JP6637464B2 - コンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、鋼製タンク側壁の外側にコンクリート壁が一体化されたコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法に関するものである。

従来、例えば地下式燃料タンクなどのタンクにおいて、鋼製タンク側壁を先行して施工し、その鋼製タンク側壁を内側埋設型枠として、その外側にコンクリートを打設することで、コンクリート壁と鋼製タンク側壁とを一体化することがあった。

しかし、前記従来のタンクにあっては、コンクリート打設時のコンクリートの圧力（コンクリート圧）による鋼製タンク側壁の座屈や変形を防止するため、内部補強材を必要とし、さらには、その内部補強材の設置や解体を要し、その分現場工期が長引いていた。

この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現場工期を短縮することができる、コンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法を提供することにある。

この発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法は、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法は、側壁が鋼板によって形成された鋼製タンクに対し、前記側壁と、その側壁の外側に間隔をあけて配備される型枠との間に、コンクリートを打設することで、その打設したコンクリートが硬化して形成されるコンクリート壁と、前記側壁とを一体化する。そして、前記コンクリートの打設に先立って、あるいはその打設と並行して、前記鋼製タンク内に水を入れる。

このコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法によると、鋼製タンクの側壁とその外側の型枠との間に、コンクリートを打設することで、その打設による新たなコンクリート壁と本来ある鋼製タンクの側壁とを一体化する。ここで、コンクリートが打設されると、鋼製タンクの側壁には、打設されたコンクリートの圧力、つまりコンクリート圧が鋼製タンクの内側に向けてかかる。そこで、鋼製タンク内に水を入れることで、その水の圧力、つまり水圧が、鋼製タンクの外側に向けてかかり、その水圧が、側壁において、コンクリート圧に対抗する。このため、打設されたコンクリートの圧力（コンクリート圧）に対抗するための内部補強材を簡素化あるいは無くすことができる。

また、請求項２に記載の発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法は、請求項１に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法において、前記コンクリートの打設を、複数段に分けて行い、その最終段を除く途中段においては、その途中段のコンクリートの打設に先立って、あるいはその打設と並行して、打設するコンクリートの上面高さを超えて、前記鋼製タンク内に水を入れる。こうして、コンクリートの打設の途中段において、打設するコンクリートの上面の高さを超えて、鋼製タンク内に水を入れることで、水よりも比重の大きなコンクリートの圧力（コンクリート圧）に対し、水圧が十分に対抗することができる。

また、請求項３に記載の発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法は、請求項２に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法において、前記途中段において、前記鋼製タンク内に入れる水の上面高さと、打設するコンクリートの上面高さとの差が、１〜４ｍの範囲にある。

また、請求項４に記載の発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法において、前記コンクリート壁一体型鋼製タンクは、液体を貯留する液体貯留用のタンクであって、前記鋼製タンク内の水の温度を、貯留される前記液体の温度よりも低くなるよう制御する。これにより、鋼製タンク内の低い温度の水で、鋼製タンクの側壁が収縮し、その収縮した状態で外側のコンクリートが硬化する。このため、コンクリート壁一体型鋼製タンクの供用時においては、鋼製タンクの側壁が膨張し、その側壁とコンクリート壁との密着度を高めることができる。

この発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法によれば、コンクリートの打設にあたって鋼製タンク内に水を入れることで、内部補強材を簡素化あるいは無くすことができ、これによって、現場工期を短縮することができる。

この発明の一実施の形態の、鋼製タンクの縦断面模式図である。 同じく、コンクリート壁一体型鋼製タンクの縦断面模式図である。 同じく、第一段のコンクリートを打設した状態を示す縦断面模式図である。 同じく、第二段のコンクリートを打設した状態を示す縦断面模式図である。 同じく、第三段のコンクリートを打設した状態を示す縦断面模式図である。

以下、この発明に係るコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は、本発明の一実施の形態を示す。図中符号１は、鋼製タンクを示し、この鋼製タンク１は、その側壁１ａが鋼板によって形成されている。２は、コンクリート壁一体型鋼製タンクを示す。

コンクリート壁一体型鋼製タンク２は、鋼製タンク１（図１参照）に対し、その鋼製タンク１の側壁１ａの外側に、コンクリート壁３を備え、それら側壁１ａとコンクリート壁３とが一体化されている（図２参照）。このコンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造方法は、前記鋼製タンク１に対し、その鋼製タンク１の側壁１ａと、その側壁１ａの外側に間隔をあけて配備される型枠４との間に、コンクリート５を打設することで、その打設したコンクリート５が硬化して形成されるコンクリート壁３と、鋼製タンク１の側壁１ａとを一体化する。そして、この製造方法においては、前記コンクリート５の打設に先立って、あるいはその打設と並行して、鋼製タンク１内に水６を入れる。すなわち、鋼製タンク１内に必要な量の水６を入れた後に、コンクリート５の打設を行ったり、コンクリート５の打設と水入れを初めから並行して行ったり、最初に一定量の水６を入れ、その後に、コンクリート５の打設と水入れを並行して行ったりする。なお、コンクリート５を打設する空間には、鉄筋が配置され、必要に応じて、コンクリート壁３にプレストレスを付与するための緊張材が配置される。

具体的には、鋼製タンク１は、前記側壁１ａと、コンクリート製の底版１ｂと、屋根１ｃとを備えている（図１参照）。

コンクリート壁一体型鋼製タンク２は、例えば、水とか燃料等の液体を貯留する液体貯留用のタンクである。そして、コンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造にあたっては、鋼製タンク１内の水６の温度を、貯留される前記液体の温度よりも低くなるよう制御する。すなわち、鋼製タンク１内に水６を入れるにあたって、その入れる水６の温度を、貯留する液体の温度よりも低くしたり、鋼製タンク１内に水６を入れた後に、その水６を、冷却装置との間を循環させる等により、貯留する液体の温度よりも低く保ったりする。

また、このコンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造にあたって、前記コンクリート壁３の形成のためのコンクリート５の打設を、複数段に分けて行う。そして、この複数段のコンクリート５の打設のうち、その最終段を除く途中段においては、その途中段のコンクリート５の打設に先立って、あるいはその打設と並行して、打設するコンクリート５の上面高さを超えて、鋼製タンク１内に水６を入れる。詳細には、コンクリート５の打設の途中段において、鋼製タンク１内に入れる水６の上面高さと、打設するコンクリート５の上面高さとの差が、１〜４ｍの範囲にあるようにする。もっとも、状況によっては、この上面高さの差は、１ｍ未満であっても、４ｍを超えても構わない。

図示実施の形態においては、コンクリート壁３の形成のためのコンクリート５の打設を、三段に分けて、４ｍの高さずつ行っている。そこで、その打設の途中段である第一段と第二段では、鋼製タンク１内に入れる水６の上面高さと、打設するコンクリート５の上面高さとの差を、２．５ｍとしている。そして、最終段である第三段では、鋼製タンク１内に入れる水６の上面高さを、打設するコンクリート５の上面高さと同じにしている。なお、図中符号７は、鋼製タンク１内に入れた水６により側壁１ａにかかる圧力（水圧７）を示し、８は、打設したコンクリート５により側壁１ａにかかる圧力（コンクリート圧８）を示す。ここで、コンクリート圧８においては、コンクリート５が完全な流体でなく、またコンクリート５が徐々に硬化することから、コンクリート圧８が、上側では深さに比例するのに対し、下側では、圧力変化がないか僅かである。そして、コンクリート５の打設の最終段では、コンクリート５の打設を途中段に比べてゆっくりと行うことで、その打設したコンクリート５のうちの下側でのコンクリート圧８が、途中段に比べて小さくなっている。

次に、以上の構成からなるコンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造方法の作用効果について説明する。このコンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造方法によると、鋼製タンク１の側壁１ａとその外側１ａの型枠４との間に、コンクリート５を打設することで、その打設による新たなコンクリート壁３と本来ある鋼製タンク１の側壁１ａとを一体化する。ここで、コンクリート５が打設されると、鋼製タンク１の側壁１ａには、打設されたコンクリート５の圧力、つまりコンクリート圧８（側圧）が鋼製タンク１の内側に向けてかかる。そこで、鋼製タンク１内に水６を入れることで、その水６の圧力、つまり水圧７が、鋼製タンク１の外側に向けてかかり、その水圧７が、側壁１ａにおいて、コンクリート圧８に対抗する。このため、打設されたコンクリート５の圧力（コンクリート圧８）に対抗するための内部補強材を簡素化あるいは無くすことができる。すなわち、コンクリート５の打設にあたって鋼製タンク１内に水６を入れることで、内部補強材を簡素化あるいは無くすことができ、これによって、内部補強材の設置や除去にかかる時間を節約でき、現場工期を短縮することができる。

また、コンクリート５の打設の途中段において、打設するコンクリート５の上面の高さを超えて、鋼製タンク１内に水６を入れることで、水６よりも比重の大きなコンクリート５の圧力（コンクリート圧８）に対し、水圧７が十分に対抗することができる。そして、コンクリート５の打設の最終段においては、鋼製タンク１内に入れる水６の上面高さが、打設するコンクリート５の上面高さと同じであるが、コンクリート５の打設を途中段に比べてゆっくりと行うことで、コンクリート圧８を途中段に比べて小さくすることができる。このため、最終段においても、水圧７が、コンクリート圧８に対して十分に対抗することが可能となる。

また、コンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造の過程で、鋼製タンク１内の水６の温度を、貯留される液体の温度よりも低くなるよう制御している。これによって、鋼製タンク１内の低い温度の水６で、鋼製タンク１の側壁１ａが収縮し、その収縮した状態で外側のコンクリート５が硬化する。このため、コンクリート壁一体型鋼製タンク２の供用時においては、鋼製タンク１の側壁１ａが膨張し、その側壁１ａとコンクリート壁３との密着度を高めることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、コンクリート５の打設は、鋼製タンク１の側壁１ａの上端まで打設されなくとも、控えて打設されてもよい。

また、コンクリート５の打設の途中段において、打設するコンクリート５の上面高さを超えて、鋼製タンク１内に水６を入れているが、その水６の上面高さは、コンクリート５の上面高さと同じであってもよく、また、コンクリート５の上面高さに達していなくてもよい。また、コンクリート５の打設の最終段において、鋼製タンク１内に入れる水６の上面高さを、打設するコンクリート５の上面高さと同じにしているが、その水６の上面高さは、コンクリート５の上面高さに達していなくてもよく、また、可能であれば、コンクリート５の上面高さを超えていてもよい。

また、コンクリート５の打設の段数は、鋼製タンク１の高さに応じて決まるものであり、三段に限ることはなく、鋼製タンク１の高さによっては、一段でもよい。

また、コンクリート壁一体型鋼製タンク２の製造にあたって、鋼製タンク１内の水６の温度を、製造後に貯留される液体の温度よりも低くなるよう制御しているが、必要でなければこのように制御しなくてもよい。

また、鋼製タンク１内に入れる水６と併用して、鋼製タンク１内に空気を加圧注入することで、注入した空気の圧力（空気圧）を水圧７に加えるようにしてもよい。

また、コンクリート壁一体型鋼製タンク２は、液体貯留用のタンクに限るものではないのは勿論である。

また、鋼製タンク１は、屋根１ｃを備えているが、その屋根１ｃを備えることなく、鋼製タンク１対しコンクリート壁３を形成した後に、屋根を設けるようにしてもよい。

また、鋼製タンク１は、コンクリート壁一体型鋼製タンク２を製造するためにコンクリート５の打設に先行して新設されたタンクに限られず、すでに使用されている既設のタンクであってもよい。

１ 鋼製タンク
１ａ 側壁
２ コンクリート壁一体型鋼製タンク
３ コンクリート壁
４ 型枠
５ コンクリート
６ 水
７ 水圧
８ コンクリート圧

Claims (4)

1. 側壁が鋼板によって形成された鋼製タンクに対し、前記側壁と、その側壁の外側に間隔をあけて配備される型枠との間に、コンクリートを打設することで、その打設したコンクリートが硬化して形成されるコンクリート壁と、前記側壁とを一体化する、コンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法であって、
   前記コンクリートの打設に先立って、あるいはその打設と並行して、前記鋼製タンク内に水を入れる、コンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法。
2. 前記コンクリートの打設を、複数段に分けて行い、その最終段を除く途中段においては、その途中段のコンクリートの打設に先立って、あるいはその打設と並行して、打設するコンクリートの上面高さを超えて、前記鋼製タンク内に水を入れる、請求項１に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法。
3. 前記途中段において、前記鋼製タンク内に入れる水の上面高さと、打設するコンクリートの上面高さとの差が、１〜４ｍの範囲にある、請求項２に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法。
4. 前記コンクリート壁一体型鋼製タンクは、液体を貯留する液体貯留用のタンクであって、
   前記鋼製タンク内の水の温度を、貯留される前記液体の温度よりも低くなるよう制御する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンクリート壁一体型鋼製タンクの製造方法。

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