JP3376388B2 - プレキャストパネルを用いた屋根の構築方法 - Google Patents

プレキャストパネルを用いた屋根の構築方法

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亮 広谷
信一 宮崎
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宏 仙名
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、プレキャストパ
ネルを用いた屋根の構築方法に関し、特に、ドーム状ま
たはアーチ状屋根の構築方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】外周に形成された側壁と、この側壁の上
端側に外周縁部が固設されるドーム状またはアーチ状の
鉄筋コンクリート製屋根とを備えた、例えば、LNGタ
ンク,石油備蓄タンクや大規模なスポーツ設備などの大
型構造物の屋根の構築方法としては、一般的に以下に説
明する工程で構築されていた。 【0003】鉄筋コンクリート製アーチまたはドーム状
屋根を施工する際には、まず、側壁の内部側に、支保工
を組立て、組立てられた支保工上に型枠を組立て、組立
てられた型枠内に配筋を行った後に、コンクリートを打
設して、周縁部が側壁に固定された屋根を構築する。 【0004】しかしながら、このような従来の屋根の構
築方法には、以下に説明する技術的な課題があった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した屋
根の構築方法では、上載荷重を型枠および支保工で支持
しなければならないので、型枠および支保工を強固な構
造としなければならない。特に、側壁の高さが高い場合
には、支保工も大規模となり、工期が長くなり、工費も
嵩むという問題があった。 【0006】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、大
規模で強固な型枠,支保工を用いることなく屋根を構築
することができるプレキャストパネルを用いた屋根の構
築方法を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外周側に形成された側壁の上端側に、ド
ーム状またはアーチ状の屋根を架設する屋根の構築方法
において、前記屋根は、一体形成される2層状の下部お
よび上部屋根部を備え、前記下部屋根部は、前記ドーム
状またはアーチ状の屋根を周および径方向にセグメント
状に分割した多数のプレキャストパネルから構成され、
前記上部屋根部は、前記下部屋根部の上方に現場打設に
より形成される鉄筋コンクリート製のものであって、
記側壁の内部に組立用支保工を設置して、その上部に、
前記パネルを周および径方向に相互に接合してドーム状
またはアーチ状下部屋根部を組立てた状態で、その外周
縁に構築されたテンションビームまたはプレストレステ
ンドンにプレストレスを導入した後に、これを引き上げ
て前記側壁の上端側に固定し、この後に、前記ドーム状
またはアーチ状下部屋根部の上方に直接コンクリートを
打設して、前記上部屋根部を構築するようにした。この
ように構成した屋根の構築方法によれば、ドーム状また
はアーチ状の屋根を周および径方向にセグメント状に分
割した多数のプレキャストパネルを、周および径方向に
相互に接合してドームまたはアーチ状に組立てると、自
重によりパネル同士が相互に密着することで、ドームま
たはアーチ効果が発生し、形状が安定する。従って、ド
ームまたはアーチ状に組立てられたプレキャストパネル
を、上部屋根部を構築する際の支保工兼型枠として使用
することができ、これを支持する支保工は、場合によっ
ては不要になるとともに、用いる場合にも大規模で強固
なものは不要になる。本発明者らの試案によると、例え
ば、ドームの直径が70m程度で、厚みが1.2m程度
の屋根を構築する場合、プレキャストパネルの厚みは、
20ないしは30cm程度でも、上部屋根部を溝築する
際のコンクリートの打設に耐えうることを確認してい
る。また、本発明では、前記ドーム状またはアーチ状下
部屋根部は、前記側壁の内部に組立用支保工を設置し
て、その上部に、これを組立てた状態で、その外周縁
築されたテンションビームまたはプレストレステンド
ンにプレストレスを導入した後に、これを引き上げて前
記側壁の上端側に固定し、この後に、前記ドーム状また
はアーチ状下部屋根部の上方に直接コンクリートを打設
して、前記上部屋根部を構築する。この構成によれば、
テンションビームの構築またはプレストレステンドンに
より、ドームまたはアーチ状に組立てられた下部屋根部
の形状が安定するので、側壁の高さが高い場合でも、本
発明の効果を有効に発揮させることができる。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1か
ら図8は、本発明にかかるプレキャストパネルを用いた
屋根の構築方法の一実施例を示している。同図に示す屋
根構造は、本発明を図7,8に示すような、ドーム状屋
根10の構築に適用した場合を示している。 【0009】このドーム状屋根10は、地下タンク用の
ものであって、地中に構築される側壁12の上端側に架
設される。 【0010】側壁12は、例えば、地中連続壁工法によ
り地上から環状の土留め壁を構築した後に、その内部側
に形成され、側壁12の内周側には、円盤状の底版13
が形成される。 【0011】ドーム状屋根10は、下部屋根部14と上
部屋根部16との2層構造となっている。下部屋根部1
4は、図7にその分割例を示すように、構築しようとす
るドーム状屋根10を、周および径方向に沿ってのセグ
メント状に分割した多数の鉄筋コンクリート製のプレキ
ャストパネル18から構成され、上部屋根部16は、現
場打設の鉄筋コンクリートから構成されている。 【0012】屋根10の構築に当たっては、まず、図1
に示すように、下部屋根部14の組立用支保工20が底
版13上に設置される。この組立用支保工20の設置が
終了すると、組立用支保工20上に下部屋根部14が構
築される。 【0013】下部屋根部14は、多数のプレキャスパネ
ル18から構成されているので、パネル18を順次周お
よび径方向に配置し、外周縁が相互に接合するように設
置して、図7に示すようなドーム状とする。 【0014】この場合、最外周縁に配置するプレキャス
トパネル18の外縁は、リング状の仮受け台22に当接
するようにして支持する。パネル18を組合せてドーム
状下部屋根部14が構築されると、次いで、図2に示す
ように、ドーム状下部屋根部14上に補剛トラス24が
組立てられる。 【0015】この補剛トラス24は、公知のトラス構造
であって、水平材,垂直材,斜材を組合せたものであ
り、後述する上部屋根部16の打設コンクリート内に埋
設されて、その剛性を補強するためのものであるが、必
ずしも必要としない。 【0016】補剛トラス24の組立が終了すると、図3
に示すように、テンションビーム26を設置し、組立支
保工20を撤去する。 【0017】テンションビーム26は、ドーム状に組立
てられた下部屋根部14の外周縁に沿って環状に形成さ
れ、埋設された鋼材を緊張することによりプレストレス
力が導入される。 【0018】図8に、下部屋根部14の上部に補剛トラ
ス24を設け、テンションビーム26を設置した状態の
詳細を示している。テンションビーム26を設置して、
プレストレス力を導入すると、プレキャストパネル18
を組合せて形成したドーム状下部屋根部14は、その外
周縁にたがが嵌められた状態となり、外周縁側のパネル
18の外方側への移動が拘束される。 【0019】このような拘束状態においては、ドーム状
に組立てられた下部屋根部14は、プレキャストパネル
18の自重が作用すると、相互に接合しているパネル1
8同士が、この自重を受けて相互に密着し、これに伴っ
てドーム効果が発生し、形状が安定して自立する。 【0020】従って、ドーム状に組立てられたプレキャ
ストパネル18を、上部屋根部16を構築する際の型枠
として使用することができるとともに、下部屋根部14
を支持する組立用支保工20は、大規模で強固なものが
不要になる。 【0021】また、下部屋根部14がテンションビーム
26にプレストレス力を導入することにより安定するの
で、仮受け台22は、プレストレス力を導入した後に撤
去される。 【0022】なお、上記実施例で示したテンションビー
ム26は、パネル18の外周側において、周方向に沿っ
て配置するプレストレステンドンで代替することができ
る。 【0023】また、プレキャストパネル18を組立てて
ドーム状に形成した下部屋根部14は、パネル18間の
接合部分に特別な連結手段を設けることは、理論的には
不要であるが、安全性を考慮すると、周および径方向の
接合部分をボルトナットなどにより仮固定することや、
周方向の接合部にプレストレス導入用ケーブルを配置し
て、プレストレス力を導入して仮固定してもよい。 【0024】以上のようにして下部屋根部14の構築が
終了すると、図4に示すように、構築された下部屋根部
14の上方への引き上げが行われる。下部屋根部14の
引き上げに際しては、側壁12の頂部に複数のジャッキ
28が設置される。 【0025】ジャッキ28は、側壁12に固設された支
持部材30上に設置され、ジャッキ28に保持された吊
り材32が下方に延設され、吊り材32の下端側が下部
屋根部14の外周を貫通するようにして係止固定され
る。 【0026】一方、側壁12の頂部上には、その周方向
に沿ってケーブル34が配置される。ジャッキ28を駆
動することにより、下部屋根部14が側壁12の頂部近
傍まで引上げられると、吊り材32により下部屋根部1
4を支持した状態で、型枠を設置した後に、コンクリー
トを打設して、図5に示すように、側壁12の上端と下
部屋根部14の外周縁との間を連結する側壁頂部36が
形成される。 【0027】打設されたコンクリートが硬化すると、下
部屋根部14は、側壁頂部36により側壁12に固定さ
れ、この後にケーブル34を緊張して、側壁頂部36に
一次緊張力が導入される。 【0028】次いで、図6に示すように、下部屋根部1
4の上方に上筋を組み立てて後に、プレキャストパネル
18を組立てた下部屋根部14を下型枠とし、側壁頂部
36を側型枠として、コンクリートを打設し、上部屋根
部16を構築する。 【0029】さて、以上のような工程で行われるドーム
状屋根10の構築工法によれば、ドーム状屋根10を周
および径方向にセグメント状に分割した多数のプレキャ
ストパネル18を、周および径方向に相互に接合してド
ーム状に組立てると、自重によりパネル18同士が相互
に密着することで、ドーム効果が発生し、形状が安定し
て自立する。 【0030】従って、ドーム状に組立てられたプレキャ
ストパネル18を、上部屋根部16を構築する際の型枠
として使用することができるとともに、パネル18を組
立てる際の組立て用支保工20は、大規模で強固なもの
は不要になり、工費の低減と工期の短縮を同時に達成す
ることができる。 【0031】また、本実施例で用いるプレキャストパネ
ル18は、型枠として用いるものの、このパネル18
は、屋根10の一部を構成するものであって、材料に無
駄がなく、経済的な面でも有利になる。 【0032】なお、上記実施例で示した下部屋根部14
の引き上げ工程は、側壁12の高さが高い場合には、必
要であるが、側壁12の高さが低い場合には、組立支保
工20の高さを側壁12の上端近傍まで延設すると、引
き上げる必要はなくなる。 【0033】また、側壁12の高さが低い場合に、ドー
ム状に組立てる下部屋根部14の最外周のパネル18を
側壁12に固定して、ドーム形状が外方へ移動するのを
規制すると、上記実施例で示したテンションビーム26
を設置する必要もない。 【0034】 【0035】 【0036】 【0037】なお、上記実施例では、本発明をドーム状
屋根10に適用した場合を例示したが、本発明の作用効
果は、アーチ状の屋根においても有効に発揮させること
ができる。 【0038】この場合、側壁12の形状は、円環状に形
成する必要はなく、直線状のアンカーないしはコンクリ
ートブロックであってもよい。 【0039】 【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるプレキャストパネルを用いた屋根の構築
方法によれば、 大規模な型枠,支保工を必要とせず、
型枠兼用のプレキャストパネルが本体の一部となるの
で、工費の低減と工期の短縮とを同時に達成することが
できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明にかかるプレキャストパネルを用いた屋
根の構築方法の最初の工程を示す断面説明図である。 【図2】図1の工程に引き続いて行われる工程の断面説
明図である。 【図3】図2の工程に引き続いて行われる工程の断面説
明図である。 【図4】図3の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。 【図5】図4工程に引き続いて行われる工程の説明図で
ある。 【図6】図5工程に引き続いて行われる工程の断面説明
図である。 【図7】本発明の実施で用いるプレキャストパネルの組
立状態の上部斜視図である。 【図8】本発明の構築工法の下部屋根部の組立状態の一
部破断斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広谷 亮 神奈川県横浜市鶴見区扇島4−1 東京 瓦斯株式会社 扇島建設所内 (72)発明者 宮崎 信一 神奈川県横浜市鶴見区扇島4−1 東京 瓦斯株式会社 扇島建設所内 (72)発明者 岩崎 淳 神奈川県横浜市鶴見区扇島4−1 東京 瓦斯株式会社 扇島建設所内 (72)発明者 山下 博文 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組東京本社内 (72)発明者 仙名 宏 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組東京本社内 (72)発明者 渡邊 伸和 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組東京本社内 (72)発明者 新村 亮 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 平9−310441(JP,A) 特開 平6−212829(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/32 E04B 5/32 E04B 5/38 E04B 7/08

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 外周側に形成された側壁の上端側に、ド
    ーム状またはアーチ状の屋根を架設する屋根の構築方法
    において、 前記屋根は、一体形成される2層状の下部および上部屋
    根部を備え、 前記下部屋根部は、前記ドーム状またはアーチ状の屋根
    を周および径方向にセグメント状に分割した多数のプレ
    キャストパネルから構成され、 前記上部屋根部は、前記下部屋根部の上方に現場打設に
    より形成される鉄筋コンクリート製のものであって、前記側壁の内部に組立用支保工を設置して、その上部
    に、前記パネルを周および径方向に相互に接合してドー
    ム状またはアーチ状下部屋根部を組立てた状態で、その
    外周縁に構築されたテンションビームまたはプレストレ
    ステンドンにプレストレスを導入した後に、これを引き
    上げて前記側壁の上端側に固定し、この後に、前記ドー
    ム状またはアーチ状下部屋根部の上方に直接コンクリー
    トを打設して、前記上部屋根部を構築する ことを特徴と
    する屋根の構築方法。
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