JP5495904B2 - エアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造 - Google Patents

Description

この発明は、水や石油等の液体、低温液化ガス、消化ガス、粉体、粒状物などの各種貯蔵物を貯蔵する貯槽等構築物の上部を被覆しドーム屋根を構築するエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造に関するものである。

貯槽等構築物の上部を被覆しドーム屋根を構築するエアードーム工法について、図６に基づいて説明する。
貯槽１０１は、平底円形の底版１０３と、この底版１０３の外周縁近傍に立設した円筒形状の側壁１０４と、この側壁１０４の上部を被覆する割球殻形状のドーム屋根１０２とから形成する。これらの底版１０３、側壁１０４、及びドーム屋根１０２は、コンクリート構造又は金属構造、あるいはコンクリート構造と金属構造などを組み合わせて形成する。
このドーム屋根１０２を施工するために、貯槽１０１の上部を被覆する可撓膜体１０５の周縁を側壁１０４の上端部に気密に固着し、送風機１０６を利用してこの可撓膜体１０５の下部に空気を導入して緊張させ、この緊張した可撓膜体１０５の上部にモルタルやコンクリートなどの屋根部材を施工する。この可撓膜体１０５は、繊維織物に樹脂材料等をコーティングした可撓性を有する膜材が用いられている。

図７（ア）、（イ）に示すように、上記エアードーム工法における従来の可撓膜体１０５の上面には帯状膜片からなるタブ材１０７が配置され、その上部の金網１０８と緊結させてモルタル１０９が施工されている。なお、図７（イ）に示す所定範囲ａのモルタル層は厚さを増加させている。

上記構築法に関する発明には、特許第２８２１８１４号公報「コンクリート製ドーム屋根における膜体の固定構造」がある。この発明は、可撓膜体の上面に帯状膜片からなるタブ材を配置し、可撓膜体の上に置いた金網と緊結し、モルタルを施工するようにしたものである。

また上記構築法に関する発明には、特許第３３００９８９号公報「モルタル型枠の製造方法並びにドーム屋根の製造方法」がある。この発明は、側壁の上端部近傍の屋根が外周の所定範囲の厚さを増加して補強するようにしたもので、可撓膜体上部にはタブ材や金網が設けられている。

特許第２８２１８１４号公報 特許第３３００９８９号公報

図７（ア）（イ）に示すように、可撓膜体１０５とモルタル１０９との密着性を維持し、可撓膜体、タブ材、金網、モルタル等の部材が垂れる、剥がれる、脱落するのを防止することが一層肝要であり、さらに図７（イ）に示すａの所定角度範囲 (可撓膜体の裾部周辺部分) を、より強固にすることも望まれていた。また、可撓膜体１０５の上面へタブ材１０７や金網１０８などの補強部材及び接続部材を取付ける作業が煩雑で手間を要していた。さらに、モルタル施工作業時に振動が大きくなって伝播し、モルタル層に亀裂が発生することがあり形状の保持が難しかった。

上記紹介した特許第２８２１８１４号公報「コンクリート製ドーム屋根における可撓膜体の固定構造」の発明は、可撓膜体の上面に帯状膜片からなるタブ材を配置し、可撓膜体の上に置いた金網と緊結し、モルタルを施工するようにしたものであるが、この可撓膜体を保護し形状を維持する必要があった。

また、上記紹介した特許第３３００９８９号公報「モルタル型枠の製造方法並びにドーム屋根の製造方法」の発明は、側壁の上端部近傍の屋根を構成する可撓膜体周縁部から天頂部に向けた所定範囲にリング状のモルタル層の肉厚部を設けて該肉厚部の重さによって外側に膨らんだ膜体を内側に向けるように押えて矯正し、該モルタル層の肉厚部に続いて膜体の天頂部に向かって順次モルタル層の厚さを減じるように打設し、可撓膜体上部にはタブ材や金網が設けられているが、この可撓膜体外周縁近傍の形状をモルタル層の厚さの調整のみによるだけではなく、より一層、所望曲率のドーム形状に維持する必要があった。

この発明の目的は、上述のような従来技術の可撓膜体とタブ材などの配設構造が有する問題点に鑑みてなされたもので、可撓膜体がモルタルから離反して垂れたり、剥がれたり、或いはモルタルが脱落するのを防止して密着性の維持を図るとともに、ドーム屋根としての所定形状の維持を図り、モルタルの打設作業時の振動を抑制し伝播の防止を図って、モルタル層の割れや亀裂の発生を低減するものである。

請求項１記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、貯槽等構築物の上部を被覆しドーム屋根を構築するエアードーム工法において、該ドーム屋根２を構成する最下部に位置する可撓膜体５は前記貯槽等構築物１内のエアーにてドーム形状に張設され、該張設された可撓膜体５の上面に、タブ材６を可撓膜体の裾部９周縁から天頂部１０に向けて、裾部周縁から所定範囲は密に設けて放射状に配設し、該タブ材６に剛性素材からなる丸棒材７を挿通し、該丸棒材７の下端部は側壁４上端部の固定プレート８の上に配置し、該丸棒材７の配置は可撓膜体５の裾部９周縁から天頂部１０の近傍まで配設し、該放射状に間隔をおいて配設した丸棒材７は可撓膜体５の裾部９から天頂部１０まで打設したモルタル層に埋設することを特徴とするものである。

請求項２記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、上記丸棒材７はアーチ状に可撓膜体５の裾部９周縁から天頂部１０近傍にわたって放射状に配設した長尺材と、可撓膜体５の裾部９周縁から天頂部１０に向かう途中まで放射状に配設した短尺材とを組み合わせて可撓膜体５の上面を覆い天頂部１０を開けて所望曲率のドーム形状に保持するように配置するものである。

請求項３記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、上記丸棒材７はモルタルとの結合が良好な亜鉛メッキ鉄線等の金属製丸棒材７を用いて、金網との緊結用にも使用し、金属製丸棒材７とタブ材６との結束はタブ材６最下部及び金属製丸棒材７のラップ部分近傍として、昇圧による可撓膜体５の所定の伸びを妨げないように形成するものである。

請求項１記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、貯槽等構築物の上部を被覆しドーム屋根を構築するエアードーム工法において、該ドーム屋根を構成する最下部に位置する可撓膜体は前記貯槽等構築物内のエアーにてドーム形状に張設され、該張設された可撓膜体の上面に、タブ材を可撓膜体の裾部周縁から天頂部に向けて、裾部周縁から所定範囲は密に設けて放射状に配設し、該タブ材に剛性素材からなる丸棒材を挿通し、該丸棒材の下端部は側壁上端部の固定プレートの上に配置し、該丸棒材の配置は可撓膜体の裾部周縁から天頂部の近傍まで配設し、該放射状に間隔をおいて配設した丸棒材は可撓膜体裾部から天頂部まで打設したモルタル層に埋設するので、可撓膜体、タブ材、金属製丸棒材及びその上部に施工するモルタル層との結合性能をより一層向上することができる上に、タブ材と丸棒材が一体となり、又タブ材内部にモルタルが確実に入り点から線での固定ができるため、膜の垂れ下がりや剥がれの防止や、モルタルの脱落を防止することができる。また、剛性を有する丸棒材により、可撓膜体裾部から天頂部に至るドーム屋根を所望する曲率形状に抑制することができる。
このように、環状のタブ材に丸棒材を通して配設することにより、タブ材の穴が潰れて寝た状態で可撓膜体の表面にくっ付くことがなく確りと立ち上がるためタブ材の内部にもモルタルが入り込み、さらにモルタル内に位置するように設ける金網と可撓膜体との隔接距離が丸棒材を介して保持され、金網のスペーサの役割を果たすため、金網下部にモルタルが確りと入り込むとともに、金網上部のモルタルのかぶり距離をも確保する。
また、丸棒材で可撓膜体の上面が保護されるため、可撓膜体を傷めずその上面への金網などの補強部材取付けの作業性が良く配列及び連結作業もやり易く、作業能率良く施工することができる。
さらに、モルタルの打設作業時の振動はタブ材と一体となった丸棒材で線として受けることになるので、振動が抑制されるためモルタルの割れや亀裂の発生を防止することができる。
タブ材の配置は、モルタル層の肉厚部となる可撓膜体の裾近傍部は密に入れ、それより天頂部にかけては一定間隔で配置し、モルタル層肉厚部のモルタル荷重による可撓膜体の
垂れ落ちや局部的変形を防止する事ができる。このように、モルタル層の肉厚部となる可撓膜体の裾近傍部以外の箇所でタブ材の配置を比較的粗にしたことにより、貯槽内のエアーを昇圧調整しながら可撓膜体を所望するドーム形状に形成する際に、可撓膜体の自由な動きや膨らみを確保することができる。

請求項２記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、上記丸棒材はアーチ状に可撓膜体の裾部周縁から天頂部近傍にわたって放射状に配設した長尺材と、可撓膜体の裾部周縁から天頂部に向かう途中まで放射状に配設した短尺材とを組み合わせて可撓膜体の上面を覆い天頂部を開けて所望曲率のドーム形状に保持するように配置するので、可撓膜体の裾部周縁から天頂部に至るドーム屋根の適正な補強と、形状の維持を図ることができる。

請求項３記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造は、上記丸棒材はモルタルとの結合が良好な亜鉛メッキ鉄線等の金属製丸棒材を用いて、金網との緊結用にも使用し、金属製丸棒材とタブ材との結束はタブ材最下部及び金属製丸棒材のラップ部分近傍として、昇圧による可撓膜体の所定の伸びを妨げないように形成するので、可撓膜体と該可撓膜体上のモルタル層との一体化、補強、形状維持、丸棒部材の腐食防止を図ることができる上に、金属製丸棒材により可撓膜体の裾部周縁から天頂部にわたり所望する曲率形状に抑制することができる。

この発明に係るエアードーム工法における側壁上端部、可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造を示す一部を欠除した斜視説明図である。 この発明に係る可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造を示す平面説明図である。 図２の一部を拡大して示す説明図である。 図３の構造状況を示す側面説明図である。 図４の一部を拡大して示す斜視説明図である。 エアードーム工法を説明する側面説明図である。 （ア）、(イ)は、タブ状接続部材、金網補強材を示す説明図である。

この発明に係るエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造の実施形態を、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は、側壁上端部近傍における可撓膜体とタブ材と丸棒材の配設状況を示す一部を欠除した斜視説明図である。
貯槽等構築物１の上部を被覆しドーム屋根２を構築するために貯槽等構築物１に充填したエアーにてドーム形状に張設する可撓膜体５の上面に、可撓膜体の裾部９周縁から天頂部１０に向けてタブ材６を一方向に穴の向きを揃えて放射状に配設する。このタブ材６の穴にある程度剛性を有する丸棒材７を挿通する。この丸棒材７の下端部は、可撓膜体５及びテンションテープ（図示せず）を固定するために側壁４の上端部に設ける固定プレート８の上に配置する。
このように、可撓膜体５の上面の裾部９周縁から天頂部１０近傍に至るリング状部位に丸棒材７を放射状に配置する。このリング状部位に放射状に配設する丸棒材７は可撓膜体５が外側に向けて膨出するのを抑制する作用を有するとともに可撓膜体５上に打設するモルタル層（図示せず）との結合作用により補強効果を増すことになる。すなわち、可撓膜体５、タブ材６、丸棒材７及びモルタル層（図示せず）との結合性能を向上することができる。
特に、丸棒材７が挿通するタブ材６は丸棒材７と挿通孔６ａとに隙間を有しているので、この隙間部分にもモルタルが確実に入り充填され点から線での固定ができるため、可撓膜体５、タブ材６、丸棒材７及びモルタル層相互の結合強度が一層増し、可撓膜体５の垂れ下がりや剥がれの防止、モルタルの脱落防止を図ることができる。
さらに、モルタルの打設作業時の振動はタブ材６と一体となった丸棒材７で線として受けることになるので、振動が抑制されてモルタル層の割れや亀裂の発生を低減することができる。

図２は、可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造を示す平面説明図である。なお、タブ材は一部図示を省略している。
貯槽等構築物１の上部を被覆しドーム屋根２を構築するために貯槽等構築物１内に充填したエアーにより張設する可撓膜体５の上面に、平面円形裾部９周縁から天頂部１０に向けてタブ材６を放射状に配設する。このタブ材６に丸棒材７を挿通する。
丸棒材７は、アーチ状に可撓膜体５の上面裾部９周縁から天頂部１０の近傍にわたって、長尺材７ａと短尺材７ｂをそれぞれ放射状に配置する組み合わせにより可撓膜体５の上面を覆い天頂部１０を開けて形状保持するように配置するので、可撓膜体５の補強、形状維持を図ることができる。
長尺材７ａと短尺材７ｂの配置割合は、ドーム屋根の径に応じて図２に示すように、長尺材７ａと短尺材７ｂを交互に配置するか、長尺材７ａと長尺材７ａとの間に複数本の短尺材７ｂを配置し、過度な荷重に対する補強と可撓膜体５の裾部９周縁の過度な膨出を抑制して所定の曲率を有するドーム形状を維持する。
長尺材７ａと短尺材７ｂのそれぞれは，運搬、輸送上の観点及び加工上等の観点から所定長の長さを溶接等の手段により接続して使用する。
なお、図示はしないが、ドーム屋根の径が大きい場合は、可撓膜体の裾部から離れた位置に、複数本の円周リング状にタブ材及び丸棒材を配設して、側壁上端部近傍の屋根裾部周縁の強度を向上させ膨らみの抑制をさらに図るようにする。

図３は、図２の一部を拡大して示す説明図である。
タブ材６の配置は、可撓膜体５の裾部近傍のモルタル層の肉厚部は密に入れ、それより天頂部にかけては一定間隔で配置することにより、可撓膜体５のモルタル荷重による垂れ落ちや局部的変形を防止する。このように、モルタル層の肉厚部となる可撓膜体５の裾近傍部以外の箇所でタブ材６の配置を比較的粗にした理由は、貯槽内のエアーを昇圧調整しながら可撓膜体５を所望するドーム形状に形成する際に、可撓膜体５の自由な動きや膨らみが確保されるようにするためである。
丸棒材７は、例えば錆防止の観点から亜鉛メッキ鉄線（本例では直径５ｍｍ〜１０ｍｍを採用したがその使用状況に応じてこの範囲を超える場合であってもよい。）を用いる。
可撓膜体５とタブ材６を挿通する丸棒材７とモルタル層（図示せず）との一体化により、ドーム屋根２の補強が図られるとともにドーム屋根の形状維持を図ることができる。丸棒材７は腐食防止が施され、可撓膜体５上に配置されモルタル層に埋設される金網（図示せず）との緊結用にも使用する。
丸棒材７は、強度、補強を考慮してある程度剛性を有する金属棒状材が好適であるが、ある程度剛性が確保され、機械的強度及び曲げ強度があれば他の形状素材であっても良い。特に、前記条件を備え、かつ軽量であるならば可撓膜体５にとっても好ましい。

図４は、図３の状況を示す側面説明図である。
エアーによって張設された可撓膜体５の上面に、平面円形裾部９周縁から天頂部１０に向けて環状のタブ材６を配列する。このタブ材６に丸棒材７を挿通する。この丸棒材７の下端部は、可撓膜体５及びテンションテープ（図示せず）を固定するために側壁４の上端部に設置した固定プレート８の上に配置する。
このように、環状のタブ材６に丸棒材７を通して配設することにより、タブ材６の穴が潰れて寝た状態で可撓膜体５の表面にくっ付くことがなく確りと立ち上がるためタブ材６の内部にもモルタルが入り込み、さらにモルタル内に位置する金網（図示せず）と可撓膜体５との隔接距離が保持されスペーサの役割を果たすこととなり、金網下部にモルタルが確りと入り込むとともに、金網上部のモルタルのかぶり距離をも確保する。
タブ材６と丸棒材７との結束は、結束材１１を用いてタブ材６の最下部及び丸棒材７のラップ部分近傍だけとし、他の部分は結束することなく動きを自在とし、エアーの昇圧による可撓膜体５の所定の伸びを妨げないようにする。このように結束材１１によりタブ材６と丸棒材７との結束箇所を特定したのは、上記可撓膜体５の動きを拘束することなく可撓膜体５の裾部上に丸棒材７を確りと配置させるためである。

図５は、タブ材６及び丸棒材７の挿通状況を示す斜視説明図である。
タブ材６は可撓膜体５と同等部材、或いは平織り繊維材を用いて環状にして、丸棒材７が遊嵌状に挿通できるように形成する。
このように、タブ材６に丸棒材７を通して配設することにより、タブ材６が潰れることがない。また、丸棒材７を挿通するタブ材６は、丸棒材７と挿通孔６ａとの間に隙間を有し、この隙間部分にもモルタルが充填されて線状に一体化が図れるため、可撓膜体５、タブ材６、丸棒材７及びモルタル層相互の結合強度が一層増す。

可撓膜体５に固着されたタブ材６に丸棒材７を通すことにより、可撓膜体５とその上部に施工するモルタル層（図示せず）との結合性能を向上することができる。
可撓膜体５を傷めず可撓膜体５の取付けの作業性が良く、適正に施工することができ、配列及び連結作業もやり易く、作業能率良く施工することができる。
可撓膜体５の上面裾部９から天頂部１０に向けて放射状に丸棒材７を配設することにより、可撓膜体５の裾部９から天頂部１０に至るドーム屋根２の補強と、ドーム屋根２の形状維持を図ることができる。そして、可撓膜体５とモルタル層との一体化を図ることができる。

この発明は、水や石油等の液体、低温液化ガス、消化ガス、粉体、粒状物などの各種貯蔵物を貯蔵する種々の貯槽等構築物の上部を被覆するドーム屋根及びその構築法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造へ広範囲に適用することができる。

１ 貯槽
２ ドーム屋根
３ 底版
４ 側壁
５ 可撓膜体
６ タブ材
７ 丸棒材
８ 固定プレート
９ 裾部
１０ 天頂部
１１ 結束材

１０１ 貯槽
１０２ ドーム屋根
１０３ 底版
１０４ 側壁
１０５ 可撓膜体
１０６ 送風機
１０７ タブ材
１０８ 金網
１０９ モルタル

Claims (3)

1. 貯槽等構築物の上部を被覆しドーム屋根を構築するエアードーム工法において、該ドーム屋根を構成する最下部に位置する可撓膜体は前記貯槽等構築物内のエアーにてドーム形状に張設され、該張設された可撓膜体の上面に、タブ材を可撓膜体の裾部周縁から天頂部に向けて、裾部周縁から所定範囲は密に設けて放射状に配設し、該タブ材に剛性素材からなる丸棒材を挿通し、該丸棒材の下端部は側壁上端部の固定プレートの上に配置し、該丸棒材の配置は可撓膜体の裾部周縁から天頂部の近傍まで配設し、該放射状に間隔をおいて配設した丸棒材は可撓膜体裾部から天頂部まで打設したモルタル層に埋設することを特徴とするエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造。
2. 上記丸棒材は、アーチ状に可撓膜体の裾部周縁から天頂部近傍にわたって放射状に配設した長尺材と、可撓膜体の裾部周縁から天頂部に向かう途中まで放射状に配設した短尺材とを組み合わせて可撓膜体の上面を覆い天頂部を開けて所望曲率のドーム形状に保持するように配置することを特徴とする請求項１記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造。
3. 上記丸棒材は、モルタルとの結合が良好な亜鉛メッキ鉄線等の金属製丸棒材を用いて、金網との緊結用にも使用し、金属製丸棒材とタブ材との結束はタブ材最下部及び金属製丸棒材のラップ部分近傍として、昇圧による可撓膜体の所定の伸びを妨げないように形成するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のエアードーム工法における可撓膜体へのタブ材と丸棒材の配設構造。