JP7064898B2 - 防液堤の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、防液堤の構築方法に関する。

地上ＬＮＧタンクや地下ＬＮＧタンクの防液堤（壁体）を構築する方法として、壁体の内周面となる位置に内型枠（鋼製ライナープレートやプレキャストコンクリートセグメント等）を設置するとともに、壁体の外周面となる位置に外型枠を設置し、内型枠と外型枠との間にコンクリートを打設する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。内型枠はいわゆる残存型枠であり、コンクリートの硬化後もそのまま残置される。
内型枠（セグメント）の組み立ては、仮設の支持部材等によりセグメントを支持しながら仮設足場において作業員が組み立てている。ところが、仮設足場および仮設支持部材の設置には手間がかかる。また、仮設足場および仮設支持部材は、地上部から組み立てるため、壁体の周囲に十分なスペースを確保する必要がある。
そのため、本出願人は、特許文献１に示すように、壁体内に残存させる多目的ポストを用いた防液堤の構築方法を開発し、実用化に至っている。この防液堤の構築方法では、予め所定の位置に立設された多目的ポストによりセグメントおよび足場を支持することで、仮設足場や仮設支持部材等の設置、撤去に要する手間を省略している。また、この防液堤の構築方法では、壁体の周囲に仮設部材を設置するための用地を確保する必要がない。

特開２０１４－５８７９３号公報

多目的ポストは、壁体内に残存させるため、多目的ポストの分の鋼材量が増加してしまい費用がかかる。また、多目的ポストが配置される分、壁厚が増加してしまうため、防液堤のコンクリート量が増加（すなわち、防液堤重量が増加）し、これに伴う基礎仕様の高まりにより全体工事費が増加する場合がある。
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、経済性に優れた防液堤の構築方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の防液堤の構築方法は、複数のセグメントを連結して内型枠を形成する内型枠形成工程と、前記内型枠から隙間をあけて、当該内型枠の外側に外型枠を設置する外型枠形成工程と、前記内型枠と前記外型枠との間にコンクリートを打設してコンクリート壁部を形成する打設工程とを備えている。前記内型枠形成工程では、 コンクリート壁部の既設部分の内側面に残置された既設内型枠の上に前記セグメントを立設する立設作業と、前記既設内型枠に固定された設置治具により前記セグメントを支持する支持作業と、隣り合う前記セグメント同士を連結する連結作業とを繰り返すことにより前記内型枠を形成する。また、前記打設工程では、前記内型枠から前記設置治具を撤去してからコンクリートを打設する。
かかる防液堤の構築方法によれば、内型枠を形成する際に使用する仮設の鋼材（支持部材）を壁体の内部に残置させることがないため、鋼材量の低減化が可能となる。また、設置治具は、内型枠に取り付けられるため、壁体の周囲に仮設部材を設置するための用地を確保する必要がない。また、設置治具を利用することで、内型枠の組み立てを精度よく行うことができる。なお、設置治具を構成する材料としてアルミニウム合金等を使用すれば、設置治具の軽量化を図ることができる。設置治具が軽量であれば、足場上において人力により着脱することができる。

前記支持作業では、前記既設内型枠に前記設置治具を固定した後、当該設置治具を利用して前記セグメントの傾きを調整するのが望ましい。かかる防液堤の構築方法によれば、セグメントの傾き調整を容易に行うことができるため、施工性に優れている。
さらに、前記内型枠形成工程では、所定数以上の前記セグメントを連結した後、当該セグメントのうちの１つのセグメントから前記設置治具を撤去するとともに、当該設置治具を新設のセグメントを支持する際に使用するのが望ましい。かかる防液堤の構築方法は、複数のセグメントを連結することで形状を安定させた後、既設のセグメントを支持する際に利用した設置治具を他のセグメントの支持に使用するものである。こうすることで、設置治具の数量を減らすことが可能となり、材料費の低減化を図ることができる。

本発明の防液堤の構築方法によれば、安価に防液堤を構築することができる。

（ａ）は壁体の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は内型枠を示す平面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＡ－Ａ線断面図である。 セグメントを示す斜視図である。 セグメントへの設置治具の取付状況を示す斜視図である。 設置治具を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 （ａ）および（ｂ）は設置治具の調整部を示す側面図である。 （ａ）～（ｃ）は、内型枠の施工状況を示す正面図である。 内型枠の施工状況を示す断面図である。 他の形態に係る内型枠の施工状況を示す断面図である。

本発明の実施形態に係る壁体Ｗは、地上ＬＮＧタンクの防液堤であり、平面視円筒状を呈している。壁体Ｗは、図１の（ａ）に示すように、場所打ちコンクリートからなるコンクリート壁部１と、コンクリート壁部１の内側面に残置された残存型枠（内型枠２）とを備えている。
コンクリート壁部１の内部には、図１の（ｂ）に示すように、壁筋１１，１１が埋設されている。壁筋１１は、縦筋と横筋とを格子状に組み合わせたものである。また、コンクリート壁部１には、必要に応じて、周方向ＰＣ鋼材１２や縦方向ＰＣ鋼材１４などが埋設されている。

内型枠２は、複数のセグメント３，３…を周方向および上下方向に連結して形成したものである（図２（ａ）および（ｂ）参照）。セグメント３は、図３に示すように、正面視矩形状且つ平面視円弧状を呈するプレキャストコンクリート製品である。セグメント３には、コンクリート壁部１側に開口する継手ボックス３２の他、インサートナット（外槽ライナープレートやセパレータ用）、コンクリート壁部１との一体化を図るためのせん断伝達部材などが埋設されている。また、セグメント３の上部（高さ方向中央よりも上側）には、設置治具４を取り付けるための設置治具用ナット（プレート付インサートナット）３１が複数設けられている。設置治具用ナット３１は、セグメント３の外面に開口している。本実施形態では、セグメント３の左右端部に上下２段の設置治具用ナット３１，３１が設けられている。すなわち、本実施形態のセグメント３には、計４個の設置治具用ナット３１，３１，…が設けられている。なお、設置治具用ナット３１の数および配置は限定されるものではない。また、設置治具４を取り付けるための治具は、必ずしもプレート付インサートナットである必要はない。

壁体Ｗを構築する場合には、複数回のロットに分けて数ｍずつ立ち上げる。すなわち、壁体Ｗの施工は、一回のロット毎に内型枠形成工程、外型枠設置工程および打設工程とを備えている。
内型枠形成工程は、複数のセグメント３，３，…を周方向に連結して内型枠２を形成する工程である。内型枠２（残存型枠）は、図２（ａ）に示すように、平面視リング状を呈している。内型枠形成工程では、立設作業、支持作業および連結作業を繰り返すことにより内型枠２を形成する。
立設作業では、まず、地上部（作業ヤード）に平置きされたセグメント３の背面に設置治具４、４を取り付ける(図４参照)。

ここで、本実施形態の設置治具４は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本体部４１と、本体部４１の上端に形成された調整部４２とを備えている。
本実施形態の本体部４１は、セグメント３の高さよりも大きな長さを有したＨ形鋼により形成されている。本体部４１の断面寸法は、セグメント３を支持し得るような大きさとする。なお、本体部４１を構成する部材はＨ形鋼に限定されるものではなく、例えば、溝形鋼やＬ形鋼であってもよい。また、本体部４１を構成する材料は鋼材に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金等の比較的軽量な材料であってもよい。
本体部４１の下部には、図５（ｂ）に示すように、上下２段のボルト孔（図示せず）が形成されている。ボルト孔には、セグメント３が上載された既設内型枠２ａ（土台）に設置治具４を固定するための固定ボルト４３を挿通する。なお、ボルト孔の数は限定されない。ボルト孔同士の間隔は、セグメント３の中央部に形成された設置治具用ナット３１同士の上下方向の間隔と同一とする。
本体部４１の上端部では、セグメント３側のフランジの一部（図５（ｂ）において右側部分）が除去されている。

調整部４２は、本体部４１の上端に一体に固定された調整板４５と、調整板４５に進退可能に設けられた調整ボルト４４とを備えている。
調整板４５は、本体部４１の上端部において、ウェブの一方の面（図５（ｂ）において右側面）の中央部に接合されている。本実施形態では、本体部４１の２つのフランジのうち、本体部４１のセグメント３の反対側のフランジと調整板４５との間に補強用の板材が横架されている。図６（ａ）に示すように、調整板４５には、調整ボルト４４を螺合するためのナット（固定ナット４６）が固定されている。調整板４５は、補強材を適宜配設することで、本体部４１の上端部に強固に固定されている。調整ボルト４４は、調整板４５に対して進退可能に設けられている。
設置治具４は、セグメント３の外面の左右端上部に形成された設置治具用ナット３１に調整ボルト４４を螺着することで、セグメント３に取り付けられる。調整ボルト４４には、ボルト先端側の固定用ナット４７と、固定用ナット４７と調整板４５との間に配設された二つの調整ナット４８，４８とが間隔をあけて螺着されている。調整ボルト４４をセグメント３に螺着したら、固定用ナット４７をセグメント３の背面に密着させる。図４に示すように、設置治具４をセグメント３に取り付けると、本体部４１の下部（ボルト孔が形成された部分）がセグメント３の下端から突出した状態となる。なお、調整部４２の構成は限定されるものではない。例えば、ジャッキベースであってもよいし、チェーンブロックを取り付ける係止部であってもよい。

セグメント３の設置治具４を取り付けたら、揚重機（図示せず）を利用してセグメント３を吊り上げる。本実施形態では、図７（ａ）に示すように、設置治具４に吊金物６を固定し、この吊金物６に揚重機のワイヤ（図示せず）を係止する。吊金物６は、左右一対の縦材６１，６１と、横材６２と、揚重機のフックを係止するワイヤとを備えている。縦材６１，６１の上端は、横材６２の端部にそれぞれ連結されている。ワイヤは、横材６２の上面に取り付けられている。縦材６１の下部を設置治具４に固定した後、揚重機によってワイヤを吊り上げる。なお、吊金物６の構成および吊金物６の設置治具４への固定方法は限定されるものではない。
次に、揚重機を利用してセグメント３を所定の位置に移動させる。そして、このセグメント３を吊持した状態でコンクリート壁部１の既設部分の内側面に残置された既設内型枠２ａ（土台）の上にセグメント３を立設する。
なお、セグメント３は、設置治具４を取り付けることなく、揚重機を利用して既設内型枠２ａ上に立設させてもよい。この場合の吊金物６は、直接または治具を介してセグメント３に取り付ける。

支持作業では、図８に示すように、セグメント３に固定された設置治具４の下部を既設内型枠２ａに固定することによりセグメント３を支持（仮固定）する。設置治具４は、既設内型枠２ａ（既設のセグメント３の上部左右）に形成された設置治具用ナット３１に、ボルト孔を挿通させた固定ボルト４３を螺着することにより固定する。設置治具４を既設内型枠２ａに固定することで、セグメント３が設置治具４によって支持された状態となる。ここで、設置治具４には、足場用のブラケット５が固定されている。設置治具４を既設内型枠２ａに固定したら、ブラケット５に足場板を横架させることで、足場５１を形成する。なお、設置治具４に足場用のブラケット５が固定されていない場合には、図９に示すように、組立式足場や可搬式足場５２を設置する。
本実施形態では、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、セグメント３を列状に配置（いわゆるいも継配置）する。
なお、セグメント３を既設内型枠２ａ上に配置してから設置治具４を取り付ける場合には、セグメント３と既設のセグメント３とに跨って設置治具４を配設した状態でボルト（固定ボルト４３、調整ボルト４４）を締着する。このとき、組立式足場または可搬式足場５２上で作業を行う（図９参照）。

支持作業では、既設内型枠２ａに設置治具４を固定した後、当該設置治具４を利用してセグメント３の傾きを調整する。設置治具４の下部を既設内型枠２ａに固定することで、設置治具４が既設内型枠２ａの外面に沿って立設した状態となる。支持作業では、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、設置治具４の上部においてセグメント３に取り付けられた調整ボルト４４を調整板４５に対して進退させることで、セグメント３の傾き（鉛直に対する角度）を調整する。本実施形態では、セグメント３の外面が所定角度（本実施形態では鉛直）になるように傾きを調整する。調整ボルト４４の操作（進退）は、足場５１上の作業員が行う。

連結作業では、隣り合うセグメント３同士を連結する。傾きを調整した後、設置治具４により支持された周方向に隣り合うセグメント３同士を、各セグメント３に設けた継手ボックス３２を利用してボルト接合する。 本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、３枚以上の前記セグメント３を連結した後、連結されたセグメント３のうちの１つのセグメント３（図面では左端のセグメント３）および既設内型枠２ａから設置治具４を撤去する（取り外す）。取り外した設置治具４は、作業ヤードにおいて、新設するセグメント３に取り付けて、当該セグメント３を支持する際に使用する（図７（ｃ）参照）。すなわち、本実施形態では、設置治具４を介してセグメント３を支持しつつセグメント３同士を連結し、所定数のセグメント３が弧状に連結されて安定したら、連結されたセグメント３から設置治具４を取り外し、新設するセグメント３の施工に利用する。このようにすれば、セグメント３同士（内型枠２）の組み始め等の不安定な状況下において、セグメント３が倒れることがないように支持することができる。また、設置治具４を流用することで必要最小限の設置治具４により内型枠２を形成することが可能となり、工事費の低減化を図ることができる。

外型枠形成工程は、内型枠２から隙間をあけて、当該内型枠２の外側に外型枠７（図8参照）を設置する工程である。
内型枠２を設置したら、必要な壁筋１１の配筋および周方向ＰＣ鋼材１２や縦方向ＰＣ鋼材１４の設置を行う。壁筋１１は、施工現場内の鉄筋加工場において組み立てておき、鉄筋網あるいは鉄筋籠の状態で建て込むとよい。壁筋１１の下端部は、コンクリート壁部１の既設部分から突出する既設の壁筋１１に適宜な鉄筋継手（重ね継手や機械式継手など）を介して連結する。周方向ＰＣ鋼材１２は、壁筋１１の配筋後、外側の壁筋１１に沿って配設された横シース１３に挿入する。周方向ＰＣ鋼材１２の端部には、ピラスター（図示略）に定着される定着具を装着する。また、縦方向ＰＣ鋼材１４の下端部は、コンクリート壁部１の既設部分から突出する既設の縦方向ＰＣ鋼材に適宜な機械式継手を介して連結する。縦方向ＰＣ鋼材１４の設置位置は、内型枠２からのオフセット量を計測することによって確認する。
外型枠７は、セパレータ（図示せず）を介して内型枠２に連結する。本実施形態では、上下２段のセパレータを配設するが、セパレータの段数や配設ピッチ等は限定されない。なお、外型枠７は、コンクリートの側圧により変形することがない強度を有している。また、外型枠７は、既設の外型枠７の上面に固定する。外型枠７の設置は、外型枠７の外側に配設された足場５１を利用して行う。

打設工程は、内型枠２と外型枠７との間にコンクリートを打設してコンクリート壁部１を形成する工程である。
打設工程では、まず、内型枠２から設置治具４を撤去する。次に、タンク（内型枠２）の中心軸を挟んで対向する２カ所からコンクリートを打設する（図２の（ａ）参照）。コンクリートの打設は、コンクリート圧送管を利用して、外型枠７の天端よりも低い位置までコンクリートを打ち込むものとする。なお、コンクリートの打設方法は限定されるものではない。コンクリートの打設が終了したら、コンクリートを養生する。 全てのロットが終了したら、周方向ＰＣ鋼材１２および縦方向ＰＣ鋼材１４引張力を付与し、壁体Ｗにプレストレスを導入する。

本実施形態に係る壁体Ｗの構築方法（防液堤の構築方法）および設置治具４によれば、次のような作用効果が得られる。
仮設支持部材として利用した設置治具４を残置させないため、鋼材量の低減化が可能となる。また、設置治具４を順次転用することで、さらなる鋼材料の低減を可能としている。また、壁体Ｗ内に仮設支持部材を残存させないため、壁厚を最小限に抑えることが可能となり、ひいては、壁体Ｗおよび基礎部のコンクリート量の低減化を図ることができる。また、設置治具４は、内型枠２に取り付けられるため、壁体Ｗの周囲に仮設部材を設置するための用地を確保する必要がない。

セグメント３に取り付けられた設置治具４を既設内型枠２ａに固定するのみでセグメント３の支持が完了するため、施工性に優れている。また、設置治具４を利用することで、内型枠２の組み立て（セグメント３の傾き調整等）を精度よく行うことができる。さらに、設置治具４の頭部に設けられた調整ボルト４４を進退させるのみで、簡易に傾き調整を行うことができる。
内型枠２には、コンクリートの側圧がタンクの中心方向に均等に作用するため、内型枠２にはリングコンプレッションが働き、内型枠２の移動や変形が抑制される。そのため、壁体Ｗの施工を高品質に行うことができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、立設作業において、セグメント３に設置治具４を取り付けてから所定の位置に移送させるものとしたが、設置治具４は、既設内型枠（土台）２ａの上においてセグメント３に取り付けてもよい。設置治具４が、アルミニウム合金等、軽量な材料により形成されていれば、足場５１上の作業員が人力により着脱することができる。
また、セグメント３の傾き調整は必要に応じて行えばよい。例えば、既設内型枠２ａ上に立設させた状態で、セグメント３が垂直である場合には、傾き調整は省略してもよい。
前記実施形態では、設置治具４（本体部４１）の長さをセグメント３の高さ以上としたが、設置治具４の長さは限定されるものではない。すなわち、設置治具４（本体部４１）の長さは、セグメント３の高さ以下であってもよい。
前記実施形態では、セグメント３をいも継配置としているが、セグメント３は、いわゆる千鳥配置としてもよい。
前記実施形態では、調整ボルトを利用して、セグメントの傾きを調整する場合について説明したが、セグメントの傾き調整方法は限定されるものではない。例えば、既設内型枠２ａに固定された設置治具の調整部４２に設けられたジャッキやチェーンブロックを利用して、傾きを調整してもよい。

１ コンクリート壁部
２ 内型枠
２ａ 既設内型枠
３ セグメント
３１ 設置治具用ナット
４ 設置治具
４１ 本体部
４２ 調整部
４３ 固定ボルト
４４ 調整ボルト
４５ 調整板
５ ブラケット
５１ 足場
６ 吊金物
７ 外型枠

Claims (3)

1. 複数のセグメントを連結して内型枠を形成する内型枠形成工程と、
   前記内型枠から隙間をあけて、当該内型枠の外側に外型枠を設置する外型枠形成工程と、
   前記内型枠と前記外型枠との間にコンクリートを打設してコンクリート壁部を形成する打設工程と、を備える防液堤の構築方法であって、
   前記内型枠形成工程では、
   コンクリート壁部の既設部分の内側面に残置された既設内型枠の上に前記セグメントを立設する立設作業と、
   前記既設内型枠に固定された設置治具により前記セグメントを支持する支持作業と、
   隣り合う前記セグメント同士を連結する連結作業と、
   を繰り返すことにより前記内型枠を形成し、
   前記打設工程では、前記内型枠から前記設置治具を撤去してからコンクリートを打設することを特徴とする、防液堤の構築方法。
2. 前記支持作業では、前記既設内型枠に前記設置治具を固定した後、当該設置治具を利用して前記セグメントの傾きを調整することを特徴とする、請求項１に記載の防液堤の構築方法。
3. 前記内型枠形成工程において、所定数以上の前記セグメントを連結した後、当該セグメントのうちの１つのセグメントから前記設置治具を撤去するとともに、当該設置治具を新設のセグメントを支持する際に使用することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の防液堤の構築方法。

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