JP6330264B2 - プレストレスコンクリート構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレストレスコンクリート構造物の施工方法に関する。

周知のように、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）貯蔵用の地上タンクや地下タンク等の大型筒状コンクリート構造物では、プレストレスを導入するＰＣ（プレストレスコンクリート）工法が用いられている。このＰＣ工法には、ＰＣ鋼材としてボンドＰＣ鋼材を用いるものとアンボンドＰＣ鋼材を用いるものとがある。ボンドＰＣ鋼材を用いるＰＣ工法は、コンクリート打設前にシースを配筋し、コンクリートの硬化後または硬化前にＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線（ＰＣストランド）等のボンド鋼材を挿入し、コンクリートが望ましい強度になった時にボンドＰＣ鋼材を緊張し、その後、防錆処理及びボンドＰＣ鋼材とコンクリートを接着、一体化するためにセメントミルク等をシース内に圧入するものである。一方、アンボンドＰＣ鋼材は、ＰＣ鋼材にグリースを塗布し、その周囲をシースでカバーしたものである。ＰＣ鋼材の端部はＰＣ壁の定着部に固定される。定着部の周囲は保護用コンクリートで覆われる（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−１３１９５６号公報

ところで、上記ＬＮＧタンクのような大型のプレストレスコンクリート構造物では、ＰＣ壁を上下方向で複数段の単位壁に分けて段階的に施工している。その際、単位壁を一段ずつ打設する毎に、単位壁におけるＰＣ鋼材の端部を固定する定着部の周囲に保護用コンクリートも打設している。
しかし、ＰＣ壁の一ロット毎にＰＣ鋼材の定着部の周囲に型枠を設置して保護用コンクリートを打設する手順では、ＰＣ壁が完成するまで土木工程の足場等が残ったままとなり、配管等の設備工程に影響を与えて工期の短縮を十分に図れないという課題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、プレストレスコンクリート構造物の施工方法において、ＰＣ壁におけるＰＣ鋼材の定着部の保護用コンクリートの打設を容易にして工期の短縮を図ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、ＰＣ壁を上下方向で複数段の単位壁に分けて段階的に施工するプレストレスコンクリート建造物の施工方法において、前記ＰＣ壁におけるＰＣ鋼材の定着部の周囲に保護用コンクリートを打設するための型枠を、全段の単位壁の少なくとも一部の複数段の単位壁群にまとめて設置する型枠設置工程と、前記型枠設置工程で設置した複数段型枠により、この複数段型枠に対応する前記単位壁群の定着部に前記保護用コンクリートをまとめて打設するコンクリート打設工程と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、ＰＣ壁の一ロット毎にＰＣ鋼材の定着部の周囲に型枠を設置して保護用コンクリートを打設する場合と比べて、型枠の設置及び除去並びに保護用コンクリートの打設を迅速に行うことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。

本発明においては、前記型枠設置工程では、前記型枠を前記全段の単位壁にまとめて設置し、前記コンクリート打設工程では、前記全段の単位壁の定着部に前記保護用コンクリートをまとめて打設する構成でもよい。
この場合、型枠の設置及び除去並びに保護用コンクリートの打設をより迅速に行うことが可能となり、さらなる工期の短縮を図ることができる。

本発明においては、前記型枠を前記全段の単位壁の内の複数段の単位壁群に対応した複数段型枠を含む複数の分割型枠としてそれぞれ一体に設ける型枠形成工程を有し、前記型枠設置工程では、前記複数の分割型枠を連結しつつ前記全段の単位壁に型枠をまとめて設置することを特徴とする。
この構成によれば、ＰＣ壁の全高にわたる長さの型枠を一体に設ける場合と比べて、型枠の製造や搬送等を容易にすることができる。

本発明によれば、プレストレスコンクリート構造物の施工方法において、ＰＣ壁におけるＰＣ鋼材の定着部の保護用コンクリートの打設を容易にして工期の短縮を図ることができる。

本発明の実施形態におけるプレストレスコンクリート構造物のＰＣ壁の垂直断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ部拡大図である。 図４のＶ部拡大図である。 上記ＰＣ壁のＰＣ鋼材定着部に保護用コンクリートを打設する手順を示すフローチャートである。 上記定着部に設置する型枠の変形例も含めた概略説明図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、ＬＮＧ（液化天然ガス）を貯蔵するＰＣ（プレストレスコンクリート）二重殻貯槽としての円筒型タンクを例に説明する。
図１を参照し、本実施形態の円筒型タンク（プレストレスコンクリート構造物）の構築については、まず、円板状の基礎（外槽の底部）１を敷設し、この基礎１の外周縁部にＰＣ壁（外槽の側壁）２を組み上げるための基礎部３を凸設する。

次に、基礎部３の内側に沿って、基礎１上に側ライナー（外槽側板）４を最上段（本実施形態では六段）まで組み上げる。側ライナー４には、タンク円周方向に延びるＰＣ鋼材６を予め保持させる。
次に、組み上げた側ライナー４に沿って基礎部３上にコンクリートを打設、養生し、ＰＣ壁２を側ライナー４の段数に合わせて最下段から最上段へと順々に全段組み上げる。すなわち、ＰＣ壁２は、上下方向で複数段の単位壁２ａに分けて段階的に施工される。
そして、不図示の内槽及び屋根を適宜組み立てることで、二重殻貯槽の円筒型タンクが構築される。

図２、図３に示すように、ＰＣ壁２の外周には、例えばタンク円周方向で等間隔に並ぶ四箇所にそれぞれピラスター５が形成される。ピラスター５のタンク円周方向両側の側面には、それぞれＰＣ鋼材６の端部６ａを固定する定着部が設けられる。ＰＣ鋼材６は、図２では図中上下のピラスター５を挟んだ左右の壁部をそれぞれ緊張するべく左右一対に設けられ、図３では図中左右のピラスター５を挟んだ上下の壁部をそれぞれ緊張するべく上下一対に設けられる。図２のＰＣ鋼材６の対と図３のＰＣ鋼材６の対とは、ＰＣ壁２の高さ方向で交互に配置される。

図２のＩＶ部を示す図４において、ピラスター５の図中左方に位置する壁部を緊張するＰＣ鋼材６は、ピラスター５をその右側の側面５ａまで貫通し、このＰＣ鋼材６の端部６ａがピラスター５右側の定着部７に固定される。ピラスター５の図中右方に位置する壁部を緊張するＰＣ鋼材６は、ピラスター５をその左側の側面５ａまで貫通し、このＰＣ鋼材６の端部６ａがピラスター５左側の定着部７に固定される。ピラスター５の内側には適宜配筋がなされる。図４に示すピラスター５の内周側には、図３に示すＰＣ鋼材６の中間部が配置される。図４中左右の定着部７は、互いにＰＣ壁２の高さ方向で位置を異ならせて配置される。図４中左右の定着部７に至る一対のＰＣ鋼材６は、図４の矢視で互いに交差して配置される。

図５を併せて参照し、定着部７には、ＰＣ鋼材６の端部を固定するための定着具８が設けられる。定着具８は、ＰＣ鋼材６のシース末端に連結されるテーパ状のガイドシース８ａと、ガイドシース８ａの末端側にＰＣ鋼線６ｂの端部を固定する定着ブロック８ｂと、を有する。定着ブロック８ｂの周囲はグラウトキャップ９で覆われる。ガイドシース８ａの周囲にはスパイラル筋が配置される。グラウトキャップ９の周囲にも適宜配筋がなされる。

ＰＣ鋼材６は、シース内にＰＣ鋼線６ｂを挿通したもので、ジャッキ等を用いて一端固定のＰＣ鋼線６ｂの他端を引っ張って緊張し、所定のテンションがかかった状態で定着具８を用いてＰＣ鋼線６ｂを緊張状態に保持、固定する。その後、シース内をグラウティングしてＰＣ鋼線６ｂをＰＣ壁２に固着することで、ＰＣ壁２に圧縮方向のプレストレスを付与する。定着部７の周囲には保護用コンクリート１０が打設され、この保護用コンクリート１０で定着部７が覆われてＰＣ鋼線６ｂの端部がシールされる。

図５中符号１１は、保護用コンクリート１０打設用の型枠を示す。型枠１１は、例えばＰＣ壁２の全高にわたって設けられる。型枠１１は、図５の矢視で、ピラスター５の外周面５ｂと略平行にピラスター５のタンク円周方向外側へ延びる外壁部１１ａと、外壁部１１ａの先端縁からＰＣ壁２の一般壁部の外周面へピラスター５の側面５ａと略平行に延びる側壁部１１ｂと、を有し、全体としてＬ字状の断面形状とされる。外壁部１１ａの基端縁はピラスター５の外周面５ｂに固枠され、側壁部１１ｂの先端縁はＰＣ壁２の外周面に固枠される。これにより、型枠１１の内方に保護用コンクリート１０打設用の空間が画定される。

型枠１１は、全段の単位壁２ａにわたって設置され、この型枠１１内に形成された空間に保護用コンクリート１０を打設することで、全段の単位壁２ａの定着部７の周囲に保護用コンクリート１０をまとめて打設可能である。型枠１１は、全段の単位壁２ａの内の複数段の単位壁群（例えば上下三段ずつ）にそれぞれ対応する複数（例えば二つ）の分割型枠に分割される。これら複数の分割型枠が、ピラスター５への設置時に互いに一体に連結される。

以下、保護用コンクリート１０の打設作業について図６を参照して説明する。
まず、型枠１１を、全段の単位壁２ａの内の複数段の単位壁群毎に分割した複数の分割型枠としてそれぞれ一体に設ける（ステップＳ１の型枠形成工程）。この場合、単位壁２ａ一段毎に型枠１１を設ける場合と比べて、ＰＣ壁２全高分の型枠１１の形成が容易になるとともに、ＰＣ壁２の全高にわたる長さの型枠１１を一体に設ける場合と比べて、型枠１１の製造や搬送が容易になる。

次に、ＰＣ鋼材６の端部を定着したピラスター５の複数の定着部７を覆うように、複数の分割型枠を連結しつつＰＣ壁２に固枠し、全段の単位壁２ａに対する型枠１１の設置を完了させる（ステップＳ２の型枠設置工程）。この場合、単位壁２ａ一段毎に型枠を設置する場合と比べて、型枠の設置及び除去が容易になるとともに、ＰＣ壁２の全高にわたる一体の型枠を設置する場合と比べて、型枠の設置や搬送が容易になる。

次に、型枠１１内に画定された空間内に保護用コンクリート１０を注入し、全段の単位壁２ａの定着部７に対して保護用コンクリート１０をまとめて打設する（ステップＳ３のコンクリート打設工程）。この場合、単位壁２ａ一段毎に保護用コンクリート１０を打設する場合と比べて、工期の短縮が図られる。
そして、保護用コンクリート１０の養生後、型枠１１を取り外して保護用コンクリート１０の打設作業を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＰＣ壁２を構成する複数段の単位壁２ａの定着部７の周囲に、単位壁２ａ全段分の型枠１１を設置した後に、単位壁２ａ全段分の保護用コンクリート１０の打設をまとめて行うことで、ＰＣ壁２の一ロット毎にＰＣ鋼材６の定着部７の周囲に型枠を設置して保護用コンクリート１０を打設する場合と比べて、型枠の設置及び除去並びに保護用コンクリート１０の打設を迅速に行うことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した手段及び各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、ＬＮＧタンクへの適用を例に説明したが、本発明はＬＮＧタンク以外にもＬＰＧタンク等の各種のプレストレスコンクリート構造物に適用可能である。

全段の単位壁に型枠を設置した後に保護用コンクリートを打設する方法に限らず、全段の単位壁の内の一部の複数段の単位壁に型枠を設置した後、保護用コンクリートを打設する工程を有する方法であれば、型枠設置及びコンクリート打設をＰＣ壁の一ロット毎に行う従来の方法に対して工期を短縮する効果を得られる。
グラウトキャップを有する定着部への適用に限らず、グラウトキャップを用いない定着部への適用も可能である。

図７（ａ）は、上記実施形態における全段の単位壁２ａを二つの単位壁群２ａｓに分けて、各単位壁群２ａｓにそれぞれ複数段型枠としての分割型枠１１Ｂを設ける方法の概略を示す。一方、図７（ｂ）は、全段の単位壁２ａの内の一部をなす複数段の単位壁群２ａｓのみに、複数段型枠１１Ｃを設ける方法の概略を示す。また、図７（ｃ）は、二つの単位壁群２ａｓに複数段型枠としての分割型枠１１Ｂを設けるとともに、残り一段の単位壁２ａには一段分の分割型枠１１Ｂを設ける方法の概略を示す。

２…ＰＣ壁、２ａ…単位壁、２ａｓ…単位壁群、６…ＰＣ鋼材、７…定着部、１０…保護用コンクリート、１１…型枠、１１Ｂ…分割型枠、１１Ｃ…複数段型枠、Ｓ１…型枠形成工程、Ｓ２…型枠設置工程、Ｓ３…コンクリート打設工程

Claims (3)

1. ＰＣ壁を上下方向で複数段の単位壁に分けて段階的に施工するプレストレスコンクリート建造物の施工方法において、
   前記ＰＣ壁におけるＰＣ鋼材の定着部の周囲に保護用コンクリートを打設するための型枠を、全段の前記単位壁の内の複数段の単位壁群に対応した複数段型枠を含む複数の分割型枠としてそれぞれ一体に設ける型枠形成工程と、
   前記型枠を、全段の単位壁の少なくとも一部の複数段の単位壁群にまとめて設置する型枠設置工程と、
   前記型枠設置工程で設置した複数段型枠により、この複数段型枠に対応する前記単位壁群の定着部に前記保護用コンクリートをまとめて打設するコンクリート打設工程と、を有することを特徴とするプレストレスコンクリート構造物の施工方法。
2. 前記型枠設置工程では、前記型枠を前記全段の単位壁にまとめて設置し、
   前記コンクリート打設工程では、前記全段の単位壁の定着部に前記保護用コンクリートをまとめて打設することを特徴とする請求項１に記載のプレストレスコンクリート構造物の施工方法。
3. 前記型枠設置工程では、前記複数の分割型枠を連結しつつ前記全段の単位壁に型枠をまとめて設置することを特徴とする請求項２に記載のプレストレスコンクリート構造物の施工方法。
   

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