(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底版と、底版上に設けられた筒状の壁体とを含む構造物であって、
前記壁体に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、
前記底版において、前記壁体から外側の範囲にある外側部分は、前記壁体から内側の範囲にある内側部分よりも厚く形成されており、前記外側部分の上面が前記内側部分よりも高い位置にあり、
前記壁体において、前記外側部分の上面から上の所定範囲が、その上方に比べ外側に拡幅しており、
前記外側に拡幅した拡幅部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、
当該緊張材の下端が、前記外側部分の上面に当たる高さで定着されることを特徴とする構造物。
【請求項２】
底版と、底版上に設けられた筒状の壁体とを含む構造物であって、
前記壁体に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、
前記底版において、前記壁体から外側の範囲にある外側部分は、前記壁体から内側の範囲にある内側部分よりも厚く形成されており、前記外側部分の上面が前記内側部分よりも高い位置にあり、
前記外側部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられることを特徴とする構造物。
【請求項３】
前記外側部分の外側面は、前記外側部分の全高さに渡って同一面として構成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の構造物。
【請求項４】
前記周方向の緊張材は、前記壁体において、前記外側部分の上面から下の範囲を避けて設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の構造物。
【請求項５】
前記外側部分において、前記内側部分の上面より上の範囲に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底版と筒状の壁体とを含む構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
LNG（液化天然ガス）、LPG（液化石油ガス）などの液体を貯留する設備として、PC（プレストレストコンクリート）タンクが用いられることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、PCタンクとして、LNGを貯留するLNGタンク１００の例を示したものである。LNGタンク１００は、地盤７中の杭４で支持された底版５上に防液堤２を固定して設け、その内側に鋼板等による内槽３ａと外槽３ｂを設けたものである。LNGは内槽３ａにて貯留し、内槽３ａと外槽３ｂの間に断熱材を配置して保冷を行う。
【０００４】
防液堤２は、内槽３ａが破損してLNGが漏液した場合にLNGの外部への液漏れを防ぐために設けられる筒状の壁体であり、通常円筒状である。防液堤２は漏液時のLNGの液圧に耐え得る構造とする必要があり、そのため周方向の緊張材等（不図示）によるプレストレスが導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2006-083572号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
防液堤２に周方向のプレストレスを導入することで液圧に抵抗できるが、防液堤２は、常時はタンク内部から液圧がかかっていない状態にある。このため、防液堤２の底部では、周方向のプレストレスによる鉛直面内の曲げモーメントが内側方向に加わり、ひび割れ等の原因となる恐れがある。
【０００７】
これを抑制するため、図５に示すように防液堤２の底部をその上方に比べ外側に拡幅した構造とすることがある。この拡幅部分に縦方向の緊張材１３を別に設けて追加のプレストレスを導入することで、防液堤２の底部を補強し、周方向の緊張材１１によるプレストレスに伴うひび割れ等を抑制できる。
【０００８】
しかしながら、このような補強方法はコストがかかり、工期が長期化する原因にもなっており、効率化が求められていた。
【０００９】
本発明は、効率良く構築できるタンク等の構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した課題を解決するための第１の発明は、底版と、底版上に設けられた筒状の壁体とを含む構造物であって、前記壁体に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、前記底版において、前記壁体から外側の範囲にある外側部分は、前記壁体から内側の範囲にある内側部分よりも厚く形成されており、前記外側部分の上面が前記内側部分よりも高い位置にあり、前記壁体において、前記外側部分の上面から上の所定範囲が、その上方に比べ外側に拡幅しており、前記外側に拡幅した拡幅部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、当該緊張材の下端が、前記外側部分の上面に当たる高さで定着されることを特徴とする構造物である。
また第２の発明は、底版と、底版上に設けられた筒状の壁体とを含む構造物であって、前記壁体に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、前記底版において、前記壁体から外側の範囲にある外側部分は、前記壁体から内側の範囲にある内側部分よりも厚く形成されており、前記外側部分の上面が前記内側部分よりも高い位置にあり、前記外側部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられることを特徴とする構造物である。
【００１１】
本発明では、底版の外側部分を増厚し、これにより壁体底部で生じる液圧に抵抗させることができる。その結果、壁体底部の周方向のプレストレスを省略あるいは低減できるので、前記したような壁体底部の補強も不要あるいは簡易となり、施工が効率化される。
【００１２】
前記外側部分の外側面は、前記外側部分の全高さに渡って同一面として構成されることが望ましい。
このように、底版の外側部分の外側面は面一となり段差がない連続面となるので、壁体を拡幅するのに比べて施工が容易である。
【００１３】
前記周方向の緊張材は、前記壁体において、前記外側部分の上面から下の範囲を避けて設けられる。
前記したように、本発明では壁体底部の周方向のプレストレスを省略することが可能であり、緊張材の配置も省略できる。
【００１４】
前記外側部分において、前記内側部分の上面より上の範囲に周方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられることが望ましい。
これにより、壁体底部で生じる液圧に対する抵抗力をさらに高めることができる。
【００１５】
第２の発明では、前記外側部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられることにより、底版の外側部分を補強し、壁体の周方向の緊張材によって加わる内側方向の曲げモーメントに伴うひび割れ等を抑制することができる。
【００１６】
第１の発明では、前記壁体において、前記外側部分の上面から上の所定範囲が、その上方に比べ外側に拡幅しており、前記外側に拡幅した拡幅部分に縦方向の緊張材が配置され、当該緊張材によってプレストレスが加えられ、当該緊張材の下端が、前記外側部分の上面に当たる高さで定着されることにより、壁体において、底版の外側部分の上面から上の所定範囲を補強し、壁体の周方向の緊張材によって加わる内側方向の曲げモーメントに伴うひび割れ等を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、効率良く構築できるタンク等の構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】防液堤２ａの底部近傍を示す図
【図２】防液堤２ａの構築手順を示す図
【図３】防液堤２ａや底版５ａの外側部分５１の補強の例を示す図
【図４】LNGタンク１００を示す図
【図５】防液堤２の底部近傍を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
[第１の実施形態]
（１．防液堤２ａと底版５ａ）
図１は本発明の第１の実施形態に係る防液堤２ａと底版５ａを示す図であり、防液堤２ａの底部近傍を示す図である。防液堤２ａ、底版５ａは図４で説明したLNGタンク（構造物）の防液堤、底版であり、これら以外のLNGタンクの構成は図４で説明したものと同様とする。
【００２１】
底版５ａはコンクリート製の板状部材であり、図４の例と同様、地盤中の杭（不図示）によって支持される。防液堤２ａは底版５ａ上に固定して設けられるコンクリート製の筒状の壁体であり、例えば略円筒状である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態では底版５ａの厚みが一定でなく、防液堤２ａから外側の範囲にある外側部分５１が、防液堤２ａの設置部分５０および防液堤２ａから内側の範囲にある内側部分５２に比べて厚く形成されている。なお、内側とはタンク中心側をいうものとし、外側とはその逆をいうものとする。
【００２３】
これにより、底版５ａの外側部分５１と内側部分５２とで底版５ａの天端レベルを段違いにし、外側部分５１の上面が内側部分５２の上面よりも高い位置となるようにする。これらの上面の高さの差は、防液堤２ａの底部２１の範囲に対応している。
【００２４】
本実施形態では、この底版５ａの外側部分５１で、LNGの漏液時に防液堤２ａの底部２１に生じる液圧Ｐに抵抗させることができる。
【００２５】
防液堤２ａの内部には前記した周方向の緊張材１１が配置されるが、底版５ａの外側部分５１で液圧Ｐに抵抗させる結果、前記の図５と比較して、防液堤２ａの底部２１の周方向の緊張材１１を省略することができる。即ち、緊張材１１は、防液堤２ａの底部２１（外側部分５１の上面から下の範囲）を避け、それより上方の部分２２で設けられる。
【００２６】
底版５ａおよび防液堤２ａの構築方法は特に限定されないが、例えば、図２（ａ）の実線で示すように底版５ａを構築した後、点線で示す防液堤２ａを構築する。外側部分５１の外側面５３は面一、即ち外側部分５１の全高さに渡って同一面として構成されるので、図５の例のように防液堤２を拡幅するのに比べて施工も容易である。
【００２７】
これ以外にも、図２（ｂ）の左図の実線で示すように、内側部分５２および防液堤２ａの設置部分５０の上面の高さまで底版５ａを構築した後、点線で示すように外側部分５１の残りの高さの部分と防液堤２ａの底部２１を構築し、その後、図２（ｂ）の右図の点線で示す防液堤２ａの底部２１から上の部分２２を構築することも可能である。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、底版５ａの外側部分５１を増厚し、これにより防液堤２ａの底部２１で生じる液圧に抵抗させることができる。その結果、防液堤２の底部２１の周方向のプレストレスを省略あるいは低減できるので、前記したような防液堤２ａの底部２１の補強も不要あるいは簡易となり、施工が効率化される。
【００２９】
さらに、本実施形態では底版５ａの外側部分５１の外側面５３が面一となり段差がない連続面となるので、図５の例のように防液堤２を拡幅するのに比べて施工が容易である。また、本実施形態では上記のように防液堤２ａの底部２１の周方向のプレストレスを省略できるので、防液堤２ａの底部２１では緊張材１１の配置も不要である。
【００３０】
しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば、本実施形態ではLNGタンクの防液堤２ａや底版５ａの例を示したが、本発明の適用範囲はLNGタンクの防液堤や底版に限らず、LPGタンクの防液堤や底版でも適用可能であり、その他、底版と筒状の壁体を含む各種の構造物に適用することが可能である。
【００３１】
以下、本発明の別の例について第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点について説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。
【００３２】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、防液堤２ａや底版５ａにて追加の補強を行う例である。また、以下説明する例は必要に応じて互いに組み合わせて用いることが可能である。
【００３３】
図３（ａ）は、底版５ａの外側部分５１において、内側部分５２の上面より上の範囲に周方向の緊張材１４を配置し、この緊張材１４により周方向のプレストレスを加える例である。これにより、防液堤２ａの底部２１で生じる液圧に対する抵抗力をさらに高めることができる。
【００３４】
なお、防液堤２ａの底部２１で生じる液圧に対しては前記したように外側部分５１で抵抗できるので、上記の緊張材１４によるプレストレスの量は、図５のケースで防液堤の底部に加える周方向のプレストレスに比べて小さなものでよい。
【００３５】
図３（ｂ）は、底版５ａの外側部分５１に縦方向の緊張材１５を配置し、この緊張材１５により縦方向のプレストレスを加える例である。
【００３６】
これにより、底版５ａの外側部分５１を補強し、防液堤２ａの周方向の緊張材１１によって加わる内側方向の曲げモーメントに伴うひび割れ等を抑制することができる。なお、図の例では、緊張材１５の下端が内側部分５２の上面より下の位置で定着され、当該上面の高さでひび割れが生じるのを防止している。また、防液堤２ａの底部２１では周方向のプレストレスを省略するので、緊張材１５による補強用のプレストレスの量はそれほど大きくなくてよい。
【００３７】
図３（ｃ）は、防液堤２ａにおいて、底版５ａの外側部分５１の上面から上の所定範囲２２ａを、その上方の範囲２２ｂに対して外側に拡幅させ、この拡幅部分２２１に縦方向の緊張材１６を配置し、緊張材１６により縦方向のプレストレスを加える例である。
【００３８】
これにより、防液堤２ａの上記所定範囲２２ａを補強し、防液堤２ａの周方向の緊張材１１によって加わる内側方向の曲げモーメントに伴うひび割れ等を抑制することができる。防液堤２ａの底部２１で生じる液圧に比べ、上記所定範囲２２ａで生じる液圧は小さいので、この所定範囲２２ａの緊張材１１による周方向のプレストレスの量は比較的小さい。結果、図５のケースに比べ、防液堤２ａを大きく拡幅させる必要はなく、緊張材１６によるプレストレスの量も比較的小さなものでよい。
【００３９】
以上、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４０】
１００；LNGタンク
２、２ａ；防液堤
３ａ；内槽
３ｂ；外槽
４；杭
５、５ａ；底版
７；地盤
１１、１３、１４、１５、１６；緊張材
２１；底部
２２；部分
５０；設置部分
５１；内側部分
５２；外側部分
【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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