JP4512899B2

JP4512899B2 - 液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。

Info

Publication number: JP4512899B2
Application number: JP2005114126A
Authority: JP
Inventors: 慎哉吉松
Original assignee: 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: JP2006291582A

Description

本発明は、液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法に関する。

低圧、低温のメタンを主成分とする液化天然ガス（以下、ＬＮＧと記す）を貯蔵するＬＮＧ地上式貯蔵タンクでは、その外周側をプレストレストコンクリート（以下、ＰＣと記す）製のＰＣ防液堤等で包囲し、万が一貯蔵タンクよりＬＮＧが漏洩したとしてもＰＣ防液堤より外側には漏洩させないようにしている。また、近年では、敷地の有効活用等を考慮して、タンクの外槽とＰＣ防液堤とを一体化させたＰＣＬＮＧ地上式貯蔵タンクが主流になりつつある。

従来、このＰＣ防液堤のような縦向き筒状の胴部を有する大型の筒状コンクリート構造物は、以下の工程により構築されている。

まず、筒状の胴部の内周面及び外周面を成形する内外の型枠を胴部周方向（以下、単に周方向と記す）全周に亘って設置し、その内外両型枠間にシースや鉄筋等を配置し、そのうえで内外両型枠間に現場打ちによりコンクリートを打設し、それを固化させることにより輪切り状の胴部を形成し、然る後、前記シースにＰＣ緊張材を周方向に向けて挿通させ、緊張させた状態でその端部を分割胴部の外周部又は内周部に定着させることによってプレストレスを導入させる。

そして、内外両型枠を上方に移動させ、一区分目の胴部上に同様にして二区分目の胴部を形成し、このような工程を順次繰り返し、輪切り状の胴部を上方に延長させることにより縦向き筒状の胴部が形成される。

しかし、上述の如き従来の技術では、全周に亘って輪切り状に成形したものを上方に延長させる方法であるため、各区分の胴部を形成する際に型枠設置工程、鉄筋組立工程、コンクリート打設工程、プレストレス導入工程等の各工程を同時に行うことができず、各工程の施工時には、他の工程に携わる人員や機器は待機していなければならず作業効率が悪いという問題があり、更には、工期が長期化し、施工コストが嵩むという問題があった。

また、各区分の胴部にコンクリートを打設する際、内外の型枠を周方向全周に亘って設置し、その全周に亘って同時に施工しなければならない為、コンクリート打設口を多数設ける必要があり、また、コンクリート打設用の配管若しくはポンプ車も複数用意する必要があり、作業が煩わしい上、設備費も嵩むという問題もあった。

そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、工期を短縮し、効率良くＰＣ防液堤等の縦向き筒状の大型コンクリート構造物を構築することができる液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基礎上に立設された縦向きの円筒又はそれに近い形状をしたコンクリート製胴部を有し、該胴部の外周に所定の間隔をおいてＰＣ緊張材端部支持用のＰＣ緊張材定着部を備え、互いに隣り合うＰＣ緊張材定着部間の前記胴部肉厚内にＰＣ緊張材を挿通し、該ＰＣ緊張材の端部を前記ＰＣ緊張材定着部に定着させて胴部周方向にプレストレスを付与してなる液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築に際し、前記ＰＣ緊張材定着部を一体に有し、前記胴部の一部を構成するプレキャストコンクリート製の定着用柱を立設し、該定着用柱間に、前記胴部の内周面を構成するプレストレストコンクリート製のプレキャストパネルを埋設型枠とした内型枠と、該胴部の外周面を成形する脱型可能な外型枠とを組み立てるとともに必要な配筋とＰＣ緊張材挿通ダクトを設置し、前記内外の型枠と隣り合う定着用柱間に形成される空間にコンクリートを打設し、該コンクリートの固化後、前記ＰＣ緊張材挿通ダクトに挿通されたＰＣ緊張材の端部を前記ＰＣ緊張材定着部に支持させて緊張定着させることを特徴としてなる液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。

請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、ＰＣ緊張材定着部は、前記胴部の外側面に突設されたピラスターからなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、定着用柱は、複数のコンクリートブロックを縦方向に積み上げて形成することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の何れか１の請求項の構成に加え、構築しようとする液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の全高さを複数に区分し、底部より１区分ずつ順次胴部を構築することを特徴とする。

本発明においては、基礎上に立設された縦向きの円筒又はそれに近い形状をしたコンクリート製胴部を有し、該胴部の外周に所定の間隔をおいてＰＣ緊張材端部支持用のＰＣ緊張材定着部を縦向きに備え、互いに隣り合うＰＣ緊張材定着部間の前記胴部肉厚内にＰＣ緊張材を挿通し、該ＰＣ緊張材の端部を前記ＰＣ緊張材定着部に定着させて胴部周方向にプレストレスを付与してなる大型筒状コンクリート構造物の構築に際し、前記ＰＣ緊張材定着部を一体に有し、前記胴部の一部を構成する定着用柱を立設し、該定着用柱間に前記胴部の内周面及び外周面を成形する内型枠と外型枠を組み立ててコンクリートを打設する、言わば大型筒状構築物の胴部を縦割り状に複数分割した状態で成形するものであるため、従来のよう全周に亘って輪切り状に成形したものを上方に延長させる従来の工法に比べ、型枠工、配筋工、コンクリート打設工などの各種の作業を、縦割りにした区分毎に行うことができるため、各作業の専門作業員による作業が待ち時間を少なくして行うことができ、作業効率がよくなり、工期が短縮され、よりコストを削減することができる。

また、ＰＣ緊張材定着部は、胴部の外側面に突設されたピラスターからなることにより、ＰＣ緊張材の端部を好適に定着させることができる。

更に、前記定着用柱はプレキャストコンクリート製とすることにより、ＰＣ緊張材定着のための部材の設置が工場においてできることとなり、従来のように、現場施工によってＰＣ緊張材定着部を一体に成形する方法にくらべ、ＰＣ緊張材定着部品を複雑に埋設する場合であっても、その製造が容易であり、高品質を要求されるＰＣ緊張材定着部のコンクリートの品質を現場施工に比べてより高品質でかつ安定したものとすることができる。
更に、定着用柱は複数のコンクリートブロックを縦方向に積み上げて形成することにより、定着用柱のためのコンクリートブロックが小型となり、製造及び運搬が容易となる。

更に、構築しようとする大型筒状コンクリート構造物の全高さを複数に区分し、底部より１区分ずつ順次胴部を構築することにより、一度に打設が可能なコンクリート打設可能高さより高い筒構造物の構築も容易に行うことができる。

更に、内型枠には、高強度繊維補強モルタルにより成形されたプレストレストコンクリート製のプレキャストパネルを埋設型枠として使用し、打設される胴部コンクリートと一体化させるようにすることにより、施工時における内面のクラックの発生を防止することとなり、ＰＣＬＮＧタンクの防液堤等の耐圧容器の側壁の構築により好適なものとなる。

また、内型枠をプレキャストパネルによる埋設型枠とすることにより、ＰＣＬＮＧタンクを構築する際にその内面に固定する鋼製ライナー固定用のライナ・アンカー材の信頼性（安全性）を高いものとすることが容易となる。

更に、外型枠に、脱型可能な大型パネルを使用することにより、外型枠を別の区分の成形に繰り返し使用が容易になり、作業効率を良くすることができる。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明方法により構築される大型筒状コンクリート構造物の概略を示し、図中符号１はＰＣＬＮＧ地上式貯蔵タンクのＰＣ防液堤である大型筒状コンクリート構造物、符号２は基礎工である。

基礎工２は、複数のコクリート製の基礎杭３，３...を備え、この基礎杭３，３...の上端部に平板状のコンクリート底板４が接続されている。

この大型筒状コンクリート構造物１は、基礎工２の一部を構成するコンクリート底板４上に立設された縦向き円筒状の胴部５を有し、有底筒状に形成されている。

また、この構造物１は、胴部５の外周に所定の間隔をおいてＰＣ緊張材端部支持用のピラスター６，６...からなるＰＣ緊張材定着部を備え、ピラスター６間の胴部５肉厚部に挿通されたＰＣ緊張材７の端部をピラスター６に定着させ、胴部周方向にプレストレスが導入されている。

胴部５は、外周にピラスター６が一体に突設された定着用柱８ａ〜８ｆを備え、胴部５周方向に間隔をおいて縦向きに立設された各定着用柱８，８の間に現場打ちコンクリートからなるコンクリート周壁部９が形成されている。尚、定着用柱８とコンクリート周壁部９との境目、即ち鉛直目地は胴部の周方向に向けてプレストレスが導入されている為、目地開きし難くなっている。

また、この胴部５は、その全高さを複数の胴部５ａ〜５ｃに区分した構造となっている。

定着用柱８は、複数のプレキャストコンクリートブロック（以下、ＰＣａブロックと記す）１０，１０...を縦向きに積み上げて接続することにより形成されている。

このＰＣａブロック１０は、図３に示すように、円弧状の本体部１１と、本体部１１の円弧外周に一体に突設されたピラスター部１２とを備え、本体部１１が胴部５の一部を構成するようになっている。尚、ＰＣａブロック１０，１０...は、ロングラインマッチキャスト方式により製作されている。

また、このＰＣａブロック１０には、一方が本体部周方向端面に開口し、他方がピラスター部１２側部に開口したＰＣ挿通孔１３，１３が形成され、両ＰＣ挿通孔１３，１３はブロック１０の略中心位置で交差する配置となっている。

このＰＣ挿通孔１３のピラスター６側開口縁部には定着板１４が固定され、この定着板１４に定着具によりＰＣ緊張材７の端部が定着されるようになっている。

また、このＰＣａブロック１０には、縦向きに連結用鋼材１５が挿通される鋼材挿通孔１６，１６が形成されている。

コンクリート周壁部９は、円弧状に形成され、その内部には図示しない複数の鉄筋が縦横に向けて配置され、ＰＣ緊張材が挿通されるＰＣ緊張材挿通ダクトが設置されている。

また、このコンクリート周壁部９は、円弧の内側側に埋設型枠１７が一体化されている。

この埋込型枠１７には、高強度繊維補強モルタルにより成形されたプレキャストコンクリート製のプレキャストパネル１８，１８...が使用され、このパネル１８，１８...を、縦向きに立設し、隣り合うパネル同士の側縁を互いに突き合わせて配置することにより、周壁部の内側面を形成している。尚、構造物１の内径が大きい為、プレキャストパネルを製作効率の良い平板状のパネルとして製作し、円弧状に近い状態の周壁部内側面を形成してもよい。

プレキャストパネル１８は、図４に示すように、縦長平板状に形成されている。尚、このプレキャストパネル１８には、表面側にＰＣＬＮＧ地上式貯蔵タンクの外槽ライナ等を固定するためのライナ・アンカー材１９，１９を取り付ける。

また、このプレキャストパネル１８には、その両側縁背面側に突出部２０，２０が一体に形成され、この突出部２０に縦向きにＰＣ鋼材２１，２１...が配置されており、ＰＣ鋼材２１，２１のプレストレスによりプレキャストパネル１８を立設する際にひび割れ等が生じないようにしている。

また、このプレキャストパネル１８は、製作する際に、パネル表面２２及びライナ・アンカー材表面２３側を下向きとし、ライナ・アンカー材１９をその表面２３が底板表面に重ね合わされた状態でインサート成型することにより、パネル表面２２及びライナ・アンカー材表面２３との間に段差が生じないようにすることができる。

次に、この大型筒状コンクリート構造物の構築方法について説明する。

まず、設置箇所に基礎杭３，３...を埋設した後、コンクリート底板４を現場打ちコンクリートにより形成し、基礎杭３，３...の上端にコンクリート底板４を接合させ、そのコンクリート底板４、即ち基礎工２上に、図５に示すように定着用柱８ａ〜８ｆを胴部周方向に所定の間隔をおいて設置する。

即ち、ＰＣａブロック１０，１０...を順次積み上げて定着用柱８ａ〜８ｆを設置する。このとき、各ＰＣａブロック１０，１０...は、鋼材挿通孔１８，１８に挿通された連結用鋼材１７を緊張し、その両端をそれぞれ定着用柱８の上下端部に定着させることにより縦方向にプレストレスを導入するとともに接合される。

次に、図６に示すように、定着用柱８ａ，８ｂ間の空間３０ａに、胴部５内側面に沿って複数のプレキャストパネル１８，１８...を立設して埋設型枠１７を形成する（内型枠設置工程）。

次に、図７に示すように、定着用柱８ｂ，８ｃ間の空間３０ｂにおいて内型枠設置工程を行うと同時に、定着用柱８ａ，８ｂ間の空間３０ａにおいて、鉄筋を組立てて配筋するとともにＰＣ緊張材が挿通されるＰＣ緊張材挿通ダクトを配置し（鉄筋等設置工程）、両定着用柱８ａ，８ｂ間に鋼製の大型パネル３１を円弧状に架け渡して外型枠を設置する（外枠設置工程）。

次に、定着用柱８ｃ，８ｄ間の空間３０ｃにおいて内型枠設置工程を行い、定着用柱８ｂ，８ｃ間の空間３０ｂにおいて鉄筋等設置工程及び外枠設置工程を行うとともに、定着用柱８ａ，８ｂ間の空間３０ａ、即ち内外型枠１７，３１及び両定着用柱８ａ，８ｂに囲まれた空間にコンクリートを打設する（コンクリート打設工程）。

尚、コンクリートを打設する際には、両定着用柱８，８間の空間３０のみにコンクリートを充填させればよいので、コンクリート打設用の配管やポンプ車は１箇所に集中する等、少ない数で対応することができる。

このように、上述の内型枠設置工程、鉄筋等設置工程、外型枠設置工程及びコンクリート打設工程からなる一連の各工程を各空間３０ａ〜３０ｆにおいて順次行い、各空間３０ａ〜３０ｆ部にコンクリート周壁部９，９...を順次形成し、コンクリート養生を終了した箇所から順次外型枠３１を撤去する。

次に、コンクリートの固化した周壁部９から順に、各定着用柱８，８間の胴部５肉厚部に挿通されたＰＣ緊張材７を緊張させてＰＣ緊張材定着部、即ちピラスター６に定着させ、各ピラスター６，６間にプレストレスを導入し、それにより１区分目の胴部５ａが形成される。

このようにすることにより、空間３０ａ〜３０ｆ部毎に異なる工程を同時に行うことができるので、型枠工、配筋工、コンクリート打設工などの各種の作業を、各作業の専門作業員による作業が待ち時間を少なくして行うことができ、効率よく作業することができる。

そして、上述の工程を繰り返し、構築しようとする構造物１の全高さを複数に区分した各区分の胴部５ａ〜５ｃを底部より１区分ずつ順次構築することにより、大型筒状コンクリート構造物１が構築される。

尚、上述の実施例では、胴部を円筒状に形成した例について説明したが、その他楕円形状等その他の形状であってもよい。

また、上述の実施例では、ＰＣ緊張材端部支持用にピラスターを設けた例について説明したが、胴部周壁部にＰＣ緊張材の端部を定着可能なＰＣ緊張材定着部を設けても良い。

本発明方法により構築される大型筒状コンクリート構造物の一例を示す部分破断正面図である。同上の横断面図である。図１中のＰＣａブロックを示す横断面図である。図１中のプレキャストパネルを示す横断面図である。本発明方法における定着用柱設置工程の概略を示す平面図である。同上の胴部周壁部成形の第１工程の概略を示す平面図である。同上の第２工程を示す平面図である。

１大型筒状コンクリート構造物
２基礎工
３基礎杭
４コンクリート底板
５胴部
６ピラスター
７ＰＣ緊張材
８定着用柱
９コンクリート周壁部
１０ＰＣａブロック
１１本体部
１２ピラスター部
１３ＰＣ挿通孔
１４定着板
１５連結用鋼材
１６鋼材挿通孔
１７埋設型枠
１８プレキャストパネル
１９ライナ・アンカー材
２０突出部
２１ＰＣ鋼材
２２パネル表面
２３ライナ・アンカー材表面
３０空間
３１大型パネル（外型枠）

Claims

基礎上に立設された縦向きの円筒又はそれに近い形状をしたコンクリート製胴部を有し、該胴部の外周に所定の間隔をおいてＰＣ緊張材端部支持用のＰＣ緊張材定着部を備え、互いに隣り合うＰＣ緊張材定着部間の前記胴部肉厚内にＰＣ緊張材を挿通し、該ＰＣ緊張材の端部を前記ＰＣ緊張材定着部に定着させて胴部周方向にプレストレスを付与してなる液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築に際し、
前記ＰＣ緊張材定着部を一体に有し、前記胴部の一部を構成するプレキャストコンクリート製の定着用柱を立設し、該定着用柱間に、前記胴部の内周面を構成するプレストレストコンクリート製のプレキャストパネルを埋設型枠とした内型枠と、該胴部の外周面を成形する脱型可能な外型枠とを組み立てるとともに必要な配筋とＰＣ緊張材挿通ダクトを設置し、前記内外の型枠と隣り合う定着用柱間に形成される空間にコンクリートを打設し、該コンクリートの固化後、前記ＰＣ緊張材挿通ダクトに挿通されたＰＣ緊張材の端部を前記ＰＣ緊張材定着部に支持させて緊張定着させることを特徴としてなる液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。
ＰＣ緊張材定着部は、前記胴部の外側面に突設されたピラスターからなる請求項１に記載の液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。
定着用柱は、複数のコンクリートブロックを縦方向に積み上げて形成する請求項１又は２に記載の液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。
構築しようとする液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の全高さを複数に区分し、底部より１区分ずつ順次胴部を構築する請求項１〜３の何れか１に記載の液化天然ガス地上式貯蔵タンク用大型筒状コンクリート構造物の構築方法。