(57)【要約】【課題】劣化した既設のＰＣ鋼線を新たな修復用のＰＣ鋼線に置換させ、所期の強度を復元できるＰＣタンクの修復工法を提供し、特に複数に修復領域に区分して順次置換作業を行うことで側壁部に過大な負荷を与えることが無く、稼働中で側壁部に貯蔵液体による内圧が作用している状態でも修復が可能であり、ＰＣタンクを休眠させる経済的な損失を無くすと共に、更に長期間の使用を可能にすることを主たる目的している。【解決手段】ＰＣタンク１の側壁部３に対し、高さ方向を所定幅で区分した複数の修復区域８を設定し、各修復区域８毎に既設のＰＣ鋼線６を局部的に定着して切断及び撤去して修復用のＰＣ鋼線１４と置換させると共に、置換した修復用のＰＣ鋼線１４を埋設する態様で側壁部３の外周に修復用の保護被覆層１８を設けるＰＣタンクの修復工法である。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣタンクの側壁部に対し、高さ方向を所定幅で区分した複数の修復区域を設定し、各修復区域毎に既設のＰＣ鋼線を局部的に定着して切断及び撤去を行い、修復用のＰＣ鋼線と置換させることを特徴としたＰＣタンクの修復工法。
【請求項２】
前記修復用のＰＣ鋼線を埋設する態様で、側壁部の外周に修復用の保護被覆層を設ける請求項１に記載したＰＣタンクの修復工法。
【請求項３】
前記修復作業は、修復区域における内圧を外部からのプレストレスより下げた状態で、上下に隣接する各修復区域に対して上方から下方へ順次施工する請求項１又は２に記載したＰＣタンクの修復工法。
【請求項４】
前記修復用のＰＣ鋼線は、シースで被覆されたＰＣ鋼線を用いる請求項１〜３のいずれかに記載したＰＣタンクの修復工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートタンクの側壁外周に沿ってＰＣ鋼線などの緊張部材を巻き付けてプレストレスをかけた巻き付け式のプレストレスコンクリートタンク（以下、ＰＣタンクと言う）の修復工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＰＣタンクは、水や石油或いは低温液化ガスなどの貯蔵用として使用されているが、側壁にプレストレスを付与しているＰＣ鋼線が長期間使用中に腐食などで劣化し、ＰＣ鋼線の有効断面積が減少する。
【０００３】
これにより、水などの貯蔵流体による内圧に対抗してコンクリート側壁に付与しているプレストレスが次第に低下し、そのまま放置しておくと腐食が更に進行し、ＰＣ鋼線が破断して内部からの流体圧でＰＣタンクに亀裂を生ずるなどの重大事に至るので、早めに修復工事をすることが必要である。
【０００４】
その際における修復工事は、ＰＣタンク内に貯蔵液体がない空の状態ならば、内圧が作用しないので各種の工法を用いて比較的容易に修復が可能であるが、液体を貯蔵した稼働中のＰＣタンクの側壁には内圧による応力が発生し、在来工法では修復が困難であり、かと言って修復工事のために稼働中のＰＣタンクを一旦空にして休眠させるのは経済的な損失が大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、腐食などで劣化した既設のＰＣ鋼線を新たな修復用のＰＣ鋼線に置換させ、所期の強度を復元できるＰＣタンクの修復工法を提供し、特に複数の修復領域に区分して順次置換作業を行うことによって、側壁部に過大な負荷を与えることが無く、また稼働中で側壁部に貯蔵液体による内圧が作用している状態でも修復が可能であり、ＰＣタンクを休眠させる経済的な損失を無くすと共に、更に長期間の使用を可能にすることを主たる目的している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＰＣタンクの修復工法は、ＰＣタンクの側壁部に対し、高さ方向を所定幅で区分した複数の修復区域を設定し、各修復区域毎に既設のＰＣ鋼線を局部的に定着して切断及び撤去を行い、修復用のＰＣ鋼線と置換させるようにしている。
【０００７】
この修復工法では、劣化した既設のＰＣ鋼線を修復用のＰＣ鋼線と置換することにより、当初のプレストレスが復元されて更に長期間の使用が可能になると共に、側壁部を複数の修復区域に区分して各修復区域毎に修復作業を行うので、特に既設のＰＣ鋼線を切断及び撤去した際に貯蔵液体による内圧で側壁部が過大な負荷を受けることがなく、側壁部を損傷させる恐れがない。
【０００８】
前記ＰＣタンクの修復工法において、前記修復用のＰＣ鋼線を埋設する態様で、側壁部の外周に修復用の保護被覆層を設ける形態を採ることができる。
【０００９】
修復したＰＣタンクの側壁部は、修復用のＰＣ鋼線が露出したままの状態にする形態を採ることも可能ではあるが、見栄えが良くないことや、露出したＰＣ鋼線の劣化で耐久寿命を損なう恐れもあるので、ＰＣ鋼線を含む側壁部の外周に保護被覆層を設けることが望ましい。
【００１０】
前記ＰＣタンクの修復工法における修復作業は、修復区域における内圧を外部からのプレストレスより下げた状態で、上下に隣接する各修復区域に対して上方から下方へ順次施工するようにした形態を採ることができる。
【００１１】
この修復工法では、側壁部に貯蔵液体による内圧が作用している稼働中でも、側壁部が過大な負荷を受けることがなくより安全に修復作業を行うことができると共に、ＰＣタンクを休眠させる経済的な損失を無くすことができるが、必要に応じてＰＣタンクの貯蔵流体の液面を低レベルにして実施しても良い。
【００１２】
前記ＰＣタンクの修復工法における前記修復用のＰＣ鋼線には、シースで被覆されたＰＣ鋼線を用いる形態を採ることができる。
【００１３】
この修復工法では、裸鋼線による既設のＰＣ鋼線をシースで被覆されたアンボンド又はアフターボンドなどによるＰＣ鋼線に置換することによって防錆性能及び引張力が向上するので、複数段に設けた既設のＰＣ鋼線を１本のＰＣ鋼線に置換することが可能となり、修復作業を容易にすることができると共に、耐久性も向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＰＣタンクの修復工法を、その好適な実施形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明するが、図１は、本発明が実施対象とするＰＣタンクの要部縦断面図、図２は、本発明工法の施工工程の説明図、図３〜８は各工程の詳細説明図、図９は、本発明工法に用いる緊張定着部の説明図、を示す。
【００１５】
図１で示すように、ＰＣタンク１は底版部２と側壁部３及び天井部４で円筒状容器を形成し、貯蔵流体の内圧に対抗するプレストレスを付与するために、側壁部３の外周面には螺旋状にＰＣ鋼線６を巻装し、ＰＣ鋼線６にはモルタルの吹付けなどによる保護被覆層７が施されている。
【００１６】
ＰＣタンク１は、長期使用中に腐食などでＰＣ鋼線６の一部が劣化すると、その劣化した個所ではＰＣ鋼線６の有効断面が減少するので、プレストレスが低下して貯蔵流体の内圧に対抗できなくなり、そのまま放置しておくとＰＣ鋼線６が破断し、ＰＣタンク１に亀裂を生ずるなどの修復不能な事態を招くので、早急に修復を行う必要がある。
【００１７】
この修復工法では、ＰＣタンク１の側壁部３に対し、高さ方向を所定幅で区分した複数の修復区域８を設定し、各修復区域８毎に既設のＰＣ鋼線６を局部的に除去して修復用のＰＣ鋼線と置換させる作業を、側壁部３の上方から下方へ順次行うと共に、置換した修復用のＰＣ鋼線を埋設する態様で側壁部３の外周に修復用の保護被覆層を設ける。
【００１８】
また、既設のＰＣ鋼線６を切断及び撤去した際には一時的にプレストレスが低下するので、その際に貯蔵流体の内圧に対抗できるように、貯蔵流体の液面Ｗ．Ｌを低レベルにし、修復区域８における内圧を外部からのプレストレスより下げた状態で施工すると共に、置換作業は内圧の低いＰＣタンク１の上部側から開始し、順次下部側へ移動しながら施工することが望ましい。
【００１９】
また、貯蔵流体の液面Ｗ．Ｌのレベルは、一定の低レベル状態で施工することも可能であるが、側壁部３に内圧による負荷（ストレス）ができるだけ加わらないように、必要に応じて液面Ｗ．Ｌを調整するようにしても良い。
【００２０】
また、前記置換作業は、修復領域内の適所に保護被覆層の一部を撤去して仮止め部を設け、既設のＰＣ鋼線の始端側及び終端側を仮止め具で側壁部に定着する工程と、修復領域の仮止め部以外の保護被覆層を撤去する工程と、仮止め具の内側で既設のＰＣ鋼線の始端側及び終端側を切断して撤去する工程と、新たに修復用のＰＣ鋼線を巻装してプレストレスを付与する工程とを備えている。
【００２１】
修復作業は、図２で示す施工工程に基づいて行なわれるが、図２（ａ）のようにＰＣタンク１の外周面に全周的に巻装されている既設のＰＣ鋼線６に対し、上部側に最初の修復領域８Ａを設定し、置換するＰＣ鋼線６の始端側及び終端側を含む修復領域８Ａの外周適所には、保護被覆層７の一部を撤去してＰＣ鋼線６を定着させる仮止め部９を設ける。
【００２２】
仮止め部９は、図４（ａ）の正面図及び図４（ｂ）の断面図のように、置換するＰＣ鋼線６の始端側及び終端側を、緩まないように仮止め具で側壁部３に定着させるが、修復領域８Ａ内のＰＣ鋼線６でも腐食などによる劣化が少ない個所を選んで設定することが望ましい。
【００２３】
仮止め具は、ＰＣ鋼線６が緩まないように定着できる各種構造を採り得るが、図示の仮止め具１０（１０Ａ，１０Ｂ）はＰＣ鋼線６を押圧する仮止め板１１と、先端を側壁部３に打ち込んで仮止め板１１を支持する定着ピン１２で構成されている。
【００２４】
次に、図２（ｂ）と図５の断面図のように、仮止め具１０（１０Ａ，１０Ｂ）を設けた修復領域８Ａ全体の保護被覆層７を撤去した後に、ＰＣ鋼線６の始端側及び終端側を仮止め具１０Ａ，１０Ｂに隣接した内側で切断して撤去し、図２（ｃ）と図６の断面図のように、撤去した後の側壁部３の外周面を整形（下地処理）して不陸のない仕上げ面１３にする。
【００２５】
次に、図２（ｄ）と図７の断面図のように、仕上げ面１３の外周囲に修復用のＰＣ鋼線１４を巻装し、緊張具で両端を締め付けてＰＣ鋼線１４を緊張させてプレストレスを付与するが、この緊張具１５は例えば図１０（ａ）の平面図及び図１０（ｂ）の正面図のように、ジャッキ１６と左右一対の支圧板１７，１７で構成されている。
【００２６】
緊張具１５は、支圧板１７の一方側がジャッキ１６の固定側に連結されると共に、支圧板１７の他方側がジャッキ１６の伸縮側に連結されており、各支圧板１７，１７にはＰＣ鋼線１４を挿通させる通孔を設け、ＰＣ鋼線１４の両端部が各支圧板１７に繋着できるように構成されている。
【００２７】
従って、緊張具１５はジャッキ１６を伸長作動することによって、各支圧板１７，１７の間が拡開され、この支圧板１７に両端部を繋着したＰＣ鋼線１４は緊張することになり、緊張具は１本ずつ緊張させる形態でも良いが、図１０の実施形態による緊張具１５の場合には、２本のＰＣ鋼線１４，１４を同時に緊張させる構造になっている。
【００２８】
また、既設のＰＣ鋼線６がシースのない裸鋼線の場合に、修復用のＰＣ鋼線として同様にシースのない裸鋼線に置換することも可能であるが、修復用のＰＣ鋼線１４には防錆性能が高く且つ引張力が大きい外周がシースで被覆されたＰＣ鋼線の使用が望ましく、特に複数段に設けた既設のＰＣ鋼線６に対し、１本のＰＣ鋼線に置換できるので、置換作業が容易になって耐久性も向上するが、このＰＣ鋼線６にはアンボンド及びアフターボンドの使用が可能である。
【００２９】
このようにして、最初の修復領域８Ａにおける既設のＰＣ鋼線６を修復用のＰＣ鋼線１４に置換させた後に、図３（ａ）のように、修復領域８Ａより上方外周にある保護被覆層７を撤去すると共に、仮止め具１０Ａを含む修復領域８Ａより上方のＰＣ鋼線６を撤去するが、この撤去作業は全てのＰＣ鋼線６をＰＣ鋼線１４に置換させた後に行うこともできる。
【００３０】
なお、修復領域８Ａにおけるプレストレスより、ＰＣタンク１の内圧を予め下げているので、ＰＣ鋼線６を撤去する際に切断しても、側壁部３には過大なストレスが作用することがなく、また置換する前後におけるプレストレスに変動がないように、ＰＣ鋼線１４はＰＣ鋼線６と等価なプレストレスに設定しておく。
【００３１】
次に、図３（ａ）のように、最初の修復領域８Ａの下方（１〜複数本のＰＣ鋼線６を隔てた）に修復領域８Ｂを設定し、仮止め具１０Ｂの下方に仮止め具１０Ｃ，１０Ｄを新たに設けて、図２（ａ）〜図２（ｄ）と同様の工程である図３（ｂ）〜図２（ｅ）により、修復領域８Ｂに対して既設のＰＣ鋼線６を修復用のＰＣ鋼線１４に置換させる。
【００３２】
以下、同様の工程を繰り返しながらＰＣタンク１の側壁部３の全域に対し、図８のように既設のＰＣ鋼線６を修復用のＰＣ鋼線１４に置換させた後に、図９のように側壁部３の外周にＰＣ鋼線１４を埋設する態様で保護被覆層１８を設けるが、この保護被覆層１８には吹付けモルタルなどを用いる。
【００３３】
保護被覆層１８は、特に緊張具１５を設けた定着部分は他の側壁部３より突出しているので、保護被覆層を他の側壁部３より肉厚状にした状態で設けて化粧を施し、この突出した保護被覆層は成る可く道路などから見えない個所に設定して体裁を良くすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施対象とするＰＣタンクの要部縦断面図を示す。
【図２】本発明工法の施工工程の説明図を示す。
【図３】図２の施工工程に続く本発明工法の施工工程の説明図を示す。
【図４】図２における工程（ａ）の詳細説明図であり、（ａ）は正面図を（ｂ）は縦断面図を、それぞれ示す。
【図５】図２における工程（ｂ）の詳細説明図であり、縦断面図を示す。
【図６】図２における工程（ｃ）の詳細説明図であり、縦断面図を示す。
【図７】図２における工程（ｄ）の詳細説明図であり、縦断面図を示す。
【図８】本発明工法によって、既設のＰＣ鋼線を修復用のＰＣ鋼線に置換が完了した状態におけるＰＣタンクの縦断面図を示す。
【図９】本発明工法によって、修復が完了した状態におけるＰＣタンクの縦断面図を示す。
【図１０】本発明工法に用いる緊張定着部の説明図を示す。
【符号の説明】
１　ＰＣタンク
２　底版部
３　側壁部
４　天井部
６　（既設の）ＰＣ鋼線
７　（既設の）保護被覆層
８　修復領域
９　仮止め部
１０　仮止め具
１１　仮止め板
１２　定着ピン
１３　（側壁部の）仕上げ面
１４　（修復用の）ＰＣ鋼線
１５　緊張具
１６　ジャッキ
１７　支圧板
１８　（修復用の）保護被覆層
【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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【図１０】
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