JP5998616B2 - 独立ライナユニット及びタンクの建設方法 - Google Patents

Description

本発明は、独立ライナユニット及びタンクの建設方法に関するものである。

ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）等の低温液化ガスは、例えば、金属製の内槽とコンクリート製の外槽とを有する円筒形状の二重殻タンクにて貯留されている。このような二重殻タンクは、一般的に、まずコンクリート製の外槽側板を基礎から高さ方向に複数段に分けて形成し、その内部に外槽屋根を形成して持ち上げ、外槽屋根の下方に内槽側板を同じく高さ方向に複数段に分けて形成するという手順にて建設されている。

このような従来の建設方法では、外槽側板がある程度の高さまで構築されるまでの間、外槽側の内側に大きな型枠を設置しておく必要があり、外槽側板の内側においてタンク内部構造を形成する作業を行うことができない。例えば、タンク内部には、内槽側板と底板とを接合するためのアニュラ板（上記内部構造）が設置されるが、このアニュラ板を設置するための作業は、外槽側板が３〜４段積み上げられた後にならないと行うことができない。

一方、特許文献１には、外槽ライナプレートとプレキャストコンクリートが一体化された外槽ライナ付きプレコン型枠を用いる方法が開示されている。この方法によれば、この外槽ライナ付きプレコン型枠を基礎上に設置してコンクリート打設の型枠として用いることによって、外槽下部の構築と、タンク内部構造の形成とを並行して行うことができる。

特開２０１０−１０６５０１号公報

例えば、特許文献１を応用し、外槽ライナプレートと外槽側板の一部とを一体化して型枠（独立ライナユニット）とすることも考えられる。しかしながら、外槽ライナプレートとコンクリート製の外槽側板とを一体化させると、一体化された構造体の重量が大きなものとなり、輸送作業の負担が増加したり、輸送コストが増加したりするため、型枠の取扱性が悪くなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮が可能であると共に、独立ライナユニットの取扱性を向上させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、独立ライナユニットは、板状の外槽ライナプレートと、板状のセカンダリバリアプレートと、上記外槽ライナプレートと上記セカンダリバリアプレートとの間に配置される保冷材層とが一体化されてなるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記外槽ライナプレート、上記セカンダリバリアプレート及び上記保冷材層のいずれかあるいは複数に固定されると共に、剛性を向上させる補強手段を備えるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記補強手段が、上記外槽ライナプレート、上記セカンダリバリアプレート及び上記保冷材層を貫通するアンカボルトであるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第２の発明において、上記補強手段が、上記外槽ライナプレートに固定されたリブであるという構成を採用する。

第５の発明は、タンクの建設方法であって、上記第１〜第４いずれかの発明である独立ライナユニットを立設する工程と、上記独立ライナユニットの上記外槽ライナプレート側にコンクリート製の外槽側板を形成する工程と、上記外槽側板を形成する工程と並行し、上記独立ライナユニットの上記セカンダリバリアプレート側にてタンク内部構造を形成する工程とを有するという構成を採用する。

本発明によれば、外槽ライナプレートとセカンダリバリアプレートと保冷材層とによって独立ライナユニットが形成されている。このような独立ライナユニットは、コンクリート製の外槽側板が一体化されていないため、外槽側板が一体化された独立ライナユニットと比較して、軽量化することができ、取扱性が向上したものとなる。さらに、本発明の独立ライナユニットは、コンクリート製の側板を形成するときに、型枠として用いることができ、外槽側板の形成と並行してタンク内部構造の形成を行うことができる。したがって、本発明によれば、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮が可能であると共に、独立ライナユニットの取扱性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの概略構成を示す図であり、（ａ）が縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａの方向から見た矢視図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを有するタンクの概略構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの変形例の概略構成を示す図であり、（ａ）が縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ｂの方向から見た矢視図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る独立ライナユニット及びタンクの建設方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の独立ライナユニット１の概略構成を示す図であり、（ａ）が縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａの方向から見た矢視図である。この図に示すように、本実施形態の独立ライナユニット１は、図１（ａ）に示すように、外槽ライナプレート２と、セカンダリバリアプレート３と、保冷材層４と、アンカボルト５（補強手段）とが一体化されてなる。

外槽ライナプレート２は、例えばステンレス鋼からなる板材であり、後述するタンク１０が備える外槽ライナ１９の一部を構成するものである。この外槽ライナプレート２は、図１（ｂ）に示すように、セカンダリバリアプレート３と同一幅でセカンダリバリアプレート３よりも高い矩形状とされている。

セカンダリバリアプレート３は、例えば９％ニッケル鋼からなる板材であり、後述するタンク１０が備えるセカンダリバリア１７の一部を構成するものである。このセカンダリバリアプレート３は、図１（ｂ）に示すように、外槽ライナプレート２と同一幅で外槽ライナプレート２よりも低い略矩形状とされている。またセカンダリバリアプレート３は、外槽ライナプレート２と下端位置が合わされた状態で外槽ライナプレート２に対して一定の間隔を空けて対向配置されている。なお、セカンダリバリアプレート３の上端部は、外槽ライナプレート２側に折り曲げられおり、外槽ライナプレート２と接続されている。

保冷材層４は、外槽ライナプレート２とセカンダリバリアプレート３との間に配置されており、外槽ライナプレート２とセカンダリバリアプレート３とに狭持されることによって支持されている。この保冷材層４は、後述するタンク１０が備える第２保冷層１８の一部を構成するものである。この保冷材層４は、例えば発泡ガラスによって形成されている。

アンカボルト５は、外槽ライナプレート２、セカンダリバリアプレート３及び保冷材層４を貫通すると共に、これらを締結するものである。このアンカボルト５は、図１（ｂ）に示すように、例えば、一定のピッチにて上下左右に複数設けられている。このようなアンカボルト５は、外槽ライナプレート２、セカンダリバリアプレート３及び保冷材層４の締結力を高め、独立ライナユニット１の剛性を向上させる。

図２は、本実施形態の独立ライナユニット１を備えるタンク１０の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図２においては、本実施形態の独立ライナユニット１が設置されるタンク１０のコーナを一部拡大して図示している。

図２に示すように、タンク１０は、基礎１１と、外槽１２と、底部１３と、内槽１４と、弾性ブランケット１５と、第１保冷層１６と、セカンダリバリア１７と、第２保冷層１８と、外槽ライナ１９と、アンカーストラップ２０とを備えている。なお、図２には示していないが、タンク１０は、払い出しポンプや、マンホール等の設備も備えている。

基礎１１は、外槽１２や内槽１４等を支える鉄筋コンクリートからなる土台である。外槽１２は、内槽１４を囲うようにして基礎１１上に直接形成される円筒形状のコンクリート製容器である。この外槽１２は、周面を形成する外槽側板１２ａと、外槽側板１２ａの上部を覆う外槽屋根１２ｂとによって構成されている。なお、外槽１２は、タンク１０の最外殻を形成するものである。このような外槽１２の内側に存在するものは、本発明におけるタンク内部構造となる。

底部１３は、外槽側板１２ａに囲まれた領域において、基礎１１上に形成されている。この底部１３は、図２の拡大図に示すように、最下層に設置されるボトムライナプレート１３ａと、ボトムライナプレート１３ａ上に設けられるドライサンド層１３ｂと、このドライサンド層１３ｂの上に設けられる発泡ガラス層１３ｃと、この発泡ガラス層１３ｃの上に設けられる２層のドライサンド層１３ｄとを備えている。また、底部１３は、タンク１０のコーナ近傍においては、図２の拡大図に示すように、ボトムライナプレート１３ａ上に設けられるレベリングコンクリート１３ｅと、レベリングコンクリート１３ｅ上に設けられるパーライトコンクリートブロック１３ｆと、パーライトコンクリートブロック１３ｆ上に設けられると共に後述のアニュラプレート１４ｄを支持する鉄筋コンクリート１３ｇとを備えている。

内槽１４は、外槽１２の内部にて底部１３上に形成された円筒形状の金属製（例えば、９％ニッケル鋼）容器である。この内槽１４は、周面を形成する内槽側板１４ａと、内槽側板１４ａの上部を覆う内槽屋根１４ｂと、底部１３上に配置される内槽床１４ｃと、内槽側板１４ａと内槽床１４ｃとを接続するアニュラプレート１４ｄとから構成されている。

弾性ブランケット１５は、内槽側板１４ａの外側に設置されており、内槽側板１４ａの全周を囲っている。第１保冷層１６は、弾性ブランケット１５の外側に設置されており、弾性ブランケット１５の全周を囲っている。この第１保冷層１６は、例えばパーライトによって形成されている。セカンダリバリア１７は、弾性ブランケット１５及び第１保冷層１６を挟んで、内槽１４の下部を囲むように設置されており、万が一内槽１４が破損してＬＮＧ等が漏出したときに堰き止めるためのものである。このセカンダリバリア１７は、本実施形態の独立ライナユニット１のセカンダリバリアプレート３が内槽１４の周方向に複数接合されることで形成されている。第２保冷層１８は、セカンダリバリア１７の外側に設置されており、セカンダリバリア１７の全周を囲っている。この第２保冷層１８は、本実施形態の独立ライナユニット１の保冷材層４が内槽１４の周方向に複数接合されることで形成されている。外槽ライナ１９は、外槽側板１２ａの内側に設置されており、外槽側板１２ａの全面に設けられている。この外槽ライナ１９の下部は、本実施形態の独立ライナユニット１の外槽ライナプレート２が内槽１４の周方向に複数接合されることで形成されている。アンカーストラップ２０は、内槽側板１４ａと外槽側板１２ａとの間に埋設されており、内槽側板１４ａを支持している。

続いて、このような構成を有するタンク１０の建設方法について、図３〜図６を参照して説明する。

まず最初に基礎１１を構築し、この基礎１１上に本実施形態の独立ライナユニット１を立設する。なお、独立ライナユニット１は、上方から見た場合には、円環状に複数配列され、それぞれが溶接によって接合されて配置される。このような独立ライナユニット１が立設されると、図３（ａ）に示すように、独立ライナユニット１の外側にて外槽側板１２ａの形成を開始する。なお、外槽側板１２ａは、コンクリートブロックを複数段に分けて積層していくことによって形成される。なお、独立ライナユニット１の外側に外槽側板１２ａを形成するときには、硬化前のコンクリートの液圧を支持するため、独立ライナユニット１の内側に補強リングや支柱を設置することが好ましい。

このように独立ライナユニット１の外側にて外槽側板１２ａの形成が開始されると、外槽側板１２ａの形成と並行して、タンク内部構造であるボトムライナプレート１３ａの設置を開始する。つまり、本実施形態の独立ライナユニット１を用いたタンク１０の建設方法では、外槽側板１２ａの形成が開始されると同時に、独立ライナユニット１の内側においてタンク内部構造の形成を開始することができる。

続いて、図３（ｃ）に示すように、外槽側板１２ａの形成を進めながら、内槽１４のコーナに合わせて雨避け３０を設置し、この雨避け３０の下方にレベリングコンクリート１３ｅを介してパーライトコンクリートブロック１３ｆの設置を行う。なお、レベリングコンクリート１３ｅは薄いため、図３（ｃ）では省略している。

続いて、図４（ａ）に示すように、外槽側板１２ａの形成を進めながら、パーライトコンクリートブロック１３ｆと独立ライナユニット１との間に、底部１３の一部を形成する。なお、パーライトコンクリートブロック１３ｆと独立ライナユニット１との間に形成される底部１３は、アンカーストラップ２０の設置スペースを空けて形成される。また、図４（ａ）に示すように、基礎１１の中央には、外槽屋根１２ｂを形成するための架台３１が設置される。

続いて、外槽側板１２ａの形成を進めながら、図４（ｂ）に示すようにパーライトコンクリートブロック１３ｆ上に鉄筋コンクリート１３ｇを設置し、図４（ｃ）に示すように、支柱３２で支えながら、外槽屋根１２ｂを形成する。なお、図４（ｃ）に示すように、独立ライナユニット１を超えて外槽側板１２ａが形成されると、独立ライナユニット１を超えた部位に外槽ライナ１９を形成する。

続いて、外槽側板１２ａの形成を進めながら、既に形成された外槽側板１２ａの一部に支持台３３を形成して外槽屋根１２ｂを支持すると共に、架台３１及び支柱３２を取り除く。なお、外槽屋根１２ｂが完成すると、図５（ａ）に示すように、底部１３のドライサンド層１３ｂ及び発泡ガラス層１３ｃが形成される。なお、ドライサンド層１３ｂは、薄いため、図５（ａ）では省略している。

続いて、外槽側板１２ａの形成を進めながら、図５（ｂ）に示すように、外槽屋根１２ｂに吊り下げるようにして、内槽屋根１４ｂを形成する。そして、外槽側板１２ａの完成を待って、図５（ｃ）に示すように、外槽屋根１２ｂ及び内槽屋根１４ｂをエアリフタによって上昇させ、外槽側板１２ａの頂部に固定する。これによって、外槽１２が完成する。

続いて、図６（ａ）に示すように、外槽１２の内部に内槽側板１４ａを形成するためのクレーン３４を設置する。また、鉄筋コンクリート１３ｇ上にアニュラプレート１４ｄを配置し、発泡ガラス層１３ｃ上にドライサンド層１３ｄを形成する。続いて、図６（ｂ）に示すように、内槽側板１４ａ及び内槽床１４ｃを形成することによって内槽１４を完成させる。最後に、弾性ブランケット１５、第１保冷層１６及びアンカーストラップ２０を設置することで、タンク１０が完成する。

次に、本実施形態の独立ライナユニット１の作用及び効果について説明する。本実施形態の独立ライナユニット１は、外槽ライナプレート２とセカンダリバリアプレート３と保冷材層４とによって形成されている。このような本実施形態の独立ライナユニット１は、コンクリート製の外槽側板１２ａが一体化されていないため、従来のような外槽側板が一体化された独立ライナユニットと比較して、軽量化することができ、取扱性が向上する。さらに、本実施形態の独立ライナユニット１は、例えば、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、コンクリート製の外槽側板１２ａを形成するときに、型枠として用いることができ、外槽側板１２ａの形成と並行してタンク内部構造の形成を行うことができる。したがって、本実施形態の独立ライナユニット１を用いたタンクの建設方法によれば、外槽側板１２ａの形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことができる。すなわち、本実施形態の独立ライナユニット１を用いたタンクの建設方法は、外槽側板１２ａを形成する工程と並行し、独立ライナユニット１のセカンダリバリアプレート３側にてタンク内部構造を形成する工程を有している。このため、工期の短縮が可能となっている。このように、本実施形態の独立ライナユニット１によれば、取扱性が向上され、かつ、工期短縮が可能となる。

また、本実施形態の独立ライナユニット１においては、外槽ライナプレート２、セカンダリバリアプレート３及び保冷材層４を締結して外槽ライナプレート２、セカンダリバリアプレート３及び保冷材層４の強度を向上させるアンカボルト５を備える。このため、独立ライナユニット１を型枠として用いるときに、独立ライナユニット１に作用するコンクリートの液圧に容易に耐えることが可能となる。なお、アンカボルト５の配置ピッチによって独立ライナユニット１の剛性を変化させることができる。このため、例えば、上記コンクリートの液圧に基づいて、アンカボルト５の配置ピッチを定めても良い。このときには、独立ライナユニット１の下部の方が上部よりも高い液圧を受けるため、独立ライナユニット１の下部に対して密にアンカボルト５を設置するようにしても良い。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、本発明の補強手段として、外槽ライナプレート２、セカンダリバリアプレート３及び保冷材層４を貫通するアンカボルト５を用いる構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、リブを本発明の補強手段として用いることも可能である。図７は、リブを備える独立ライナユニット１Ａの概略構成を示す図であり、（ａ）が縦断面図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ｂの方向から見た矢視図である。この図に示すように、この独立ライナユニット１Ａは、外槽ライナプレート２に対して、複数のリブ６が設置されている。リブ６は、外槽ライナプレート２の幅と同じ長さを有しており、高さ方向に等間隔で複数設置されている。このようなリブ６を設置することによって、外槽ライナプレート２の剛性が高まり、これに伴って独立ライナユニット１Ａの剛性も高まる。このような独立ライナユニット１Ａを用いても、型枠として用いるときにコンクリートの液圧に容易に耐えることが可能となる。なお、リブ６に関しても、アンカボルト５と同様に、高い液圧を受ける独立ライナユニット１Ａの下部に対して密に設置するようにしても良い。

１……独立ライナユニット、１Ａ……独立ライナユニット、２……外槽ライナプレート、３……セカンダリバリアプレート、４……保冷材層、５……アンカボルト、６……リブ、１０……タンク、１１……基礎、１２……外槽、１２ａ……外槽側板、１２ｂ……外槽屋根、１３……底部、１３ａ……ボトムライナプレート、１３ｂ……ドライサンド層、１３ｃ……発泡ガラス層、１３ｄ……ドライサンド層、１３ｅ……レベリングコンクリート、１３ｆ……パーライトコンクリートブロック、１３ｇ……鉄筋コンクリート、１４……内槽、１４ａ……内槽側板、１４ｂ……内槽屋根、１４ｃ……内槽床、１４ｄ……アニュラプレート、１５……弾性ブランケット、１６……第１保冷層、１７……セカンダリバリア、１８……第２保冷層、１９……外槽ライナ、２０……アンカーストラップ、３１……架台、３２……支柱、３３……支持台、３４……クレーン

Claims (5)

1. 板状の外槽ライナプレートと、板状のセカンダリバリアプレートと、前記外槽ライナプレートと前記セカンダリバリアプレートとの間に配置される保冷材層とが一体化されてなり、
   前記外層ライナプレートの下端位置と前記セカンダリバリアプレートの下端位置とが高さ方向にて一致されている
   ことを特徴とする独立ライナユニット。
2. 前記外槽ライナプレート、前記セカンダリバリアプレート及び前記保冷材層のいずれかあるいは複数に固定されると共に、剛性を向上させる補強手段を備えることを特徴とする請求項１記載の独立ライナユニット。
3. 前記補強手段は、前記外槽ライナプレート、前記セカンダリバリアプレート及び前記保冷材層を貫通するアンカボルトであることを特徴とする請求項２記載の独立ライナユニット。
4. 前記補強手段は、前記外槽ライナプレートに固定されたリブであることを特徴とする請求項２記載の独立ライナユニット。
5. 請求項１〜４いずれかに記載の独立ライナユニットを立設する工程と、
   前記独立ライナユニットの前記外槽ライナプレート側にコンクリート製の外槽側板を形成する工程と、
   前記外槽側板を形成する工程と並行し、前記独立ライナユニットの前記セカンダリバリアプレート側にてタンク内部構造を形成する工程と
   を有することを特徴とするタンクの建設方法。

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