JP4014859B2

JP4014859B2 - Building foundation mat and its construction method

Info

Publication number: JP4014859B2
Application number: JP2001364020A
Authority: JP
Inventors: 秀男平井; 茂樹横山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP2003167085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電所における建屋基礎マット及びその施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように従来、原子力発電所における原子炉建屋やタービン建屋などの建屋構造物３０は耐震設計と放射線遮蔽のため一般に鉄筋コンクリートにより構築されている。またこれらの建屋や、建屋内に据え付けられる重量機器類などはさらに耐震性を強めるため岩盤や杭基礎上に形成された建屋基礎マット１０の上に構築されている。
【０００３】
従来の建屋基礎マット１０は鉄筋コンクリート構造で構成され、その上部に建屋本体の壁、大型機器基礎台、熱交換器、ポンプ、タンクなどの重量機器類が据え付けられ、膨大な荷重が加わる構造になっている。
【０００４】
建屋基礎マット１０の構造は、厚さが６ｍ程度もある鉄筋コンクリート製の平板状の構造物で、太径鉄筋３１が建屋基礎マット１０の上端部及び下端部に格子状に何段も配筋されている。また、建屋基礎マット１０の厚さ方向に沿っても太径のせん断補強筋３２が配筋されている。建屋によっては建屋基礎マット底面が複雑な地形になっている場合もあり、例えば段差地形などの場合には複雑な配筋を採らざるを得ない場合もある。特に、原子炉格納容器の底部においては鉄筋を円周状あるいは放射状に配置した特殊な配筋構造となっている。
【０００５】
建屋基礎マットの施工手順としては、マンメイドロック（人工岩盤）が完成後、施工場所に型枠を形成し、建屋基礎マット１０下端部分の格子状の太径鉄筋３１及びせん断補強筋３２を配筋し、その後建屋基礎マット下段部分のコンクリート３３を型枠内に打設する。その後、建屋基礎マット１０上に据え付ける機器類のアンカーボルトを取り付けた後、建屋基礎マット１０の上端部の格子筋及びせん断補強筋を配筋し、建屋基礎マット上段部分のコンクリートを打設する。
【０００６】
建屋基礎マット配筋作業においては、強度を強めるため太径の鉄筋が多段に配置されているため、仮設材の鉄筋架台を使用し、鉄筋を仮固定しながら配筋作業を行っている。また、コンクリート打設においても建屋基礎マットの体積が大きいことからコンクリートの打設エリアを基礎マットの厚さ方向及び平面方向に複数に区画して順番に打設していくように打設シーケンスを決めており、コンクリート打設用堰き止めには型枠及び金網状金属板でできたラス止めを使用している。建屋基礎マットが完成後、建屋基礎マット上への建屋本体の躯体構築、及び機器の据付工事が開始されることになる。
【０００７】
このように従来の建屋基礎マットの構築においては、建屋基礎マット１０は大断面の躯体となっており、躯体体積が多いことから大量の太径鉄筋とコンクリートで構造物を構築することが経済的であると判断されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の建屋基礎マット１０の構築に当たっては、鉄筋コンクリート工事が主体であり、全ての作業において発電所建設現場で行われる現地作業がほとんどで、現地工事依存性の高い工事となっている。このため建設工期が長期化し、建設費が高くなっている。また、従来の建屋基礎マット１０は配筋が何段にも配置された複雑な構造となっていることから、建屋基礎マット完成後の建屋本体の躯体構築及び機器据付工事において、建設工程上のクリティカル工程となっていた。
【０００９】
さらには、その構造においても、建屋全体を支える構造であることから太径鉄筋３１が使用されており、それら太径鉄筋３１は建屋基礎マット１０の上端部及び下端部にて格子状に配置されているだけでなく、せん断補強筋３２も厚さ方向に沿って配置されており、その配筋量は多大な物量となっており、かつ配筋作業についても大規模かつ面倒な作業となっているため工期の長期化、建設費高騰の要因となっている。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、現地作業量の低減、工程の短縮、施工性を向上させ、建屋基礎マットの厚さの低減及び建屋全体高さの低減、物量低減によるコスト低減、構造性能の向上などを図った建屋基礎マット及びその施工方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【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の請求項１に記載の建屋基礎マットの発明は、箱体状に形成された鋼板と、箱体の内部空間に固着された仕切鋼板とで鋼板骨組みを構成し、前記鋼板骨組みの内部にコンクリートを打設したことを特徴とする。
この発明によれば鋼板骨組み部分を工場で製作し、現地に搬入後鋼板骨組みの内部にコンクリートを充填して建屋基礎マットを製作する。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の建屋基礎マットの発明は、箱体状に形成された鋼板と、箱体の内部空間に固着された仕切鋼板とで鋼板骨組みを構成したことを特徴とする。
この発明によれば、建屋基礎マットとしての必要な剛性を有する鋼板骨組み部分を工場で製作し、現地に搬入設置して建屋基礎マットを製作する。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の建屋基礎マットの発明は、請求項１または２記載の建屋基礎マットにおいて、仕切り鋼板に座屈防止用の補剛材を取り付けたことを特徴とする。
この発明によれば、補剛材の剛性により鋼板骨組みの剛性がさらに増し建屋基礎マットとしての強度が向上する。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の建屋基礎マットの発明は、請求項１記載の建屋基礎マットにおいて、コンクリートを打設した鋼板骨組みの上部を増打ちした鉄筋コンクリート構造としたことを特徴とする。
この発明によれば増打ちした鉄筋コンクリート部分において従来どおりの取合部工事が行え、厳密な精度を要する機器の正確な据え付けが行える。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の建屋基礎マットの施工方法の発明は、予め建屋基礎マットの鋼板骨組み部分を製作し、この鋼板骨組み部分を建屋建設現場へ搬入し、設置した後コンクリートを打設することを特徴とする。
この発明によれば、予め製作された鋼板骨組みを現地に搬入するので現地においてはコンクリートの打設工事のみを行うことで建屋基礎マットが製作される。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の建屋基礎マットの施工方法の発明は、建屋基礎マット上に設置される機器類を建屋基礎マットの鋼板骨組みの製作と同時に予め鋼板骨組みに取り付けてモジュール構造とし建屋建設現場へ搬入し、設置することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、予め工場で製作され、機器類を取り付けてモジュール化された鋼板骨組みを現地に搬入するので現地においては設置工事のみを行うことで建屋基礎マットが製作される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施の形態の建屋基礎マットの斜視図、図２は図１のII−II線断面矢視図である。
図１及び図２において、１は内部に空間２を形成するように箱体状に形成された鋼板で、鋼板１の空間２には引張、圧縮、曲げ、せん断などの応力に対して補強材としての役割を果たすように縦、横に仕切鋼板３が取り付けられている。この仕切鋼板３により鋼板１の空間２は幾つかの隔室４を形成するように仕切られ鋼板骨組みを形成している。鋼板１と仕切鋼板３とは各種設計荷重に対して充分耐え得るような板厚、配置を有している。工場製作性を考慮すると、仕切鋼板３の配置としては、垂直方向、水平方向ともに格子状の複数の方形状の区画を形成するように配置するのが有効であるが、その設計荷重に応じてあらゆる配置とすることができる。５は鋼板骨組みの座屈防止用に仕切鋼板３に取り付けられた補剛材で、設計荷重によりフラットバー、Ｌ型、Ｔ型、など各種形状とすることができる。仕切鋼板３には適宜開口が設けられており、工場及び現地工事において隔室４間を移動して作業を行うことができるようになっている。
【００１９】
以上述べたように、鋼板１や仕切鋼板３さらに補剛材５などにより鋼板骨組みを構成して、面内の引張力、せん断力に作用する鋼材を各荷重に対し有効に配置することで、従来の一軸方向の引張力しか作用しない鉄筋で補強したコンクリート製建屋基礎マットより、強度的にも優れた建屋基礎マット構造とすることができる。
【００２０】
また、建屋基礎マット１０を鋼製化することで鋼板骨組み部分を工場で予め製作しておくようにすることが可能になり、現地では工場で製作した鋼板骨組み部分の据え付け工事だけの単純な作業となり、現地工事を短い工期で構築することができ、現地工事作業量を低減しコスト削減が図れる。
【００２１】
さらに建屋基礎マット１０の上に据え付けられる機器類が、鋼板骨組み部分が予め工場で製作され、機器類が据え付けられても支持できる状態になっているため機器類の基礎マット取合部（機器基礎部、ピット部分など）も鋼製化し工場で溶接またはボルトで建屋基礎マット１０に接合し、機器類を取り付けることでモジュール化が可能となり、建設工期の短縮、品質向上、安全性の確保が図れる。
【００２２】
さらに建屋基礎マット１０の上に構築される建屋躯体、あるいは原子炉格納容器などの大型重量機器に鉄筋コンクリート構造や鋼構造を採用した場合、その基礎マットとの取合部の構造を鋼材同士の溶接構造とすることで取合部の構造が簡素化され、取合部における現地工事も削減され建設工期短縮になる。また従来の鉄筋コンクリート構造の建屋基礎マットで必要であったアンカーボルトや鉄筋が不要となることから多大な物量の低減が図れ、また鉄筋架台などの仮設材を省くこともでき、コストを削減することができる。
【００２３】
さらに又、本実施の形態の建屋基礎マット構造とすることにより、従来の建屋基礎マットの厚さより薄くすることが可能であり、建屋全体の高さ低減にも寄与することで建屋重心が低くなり耐震性も向上する。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施の形態を図１、図２及び図３を参照して説明する。図１は本実施の形態の建屋基礎マットの斜視図、図２は図１のII−II線断面矢視図、図３は仕切鋼板の開口部の拡大図である。
【００２５】
第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。第１の実施の形態との違いは、本実施の形態においては第１の実施の形態の隔室４内にコンクリートを打設することである。
【００２６】
隔室４内にコンクリートを打設するため、補剛材５としてフラットバー、Ｌ型鋼材、Ｔ型鋼材に加えてスタッドを採用することもできる。コンクリートは鋼板１に形成された開口７から充填され鋼板１や仕切鋼板３、補剛材５などと一体的になるように固化されている。コンクリート６を打設する際箱体状の鋼板１は従来の型枠の機能を果たし、また仕切鋼板３は打設シーケンスにおけるコンクリート打設エリアを区分する仕切壁の役割を果たす。
【００２７】
このとき、コンクリートを打設する隔室４の仕切鋼板３に設けられた開口１９は、図３（ａ）に示すように塞ぎ鋼板２０を溶接して閉じたり、図３（ｂ）に示すようにヒンジ２１ａにより仕切鋼板３に開閉自在に取り付けられた鋼製塞ぎハッチ２１を閉じることにより隔室４を打設シーケンスの一つのコンクリート打設エリアとすることができる。鋼製塞ぎハッチ２１は先にコンクリートを打設する隔室４に取り付け、この隔室４側に開くようにしておくと、打設したコンクリートの圧力により開くことがない。また、複数の隔室４を同時にコンクリート打設する場合には、同時にコンクリートを打設する隔室４の間の仕切鋼板３の開口を開いたまま打設することができる。
また、設計荷重や製作性等の要求から、一部の隔室４にコンクリートを打設し、一部の隔室４にはコンクリートを打設しない構成とすることもできる。
【００２８】
このように構成された本実施の形態の建屋基礎マットによれば、鋼板１、仕切鋼板３、及び補剛材５とコンクリート６とにより平面状の構造物として建屋基礎マット１０が構成される。建屋基礎マット１０の構造材としての主要な骨組みは鋼板１、仕切鋼板３などにより構成されることとなるが、その鋼板１や仕切鋼板３に囲まれた隔室４に充填されたコンクリート６も強度部材とすることができる。このとき、補剛材５がコンクリート６と定着する機能を果たし、鋼板骨組みとコンクリートとの一体的な合成構造物とすることができる。
【００２９】
以上の構成による本実施の形態の建屋基礎マットによれば、一方向の引張力しか作用しない鉄筋に比べて面内の方向の引張力及びせん断力に作用をする鋼材に加えてコンクリートを強度部材としたことにより、より強度的に優れた建屋基礎マットとすることができる。
【００３０】
また、建屋基礎マット１０を鋼製化することで鋼板骨組み部分を工場で予め製作しておくようにすることが可能になり、現地では工場で製作した鋼板骨組み部分の据え付けと、コンクリートの打設工事だけの単純な作業となり、現地工事を短い工期で構築することができ、現地工事作業量を低減しコスト削減が図れる。
【００３１】
さらに建屋基礎マット１０の上に据え付けられる機器類が、鋼板骨組み部分が予め工場で製作され、機器類が据え付けられても支持できる状態になっているため機器類の基礎マット取合部（機器基礎部、ピット部分など）も鋼製化し工場で溶接またはボルトで建屋基礎マット１０に接合し、機器類を取り付けることでモジュール化が可能となり、建設工期の短縮、品質向上、安全性の確保が図れる。
【００３２】
さらに建屋基礎マット１０の上に構築される建屋躯体、あるいは原子炉格納容器などの大型重量機器に鉄筋コンクリート構造や鋼構造を採用した場合、その基礎マットとの取合部の構造を鋼材同士の溶接構造とすることで取合部の構造が簡素化され、取合部における現地工事も削減され建設工期短縮になる。また従来の鉄筋コンクリート構造の建屋基礎マットで必要であったアンカーボルトや鉄筋が不要となることから多大な物量の低減が図れ、また鉄筋架台などの仮設材を省くこともでき、コストを削減することができる。
【００３３】
さらに又、本実施の形態の建屋基礎マット構造とすることにより、従来の建屋基礎マットの厚さより薄くすることが可能であり、建屋全体の高さ低減にも寄与することで建屋重心が低くなり耐震性も向上する。
【００３４】
図４は本発明の第３の実施の形態を示す建屋基礎マットの断面斜視図で、建屋基礎マット１０の上に格納容器１１、原子炉本体基礎台やタービン発電機基礎台などの大型機器基礎台１２などの重量構造物が据え付けられている状態を示す。１３は建屋の壁を示す。このような場合、仕切鋼板３の配置は、重量構造物による熱荷重、圧力荷重、地震荷重などの荷重を考慮し、格子状配置に限定することなく、円形状に配置した仕切鋼板３Ａとしたり、放射状に配置した仕切鋼板３Ｂとするようにしても良い。このとき、仕切鋼板３により形成される隔室内に第２の実施の形態のようにコンクリートを打設することも、第１の実施の形態のようにコンクリートを打設しない構成とすることもできる。
【００３５】
このような鋼板骨組み構造とした場合さらに耐震性が向上し、強度的に強くなる。また、格子状の配置から円形状、放射状に配置を変更しても製作は容易であり、従来の鉄筋コンクリート構造と比較しても合理化が図れる。また、建屋基礎マット１０底部の形状が平面でなく段差がある場合についても鋼板構造だと容易に対応可能である。
【００３６】
図５は本発明の第４の実施の形態を示す斜視図である。図５に示すように建屋基礎マット１０の上に据え付けられている構造物が、設定レベルなど厳密な精度の据え付けが要求される場合、従来構造と同様な取合部構造とすることが望ましい。このため建屋基礎マット１０の下部は鋼板主体の構造とし、上部は鉄筋１４を配筋し増打ちした鉄筋コンクリート構造１５とする。
【００３７】
このような構造とすることにより、従来どおりの取合部工事が可能となり、設定レベルの厳密な精度を要する機器の正確な据え付けが行える。この場合、下部の鋼板骨組み部分と増打ちした鉄筋コンクリート部分１５の一体性を図るために下部鋼板骨組み部分上端部にシアコネクタの役割を果たす鋼材１５ａを配置することで建屋基礎マット１０全体の構造一体性が確保できる。鋼材１５ａの形状としてはフラットバー、Ｌ型鋼材、Ｔ型鋼材、スタッドなどの各種形状から選択できる。
【００３８】
本実施の形態では、建屋基礎マット１０の強度は主に建屋基礎マット１０の下部の鋼板主体の構造により得られているので、上部の鉄筋コンクリート構造１５は従来の鉄筋コンクリート構造の建屋基礎マットに比較して鉄筋の量を少なくしその厚さを小さくすることができるので、現地工事作業量を削減し、現地工事の工期の短縮を図ることができる。
【００３９】
図６は本発明の第５の実施の形態における建屋基礎マット１０の施工方法について説明する図である。図６において、建屋基礎マット１０の鋼板骨組み部分は予め工場製作とする。工場製作された建屋基礎マット１０の鋼板骨組み部分は、建屋基礎マット一体構造としてそのまま海上に浮揚させ、タグボート１６により原子力発電所の建設現場まで海上曳航し、海岸線から掘込まれた建屋基礎マット設置箇所（海水が入り込んだ状態となっている）に係留する。海上曳航の際には、バラストにより建屋基礎マット一体構造の浮力を調整する。係留している建屋基礎マット一体構造は、堀込まれた海岸線を堰止めし、堰止めされた内部に溜まっている海水を外洋へ排水することにより所定の位置へ定着させる。定着後、建屋基礎マット一体構造の鋼板骨組み部分の内部にコンクリートを打設することにより建屋基礎マットの施工が完了し、上部建屋構築へと工事が展開される。
このように工場で製作した建屋基礎マットを現地に搬入し、現地組立とすることにより現地作業量、作業工程を短縮し建設工期の短縮が行える。
【００４０】
また、工場製作された建屋基礎マットの鋼板骨組み部分は全て一体とせずに幾つかのブロックに分け分割して現地へ搬入することも考えられる。その分割されたブロックを海上または陸送により建設現地へ輸送する。現地では大型揚重機により所定の位置にブロックを設定し、各ブロックを接合した後コンクリートを充填するようにしても良い。このようにすると一つのブロックの寸法を縮められるので輸送の自由度が高まる。
【００４１】
図７は本発明の第６の実施の形態における建屋基礎マット施工方法を説明する斜視図である。図に示すように、工場製作された建屋基礎マット１０の鋼板骨組み部分の上に据え付けられる機器類１７を予め工場で据え付けしてモジュール化し、その建屋基礎マットモジュール１８を建屋建設現地へ輸送し、所定の位置に設置したのちコンクリートを打設する。
【００４２】
尚、モジュール化される機器類には、大型機器基礎台、熱交換器、タンク、ポンプの他、機器アンカーボルト、ポンプのピットなどが考えられ、いずれも建屋基礎マットの構造を鋼製化することにより、それら建屋基礎マット取合部構造が簡素化し、工場製作化することにより大幅な現地工事の低減が図られる。
【００４３】
さらには、建屋基礎マット１０の鋼板骨組み部分の工場製作化、建屋基礎マット上に配置されている機器類とのモジュール化によるモジュール工法が可能となり、品質向上、作業安全性の確保が図れる。
【００４４】
尚、前記実施態様の説明においては、鋼板骨組みにコンクリートを充填して建屋基礎マットを製作する場合について説明したが、建屋基礎マットのさらに軽量化が必要とされる場合には、鋼板骨組み内部にコンクリートを充填せずに、所要の剛性を備えた鋼材１と仕切鋼板３及び補剛材５のみで製作し、鋼材だけの建屋基礎マット構造とするようにしても良い。この場合鋼材の量は若干増えてコストが増すこともあるが軽量化され強度的にも充分耐え得るようにするめことができる。鋼材だけを用いて鋼板骨組みを構成した場合補剛材としてはスタッドは機能しないのでフラットバー、Ｌ型、Ｔ型、などの鋼材から選択すれば良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来煩雑な施工手順と工程を要してきた建屋基礎マットの現地での構築、及びその上に配置される機器類の搬入据付作業を単純化、迅速化することができ、建屋基礎マット構築のための現地工程、工事作業量の低減、建屋基礎マット上に据え付けられる機器類の据付工期を短縮することができ発電所全体の建設工期の短縮が図れると共に、建設コストを削減し、建設工期の短縮、建屋基礎マット物量低減によるコスト低減も図れる。
【００４６】
また、その施工方法においても、建屋基礎マットの鋼板骨組み部分の工場製品化、製品化された鋼板骨組み部分の現地への搬送、建屋基礎マット上に配置される機器類とのモジュール化を行うことが可能となり、さらなる施工性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す建屋基礎マットの構造を示す断面斜視図。
【図２】図１をII−II線に沿って切断し、矢印方向に見た概略平面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施の形態及びその変形例である建屋基礎マットの仕切鋼板開口部を示す拡大図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す建屋基礎マット及び一部建屋を示す断面斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す建屋基礎マットを示す断面斜視図。
【図６】本発明の第４の実施の形態における建屋基礎マットを海上輸送した状態を示す斜視図。
【図７】本発明の第５の実施の形態における建屋基礎マットモジュール施工方法を示す斜視図。
【図８】従来の建屋基礎マットの構造を示す説明図。
【符号の説明】
１…鋼板、２…空間、３，３Ａ，３Ｂ…仕切鋼板、４…隔室、５…補剛材、６…コンクリート、７…開口、１０…建屋基礎マット、１１…格納容器、１２…大型機器基礎台、１３…建屋の壁、１４…鉄筋、１５…増打ちした鉄筋コンクリート、１５ａ…鋼材、１６…タグボート、１７…機器類、１８…建屋基礎マットモジュール、１９…開口、２０…塞ぎ鋼板、２１…塞ぎハッチ、２１ａ…ヒンジ、３０…建屋構造物、３１…太径鉄筋、３２…せん断補強筋、３３…コンクリート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a building foundation mat and a construction method thereof in a power plant.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 8, conventionally, a building structure 30 such as a reactor building or a turbine building in a nuclear power plant is generally constructed of reinforced concrete for seismic design and radiation shielding. In addition, these buildings and heavy equipment installed in the buildings are constructed on a building foundation mat 10 formed on a bedrock or pile foundation to further enhance earthquake resistance.
[0003]
The conventional building foundation mat 10 is composed of a reinforced concrete structure, and heavy equipment such as a building body wall, a large equipment foundation base, a heat exchanger, a pump, and a tank are installed on the upper part of the building mat 10 so that a huge load is applied. ing.
[0004]
The structure of the building foundation mat 10 is a flat structure made of reinforced concrete having a thickness of about 6 m. The large-diameter reinforcing bars 31 are arranged in a grid pattern on the upper and lower ends of the building foundation mat 10. ing. Further, a large-diameter shear reinforcing bar 32 is also arranged along the thickness direction of the building foundation mat 10. Depending on the building, the bottom surface of the building foundation mat may have a complicated terrain. For example, in the case of a stepped terrain, it may be necessary to employ a complicated bar arrangement. In particular, the bottom of the reactor containment vessel has a special bar arrangement structure in which reinforcing bars are arranged circumferentially or radially.
[0005]
As the construction process of a building foundation mat, after the man-made lock (artificial rock) is completed, to form the mold in construction location, lattice-like bold径鉄 muscle 31 and shear reinforcement of the building foundation mat 10 the lower part 32 After that, the concrete 33 in the lower part of the building foundation mat is placed in the formwork. Then, after attaching the anchor bolt of the equipment installed on the building foundation mat 10, the lattice reinforcement and the shear reinforcement of the upper end part of the building foundation mat 10 are arranged, and the concrete of the upper part of the building foundation mat is placed.
[0006]
In building foundation mat bar arrangement work, large-diameter rebars are arranged in multiple stages to increase the strength, and therefore, the reinforcement work is performed while temporarily fixing the reinforcing bars using temporary reinforcement bars. Also, in the concrete placement, since the volume of the building foundation mat is large, the concrete placement area is divided into a plurality of areas in the thickness direction and the plane direction of the foundation mat and the placement sequence is arranged in order. A lath stopper made of a formwork and a metal mesh metal plate is used for the concrete dam. After the building foundation mat is completed, the building of the building body on the building foundation mat and the installation of the equipment will be started.
[0007]
As described above, in the construction of the conventional building foundation mat, the building foundation mat 10 has a large cross-section housing, and since the housing volume is large, it is economical to construct a structure with a large amount of large-diameter rebar and concrete. It was judged that.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the construction of the conventional building foundation mat 10 is mainly reinforced concrete work, and most of the work is performed locally at the power plant construction site, and the work is highly dependent on the local work. For this reason, the construction period is prolonged and the construction cost is high. In addition, since the conventional building foundation mat 10 has a complicated structure in which the bar arrangement is arranged in many steps, the building main body frame construction and equipment installation work after the building foundation mat is completed are in the construction process. It was a critical process.
[0009]
Further, even in its structure, the thickness 径鉄 muscle 31 because it is the structure that supports the entire building are used, arranged in a grid thereof large diameter rebar 31 is at the upper end and the lower end of building foundation mat 10 In addition, the shear reinforcement bars 32 are arranged along the thickness direction, and the amount of the bar arrangement is a large amount, and the bar arrangement work is also a large and troublesome work. As a result, the construction period is prolonged and construction costs rise.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and reduces the amount of work on site, shortens the process, improves the workability, reduces the thickness of the building foundation mat, reduces the overall height of the building, and the quantity. The object is to obtain a building foundation mat and a construction method thereof for cost reduction and structural performance improvement.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of the building foundation mat according to claim 1 of the present invention comprises a steel plate framework composed of a steel plate formed in a box shape and a partitioning steel plate fixed in the internal space of the box. The concrete is characterized in that concrete is placed inside the steel plate framework.
According to this invention, a steel plate frame part is manufactured at a factory, and after it is brought into the field, concrete is filled into the steel plate frame to manufacture a building foundation mat.
[0012]
The invention of the building foundation mat according to claim 2 of the present invention is characterized in that a steel plate framework is constituted by a steel plate formed in a box shape and a partitioning steel plate fixed in the internal space of the box.
According to this invention, the steel plate frame portion having the necessary rigidity as the building foundation mat is manufactured at the factory, and the building foundation mat is manufactured by carrying in and installing on the site.
[0013]
The invention of the building foundation mat according to claim 3 of the present invention is characterized in that in the building foundation mat according to claim 1 or 2, a stiffener for preventing buckling is attached to the partition steel plate.
According to this invention, the rigidity of the steel plate frame is further increased by the rigidity of the stiffener, and the strength as a building foundation mat is improved.
[0014]
The invention of the building foundation mat according to claim 4 of the present invention is characterized in that the building foundation mat according to claim 1 has a reinforced concrete structure in which the upper part of the steel plate frame on which concrete is placed is increased.
According to the present invention, the conventional joint portion construction can be performed on the reinforced concrete portion that has been increased, and the equipment that requires strict accuracy can be accurately installed.
[0015]
The invention of the construction method of the building foundation mat according to claim 5 of the present invention is to manufacture a steel plate framework portion of the building foundation mat in advance, carry the steel plate framework portion to the building construction site, install concrete, and then place the concrete It is characterized by doing.
According to the present invention, since the prefabricated steel frame is carried to the site, the building foundation mat is manufactured by performing only concrete placing work on site.
[0016]
The invention of the construction method of the building foundation mat according to claim 6 of the present invention is that the equipment installed on the building foundation mat is attached to the steel plate framework in advance at the same time as the production of the steel plate framework of the building foundation mat to form a modular structure. It is transported to the construction site and installed.
[0017]
According to the present invention, since the steel plate framework that has been manufactured in advance in the factory and modularized by attaching equipments is carried to the site, the building foundation mat is manufactured by performing only installation work on site.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a building foundation mat according to the present embodiment , and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
1 and 2, reference numeral 1 denotes a steel plate formed in a box shape so as to form a space 2 therein, and the space 2 of the steel plate 1 is a reinforcing material against stresses such as tension, compression, bending, and shear. A partitioning steel plate 3 is attached vertically and horizontally so as to fulfill the role of. The space 2 of the steel plate 1 is partitioned by the partition steel plate 3 so as to form several compartments 4 to form a steel plate framework. Thickness as may sufficiently resistant to various design load and the steel sheet 1 and the partition steel plate 3, and has an arrangement. Considering factory manufacturability, it is effective to arrange the partitioning steel plates 3 so as to form a plurality of grid-like sections in the vertical and horizontal directions, but depending on the design load. Any arrangement is possible. Reference numeral 5 denotes a stiffener attached to the partition steel plate 3 for preventing buckling of the steel plate framework. The stiffener can be formed into various shapes such as a flat bar, an L shape, and a T shape depending on a design load. The partition steel plate 3 is appropriately provided with an opening so that it can be moved between the compartments 4 in the factory and on-site work.
[0019]
As has stated, it constitutes a steel framework or the like steel plate 1 and the partition steel plate 3 further stiffeners 5, the tensile forces in the plane, the steel acting shear forces by effectively disposed for each load, It is possible to obtain a building foundation mat structure that is superior in strength to a concrete building foundation mat that is reinforced with reinforcing bars that only exert a tensile force in a uniaxial direction.
[0020]
In addition, by making the building foundation mat 10 steel, it is possible to manufacture the steel plate frame part in advance at the factory, and in the field, the simple work of only the installation work of the steel plate frame part manufactured at the factory. As a result, the local construction can be constructed in a short construction period, and the amount of local construction work can be reduced and the cost can be reduced.
[0021]
Furthermore, since the equipment installed on the building foundation mat 10 is in a state where it can be supported even if the equipment is installed, the steel frame structure is pre-manufactured at the factory. Parts, pits, etc.) are made of steel and welded or joined to the building foundation mat 10 with bolts at the factory, and can be modularized by attaching equipment, shortening the construction period, improving quality, and ensuring safety. .
[0022]
Furthermore, when a reinforced concrete structure or a steel structure is adopted for a large-scale heavy equipment such as a building frame or a containment vessel constructed on the building foundation mat 10, the structure of the joint portion with the foundation mat is welded between steel materials. The structure simplifies the structure of the joint, reduces the construction work at the joint, and shortens the construction period. In addition, anchor bolts and reinforcing bars that were necessary for conventional reinforced concrete building foundation mats are no longer required, so a great reduction in the amount of materials can be achieved, and temporary materials such as reinforcing steel stands can be omitted, reducing costs. Can do.
[0023]
Furthermore, by using the building foundation mat structure of the present embodiment, it is possible to make it thinner than the conventional building foundation mat, and the center of gravity of the building is lowered by contributing to the reduction of the overall height of the building. Improved earthquake resistance.
[0024]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a building foundation mat according to the present embodiment , FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of an opening of a partition steel plate.
[0025]
About the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. The difference from the first embodiment is that concrete is placed in the compartment 4 of the first embodiment in the present embodiment.
[0026]
To concrete is in the compartment 4, may also be employed studs added flat bar, L-type steel, a T-type steel as stiffeners 5. Concrete is filled from an opening 7 formed in the steel plate 1 and solidified so as to be integrated with the steel plate 1, the partition steel plate 3, the stiffener 5 and the like. When placing the concrete 6, the box-shaped steel plate 1 functions as a conventional formwork, and the partition steel plate 3 serves as a partition wall for partitioning the concrete placement area in the placement sequence.
[0027]
At this time, the opening 19 provided in the partition steel plate 3 of the compartment 4 in which the concrete is placed is closed by welding the closed steel plate 20 as shown in FIG. 3A, or as shown in FIG. By closing the steel closing hatch 21 attached to the partitioning steel plate 3 by the hinge 21a so as to be freely opened and closed, the compartment 4 can be made into one concrete placement area of the placement sequence. If the steel closing hatch 21 is attached to the compartment 4 where the concrete is previously placed and is opened to the compartment 4 side, it will not open due to the pressure of the placed concrete. In addition, when concrete is placed in a plurality of compartments 4 at the same time, it can be placed with the opening of the partition steel plate 3 between the compartments 4 in which concrete is placed simultaneously opened.
Moreover, it can also be set as the structure which places concrete in some compartments 4 and does not place concrete in some compartments 4 from the request | requirements, such as a design load and manufacturability.
[0028]
According to the building foundation mat of the present embodiment configured as described above, the building foundation mat 10 is configured as a planar structure by the steel plate 1, the partitioning steel plate 3, the stiffener 5 and the concrete 6. The main framework as the structural material of the building foundation mat 10 is composed of the steel plate 1, the partition steel plate 3, and the like. The concrete 6 filled in the compartment 4 surrounded by the steel plate 1 and the partition steel plate 3 is also used. It can be a strength member. At this time, the stiffener 5 functions to be fixed to the concrete 6, and an integrated composite structure of the steel plate frame and the concrete can be obtained.
[0029]
According to the building foundation mat of the present embodiment having the above-described configuration, concrete is used as a strength member in addition to the steel material acting on the tensile force and shear force in the in-plane direction compared to the reinforcing bar that acts only in one direction. As a result, it is possible to obtain a building foundation mat that is superior in strength.
[0030]
In addition, by making the building foundation mat 10 steel, it is possible to manufacture the steel plate frame part in advance at the factory, and in the field, installation of the steel plate frame part manufactured at the factory and placing concrete It is a simple work only for the construction, and the local construction can be constructed in a short construction period, so that the amount of the local construction work can be reduced and the cost can be reduced.
[0031]
Furthermore, since the equipment installed on the building foundation mat 10 is in a state where it can be supported even if the equipment is installed, the steel frame structure is pre-manufactured at the factory. Parts, pits, etc.) are made of steel and welded or joined to the building foundation mat 10 with bolts at the factory, and can be modularized by attaching equipment, shortening the construction period, improving quality, and ensuring safety. .
[0032]
Furthermore, when a reinforced concrete structure or a steel structure is adopted for a large-scale heavy equipment such as a building frame or a containment vessel constructed on the building foundation mat 10, the structure of the joint portion with the foundation mat is welded between steel materials. The structure simplifies the structure of the joint, reduces the construction work at the joint, and shortens the construction period. In addition, anchor bolts and reinforcing bars that were necessary for conventional reinforced concrete building foundation mats are no longer required, so a great reduction in the amount of materials can be achieved, and temporary materials such as reinforcing steel stands can be omitted, reducing costs. Can do.
[0033]
Furthermore, by using the building foundation mat structure of the present embodiment, it is possible to make it thinner than the conventional building foundation mat, and the center of gravity of the building is lowered by contributing to the reduction of the overall height of the building. Improved earthquake resistance.
[0034]
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a building foundation mat showing a third embodiment of the present invention. On the building foundation mat 10, a large equipment foundation such as a containment vessel 11, a reactor body foundation or a turbine generator foundation The state where heavy structures, such as the base 12, are installed is shown. Reference numeral 13 denotes a wall of the building. In such a case, the arrangement of the partitioning steel plates 3 is not limited to the grid-like arrangement in consideration of loads such as thermal loads, pressure loads, and seismic loads due to heavy structures, and the partitioning steel plates 3A are arranged in a circular shape. The partitioning steel plates 3B may be arranged radially. At this time, the concrete can be placed in the compartment formed by the partition steel plate 3 as in the second embodiment, or the concrete can not be placed as in the first embodiment. .
[0035]
When such a steel frame structure is used, the earthquake resistance is further improved and the strength is enhanced. Moreover, even if the arrangement is changed from a lattice arrangement to a circular shape or a radial shape, it can be easily manufactured, and can be rationalized as compared with a conventional reinforced concrete structure. Further, even when the shape of the bottom of the building foundation mat 10 is not flat but has a step, it can be easily handled with a steel plate structure.
[0036]
FIG. 5 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, when the structure installed on the building foundation mat 10 is required to be installed with strict accuracy such as a set level, it is desirable to have a joint structure similar to the conventional structure. For this reason, the lower part of the building foundation mat 10 has a steel plate-based structure, and the upper part has a reinforced concrete structure 15 in which reinforcing bars 14 are arranged and reinforced.
[0037]
By adopting such a structure, it is possible to perform conventional joint work, and it is possible to accurately install equipment that requires strict accuracy at the set level. In this case, in order to achieve the integrity of the lower steel plate frame portion and the reinforced concrete portion 15 that has been struck, the steel plate 15a serving as a shear connector is disposed at the upper end portion of the lower steel plate frame portion, so that the entire structure of the building foundation mat 10 is integrated. Sex can be secured. The shape of the steel material 15a can be selected from various shapes such as a flat bar, an L-shaped steel material, a T-shaped steel material, and a stud.
[0038]
In the present embodiment, the strength of the building foundation mat 10 is mainly obtained by the steel plate-based structure of the lower part of the building foundation mat 10, so the upper reinforced concrete structure 15 is compared with the conventional building foundation mat of reinforced concrete structure. As a result, the amount of reinforcing bars can be reduced and the thickness of the reinforcing bars can be reduced.
[0039]
FIG. 6 is a diagram for explaining a construction method of the building foundation mat 10 in the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the steel plate frame portion of the building foundation mat 10 is manufactured in advance by a factory. The steel frame structure of the building foundation mat 10 manufactured in the factory is levitated as it is to the sea as a building foundation mat integrated structure, towed to the construction site of the nuclear power plant by the tugboat 16, and the building foundation mat installed from the coastline is installed. Moored at a location (seawater has entered). During marine towing, the buoyancy of the building foundation mat integrated structure is adjusted by ballast. The moored building foundation mat integrated structure anchors the digged coastline and drains the seawater accumulated inside the dammed interior to the open ocean and fixes it in place. After fixing, the construction of the building foundation mat is completed by placing concrete inside the steel plate framework part of the building foundation mat integrated structure, and the construction is expanded to the construction of the upper building.
In this way, building foundation mats manufactured at the factory are brought into the site and assembled locally, so the amount of work and the work process can be shortened and the construction period can be shortened.
[0040]
In addition, the steel plate framework part of the building foundation mat manufactured at the factory may be divided into several blocks instead of being united, and then carried to the site. The divided blocks are transported to the construction site by sea or land. At the site, a block may be set at a predetermined position by a large lifting machine, and the concrete may be filled after joining the blocks. In this way, the size of one block can be reduced, so the degree of freedom in transportation is increased.
[0041]
FIG. 7 is a perspective view for explaining a building foundation mat construction method according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the equipment 17 installed on the steel frame part of the building foundation mat 10 manufactured in the factory is installed in the factory in advance and modularized, and the building foundation mat module 18 is transported to the building construction site, After placing it in place, put concrete.
[0042]
In addition, equipment to be modularized can include equipment base bolts, heat exchangers, tanks, pumps, equipment anchor bolts, pump pits, etc. This simplifies the structure of the foundation mat mating part of the building and makes it possible to greatly reduce the on-site work by making it into a factory.
[0043]
Furthermore, it is possible to manufacture a steel plate framework portion of the building foundation mat 10 in a factory, and to make a module method by modularizing with the devices arranged on the building foundation mat, thereby improving quality and ensuring work safety.
[0044]
In the description of the embodiment, the case where the building foundation mat is manufactured by filling the steel sheet framework with concrete is described. However, when further reduction in the weight of the building foundation mat is required, the inside of the steel sheet framework is provided. Instead of filling concrete, it may be made of only the steel material 1 having the required rigidity, the partitioning steel plate 3 and the stiffening material 5 to form a building base mat structure made of only steel materials. In this case, the amount of the steel material may be slightly increased and the cost may be increased, but the weight can be reduced and the strength can be sufficiently tolerated. When a steel plate framework is formed using only steel materials, studs do not function as stiffeners, so steel plates such as flat bars, L-types, and T-types may be selected.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the construction of the building foundation mat, which has conventionally required complicated construction procedures and processes, and the installation and installation work of the devices arranged thereon are simplified and speeded up. It is possible to reduce the construction process time of the entire power plant by reducing the on-site process for building the building foundation mat, reducing the amount of work, and shortening the installation period of the equipment installed on the building foundation mat. It can reduce the construction cost, shorten the construction period, and reduce the amount of building foundation mats.
[0046]
Also in the construction process, performed factory made commercialization of steel skeleton portion of the building foundation mat, transport to the local market steel sheet skeleton portion, the module of the equipment to be placed on the building foundation mat This makes it possible to further improve the workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing a structure of a building foundation mat showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of FIG. 1 cut along the line II-II and viewed in the direction of the arrows.
FIGS. 3A and 3B are enlarged views showing a partition steel plate opening of a building foundation mat according to a second embodiment of the present invention and a modified example thereof.
FIG. 4 is a sectional perspective view showing a building foundation mat and a partial building showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view showing a building foundation mat showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a building foundation mat according to a fourth embodiment of the present invention is transported by sea.
FIG. 7 is a perspective view showing a building foundation mat module construction method according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing the structure of a conventional building foundation mat.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel plate, 2 ... Space, 3 , 3A, 3B ... Partition steel plate, 4 ... Compartment, 5 ... Stiffener, 6 ... Concrete, 7 ... Opening, 10 ... Building foundation mat, 11 ... Containment vessel, 12 ... Large Equipment base, 13 ... Building wall, 14 ... Reinforcing bar, 15 ... Reinforced concrete, 15a ... Steel, 16 ... Tugboat, 17 ... Equipment, 18 ... Building foundation mat module , 19 ... Opening, 20 ... Closed steel plate, 21 ... Closure hatch, 21a ... Hinge, 30 ... Building structure, 31 ... Large-diameter rebar, 32 ... Shear reinforcement, 33 ... Concrete .

Claims

A building foundation mat comprising a steel plate frame formed of a steel plate formed in a box shape and a partition steel plate fixed in the internal space of the box, and concrete is placed inside the steel plate frame.

A building foundation mat in which a steel plate framework is constituted by a steel plate formed in a box shape and a partitioning steel plate fixed in the internal space of the box.

The building foundation mat according to claim 1 or 2, wherein a stiffening preventing material is attached to the partition steel plate.

2. The building foundation mat according to claim 1, wherein the upper part of the steel frame filled with concrete is reinforced concrete structure.

2. The building foundation mat construction method according to claim 1, wherein the steel plate frame portion is manufactured in advance , the steel plate frame portion is carried into a building construction site, and then concrete is placed after installation.

The loaded to manufacture a building construction site as a module structure is attached in advance steel framework simultaneously the steel framework of the equipment to be installed on a building foundation mat building of claim 1, wherein the placing Basic mat construction method.