JPH11166283A - プレキャストパネルを用いた屋根の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工費の低減と工期の短縮。 【解決手段】 屋根１０は、下部屋根部１４と上部屋根
部１６との２層構造であって、下部屋根部１４は、ドー
ム状屋根１０を周および径方向に沿って分割したプレキ
ャストパネル１８から構成され、上部屋根部１６は、現
場打設の鉄筋コンクリートから構成されている。下部屋
根部１６は、パネル１８を順次周および径方向に配置
し、外周縁が相互に接合するように設置して、ドーム状
とする。補剛トラス２４の組立が終了すると、テンショ
ンビーム２６の設置が行われる。テンションビーム２６
を設置して、プレストレス力を導入すると、下部屋根部
１４は、相互に接合しているパネル１８同士が密着し、
これに伴ってドーム効果が発生し、形状が安定して自立
し、上部屋根部１６を構築する際の型枠として使用する
ことができるとともに、下部屋根部１４を支持する組立
用支保工２０は、大規模で強固なものが不要になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレキャストパ
ネルを用いた屋根の構築方法に関し、特に、ドーム状ま
たはアーチ状屋根の構築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外周に形成された側壁と、この側壁の上
端側に外周縁部が固設されるドーム状またはアーチ状の
鉄筋コンクリート製屋根とを備えた、例えば、ＬＮＧタ
ンク，石油備蓄タンクや大規模なスポーツ設備などの大
型構造物の屋根の構築方法としては、一般的に以下に説
明する工程で構築されていた。

【０００３】鉄筋コンクリート製アーチまたはドーム状
屋根を施工する際には、まず、側壁の内部側に、支保工
を組立て、組立てられた支保工上に型枠を組立て、組立
てられた型枠内に配筋を行った後に、コンクリートを打
設して、周縁部が側壁に固定された屋根を構築する。

【０００４】しかしながら、このような従来の屋根の構
築方法には、以下に説明する技術的な課題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した屋
根の構築方法では、上載荷重を型枠および支保工で支持
しなければならないので、型枠および支保工を強固な構
造としなければならない。特に、側壁の高さが高い場合
には、支保工も大規模となり、工期が長くなり、工費も
嵩むという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、大
規模で強固な型枠，支保工を用いることなく屋根を構築
することができるプレキャストパネルを用いた屋根の構
築方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外周側に形成された側壁の上端側に、ド
ーム状またはアーチ状の屋根を架設する屋根の構築方法
において、前記屋根は、一体形成される２層状の下部お
よび上部屋根部を備え、前記下部屋根部は、前記ドーム
状またはアーチ状の屋根を周および径方向にセグメント
状に分割した多数のプレキャストパネルから構成され、
前記上部屋根部は、前記下部屋根部の上方に現場打設に
より形成される鉄筋コンクリート製のものであって、前
記側壁の内部に、組立用支保工により支持された状態、
または、組立用支保工を設置しないで、前記パネルを周
および径方向に相互に接合してドーム状またはアーチ状
下部屋根部を構築し、しかる後に、前記ドーム状または
アーチ状下部屋根部の上方に直接コンクリートを打設し
て、前記上部屋根部を構築するようにした。このように
構成した屋根の構築方法によれば、ドーム状またはアー
チ状の屋根を周および径方向にセグメント状に分割した
多数のプレキャストパネルを、周および径方向に相互に
接合してドームまたはアーチ状に組立てると、自重によ
りパネル同士が相互に密着することで、ドームまたはア
ーチ効果が発生し、形状が安定する。従って、ドームま
たはアーチ状に組立てられたプレキャストパネルを、上
部屋根部を構築する際の支保工兼型枠として使用するこ
とができ、これを支持する支保工は、場合によっては不
要になるとともに、用いる場合にも大規模で強固なもの
は不要になる。本発明者らの試案によると、例えば、ド
ームの直径が７０ｍ程度で、厚みが１．２ｍ程度の屋根
を構築する場合、プレキャストパネルの厚みは、２０な
いしは３０ｃｍ程度でも、上部屋根部を溝築する際のコ
ンクリートの打設に耐えうることを確認している。本発
明では、前記ドーム状屋根を架設し、前記組立用支保工
を設置しない場合に、前記パネルは、外周縁側から内周
側に向けて片持ち梁状態で組立てることができる。この
構成によれば、１リング分のパネルを組立てると、前述
したドーム効果が発揮され、組立用支保工を全く用いる
必要がなくなる。前記ドーム状またはアーチ状下部屋根
部は、これを組立てた状態で、その外周縁構築されたテ
ンションビームまたはプレストレステンドンにプレスト
レスを導入した後に、これを引き上げて前記側壁の上端
側に固定し、この後に、前記ドーム状またはアーチ状下
部屋根部の上方に直接コンクリートを打設して、前記上
部屋根部を構築することができる。この構成によれば、
テンションビームの構築またはプレストレステンドンに
より、ドームまたはアーチ状に組立てられた下部屋根部
の形状が安定するので、側壁の高さが高い場合でも、本
発明の効果を有効に発揮させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図８は、本発明にかかるプレキャストパネルを用いた
屋根の構築方法の一実施例を示している。同図に示す屋
根構造は、本発明を図７，８に示すような、ドーム状屋
根１０の構築に適用した場合を示している。

【０００９】このドーム状屋根１０は、地下タンク用の
ものであって、地中に構築される側壁１２の上端側に架
設される。

【００１０】側壁１２は、例えば、地中連続壁工法によ
り地上から環状の土留め壁を構築した後に、その内部側
に形成され、側壁１２の内周側には、円盤状の底版１３
が形成される。

【００１１】ドーム状屋根１０は、下部屋根部１４と上
部屋根部１６との２層構造となっている。下部屋根部１
４は、図７にその分割例を示すように、構築しようとす
るドーム状屋根１０を、周および径方向に沿ってのセグ
メント状に分割した多数の鉄筋コンクリート製のプレキ
ャストパネル１８から構成され、上部屋根部１６は、現
場打設の鉄筋コンクリートから構成されている。

【００１２】屋根１０の構築に当たっては、まず、図１
に示すように、下部屋根部１４の組立用支保工２０が底
版１３上に設置される。この組立用支保工２０の設置が
終了すると、組立用支保工２０上に下部屋根部１４が構
築される。

【００１３】下部屋根部１４は、多数のプレキャスパネ
ル１８から構成されているので、パネル１８を順次周お
よび径方向に配置し、外周縁が相互に接合するように設
置して、図７に示すようなドーム状とする。

【００１４】この場合、最外周縁に配置するプレキャス
トパネル１８の外縁は、リング状の仮受け台２２に当接
するようにして支持する。パネル１８を組合せてドーム
状下部屋根部１４が構築されると、次いで、図２に示す
ように、ドーム状下部屋根部１４上に補剛トラス２４が
組立てられる。

【００１５】この補剛トラス２４は、公知のトラス構造
であって、水平材，垂直材，斜材を組合せたものであ
り、後述する上部屋根部１６の打設コンクリート内に埋
設されて、その剛性を補強するためのものであるが、必
ずしも必要としない。

【００１６】補剛トラス２４の組立が終了すると、図３
に示すように、テンションビーム２６を設置し、組立支
保工２０を撤去する。

【００１７】テンションビーム２６は、ドーム状に組立
てられた下部屋根部１４の外周縁に沿って環状に形成さ
れ、埋設された鋼材を緊張することによりプレストレス
力が導入される。

【００１８】図８に、下部屋根部１４の上部に補剛トラ
ス２４を設け、テンションビーム２６を設置した状態の
詳細を示している。テンションビーム２６を設置して、
プレストレス力を導入すると、プレキャストパネル１８
を組合せて形成したドーム状下部屋根部１４は、その外
周縁にたがが嵌められた状態となり、外周縁側のパネル
１８の外方側への移動が拘束される。

【００１９】このような拘束状態においては、ドーム状
に組立てられた下部屋根部１４は、プレキャストパネル
１８の自重が作用すると、相互に接合しているパネル１
８同士が、この自重を受けて相互に密着し、これに伴っ
てドーム効果が発生し、形状が安定して自立する。

【００２０】従って、ドーム状に組立てられたプレキャ
ストパネル１８を、上部屋根部１６を構築する際の型枠
として使用することができるとともに、下部屋根部１４
を支持する組立用支保工２０は、大規模で強固なものが
不要になる。

【００２１】また、下部屋根部１４がテンションビーム
２６にプレストレス力を導入することにより安定するの
で、仮受け台２２は、プレストレス力を導入した後に撤
去される。

【００２２】なお、上記実施例で示したテンションビー
ム２６は、パネル１８の外周側において、周方向に沿っ
て配置するプレストレステンドンで代替することができ
る。

【００２３】また、プレキャストパネル１８を組立てて
ドーム状に形成した下部屋根部１４は、パネル１８間の
接合部分に特別な連結手段を設けることは、理論的には
不要であるが、安全性を考慮すると、周および径方向の
接合部分をボルトナットなどにより仮固定することや、
周方向の接合部にプレストレス導入用ケーブルを配置し
て、プレストレス力を導入して仮固定してもよい。

【００２４】以上のようにして下部屋根部１４の構築が
終了すると、図４に示すように、構築された下部屋根部
１４の上方への引き上げが行われる。下部屋根部１４の
引き上げに際しては、側壁１２の頂部に複数のジャッキ
２８が設置される。

【００２５】ジャッキ２８は、側壁１２に固設された支
持部材３０上に設置され、ジャッキ２８に保持された吊
り材３２が下方に延設され、吊り材３２の下端側が下部
屋根部１４の外周を貫通するようにして係止固定され
る。

【００２６】一方、側壁１２の頂部上には、その周方向
に沿ってケーブル３４が配置される。ジャッキ２８を駆
動することにより、下部屋根部１４が側壁１２の頂部近
傍まで引上げられると、吊り材３２により下部屋根部１
４を支持した状態で、型枠を設置した後に、コンクリー
トを打設して、図５に示すように、側壁１２の上端と下
部屋根部１４の外周縁との間を連結する側壁頂部３６が
形成される。

【００２７】打設されたコンクリートが硬化すると、下
部屋根部１４は、側壁頂部３６により側壁１２に固定さ
れ、この後にケーブル３４を緊張して、側壁頂部３６に
一次緊張力が導入される。

【００２８】次いで、図６に示すように、下部屋根部１
４の上方に上筋を組み立てて後に、プレキャストパネル
１８を組立てた下部屋根部１４を下型枠とし、側壁頂部
３６を側型枠として、コンクリートを打設し、上部屋根
部１６を構築する。

【００２９】さて、以上のような工程で行われるドーム
状屋根１０の構築工法によれば、ドーム状屋根１０を周
および径方向にセグメント状に分割した多数のプレキャ
ストパネル１８を、周および径方向に相互に接合してド
ーム状に組立てると、自重によりパネル１８同士が相互
に密着することで、ドーム効果が発生し、形状が安定し
て自立する。

【００３０】従って、ドーム状に組立てられたプレキャ
ストパネル１８を、上部屋根部１６を構築する際の型枠
として使用することができるとともに、パネル１８を組
立てる際の組立て用支保工２０は、大規模で強固なもの
は不要になり、工費の低減と工期の短縮を同時に達成す
ることができる。

【００３１】また、本実施例で用いるプレキャストパネ
ル１８は、型枠として用いるものの、このパネル１８
は、屋根１０の一部を構成するものであって、材料に無
駄がなく、経済的な面でも有利になる。

【００３２】なお、上記実施例で示した下部屋根部１４
の引き上げ工程は、側壁１２の高さが高い場合には、必
要であるが、側壁１２の高さが低い場合には、組立支保
工２０の高さを側壁１２の上端近傍まで延設すると、引
き上げる必要はなくなる。

【００３３】また、側壁１２の高さが低い場合に、ドー
ム状に組立てる下部屋根部１４の最外周のパネル１８を
側壁１２に固定して、ドーム形状が外方へ移動するのを
規制すると、上記実施例で示したテンションビーム２６
を設置する必要もない。

【００３４】図９は、本発明にかかる屋根の構築工法の
他の実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相
当する部分には、同一符号を付してその説明を省略する
とともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。

【００３５】同図に示した実施例では、プレキャストパ
ネル１８を相互に接合して、ドーム状下部屋根部１４を
構築する際の変形例であって、パネル１８は、組立用支
保工２０を使用することなく、外周縁側の一端を側壁１
２の内周側に固定し、片持ち梁状態で、内周側に向けて
順次延長するようにしてドームを形成する。

【００３６】このような構築工法では、１リング分のプ
レキャストパネル１８を組立てると、前述したドーム効
果が発揮され、組立用支保工２０を全く用いる必要がな
くなり、工費の低減と工期の短縮とがより一層顕著にな
る。

【００３７】なお、上記実施例では、本発明をドーム状
屋根１０に適用した場合を例示したが、本発明の作用効
果は、アーチ状の屋根においても有効に発揮させること
ができる。

【００３８】この場合、側壁１２の形状は、円環状に形
成する必要はなく、直線状のアンカーないしはコンクリ
ートブロックであってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるプレキャストパネルを用いた屋根の構築
方法によれば、 大規模な型枠，支保工を必要とせず、
型枠兼用のプレキャストパネルが本体の一部となるの
で、工費の低減と工期の短縮とを同時に達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプレキャストパネルを用いた屋
根の構築方法の最初の工程を示す断面説明図である。

【図２】図１の工程に引き続いて行われる工程の断面説
明図である。

【図３】図２の工程に引き続いて行われる工程の断面説
明図である。

【図４】図３の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。

【図５】図４工程に引き続いて行われる工程の説明図で
ある。

【図６】図５工程に引き続いて行われる工程の断面説明
図である。

【図７】本発明の実施で用いるプレキャストパネルの組
立状態の上部斜視図である。

【図８】本発明の構築工法の下部屋根部の組立状態の一
部破断斜視図である。

【図９】本発明の構築工法の他の実施例を示す要部説明
図である。

【符号の説明】

１０ ドーム屋根 １２ 側壁 １４ 下部屋根部 １６ 上部屋根部 １８ プレキャストパネル ２０ 組立用支保工 ２４ 補剛トラス ２６ テンションビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 佳則 神奈川県横浜市鶴見区扇島４−１ 東京瓦 斯株式会社扇島建設所内 (72)発明者 広谷 亮 神奈川県横浜市鶴見区扇島４−１ 東京瓦 斯株式会社扇島建設所内 (72)発明者 宮崎 信一 神奈川県横浜市鶴見区扇島４−１ 東京瓦 斯株式会社扇島建設所内 (72)発明者 岩崎 淳 神奈川県横浜市鶴見区扇島４−１ 東京瓦 斯株式会社扇島建設所内 (72)発明者 山下 博文 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 仙名 宏 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 渡邊 伸和 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 新村 亮 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周側に形成された側壁の上端側に、ド
   ーム状またはアーチ状の屋根を架設する屋根の構築方法
   において、 前記屋根は、一体形成される２層状の下部および上部屋
   根部を備え、 前記下部屋根部は、前記ドーム状またはアーチ状の屋根
   を周および径方向にセグメント状に分割した多数のプレ
   キャストパネルから構成され、 前記上部屋根部は、前記下部屋根部の上方に現場打設に
   より形成される鉄筋コンクリート製のものであって、 前記側壁の内部に、組立用支保工により支持された状
   態、または、組立用支保工を設置しないで、前記パネル
   を周および径方向に相互に接合してドーム状またはアー
   チ状下部屋根部を構築し、 しかる後に、前記ドーム状またはアーチ状下部屋根部の
   上方に直接コンクリートを打設して、前記上部屋根部を
   構築することを特徴とする屋根の構築方法。
2. 【請求項２】 前記ドーム状屋根を架設し、前記組立用
   支保工を設置しない場合に、前記パネルは、外周縁側か
   ら内周側に向けて片持ち梁状態で組立ることを特徴とす
   る請求項１記載の屋根の構築方法。
3. 【請求項３】 前記ドーム状またはアーチ状下部屋根部
   は、これを組立てた状態で、その外周縁構築されたテン
   ションビームまたはプレストレステンドンにプレストレ
   スを導入した後に、これを引き上げて前記側壁の上端側
   に固定し、この後に、前記ドーム状またはアーチ状下部
   屋根部の上方に直接コンクリートを打設して、前記上部
   屋根部を構築することを特徴とする請求項１または２記
   載の屋根の構築方法。