JP6428150B2 - Prestressed concrete structure - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、液化天然ガスを貯蔵する二重殻式低温タンクの外槽に用いられるプレストレストコンクリート構造物に関する。 The present invention relates to a prestressed concrete structure that is used, for example, in an outer tank of a double-shell cryogenic tank that stores liquefied natural gas.
液化天然ガス(Liquefied Natural Gas 以下、LNG)を貯留する大型の低温タンクは、コンクリート製の外槽と鋼製の内槽の間に断熱材を配した二重殻タンクで構成されている。このコンクリート製の外槽は、一般的にプレストレストコンクリート(Prestressed Concrete 以下、PC)で製造されている。 A large-sized low temperature tank for storing liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) is composed of a double shell tank in which a heat insulating material is disposed between an outer tank made of concrete and an inner tank made of steel. The concrete outer tub is generally made of prestressed concrete (hereinafter referred to as PC).
LNGの低温タンクの外槽は、LNGが内槽から漏洩した際に拡散を防止する防液堤となる。この外槽は、円板状の底版と円筒状の側壁を少なくとも有するプレストレストコンクリート構造物が知られており、以下の工程によって製造される。 The outer tank of the LNG low temperature tank serves as a liquid barrier to prevent diffusion when LNG leaks from the inner tank. This outer tub is known as a prestressed concrete structure having at least a disk-shaped bottom plate and a cylindrical side wall, and is manufactured by the following steps.
先ず、地面に複数の基礎杭を構築して、この基礎杭に円板状の底版を剛結合する。次に、円筒状の側壁の内周面及び外周面を成形する型枠を、円板状の底版の周方向にわたって設置する。そして、この型枠内に、鉄筋を組むとともにシース管を水平方向と垂直方向に配置して型枠内に現場打ちによってコンクリートを打設して固化させる。これによって、側壁の高さ方向における一部を構成する環状のコンクリートユニットが成形される。そして、型枠を上方に移動させ、同様にして環状のコンクリートユニットを成形し、この工程を繰り返すことで円筒状の側壁を製造する。 First, a plurality of foundation piles are constructed on the ground, and a disk-shaped bottom plate is rigidly connected to the foundation piles. Next, a mold for forming the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical side wall is installed over the circumferential direction of the disk-shaped bottom plate. Then, reinforcing bars are assembled in the mold and the sheath tube is arranged in the horizontal direction and the vertical direction, and concrete is placed in the mold by in-situ casting and solidified. Thereby, the annular concrete unit which comprises a part in the height direction of a side wall is shape | molded. Then, the mold is moved upward to form an annular concrete unit in the same manner, and a cylindrical side wall is manufactured by repeating this process.
そして、この側壁に埋め込まれたシース管には、PC鋼材が挿入されるとともに張力(以下、プレストレス)が付与され、その状態でグラウド材をシース管の内壁とPC鋼材の間に充填する。これによって、PC鋼材は、コンクリートである円筒状の側壁と一体になるとともに雨水の影響によって腐食して損傷することが防止される。 Then, a PC steel material is inserted into the sheath tube embedded in the side wall and a tension (hereinafter referred to as prestress) is applied, and in this state, the ground material is filled between the inner wall of the sheath tube and the PC steel material. As a result, the PC steel is integrated with the cylindrical side wall made of concrete and is prevented from being corroded and damaged by the influence of rainwater.
以上に説明したプレストレストコンクリート構造物に関連する先行技術文献情報としては、例えば、下記の特許文献1がある。
As prior art document information related to the prestressed concrete structure described above, for example, there is
しかしながら、前述したプレストレストコンクリート構造物は、先に説明したとおり円筒状の側壁を製造する過程でシース管を水平方向と垂直方向のそれぞれに複数配置する必要があり手間がかかっていた。 However, the prestressed concrete structure described above has been troublesome because it is necessary to arrange a plurality of sheath tubes in each of the horizontal direction and the vertical direction in the process of manufacturing the cylindrical side wall as described above.
そこで、本発明は、シース管の本数を減らして、シース管を配置する手間を少なくするとともに、コストを抑制したプレストレストコンクリート構造物を提供することを目的とする。 Then, this invention aims at providing the prestressed concrete structure which reduced the number of sheath pipe | tubes, reduced the effort which arrange | positions a sheath pipe | tube, and suppressed the cost.
本発明は、コンクリート構造物と、前記コンクリート構造物に埋め込まれた複数のシース管と、前記シース管に挿入されて前記コンクリート構造物に対してプレストレスを導入する緊張材と、を備えたプレストレストコンクリート構造物において、
前記コンクリート構造物は、中空のコンクリートユニットを高さ方向へ複数段に積み上げて製造され、
前記複数のシース管は、斜めに交差するように前記コンクリート構造物に埋め込まれると共に、前記中空のコンクリートユニットに対し、上下の段数に連なることなく、各段数ごとに斜めに交差するように埋め込まれ、
前記緊張材は、前記シース管にそれぞれ配されることで前記コンクリート構造物に斜めに交差するように配された状態で前記コンクリート構造物に対してプレストレスを導入することを特徴としている。
The present invention provides a prestressed structure including a concrete structure, a plurality of sheath tubes embedded in the concrete structure, and a tension member that is inserted into the sheath tube and introduces prestress to the concrete structure. In concrete structures,
The concrete structure is manufactured by stacking a plurality of hollow concrete units in the height direction,
Wherein the plurality of sheath tube is Rutotomoni embedded in the concrete structure so as to intersect obliquely with respect to said hollow concrete units, without leading to the upper and lower stages, embedded so as to intersect obliquely to each number And
The tendon is arranged in the sheath tube so as to introduce prestress into the concrete structure in a state of being arranged so as to obliquely intersect the concrete structure.
前記複数のシース管は、前記中空のコンクリートユニットに対して各段数ごとに傾斜角度が変更されることを特徴としている。 Before SL plurality of sheath tube is characterized in that the inclination angle for each number of stages for the previous SL hollow concrete unit is changed.
前記コンクリート構造物は、低温液体を貯蔵する低温タンクの外槽であることを特徴としている。 The concrete structure is characterized by being an outer tank of a cryogenic tank for storing a cryogenic liquid.
本発明のプレストレストコンクリート構造物によれば、シース管の本数を減らして、シース管を配置する手間を減らせるととともに、コストを抑制したプレストレストコンクリート構造物を提供することを目的とする。 According to the prestressed concrete structure of the present invention, an object of the present invention is to provide a prestressed concrete structure in which the number of sheath tubes is reduced, the labor for arranging the sheath tubes can be reduced, and the cost is suppressed.
以下、本発明を実施するための形態例(以下、本実施例)を、図1〜図5を参照しながら説明する。図1は、LNGを貯蔵する低温タンク1を斜め上方から視た斜視図である。図2は、低温タンク1を垂直方向に沿って断面した様子を示す断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “this embodiment”) will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a
本実施例では、プレストレストコンクリート構造物を、LNGを貯蔵する低温タンク1の外槽2で説明する。図1、図2に示すように、低温タンク1は、LNGを貯蔵する内槽3と、内槽3からLNGが漏洩した際に拡散を防止する防液堤となる外槽2と、内槽3と外槽2の間に配される断熱材12と、を備えている。
In this embodiment, a prestressed concrete structure will be described with an outer tub 2 of a low-
この低温タンク1の外槽2は、底版5と、側壁6と、屋根7と、を備えたコンクリート構造物である。この外槽は、側壁6にシース管4が埋め込まれており、このシース管4に挿入された緊張材8によってプレストレスが導入されるプレストレストコンクリート構造物である。
The outer tub 2 of the low-
底版5は、コンクリート製の円板状の部材である。この底版5は、地面に埋め込まれた複数の基礎杭10によって、地面から所定の高さ位置に支持されている。
The
側壁6は、底版5の上に、コンクリートによって製造される。この側壁6は、外周面と内周面を有した略円筒形状である。そして、外周面には、横荷重を受け止めて補強する役割を果たす控え壁であるバットレス6aが周方向に対して等間隔に四つ(複数)、径方向に突出するように形成されている。
The
この側壁6は、短円筒状のコンクリートユニット11a、11b、11cを高さ方向に三段積み上げて重ね作りされる。そして、このコンクリートユニット11a、11b、11cの内部には、シース管4が斜めに交差するように配置されている。
The
以下、コンクリートユニット11a、11b、11cの製造方法を、図3を参照しながら説明する。図3(A)は、底版5の上に一段目のコンクリートユニット11aを製造した様子を示す斜視図である。(B)は、一段目のコンクリートユニット11aの上に二段目のコンクリートユニット11bを重ね作りした様子を示す斜視図である。
Hereinafter, a method for manufacturing the
コンクリートユニット11aは、先ず、底版5の周方向にわたって骨組みとなる鉄筋を組むとともにシース管4を配置する工程が行われる。ここで、シース管4は、垂直方向に沿って配置されるものとコンクリートユニット11aの周方向に沿って斜めに配置されるものがある。
In the
コンクリートユニット11aの垂直方向に沿って配置されるシース管4は、コンクリートユニット11aを垂直方向に貫通するように、周方向に沿って等間隔に多数配置されている。
A large number of
コンクリートユニット11aの周方向に沿って斜めに配置されるシース管4は、垂直方向に沿って配置されるシース管4よりもコンクリートユニット11aの径方向外方に配置される。そして、このシース管4は、側壁6の周方向のうち半周に対して斜めに配置される。このシース管4の端部は、周方向に四つ形成されたバットレス6aのうちの一つから周方向に半周離れた位置のバットレス6aまで延びている。一のバットレス6aから半周離れた位置のバットレス6aまでは、二本のシース管4,4が交差するように配置される。すなわち、シース管4は、半周毎に斜めに交差するように二本配置され、コンクリートユニット11aの周方向の全周で合計四本配置される。ここで、シース管4が斜めに配置されるとは、水平方向に対して交差するように斜めに配置され、コンクリート底部に対しても斜めであることをいう。
The
次に、コンクリートユニット11aにおける外周面と内周面を成形する型枠を、底版5の周方向にわたって組み立てる工程が行われる。そして、コンクリートをこの型枠内に打設して形を作る成形工程が行われる。
Next, a process of assembling a mold for forming the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the
そして、短円筒状に成形された鉄筋コンクリートは、養生工程を経て固化され、型枠を外す脱型工程が行われる。この一連の工程によって、図3(A)で示すように、一段目のコンクリートユニット11aが製造される。図3(A)では、コンクリートユニット11aの内部に交差するように配置された四本のシース管4と垂直方向に配置された複数のシース管4を点線で示している。
And the reinforced concrete shape | molded by the short cylindrical shape is solidified through a curing process, and the demolding process which removes a formwork is performed. Through this series of steps, the first-
側壁6は、この一連の工程を三度繰り返して製造される。ここで、図3(B)で示すように、二段目のコンクリートユニット11bが製造される際は、二段目のシース管4の水平方向に対する傾斜角度が一段目に配置されたシース管4の傾斜角度よりも大きく、且つ、二段目のシース管4の端部が一段目に配置されたシース管4の端部に対して周方向に四分の一周分ずれるようにして配置される。
The
三段目のコンクリートユニット11cが製造される際も、同様に三段目のシース管4の水平方向に対する傾斜角度が二段目に配置されたシース管4の傾斜角度よりも大きく、且つ、三段目のシース管4の端部が二段目に配置されたシース管4の端部に対して周方向に四分の一周分ずれるようにして配置される。すなわち、本実施例では、コンクリートユニット11a、11b、11cに配置されるシース管4は、一段目から三段目に向かうに従って、傾斜角度が大きくなるように配置されている。
Similarly, when the third-stage
以上に説明したコンクリートユニット11a、11b、11cを三段重ね作りすることで側壁6が製造される。また、側壁6が製造されると、その上にコンクリートでドーム形状の屋根7が製造される。
The
図4を参照しながら、緊張材8として、例えば、PC鋼材によって側壁6にプレストレスが導入された様子を説明する。図4は、低温タンク1を側面から視た様子を示した側面図である。図4では、側壁6の内部に斜めに交差するように配された緊張材8を点線で示している。
With reference to FIG. 4, a state in which prestress is introduced into the
図4で示す側壁6には、緊張材8がシース管4に挿入されてプレストレスが導入される。この緊張材8は、水平方向に対して斜めに交差するように配された状態でプレストレスを導入する。この緊張材8は、水平方向に対して斜めに配されることによって側壁6の周方向と鉛直方向に対してプレストレスを導入する。
In the
また、コンクリートユニット11a、11b、11cに配置されるシース管4は、一段目から三段目に向かうに従って、傾斜角度が大きくなるように配置されている。すなわち、シース管4に配される緊張材8も、一段目から三段目に向かうに従って水平方向に対する傾斜角度が大きくなるように配される。よって、緊張材8は、三段目から一段目に向かうに従って周方向のプレストレスCSが大きくなり、鉛直方向のプレストレスVSが小さくなっている。
Moreover, the sheath pipe |
ここで、図5を参照しながら、LNGが内槽3から漏洩した際に側壁6に生じる漏液圧S1と緊張材8によって導入されるプレストレスの関係を説明する。図5は、LNGが内槽3から漏洩した際に側壁6に生じる漏液圧S1と緊張材8によって導入されるプレストレスを示した側壁6の断面図である。
Here, with reference to FIG. 5, the relationship between the leak pressure S1 generated in the
図5に示すとおり、LNGが内槽3から漏洩すると、側壁6には、底に向かうほど高い漏液圧S1が応力として発生し、上へ向かうほど漏液圧S1による応力が小さくなっている。先に述べたとおり、緊張材8は、上に向かうほど水平方向に対する傾斜角度が大きくなるように配され、下に向かうほど周方向のプレストレスCSが大きくなる。これによって、側壁6に生じる漏液圧S1に対抗するように側壁6の上から下へ向かうほど強いプレストレスS2を導入することができる。
As shown in FIG. 5, when LNG leaks from the
本発明のプレストレストコンクリート構造物によれば、複数のシース管4は、斜めに交差するようにコンクリート構造物に埋め込まれ、緊張材8は、シース管4にそれぞれ配されることでコンクリート構造物である側壁6に斜めに交差するように配された状態でコンクリート構造物である側壁6に対してプレストレスを導入している。すなわち、緊張材8は、斜めに配置されることによって水平方向だけでなく鉛直方向にもプレストレスを導入している。これによって、垂直方向に配されるシース管4は、垂直方向と周方向に配置する従来よりも、垂直方向に配置されるシース管4を減らせるとともに、コストを抑制できる。また、緊張材8は、交差するように配されることで側壁6に対して均等にプレストレスを導入させることができる。
According to the prestressed concrete structure of the present invention, the plurality of
また、本発明のプレストレストコンクリート構造物によれば、コンクリート構造物である側壁6は、中空のコンクリートユニット11a、11b、11cを高さ方向に積み上げて製造されている。そして、複数のシース管4は、中空のコンクリートユニット11a、11b、11c毎に斜めに交差するように埋め込まれるとともに、中空のコンクリートユニット11a、11b、11c毎に傾斜角度が変更される。これによって、側壁6における高さ位置に応じてプレストレスを変更することができ、コンクリート構造物に発生する応力に応じてプレストレスを変更できる。
Moreover, according to the prestressed concrete structure of the present invention, the
また、本発明のプレストレストコンクリート構造物によれば、コンクリート構造物は、低温液体(低温流体)を貯蔵する低温タンク1の外槽2である。プレストレストコンクリート構造物である外槽2は、内槽3から低温液体が漏洩しても側壁6に発生する液体圧(流体圧)に対抗でき、低温液体の拡散を防止することができる。
Moreover, according to the prestressed concrete structure of this invention, a concrete structure is the outer tank 2 of the
なお、本発明のプレストレストコンクリート構造物は、上述の実施例に限定されない。例えば、コンクリートユニットを三段重ね作りする構成で側壁6を説明したがこれに限定されない。側壁6は、コンクリートユニットが一段での単段の構成でも良いし、二段、四段、五段といった複数段の構成でも良い。
In addition, the prestressed concrete structure of this invention is not limited to the above-mentioned Example. For example, the
また、外槽2と内槽3の間で、且つ、底側に断熱材12の他、TCPプレート(thermal corner protection)が配されて、内槽3から低温液体が漏洩時、熱応力が小さくされている場合は、これに応じて緊張材8の傾斜角度を大きくしても良い。
In addition to the
また、側壁6の上部は、屋根7を支持する都合上、他の箇所よりも大きな応力が発生する。よって、この応力に対応するために、側壁6の外周面における上部位置は、緊張材8の傾斜角度を小さくしても良い。
Moreover, the upper part of the
本発明のプレストレストコンクリート構造物は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更できる。 The prestressed concrete structure of the present invention can be changed without departing from the gist of the present invention.
1 低温タンク
2 外槽(プレストレストコンクリート構造物)
4 シース管
6 側壁
6a バットレス
8 緊張材
1 Low temperature tank 2 Outer tank (Prestressed concrete structure)
4
Claims (3)
前記コンクリート構造物は、中空のコンクリートユニットを高さ方向へ複数段に積み上げて製造され、
前記複数のシース管は、斜めに交差するように前記コンクリート構造物に埋め込まれると共に、前記中空のコンクリートユニットに対し、上下の段数に連なることなく、各段数ごとに斜めに交差するように埋め込まれ、
前記緊張材は、前記シース管にそれぞれ配されることで前記コンクリート構造物に斜めに交差するように配された状態で前記コンクリート構造物に対してプレストレスを導入することを特徴としたプレストレストコンクリート構造物。 In a prestressed concrete structure comprising: a concrete structure; a plurality of sheath pipes embedded in the concrete structure; and a tension member that is inserted into the sheath pipe and introduces prestress to the concrete structure. ,
The concrete structure is manufactured by stacking a plurality of hollow concrete units in the height direction,
Wherein the plurality of sheath tube is Rutotomoni embedded in the concrete structure so as to intersect obliquely with respect to said hollow concrete units, without leading to the upper and lower stages, embedded so as to intersect obliquely to each number And
Prestressed concrete characterized in that the stress material introduces prestress to the concrete structure in a state of being arranged so as to obliquely intersect the concrete structure by being arranged in the sheath tube. Structure.
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