(57)【要約】【課題】地震発生時のバルジングによる水圧増大を抑制する制震部材を備えたタンクを提供する。【解決手段】タンク１は、タンク本体１１と、基礎１５と、制震部材２１と、補強部材３１とを備えている。基礎１５は、地盤上に立ち上がり部を備えており、タンク本体をこの立ち上がり部で支持している。制震部材２１は、基礎１５上のタンク本体１１の外周に近接した位置に、互いに間隔を開けて複数配置される。制震部材２１は、上面を構成する上側金属板２２と下面を構成する下側金属板２３とからなる一対の金属板と、この金属板の間に設置される平板状のゴム板２４とが互いに接着されて構成されている。補強部材３１は、制震部材２１を、タンク本体１１及び基礎１５に固定する。本発明のタンク１は、制震部材２１の部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクであって、
矩形状の平板からなる底面と、前記底面に対して垂直に接合されている側面と、当該側面の上端部に配置されている上面と、を備えているタンク本体と、
地盤上に立ち上がり部を備えており、前記タンク本体を前記立ち上がり部で支持する基礎と、
前記基礎上の前記タンク本体の外周に近接した位置に、互いに間隔を開けて複数配置される制震部材であって、上面を構成する上側金属板と下面を構成する下側金属板とからなる一対の金属板と、前記上側金属板と前記下側金属板との間に設置される平板状のゴム板とが互いに接着されている制震部材と、
前記制震部材を、前記タンク本体及び前記基礎に固定する補強部材と、
を備えており、
前記制震部材の部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下であることを特徴とするタンク。
【請求項２】
前記タンクが貯水タンクであり、前記タンクのバルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下であり、制震部材が前記バルジング固有振動数における水圧を低減することを特徴とする請求項１記載のタンク。
【請求項３】
前記タンク本体の底面と前記基礎の上面との間に配置されている受台と、前記基礎の前記立ち上がり部の上面及び側面を少なくとも部分的に覆っており前記立ち上がり部に固定されている金属製の基礎カバーと、をさらに備えており、
前記補強部材が前記受台の側面に溶接固定されており、且つ前記補強部材と前記制震部材と前記基礎カバーと前記基礎とがボルト固定されていることによって、前記補強部材を介して前記タンク本体及び前記基礎に前記制震部材が固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタンク。
【請求項４】
立ち上がり部を備えた基礎の上に受台が配置され、前記受台の上にタンク本体が設置されているタンクに制震部材を取り付ける方法であって、
前記受台を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の高さでジャッキアップする工程と、
前記基礎の前記立ち上がり部と前記受台との間に、基礎カバーを配置する工程と、
前記基礎カバーを前記立ち上がり部に固定する工程と、
前記基礎カバー上の前記受台の外周部に沿った位置に、制震部材を配置する工程と、
前記受台に補強部材を固定する工程と、
前記補強部材と前記制震部材と前記基礎カバーとをボルト固定する工程と、
を備えていることを特徴とするタンクに制震装置を取り付ける方法。
【請求項５】
バルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の貯水タンクに取り付ける制震装置であって、
上面を構成する上側金属板と下面を構成する下側金属板とからなる一対の金属板と、前記上側金属板と前記下側金属板との間に設置される平板状のゴム板とが互いに接着されている制震部材であって、補強部材に取り付けるための一以上の取り付け部を備えており、部材厚が２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下であり、２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の振動数帯における前記貯水タンクの水圧を低減する制震部材と、
前記貯水タンクに固定するタンク側固定部と、前記制震部材を前記貯水タンクの基礎にボルト固定する制震部材側固定部とを備えている補強部材と、
を備えていることを特徴とする貯水タンク用制震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上に設置して水を貯蔵するためのタンクに関し、特に、地震時に発生するバルジング（流体−構造連成振動）を低減したタンクに関する。また本発明は、タンクに制震部材を取り付ける方法と、タンクに取り付ける制震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の工場や給水施設に設置されるタンクとして、金属製や樹脂製のタンクが知られている。このようなタンクは、タンク全体の重量に対して貯蔵されている水の重量の割合が高くなっており、地震の際には、タンク自体の振動モードと貯蔵されている水の振動の相互作用によって複雑な振動現象が発生する。タンクの主な振動モードとして、スロッシングモードとバルジングモードとが知られている。スロッシングモードとは、地震動と貯水槽内の水との共振によって水の表面が大きくうねることが特徴の、比較的長周期の振動現象である。バルジングモードとは、タンクの壁面と中の水とが連成振動することによって発生する、比較的短周期の振動現象である。
【０００３】
一般に、水を貯蔵している金属製のタンクのバルジングモードの固有振動数は３〜１０Ｈｚ程度であり、その振動の周期は通常の構造物よりも短いと言われている。また、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のタンクの場合、２〜５Ｈｚの固有振動数を持つものが多いと言われている。通常の免震構造物は、地震との共振を防止するために、一次固有周期を４秒以上にすることを目標としているが、タンクの場合は、その振動の周期をわずかに長く変化させることで、発生する動水圧を低減できると考えられる。
【０００４】
これまでに、スロッシングを抑制する構造は、種々提案されている。特許文献１には、タンク本体内に減衰板を設置して内容水から生ずる揺動を減衰させる構成が開示されている。特許文献２には、フレームリングとワイヤとを複数配設し、さらに水面に連動して伸縮、展開するスロッシング防止膜を備えたタンクが開示されている。特許文献３には、大型タンクの固有周期を長周期化するために底面に対向する支持板を支柱によって指示し、その支持板と底面との間に積層ゴムを挟んだタンクが開示されている。特許文献４には、剛性を有する１枚以上の板状部材と可撓性を有する複数の板状部材とを積層して免振構造体を構成し、静的応力に対する耐性を向上させた貯留水槽が開示されている。特許文献５には、上下の面板とその間にゴムと硬質板とを交互に積層した振動吸収ゴム体を、基礎の上に配置して動水圧を低減した水槽が開示されている。
【０００５】
発明者らは、タンクのバルジングモード（以下、省略してバルジングと言う）によって発生する動水圧を低減するための制震部材と、これを備えたタンクを発明して特許出願を行った（特許文献６）。特許文献６のタンクは、上側金属板と下側金属板との間に平板状のゴム板を挟んだ制震部材を備えている。特許文献６の制震部材は、タンク本体の底面の下側に互いに間隔をあけて配置されて、タンクの底面と側面との接合部分の少なくとも一部を支持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１７２０９２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８７０１９号公報
【特許文献３】特開平９−１８３４８８号公報
【特許文献４】特開平９−１１１８２１号公報
【特許文献５】特開平１０−３５７８６号公報
【特許文献６】特願２０１７−３９２７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献６記載のタンクは、独自の制震部材の上にタンク本体を配置したことで、動水圧の低減効果が得られている。しかしながら、特許文献６記載の制震部材を既存の従来型タンクに取り付けるには、制震部材を挿入するためにタンクの底面をジャッキアップする必要がある。タンクをジャッキアップする場合、タンクの変形や破損を防止するために、多くの場合、貯蔵している水を抜き取る作業が必要となる。また、タンクを部分的に持ち上げられない場合には、タンクの底面全体を多数のジャッキで持ち上げる必要がある。これらのジャッキアップ作業は、作業量に応じて時間と費用が増大する。そこで、ジャッキによる作業を低減し、より少ない費用と作業時間で、タンクの動水圧の低減効果を得るための技術が求められていた。
【０００８】
また、バルジングによって発生する動水圧を制震部材によって低減する場合、一次固有周期を長周期化しすぎると、スロッジングが助長される恐れがある。このため、固有周期の過度の長周期化を防止できる制震部材の構成が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、既に設置したタンクに制震部材を取り付ける場合の作業が容易であり、同時に、バルジングとスロッジングによる動水圧を有効に低減できる技術の提供を解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、制震部材とタンク本体とを備えたタンクに関する。本発明のタンクは、タンク本体と、基礎と、制震部材と、補強部材とを備えている。タンク本体は、
矩形状の平板からなる底面と、底面に対して垂直に接合されている側面と、側面の上端部に配置されている上面とを備えている。基礎は、地盤上に立ち上がり部を備えており、タンク本体をこの立ち上がり部で支持している。制震部材は、基礎上のタンク本体の外周に近接した位置に、互いに間隔を開けて複数配置される。制震部材は、上面を構成する上側金属板と下面を構成する下側金属板とからなる一対の金属板と、この上側金属板と下側金属板との間に設置される平板状のゴム板とが互いに接着されて構成されている。補強部材は、制震部材を、タンク本体及び基礎に固定する。本発明のタンクは、制震部材の部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、タンクが貯水タンクであり、タンクのバルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下であり、制震部材がバルジング固有振動数における水圧を低減することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明のタンクは、タンク本体の底面と基礎の上面との間に配置されている受台と、基礎の立ち上がり部の上面及び側面を少なくとも部分的に覆っており前記立ち上がり部に固定されている金属製の基礎カバーと、をさらに備えている。また補強部材は、受台の側面に溶接固定されており、且つ補強部材と制震部材と基礎カバーと基礎とがボルト固定されていることによって、補強部材を介してタンク本体及び基礎に制震部材が固定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明はまた、タンクに制震部材を取り付ける方法を提供する。請求項４記載の発明は、立ち上がり部を備えた基礎の上に受台が配置され、受台の上にタンク本体が設置されているタンクに、制震部材を取り付ける方法であって、
受台を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の高さでジャッキアップする工程と、
基礎の立ち上がり部と受台との間に、基礎カバーを配置する工程と、
基礎カバーを立ち上がり部に固定する工程と、
基礎カバー上の受台の外周部に沿った位置に、制震部材を配置する工程と、
受台に補強部材を固定する工程と、
補強部材と制震部材と基礎カバーとをボルト固定する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明はさらに、バルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の貯水タンクに取り付ける制震装置を提供する。請求項５記載の制震装置は、上面を構成する上側金属板と下面を構成する下側金属板とからなる一対の金属板と、上側金属板と下側金属板との間に設置される平板状のゴム板とが互いに接着されている制震部材であって、補強部材に取り付けるための一以上の取り付け部を備えており、制震部材の部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍであり、２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の振動数帯における貯水タンクの水圧を低減する制震部材と、貯水タンクに固定するタンク側固定部と、制震部材を前記貯水タンクの基礎にボルト固定する制震部材側固定部とを備えている補強部材と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のタンクは、制震部材の部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下である。従来の免震装置と比較して、部材厚が非常に薄く形成されている。特に、金属板と金属板の間に配置されたゴム板の板厚が薄くなっていることで、タンクの固有周期の過度の長周期化を引き起こさない。この結果、バルジングによる動水圧の低減効果を維持しつつ、従来の防振ゴムで構成された制震部材によるタンクの固有周期の長周期化とそれによるスロッシングの助長という、好ましくない影響が未然に防止される。
【００１６】
本発明のタンクは、制震部材が、タンク本体の底面の下ではなく、基礎の上のタンク本体の外周に近接した位置に配置される。制震部材をタンク底面の下に配置する場合と比較すると、タンク本体を設置した後であっても容易に取り付けることができる。
【００１７】
本発明のタンクは、タンク本体と基礎との間に基礎カバーを配置し、基礎カバーに直接または間接的に制震部材を固定することができる。タンク本体は、基礎カバーを挿入するための高さだけジャッキアップすれば良く、タンク本体のジャッキアップの量をさらに低減することができる。
【００１８】
本発明のタンクの制震装置は、バルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の貯水タンクに取り付けることで、バルジングとスロッシングの両方に由来する動水圧を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例１のタンクを示す斜視図である。
【図２】図２は、タンクの制震部材固定箇所の部分拡大図である。
【図３】図３は、タンクの制震部材固定箇所の部分断面図である。
【図４】図４は、実施例３のタンク本体の底面に対する制震部材とすべり支承の配置を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施例１のタンクに制震部材を取り付ける方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例１のタンク及び比較例のタンクを定常波加振した時の入力振動数と応答水圧の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例２のタンク及び比較例のタンクを定常波加振した時の入力振動数と応答水圧の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例３のタンクに制震部材およびすべり支承を取り付ける方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、ゴム板の板厚と水圧減少率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、コンクリート製の基礎の上に、金属製の略立方体形状のタンク本体を設置したタンクについて、特に好適な発明の実施の形態を列記する。
（形態１）タンク本体の底面は略正方形であり、底面の各辺に沿って４つの側面が垂直に配置されている。側面および上面は、略正方形の平板の中央に、外側に凸である球面状の凸部が設けられた側面部材を複数溶接して構成されている。
（形態２）コンクリート製の基礎は、地表から一定の高さを有するように形成された立ち上がり部を備えている。立ち上がり部は、タンク本体の底面の外周を支持する外周支持部と、外周支持部の一組の辺と平行となるよう均等な間隔で形成されており、タンク本体の中心部に近い位置を支持する内側支持部とで構成されている。
（形態３）立ち上がり部の上面とタンク本体の底面との間に、受台が配置される。基礎の外周支持部上には、溝形鋼またはＨ形鋼 で形成された受台が、開口部をタンクの外側に向けるように配置される。
（形態４）基礎の内側支持部と直交するように、溝形鋼またはＨ形鋼で形成された受台が配置される。
（形態５）タンク本体は、受台を介して基礎に支持される。受台の上面とタンク本体の底面とは、ボルト止めまたは溶接で固定され、受台は基礎にアンカーボルトで固定される。
（形態６）タンク本体の底面の各頂点、またはタンク本体の底面各辺の所定の位置に近接して、制震部材が配置される。基礎の外周支持部の制震部材が載置される位置に、金属製の基礎カバーが配置される。基礎カバーは、外周支持部の上面と側面の一部を覆っている。
（形態７）制震部材は、略長方形の２枚の金属板の間に、ゴム板が挟まれて成り、制震部材全体の高さである部材厚が２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下となるように構成されている。制震部材のゴム板は、押圧されて変形した場合でも金属板の外側にはみ出すことがない。制震部材は、基礎カバー上の受台に接する位置に載置される。
（形態８）制震部材としてゴム板に求められる特性は、主に、１）タンクを垂直方向に支持する特性、２）荷重を受けたとき、柔軟に変位した後、元の形状に復元する特性、３）振動の減衰特性、の３つである。これらの特性を満たして十分な制震効果の得られるゴム板は、圧縮永久歪が２０％以下、引張り強さが５〜１４Ｎ／ｍｍ２、静的せん断弾性率が０．２〜０．５Ｎ／ｍｍ２  程度の物性値を有する。
（形態９）補強部材は金属製であり、制震部材を基礎に固定する基礎固定部と、受台に溶接される受台固定部とを備えている。補強部材の基礎固定部は制震部材の上側金属板上に載置され、補強部材の基礎固定部と、制震部材と、基礎カバーとが、これらを貫通する複数のボルトによって固定されていることで、制震部材が基礎に固定される。補強部材の受台固定部が、受台の内側側面に溶接されていることで、制震部材は、タンク本体に固定される。
（形態１０）基礎の内側支持部とＨ型鋼で構成された受台との間に、樹脂で形成されたすべり支承が配置される。
【００２１】
（実施例１）
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施例１のタンク１の構成と作用について詳細に説明する。図１に、本実施例のタンク１の斜視図を示す。タンク１は、基礎１５と、タンク本体１１と、受台２０と、制震部材２１と、補強部材３１とを備えている。本実施例のタンク本体１１は、基礎１５の上に固定された受台２０の上に設置される。
【００２２】
基礎１５は、コンクリートで形成されており、一般に下駄基礎といわれる地表から一定の高さを有する立ち上がり部が設けられている。立ち上がり部は、タンク本体１１の底面１２の外周を支持する外周支持部１６と、外周支持部１６の奥行き方向の辺と平行に、均等な間隔に配置されている内側支持部１７とで構成されている。尚、以下において、奥行き方向とは、図中の矢印Ａで示された方向である。また、幅方向とは、水平面内で図中の矢印Ａに対して直交する方向である。
【００２３】
外周支持部１６上には、溝形鋼 で形成された受台２０が、開口部をタンクの外側に向けるように配置される。内側支持部１７上には、内側支持部１７と直交する方向に、図示されない受台が配置される。内側支持部１７上に配置する受台は、Ｈ型鋼または溝形鋼を用いることができる。タンク本体１１は、外周支持部１６上の受台２０及び図示されない内側支持部上の受台を介して基礎１５に支持される。受台２０の上面とタンク本体１１の底面とは、ボルト止めまたは溶接で固定され、受台２０は基礎１５に図示しないアンカーボルトで固定されている。
【００２４】
本実施例のタンク本体１１は、略正方形の底面１２と、底面１２の各辺に沿って接合されて底面１２から垂直に延在する４つの略正方形の側面１３と、側面１３の上端部に配置されて屋根として機能する上面１４とを備えている。タンク本体１１は、幅３０００ｍｍ、奥行き３０００ｍｍ、高さ方向３０００ｍｍの略立方体形状である。タンク本体１１の側面１３および上面１４は、略正方形のパネルを水平方向に３枚、高さ方向に３列ずつ溶接して形成されている。パネルは、中央に外側に向かって凸である球面状の凸部が設けられたＳＵＳ３０４製の鋼板である。側面１３および上面１４が、球面状の凸部を備えた複数のパネルを溶接することによって形成されていることで、側面１３を単に平面で形成した場合と比較してタンク本体１１の歪みを低減すると共に剛性を高くすることができ、結果として荷重に対する変形量が小さくなっている。
【００２５】
図２に、タンク１に制震部材２１を固定した箇所の部分拡大図を示し、図３に、制震部材２１を固定した箇所の縦断面図を示す。
【００２６】
本実施例では、制震部材２１が基礎１５の外周支持部１６上に間隔をあけて配置される。制震部材２１が配置される位置は、タンク本体１１の底面１２の各頂点の近傍に２個ずつの合計８箇所である。
【００２７】
制震部材２１が配置される外周支持部１６上に、金属製の基礎カバー１８が配置される。基礎カバー１８は、外周支持部１６の上面と内側側面と外側側面の一部を覆っており、アンカーボルト１９で外周支持部１６に固定される。また、基礎カバー１８には、制震部材２１と補強部材３１とを位置決め固定するためのねじ山を有するボルト穴が設けられている。
【００２８】
制震部材２１は、上側金属板２２と下側金属板２３とからなる一対の金属板２２，２３と、この金属板の間に設置される平板状のゴム板２４とで構成される。本実施例において、下側金属板２３は、幅方向３００ｍｍ、奥行き方向９５ｍｍ、厚さ１５ｍｍの鋼板であり、制震部材２１の下面を構成する。上側金属板２２は、幅方向２７０ｍｍ、奥行き方向９５ｍｍ、厚さ１０ｍｍの鋼板であり、制震部材２１の上面を構成する。上側金属板２２と下側金属板２３との間に設置される平板状のゴム板２４は、幅方向２６０ｍｍ、奥行き方向８５ｍｍ、厚さ１０ｍｍの高減衰ゴムで構成されている。ゴム板２４と一対の金属板２２，２３は、幅方向、奥行き方向とも中心線で位置合わせをして接着しており、ゴム板２４の端辺の位置は、下側金属板２３および上側金属板２２の外周から５ｍｍ以上内側に位置するように設置されている。金属板２２，２３に挟まれたゴム板２４が、金属板２２，２３の内側に常時収容されて振動時に外側へはみださないことで、ゴム板２４の過剰な変形が抑制され、ゴム板２４は好ましい均一な撓み量で変形する。
【００２９】
制震部材２１全体の高さである部材厚が３５ｍｍであり、特に、ゴム板の板厚が１０ｍｍと従来よりも薄いことで、タンク１の固有周期の過度の長周期化を引き起こさない。この結果、バルジングによる動水圧の低減効果を維持しつつ、スロッシングの助長という、好ましくない影響が未然に防止されている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、制震部材２１は、基礎１５の外周支持部１６上で、受台２０の外周に接するように配置されており、上側金属板２２の上に、補強部材３１が配置される。制震部材２１には、以下に詳細に説明する補強部材３１によって基礎１５又は基礎カバー１８に固定するための、ボルト孔が複数設けられている。
【００３１】
本実施例の補強部材３１は鋼材で形成されている。補強部材３１は、基礎固定部３２と受台固定部３３とを備えている。基礎固定部３２は、ほぼ平板上で、複数のボルト孔が設けられている。基礎固定部３２と、制震部材２１と、基礎カバー１８とは、これらを貫通するボルト２６によって位置決めされ、固定される。受台固定部３３は、基礎固定部３２に対してほぼ垂直に接続されている複数の平板であり、受台２０の外側側面に接する箇所が受台２０に溶接されることによって、制震部材２１を受台２０に固定する。
【００３２】
補強部材３１の基礎固定部３２と、制震部材２１と、基礎カバー１８とが、これらを貫通する同一のボルト２６によって固定されており、且つ基礎カバー１８が基礎１５の外周支持部１６にアンカーボルト１９で固定されていることで、制震部材２１は、基礎１５の外周支持部１６に固定されることになる。また、補強部材３１の受台固定部３３が、受台２０の内側側面に溶接固定されており、且つ受台２０とタンク本体１１とが固定されていることで、制震部材２１は、補強部材３１と受台２０を介して、タンク本体１１に固定される。
【００３３】
図５に、基礎１５の上に受台２０及びタンク本体１１がすでに設置されたタンク１に、制震部材２１を取り付ける方法の一例を、フローチャートで示す。
【００３４】
制震部材２１の取り付けは、受台２０を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の高さでジャッキアップする工程から始まる（ステップＳ１）。ジャッキアップする高さは、基礎カバー１８を受台２０と基礎１５の外周支持部１６との間に挿入できる高さであれば良く、基礎カバー１８の板厚と外周支持部１６の周囲の作業空間を考慮して、５ｍｍから２０ｍｍまでの高さが選択される。
【００３５】
受台２０のジャッキアップ完了後、受台２０と基礎１５の外周支持部１６との間に基礎カバー１８を挿入し、外周支持部１６の上面、内側側面、及び外側側面の一部を覆うように位置決めを行う（ステップＳ２）。基礎カバー１８は、予め折り曲げ加工が施されていても、平板状の基礎カバー１８を挿入後に外周支持部１６に沿って折り曲げ加工を施しても良い。また、基礎カバー１８を構成するＬ字型の板と平板とを予め用意しておき、受台２０に配置した後で溶接しても良い。基礎カバー１８はアンカーボルト等で外周支持部１６に固定される。基礎カバー１８の固定の工程は、位置決めに引き続き行うことができるが、制震部材や補強部材を配置した後、もしくはジャッキダウンが完了した後に行ってもよい。
【００３６】
基礎カバー１８上の、受台２０の外周部に接する位置に、制震部材２１を配置し（ステップＳ３）、さらに、制震部材２１の上側金属板２２上に、補強部材３１の基礎固定部３２を配置する（ステップＳ４）。補強部材３１と、制震部材２１と、基礎カバー１８とをボルトとナットを用いて固定する（ステップＳ５）。これにより、補強部材３１と制震部材２１とが、基礎１５に固定される。また、補強部材３１の受台固定部３３を、受台２０の外側側面に溶接することで、補強部材３１は受台２０に固定される。補強部材３１の固定の工程は、受台２０への固定と基礎カバー１８への固定のどちらを先に行っても良く、作業の効率と位置決めの精度を考慮して、随時変更が可能である。
【００３７】
図６に、本実施例のタンク１の振動試験の結果を示す。振動試験では、タンク本体１１に、水深２７００ｍｍとなるように貯水した状態で、入力振動数を２Ｈｚから６Ｈｚまで変化させた場合の、応答水圧を測定した。縦軸に示した応答水圧Ｐ／Ｆとは、各振動数における加振力で、測定された動水圧を除した値である。
【００３８】
図６では、実施例のタンク１の応答水圧Ｐ／Ｆを、「制震」の結果として破線で示している。基準値として、タンク１から制震部材２１と補強部材３１を除去してタンク本体１１のみに対して同一条件で振動試験を行った結果を「非制震」の結果として実線で示している。「非制震」の振動試験の結果から、本実施例のタンク１のバルジング固有振動数が４．３Ｈｚであることが示されている。
【００３９】
図６に示したとおり、本実施例のタンク１の応答水圧Ｐ／Ｆの最大値は、制震部材２１のない非制震の場合の最大値から６６％低減されており、制震部材２１を用いた事による、動水圧応答の減衰効果は明らかである。
【００４０】
（実施例２）
本実施例のタンク本体は、幅１０００ｍｍ、奥行き１０００ｍｍ、高さ方向１０００ｍｍの略立方体形状である。本実施例のタンクはバルジング固有振動数が８．９Ｈｚ である。本実施例では、制震部材２１と補強部材３１とを底辺の頂点の近傍に各辺一箇所ずつ、均等な配置となるように合計４個適用し、その効果を検証した。実施例１と同様、タンク１から制震部材２１と補強部材３１とを除去して振動試験を行った結果を、「非制震」の基準値として図７に実線で示す。本実施例の振動試験の結果は、「制震」の結果として、破線で示している。本実施例のタンクの応答水圧Ｐ／Ｆの最大値は、制震部材２１のない非制震の場合の最大値から７０％低減されており、より固有振動数の高いタンクに対しても、制震部材２１を用いた事による、動水圧応答の減衰効果は明らかとなった。
【００４１】
（実施例３）
本実施例のタンク１は、制震部材２１の他に、すべり支承３４がタンクの内側支持部１７上に複数配置されている。図４に、タンク本体１１の底面１２に対する制震部材２１とすべり支承３４の配置の一例を模式的に示す。図４では、破線で、基礎１５の立ち上がり部を示している。樹脂で形成されたすべり支承３４は、基礎１５の内側支持部１７と受台とが交差する位置に配置されて、基礎１５からタンク本体１１に伝わる振動を低減する。本実施例のすべり支承は、フッ素樹脂で形成された平板であり、フッ素樹脂の厚みは５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。すべり支承を追加することで、より高い制震効果を得ることができる。図８に、本実施例のタンクに制震部材およびすべり支承を取り付ける方法を示すフローチャートである。ステップＳ３’で、ジャッキアップ後に制震部材２１を配置する工程と同時期に、すべり支承３４の配置を行うことができる。
【００４２】
（実施例４）
本発明の制震部材２１と補強部材３１とを備えた制震装置を、バルジング固有振動数が２Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の任意の貯水タンクに取り付けることで、実施例１のタンク１と同等の制震効果を得ることができる。本実施例の制震装置は、実施例１と同一の構成の制震部材２１と補強部材３１とを備えている。すなわち、制震部材２１は、上面を構成する上側金属板２２と下面を構成する下側金属板２３とからなる一対の金属板と、上側金属板２２と下側金属板２３との間に設置される平板状のゴム板２４とが互いに接着されており、部材厚が、２５ｍｍ以上４５ｍｍに構成されている。補強部材３１は、貯水タンクに固定するタンク側固定部３２と、制震部材を前記貯水タンクの基礎にボルト固定する制震部材側固定部３３とを備えている。
【００４３】
既存の貯水タンクの基礎とタンク本体の両方に、本実施例の補強部材をボルトまたは溶接によって固定できる場合には、タンク本体のジャッキアップとジャッキダウンが不要となり、本発明の制震装置の取り付け作業は一層容易となる。また、既存の貯水タンクが、その基礎に、本発明の補強部材を取り付ける手段を有していない場合は、タンク本体を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の高さでジャッキアップして、タンク本体と基礎との間に基礎カバーを配置することで、制震装置を取り付けることができる。
【００４４】
（制震部材を適用可能なタンクの固有振動数）
本発明の制震部材２１と補強部材３１との組み合わせは、金属製のタンクの他、たとえば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のタンクにも適用が可能である。剛性の小さい繊維強化プラスチック製の貯水タンクの固有振動数は、約２Ｈｚのものが知られているが、このようなタンクに対しても、本発明の制震部材２１と補強部材３１を配置して制震効果を得ることができる。また、実施例と同じＳＵＳ材で構成された、より大型のタンクの場合、固有振動数は１０Ｈｚのものが知られているが、このようなタンクに対しても、本発明の制震部材２１と補強部材３１を配置して制震効果を得ることができる。
【００４５】
（制震部材の板厚）
制震部材２１のゴム板の板厚は、タンクの重量と固有振動数を考慮して、高減衰ゴムを用いた場合であっても１０ｍｍ〜１５ｍｍの板厚を有することが好ましい。また、スロッシングを助長しないために、１５ｍｍ以下とすることが好ましい。図９に、高減衰ゴムの板厚と、水圧減少率との関係を示す。
【００４６】
以上、実施例において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば実施例では、制震部材と補強部材の組み合わせを８個又は１６個配置した例について説明したが、これらの数と配置は、タンクの材料と大きさ、貯蔵する液体の量によって適宜変更が可能である。小型のタンクであれば、対向する一組の底辺に１個ずつ、合計２個のみ配置して十分な制震効果を得ることができる。
【００４７】
また、受台の断面形状や補強部材の形状は、必要とされる作用効果が得られる範囲で、適宜変更が可能である。制震部材の金属板とゴム板の材料についても、その厚さと形状は、タンク本体の特性等に応じて適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１…タンク
１１…タンク本体
１２…底面
１３…側面
１４…上面
１５…基礎
１６…外周支持部（立ち上がり部）
１７…内側支持部（立ち上がり部）
１８…基礎カバー
１９…アンカーボルト
２０…受台
２１…制震部材
２２…上側金属板
２３…下側金属板
２４…ゴム板
２６…ボルト
３１…補強部材
３２…基礎固定部
３３…受台固定部
３４…すべり支承
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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