JP5957491B2

JP5957491B2 - タンク

Info

Publication number: JP5957491B2
Application number: JP2014157764A
Authority: JP
Inventors: 正嗣山本; 田中　篤; 篤田中; 寛治乙藤
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2014231909A

Description

本発明は、低温液体等を貯留する貯留槽と、その側部に設けられた壁体または防液堤とを具備するタンクに関するものである。

低温液体を貯留する貯留槽の場合、貯留する液体が内側の金属容器から漏洩した際に、貯留槽の外側に設けられる防液堤内面には漏洩した液体により液圧が作用し、液圧は防液堤下端において最大となる。この液体漏洩時の漏液圧に抗するために防液堤の円周方向に緊張材が配され、防液堤円周方向にプレストレス力が導入されている。液圧は防液堤下端ほど大きくなるので円周方向の緊張材は防液堤下部ほど密に、または大容量のものが配されており、円周方向プレストレス力も防液堤下部ほど大きくなる。貯留槽から液体の漏洩がない通常時、防液堤にはこの円周方向のプレストレス力により、防液堤下部には鉛直方向に外引張となる過大な曲げモーメントが発生、地震時には貯留槽の躯体慣性力により、部位によってはさらにこの現象が厳しい方向に推移する。
また、内容物が低温液体でＬＮＧ（液化天然ガス）の場合、設計指針の規定により漏液圧の２倍の液圧荷重に対して照査する必要があり、防液堤下部には鉛直方向に内引張となる大きな曲げモーメントが発生する（なお、この場合には地震を考慮して地震力との組み合わせは不要である）。

従来、内容物の種類や荷重状態に関して向きの異なるこの過大な曲げモーメントによる防液堤鉛直方向の内・外面側に発生する引張力を緩和する対策として、防液堤鉛直方向にＰＣ鋼材などの緊張材を配し、防液堤鉛直方向にもプレストレス力を導入している。しかし、この防液堤鉛直方向に配する緊張材の量は、発生する引張力が最大となる防液堤下端の引張力によって決まるため、防液堤上部では必要のない、または必要以上の鉛直方向の緊張材が配されることになり、防液堤施工上のコストアップをきたすという問題がある。

このような問題を解決するため、防液堤の施工を鉛直方向に区分し、緊張材を配した防液堤下部を最初に施工し、配した緊張材にプレストレス力を導入後、緊張材のシース管内にグラウトを注入し、所要の強度発現確認の後、防液堤上部を先に施工した防液堤下部の上に構築することが行われている（特許文献１）。

また、防液堤下部を防液堤上部より拡幅し、上端から下端に至る防液堤全高の長さを有する鉛直方向緊張材と合わせて、この拡幅した防液堤下部に短い鉛直方向緊張材を配し、プレストレス力を導入することも行われている（特許文献２）。

特開平１０−２３８６９７号公報特許第３８３９４４８号

しかしながら、特許文献１に基づく発明では、防液堤構築を下部と上部に区分して施工するために、防液堤施工期間が長くることや、これによりコストアップをきたすという問題がある。これはプレストレス力導入が、打設したコンクリートの所要の強度発現を待ってから行う必要があることや、防液堤中段での緊張作業は他の多くの作業中断等、影響が大きいことによる。

また、特許文献２の発明では、防液堤下部を拡幅するため防液堤円周方向の断面厚が大きくなり、円周方向のプレストレス力（所要の応力度；単位面積あたりのプレストレス力）導入に必要なＰＣ鋼材量等が多くなる。さらには防液堤下部の拡幅によりコンクリートの量が増えることや、これによりコンクリート打設時の水和熱等にともなう温度ひび割れに対する対策を行う必要があるなど、コストアップをきたすという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鉛直方向緊張材を必要としない防液堤上部に緊張材を配することなく、もしくは防液堤上部の鉛直方向緊張材の量を必要最小限に留め、防液堤構築を下部と上部に区分して施工することなく、また防液堤下部を拡幅する必要のない安価で施工期間の短い防液堤を有するタンクを提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明は、貯留物を貯留する貯留槽と、前記貯留物の側部に設けられた壁体または防液堤と、を具備するタンクであって、前記壁体または防液堤に、周方向を緊張する周方向緊張材を設け、前記壁体または防液堤の少なくとも下方に鉛直方向を緊張する鉛直方向緊張材を設け、前記周方向緊張材により生じる曲げモーメントにより、前記壁体または前記防液堤の外面下方の鉛直方向の引張力が生じる範囲の上部に、定着部が、鉛直方向に複数段に設けられ、前記鉛直方向緊張材は、前記壁体または前記防液堤の周方向に所定の間隔で設けられ、Ｕ字部で折り返され、両端部は、それぞれ高さが異なる前記定着部に定着されることを特徴とするタンクである。

隣り合う前記鉛直方向緊張材の前記Ｕ字部がラップしてもよい。

本発明によれば、鉛直方向緊張材は、防液堤下方に設けられ、また、鉛直方向緊張材の端部は壁体または防液堤に設けられた定着部に定着されるので、鉛直方向緊張材へのプレストレス力導入作業は壁体または防液堤を上部まで完全に施工した後や施工中に他の工事を阻害することなく行うことができる。従って、防液堤等の施工を防液堤等下部と上部に区分することなく、防液堤等上部には必要ない緊張材を防液堤等上部に有しない、もしくは防液堤等上部の鉛直方向緊張材の量を必要最小限に留める防液堤等を具備する、低コストで工期の短いタンクを提供することができる。

また、定着部は、防液堤等に複数段に設けられるため、鉛直方向緊張材の鉛直方向の定着位置を、複数個所に分けることができる。このため、防液堤の下方に付与される鉛直方向のプレストレス力の発生する高さが、防液堤の鉛直方向の一箇所に集中することが無い。また、防液堤の円周方向の隣り合う定着部の間隔が広くなり、鉛直方向緊張材の定着作業が容易になる。ここで防液堤等とは、側壁等の壁体を含むものである。

本発明によれば、防液堤等の鉛直方向に対してプレストレス力が必要な部位のみに重点的にまたは必要最小限量の緊張材を有し、防液堤等下部を拡幅する必要がなく、防液堤等の下部と上部とを区分することなく一度に施工することが可能な、安価かつ施工期間の短いタンクを提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる防液堤を具備するタンクの外観図。（ａ）は、タンク１の断面図、（ｂ）はタンク１の防液堤の断面部の詳細図。図２の緊張材の配置図。図２の定着部の突起を防液堤の円周方向に断続的に設けた図。図２の定着部の突起を２段に防液堤の円周方向に連続的に設けた図。図２の定着部の突起を２段に防液堤の円周方向に連続的に設けた場合の緊張材の配置図。定着部を防液堤の外面に設けたタンクの外観図。（ａ）は、定着部を防液堤の外面に設けたタンクの断面図、（ｂ）は防液堤の断面部の詳細図。（ａ）は、厚肉部７１を有するタンク７０の断面図で、（ｂ）は防液堤の断面部の詳細図。（ａ）は、定着部を防液堤の内部に設けたタンクの断面図、（ｂ）は（ａ）の防液堤の断面部の詳細図、（ｃ）は凹部を埋め戻した状態を示す図。（ａ）は、定着部を防液堤の下端の基礎版の下面に設けたタンクの断面図、（ｂ）は、図９（ａ）の防液堤の断面部の詳細図、（ｃ）は、防液堤の定着部の掘削穴を埋め戻した断面部の詳細図。図９の緊張材の配置図。定着部を防液堤の下端の基礎版の側面に設けた防液堤の断面の詳細図。定着部を防液堤の下端の基礎版の側面に設けた防液堤の掘削穴を埋め戻した防液堤断面詳細図。定着部を防液堤の下端の基礎版の側面に設けた防液堤の掘削穴を埋め戻した防液堤断面詳細図。防液堤上方に設ける鉛直方向緊張材の設置例を示す図。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる防液堤を具備するタンクの外観図であり、図２（ａ）はタンク１の断面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大図である。タンク１は主に貯留槽３、防液堤５、基礎版７等から構成される。

貯留槽３は、主に内槽１１、外槽１３等から構成され、略円柱状の形状を有する金属製の容器である。貯留槽３の下部は、鉄筋コンクリート製の基礎版７が設けられる。基礎版７は、地面１５下に埋設され、または直上に設置される。貯留槽３の周囲には、鉄筋コンクリート製の防液堤５が貯留槽３の側面上部までを覆うように設けられる。防液堤５は、基礎版７と一体構造または連結構造となっている。

低温液体を貯留する貯留槽の場合には、低温対応鋼材を使用するなどした金属製の内槽１１と外槽１３の間に保冷材が配され、一般的に内容液の側面に対する液圧は常時は内槽１１にて保持され、防液堤５には作用しない。防液堤５は、貯留槽３に貯留される液体が漏洩した際に、低温液体がタンク１の外部へ流出することを防ぐ。防液堤５は、上部から下端までその厚さがほぼ同じであり、鉛直方向の所定の高さに定着部９を有している。

定着部９は、防液堤５下方における鉛直方向のプレストレス力が特に必要な防液堤下端からの高さ範囲の上部に、防液堤５外面に所定の間隔で突き出た形状で設けられる。防液堤５下方における鉛直方向のプレストレス力が特に必要な範囲とは、後述する周方向緊張材１０により生じる曲げモーメントにより防液堤５外面下方の鉛直方向に引張力が生じる範囲、もしくは低温液体の漏液圧の２倍を設計荷重として考慮する場合の曲げモーメントにより防液堤５内面下方の鉛直方向に引張力が生じる範囲から決定される範囲である。なお、定着部９は、鉄筋コンクリート製や鋼製等で形成される。なお、図示は省略するが、防液堤５の定着部９よりも上方においても、必要最低限の鉛直方向緊張材を別途設けることが望ましい。防液堤５の強度を考慮すると、防液堤５の上方においても最低限のプレストレス力を付与する必要があるためである。防液堤５の上方に設けられる鉛直方向緊張材についての設置形態については後述する。

防液堤５内部には、防液堤５の周方向にＰＣ緊張材である周方向緊張材１９が配される。周方向緊張材１９は、防液堤５下部ほど密に配されている。周方向緊張材１９は図示を省略したシース管等に挿入され、図示を省略した定着部で定着される。周方向緊張材１９によって、防液堤５の周方向にプレストレス力が付与されている。

シース管２１は、防液堤５円周方向に所定の間隔で防液堤５内部に埋設される。シース管２１の端部は定着部９から曲がり部２３を経て、防液堤５壁内のほぼ中央にほぼ鉛直方向で配される。シース管２１の材質は金属製あるいは樹脂製などである。

防液堤５を施工中または施工後、埋設されたシース管２１にＰＣ緊張材である鉛直方向緊張材１７が挿入され、鉛直方向緊張材１７が、図２（ａ）に示すようにＸ方向に緊張された後、定着部９に定着され、プレストレス力が導入される。なお、シース管２１内には、図示を省略したグラウトが注入される。

図３（ａ）は図２に示された埋設された鉛直方向緊張材１７の配置を示す図である。鉛直方向緊張材１７は、防液堤５の周方向に所定の間隔で設けられる。鉛直方向緊張材１７は防液堤５内部に略鉛直方向に設けられ、一方の端部が、防液堤５の外面に設けられた定着部９で定着される。鉛直方向緊張材１７は、基礎版７のＵ字部２５で折り返し、もう一方の端部が他の定着部９に定着される。この場合、鉛直方向緊張材１７の両端が定着部９で緊張され、定着される。

鉛直方向緊張材１７を緊張して導入した鉛直方向のプレストレス力は、防液堤５の下部の鉛直方向に圧縮力を生じさせる。また、鉛直方向緊張材１７が曲がり部２３を有し、防液堤５の外面の定着部９に定着されるため、防液堤５の施工後にプレストレス力を付与することができ、このため、防液堤５の施工を中段部で止めることなく底部から上部までを一度に施工することができる。

なお、鉛直方向緊張材１７の配置方法は、以上の形態に限られない。例えば、図３（ｂ）に示すように、鉛直方向緊張材１７の一方の端部を定着部９へ定着し、他方の端部を防液堤５下方内部（基礎版７内）で固定してもよい。この場合、鉛直方向緊張材１７は、略鉛直方向に設けられ、下端はＵ字部２５を有さない。

鉛直方向緊張材１７を防液堤５内部で固定するには、まず、一方の端部に定着板が設けられた鉛直方向緊張材１７がシース管２１に挿入される。鉛直方向緊張材１７はシース管２１とともに防液堤５に埋設される。緊張材先端２７には、定着板が設けられているため、定着板が防液堤５（基礎版７内）に固定される。鉛直方向緊張材１７の他方の端部は、防液堤５に設けられた定着部９より防液堤５の外部へ導出される。防液堤５を施工後に、定着部９にて、鉛直方向緊張材１７を緊張して定着することで、緊張材先端２７と定着部９との間の鉛直方向にプレストレス力が付与される。この場合、鉛直方向緊張材１７はＵ字部２５を有さないため、Ｕ字部２５に該当する間の緊張材を削減することができる。

また、定着部９の形態は、タンク１の形態に限られない。例えば、図４（ａ）は定着部９の突起を防液堤５の外面に円周方向に断続して設けられたタンク３０を示す図である。定着部９を断続的に設けることで、コンクリートの使用量を削減することができる。なお、この場合でも、鉛直方向緊張材１７は図３（ａ）の如くＵ字形に配されてもよく、あるいは図３（ｂ）のように直線状に配されてもよい。

図４（ｂ）はタンク４０を示す斜視図であり、図４（ｃ）は、タンク４０の正面透視図である。タンク４０は、定着部９が鉛直方向に２段設けられる。防液堤５内部に設けられる鉛直方向緊張材１７は、一方の端部が下方の定着部９ａに定着され、Ｕ字部２５で折り返し、もう一方の端部が上方の定着部９ｂで定着される。なお、図３（ｂ）に示すように、定着部９ａ、９ｂそれぞれに鉛直方向緊張材１７が直線状に配されてもよい。

定着部９を鉛直方向に複数段に設けることで、鉛直方向緊張材１７の鉛直方向の定着位置を、複数個所に分けることができる。このため、防液堤５の下方に付与される鉛直方向のプレストレス力の発生する高さが、防液堤５の鉛直方向の一箇所に集中することが無い。また、防液堤５の円周方向の隣り合う定着部９の間隔が広くなり、鉛直方向緊張材１７の定着作業が容易になる。

本実施の形態にかかるタンク１によれば、防液堤５の施工後に鉛直方向緊張材１７を緊張して定着することができるため、防液堤５の施工を定着部９の上下で区分することなく、一度に施工することができ、防液堤５の施工工期を短縮することができる。また、鉛直方向緊張材１７は、鉛直方向にプレストレス力が特に必要な範囲に設けられるため、施工が容易であるとともに低コストであるタンク１を得ることができる。

また、鉛直方向緊張材１７は、防液堤５の壁厚のほぼ中央に設けられるため、防液堤５に付与される鉛直方向のプレストレス力によって、効率よく防液堤５へ圧縮力を付与することができ、鉛直方向緊張材１７による曲げモーメントの発生が少ない。また、定着部９部以外は、防液堤５の厚みはほぼ一定であるため、使用するコンクリートを削減できるとともに、コンクリート打設時の厚肉部および近傍におけるひび割れ等の発生も少ないため、補強鉄筋配置などによる補強が不要もしくは少なくてすむ。

次に、第２の実施の形態にかかるタンク５０について説明する。以下の実施の形態において、図１〜図３に示すタンク１と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図３と同一番号を付し、重複した説明を避ける。第２の実施の形態にかかるタンク５０はタンク１と異なり、鉛直方向緊張材１７が防液堤５の外側に設けられる。

図５は、第２の実施の形態にかかる防液堤５を具備するタンク５０の外観図であり、図６（ａ）はタンク５０の断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ部拡大図である。タンク５０は主に貯留槽３、防液堤５、基礎版７等から構成される。

定着部９は、防液堤５下方における鉛直方向のプレストレス力が特に必要な防液堤下端からの高さ範囲の上部に、防液堤５外面に所定の間隔で突き出た形状で設けられる。防液堤５下方における鉛直方向のプレストレス力が特に必要な範囲とは、後述する周方向緊張材１９により生じる曲げモーメントにより、防液堤５外周面下方に引張力が生じる範囲である。定着部９は鋼製、鉄筋コンクリート製、鋼とコンクリートの合成構造などから成る。なお、図示は省略するが、防液堤５の定着部９よりも上方においても、必要最低限の鉛直方向緊張材を別途設けることが望ましい。

防液堤５内部には、防液堤５の周方向にＰＣ緊張材である周方向緊張材１９が配される。周方向緊張材１９は、防液堤５下部ほど密に配されている。周方向緊張材１９によって、防液堤５の周方向にはプレストレス力が付与されている。

シース管２１ｂは、防液堤５円周方向に所定の間隔で定着部９に鉛直方向に設けられる。また、シース管２１ａは、基礎版７に設けられる。

防液堤５を施工中または施工後、埋設されたシース管２１ａ、２１ｂにＰＣ緊張材である鉛直方向緊張材１７が挿入され、鉛直方向緊張材１７が、図６（ｂ）に示すようにＸ方向に緊張された後、定着部９に定着され、プレストレス力が導入される。なお、シース管２１ａ、２１ｂ内には、図示を省略したグラウトが注入される。

鉛直方向緊張材１７は、前述の通り、図３（ａ）に示すようにＵ字部２５を有しても良く、また、図３（ｂ）に示すように、直線状に設けられても良い。シース管２１ａは、鉛直方向緊張材１７がＵ字部２５を有する場合には、Ｕ字部２５に応じた形状を有し、また、鉛直方向緊張材１７が直線状に設けられる場合には、緊張材先端２７が固定できるように、固定部まで鉛直に設けられる。なお、防液堤５の外部に露出する鉛直方向緊張材１７は、図示を省略する防錆被覆あるいは外套管などで防護される。保護コンクリートを後打設してもよい。

第２の実施の形態にかかるタンク５０によれば、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、鉛直方向緊張材１７は曲がり部２３を有さず、鉛直方向に設けられるため、鉛直方向緊張材１７の緊張および定着作業が容易である。

次に、第３の実施の形態にかかるタンク７０について説明する。第３の実施の形態にかかるタンク７０はタンク１と異なり、防液堤５の下方に厚肉部７１が設けられ、鉛直方向緊張材１７が防液堤５の厚肉部７１に設けられる。

図７（ａ）はタンク７０を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ部拡大図である。タンク７０の防液堤５の下方は、厚肉部７１が設けられる。厚肉部７１は、定着部９の突起を防液堤５の外面に基礎版７まで一体化されることで設けられる。

なお、鉛直方向緊張材１７は、前述の通り、図３（ａ）に示すようにＵ字部２５を有しても良く、また、図３（ｂ）に示すように、直線状に設けられても良い。

第３の実施の形態にかかるタンク７０によれば、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、鉛直方向緊張材１７は曲がり部２３を有さず、鉛直方向に設けられるため、緊張および定着作業が容易である。また、タンク５０のように、鉛直方向緊張材１７が外部に露出することがない。更に、鉛直方向緊張材１７を、防液堤５の厚肉部７１における壁厚のほぼ中央とすれば、偏心が無く、鉛直方向緊張材１７により付与されるプレストレス力によって防液堤５の下部に曲げモーメントを生じることがない。

次に、第４の実施形態について説明する。図８は、第４の実施の形態にかかるタンク８０を示す図であり、図８（ａ）はタンク８０の断面図を示し、図８（ｂ）、図８（ｃ）は図８（ａ）のＤ部拡大図である。タンク８０は主に貯留槽３、防液堤５、基礎版７等から構成される。

貯留槽３の周囲には、防液堤５が設けられる。防液堤５は上部から下端までその厚さがほぼ同じであり、基礎版７と一体構造となっている。防液堤５の鉛直方向の所定の高さには凹部８１が設けられる。凹部８１は、防液堤５の外側より設けられ、凹部８１が定着部９として機能する。

定着部９は、防液堤５の鉛直方向の特にプレストレス力が必要な、防液堤下端からの高さ範囲の上部に設けられる。すなわち、凹部８１は、防液堤５の鉛直方向のプレストレス力が特に必要な、防液堤下端からの高さ範囲の上部に設けられる。なお、図示は省略するが、防液堤５の定着部９よりも上方においても、必要最低限の鉛直方向緊張材を別途設けることが望ましい。

ここで、凹部８１は、図８に示す形態に限られず、防液堤５を貫通する穴であっても良い。この場合、防液堤５に設けられた凹部８１には、貯留槽３の外槽１３が露出する。

防液堤５内部には、周方向緊張材１９が配され、周方向緊張材１９は、防液堤５下部ほど密に配されている。周方向緊張材も図示を省略した定着部で定着され、防液堤５周方向にプレストレス力が付与されている。

防液堤５の円周方向に所定の間隔でシース管２１が定着部９から防液堤５壁内のほぼ中央を鉛直方向に配される。

防液堤５を施工中または施工後、埋設されたシース管２１に鉛直方向緊張材１７が挿入され、鉛直方向緊張材１７が、図８（ｂ）に示すようにＸ方向に緊張される。その後、鉛直方向緊張材１７の端部が定着部９に定着され、防液堤５下部に圧縮力となるプレストレス力が導入される。なお、シース管２１内には鉛直方向緊張材が定着後、図示を省略したグラウトが注入される。

鉛直方向緊張材１７が定着された後、定着部９は、図８（Ｃ）に示すようにコンクリート８３で埋め戻される。

なお、鉛直方向緊張材１７の配置はＵ字形に配し、鉛直方向緊張材１７の両端を定着部９で定着してもよく、あるいは鉛直方向緊張材１７の一方の端部を定着部９へ定着し、他方の端部を防液堤５内部で固定してもよい。また、図２と図８の形態を組み合わせることで、図２の定着部９の突出部分を小さくすることができ、よりコンパクトにすることが可能となる。

第４の実施の形態にかかるタンク８０によれば、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、鉛直方向緊張材１７は曲がり部２３を有さず、鉛直方向に設けられるため、緊張および定着作業が容易である。また、タンク５０のように、鉛直方向緊張材１７が外部に露出することがない。

更に、鉛直方向緊張材１７が、防液堤５の壁厚のほぼ中央に設けられるため、偏心が無く、鉛直方向緊張材１７により付与されるプレストレス力によって防液堤５の下部に曲げモーメントを生じることがない。また、定着部９が防液堤５内部に設けられるため、防液堤５外面に突起形状を有さない。

次いで、第５の実施形態を説明する。図９は、第５の実施の形態にかかるタンク９０の外観図であり、図９（ａ）はタンク９０の断面図を示し、図９（ｂ）、図９（ｃ）は図９（ａ）のＥ部拡大図である。タンク９０は主に貯留槽３、防液堤５、基礎版７等から構成される。

貯留槽３の周囲には、防液堤５が設けられる。防液堤５は上部から下端までその厚さがほぼ同じであり、基礎版７と一体構造となっている。基礎版７の下面には定着部９が設けられる。

防液堤５内部には、周方向緊張材１９が配され、周方向緊張材１９は、防液堤５下部ほど密に配されている。周方向緊張材も図示を省略した定着部で定着され、防液堤５周方向にプレストレス力が付与されている。防液堤５円周方向に所定の間隔で、定着部９から防液堤５の鉛直方向のプレストレス力が必要な範囲の上部までの間にシース管２１が埋設される。

防液堤５を施工後、基礎版７の定着部９周辺の地面１５が掘削され、掘削穴９１が設けられる。防液堤５に埋設されたシース管２１に鉛直方向緊張材１７が挿入され、鉛直方向緊張材１７が、図９（ｂ）に示すようにＸ方向に緊張された後、定着部９に定着され、防液堤５下部に圧縮力となるプレストレス力が導入される。なお、シース管２１内には鉛直方向緊張材が導入、定着後、図示を省略したグラウトが注入される。

鉛直方向緊張材１７が定着部９に定着された後、掘削穴９１は図９（ｃ）に示すように埋め戻される。

図１０（ａ）は、タンク９０の鉛直方向緊張材１７を透視した図である。鉛直方向緊張材１７は、定着部９で一方の端部が定着され、上方に向かってＵ字部２５を形成し、もう一方の端部が他の定着部９へ定着される。

なお、鉛直方向緊張材１７の配置方法は、図１０（ｂ）に示すように、鉛直方向緊張材１７の一方の端部を定着部９へ定着し、他方の端部を防液堤５内部で固定してもよい。この場合、鉛直方向緊張材１７は、略鉛直方向に設けられ、Ｕ字部２５を有さない。この場合、予め定着版を緊張材先端２７に取り付けた緊張材を埋め込んでおく。

鉛直方向緊張材１７を防液堤５内部で固定するには、まず、一方の端部に定着板が設けられた鉛直方向緊張材１７がシース管２１に挿入される。鉛直方向緊張材１７はシース管２１とともに防液堤５に埋設される。緊張材先端２７には、定着板が設けられているため、定着板が防液堤５（基礎版７）に固定される。鉛直方向緊張材１７の他方の端部は、防液堤５に設けられた定着部９より防液堤５の外部へ導出される。防液堤５を施工後に、定着部９にて、鉛直方向緊張材１７を下方に緊張して定着することで、緊張材先端２７と定着部９との間の鉛直方向にプレストレス力が付与される。この場合、鉛直方向緊張材１７はＵ字部２５を有さないため、Ｕ字部２５に該当する間の緊張材を削減することができる。

また、定着部９の形態は、タンク９０の形態に限られない。定着部９を基礎版７の側面に設けてもよい。図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、定着部９が基礎版７の側面に設けられた場合の施工方法を示す図である。

防液堤５を施工後、定着部９周辺の地面１５が掘削され、掘削穴９１が設けられる。防液堤５に埋設されたシース管２１に鉛直方向緊張材１７が挿入され、鉛直方向緊張材１７が、図１１（ａ）に示すようにＸ方向に緊張された後、定着部９に定着され、防液堤５下部に圧縮力となるプレストレス力が導入される。なお、シース管２１内には鉛直方向緊張材が導入、定着後、図示を省略したグラウトが注入される。

鉛直方向緊張材１７が定着部９に定着された後、掘削穴９１は図９（ｃ）に示すように埋め戻される。このように、定着部９を基礎版７の側面に設ければ、基礎版７の側面周辺だけを掘削すればよく、掘削および鉛直方向緊張材１７をシース管に挿入・緊張・定着する作業が容易になる。

また、図１１（ｃ）に示すように基礎版７の側面に設ける定着部９上部を外ハンチなどでごく部分的に必要最小限だけ拡幅することで鉛直方向緊張材１７の定着部の曲がり部２３の曲がりが大きくなり、鉛直方向緊張材１７をシースに挿入、定着する作業がより容易になる。曲がりの半径を大きくすることで緊張作業に伴う、シース管２１と鉛直方向緊張材１７の摩擦による緊張力の長さ方向のロス（緊張端からＵ字部へ向かう方向の導入力の落ち分）が小さくなる。
この他に外ハンチなどを設けないで鉛直方向緊張材１７の曲がりの半径を大きくする方法としては、曲がりを貯留槽平面の中心から放射方向に沿って行わずに、ある程度角度を有することで可能となる。

第５の実施の形態にかかるタンク９０によれば、第１の実施の形態にかかるタンク１と同様の効果を得ることができる。また、鉛直方向緊張材１７は曲がり部２３を有さなければ、鉛直方向緊張材１７の緊張および定着作業が容易である。

また、鉛直方向緊張材１７が、防液堤５の壁厚のほぼ中央に設けられるため、偏心が無く、鉛直方向緊張材１７により付与されるプレストレス力によって防液堤５の下部に曲げモーメントを生じることがない。また、定着部９が防液堤５内部に設けられるため、防液堤５外面に突起形状を有さない。

さらに、定着部９が防液堤５の下部の基礎版７に設けられるため、防液堤５に定着部９を別途設ける必要がない。また、緊張及び定着作業等を低い場所で行うことができるため作業性がよい。

次に、防液堤５上方へのプレストレス力の付与方法について説明する。図１２は、防液堤５の上方へプレストレス力を付与する鉛直方向緊張材の配置例を示す図である。

図１２（ａ）に示すように、タンク１００は、鉛直方向緊張材１０１が設けられる。鉛直方向緊張材１０１は、図示を省略したシース管内に挿入され、防液堤５内部に埋め込まれる。鉛直方向緊張材１０１の一方の端部（緊張材先端１０３）には図示を省略した定着板が設けられ、防液堤５内部の鉛直方向中央近傍に埋め込まれる。

鉛直方向緊張材１０１の緊張材先端１０３から下方に向かう部位は、下方緊張部１０８であり、防液堤５の下方にプレストレス力を付与することができる。鉛直方向緊張材１０１は、基礎版７内のＵ字部１０５で曲げられて、再度上方に向かう。鉛直方向緊張材１０１の端部は防液堤５の上部にて定着される。鉛直方向緊張材１０１のＵ字部１０５から上方の定着部までの間は上方緊張部であり、防液堤５の上方へ（下方を含む）プレストレス力を付与する。すなわち、鉛直方向緊張材１０１はＪ字状に配置される。

なお、緊張材先端１０３近傍に定着部９を設ければ、下方緊張部１０８を前述の鉛直方向緊張材１７として機能させることもできる。また、Ｕ字部１０５の方向を互い違いにして、隣接する鉛直方向緊張材１０１を互いにラップさせることもできる。

また、図１２（ｂ）に示すように、前述のＪ字状の鉛直方向緊張材１０１を防液堤５の下部まで配置せずに、防液堤５の鉛直方向高さ中央近傍にＵ字部１０５を設けて、鉛直方向緊張材１０１を防液堤５内の高さ中央近傍で曲げることもできる。

この場合、鉛直方向緊張材１０１は、防液堤５の上方のみにプレストレス力を付与し、防液堤５下方へのプレストレス力の付与は、前述の鉛直方向緊張材１７を別途設ける必要がある。この場合、鉛直方向緊張材１７の上端（定着部９）と鉛直方向緊張材１０１の下端（Ｕ字部１０５）とは、防液堤５の鉛直方向の高さにおいて一部ラップさせることが望ましい。防液堤５へのプレストレス力を鉛直方向に連続的に付与するためである。

なお、防液堤５の上方への鉛直方向緊張材の配置は、防液堤５の上方に必要なプレストレス力を付与することが可能なＵ字部１０５を有さない鉛直方向緊張材を、防液堤５の上方から防液堤の下部または中央まで略鉛直方向に別途配置することもできる。また、鉛直方向緊張材１０１は、鉛直方向緊張材１７の設置ピッチの例えば２倍から４倍とすることができ、強度要件に応じて設定することができる。

以上のように、防液堤５の下方へプレストレス力を付与する鉛直方向緊張材１７に加え、または一部を置換して、上方緊張部１０９を有する鉛直方向緊張材１０１を設けることで、防液堤５の上方においても、必要最低限のプレストレス力を付与することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、シース管２１に代えて防液堤５にプレグラウト緊張材を埋設し、防液堤５を施工後、プレグラウト緊張材を緊張してもよい。この場合、防液堤５の施工時に、プレグラウト緊張材を埋設し、定着部９に端部を導出しておき、防液堤５施工後に、プレグラウト緊張材定着部９で、緊張及び定着すればよい。プレグラウト緊張材によれば、シース管に緊張材を挿入する必要がなく、グラウトをシース管２１に充填する必要も無い。

また、前述として鉛直方向緊張材１７が、防液堤５の壁厚のほぼ中央に設けられるため、偏心が無く、鉛直方向緊張材１７により付与されるプレストレス力によって防液堤５の下部に曲げモーメントを生じることがない、と明記しているが、必要に応じ、任意の設計荷重に抵抗する向きの偏心曲げモーメントを発生させるために、故意に鉛直方向緊張材１７を全体あるいは部分的に壁厚の外側もしくは内側に寄せて偏心設置することも可能である。

また、各種の実施例を組み合わせることもできる。例えば、図３（ａ）に示したタンク１に設けられた鉛直方向緊張材１７に、図１２（ａ）で示したタンク１００に設けられた鉛直方向緊張材１０１を所定数量だけ追加または置換して配置することもできる。また、防液堤５に代えて、タンクの側壁等の壁体に対しても同様に実施することができ、同様の効果を得ることができる。

１、３０、４０、５０、６０、８０、９０、１００、１１０………タンク
３………貯留槽
５………防液堤
７………基礎版
９、９ａ、９ｂ………定着部
１１……内槽
１３……外槽
１５……地面
１７……鉛直方向緊張材
１９……周方向緊張材
２１、２１ａ、２１ｂ……シース管
２３……曲がり部
２５……Ｕ字部
８１……凹部
８３……コンクリート
９１……掘削穴
１０１……鉛直方向緊張材
１０３……緊張材先端
１０５……Ｕ字部
１０７……定着部
１０８……下方緊張部
１０９……上方緊張部

Claims

貯留物を貯留する貯留槽と、
前記貯留物の側部に設けられた壁体または防液堤と、
を具備するタンクであって、
前記壁体または防液堤に、周方向を緊張する周方向緊張材を設け、
前記壁体または防液堤の少なくとも下方に鉛直方向を緊張する鉛直方向緊張材を設け、
前記周方向緊張材により生じる曲げモーメントにより、前記壁体または前記防液堤の外面下方の鉛直方向の引張力が生じる範囲の上部に、定着部が、鉛直方向に複数段に設けられ、
前記鉛直方向緊張材は、前記壁体または前記防液堤の周方向に所定の間隔で設けられ、Ｕ字部で折り返され、両端部は、それぞれ高さが異なる前記定着部に定着されることを特徴とするタンク。
隣り合う前記鉛直方向緊張材の前記Ｕ字部がラップすることを特徴とする請求項１に記載のタンク。