２（外板４３も同様）におけるコンクリートと接触する
面に波状の突出部４２ｃ、４２ｄを形成するようにして
もよい。このようにすれば、内外板の強度も一層向上す
る。

【００１６】図３は下部支持体３部分の構造を示す。本
実施例では、下部支持体３は鉄筋コンクリート構造にな
っていて、上下の間隔を支持する適当な直径の支持鉄筋
３１、縦筋３２、３３及び矢印Ａ方向の横筋３４が適当
なピッチで組み込まれ、これらがコンクリート３５で一
体的に固められ、強固な構造体が形成されている。湾曲
構造部４の縦筋４５も下まで伸ばされ、コントクリート
３５で下部支持体３と一体化されている。又下部支持体
３は、築造物の通常の基礎工事と同様に、地面を掘り込
んで底にぐり石９を敷設し、その上に施工した捨てコン
２上に設置されている。但し、気密築造物の大きさ等に
よっては、必ずしもこのような堀り込み基礎にする必要
はない。なお、低圧室の真空度が大きく（例えば海抜６
０００ｍの高地用又はそれ以上の高所用）且つ長さが長
い場合等には、縦方向の曲げ強度を大きくするために、
下部支持体３の下方に鉄筋コンクリートの桁又は柱を付
けるようにしてもよい。

【００１７】図４は壁構造部５及び支柱６部分の構造を
示す。これらの構造体の外郭には、図２に示す内外板と
同じ板材が使用されている。そして、内外壁面５１、５
２及び周面６１には、それぞれ縦横に鉄筋５３、５４及
び６２、６３が組み込まれ、これらが内部に充填された
コンクリート５５及び６４により固められている。壁構
造部５と支柱６とは一体として結合されていて、内外圧
に対して必要な曲げ強度を有する。

【００１８】以上の実施例のような低圧室は、板材の結
合及び鉄筋コンクリート工事によって築造できるので、
短期間に任意の大きさのものを容易に築造することがで
きる。従って、築造コストが低廉である。なお、使用圧
力や、板材の形状等によっては、部分的に又は全体的に
鉄筋を省略することも可能である。

【００１９】なお以上では、湾曲構造部が半円形である
場合の例を示したが、圧力条件や使用する内外板の厚み
や形状等によっては、ある程度楕円形にしたり、下部支
持体から立ち上がる部分や天井部分等で多少曲率の大き
い面があってもよい。この場合には、気密室の圧力条件
等から使用する内外板の厚みや形状を定め、内外板に必
要な曲げ剛性を持たせて過大な曲げ応力により破壊しな
いようにする。

【００２０】又、以上では内外板４２、４３等をリブ付
きにして、この部分を嵌合結合部にした例を示した。こ
のようにすれば、内外板が湾曲方向の曲げに対して大き
な曲げ剛性を有することになる。但し、湾曲構造部の曲
率が一定で下部支持体が幅方向に連続していて十分強固
であるような場合には、湾曲構造部４に大きな曲げ応力
が生じないので、例えば図５に示すような断面形状及び
結合部形状でリブがないか若しくは小さい簡単な形状の
板材を用いてもよい。

【００２１】図１の低圧室は、平面形状が長方形のもの
であり、室内体育館等として使用できるが、例えば図６
の平面形状に示す如く、その用途に対応して気密築造物
を種々の形状にすることができる。同図（ｂ）のもの
は、例えば室内陸上トラックに用いられる。又、内部に
断熱材を吹きつけて断熱構造にすれば、室内スケートリ
ンクとしても使用できる。同図（ｃ）は、支持構造部３
´を堀り込み、室内プールとして使用する例を示す。

【００２２】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、気密室の建
屋が主として湾曲構造部で形成されているので、気密築
造物の主要部分が耐圧容器として合理的な形状になって
いる。一方、下部支持部は、自重の問題がないので、平
坦な形状にする場合でも容易に強固な構造物にすること
ができる。又、長さ方向の両端に壁構造部を設ける場合
には、例えば鉄筋コンクリート等の補強ウエブ付きの強
固な垂直壁を築造することは容易である。従って、圧力
容器として、又使用性の点からも、気密築造物を全体と
して合理的な構造にすることができる。

【００２３】この湾曲構造部は、内外板状体で形成され
た間隔にコンクリートを充填して形成されているので、
特に外圧の掛かる低圧室として好都合に使用することが
できる。又、内外板状体とコンクリートとの一体化によ
り、強固な構造物として“きしみ”の発生を防止するこ
とができる。この場合、内外板状体がコンクリートの型
枠としての機能も有するので、材料を効率的に使用でき
ると共に、工事を容易にし工期を短縮することができ
る。そして、気密築造物のコスト低減を図ることができ
る。

【００２４】更に、内外板状体をはめ込みにより結合し
て湾曲構造部を築造できるので、運搬上の制限がなく、
長さ方向に任意の寸法の気密築造物を構築できる。又、
溶接やボルト締め等の作業がないため、現場作業は極め
て容易である。そして、金属性の内外板状体として例え
ば耐侯性鋼板を使用できるので、屋外仕様の気密築造物
にすることが極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の低圧室の全体構造を示し、（ａ）は湾
曲構造部の断面図で（ｂ）は正面図である。

【図２】上記低圧室の内外板部分の構造を示し、（ａ）
及び（ｃ）は内外板の斜視図で（ｂ）は断面図である。

【図３】上記低圧室の下部支持体部分の断面図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は上記低圧室の壁構造部及び
支柱部分の断面図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は上記低圧室の内外板の結合
部の他の例を示す断面図である。

【図６】気密築造物の他の形状例を示し、（ａ）及び
（ｂ）は平面図で（ｃ）は断面図である。

【符号の説明】

１ 気密室 ３ 下部支持体 ４ 湾曲構造部 ４１ 間隔 ４２ 内板（内側板状体）４２ａ−１ 凸部（突状部） ４２ｂ リブ（結合部）42c 、42d 突出部（突状部） ４３ 外板（外側板状体） ４４ 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.⁷，ＤＢ名) E04H 5/02 E04H 3/14 E04H 1/32 A63B 22/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密室を備えた気密築造物において、 所定の幅及び長さを持ち被支持面上に延設された下部支
   持体と、該下部支持体上に該下部支持体との間で前記気
   密室を構成するように前記幅方向に湾曲して立設され前
   記長さ方向に延設された湾曲構造部と、を有し、該湾曲
   構造部は一体化された内側板状体及び外側板状体とコン
   クリートとであってそれぞれの間で間隔を形成するよう
   に配設された金属製の内側板状体及び外側板状体と前記
   間隔内に入れられたコンクリートとを有し、前記内側板
   状体と前記外側板状体とは共に前記幅方向に一体として
   形成され前記長さ方向に分割されていて平らな面から突
   出した突状部と分割されたそれぞれの両端に相互間がは
   め込みにより結合される結合部とを備えていることを特
   徴とする気密築造物。