(57)【要約】【課題】貯水槽の内壁面に敷設されるステンレス鋼板同士の接合部における突起物の発生を無くすことでメンテナンス等の作業性を向上させると共にごみの排出性を向上させ、さらに、既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する際のステンレス鋼板の貯水池内壁面への接合強度を高めることにより耐久性を向上させつつ施工性を向上させた既設コンクリート製貯水池の更生工法及び貯水池を提供する。【解決手段】貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する貯水池の更生工法であって、
前記貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、
該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有することを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法。
【請求項２】
既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する貯水池の更生工法であって、
前記貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、
該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに、ステンレス鋼板を接合し固定するための板状のフラットバーを接合するフラットバー接合工程と、
該フラットバー接合工程により接合されたフラットバーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有することを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法。
【請求項３】
ステンレス鋼板接合工程において接合するステンレス鋼板が、気相部に面する部分は耐腐食性の高い二相系ステンレス鋼からなり、液相部に面する部分はオーステナイト系ステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の既設コンクリート製貯水池の更生工法。
【請求項４】
コンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池であって、
前記貯水池内壁面の所定位置に埋め込まれた複数のアンカーと、
該アンカーに接合された板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板とを有し、
該ステンレス鋼板と該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板との端部同士を重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成していることを特徴とする貯水池。
【請求項５】
コンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池であって、
前記貯水池内壁面の所定位置に埋め込まれた複数のアンカーと、
該アンカーに接合された、ステンレス鋼板を接合し固定するための板状のフラットバーと、
該フラットバーに接合された板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板とを有し、
該ステンレス鋼板と該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板との端部同士を重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成していることを特徴とする貯水池。
【請求項６】
コンクリート製貯水池の内壁面と敷設されたステンレス鋼板とのすき間にたまった水を抜き出せる構成とすることにより、ステンレス鋼板に作用する背圧を調節することが可能な背圧調節手段を備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の貯水池。
【請求項７】
敷設されたステンレス鋼板に応力吸収手段を設けたことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の貯水池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製貯水池の更生工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水槽や貯水池（以下、単に「貯水池」という。）として従来からコンクリート製のものが広く用いられており、用途としては飲料水などの貯水用、防火用水用、養殖用などに用いられている。
【０００３】
しかし、コンクリート製の貯水池は、コンクリートの乾燥収縮、地震、地盤沈下、侵食、劣化などによってコンクリートにひび割れ、破損、歪み、変形などが生じ漏水する。一旦、漏水すると補修しても漏水を完全に防止することは極めて困難であり、貯水池に貯めた水などの液体の減少、貯水池から漏れた水などの液体による環境汚染などが生じるという問題がある。
【０００４】
コンクリート製の貯水池の補修方法としては、従来、防水塗装や樹脂注入を行うことにより漏水に対する補修を行っていたが、補修後に発生したひび割れ等には追従することができず、再度の漏水が発生していた。
【０００５】
このような問題に対して、特開２０００−１４４８２１号公報（特許文献１）には、既設コンクリート製貯水槽の内壁面にシーム溶接でステンレス鋼薄板を敷設する方法が記載されている。なお、ここでは、ステンレス鋼薄板としては、板厚が０．３〜０．８ｍｍのものを用いることが好ましい旨が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１４４８２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１に記載の技術においては、既設コンクリート製貯水槽の内壁面に敷設されるステンレス鋼薄板は、互いに繋ぎ合わされるステンレス鋼薄板の縁部を板厚方向に折り曲げてＬ型に成形し、２枚のステンレス鋼薄板を隣接させることにより形成した逆Ｔ字型の先端部をシーム溶接するため、その特許文献１の図２に示されているように折り曲げ部が貯水槽内面に突起する。このような構造は、貯水槽内部でのメンテナンス等の作業性を極端に悪化させ、また、内部に混入したごみ等の排出性を悪化させる。
【０００８】
さらに、好ましいとされている０．３〜０．８ｍｍ程度の板厚のステンレス鋼薄板は衝撃等の外力に対する耐久性が劣り、また、それをシーム溶接した場合には溶接歪が大きく、貯水槽の内壁面に密着させるのが困難である。なお、前記特許文献１には、貯水槽の内壁面に敷設されるステンレス鋼薄板の内壁面への接合方法については何ら開示されていない。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、貯水槽の内壁面に敷設されるステンレス鋼板同士の接合部における突起物の発生を無くすことでメンテナンス等の作業性を向上させると共にごみの排出性を向上させ、さらに、既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する際のステンレス鋼板の貯水池内壁面への接合強度を高めることにより耐久性を向上させつつ施工性を向上させた既設コンクリート製貯水池の更生工法及び貯水池を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は次の発明により解決される。
［１］既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する貯水池の更生工法であって、前記貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有することを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法。
［２］既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する貯水池の更生工法であって、前記貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに、ステンレス鋼板を接合し固定するための板状のフラットバーを接合するフラットバー接合工程と、該フラットバー接合工程により接合されたフラットバーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有することを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法。
［３］上記［１］又は［２］において、ステンレス鋼板接合工程において接合するステンレス鋼板が、気相部に面する部分は耐腐食性の高い二相系ステンレス鋼からなり、液相部に面する部分はオーステナイト系ステンレス鋼からなることを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法。
［４］コンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池であって、前記貯水池内壁面の所定位置に埋め込まれた複数のアンカーと、該アンカーに接合された板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板とを有し、該ステンレス鋼板と該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板との端部同士を重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成していることを特徴とする貯水池。
［５］コンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池であって、前記貯水池内壁面の所定位置に埋め込まれた複数のアンカーと、該アンカーに接合された、ステンレス鋼板を接合し固定するための板状のフラットバーと、該フラットバーに接合された板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板とを有し、該ステンレス鋼板と該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板との端部同士を重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成していることを特徴とする貯水池。
［６］上記［４］又は［５］において、コンクリート製貯水池の内壁面と敷設されたステンレス鋼板とのすき間にたまった水を抜き出せる構成とすることにより、ステンレス鋼板に作用する背圧を調節することが可能な背圧調節手段を備えたことを特徴とする貯水池。
［７］上記［４］乃至［６］のいずれかにおいて、敷設されたステンレス鋼板に応力吸収手段を設けたことを特徴とする貯水池。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る既設コンクリート製貯水池の更生工法の実施形態の一例を説明する。
【００１２】
本発明に係る貯水池の更生工法は、既設のコンクリート製貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むアンカー埋込工程と、該アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに、ステンレス鋼板を接合し固定するための板状のフラットバーを接合するフラットバー接合工程と、該フラットバー接合工程により接合されたフラットバーに板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に重ね合わせて又は突き合わせて接合することで水密構造を形成するステンレス鋼板接合工程とを有することを特徴とする既設コンクリート製貯水池の更生工法である。
【００１３】
また、本発明においては、前記フラットバー接合工程は必須の工程ではなく、前記アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカーに、板厚１．５〜４ｍｍのステンレス鋼板を直接接合するようにしてもよい。
【００１４】
なお、前記フラットバー接合工程により接合されたフラットバーにステンレス鋼板を接合する構成とすることにより、貯水池の内壁面に敷設されるステンレス鋼板の接合強度をより強くすることが可能となる。
【００１５】
以下、前記各工程について説明する。
［アンカー埋込工程］
本工程は、既設のコンクリート製貯水池の内壁面の所定位置にアンカーを埋め込むものである。
【００１６】
図１に、コンクリート製貯水池の内壁面１にアンカー２を埋め込む場合の構成の一例を示す。
【００１７】
前記アンカー２の埋め込みは、貯水池の内壁面１の所定位置に設けたアンカーホール３にアンカー２をねじ込み、固定することにより行うことができる。ここで、前記アンカー２は、平板部２ａを有しており、該アンカー２をアンカーホール３にねじ込んだときに、前記平板部２ａが貯水池の内壁面１と平行になるように設置固定される。なお、前記アンカー２はステンレス製のもの、例えば、溶接性が良好なＳＵＳ３０４等の材質のものを用いることができる。
【００１８】
なお、前記アンカー２を埋め込む位置は、次工程で設置されるフラットバー４及び貯水池の内壁面に敷設されるステンレス鋼板５の寸法等に合わせて適宜選定されうるものである。
［フラットバー接合工程］
本工程は、前記アンカー埋込工程により埋め込まれたアンカー２に、ステンレス鋼板５を接合し固定するための板状のフラットバー４を接合するものである。
【００１９】
図２に、前工程で埋め込まれたアンカー２にフラットバー４を固定する方法の一例を示す。ここで、図２（ａ）は、貯水池側壁の最上段部の水平方向に設置されるフラットバー４の固定方法の一例を示す図、図２（ｂ）は、貯水池側壁の鉛直方向に設置されるフラットバー４の固定方法の一例を示す図である。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、貯水池側壁の最上段部の水平方向に設置されるフラットバー４には、所定の間隔で埋め込まれたアンカー２の平板部２ａの位置に合わせて、前記平板部２ａより一回り小さい貫通孔４ａが設けられている。フラットバー４のアンカー２への接合は、アンカー２の平板部２ａに前記フラットバー４の貫通孔４ａを合わせて、該貫通孔４ａの底端部と前記平板部２ａとの接触部分を、例えば全周に渡り隅肉溶接等することにより接合できる。
【００２１】
また、図２（ｂ）に示すように、貯水池側壁の鉛直方向に設置されるフラットバー４は、接合されるフラットバー４の幅に応じて鉛直方向の中心位置をずらして埋め込まれたアンカーの平板部２ａとの接触部分を、例えば、上記同様隅肉溶接等することにより接合する。
［ステンレス鋼板接合工程］
本工程は、前記フラットバー接合工程により接合されたフラットバー４に、板厚１．５〜４ｍｍ、より好ましくは板厚２〜３ｍｍ、さらに好ましくは板厚２ｍｍのステンレス鋼板を接合すると共に、該ステンレス鋼板の端部を該ステンレス鋼板に隣接する他のステンレス鋼板の端部に所定量重ね合わせて、又は、突き合わせて接合することで水密構造を形成するものである。ここで、前記ステンレス鋼板の板厚は、１．５ｍｍより薄いと耐久性及び溶接性の面で問題を生じ、４ｍｍより厚いと重ね合わせ部の板厚が厚くなり過ぎ平坦性を悪化させると共に作業性及び施工性を悪化させる。
【００２２】
前記フラットバー４に接合されるステンレス鋼板は、フラットバー４とステンレス鋼板との接触部分を、例えば、全長に渡って隅肉溶接等することにより接合する。このように、フラットバー４にステンレス鋼板を溶接することにより水密性を確保しつつ密着性良く、且つ、強固にステンレス鋼板を接合することが可能となる。
【００２３】
また、隣接する他のステンレス鋼板との接合は、重ね合わせ溶接の場合は、側部を所定量重ね合わせて、例えば、全長に渡って隅肉溶接等することにより行うことができる。この場合、図３（ａ）に示すように、接合するステンレス鋼板５ａの一端の側部をフラットバー４に直接溶接接合し、反対側の側部は隣接するステンレス鋼板５ｂに上から所定量重ね合わせて溶接接合するようにしても良い。また、図３（ｂ）に示すように、特定のステンレス鋼板５ａの両側部をフラットバーに直接溶接接合し、前記ステンレス鋼板５ａに隣接する他のステンレス鋼板５ｂを上から所定量重ね合わせて溶接接合するようにしても良い。
【００２４】
さらに、鉛直方向に隣接するステンレス鋼板は、図４に示すように、側部の重なり部分がずれるように、つまり、４枚のステンレス鋼板が重なり合う部分が生じないように接合することが好ましい。これにより、平坦性の悪化を防止でき、さらに、接合強度の低下を防止することが可能となる。
【００２５】
なお、突き合わせ溶接の場合は、隣接するステンレス鋼板の側部を突き合わせて、この突き合わせ部を全長に渡って突き合わせ溶接等することにより、前記重ね合わせ溶接の場合と同様に、水密性を確保しつつ密着性良く、且つ、強固にステンレス鋼板を接合することが可能となる。
【００２６】
ここで、隣接するステンレス鋼板との接合部の下にフラットバーが無い部分、例えば、図４に示す鉛直方向に隣接するステンレス鋼板との接合は、水密性をより確実に確保できるように重ね合わせ溶接を行うことが好ましい。
【００２７】
なお、貯水池の底板部のように、水圧が上からかかることにより貯水池のコンクリート壁との接合強度をあまり要求されないような部位に関しては、フラットバーを介さずに、ステンレス鋼板を直接アンカーに溶接するようにしてもよい。この場合は、貯水池の底板に埋め込まれたアンカーの平板部にステンレス鋼板を直接溶接接合し、このアンカーに溶接されたステンレス鋼板に隣接するステンレス鋼板を上述の重ね合わせ溶接の場合と同様に溶接接合する。
【００２８】
また、上述した貯水池の内壁面において、消毒用に添加した塩素等が蒸発することにより腐食環境となる気相部に面する部分に敷設するステンレス鋼板としては、耐腐食性に優れた二相系ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ３２９Ｊ３Ｌ，ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等を用いることが好ましい。また、貯水池内面で水に浸る部分である液相部に面する部分は、オーステナイト系ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等を用いることが好ましい。
【００２９】
このように、配水池の内部の環境に合った材質のステンレス鋼板を選択することにより、耐久性を十分に確保しつつ設備費の低減を図ることが可能となる。
【００３０】
また、上述のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池においては、貯水池の内壁面と敷設されたステンレス鋼板とのすき間にたまった水を抜き出せる構成とすることにより、ステンレス鋼板に作用する背圧を調節することが可能な背圧調節手段を備えることが好ましい。
【００３１】
図５に、前記背圧調節手段の一実施形態を示す。図５（ａ）に示すように、前記背圧調節手段は、貯水池の外壁面１０側から、この貯水池の内壁面１１と敷設されたステンレス鋼板５とのすき間に到達するように貫通管１２を設け、前記貫通管１２の外壁面側に開閉バルブ１３を設けることにより構成することができる。なお、前記貫通管１２は外壁面側から設ける場合に限られず、図５（ｂ）に示すように、貫通管１２を貯水池の内側から、敷設されたステンレス鋼板５を貫通させて設けるような構成としてもよい。
【００３２】
このような背圧調節手段を設けて貯水池の内壁面と敷設されたステンレス鋼板とのすき間にたまった水を抜き出せる構成とすることにより、例えば、貯水池内の水をポンプ等により抜き出す場合において、貯水池内が負圧になった場合においても、貯水池の内壁面と敷設されたステンレス鋼板とのすき間にたまった水による前記ステンレス鋼板に作用する背圧を低減することが可能となる。その結果、排水作業中に貯水池の内壁面に敷設したステンレス鋼板が浮き上がるというトラブルを回避することが可能となる。
【００３３】
また、上述のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板が敷設された貯水池においては、敷設されたステンレス鋼板に応力吸収手段を設けることが好ましい。
【００３４】
図６に、前記応力吸収手段の一実施形態を示す。図６（ａ）に示すように、前記応力吸収手段は、敷設されたステンレス鋼板５に開口部６を設けることにより構成することができる。ステンレス鋼板５に開口部６を設けることにより、この開口部６が拡大、収縮することにより、このステンレス鋼板にかかる応力を緩和することが可能となる。これにより、地震等の外力が加わった場合或いは熱収縮時に溶接部に作用する応力を低減できるので、溶接部でのクラック等の発生を防止することが可能となる。
【００３５】
ステンレス鋼板５に設ける前記開口部６の数等は、ステンレス鋼板の寸法及び板厚等に基いて応力を適切に吸収し得る範囲で設けられる。
【００３６】
ここで、ステンレス鋼板に設けた開口部６には、例えば、図６（ｂ）に示すようなキャップ７を溶接して、前記開口部６を覆うことにより防水処理を行う必要がある。図６（ｂ）に示すようなキャップ構造とすることにより、開口部６が拡大、収縮等した場合においても、前記キャップ７とステンレス鋼板５との溶接部での応力を吸収できるので漏水を防止することが可能となる。前記キャップ７は、溶接するステンレス鋼板と同様の材質の物を用いることが好ましい。
【００３７】
なお、前記開口部６には、アンカー２を設けることにより、ステンレス鋼板５の浮き上がりを防止できる構成とすることが好ましい。
【００３８】
以上本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明は、矩形の貯水池のみならず円筒形の貯水池に同様に適用できる事はいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、既設のコンクリート製貯水池の防水性能を飛躍的に高め、貯水池の延命を図ることが可能となる。また、貯水槽の内壁面に敷設されるステンレス鋼板同士の接合部における突起物の発生を無くすことでメンテナンス等の作業性を向上させると共にごみの排出性を向上させ、さらに、既設のコンクリート製貯水池の内壁面にステンレス鋼板を敷設する際のステンレス鋼板の貯水池内壁面への接合強度を高めることにより耐久性を向上させつつ施工性を向上させた既設コンクリート製貯水池の更生工法及び貯水池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、コンクリート製貯水池の内壁面にアンカーを埋め込む場合の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る、アンカー埋込工程で埋め込まれたアンカーにフラットバーを固定する方法の一例を示す図で、（ａ）は貯水池側壁の最上段部の水平方向に設置されるフラットバーの固定方法の一例を示す図、（ｂ）は貯水池側壁の鉛直方向に設置されるフラットバーの固定方法の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る、フラットバー接合工程で接合されたフラットバーにステンレス鋼板を接合する方法の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る、鉛直方向に隣接するステンレス鋼板を接合する方法の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る、背圧調節手段の一実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る、応力吸収手段の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  貯水池の内壁面
２  アンカー
２ａ  アンカーの平板部
３  アンカーホール
４  フラットバー
４ａ  フラットバーの貫通孔
５  ステンレス鋼板
６  開口部
７  キャップ
１０  貯水池の外壁面
１１  貯水池の内壁面
１２  貫通管
１３  開閉バルブ
【図１】
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【図２】
2004353313.tif 000004
【図３】
2004353313.tif 000005
【図４】
2004353313.tif 000006
【図５】
2004353313.tif 000007
【図６】
2004353313.tif 000008