(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニュラープレートが溶接により固着され、且つ左右端部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材を設けたプレハブ製作の縦パネルが円周方向に多数立設され、隣接する縦パネルの左右端部同士が溶接接合され、且つ前記アニュラープレートが底板と溶接接合されている縦パネルからなる鋼製タンクであって、鋼製タンクの構成材料がステンレス鋼板であり、各縦パネルに設けた仮止部材に縦溶接線を隠す化粧材を取付けたことを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンク。
【請求項２】
前記縦パネルには、さらにその上端に沿って屋根材を固定するトップリングが溶接により固着されていることを特徴とする請求項１記載の縦パネルからなる鋼製タンク。
【請求項３】
周方向溶接線に沿って目隠兼用のウィンドガーダーが設けられていることを特徴とする請求項１記載の縦パネルからなる鋼製タンク。
【請求項４】
平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニュラープレートが溶接され、且つ左右端部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材を設けたプレハブ製作の縦パネルを多数準備しておき、以下（１）〜（５）の手順で築造することを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンクの構築方法。
（１）整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底板鋼板を並べて溶接接合し、底板を設置する。
（２）工場等でプレハブ製作した前記縦パネルの１枚目を、その左右端部の仮止部材に仮設補剛材を仮止めした状態で吊り上げ、所定位置に立設する。
（３）２枚目の縦パネルを、その左右端部の仮止部材に仮設補剛材を仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネルに隣接して立設し、仮設補剛材を取外して、各縦パネルの端部の仮止部材相互を連結具で連結する。
（４）以下、順次３枚目以降の縦パネルを、その左右端部の仮止部材に仮設補剛材を仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネルに隣接して立設すると共に、仮設補剛材を取外して、端部の仮止部材を連結具で連結し、全ての縦パネルの仮止部材を連結した状態で立設を完了する。
（５）次に各縦パネルの端部を溶接し、その後、底板とアニュラープレートを溶接する。
【請求項５】
前記請求項４の築造手順（５）の後、縦パネルの左右端部の仮止部材に化粧材を取付けて端部溶接線を隠す手順を加えたことを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンクの構築方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５の鋼製タンクの構築方法における縦パネルに代えて、タンク設置場所の地上にて、プレハブ製作した前記縦パネルを複数枚溶接接合して大ブロック化した縦パネルを、吊り上げ立設して築造することを特徴とする縦パネルからなる鋼製タンクの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道、農業用水・工業用水等の液体を貯留する円筒型の鋼製タンクの構造及びその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上水道、農業用水・工業用水等の液体を貯留する大型の円筒型鋼製タンクは、通常、底板、側板で構成されており、農業用水や工業用水の貯水タンクは、屋根なしもあるが、上水道用貯水タンクとして使用されるものは屋根が設けられている。
【０００３】
（従来技術１）
従来の円筒型鋼製タンクの一般的なものは、図１７に示すような鉛直及び周方向を複数に分割した円弧状パネル２０を、版縦方向の溶接先が揃わないようにレンガ積み状に配設して複数段溶接接合して側版を構築した構造のものが多い。
【０００４】
この円筒タンクの構築方法は、底板およびアニュラプレートを配列・溶接後、その外周上に円筒タンクの完成形の曲率で曲形成した円弧状パネル２０を数段にわたりレンガ積み状（千鳥状）に配列・溶接して行なわれる。この従来法は、円弧状パネル数が多く、しかも現地溶接箇所数が多いため長い工期を要する課題があった。また、円弧状パネル２０の周方向溶接２１ａと縦方向溶接２１ｂが交差するＴクロス溶接部２２が多数存在し、溶接品質を確保するのが難しい課題があった。
【０００５】
（従来技術２）
また、特開平８−１３３３８４に開示されている鋼製タンクは、図１８に示すように、周方向に適宜間隔を置いて支柱２３を配列し、各支柱２３間に円弧状に湾曲させた金属製の側板パネル２４を固定したものである。この鋼製タンクは、組立て部品数が少なく施工を簡素化するとともに支柱２３の設置によって、タンク側壁の強度を向上させることができるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術１は、前述のように長い工期を要すること、溶接品質を確保するのが難しいことに加えて、周方向溶接線２１ａの水平溶接ビード形状が悪いため美観を損なう課題もあった。
【０００７】
また、従来技術２は、側板パネル２４を少なくして現地作業の工期を短縮する事はできるが、タンクの設計において、周方向が剛性の異なる薄板と支柱２３で構成しているため、支柱部にタンクの内水圧による曲げ応力が生じてしまうとともに、屋根部の上載荷重等を剛性の高い支柱２３に負担させることになるため、支柱２３に応力が集中し、断面剛性の高い支柱部材を用いる必要が生じてタンク全体の鋼材重量が大きくなる課題があった。
【０００８】
特にステンレス製のタンクでは、アングルや角パイプからなる支柱材として高価なステンレス材を用いることになるためコスト高になる課題もあった。
【０００９】
また、ステンレス製のタンクでは、溶接部周辺が変色して美観を損なうため、従来は酸洗処理を行っていたが、作業が容易でなく、且つ酸洗処理した廃液処分に困っていた。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の課題を解消して、現地作業を容易化して工期短縮を図り、且つ高い溶接品質を確保し、さらに美観に優れた低コストな鋼製タンクの構造とその構築方法を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の縦パネルからなる鋼製タンクにおいては、平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニュラープレート２が溶接により固着され、且つ左右端部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材３を設けたプレハブ製作の縦パネル１が円周方向に多数立設され、隣接する縦パネル１、１の左右端部同士が溶接接合され、且つ前記アニュラープレート２が底板７と溶接接合されている縦パネルからなる鋼製タンクであって、鋼製タンクの構成材料がステンレス鋼板であり、各縦パネル１に設けた仮止部材３に縦溶接線９を隠す化粧材６を取付けた。
【００１２】
請求項２の発明においては、請求項１の発明において、前記縦パネル１の上端に沿って屋根材８を固定するトップリング４を溶接した。
【００１３】
請求項３の発明においては、請求項１の発明において、ステンレス鋼板製の鋼製タンクにおいて、周溶接線１０を隠す位置に目隠兼用のウィンドガーダー５を設けた。
【００１４】
請求項４の縦パネルからなる鋼製タンクの構築方法においては、平板又は湾曲した方形鋼板の下端にアニュラープレート２が溶接され、且つ左右端部の鉛直方向の適宜間隔毎に仮止部材３を設けたプレハブ製作の縦パネル１を多数準備しておき、以下（１）〜（５）の手順で順次築造する。
（１）まず、整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底板鋼板を並べて溶接接合し、底板７を設置する。
（２）次いで、工場等でプレハブ製作した前記縦パネル１の１枚目を、その左右端部の仮止部材３に仮設補剛材１１を仮止めした状態で吊り上げ、所定位置に立設する。
（３）続いて、２枚目の縦パネル１を、その左右端部の仮止部材３に仮設補剛材１１を仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネル１に隣接して立設し、仮設補剛材１１を取外して、各縦パネル１の端部の仮止部材３を連結具３ａで連結する。
（４）以下、順次３枚目以降の縦パネル１を、その左右端部の仮止部材３に仮設補剛材１１を仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネル１に隣接して立設すると共に、架設補剛材１１を取り外して、端部の仮止部材３を連結具３ａで連結し、全ての縦パネル１の仮止部材３を連結した状態で立設を完了する。
（５）次に各縦パネル１の端部同士を溶接し、その後、底板７とアニュラープレート２を溶接する。
【００１５】
請求項５の発明においては、請求項４の鋼製タンクの構築方法における前記タンクの築造手順（５）の後、縦パネル１の左右端部の仮止部材３に化粧材６を取付けて縦溶接線９を隠す手順を加えた。
【００１６】
請求項６の発明においては、請求項４または請求項５の鋼製タンクの構築方法における縦パネルに代えて、タンク設置場所の地上にて、プレハブ製作した前記縦パネル１を複数枚溶接接合して大ブロック化した縦パネルを、吊り上げ立設して築造する。
【００１７】
（発明のポイント）
本発明は、現地組立てのパネル数を少なくして作業量を軽減するために周方向を多数に分割した縦パネル１を溶接接合して円筒タンクを構築することとした。また、タンクを構成するパネルを縦パネル１としているため現地において周方向の横向き溶接作業をなくし、溶接品質確保が難しいＴクロス溶接部２２が生じないようにし、且つ美観の悪い水平溶接ビードの形成をなくした。
【００１８】
タンクの側板は縦パネル１の端部を突合せ溶接して均一厚さのリング状にしているため、前記従来技術（２）におけるような支柱部に生じる集中応力の問題がない。
【００１９】
なお、後述するステンレス製タンクにおいて、現地溶接部を隠すように化粧材６を設けたものは、溶接部の美観を目的としたもので、仮止部材３に剛性の小さい断面コの字状の化粧材６を数カ所連結具３ａで固定している程度であるため、前記従来技術（２）における支柱２３とは異なり、タンク側板の圧縮・曲げ剛性に変化を与えるものではない。
【００２０】
また、縦パネル１は、アニュラープレート２や目隠し兼用ウィンドガーダー５を工場等で溶接したプレハブ製作としているため、高い応力が生じる側板とアニュラプレートの溶接部を容易に高品質で溶接できることとした。また、縦パネル１の上端にトップリング４をプレハブ溶接したものは、屋根付きタンクにおいて、現地におけるトップリング４の上向き溶接作業を回避して、溶接作業の容易化と品質確保を図ることができる。
【００２１】
また、縦パネル１の左右端部に設けた仮止部材３によって、タンク築造時の仮付溶接を省くことができ、縦パネル組立て作業を容易にして作業効率を向上させた。
縦パネル１を現地にて複数接合して大ブロック化すれば、さらに作業効率を高めることができる。また、タンク材料としてステンレスを用いた鋼製タンクにおいて、前記仮止部材３を利用して現地（場）溶接部を隠すように化粧材６を設けたものは、ステンレス溶接部周辺の変色外観不良を隠して、タンク全体をステンレスの光沢とし、美観を呈する事が出来る。また、ステンレス溶接部の酸洗処理を行なう場合の廃液処分の問題を解消できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明をステンレス材を用いた上水道用の屋根付きの貯水タンクに適用した実施形態の一部横断平面図と側面図である。図３はタンクを構成する状態の縦パネルの断面図、図４は縦パネルの斜視図である。
【００２３】
本発明の鋼製タンクは、図１および図２に示すように、周方向をトラックやトレーラー等で運搬可能な大きさに分割した湾曲した方形鋼板からなる多数の縦パネル１を、円形状に溶接接合して側板（周側板）が形成され、各縦パネル１の下端に工場等でプレハブ溶接されたアニュラープレート２が底板７に溶接により接合されて構築されている。また、タンク側板の縦パネル溶接部外周には、縦溶接線９に沿って固定されたボルト孔付の仮止部材３に、断面コの字状の化粧材６が取付けられており、側板上部のステンレス板相互の周溶接線１０に沿って周方向に溝型の目隠し材兼用ウインドガーダー５が溶接固定されている。さらに、タンク上には屋根骨８ａと屋根板８ｂからなるドーム状屋根材８が設置されている。
【００２４】
図３は縦パネル１を溶接接合して形成した側板の一部を切り出した横断面図であって、隣接する縦パネル１の左右端部およびアニュラープレート２が突合わせ溶接され、アニュラープレート２は底板７に重ね溶接されている。縦パネル１の左右端溶接部９の外側には、ウインドガーダー嵌設用凹部６ａを備えた断面コの字状の化粧材６がボルト連結具３ａによって仮止部材３に固定されている。
【００２５】
図４は本発明に係る縦パネル１の斜視図である。縦パネル１は可搬可能な大きさに分割されたタンク曲率に合わせて湾曲した方形鋼板で下端にアニュラープレート２が溶接により固着され、左右端部には鉛直方向に間隔をおいて仮止部材３が溶接により固定されている。また、パネル上部のステンレスの周溶接線１０に沿って溝型の目隠し材兼用ウインドガーダー５が溶接固定されている。さらに、パネル上端に沿って屋根材を支える所定幅のトップリング４が溶接されている。
【００２６】
この縦パネル１は、工場や現地の製作ヤードでプレハブ製作される。特に縦パネル下端のアニュラープレート２の固定部は、最も応力が集中する部分であるため、十分な品質管理のもとで製作容易プレハブ製作としたほうが有利となる。また、トップリング４を立設状態で現地溶接（現場溶接）するには、上向き溶接となり溶接作業が困難で品質確保が難しくなる問題も解消できる。
【００２７】
左右端部に設けた仮止部材３は、タンク築造時に縦パネル１を立設保持する際の仮止め、およびステンレス溶接線周辺を隠す化粧材６の取付け部材として用いられる。また、縦パネルの立設施工時の変形を防止するための仮設補剛材１１を取付ける部材として利用することもできる。６は仮止部材３に取付けられる縦溶接線９を隠す断面コの字状のボルト挿通孔付化粧材６である。
【００２８】
図５は縦パネル左右端を溶接した縦溶接線９に沿って溶接による変色域を隠す化粧材６の取付け断面図である。９ａは突合せ溶接時の裏当て材であって、設けない場合もある。
【００２９】
また、図６はパネル上部のステンレスの周溶接線１０に沿って溶接固定されている溝型の目隠し材兼用ウインドガーダー５を示す図で、図７は目隠し材兼用ウインドガーダー５と前記化粧材６との交差部を示すものである。
【００３０】
なお、溶接線９，１０の目隠し用化粧材６および目隠し材兼用ウインドガーダー５の内部は、溶接部周辺に塗装したり、剛性を高めない程度の軟らかい充填材、例えば発泡ウレタンや発泡モルタル等を充填して耐食性を確保するようにしてもよい。
【００３１】
上記実施形態は、屋根付きの円筒タンクを示したが、屋根なしに適用することもできる。この場合は、トップリング４は不要となる。また、タンク材料として普通鋼板を使用し塗装する場合は、溶接線９の目隠し用化粧材６は不要となり、仮止部材３は、タンク構築時の縦パネル１仮止め、または縦パネル１を吊上げ時の仮設補剛材１１の固定部材として使用することになる。
【００３２】
図８〜図１２は、本発明に係る鋼製タンクの構築方法の手順を示す斜視図であり、図１３（ａ）〜（ｅ）はタンク構築途中の縦パネル端溶接接合部の断面図である。
【００３３】
本発明の鋼製タンクの築造は、以下の（１）〜（７）の手順で順次行なう。
（１）まず、整地・転圧された基礎地盤上にタンクの底板鋼板を並べて溶接接合し、底板７を設置する。工場等でプレハブ製作した前記縦パネル１を搬入しておく。この際、縦パネル１を底板７上に花びら状（放射状）に展開して配置しておくと、縦パネル１の立設作業を容易にできる。
【００３４】
（２）次に、現地に搬入されている前記縦パネル１の1枚目を、その左右端部の仮止部材３に変形防止用の仮設補剛材１１の一端側をボルト・ナット等の固定具３ｂで仮止めした状態で吊り上げ、所定位置に立設する。（図８参照）
【００３５】
前記仮設補剛材１１は、図１４のように、溶接部を目隠しする化粧材６を兼用して、その一側面板１１ａの内面を縦パネル１に設けた仮止部材３の外面に当接して固定具３ｂで固定するか、または図１５のような縦パネル１に間隔をおいて設けられた仮止部材３のピッチにボルト孔を設けたＬ型鋼等を使用する。
【００３６】
（３）２枚目の縦パネル端を、その左右端部の仮止部材３に変形防止用の仮設補剛材１１の一端側をボルト・ナット等の固定具３ｂで仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネル端に隣接して立設し、仮設補剛材１１を取外して縦パネル１の端部を突き合わせて仮止部材３をボルトナット等の連結具３ａで連結する。（図９参照）、（図１３ａ，図１３ｂ参照）
【００３７】
（４）以下、順次３枚目以降の縦パネル１を、その左右端部の仮止部材３に変形防止用の仮設補剛材１１の一端側をボルト・ナット等の固定具３ｂで仮止めした状態で吊り上げ、既設の縦パネル端に隣接して立設し、仮設補剛材１１を取外して、周方向に隣り合う縦パネル１の端部の仮止部材３相互を連結具３ａで連結し、全ての縦パネル１を仮止部材３を連結した状態で立設完了する。（図１０参照）、（図１３ｂ参照）
【００３８】
（５）次に各縦パネル１の突合わせ端部を溶接し、その後、隣接するアニュラープレート２同士を溶接し、その後アニュラープレート２と底板７を重ね溶接する。なお、縦パネル１にウィンドガーダー５を備えたものは、図１６の如く隣接する縦パネル１のウィンドガーダー５の端部との間に、前記ウィンドガーダー５と同じ断面形状で裏当て金用切り欠き部を備えた接合片５ａを挟み込んで溶接接合する。（図１０参照）、（図１３ｃ参照）
【００３９】
普通鋼を用いた屋根なしの塗装タンクの場合は、仮止部材３を切断撤去した後、塗装を施し完成する。
【００４０】
（６）ステンレス材を用いたタンクの場合は、仮止部材３を連結した連結具３ａを一旦取り外した後、化粧材６を対向する仮止部材３を囲むようにセットして、仮止部材３に、前記化粧材６と前記各仮止部材３の透孔に挿通したボルト・ナット等の連結具３ａで固定する。（図１１参照）、（図１３ｄ、図１３ｅ参照）
【００４１】
（７）屋根突きタンクの場合は、屋根材８を設置する。
図１２、図１３ｅは完成状態のタンク側板の一部切取り斜視図および化粧材取付け断面図である。
【００４２】
なお、前記（２）（３）の手順において、プレハブ製作した前記縦パネル１をタンク設置場所の地上にて複数枚溶接接合して大ブロック化したものを、吊り上げて立設するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は以下のような効果を奏する。
（１）本発明は、プレハブ製作の縦パネルを用いて鋼製タンクを構築するため、現地組立てのパネル数を少なくして作業量を軽減できる。また、周方向の横向き溶接作業をなくし、溶接品質確保が難しいＴクロス溶接部が生じないようにし、且つ美観の悪い水平溶接ビードの形成をなくした。
【００４４】
（２）タンクの側板は、縦パネル端部を突合せ溶接して均一厚さのリング状にしたものとしているため、前記従来技術（２）における支柱部の集中応力発生の問題がない。
【００４５】
（３）また、縦パネルはアニュラープレートやウィンドガーダーを工場等で溶接したプレハブ製作としているため、高い応力が生じる側板とアニュラプレートの溶接部を容易に高品質で溶接できる。また、縦パネルの上端にトップリングをプレハブ溶接したものは、屋根付きタンクにおいて現地におけるトップリングの上向き溶接作業を回避して、溶接作業の容易化と品質確保を図ることができる。
【００４６】
（４）また、縦パネルの左右端部に設けた仮止部材によって、タンク築造時の仮付溶接を省くことができ、縦パネル組立て作業を容易にして作業効率を向上させることができる。
【００４７】
（５）さらに、縦パネルを現地にて複数接合して大ブロック化すればさらに作業効率を高めることができる。また、タンク材料としてステンレスを用いた鋼製タンクにおいて、前記仮止部材を利用して現地溶接部を隠すように化粧材を設けたものは、ステンレス溶接部周辺の変色外観不良を隠してタンク全体をステンレスの光沢とし、美観を呈する事が出来る。またステンレス溶接部の酸洗処理を行なう場合の廃液処分の問題を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るステンレス材を用いた屋根付き鋼製タンクの一部横断平面である。
【図２】  図１に示すタンクの側面図である。
【図３】  縦パネルを溶接接合した一部断面図である。
【図４】  本発明に係る縦パネルの斜視図である。
【図５】  化粧材を取付けた横断面図である。
【図６】  溶接部目隠し兼用ウインドガーダーを取り付けた断面図である。
【図７】    溶接部目隠し兼用ウインドガーダーと化粧材交差部を示す断面図である。
【図８】  本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。
【図９】  本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。
【図１０】  本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。
【図１１】  本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。
【図１２】  本発明の鋼製タンク構築方法の手順例である。
【図１３】    （ａ）〜（ｅ）本発明の鋼製タンク構築方法の手順における縦パネル溶接部断面図である。
【図１４】  縦パネルの立設時使用する変形防止用仮設補剛材（化粧材兼用）である。
【図１５】    縦パネルの立設時使用する変形防止用仮設補剛材（Ｌ型鋼）である。
【図１６】  ウィンドガーダー接合図である。
【図１７】  従来例１の鋼製タンク斜視図である。
【図１８】  従来例２の鋼製タンク斜視図である。
【符号の説明】
１  縦パネル
２  アニュラープレート
３  仮止部材
３ａ  連結具（ボルトナット）
３ｂ  固定具（ボルトナット）
４  トップリング
５  目隠し兼用ウィンドガーダー
５ａ  接合片
６  化粧材
７  底板
８  屋根材
８ａ  屋根骨
８ｂ  屋根板
９  縦溶接線
９ａ  裏当て材
１０  周溶接線
１１  仮設補剛材
２０  円弧状パネル
２１  周方向溶接線
２２  Ｔクロス溶接部
２３  支柱
２４  側板パネル
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003884230.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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