(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周縁にテンションリングが、内周縁にコンプレッションリングが配置されており、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の部位が粉粒体の貯蔵スペースとされ、貯蔵すべき粉粒体は前記部位に粉粒体の山を平面的に見て複数隣接して形成すること、
屋根は、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の断面形状を、一つの粉粒体の山の底面幅及び高さよりも大きいほぼ相似形の山形状に形成され、これを周方向に連続させて前記複数の粉粒体の山を全部覆うように平面がドーナツ形状の屋根架構が構築されていること、
平面的に見て前記複数の粉粒体の山同士が隣接する接点部を通る放射線上の位置であって、前記テンションリングの内方位置及びコンプレッションリングの外方位置にそれぞれ中間柱が立てられ、テンションリングの位置に建てた外柱及びコンプレッションリングの位置に建てた内柱と前記中間柱とが基礎梁によって連結されており、前記の各中間柱と外柱、及び内柱とによって主要屋根合掌材が支持されていることを特徴とする、粉粒体貯蔵施設の屋根架構。
【請求項２】
平面的に見て複数の粉粒体の山同士が隣接する接点部を通る放射線上の位置に配置され、中間柱と外柱及び内柱とによって支持された主要合掌材同士は、周方向の間隔部分をブレース構造屋根面により連続する構成とされていることを特徴とする、請求項１に記載した粉粒体貯蔵施設の屋根架構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、石炭に代表されるような粉粒体を、生産地や種類別に大量に効率良く貯蔵し、しかも先入れ先出し方式により機械化して貯蔵する粉粒体貯蔵施設の技術分野に属し、更に言えば、貯蔵中の粉粒体を風雨から守り、飛散を防止する屋根架構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石炭に代表されるような粉粒体を大量に効率良く貯蔵し、先入れ先出し方式により機械化して貯蔵する粉粒体貯蔵施設としては、例えば特開昭６１ー１４５０３８号、及び実開昭６１ー１８２４０号公報に開示されているように、サイロのような貯蔵容器を構築し、その上部に屋根を設置すると共に、前記屋根部分へ投入コンベアを接続し、サイロ下部に貯蔵物の払い出しコンベアを設置した技術が開示されている。
【０００３】
次に、特開昭５７ー８５７０６号公報に記載された粉粒体貯蔵施設は、外周縁を周辺基礎で支持され、内端は１本の中心柱で支持され、周辺基礎と中心柱との間で断面が山形状をなす屋根が、前記の中心柱を対称点として、且つ平面を円形状に形成され、前記山形状屋根の頂部に搬入用のループコンベアを設置し、これに外部の搬入用コンベアが接続され、床部に掻き出し機及び払い出しコンベアが設置された構成である。
【０００４】
特開昭５８ー１１３４５５号公報に記載された吊り屋根型の粉粒体貯蔵施設は、２列縦隊の配列により一定のピッチで建てた複数の支柱により高架に一直線状に架設された搬入コンベアと、前記搬入コンベアに接続された外部コンベアと、前記搬入コンベアの直下が粉粒体の貯蔵スペースとされ、その地下に設置された払い出しコンベアと、前記支柱の列方向の上下に架設された吊りケーブルと押さえケーブル、及び前記の各ケーブルから直角方向のサブガーダー支柱との間に架設した吊りケーブルと押さえケーブルを基礎にして、くら形曲面（ＨＰ曲面）に編まれたケーブルネット状の吊り屋根とで構成されている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来、貯蔵する粉粒体の周囲を覆って風雨を防ぎ、外部への飛散を防止する目的で屋根を架けることは既に行われている。
【０００６】
しかし、上記特開昭６１ー１４５０３８号、及び実開昭６１ー１８２４０号公報に開示されているように、サイロのような貯蔵容器を構築し、その上端に屋根を設置した貯蔵施設は、一見合理的ではある。しかし、例えば石炭は生産地や種類別に分けて大量に効率良く貯蔵することが肝要である。そのためには結局サイロの個数を増やすほかはなく、トータルで非常に高価な施設になってしまう。また、貯蔵施設の占有敷地面積も大きくなり不経済である。
【０００７】
上記特開昭５７ー８５７０６号公報に記載された粉粒体貯蔵施設は、周辺基礎と中心柱との間で断面が山形状をなす屋根架構に特徴が認められる。すなわち、周辺基礎を反力点として無柱の大空間ドーム屋根を架ける場合に比して、屋根材の応力負荷、柱脚へのスラスト力（放射方向への水平力）は数分の一に軽減され、屋根材断面の縮小化、軽量化を図れるであろうと推考される。しかし、この粉粒体施設の場合は、周辺基礎と中心柱との間の床全面が粉粒体貯蔵スペースとされ、そこに屋根天井部のループコンベアの旋回によって投入した粉粒体の山を築くので、大重量になる貯蔵粉粒体の床下に払い出しコンベアその他の地下施設を構築することになる。よって、貯蔵粉粒体の積載負荷に耐えるように大断面の地下構造を構築することになって不経済である。前記貯蔵粉粒体の大きな積載負荷は、地盤を通じて周辺基礎に対するスラスト力としても作用するので、これらに耐えるように周辺基礎を巨大に構築することを余儀なくされ、不経済なものとなる。その上、中心柱が、屋根荷重の中心部負荷を一点で支持する構造なので、この中心柱が巨大な構造になってしまい、該柱を支持する支持杭等が多数施工される結果、この中心柱の部位には粉粒体の貯蔵に必要な施設類を設備することは難しいという不都合もある。
【０００８】
上記特開昭５８ー１１３４５５号公報に記載された吊り屋根型の粉粒体貯蔵施設は、くら形曲面（ＨＰ曲面）に編まれたケーブルネット状の吊り屋根として一見合理的に構築されている。しかし、吊り屋根の現場施工が技術的に難しい上に、複数の支柱によって高架に一直線状に架設された搬入コンベアの直下が粉粒体の貯蔵スペースとされ、更にその床下に払い出しコンベアを設置する構成なので、払い出しコンベアは貯蔵粉粒体の巨大な積載荷重に耐える大断面の構造に構築することを余儀なくされ不経済である。
【０００９】
本発明の目的は、中心部（内周部）のコンプレッションリングの範囲内は屋根荷重の作用を一切受けない露天（青天井）の構造で、その範囲内には貯蔵施設に必要な施設を耐荷重設計において有利な小断面構造で経済的に構築することができ、一方、外周部のテンションリングと内周部のコンプレッションリングとの間にドーナツ形状に構築される、断面が山形状の屋根は、外柱をテンションリングで、内柱はコンプレッションリングで合理的に支持する構成とした粉粒体貯蔵施設の屋根架構を提供することである。
【００１０】
本発明の次の目的は、平面的にみて複数の粉粒体の山が隣接する接点部を通る放射線上に位置させる主要屋根合掌材を、前記テンションリングの内方位置及びコンプレッションリングの外方位置にそれぞれ中間柱を建て、これら中間柱と外柱及び内柱によって支持させ、前記中間柱と外柱または内柱との間は基礎梁によって各柱脚部（フーチング基礎）を一体的に連結し、主要屋根合掌材により、剛性が低い前記部レース構造屋根面の応力を効果的にテンションリング、コンプレッションリングへ伝達して処理する構成に改良した、粉粒体貯蔵施設の屋根架構を提供することである。
【００１１】
本発明の次の目的は、前記外柱、内柱に中間柱を加えて支持する主要屋根合掌材同士の周方向の間隔部分はブレース構造屋根面により連続する構成とした、粉粒体貯蔵施設の屋根架構を提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、床下の払い出しコンベアなどを設備する洞道（トンネル）付近の支持杭へ作用する水平力（スラスト力）を低減し、杭の本数を減らし、払い出しコンベア等との干渉を避けられる構成とした粉粒体貯蔵施設の屋根架構を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る粉粒体貯蔵施設の屋根架構は、
外周縁にテンションリングが、内周縁にコンプレッションリングが配置されており、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の部位が粉粒体の貯蔵スペースとされ、貯蔵すべき粉粒体は前記部位に粉粒体の山を平面的に見て複数隣接して形成すること、
屋根は、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の断面形状を、一つの粉粒体の山の底面幅及び高さよりも大きいほぼ相似形の山形状に形成され、これを周方向に連続させて複数の粉粒体の山の全部を覆うように平面がドーナツ形状の屋根架構が構築されていること、
平面的に見て前記複数の粉粒体の山同士が隣接する接点部を通る放射線上の位置であって、前記テンションリングの内方位置及びコンプレッションリングの外方位置にそれぞれ中間柱が立てられ、テンションリングの位置に建てた外柱及びコンプレッションリングの位置に建てた内柱と前記中間柱とが基礎梁によって連結されており、前記の各中間柱と外柱、及び内柱とによって主要屋根合掌材が支持されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した粉粒体貯蔵施設の屋根架構において、平面的に見て複数の粉粒体の山同士が隣接する接点部を通る放射線上の位置に配置され、中間柱と外柱及び内柱によって支持された主要屋根合掌材同士は、周方向の間隔部分をブレース構造屋根面により連続する構成とされていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施形態及び実施例】
請求項１、２に記載した発明に係る粉粒体貯蔵施設の屋根架構の実施形態を図１以下に示した。
【００１６】
図１は、屋根架構の概念を鳥瞰図的に示したもので、外周縁にテンションリング１が配置され、内周縁にコンプレッションリング２が配置されている。前記テンションリング１とコンプレッションリング２との間の部位の床面３が粉粒体の貯蔵スペースとされ、貯蔵すべき粉粒体は、前記部位３に粉粒体の山４を図４のように平面的に見て複数（図示例では６個）隣接して（同心円状の配置に）形成される。
【００１７】
図３、図４の実施例の場合、テンションリング１は平面形状を約正六角形状に形成され、前記の各粉粒体の山４はそれぞれ、屋根中心とテンションリングの六つの角とを結ぶ放射線上に中心を有する配置とされている。但し、外部払い出しコンベア１９の設置部分には、その設置に必要な相当幅Ｂの空きスペースＢを確保した構成とされている。各粉粒体の山４は、その中心部の位置を通る放射線に沿う配置で、その床下に個別の搬出コンベア２０が屋根中心位置の集荷場２１へ接続する配置に設置され、粉粒体は前記の集荷場２１を中継して外部払い出しコンベア１９によって目的の場所へ搬送される。
【００１８】
この粉粒体貯蔵施設の屋根は、貯蔵スペースである前記テンションリング１とコンプレッションリング２の間の部位３に架けた断面形状として、一つの粉粒体の山４の底面幅Ｄ及び高さＨ（図２を参照）よりも少し大きいほぼ相似形の山形状に形成され（図２）、これを周方向に連続させて複数の粉粒体の山４の全部を覆うように、図示例では平面が正六角のドーナツ形状をなす屋根架構として構築されている（図６）。
【００１９】
図１と図２に示した屋根架構は、山形状をなす外側の屋根部材１１を前記外周縁のテンションリング１と屋根頂部に位置する頂部外側リング１２との間に架設し、内側の屋根部材１３は前記内周縁のコンプレッションリング２と屋根頂部に位置する頂部内側リング１４との間に架設されている。そして、前記頂部の内側リング１４及び外側リング１２は、水平放射状配置の繋ぎ材１５にて連結した構成とされている。
【００２０】
従って、図１中に点線１７で例示した形態に単純に無柱のドーム形屋根として構築する場合に比すると、山形状の屋根部材１１、１３に作用する負荷は、外周縁のテンションリング１の位置における反力の大きさが、鉛直方向反力は約１／３に、水平方向反力（スラスト力）は約１／８に低減される。よって、屋根部材１１、１３の構成材断面を約１／８程度に縮小化できるし、テンションリング１及びコンプレッションリング２の部材断面もそれなりに小さくて済む。
【００２１】
前記水平な繋ぎ材１５の下側に外部コンベア２２が図１のように配置され、これと接続した搬入コンベア２３が各山４毎に周方向に設置され（図２）、各搬入コンベア２３の他端は粉粒体を投下し直下に上述の山４を個別に形成するべき位置の投入シュート１８と接続されている（図２参照）。
【００２２】
更に具体的に説明すると、図３と図４が分かりやすいように、平面的に見て前記複数の粉粒体の山４、４同士が隣接する接点部を通る放射線Ｐ上の位置に、同線上における前記テンションリング１より内方の位置、及びコンプレッションリング２より外方の位置にそれぞれ中間柱５、６が建てられている。ちなみに前記の放射線Ｐは、図３、図４のように平面を正六角形状に配置されたテンションリング１の角から角を結ぶ直線部のほぼ中点を通る配置とされている。そして、テンションリング１の位置に建てた外柱７、及びコンプレッションリング２の位置に建てた内柱８と前記の各中間柱５、６とは、各々の柱脚部１０（フーチング基礎）が基礎梁９によって水平力の伝達が可能な構造で一連に連結されている。
【００２３】
前記放射線Ｐ上の位置に主要屋根合掌材１６が山形状に配置され、前記の各中間柱５、６と外柱７及び内柱８との合計４本の柱によって主要屋根合掌材１６が支持されている。この主要梁合掌材１６も、各々の上端部は上記した頂部外側リング１２及び頂部内側リング１４と接合されている。
【００２４】
その屋根架構図を図５に示した。山形状をなす主要屋根合掌材１６の荷重は、前記の各中間柱５、６と外柱７及び内柱８の４本に分担して支持され、外柱７及び内柱８の荷重負担は数分の一に軽減される。しかも図５に示したように、中間柱６を設置した屋根架構は、中間柱６の存在と基礎張り９による接続効果により一般部分の屋根架構（図２参照、中間柱がない。）に比して水平力に対する抵抗力を大きくできる。従って、中間柱６を設置した図５の屋根架構は、地震時や強風時に生じる水平力を一般屋根架構よりも多く分担できる。その結果、周辺位置の床下コンベアを設置する洞道付近の架構が分担する水平力を低減し、その部分の支持杭の本数を減らし、コンベアの配置との干渉を避けることに寄与する。
【００２５】
ちなみに、上記の主要屋根合掌材１６はトラス梁構造に構成され、図２に例示したように前記外柱７との交点部に一例としてＨ形鋼状のテンションリング１が設置される。また、内柱８との交点部には一例として角鋼管状のコンプレッションリング２が設置される（以上、請求項１記載の発明）。
【００２６】
上記したように外周縁のテンションリング１と内周縁のコンプレッションリング２との間の部位に断面をほぼ山形状に架設され、平面的に見て前記複数の粉粒体の山同士が隣接する接点部を通る放射線上の位置に配置され前記中間柱６と外柱７及び内柱８によって支持された主要屋根合掌材１６同士は、図６のように周方向の間隔部分をブレース構造屋根面２４により連続する構成とされ、もって剛性が低い前記ブレース構造屋根面２４の応力を効果的に、合理的にテンションリング１、コンプレッションリング２へ伝達して処理する構成とし、屋根の軽量化と経済設計に実効を奏するものとされている（請求項２記載の発明）。
【００２７】
【本発明が奏する効果】
請求項１と２に記載した発明に係る粉粒体貯蔵施設の屋根架構は、平面がドーナツ形状をなす屋根中心部（内周部）のコンプレッションリングの範囲内は屋根荷重の作用を一切受けない露天（青天井）の構造であるから、その範囲内に貯蔵施設に必要な施設を耐荷重設計において有利な小断面構造で経済的に構築することができる。
【００２８】
一方、外周部のテンションリングと内周部のコンプレッションリングとの間にドーナツ形状に構築される、断面が山形状の屋根は、外柱をテンションリングで、内柱はコンプレッションリングで合理的に支持する構成としたから、外周部のテンションリング及び内周部のコンプレッションリングに作用する鉛直応力及び水平応力（スラスト力）を、単純なドーム形屋根に比して数分の一に低減化できるから、ひいては屋根部材の断面の縮小化、軽量化に寄与して経済設計を可能にする。
【００２９】
平面的にみて複数の粉粒体の山が隣接する接点部を通る放射線上に位置させる主要屋根合掌材を、前記テンションリングの内方位置及びコンプレッションリングの外方位置にそれぞれ中間柱を建て、これら中間柱と外柱及び内柱によって支持させるから、各柱の荷重負担を分散して軽減化できる。しかも前記中間柱と外柱または内柱との間は基礎梁によって各柱脚部（フーチング基礎）を一体的に連結し、もって前記スラスト力の分散化を図ることができることは勿論、前記基礎梁は貯蔵粉粒体の載荷重が作用しない位置に構築するから、その分小断面構造に構築できる。
【００３０】
前記主要屋根合掌材同士の周方向の間隔部分はブレース構造屋根面により連続する構成とし、主要屋根合掌材により剛性が低い前記ブレース構造屋根面の応力を効果的、合理的にテンションリング、コンプレッションリングへ伝達して処理するので、屋根の経済設計が可能であり、また、床下の払い出しコンベアなどを設備する洞道（トンネル）付近の支持杭へ作用する水平力（スラスト力）を低減し、杭の本数を減らし、払い出しコンベア等との干渉を避けられる構成の粉粒体貯蔵施設の屋根架構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る屋根架構の原理を説明した斜視図である。
【図２】屋根架構の断面図である。
【図３】主に柱脚部の配置を示す平面図である。
【図４】貯蔵する粉粒体の山と屋根架構との関係を示した平面図である。
【図５】屋根架構を示す骨組み図である。
【図６】屋根架構の斜視図である。
【符号の説明】
１    テンションリング
２    コンプレッションリング
３    粉粒体貯蔵スペース
４    粉粒体の山
１１、１３屋根材
Ｐ    放射線
５、６    中間柱
７    外柱
８    内柱
１６  主要屋根合掌材
２４    ブレース構造屋根面
【図１】
0004043652.tif 000002
【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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