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発明の名称 地下タンクの側壁施工方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−63895(P2007−63895A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−253200(P2005−253200)
出願日 平成17年9月1日(2005.9.1)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 永島 三雄 / 松井 淳 / 若林 雅樹
要約 課題
大規模な地下タンクの構築に際して側壁コンクリートの打設を効率的に行う。

解決手段
1ロット(♯3ロット)のコンクリート打設領域全体を下段打設領域(♯3−1)と上段打設領域(♯3−2)とに区分し、それらの境界部における配筋の一部を後施工することとして作業スペース4を確保しておく。各打設領域に対して独立にコンクリートを打設するための下段打設管路11Aと上段打設管路11Bを予め設置しておき、上昇型枠装置20を上昇させつつ、下段打設管路により下段打設領域に対する打設を行った後、下段打設管路を撤去して作業スペースに対する配筋の後施工を行い、引き続いて上段打設管路により上段打設領域に対して打設を行う。作業スペースに対して後施工する鉄筋としては、端部に定着頭部もしくはフック部を一体に形成した定着筋を用いる。側壁の壁厚内に埋め込まれる埋め込み足場を採用して打設配管をそれに支持して設置する。
特許請求の範囲
【請求項1】
鉄筋コンクリート造の地下タンクの構築に当たって地上部からコンクリートを打設して側壁を形成するための地下タンクの側壁施工方法であって、
1ロットのコンクリート打設領域に対する配筋作業を行う際には、その打設領域全体を下段打設領域と上段打設領域とに区分して、それら下段打設領域と上段打設領域の境界部に対しては配筋の一部を後施工することとしてそこにコンクリート打設作業のための作業スペースを確保しておき、
当該打設領域全体に対してコンクリートを打設するに際しては、当該打設領域の最下部に上昇型枠装置を上昇可能に設置する一方、下段打設領域に対してコンクリートを打設するための下段打設管路を地表部から前記作業スペースを通して下段打設領域まで設置するとともに、上段打設領域に対してコンクリートを打設するための上段打設管路を地表部から上段打設領域まで予め設置しておき、
上昇型枠装置を上昇させつつ下段打設管路により下段打設領域に対するコンクリート打設を行った後、下段打設管路を撤去するとともに作業スペースに対する配筋の後施工を行い、引き続いて上昇型枠装置をさらに上昇させつつ上段打設管路により上段打設領域に対するコンクリート打設を行うことを特徴とする地下タンクの側壁施工方法。
【請求項2】
請求項1記載の地下タンクの側壁施工方法であって、
作業スペースに対して後施工により配筋する鉄筋として、端部に定着頭部もしくはフック部を一体に形成した定着筋を用い、その定着筋を剪断補強筋として作業スペースに配筋することを特徴とする地下タンクの側壁施工方法。
【請求項3】
請求項1または2記載の地下タンクの側壁施工方法であって、
施工するべき側壁内に埋め込まれる鋼製の埋め込み足場を採用し、該埋め込み足場を使用して配筋作業を行うとともに、下段打設管路および上段打設管路を埋め込み足場に支持して設置することを特徴とする地下タンクの側壁施工方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、たとえばLNG地下式貯蔵タンクのような大規模な鉄筋コンクリート造の地下タンクの構築に際して、その側壁を効率的に施工するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の地下タンクの構築に際しては一度の多量のコンクリートを広範囲にわたって打設する必要があることから、従来一般には地上部に配置したポンプ車から打設箇所までコンクリートを圧送するための打設管路を予め設置しておき、打設管路に接続した鉛直ホースを取り回しつつ順次引き上げていってコンクリートを層状に打設していくことが一般的である。そのような施工法としては、型枠を段階的に順次上方に盛り替えていく在来工法の他、型枠を連続的に上昇させつつコンクリートを連続的に打設していくいわゆるスリップフォーム工法も知られている。さらに、たとえば特許文献1には、作業足場やコンクリート打設管、内型枠を取り付けたトラス梁を順次上昇させていくことで側壁施工に関わる各種作業を行うという工法が提案されている。
【特許文献1】特開2003−119806号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
いずれにしても、大規模な地下タンクの側壁を施工するに際して地上部から地下に向かってコンクリートを打設する場合、一般には1ロットの打設高さを可及的に大きくした方が、打設工事のみならず配筋工事や型枠工事、さらには打ち継ぎ部の処理についても効率的であると考えられるが、実際上は打設高さをあまり大きく設定すると鉛直ホース内における材料分離や閉塞を生じる懸念があって施工品質や施工効率がかえって低下してしまう場合があることから、従来においてはいずれの工法であっても1ロット当たりのコンクリート打設高さをあまり大きく設定できず、通常では8.5mから最大でも10m程度とすることが限界とされている。
【0004】
図9は在来工法による場合の一具体例を示す。これは、山留めおよび止水壁として先行施工した地中連続壁1の内側を掘削して底版2を施工した後、地中連続壁1の内面側にたとえば全高が42mにも及ぶような大規模な側壁3を施工する場合の適用例であって、図示しているようにまず側壁3の下部に対して打設高さを3m程度に設定した2ロット(♯1ロットおよび♯2ロット)の打設を行った後、打設高さを限界に近い8〜9m程度に設定して4ロット(♯3ロット〜♯6ロット)の打設を順次行い、最後に頂部(♯7ロット)を打設するようにしている。つまり、この場合は、側壁3の底部や頂部の特殊部位に対しては独立にコンクリート打設を行うことは止むを得ないとしても、単なる中間部の施工についても打設高さの限界から4ロットものコンクリート打設を必要とするものであり、したがって打ち継ぎ部も全体で6カ所にも及ぶものであった。
【0005】
このように、従来においては大規模な側壁3の施工に際してのコンクリート打設のロット数が多くならざるを得ないことから、打設作業のみならず配筋作業や型枠作業、打ち継ぎ部の処理も含めて側壁施工に関わる全ての作業に多大の手間と費用を要するものであり、そのことがこの種の地下タンクの構築に際しての施工性改善を阻む一因ともなっている。
【0006】
上記事情に鑑み、本発明は地下タンクの構築における側壁コンクリートの打設に際して1ロットの打設高さを支障なく大きく設定でき、それにより施工性を改善し得る有効適切な工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、鉄筋コンクリート造の地下タンクの構築に当たって地上部からコンクリートを打設して側壁を形成するための地下タンクの側壁施工方法であって、1ロットのコンクリート打設領域に対する配筋作業を行う際には、その打設領域全体を下段打設領域と上段打設領域とに区分して、それら下段打設領域と上段打設領域の境界部に対しては配筋の一部を後施工することとしてそこにコンクリート打設作業のための作業スペースを確保しておき、当該打設領域全体に対してコンクリートを打設するに際しては、当該打設領域の最下部に上昇型枠装置を上昇可能に設置する一方、下段打設領域に対してコンクリートを打設するための下段打設管路を地表部から前記作業スペースを通して下段打設領域まで設置するとともに、上段打設領域に対してコンクリートを打設するための上段打設管路を地表部から上段打設領域まで予め設置しておき、上昇型枠装置を上昇させつつ下段打設管路により下段打設領域に対するコンクリート打設を行った後、下段打設管路を撤去するとともに作業スペースに対する配筋の後施工を行い、引き続いて上昇型枠装置をさらに上昇させつつ上段打設管路により上段打設領域に対するコンクリート打設を行うことを特徴とする。
【0008】
作業スペースに対して後施工により配筋する鉄筋としては、端部に定着頭部もしくはフック部を一体に形成した定着筋を用い、その定着筋を剪断補強筋として作業スペースに配筋すれば良い。
【0009】
施工するべき側壁内に埋め込まれる鋼製の埋め込み足場を採用し、該埋め込み足場を使用して配筋作業を行うとともに、下段打設管路および上段打設管路を埋め込み足場に支持して設置すると良い。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、1ロットの打設領域を上下に区分してそれらの間に作業スペースを確保して、双方の打設領域に対してコンクリートを独立に打設するための下段打設管路および上段打設管路を予め設置しておくので、打設作業の途中で一時的に作業を中断して作業スペースからの打設管路の撤去とそこへの配筋作業を行う必要はあるものの、実質的に打設領域全体に対するコンクリート打設を連続的にほぼ一気に行うことが可能であり、それにより1ロット当たりの打設高さを従来よりも十分に大きく設定することが可能であって格段に効率的な施工が可能であり、工期短縮と工費削減を実現することができる。
【0011】
特に、作業スペースに後施工する配筋として定着頭部もしくはフック部を有する定着筋を用いることにより、作業スペースにおける配筋作業を迅速に行うことができる。また、側壁内にそのまま埋め込まれる鋼製の埋め込み足場を用いることにより、配筋作業を効率的に行い得るし、打設配管を埋め込み足場によって安定に支持して容易に設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1〜図8は本発明の施工方法の実施形態を示すものである。本実施形態は図9に示したものと同規模の地下タンクにおける側壁3を施工するに際し、コンクリート打設を全5ロット(♯1ロット〜♯5ロット)で行うようにしたものであり、特に側壁3の底部と頂部を除く中間部に対する打設は3ロット(♯2ロット〜♯4ロット)のみで行うようにしたものである。すなわち、図9に示した従来一般の施工方法による場合には、中間部に対しては1ロット当たりの打設高さを8〜9m程度に制限して4ロットに分けて行う必要があったのに対し、本実施形態では1ロット当たりの打設高さを10m〜14m程度に設定することで中間部におけるロット数を従来よりも削減したものである。
【0013】
但し、1ロット当たりの打設高さを単にそのように大きくしたのでは、上述したように打設に際しての鉛直ホース内で材料分離や閉塞を生じる懸念があるので、それを回避するべく、本実施形態では以下のような工程を採用している。
【0014】
すなわち、本実施形態においても基本的には従来と同様にコンクリート打設の各ロットに対応して配筋作業をロット単位で行うものであり、したがってたとえば♯2ロットに対するコンクリート打設に先だって♯2ロット全体に対する配筋作業を実施するのであるが、本実施形態ではその際に♯2ロット全体をさらに下段打設領域(♯2−1)と上段打設領域(♯2−2)とに区分し、後述するようにその境界部に対する配筋の一部を後施工することとしてそこにコンクリート打設作業のための作業スペース4を一時的に確保するものとしている。同様に、♯3ロット全体に対する配筋作業の際には♯3ロット全体をさらに下段打設領域(♯3−1)と上段打設領域(♯3−2)とに区分し、♯4ロット全体に対する配筋作業の際には♯4ロット全体をさらに下段打設領域(♯4−1)と上段打設領域(♯4−2)とに区分し、それらの境界部に対する配筋の一部を後施工することとしてそこに作業スペースを一時的に確保するものとしている。
【0015】
また、本実施形態では♯2ロット〜♯4ロットのコンクリート打設に際してはスリップフォーム工法を採用しており、そのために図2〜図3に示す上昇型枠装置20を用いるようにしている。その上昇型枠装置20は、型枠21を有するとともに作業足場を兼用する環状のトラスフレーム22を主体とするもので、施工済みの側壁3の内側に上下方向に設置したガイドロッド23に対してトラスフレーム22を上昇可能に設置し、ガイドロッド23を順次上方に延長していきつつ油圧ジャッキ24を操作することによってガイドロッド23から反力を取ってトラスフレーム22の全体をそれ自身で上昇可能としたものであり、それにより型枠21を順次上昇させてコンクリート打設を実質的に連続的に行い得るものである。なお、上記のガイドロッド23は施工済みの側壁3に対して支持部材25を介して強固に固定する必要があるので、側壁3の施工に際しては支持部材25を側壁中の配筋に連結するか、あるいは地中連続壁1もしくは側壁内に設置されてそのまま埋め込まれる埋め込み足場10(後述)に対して連結すると良い。
【0016】
本実施形態の施工方法の具体的な作業工程を図4〜図8を参照して説明する。本実施形態は、基本的には図9に示した従来の工法による場合と同様に、先行施工した地中連続壁1の内側を掘削し、底版2を先行施工するとともに、側壁3の最底部を底版2と一体となるように♯1ロットにより施工した後、上記のように側壁3の中間部を♯2ロット〜♯4ロットとして上記の上昇型枠装置20を用いてコンクリート打設を行うことにより順次施工していくものである。また、側壁3の施工に際しては側壁3の壁厚内に鋼製の埋め込み足場10(図4では図示略)を設置し、それを作業足場として内外の配力筋と主筋6とそれらを連結する剪断補強筋7を主体とする配筋を行い、その埋め込み足場10に後述する打設管路11(11A、11B)を支持して設置するようにしている。
【0017】
図4は♯3ロットに対してコンクリートを打設する直前の状態、すなわち♯3ロット全体に対する配筋作業が終了し、上昇型枠装置20をその最下部に設置し、コンクリートを打設するための打設管路11(11A、11B)を設置した状態を示している。この状態では、上述したように♯3ロット全体が下段打設領域(♯3−1)と上段打設領域(♯3−2)とに区分されていて、その境界部である上段打設領域(♯3−2)の最底部においては2段の剪断補強筋7が配筋されずに残されることにより、この時点ではその位置に作業員が通行できる程度の作業スペース4が確保されている。
【0018】
また、♯3ロット全体に対する打設管路11としては、下段打設領域(♯3−1)に対する下段打設管路11Aと、上段打設領域(♯3−2)に対する上段打設管路11Bとが予め独立に設置されている。各打設管路11(11A、11B)は、いずれも、地表部に配置されるポンプ車12に接続される主管路13と、その主管路13に接続されて打設領域内に水平に配置される水平管路14と、その水平管路14に接続されて取り回される鉛直ホース15からなるもので、これら各打設管路11(11A、11B)はいずれも上記の埋め込み足場10に支持されて設置されている。そして、上段打設管路11Bにおける水平管路14は通常のように♯3ロット全体の最上部(つまり♯3−2ロットの最上部)に配置されているが、下段打設管路11Aにおける水平管路14は上記の境界部(♯3−2ロットの最底部)に確保された上記の作業スペース4内に配置されており、これによりその作業スペース4を利用して下段打設領域(♯3−1)に対するコンクリート打設作業を支障なく行うことができるようになっている。
【0019】
本実施形態の工法により♯3ロット全体に対してコンクリートを打設するには、図4に示すように、作業スペース4の部分を残して♯3ロット全体に対する配筋を行い、下段打設管路11Aと上段打設管路11Bの双方を予め設置し、♯3ロットの最下部に上昇型枠装置20を設置し、上昇型枠装置20を上昇させつつ、まず下段打設管路11Aを通して下段打設領域(♯2−1)に対するコンクリート打設を行う。すなわち、下段打設領域(♯2−1)に対して、ポンプ車12から下段打設管路11Aを通してコンクリートを圧送し、作業員が鉛直ホース15を取り回しつつ順次引き上げていき、それに同期して上昇型枠装置20を上昇させていって、コンクリートを層状に打設充填していく。
【0020】
そのようにして、図5に示すように下段打設領域(♯3−1)に対するコンクリート打設が完了したら、図6に示すように下段打設管路11Aの全てを速やかに撤去するとともに、図7に示すように作業スペース4に対して配筋の後施工を速やかに行う。すなわち、作業スペース4を確保するために配筋せずに残しておいた2段の剪断補強筋7を配筋する。この場合、剪断補強筋7としては通常の鉄筋を用いることでも良いが、端部に定着頭部16aを一体に形成した定着筋16を2本1組として使用して、それを内外の主筋6の間に配筋すればその配筋作業を容易にかつ迅速に行うことができる。
【0021】
以上のようにして♯3ロット全体のうち下段打設領域(♯3−1)に対するコンクリート打設と、下段打設管路11Aの撤去、作業スペース4に対する配筋作業を行ったら、引き続き上昇型枠装置20を上昇させていきつつ、上段打設管路11Bを通して上段打設領域(♯3−2)に対して通常のようにコンクリート打設を行う。♯3ロット全体に対するコンクリート打設が完了したら♯4ロットに対する作業に移行して同様の手順を繰り返す。
【0022】
なお、作業スペース4に対する配筋は、上記のような定着筋16を2本1組として用いることに代えて、たとえば図8(a)に示すように端部にフック部17aを形成した定着筋17を2本1組として用いたり、あるいは同図(b)に示すように定着頭部16aを形成した定着筋16と、フック部17aを形成した定着筋17とを組み合わせて用いることでも良い。
【0023】
本実施形態の工法によれば、1ロットのコンクリート打設工程の途中で一時的に打設作業を中断して下段打設管路11Aの撤去と一部の配筋の後施工を行う必要はあるものの、実質的に1ロットの打設領域全体に対するコンクリート打設を連続的にほぼ一気に行うことが可能であり、それにより1ロット当たりの打設高さを従来の限界よりも大きく設定し得て効率的な施工が可能となり、工期短縮と工費削減を実現することができる。勿論、打設高さを大きく設定するとはいっても、下段打設領域(♯3−1)と上段打設領域(♯3−2)のそれぞれにおいては打設高さを従来と同程度の範囲で行うことにより鉛直ホース15での材料分離や閉塞が生じることもなく、単に打設高さを大きくする場合のような施工効率や施工品質の低下が懸念されることもない。
【0024】
以上で本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえばコンクリート打設のためのロット数の設定やその工程の詳細、上昇型枠装置の構成やその操作手順、側壁における配筋や埋め込み足場の具体的な構成、地中連続壁の要否、その他に関しては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において施工するべき地下タンクの規模や形態、用途に応じて適宜の設計的変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の実施形態を示すもので、タンク側壁に対するコンクリート打設工程のロット設定を示す図である。
【図2】同、上昇型枠装置の概要を示す平面図である。
【図3】同、上昇型枠装置の概要を示す立面図である。
【図4】同、♯3ロットに対するコンクリート打設直前の状況を示す図である。
【図5】同、♯3ロットにおける下段打設領域に対するコンクリート打設が完了した状態を示す図である。
【図6】同、下段打設配管を撤去した状態を示す図である。
【図7】同、作業スペースに配筋を後施工した状態の一例を示す図である。
【図8】同、作業スペースに配筋を後施工した状態の他の例を示す図である。
【図9】従来一般のタンク側壁に対するコンクリート打設工程のロット設定を示す図である。
【符号の説明】
【0026】
1 地中連続壁
2 底版
3 側壁
4 作業スペース
6 主筋
7 剪断補強筋
10 埋め込み足場
11 打設管路
11A 下段打設管路
11B 上段打設管路
12 ポンプ車
13 主管路
14 水平管路
15 鉛直ホース
16 定着筋
16a 定着頭部
17 定着筋
17a フック部
20 上昇型枠装置
21 型枠
22 トラスフレーム
23 ガイドロッド
24 油圧ジャッキ
25 支持部材




 

 


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