JP3395084B2

JP3395084B2 - コンクリート製屋根

Info

Publication number: JP3395084B2
Application number: JP30785492A
Authority: JP
Inventors: 宏治石井
Original assignee: 株式会社石井鐵工所
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 2003-04-07
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JPH06136989A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体等を貯蔵するコ
ンクリート製貯槽や防液堤として機能する低温二重殻タ
ンクのハイダイク又は外槽等の底壁と側壁よりなる貯槽
本体の上部に構築するコンクリート製ドーム屋根に関す
るものであり、詳しくは、内圧を受けた膜体の上にコン
クリートを打設して構築する、例えば、低温タンクのド
ーム状コンクリート製屋根に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内圧を受けた膜体を型枠として、その膜
体上にコンクリートを打設して構築するドーム状コンク
リート製屋根の従来例は、例えば、特開平３−５５３６
５号の本願出願人等の発明や特開平２−１３６４７号公
報及び特開昭５８−１１０７５８号公報の発明が知られ
ている。

【０００３】特開平３−５５３６５号の発明は、内圧を
受けて貯槽本体上部を被覆した可撓膜体の上に補強材含
有のコンクリートを打設して形成した屋根である。この
発明の可撓膜体は、合成繊維材を合成樹脂材でコーティ
ングした材料を用いるために、雨水の侵入や貯蔵液ベー
パーの放散を遮断するシール層として機能する。

【０００４】また、特開平２−１３６４７号公報及び特
開昭５８−１１０７５８号公報の発明は、支柱や架台の
上に配列した鋼板を接合してドーム状のスチール殻を構
築し、そのスチール殻に内圧を作用させてスチール殻の
上面にコンクリートを打設して形成した屋根である。こ
の発明のスチール殻も、シール層として機能する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のうち、特
開平３−５５３６５号の発明では、合成繊維材を合成樹
脂コーティングした材料の可撓膜体が内圧を受けて展設
されるため、可撓膜体はクリープして変形を生じる。材
料が均一なクリープをしないときや材料とコンクリート
体との接合が不充分で材料破損を起こしたときには、可
撓膜体はシール層として機能せず、コンクリート製屋根
の液漏れの防止及び透気の遮断を期待することはできな
い。また、上記の材料を用いた可撓膜体は低温脆性破壊
を生じ易いので、低温液を貯蔵するタンクに適用したと
きにも、コンクリート製屋根の液漏れ及び透気の防止を
図ることが困難である。また、この発明の従来例を大形
タンクに適用すると、内圧によって可撓膜体は大きな張
力を発生するために、高性能高価格の膜材を使用しなけ
ればならないか、または、膜材補強のケーブルや補強バ
ンド（特願平４−１９０２６９号参照）を用いなければ
ならなかった。

【０００６】また、上記従来例のうち、特開平２−１３
６４７５号及び特開昭５８−１１０７５８号の発明で
は、スチール殻は多数の鋼板を支柱や架台の上に配列し
それらの上でドーム状に組立溶接結合して構築するため
に、作業性の悪さから安全性に欠けるとともに溶接歪み
や溶接欠陥を発生しやすく、屋根の透気及び液漏れを防
止するシール層の構築には多くの仮設資材と手間を必要
とした。またこの発明においては、内圧を直接スチール
殻に作用させた上に直接コンクリートを打設して屋根を
構築するために、屋根構築後もスチール殻には内部応力
が残り、スチール殻の応力腐食やスチール殻とコンクリ
ート体との剥離を生じる虞があった。

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、内圧を受けた膜体上
で構築したコンクリート製ドーム屋根の液密性と気密性
を飛躍的に向上させるとともに、低温液体を貯蔵する大
形貯槽にも適した経済的なコンクリート製屋根を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、底壁と側
壁よりなる貯槽本体の該側壁上部に周縁を固定し、かつ
内圧を受けて上記貯槽本体上部を被覆する膜体上にコン
クリート層を設けて構築するコンクリート製屋根であっ
て、上記貯槽本体の内壁面全体にシール層を設け、該シ
ール層を側壁上端部まで延長して形成し、該シール層上
端部近傍に上記膜体周縁を固定し、かつ上記シール層上
端部に上記膜体の外側を被覆するシールメタル層の周縁
を結合し、上記膜体上にフレームを接合し、かつ該フレ
ーム上に上記シールメタル層の端縁を固着するとともに
該フレーム間に緩衝材を充填して形成したものである。

【０００９】また第２の発明は、上記シールメタル層の
内側で、かつ上記膜体の内側若しくは外側又は両側に断
熱層を形成したものである。

【００１０】

【作用】第１の発明のコンクリート製屋根にあっては、
貯槽本体の内壁面全体にシール層を設け、該シール層を
側壁上端部まで延長して形成し、該シール層上端部近傍
に上記膜体周縁を固定し、かつ上記シール層上端部に上
記膜体の外側を被覆するシールメタル層の周縁を結合し
ているので、貯蔵液のベーパーが外部へ浸透することな
く冷気も伝わらず、また雨水が内部へ浸透することなく
外気温が伝わることもない。そしてシールメタル層には
直接の内圧が作用せず、貯蔵液のベーパーにも直接触れ
ることがない。また、この膜体の外側にシールメタル層
を形成した構造のうち、シールメタル層を屋根の最外面
に位置させた構造では、シールメタル層を外面から補修
やメンテナンスができ、シールメタル層を膜体とコンク
リート層の間に位置させた構造では、そのシールメタル
層は直射日光や貯蔵物からの熱影響を直接受けることは
ない。そして、上記膜体上にフレームを接合し、かつ該
フレーム上に上記シールメタル層の端縁を固着するとと
もに該フレーム間に緩衝材を充填して形成しているの
で、膜体に生じようとする大きな張力はフレームが受け
もち、かつ膜体の破損は緩衝材が防止し、膜体とコンク
リート層との間にフレームが介在してその結合をより強
固にする。また、このフレームを接合材として、鋼板を
配列し組立て溶接結合することによって、安全かつ施工
性良くシールメタル層を形成することができる。

【００１１】また第２の発明のコンクリート製屋根にあ
っては、シールメタル層の内側で、かつ上記内圧を受け
た膜体の内側若しくは外側又は両側に断熱層を形成して
いるので、内側又は両側に断熱層を形成した構造では、
膜体への貯蔵液からの熱影響を断熱層が遮断し、外側又
は両側に断熱層を形成した構造では、貯槽外部からの膜
体への熱影響を遮断する。

【００１２】

【実施形態例】この発明の実施形態例について、図面を
参照しながら詳述する。図１は、この発明に係るコンク
リート製屋根を設けた貯槽の全体断面説明図であり、図
２は、図１の一部分を拡大破断して示す斜視説明図であ
る。また、図３は、膜体の内側に断熱層を形成したこの
発明に係るコンクリート製屋根の部分拡大断面図であ
り、図４は、シールメタル層を屋根の最外面に形成した
この発明に係るコンクリート製屋根の部分拡大断面図で
ある。図１及び図２には、貯槽本体１の上部に内圧を受
けたドーム状の膜体２が貯槽本体１上部を被覆して取付
けられ、その膜体２の上側には、フレーム３ａと該フレ
ーム３ａ間に充填した緩衝材３ｂからなる保護層３が形
成され、保護層３の上面にはシールメタル層４を被覆し
て取付け、上記膜体２とこのシールメタル層４とで閉塞
状に形成され、さらにシールメタル層４の上にはコンク
リート層５が形成されて、これらによって形成されたド
ーム状のコンクリート製屋根が示されている。

【００１３】底壁と側壁よりなる貯槽本体１は、コンク
リート構造で構築され、その内面には、貯蔵液の漏出を
防ぐシール層１ａが形成されている。シール層１ａは、
水タンクの貯槽本体１には防水塗装を用いられ、内部に
低温液化ガスを貯蔵する内槽を据付ける貯槽本体１には
メタルライニング層が用いられる。貯槽本体１の上部に
周縁を固定して貯槽本体１上部を被覆するとともに、貯
槽本体１内部からの圧力、つまり内圧を内面に受ける膜
体２は、合成樹脂繊維材を合成樹脂材でコーティングし
た材料によってドーム状の形状に形成され、気密に取付
けられる。

【００１４】膜体２上面の保護層３は、内圧を受けて発
生する張力を受け持って膜体２に生じる応力を緩和させ
るフレーム３ａと、そのフレーム３ａ間に充填されてコ
ンクリー層５やシールメタル層４の形成作業時に工具落
下や溶接熱等から膜体２を保護する緩衝材３ｂとで形成
される。フレーム３ａは、Ｈ形やみぞ形の形鋼や帯板、
又は軽量形鋼で形成され、膜体２と接着材やビス止め等
によって接合される。フレーム３ａは、コンクリート製
屋根の強度を分担する屋根骨として機能し、フレーム３
ａ上に形成するシールメタル層４の鋼板接続部材やコン
クリート層５と膜体２の係合部材としても機能させるこ
ともできる。緩衝材３ｂは、膜体２の上にラス網を配設
したコンクリートモルタル打設等で形成されるが、後述
の断熱層６としての機能を持たせるときには、断熱性能
の高いグラスウール材等の材料を膜体２の上に貼付けて
形成する。

【００１５】シールメタル層４は、図１乃至図３のよう
に、保護層３の上に多数の薄板鋼板を敷設配列し、溶接
結合によって気密及び液密に形成される。尚、図４の実
施例においては、保護層３の上にコンクリート層５を形
成し、コンクリート層５の上に多数の薄板鋼板を敷設配
列し、溶接結合によって気密及び液密に形成される。コ
ンクリート製屋根の中間又は外面にシールメタル層４を
形成する場合の上記いずれの場合においても、シールメ
タル層４は、しっかりとした足場及び架台となる保護層
３やコンクリート層５の上で、安全な作業で構築するこ
とができ、貯槽本体１のシール層１ａと気密及び液密に
結合されて、貯槽全体の透気及び液漏れを完全に遮断す
ることができる。また、シールメタル層４は、図３のよ
うに保護層３とコンクリート層の間に形成すると直接外
気に触れることはなく、図４のように屋根の最外面に形
成するとメンテナンスや補修が容易なので、屋根の最内
面に形成する構造に比べてシールメタル層４の耐久性が
格段に向上する。

【００１６】コンクリート層５は、図１乃至図３のよう
にシールメタル層４の上面、又は、図４のように保護層
３の上面に、図示省略した補強筋を配置してコンクリー
トモルタルやコンクリートを打設して構築され、屋根の
強度部材として機能する。このコンクリート層５の構築
にあたっては、シールメタル層４とコンクリート層５、
又は、保護層３とコンクリート層５の結合をより強くす
るアンカーピン等の係合材７を、図２のようにシールメ
タル層４の上に植設するか、又は、図示省略したが、図
４の実施例のような場合には保護層３のフレーム３ａの
上面に植設することが望ましい。

【００１７】また、低温液化ガスを貯蔵する内槽を貯槽
本体１の内部に据付けるときには、貯蔵液からの冷熱放
散防止や貯槽外からの温熱浸入の遮断をするために、ウ
レタンフォームやグラスウール材等の断熱材を、図３の
ように膜体２の内側に貼付けて断熱層６を形成するか、
または、膜体２の外側に形成する保護層３の緩衝材３ｂ
を断熱性能の高い材料を用いることによって断熱層６を
形成する。なお、断熱層３の形成位置は、貯槽本体１内
部に据付ける内槽の外側であってもよい。

【００１８】

【発明の効果】底壁と側壁よりなる貯槽本体の内壁面全
体にシール層を設け、該シール層を側壁上端部まで延長
して形成し、該シール層上端部近傍に上記膜体周縁を固
定し、かつ上記シール層上端部に上記膜体の外側を被覆
するシールメタル層の周縁を結合し、上記膜体上にフレ
ームを接合し、かつ該フレーム上に上記シールメタル層
の端縁を固着するとともに該フレーム間に緩衝材を充填
して形成したコンクリート製屋根にあっては、上記膜体
及びシールメタル層と、フレーム及び緩衝材からなる保
護層とで合成版状となるため、剛性及び耐久性が一層向
上し、膜体に生じようとする大きな張力はフレームが受
けもち、膜体の破損は緩衝材が防止し、膜体とコンクリ
ート層との間にフレームが介在してその合成版としての
結合をより強固にするので、高級な膜材や特別な膜材補
強を用いる必要がなく、膜体を使用して構築する大形貯
槽の構築に適し、更に、膜体をコンクリート層からの剥
離を防いで堅牢なシール層としても利用できる。また、
膜体の外側へのシールメタル層の構築は、しっかりした
緩衝材からなる保護層の上で、フレームを鋼板の接合材
として配列し組立て、膜体に熱影響を及ぼさないように
溶接結合によって、安全かつ施工性良く行うことができ
るので、透気及び液漏れの遮断性に優れたメタルシール
層を形成できて、透気及び液漏れの遮断性に優れ、かつ
経済的なコンクリート製屋根になる。このように、上記
シール層上端部に周縁を固定してなる、膜体とシールメ
タル層とで形成される構造によって、貯蔵液のベーパー
或いは外気や雨水が浸透することなく、また貯蔵液の冷
気或いは外気温が伝わらないため、透気及び液漏れの遮
断性及び断熱性に優れたコンクリート製屋根となる。ま
た、シールメタル層には直接の内圧が作用せず、貯蔵液
のベーパーにも直接触れることがないのでシールメタル
層の耐久性が格段に向上する。

【００１９】また、上記シールメタル層の内側で、かつ
上記膜体の内側若しくは外側又は両側に断熱層を形成し
たコンクリート製屋根にあっては、シールメタル層への
貯蔵液からの熱影響を断熱層が遮断するとともに、内側
又は両側に断熱層を形成すると膜体への貯蔵液からの熱
影響を断熱層が遮断し、外側又は両側に断熱層を形成す
ると貯槽外部からの膜体への熱影響を遮断するので、一
層断熱性能が向上し、低温液を貯蔵するタンクに適した
経済的なコンクリート製屋根となる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るコンクリート製屋根を設けた
貯槽の全体断面説明図である。この発明に係る空気膜構
造の一実施例を示した部分断面説明図。

【図２】図１の一部分を拡大破断して示す斜視説明図
である。

【図３】膜体の内側に断熱層を形成したこの発明に係
るコンクリート製屋根の部分拡大断面図である。

【図４】シールメタル層を屋根の最外面に形成したこ
の発明に係るコンクリート製屋根の部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１貯槽本体１ａシール層２膜体３保護層３ａフレーム３ｂ緩衝材４シールメタル層５コンクリート層６断熱層７係合材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底壁と側壁よりなる貯槽本体の該側壁上
部に周縁を固定し、かつ内圧を受けて上記貯槽本体上部
を被覆する膜体上にコンクリート層を設けて構築するコ
ンクリート製屋根であって、上記貯槽本体の内壁面全体
にシール層を設け、該シール層を側壁上端部まで延長し
て形成し、該シール層上端部近傍に上記膜体周縁を固定
し、かつ上記シール層上端部に上記膜体の外側を被覆す
るシールメタル層の周縁を結合し、上記膜体上にフレー
ムを接合し、かつ該フレーム上に上記シールメタル層の
端縁を固着するとともに該フレーム間に緩衝材を充填し
て形成したことを特徴とするコンクリート製屋根。
【請求項２】上記シールメタル層の内側で、かつ上記
膜体の内側若しくは外側又は両側に断熱層を形成したこ
とを特徴とする請求項１記載のコンクリート製屋根。