JPH02136475A - ドーム状コンクリート構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドーム状コンクリート構造物の構築方法に係
わり、詳しくは、例えばＬＰＧの貯蔵タンクを構成する
コンクリート製のドーム屋根の如く、ドーム形の天板を
有し内部が密・閉された鋼製のスチール殻の上面に前記
天板を下型枠としてドームコンクリートを打設すること
により構築されるドーム状コンクリート構造物の横築方
法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のコンクリート構造物の構築方法としては
、第１２図に示す如き方法が採られきた。

図は、例えばＬＰＧを貯蔵するための貯蔵タンクを構成
するドーム屋根を例にとったもので、本図において、全
体として符号１が貯蔵タンク、２はドーム状に形成され
た天板２ａを有する鋼製のスチール殻、３はスチール殻
２の前記天板２ａ以外の部分に対して施工されたコンク
リート、４はスチール殻２の天板２ａに対して施工され
、ドーム屋根１ａ（ドーム状コンクリート構造物）を構
成するドームコンクリートである。スチール殻２は、内
部を密閉状態とすることができるものとなっている。

天板２ａにドームコンクリート４を打設してドーム屋根
１ａを構築するには、スチール殻２の内部に総足場（足
場）５を組み立て、該足場５を支保工としてスチール殻
２の天板２ａを支持した後、天板２ａ上面にドームコン
クリート４を打設することにより行っていた。またその
際のドームコンクリート４の打設は、天板２ａを下型枠
として単にコンクリートを下方から上方に打ち上げてて
行くことによってなされていた。

しかしながら上記工法にあっては、足場５の仮設のため
の仮設材料費および工数が膨大なものとなる上、タンク
内作業、高所作業となるために作業能率が悪く、かつ危
険ら伴うものであった。

そこで近年では、上記のようなドーム状コンクリート構
造物を横築するにあたり、前記スチール殻２の内圧を圧
縮空気等を送り込むことなどにより高め、この上昇した
内圧によって天板２ａ上に打設されるドームコンクリー
トを支持させる工法（例えば特開昭５８−１１０７５８
号公報、「コンクリート製タンクにおけるドーム屋根の
構築方法」）が提供されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記圧縮空気サポート方式によれば、前記総
足場５に換えて圧縮空気をスチール殻２内部に送り込む
ことで、天板２ａを内部から支持することが可能となる
ため、上記足場５を排除して、作業能率の向上、大幅な
コスト低減、および工期短縮が実現されるものとなる。

しかしながら、この方式にあっても下記の如き問題が生
じていた。

すなわち、ドームコンクリート４を天板２ａ上に打設し
ていくと、その漸次増加していくコンクリート重量によ
り、内圧が加えられているとはいえ天板２ａが弾性変形
を生ずる。そして、この変形は、前記総足場方式に比べ
かなり大きいため、コンクリートの先行打設箇所にひび
割れが発生し、品質低下を沼くおそれがあった。特にド
ームの肩部Ｓ、すなわち天板２ａの外周部近傍は、天板
２、ａ上にコンクリートｆｆ１ｆｆｉが載置された時に
もっとも応力が集中する部位となるため、この肩部にお
けるコンクリートにクラックが生じ易いものとなる。ま
た、天板２ａは、大気温度変化によるスチール殻２の内
圧変化や日照条件等によっても大きな変位を生じ、例え
ば本出願人の実験によれば、内圧Ｐを初期状態のままで
放置した場合、大気温度が３０°Ｃを越えると、日射に
よって鋼板（天板２ａ）温度が６０℃以上にも上昇しく
第１１参照）、大形ドーム屋根では天板２ａが上向きに
１５ｍｍ以上変位し、硬化中のコンクリートにことごと
（クラックが発生した。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上記の如
く施工性に優れた圧縮空気サポート方式を実施するにあ
たり、前記天板２ａのコンクリートｇｉｍによる弾性変
形および温度変化に伴う膨張・収縮による上記影響を極
力（または全（）受けないようにした、ドーム状コンク
リート構造物の構築方法を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の発明は、ドーム形の天板を有し内部が密閉さ
れてなるスチール殻の前記天板上面に、該天板を下型枠
としてドームコンクリートを打設することにより構築さ
れるドーム状コンクリート構造物の構築方法であって、
前記スチール殻の内圧を大気圧以上に上昇させる工程と
、前記天板の外周部にコンクリートを打設してアンカー
部を形成する工程と、該アンカー部が形成された後、ド
ームコンクリートを該アンカー部に連続させてリング状
に打設することによりスチール殻の肩部ヲ形成する工程
と、該肩部が形成された後、ドームコンクリートを前記
ドーム天板のセンター部から前記肩部に向ってリング状
に打設する工程と、を有することを特徴とするものであ
る。

また、請求項２の発明は、請求項１項記載のドーム状コ
ンクリート構造物の構築方法において、前記スチール殻
の内圧を、前記ドームコンクリート打設時に生ずる該ス
チール殻の経時的変位に応じ制御することを特徴とする
ものである。

〔作用〕

天板の外周部（アンカー部）を形成した後、このアンカ
ー部に連続する肩部を固める　（肩部の構築を先に完了
させる）ことで、後から打設するドームコンクリートに
対しては、実質的に天板のスパンが小さいものとなる。

このため、最も高い応力が生じるこの天板の肩部の変形
が極力抑えられる。

また、天板は、そのセンター部に重量が載置された時の
変位が最も大きいものとなるが、肩部形成後、センター
部よりリング状にドームコンクリートを打設することに
より、大きい変位を打設の初期に発生させてしまい、後
から打設されるコンクリートに変形によるひずみを与え
ないようにすることができる。

さらに、スチール殻の内圧を、ドームコンクリート打設
時に生ずる該スチール殻の経時的変位に応じ制御するこ
とにより、スチール殻の天板を、常にほぼ一定したレベ
ルに保持しておくことが可能とる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を貼付の図面を参照しながら説明
する。

第１図ないし第６図は、本発明を第１２図で示した如き
貯蔵タンクのドーム屋根に適用した例を示したもので、
第１２図に示したものと同じ構成要素には同符号を付し
てその説明を簡略化する。

第１図は、既にコンクリート３が、スチール殻２におけ
る天板２ａ以外の部分に対して施工され、貯蔵タンクｌ
の側壁１ｂまでが完成された状態を示している。ここま
での施工法は従来工法に準じて行なわれる。以下、ドー
ム屋根１ａの施工手順を説明する。

まず第１図に示す如（、スチール殻２の気密テストを行
ってスチール殻２の気密性を確認し、それと同時に、該
スチール殻２の変位特性を把握する。

次に、天板２ａ上に鉄筋６を組み込む。このとき、該鉄
筋６の重量により天板２ａが構造的に危険な状態となる
場合には、スチール殻２の内圧Ｐを上昇させてサポート
することもできる。

鉄筋６の組み込みが完了したら、第２図の如く天板２　
ａの外周部にコンクリートを打設してアンカー部７を形
成する。アンカー部７は側壁部１ｂを構成するコンクリ
ート３と一体に形成され、これにより天板２ａは側壁部
１ｂと一体に固定されたものとなる。

前記アンカー部７が所定強度に達したら、スチール殻２
の内圧Ｐを、ドームコンクリートを打設しても耐え得る
だけの圧力に上昇させる。この内圧Ｐの値の決定法、お
よび制御方法に関しては後述するものとする。

次いで第３図および第６図に示すように、上記状態での
内圧Ｐを保持したまま、ドームコンクリ−）４（４Ａ）
を天板２ａの外周部近傍に前記アンカー部７に連続させ
てリング状に打設することによりドームの肩部を形成す
る。このとき、前記ドームコンクリート４Ａは、コンク
リート重量が偏重しないように均等に打設する。

前記ドームコンクリート４Ａに所定の強度が発現し、ド
ーム屋根１ａの肩部Ｓが形成されたならば、第４図およ
び第６図に示すように、ドームコンクリート４（４Ｂ）
を天板２ａのセンター部からその肩部Ｓに向って、つま
り外周方向にリング状に打設する。この場合のドームコ
ンクリート４Ｂも、コンクリート重量が偏重しないよう
均等に打設する。

そして、前記アンカー部７およびドームコンクリート４
の各コンクリートが所定の強度に達したら、スチール殻
２の内圧Ｐを徐々に解放して大気圧に戻す。

以上の手順により、貯蔵タンクｌのドーム屋根ｌａ（ド
ーム状コンクリート構造物）が完成される。

次いで以下に、前記ドームコンクリート４を打設する際
のスチール殻２内圧力Ｐおよび天板２ａの変位量の制御
方法について説明する。

１上囚麦ス まず、上記制御を行うシステムの構成を第９図に示す。

図中、符号１０は空気圧縮機ユニット、１１は該圧縮機
ユニット１０からの圧縮空気をスチール殻２に送り込む
ための圧縮空気供給ライン、１２は前記圧縮空気供給ラ
イン１１に介在された制限オリフィス、１３は同じく流
量計、１４はスチール殻２の内圧Ｐを計測する圧力計、
１５，１６はスチール殻２の鋼板温度を計測する熱電対
、１７．１８．１９はスチール殻２内温度を計測する熱
電対、２０は温度表示計、２１はスチール殻２の内圧を
維持するための水を貯留する水封タンク、２２はスチー
ル殻の内圧を維持するための水封ライン、２３は天板２
ａの変位を監視するトランシットである。

次に、ドームコンクリート４打設中における上記システ
ムによるスチール殻２　（天板２ａ）の変位制御法につ
いて説明する。

まずスチール殻２の開口部（図示せず）を全て閉じて、
配管を含めた気密テストを実施する。

コンクリート打設中、ドームに作用する外部荷重を想定
し、それに相当する値を目標に、空気圧縮ユニッ）１０
を運転して内圧Ｐを昇圧し始め、同時にドームコンクリ
ート４の打設を開始する。

ここでドームコンクリート４の打設要領は上記説明に従
って実施する。

打設中の内圧Ｐの管理は、前記トランシット２３によっ
て、天板２ａのレベル変化をみながら行い、内圧は飽く
まで参考値である。ドームコンクリート４の打設中およ
び硬化中、空気圧縮機ユニット１０を連続運転してもよ
いし、間欠運転してもよい。連続運転の場合は、流量を
絞って運転する。

そして、ドームコンクリート４の打設中、内圧Ｐを加几
ているにも拘わらず天板２ａのレベルが下方に変位しよ
うとする場合には、前記圧縮空気供給ラインｌｌよりス
チール殻２内にさらに圧縮空気を送り込んでその内圧Ｐ
を上昇させ、天板２ａのレベルを保つようにする。

また一方、ドームコンクリート４の打設中、コンクリー
ト重量が載置されるにも拘わらず温度上昇等により天板
２ａが上方に変位しようとする場合には、前記水封タン
ク２１内に貯留された水Ｗの液面を下げる。この液面の
下降は、ドレンライン２４に設けられたバルブ２５を解
放することによりなされる。前記液面を下げると、スチ
ール殻２内の保持圧力が下がるから、スチール殻２の内
圧Ｐはその液面レベルにつり合う圧力にまで降圧され、
かつその低い圧力が維持された状態となるわけである。

逆に、液面レベルを上げた場合には、スチール殻２内の
保持圧力は上昇し、内圧Ｐを高い値で保つことが可能と
なる。液面レベルを上げるには、水供給ライン２６より
水封タンク２１内に水Ｗを注水すればよい。

そして、これら上記の制御を行うに当たっては、前記熱
電対１５〜１９により検知されるスチール殻２内の温度
変動および天板２ａの温度変動、さらには大気圧変動を
考慮して行う。

第２の方式 次に、内圧Ｐおよび天板２ａの変位量の制御を行うシス
テムの第２の方式を第１０図に示す。

この第２の方式と前記第１の方式との最大の相異点は、
天板２ａの変位制御を自動化した点である。このシステ
ムにおいて、第７図に示したものと同じ構成要素のもの
には同符号を付してその説明を省略する。

空気圧縮機ユニット１０からスチール殻２に至る圧縮空
気供給ライン１１には、電磁開閉式の制御バルブ２７が
介されている。また、スチール殻２の内圧を下げるため
の減圧ライン２８にも、同様に電磁開閉式の制御バルブ
２９が介されている。

さらに、天板２ａの頂部には、該天板２ａの変位を検出
するための変位計３０が付設されている。

この変位計３０には、作動範囲を自由に設定することの
できる上限スイッチ３１と下限スイッチ３２とがそれぞ
れ接続されている。そしてこれら上限・下限スイッチ３
１．３２からの信号が、それぞれ信号ライン３３．３４
を介して前記制御バルブ２７．２９に送出されるように
なっている。その他の構成は上記第１方式と同様である
。

この第２の方式によるシステムでは、ドームコンクリー
ト４打設中における天板２ａの変位が、前記変位計３０
により自動的に検出される。そして、天板２ａの変位量
が上限、値あるいは下限値に至った時点で、前記上限ス
イッチ３１または下限スイッチ３２が作動され、それぞ
れの状況に応じて、前記制御バルブ２７．２９に動作信
号が送出される。つまり、圧縮空気供給中において上限
スイッチ３１が作動した場合には、圧縮空気供給ライン
１１に設けられた制御バルブ２７が閉じられ、また、圧
縮空気の供給が停止状態にありながらやはり上限スイッ
チ３１が作動した場合には、減圧ライン２８に設けられ
た制御バルブ２９が開かれ、内圧Ｐが降下する。

このようにして、ドームコンクリート４の打設中、天板
２ａの変位は自動的に許容範囲内に制御されるものとな
る。

以上の如く本実施例によれば、貯蔵タンクｌのドーム屋
根１ａを構築すべく天板２ａ上にドームコンクリート４
を打設するにあたり、まず天板２ａの肩部Ｓを施工する
ので、ドームコンクリートの打設時に生ずるスチール殻
２の変位がこの肩部Ｓ１こ及ぼす影響を排除でき、この
肩部Ｓの品質を確保することができる。またこのように
、天板２ａの肩部Ｓを先に固めることで、天板２ａのス
パン（径）を実質的に小さ（することができ、後から打
設されるドームコンクリート４に対して、天板２ａの強
度特性が向上されたものとなる。従って、続いて天板２
ａセンター部に打設されるドームコンクＩＪ　−ト４　
Ｂ打設時の天板２ａの変形が小さくなり、このドームコ
ンクリート４Ｂの品質も確保されるものとなる。

さらに、外周部（肩部Ｓ）に続いて打設するドームコン
クリート４Ｂは、これを天板２ａのセンター部より外周
に向ってリング状にかつ均等に打設するためさらにその
品質が保証されるものとなる。

これは、ドームコンクリート４打設時の天板２ａの変位
量は、打設位置がドームのセンターに近い程大きくなる
ものであって、このようにドームコンクリート４Ｂをセ
ンター部から打設することにより、大きい変位を打設の
初期段階に発生させてしまうとともに、その変形により
生じるひずみを吸収することができるからである。また
、このようにリング状均等にコンクリートを打設するこ
とにより、天板２ａに対する偏重荷重を防止して、ドー
ムコンクリート４のひび割れ防止上、さらに有利なもの
となる。

そしてさらに、ドームコンクリート４の打設の際、前記
スチール殻２の内圧を、ドームコンクリート４打設時に
生ずるスチール殻２（天板２ａ）の経時的変位に応じて
制御すれば、スチール殻２の変形を確実に防止し得る。

従って、本発明をこのように内圧制御を行いながら実施
した場合には、上述したドームコンクリート４の打設方
法による天板２ａの変形抑制作用と相俟って、クラック
の発生等、これらスチ゛−ル殻２の変形に起因するドー
ムコンクリート４の品質低下を完全に防止することがで
きるものとなる。

なお、本実施例においては、スチール殻２の変位制御手
段として、上記２つの方式を説明したが、該制御手段と
しては上述のものに限定されず、要゛は、天板２ａの上
下変位が予め定められた許容範囲を越えた場合に、その
変位を、スチール殻２の内圧Ｐを操作することにより前
記許容範囲内に戻すことのできるように構成されたシス
テムであればよい。さらに、この、スチール殻２の変位
制御法は、従来の圧搾空気サポート方式によるドーム状
コンクリート構造物の構築に適用してもよく、その場合
でも上記作用が発揮されるから、天板２ａの過剰な変位
を抑制することにより、ドームコンクリートの品質向上
に貢献するものとなる。

なお、実施例においては本発明を、貯蔵タンクｌのドー
ム屋根１ａに適用した例を示したが、本発明はこれに限
定されるものではな（、従来工法により施工されていた
全てのドーム状コンクリート構造物に適用することがで
きることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明によれば、ドーム状コンク
リート構造物を構築すべく天板上にドームコンクリート
を打設するにあたり、まず天板のアンカー部〜肩部を施
工するので、ドームコンクリートの打設時に生ずるスチ
ール殻の変位がこの肩部に及ぼす影響を排除でき、この
ドーム肩部の品質を確保することができる。またこのよ
うに、天板の肩部を先に固めることで、天板のスパンを
。

実質的に小さくして天板の強度特性を同上させ、後続し
て打設されるドームコンクリート打設時ノ天板の変形を
小さくシ、ドームコンクリートの品質を確保することが
できる。しかも、肩部に続いて打設するドームコンクリ
ートは、これを天板のセンター部より外周に向ってリン
グ状にかつ均等に打設するため、大きい変位を打設の初
期段階に発生させるとともにその変形により生じる応力
を吸収して打設されたコンクリートにひずみを生じさせ
ず、さらにその品質が保証されるものとなる上、このよ
うにドームコンクリートをリング状均等に打設すること
により、天板に対する偏荷重も防止して、ドームコンク
リートのひび割れ防止上さらに有利なものとなる。

また、請求項２に記載した発明によれば、ドー゛ムコン
クリート打設時に生ずるスチール殻の変形を確実に防止
し得、請求項１記載の発明によって得られる天板の変形
抑制作用と相俟って、クラックの発生等スチール殻の変
形に起因するドームコンクリートの品質低下を完全に防
止することができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示したもので
、第１図〜第５図はそれぞれ、貯蔵タンクのドーム屋根
（ドーム状コンクリート構造物）の構築状況を工程順に
示した部分室断面図、第６図は同ドーム屋根の施工手順
を示した平面図、第７図は当実施例に係る貯蔵タンクの
完成状態を示す全体立話面図、第８図は同じく平面断面
図、第９図および第１０図は請求項２記戦の発明に係る
変位制御システムのを示すもので第９図はその一実施例
による概略構成図、第１０図は同じく他の実施例による
概略構成図、第１１図は大気温度と天板の変位との関係
を示すグラフ、第１２図は従来工法の一例を示すもので
貯蔵タンクの全体立話面図である。 第７図 第８図 ■・・・・・・貯蔵タンク、 １ａ・・・・・・ドーム屋根 （ドーム状コンクリート構造物）、 ２・・・・・・スチール殻、　　　２ａ・・・・・・天
板、４・・・・・・ドームコンクリート、 ７・・・・・・アンカー部、　　　　Ｓ・・・・・・肩
部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドーム形の天板を有し内部が密閉されてなるスチ
   ール殻の前記天板上面に、該天板を下型枠としてドーム
   コンクリートを打設することにより構築されるドーム状
   コンクリート構造物の構築方法であって、 前記スチール殻の内圧を大気圧以上に上昇させる工程と
   、前記天板の外周部にコンクリートを打設してアンカー
   部を形成する工程と、該アンカー部が形成された後、ド
   ームコンクリートを該アンカー部に連続させてリング状
   に打設することによりスチール殻の肩部を形成する工程
   と、該肩部が形成された後、ドームコンクリートを前記
   天板のセンター部から前記肩部に向ってリング状に打設
   する工程と、 を有することを特徴とするドーム状コンクリート構造物
   の構築方法。
2. （２）請求項１項記載のドーム状コンクリート構造物の
   構築方法において、前記スチール殻の内圧を、前記ドー
   ムコンクリート打設時に生ずる該スチール殻の経時的変
   位に応じ制御することを特徴とするドーム状コンクリー
   ト構造物の構築方法。