(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯槽を支持する基礎は、最下部の水平版状の底基版と、該底基版の外周を囲む側基版と、該側基版に囲まれた内側の底基版上に設けた下部支持層と、該下部支持層の上部に設け、周縁を上記側基版の内壁面に固定した防水性を有する可撓膜体と、該可撓膜体の上部に設けた、腐食成分を含有しない弾力性を有する上部支持層とで形成し、前記上部支持層は、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材で構成され、前記下部支持層は、合成樹脂を発泡して形成した下部支持材で構成されることを特徴とする貯槽の基礎。
【請求項２】
前記可撓膜体の周縁部は、折り曲げて前記側内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げ、複数の取付孔を設けてなる帯状の押え板を、該周縁部の立ち上げ部に当て、該内壁面に埋め込んだ取付部材に該複数の取付孔を挿通して締付部材により締め付けることにより、該側基版に密接させて固定されたことを特徴とする請求項１記載の貯槽の基礎。
【請求項３】
前記可撓膜体の周縁部は、折り曲げて前記側内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げ、前記側基版の上表面まで延長して折り込み、その上に貯槽の底板を載置して固定されたことを特徴とする請求項１記載の貯槽の基礎。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水泳用プール、貯水槽、石油タンク等、各種液体を貯留する貯槽を支持する基礎に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種液体を貯留する貯槽のうち、水を貯留する水泳用プールを例にして、その基礎の従来技術について、図４に基づいて説明する。
【０００３】
図４に示すように、水泳用のプール２１本体は、プール水２２を貯留するように底板２３と側板２４とから液密箱形に形成され、側板２４の上端縁周囲には溢流溝２５及びプールデッキ２６などが設けられている。
【０００４】
上記の底板２３及び側板２４は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属材料、或いは繊維強化プラスチックスなどの合成樹脂材料等からなる薄い平板材を用いて、溶接や溶着などによって一体に接合されている。
【０００５】
側板２４の下部を支える側基版２８は、コンクリートなどで剛構造の厚い立て壁状に形成されており、側板２４はこの側基版２８上面に垂直に立設固定され、その側板２４の外周はアングル材やチャンネル材などの形鋼材からなる側支持材２７によって支えられている。
【０００６】
底板２３下部の基礎３１は、上記側基版２８に外周を囲まれた内側に設けられており、コンクリートで水平な床板に形成するか、或いは割り石を並べ砂利を敷き固め、その上に捨てコンクリートを施工するかして設けた最下部の底基版２９と、この底基版２９の上部に設けた支持層３０とから形成されている。
【０００７】
上記基礎３１に設ける支持層３０には、一般に、貯槽本体を弾力的に支えるのに必要な厚さである、例えば、厚さ１０センチメートルから６０センチメートル程度の厚い層の基礎砂が用いられており、プール水２２などの荷重変動を受けたとしても、たわみや変形などを生じる底板２３と良くなじんで追従するとともに、基礎砂の粒子間の空隙の変動によって弾力性が得られるように形成されている。この支持層３０に使用される基礎砂は、一般的には安価で入手し易い山砂、川砂などが用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すような従来の基礎３１では、その支持層３０に使用されている一般的な基礎砂は、粉体のように極めて細かい土や粘土、或いは微く細かい粒子の砂を多く含む場合があるため、長期間使用していると圧密され固まって弾力性が低下した。そのため、支持層３０は、プール水２２などの荷重変動によって変形する底板２３に追従し難くなっていた。
【０００９】
また、基礎砂中には、例えば、塩素イオンや硫酸イオンなどの腐食を助長する成分が多く含まれていたり、土や有機物などの不純物や水分などが多く含まれている場合があり、プール２１本体を、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属材料で形成した場合には、上記基礎砂と接触している底板２３の裏面に腐食が進行するおそれがあった。殊に、ステンレス鋼材を使用した場合には、底板２３の溶接部裏面の溶接熱影響部は、溶接による高い熱によって、クロムなどの耐食性を有する含有成分が結晶粒子間に析出してしまうために、均一な耐食性能が低下し、この溶接部近傍に局部的な腐食が進行する傾向があった。そして、腐食によって底板２３に孔が明いてプール水２２が漏洩した場合には、この漏洩したプール水２２は支持層３０内に滞留し、底板２３の腐食をさらに助長した。そのため、屋内プールなどのように、プール２１の下部や周囲に構築物がある場合には、浸水による被害を及ぼす心配もあった。
【００１０】
上記のように、圧密され固まって弾力性が低下した基礎３１、或いは金属製材料よりなる底板２３の裏面に腐食が進行して孔が明いた既設のプール２１は、基礎３１の改修、或いは底板２３の補修や取替えが必要となった。
【００１１】
そして、既設のプール２１の基礎３１を改修する際には、大量で大重量の支持層３０の基礎砂を搬出し、古く汚れた基礎砂を産業廃棄物として処分する必要が生じ、この大量の産業廃棄物処理は自然環境保護の面からも問題があった。また、清浄堅硬、耐久的で、土や有機物などの不純物が含まれない新規の、大量で大重量の基礎砂等を搬入して敷設するためには、多くの手間と経費がかかった。
【００１２】
この発明の目的は、上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、基礎の弾力性を維持し、底板裏面の耐食性が得られ、耐久性を向上した貯槽の基礎とするものである。また、既設の貯槽の基礎においては、既設の基礎全体を取り替えることなく、上層の一部のみを簡単容易に取り替えて、耐久性に優れた基礎に改修するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る貯槽を支持する基礎は、最下部の水平版状の底基版と、該底基版の外周を囲む側基版と、該側基版に囲まれた内側の底基版上に設けた下部支持層と、該下部支持層の上部に設け、周縁を上記側基版の内壁面に固定した防水性を有する可撓膜体と、該可撓膜体の上部に設けた、腐食成分を含有しない弾力性を有する上部支持層とで形成し、前記上部支持層は、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材で構成され、前記下部支持層は、合成樹脂を発泡して形成した下部支持材で構成されるものである。
【００１４】
また、上記可撓膜体の周縁部は、折り曲げて前記側内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げ、複数の取付孔を設けてなる帯状の押え板を、該周縁部の立ち上げ部に当て、該内壁面に埋め込んだ取付部材に該複数の取付孔を挿通して締付部材により締め付けることにより、該側基版に密接させて固定されたものである。
【００１５】
また、上記可撓膜体の周縁部は、折り曲げて前記側内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げ、前記側基版の上表面まで延長して折り込み、その上に貯槽の底板を載置して固定されたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る貯槽の基礎について、水を貯留する水泳用プールの基礎を事例として、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、水泳用プールの基礎の実施形態例を示す側断面説明図で、図２は、図１の一部を拡大したものである。
【００２０】
プール１本体の底板３と側板４は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属材料、或いは繊維強化プラスチックスなどの合成樹脂材料等からなる薄い平板材を用いて、溶接や溶着などによって一体に接合して液密箱形に形成する。なお、５はプール水２の溢流溝、６はプールデッキである。
【００２１】
側板４の下部を支える側基版８は、コンクリート体などからなる剛構造で厚い壁状に形成し、側板４は、その側基版８の上面に載置して立設し、その側板４の外周は、アングル材やチャンネル材などの形鋼材などからなる側支持材７によって垂直に支えている。
【００２２】
底板３を支持する基礎１０は、上記側基版８に外周を囲まれた内側に設けられており、最下部の水平版上の底基版９と、この底基版９上に設けた下部支持層１１と、この下部支持層１１の上部に設け、周縁を上記側基版８の内壁面に固定した防水性を有する可撓膜体１２と、この可撓膜体１２の上部に設けた、腐食成分と含有しない弾力性を有する上部支持層１３とで形成する。
【００２３】
基礎１０の最下部に設ける底基版９は、建築物内部の屋内プール等の場合などでは、鉄筋コンクリート等の水平版状の床体に形成し、或いは地面設置の屋外プール等の場合などでは、割り石を並べ砂利を敷き固めてその上に捨てコンクリートを打設して水平版状の剛構造体に形成する。
【００２４】
上記底基版９の上部に設ける下部支持層１１は、例えば、一般に安価で入手し易い山砂や川砂などの基礎砂を使用する。このような基礎砂を使用した下部支持層１１は、弾力性を有するとともに引き締まった支持層となる。また、下部支持層１１として、例えば、ＪＩＳ  Ａ５００１「道路用砕石」に規定されている単粒度砕石のうち、粒度２．５ミリメートル乃至５ミリメートル程度の呼び名Ｓ−５（７号）の単粒度砕石、つまり、通称７号砕石を使用するか、或いは、ＪＩＳＡ５００５「コンクリート用砕石及び砕砂」に規定されている砕砂、つまり、粒度５ミリメートル以下の砕砂などを使用した場合には、堅硬、耐久的で、薄い石片、細長い石片、或いは、ごみ、泥、有機物などの不純物を含有していないので、上記一般的な基礎砂よりも粒子間の空隙が多く弾力性も向上する。
【００２５】
また、下部支持層１１として、合成樹脂を発泡して形成した下部支持材、例えばポリスチレンフォームのボード材などの下部支持材を使用した場合には、軽量で、耐久性があり、均質化と高い空隙率、弾力性の向上、基礎の軽量化などが図られる。このように、下部支持層１１を軽量化した場合には、その下部を支える底基版９にかかる重量負担が軽減され、底基版９となる支持床の強度を低減することができるので、建築物の屋内や屋上などに設けるプール１の基礎１０に適した構造となる。この場合、可撓膜体１２の上下に設ける支持層１１，１３に弾力性があっても、可撓膜体１２は柔軟に対応できるので、底板３に無理な荷重や拘束力がかからず優しく対応することができる。
【００２６】
上記下部支持層１１上面に展設する可撓膜体１２は、水を通過させない防水性を有する材料、例えばエチレン・プロピレンゴムやブチルゴムなどの合成ゴム系の材料、塩化ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂などの合成樹脂系の材料、或いは布地等の基布の上下面に防水加工した材料などで、厚さ０．５ミリメートルから数ミリメートル程度、幅は数十センチメートルから数メートル程度の定尺で、長さは数十メートル程度に連続する可撓性を有するシート体を使用する。
【００２７】
上記シート体よりなる可撓膜体１２を下部支持層１１の上面に展設し、シート体同士の周縁は数センチメートルから数十センチメートル程度重ね合わせる。そしてこの重ね合わせ箇所は、例えばブチルゴム系、クロロプレンゴム系、或いはアクリル樹脂系などの接着剤の中から、上記シート体の材質に適応して接着性能に優れる接着剤を選択して液密に接合する。
【００２８】
可撓膜体１２の周縁部は、例えば図２に示すように、折り曲げて側板４直下の側基版８の内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げる。そして、例えばステンレス鋼板等の金物などの薄い平板、つまり、複数のアンカー取付孔を設けてなる帯状の押え板１４を、上記立ち上げ部に当てて密接させ、例えばホールインアンカー等の取付部材１５を側基版８の内壁面に埋め込み、この先端のナットを締め付けて固定する。或いは、図示はしないが、可撓膜体１２の周縁部を側基版８の上表面まで延長して折り込み、その上に底板３を載置するように形成すると、可撓膜体１２の周縁部の固定がやり易く液密性も向上する。なお、これらの可撓膜体１２周縁の固定部には、例えば合成ゴム系プライマー、合成ゴム系接着剤、モルタルや合成樹脂系充填剤、ゴム系やシリコーン系のシーリング材などを施工すると、より接着性と液密性が向上する。
【００２９】
上記のように形成した可撓膜体１２は、上下支持層１１，１３間を液密に保ち、水分などが上下方向に移動するのを遮断する。また、可撓膜体１２の可撓性能などによって自由に伸縮しかつ上下動して、プール水２の出入りなどによる荷重変動に伴う底板３のたわみや繰返し変形、上下支持層１１，１３の動きなどに対して自在に追従するため、破れたり老化などすることなく耐久性及び液密性を維持する。
【００３０】
上記可撓膜体１２の上部に設ける上部支持層１３は、例えば、前記詳述した通称７号砕石や砕砂など、堅硬、耐久的で、薄い石片や細長い石片、或いは、ごみ、泥、有機物などの不純物を含まない、均一な材質で粗い粒子状の上部支持材を用いる。このような７号砕石など粗い粒子状の上部支持材は、粒子の表面が鋭角な凹凸状となっており粒子間には空隙が多く、荷重が増加すると複雑に噛み合ってその空隙を徐々に埋めるように体積変化し、また荷重が減少すると体積が復元する。よって、このような上部支持材を用いた上部支持層１３は、プール水２などの荷重の増減によって変形する底板３によく追従し、弾力的に変位を吸収するため、長期間にわたって耐久性を維持することができる。また、上記７号砕石などの上部支持材を用いて形成した上部支持層１３には、塩素イオンや硫酸イオン、水分、土や有機物など、腐食を助長する成分や不純物が殆ど含まれていないので、上面に施工する金属製の底板３裏面の腐食防止が図られる。
【００３１】
なお、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材を用いた上部支持層１３は、その上面に底板３を施工する際に、下部の可撓膜体１２に溶接熱を伝達することなく保護し、可撓膜体１２を焼いたり損傷することがない。また、空隙の多い上部支持層１３は、溶着熱を吸収分散して溶接部近傍の高温による劣化を防止する役割をも併有する。
【００３２】
図３は、水が自然に流れる傾斜角度を備えた勾配、つまり自然勾配を得るように、可撓膜体１２を下部支持層１１の上面に展設し、プール底部の排水溝１６の近傍など、最も低い箇所の可撓膜体１２の上部に、排液口１７，１７を設けたものである。この排液口１７は、例えば集水孔を多数設けた配管材、或いは半割りのパイプ材などを用いて、その配管材などの終端部を延出して形成し、この排液口１７から水を外部へと排出する。
【００３３】
このように排液口１７を設けたものにあっては、万一、底板３からプール水２が上部支持層１３内に漏洩した場合に、その漏洩の発見が早く、漏洩水を滞留させることなく早急に外部へと排出することができる。また、可撓膜体１２に遮蔽された上部の上部支持層１３内の通気性及び排液性が良くなり、上部支持層１３内をよく乾燥した状態に維持することが可能となる。よって、構築物の屋内や屋上等にプール１を設ける場合には、上記排液口１７を設けることによって、下方の階へ結露水や漏洩水が浸透する心配もなくなる。
【００３４】
既設プールの基礎を改修する場合について、次に詳述する。一般に、既設の基礎は、厚さ１０センチメートル乃至６０センチメートル程度の基礎砂の支持層が施工されている。長期間使用され、圧密硬化し弾力性が低下した既設の基礎、或いは底板裏面の腐食が進行した既設の基礎は、古い基礎砂の支持層を搬出して、前記詳述したように、上下支持層１１，１３、及びその間に可撓膜体１２などを設けた、新規の基礎１０に改修し、新規の底板３を施工する。
【００３５】
或いは、既設の基礎の全部を取り替えることなく、既設支持層の表層の一部分、つまり底板３を優しく支持できる程度の厚さ、必要最小限の厚さの層を取り替え改修する。この場合には、例えば、厚さ２センチメートル乃至１０センチメートル程度だけ表層を薄く掻き取り、残余の既設支持層の上面に可撓膜体１２を展設し、その上部に前記した７号砕石などの上部支持材を施工し新規の上部支持層１３とする。
【００３６】
このように、既設の厚い基礎砂の支持層を全量交換することなく、表層の一部分だけ取り替え改修する場合には、大量で大重量の古い基礎砂を搬出する必要がなく、また大量で大重量の新規の上部支持層１３を搬入施工することもない。また、古く汚れた基礎砂の産業廃棄物処理などが少なくなり、自然環境の保護の観点からも優れている。そして、基礎を改修する工期が短縮化され、経済性も向上する。
【００３７】
上記改修した基礎は、可撓膜体１２によって、既設の支持層に含まれる腐食性成分を含有する基礎砂と遮断され、塩素イオンや硫酸イオン、水分など腐食性成分等の上昇が阻止され、また下部の基礎砂と混合することもないため、金属製の底板３の裏面腐食が防止される。そして、可撓膜体１２を介して新規の上部支持層１３が設けられているため、底板３のたわみや変形に追従し、弾力性及び耐久性に優れたプールの基礎となる。
【００３８】
なお、上記詳述した金属製のプール１の他に、繊維強化プラスチックスなどの合成樹脂材料等からなる薄い平板を用いて、溶着などで一体に接合して底板３を形成したプール１などの場合には、底板３の裏面腐食の心配はないが、基礎が圧密硬化して上部の底板３との接触性が低下するなどの支障が生じる場合などには、上記のように、既設の基礎の上部に可撓膜体１２及び上部支持層１３を設けることによって、弾力性、耐久性に優れた基礎１０に改修することができる。
【００３９】
また、上記実施形態例は、水を貯留する水泳用プールの基礎について詳述したが、水や石油などの液体を貯留する貯槽など、液荷重の変化や温度変化などを受けて、たわんで繰返し変形する薄い平板状の底板を有し、基礎砂などを用いて形成される可撓性を有する基礎についても、同様に適用することができることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
上述の説明で明らかなように、この発明に係る貯槽の基礎は、最下部の水平版状の底基版と、該底基版の外周を囲む側基版と、該側基版に囲まれた内側の底基版上に設けた下部支持層と、該下部支持層の上部に設け、周縁を上記側基版の内壁面に固定した防水性を有する可撓膜体と、該可撓膜体の上部に設けた、腐食成分を含有しない弾力性を有する上部支持層とで形成したので、可撓膜体は下部支持層及び上部支持層の変形に容易に追従するとともに、水分及び腐食性成分の通過を遮断し、上部支持層は弾力性を有し、腐食性成分を含有しないため、底板にかかる荷重を弾力的に支持し、かつ底板裏面の耐食性が得られ、耐久性に優れた基礎とすることができる。
さらに、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材を用いて形成した上部支持層は、プール水などの荷重の増減によって変形する底板によく追従し、弾力的に変位を吸収するため、長期間にわたって耐久性を維持することができる。  また、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材を用いて形成した上部支持層には、塩素イオンや硫酸イオン、水分、土や有機物など、腐食を助長する成分や不純物が殆ど含まれていないので、上面に施工する金属製の底板３裏面の腐食防止が図られる。  また、７号砕石又は砕砂からなる上部支持材を用いた上部支持層は、その上面に底板を施工する際に、下部の可撓膜体に溶接熱を伝達することなく保護し、可撓膜体を焼いたり損傷することがない。また、空隙の多い上部支持層は、溶着熱を吸収分散して溶接部近傍の高温による劣化を防止する役割をも併有する。
さらに、合成樹脂を発泡して形成した下部支持材を用いた下部支持層は、軽量で、耐久性があり、均質化と高い空隙率、弾力性の向上、基礎の軽量化などが図られる。このように、下部支持層を軽量化した場合には、その下部を支える底基版にかかる重量負担が軽減され、底基版となる支持床の強度を低減することができるので、建築物の屋内や屋上などに設けるプールの基礎に適した構造となる。
【００４１】
また、上記可撓膜体の周縁部を折り曲げて側内壁面に沿って延長し垂直上方向に立ち上げ、複数の取付孔を設けてなる帯状の押え板を、該周縁部の立ち上げ部に当て、該内壁面に埋め込んだ取付部材に該複数の取付孔を挿通して締付部材により締め付けることにより、該側基版に密接させて固定したので、上下支持層間を液密に保ち、水分などが上下方向に移動するのを遮断する。また、可撓膜体の可撓性能などによって自由に伸縮しかつ上下動して、プール水の出入りなどによる荷重変動に伴う底板のたわみや繰返し変形、上下支持層の動きなどに対して自在に追従するため、破れたり老化などすることなく耐久性及び液密性を維持する。
【００４２】
また、上記可撓膜体の周縁部を折り曲げて前記側内壁面に沿って延長し、垂直上方向に立ち上げ、前記側基版の上表面まで延長して折り込み、その上に貯槽の底板を載置して固定したので、可撓膜体の周縁部の固定がやり易く液密性も向上し、上下支持層間を液密に保ち、水分などが上下方向に移動するのを遮断する。また、可撓膜体の可撓性能などによって自由に伸縮しかつ上下動して、プール水の出入りなどによる荷重変動に伴う底板のたわみや繰返し変形、上下支持層の動きなどに対して自在に追従するため、破れたり老化などすることなく耐久性及び液密性を維持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る貯槽の基礎の実施形態例で、水を貯留する水泳用プールの基礎の場合を示す垂直断面説明図である。
【図２】  図１の一部を拡大して示す説明図である。
【図３】  この発明に係る貯槽の基礎の他の実施形態例で、水を貯留する水泳用プールの基礎について、自然勾配をもたせて展設した可撓膜体の上部に、排液口を設けた場合を示す一部を断面とした斜視説明図である。
【図４】  従来の貯槽の基礎として、水を貯留する水泳用プールの基礎の場合を示す一部を断面とした斜視説明図である。
【符号の説明】
１  プール                        ２  プール水
３  底板                          ４  側板
５  溢流溝                        ６  プールデッキ
７  側支持材                      ８  側基版
９  底基版                      １０  基礎
１１  下部支持層                  １２  可撓膜体
１３  上部支持層                  １４  押え材
１５  取付部材                    １６  排水溝
１７  排液口
２１  プール                      ２２  プール水
２３  底板                        ２４  側板
２５  溢流溝                      ２６  プールデッキ
２７  側支持材                    ２８  側基版
２９  底基版                      ３０  支持層
３１  基礎
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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