JP2001048289A - 貯 槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 総足場などの仮設を必要とすることなく、
簡単かつ短い工期で、安全に構築することができるとと
もに、気密性、耐久性に優れた貯槽を提供する。 【解決手段】 可撓膜体でドーム形状の屋根部を備え
た平底円筒体形状の袋体を形成し、該袋体内に流体を送
入して袋体を緊張させ、該緊張した袋体の外面に、固結
溶材を付着させて貯槽を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、石油、水などの
液体、低温液化ガス、消化ガス、粉体、粒状物等の各種
貯蔵物を貯蔵する貯槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】第１の貯槽の従来例としては、円筒形の
側壁に囲まれた底版上に総足場を組み立て、その上部に
鋼製の屋根を形成した貯槽、あるいはこの総足場に加え
てドーム形状の型枠を組立て、この型枠の上にコンクリ
ートを打設してコンクリート製のドーム屋根を形成した
貯槽があった。

【０００３】また、第２の貯槽の従来例としては、不通
気性の平膜で構成した円形平面の袋体内に流体を送入し
膨らませ、この袋体の表面に急結性のモルタルセメント
層を形成せしめてドーム型建築物用型枠を施工する方法
で構築した貯槽が、特公平６−３９８４５号公報に紹介
されている。

【０００４】さらに、第３の貯槽の従来例としては、コ
ンクリート材等で形成した底版と側壁とからなる筒体の
上部開放面に可撓膜体を気密的に被覆し、この可撓膜体
で密封された筒体内へ空気を送入し昇圧することによっ
て、可撓膜体をドーム形状に緊張維持させた状態で、こ
の可撓膜体上にモルタルまたはコンクリートを打設して
ドーム屋根を構築する貯槽が、特許第２８４０８７６号
の発明に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述第１の貯槽の従来
例、つまり総足場を組立て、この総足場を使用して鋼製
の屋根を構築する貯槽は、総足場の仮設が繁雑で手間が
かかった。また、この総足場と、総足場に支えられた型
枠を使用して、コンクリート製の屋根を形成する貯槽
は、総足場と型枠の仮設作業の手間、工数がさらに膨大
となる上に、型枠の仮設費用が多くかかり、さらに、こ
の型枠の製作は、繁雑でかつ熟練を要する作業であっ
た。また、この総足場と型枠を仮設して屋根を構築する
作業は、高所作業であるために危険を伴うものであっ
た。

【０００６】また、前述第２の貯槽の従来例、つまり円
形平面の袋体を用いてドーム型建築物用型枠を施工する
方法で構築した貯槽は、足場や支保工の仮設工事は要ら
なくなるものの、その構築に用いる円形平面の袋体は、
筒体の立上り部が小さく側壁部が高くないので、広い敷
地面積を要する割りに貯蔵容量は少なく、大容量の貯槽
としては適していなかった。

【０００７】さらに、前述第３の貯槽の従来例、つまり
平底円筒体内へ空気を送入し昇圧することによって、可
撓膜体をドーム屋根状に緊張維持させ、この可撓膜体上
にモルタルまたはコンクリートなどを打設してドーム屋
根を構築する貯槽においては、総足場や型枠などの仮設
工事を不要とする利点を有するが、可撓膜体の周縁部の
取付けが繁雑で、その取付部からの漏洩防止に配慮を必
要とした。

【０００８】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たもので、総足場などの仮設を必要とすることなく、簡
単かつ短い工期で、安全に構築することができるととも
に、気密性、耐久性に優れた貯槽を提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の貯
槽は、可撓膜体でドーム形状の屋根部を備えた平底円筒
体形状の袋体を形成し、該袋体内に流体を送入して袋体
を緊張させ、該緊張した袋体の外面に、固結溶材を付着
させて形成したものである。

【００１０】また、請求項２に係る発明の貯槽は、鋼製
あるいはコンクリート製の平底円筒体を形成し、該平底
円筒体内部に可撓膜体で形成した袋体を挿入し、該袋体
内に流体を送入して袋体を緊張させ、該緊張した袋体の
上面に鋼材あるいはコンクリート材からなる屋根を設け
て形成したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明に係る貯槽の実施形態例
を、図面に基づいて説明する。図１は、請求項１の発明
に係る貯槽の一実施形態例で、図２は、請求項２の発明
に係る貯槽の一実施形態例である。

【００１２】図１に示す貯槽においては、ドーム形状の
屋根部１Ｃを備えた平底円筒体形状に可撓膜体で形成し
た袋体１を、平面円形に形成した底版２あるいは基盤上
にアンカー等で固定し、この袋体１の内部に空気等の流
体を送入し袋体１を緊張させ、この緊張して自立した袋
体１の外面に固結溶材８を付着させて、円筒形の側壁３
とドーム形状の屋根４とからなる一体の外壁を形成する
ことによって、貯槽本体１０を構築するものである。

【００１３】上記平底円筒体形状の袋体１は、円形平面
形状を有する底部１Ａと、この底部１Ａに連続する円筒
体形状を有する側部１Ｂと、この側部１Ｂに連続する球
殻状のドーム形状を有する屋根部１Ｃとによって、一体
の密封体に形成する。

【００１４】この袋体１は、上記貯槽本体１０の構築の
際に、袋体１の内部に空気や水などの流体を送入し昇圧
しても十分耐え得る強度を有し、かつ気密性、水密性な
どに優れたシート体で形成する。また、袋体１の材料
は、貯槽内部９に石油や水などを長期間貯蔵する際に、
貯蔵物に対応して最適な材料、つまり貯蔵物に侵される
ことがなく耐久性、耐老化などに優れたシート体を選択
する。

【００１５】例えば、水の貯蔵に適したシート体として
は、繊維織物に樹脂材料等をコーティングした膜材、例
えばガラス繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、
ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維等の繊維
織物に、例えば四ふっ化エチレン樹脂、塩化ビニール樹
脂、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴム、フッ素樹脂等の樹脂材料等をコーティングした
可撓性を有する膜体がある。

【００１６】図１に基づいて、上記貯槽本体１０を構築
する状況についてさらに詳述する。袋体１の側部１Ｂの
下方には、空気送入用の送入口５を設け、該送入口５に
接続する送風管６を介して送風機７を設ける。この送風
機７と送風管６によって送入口５から袋体１の内部に空
気を送入し、袋体１を膨らませて昇圧緊張した後に、袋
体１の外表面に固結溶材８を施工する。袋体１内の昇圧
の程度は、袋体１が緊張状態で平底円筒体形状に自立維
持し、かつ屋根はドーム形状に緊張保持され、かつ袋体
１の外表面上に施工作業ができる圧力で、しかも固結溶
材８が付着されてその全重量が加わっても、円筒体形状
とドーム形状が維持でき十分耐え得る圧力とする。

【００１７】なお、上記袋体１内に空気などの流体を送
入昇圧し緊張させて固結溶材８を施工する際に、空気な
どの気体を使用して貯蔵ガス圧より高い圧力で施工した
場合には、貯槽の気密・圧力テストを同時に実施するこ
とができるため、貯槽構築後に別途、気体封入による気
密・圧力テストを行う必要がない。また、上記空気など
の気体に代えて水などの液体を使用し昇圧した場合に
は、貯蔵する液体より高い圧力による耐圧テストを同時
に実施することができるため、貯槽構築後に別途、液体
封入による耐圧テストを行う必要がない。よって、従来
貯槽構築後に別途実施されていた気密テストや耐圧テス
トにかかる手間と時間を削減し、工期の短縮化を図るこ
とが可能となる。

【００１８】上記袋体１の表面に施工する固結溶材８
は、施工後に流動体が固化して十分な強度を有する材料
として、例えば、繊維強化樹脂材、モルタル材、あるい
はコンクリート材などがある。この固結溶材８の施工
は、高所作業車などを用いて、吹き付け施工、積層施工
などによって、筒体形状の側壁３下部からドーム形状の
屋根４上部に向かって順次能率良く打設していく。

【００１９】なお、袋体１と同種系統の材料を含有する
固結溶材８を使用した場合には、袋体１と固結溶材８の
接着性、融合性が得られるため、より密着性と一体化が
向上する。また、モルタルやコンクリートの固結溶材８
を施工する場合には、モルタル用やコンクリート用接着
剤、例えばクロロプレン系合成ゴムの反応型接着剤等を
使用すると、接着能力が一層向上する。さらに、モルタ
ル用やコンクリート用の接着剤の下地材として、例えば
ニトリルゴム等の特殊合成ゴムを主原料としたプライマ
ーを施工した場合においては、接着剤の付着力を増すこ
とができるだけでなく、モルタルやコンクリートを打設
する前の膜体表面の養生をすることができるため、膜体
を一体に結合したモルタル層やコンクリート層の健全性
が増し、強度、耐久性をより増すことができる上に、モ
ルタルやコンクリートの打設工程も調整でき、より経済
的な施工が可能となる。

【００２０】図示は省略するが、袋体１と固結溶材８の
結合性を高めるために、袋体１の外表面に、例えば、突
起、凹凸、タブ、アンカーピンなどの接続部材を設けて
おくと、袋体１と固結溶材８の接合性と一体化が向上す
る。さらに、袋体１の形状を補正するために、袋体１の
外表面に、例えば、帯状の補強バンド（図示省略）を配
設した場合には、袋体１が補強され、かつ袋体１の変形
を抑制して形状を補正し整えることができる。さらに、
固結溶材８の強度を向上するために、固結溶材８を施工
する前に、袋体１の外表面に密着させるか又は間隔を持
たせて、例えば、繊維、ラス、金網、鉄筋、形鋼材など
の補強材（図示省略）を配置した場合には、これらの補
強材によって固結溶材８が補強され、固化後の固結溶材
８によって形成された側壁３及び屋根４は一層高強度と
なる。

【００２１】また、図示省略するが、袋体の側部外表面
に固結溶材を付着させて内側の型枠を形成し、その外周
側に間隔をおいて外側の型枠を支持するように設置し、
この内側の型枠と外側の型枠とによって形成される隔離
間隔内へ、鉄筋コンクリートなどを打設することによっ
て下部側壁を構築し、この下部側壁の上部に順次同様に
上部側壁を延長させて形成するようにしてもよい。この
ように、袋体の側部を内側の型枠の形成に使用するとと
もに外側の型枠を支持し、上方に向かってこの型枠形成
支持を順次繰返しながら側壁を構築していくことによっ
て、コンクリート構造等の側壁を能率良く構築すること
ができる。また、コンクリート構造等で頑強な筒体状の
側壁が得られるため、側壁上部を被覆するドーム屋根の
構築作業、つまり袋体の屋根部外表面へ固結溶材を付着
させる作業も、上記の頑強な側壁に支承させて行うため
安定しやり易くなり、かつ側壁にその荷重を負担させる
ことによって袋体内の昇圧力を低減することも可能とな
る。

【００２２】上記のように固結溶材８を付着させて形成
した平底円筒体形状の貯槽本体１０は、側壁３が高く立
上った筒体状の壁体となるので、敷地面積が小さい割り
に大容量の貯槽にすることができる。また、袋体１の外
表面に高強度な軽量材の固結溶材８を薄く均一に打設し
て形成した貯槽本体１０は、ほぼ均一な圧力が壁面にか
かる消化ガス、燃料ガスなどの気体を貯蔵するガスホル
ダーとしても好適な貯槽となる。なお、図示の請求項１
の発明に係る貯槽の事例においては、平底円筒体形状の
貯槽の場合を示したが、袋体を平底かまぼこ形状とした
場合にはかまぼこ型の倉庫とすることができ、あるいは
袋体を平底ドーム形状とした場合にはドーム型の展示会
場とすることができるため、貯槽の他各種の構造物とす
ることも可能となる。

【００２３】固結溶材８を付着させて形成した貯槽本体
１０には、その内壁面に底部１Ａと側部１Ｂと屋根部１
Ｃとが一体化した袋体１が固着して、気密、液密に保持
される。そして、この袋体１によって貯槽本体１０の内
壁面がコーティング、保護され、貯槽内部９に貯蔵する
腐食性貯蔵物に対しても防食効果が得られるので、別
途、内面塗装や内面コーティングなどの防錆対策を施工
する必要がない。また錆などによる貯蔵物の汚染もな
く、さらに袋体１は、貯蔵物に対応して最適な材料を使
用しているので、貯蔵物の品質も保持される。

【００２４】上述のように、袋体１と高所作業車などを
用いて構築した貯槽本体１０は、貯槽内部９の底版２上
部にドーム屋根構築用の総足場や型枠などを仮設する必
要がなく、この総足場と型枠の仮設撤去の作業もないの
で、短い工期で、簡単容易に作業能率良く施工すること
ができる。そして総足場と型枠に係る高所での作業がな
いため安全で、かつ総足場と型枠を使用しないので経済
的に貯槽を構築することができる。

【００２５】請求項２の発明に係る貯槽の実施形態例に
ついて、図２に基づいて説明する。この貯槽は、あらか
じめ鋼材あるいはコンクリート材で、円形平面の底版１
２と円筒体の側壁１３とからなる平底円筒体を構築し、
この平底円筒体の内部に可撓膜体で密封体に形成した袋
体１１を挿入し、この袋体１１の内部に、流体、つまり
空気などの気体又は水などの液体を送入して袋体１１を
膨らませて緊張させ、この緊張した袋体１１の上面に鋼
材あるいはコンクリート材からなる屋根材１８を密着さ
せ、側壁１３の側壁上縁部２１を覆うごとく屋根１４を
設けて貯槽本体２０を形成したものである。

【００２６】このように形成した貯槽本体２０は、鋼構
造あるいはコンクリート構造よりなる平面円形状の底版
１２と円筒体形状の側壁１３とによって、頑強な平底円
筒体形状の壁体が形成されているので、この貯槽内部１
９に、石油や水などの液体、低温液化ガス、粉体、粒状
物等、側壁１３の水平方向に水頭圧などが大きくかかる
各種貯蔵物を貯蔵する貯槽に適している。この貯槽本体
２０は、内部に設けた袋体１１によって全体が密封体に
形成されているので、消化ガス、燃料ガス等を貯蔵する
ガスホルダーとしても適用することができる。

【００２７】上記平底円筒体の内部に挿入する袋体１１
は、可撓性を有する膜体を用いて、ドーム形状の屋根部
１１Ｃを備えた平底円形状の底部１１Ａと、円筒体形状
の側部１１Ｂとから密封体の平底円筒体形状に形成す
る。この袋体１１は、その内部に空気などの流体を送入
し、昇圧しても十分耐える強度を有し、かつ気密性、及
び水密性に優れた膜材で形成するものであって、貯蔵す
る貯蔵物に対応して長期間貯蔵するのに適する材料を用
いる。例えば、水を貯蔵するのに適した膜材としては、
繊維織物に樹脂材料等をコーティングした膜材、例えば
ガラス繊維、ポリアミド繊維等に、例えば四ふっ化エチ
レン樹脂、フッ素樹脂等をコーティングした可撓性を有
する膜体がある。

【００２８】図２に基づいて、上記貯槽本体２０を構築
する状況についてさらに詳述する。袋体１１の側部１１
Ｂの下部に送入口１５を設け、この送入口１５の位置と
対応する外周の側壁１３の下部に貫通孔２５を設け、こ
の送入口１５と貫通孔２５に接続する送風管１６を介し
て送風機１７等の送風設備に接続する。そして、上記送
入口１５から袋体１１の内部に、送風管１６を介して送
風機１７によって空気を送入し、袋体１１を膨らませて
緊張させ、この緊張した袋体１１の上表面、つまり側壁
１３上端部を覆う位置に、鋼材あるいはコンクリート材
からなる屋根材１８を施工する。

【００２９】上記袋体１１内の昇圧の程度は、その袋体
１１の屋根部１１Ｃがドーム屋根形状に緊張保持され、
かつその袋体１１上に屋根材１８の施工作業ができ、し
かも屋根材１８の全重量に十分耐え得る圧力とする。な
お、袋体１１の内部に送入する流体として、空気に代え
て水などの貯蔵液体より重い液体を用いれば、水あるい
は水より軽い液体を貯蔵する貯槽の耐圧テストを同時に
行うことができるので、建設後に別途、耐圧テストを行
う必要がなく、工期の短縮化が図られる。

【００３０】上記袋体１１の外表面、つまり屋根部１１
Ｃ上面に施工する屋根材１８は、後述の鋼製の屋根材の
他、例えば、現場施工のコンクリートモルタル、現場施
工の合成樹脂材など、流動体の状態から固化する材料
で、固化後には十分な強度を有する材料を用いる。この
流動体の状態から固化する屋根材１８は、袋体１１の屋
根部１１Ｃとの密着性が良く隙間を生じることがないの
で、この屋根部１１Ｃによって屋根材１８の内壁面が保
護される。また、コンクリートモルタルなどの屋根材１
８は断熱性を有するので、保温特性に優れた貯槽に形成
することができる。このコンクリートモルタルなどの屋
根材１８を施工する事例については、例えば、圧送コン
クリートポンプ等を使用し、凝結遅延剤などを混入した
コンクリートモルタルなどの屋根材１８を圧送し、袋体
１１の屋根部１１Ｃ上面に、コンクリートモルタルなど
の屋根材１８を順次施工して、ドーム形状の屋根１４を
形成する。

【００３１】なお、上記の屋根材１８を施工する前に、
袋体１１外表面、屋根部１１Ｃ上面に、図示しないが、
例えば、タブ、アンカーピンなどの接続部材を縫付けや
接着、溶着などによって固着し、また、平帯状の補強バ
ンド、繊維、ラス、金網、鉄筋などの補強材等を配置
し、これらの接続部材と補強材等を結束し連結する。上
記接続部材は、袋体１１の屋根部１１Ｃと屋根材１８を
結合し一体化を図り、また上記補強材等は、屋根材１８
を補強し、形状を整える役割を果すため、高強度で美観
に優れた屋根１４を形成することができる。

【００３２】また、側壁１３の最上部近傍には、壁の厚
さを増加して段差に形成した側壁上縁部２１を設け、モ
ルタルなどの屋根材１８がこの側壁上縁部２１の立上が
り部で堰止められるようにする。なお、袋体１１の屋根
部１１Ｃと側部１１Ｂとの境界部外周縁に、環状帯、あ
るいはタブや耳片などの固着部材２２を設け、この固着
部材２２を側壁上縁部２１の周方向にわたって固着する
ように形成すると、袋体１１を側壁１３の上方開放部か
ら挿入し、展開して取付ける作業がやり易くなり、また
袋体１１内へ流体を送入し昇圧する際に位置ずれが起き
難く、さらに袋体１１の屋根部１１Ｃを緊張させて形状
を保持する作業も容易となる。

【００３３】鋼製の屋根材１８を使用して鋼構造の屋根
１４を形成する場合は、膨らませて緊張させた袋体１１
を作業足場および支持架台に使用して、袋体１１の屋根
部１１Ｃの上に形鋼等の骨材を配置し、その骨材を連結
し側壁上縁部２１に両端固定してアーチ状に組立て、こ
の骨材に鋼板などを溶接等で固着するとともに屋根部１
１Ｃに密着させるものであるが、この施工の際に、溶接
の火花や飛散物の付着、溶接による高熱、鋼材などの衝
撃などによって、屋根部１１Ｃを損傷することがないよ
うに、屋根部１１Ｃの上に、耐熱性、耐衝撃性などを有
する保護材等を設けて、損傷などしないように養生しな
がら施工する。

【００３４】このように、鋼製の屋根材１８にて鋼構造
の屋根１４を形成する場合には、袋体１１を作業足場と
支持架台に使用して短期間に効率良く構築することがで
きる。この鋼構造の屋根１４は、近隣火災に対して耐火
性に優れた屋根１４となる。さらに屋根１４を含む貯槽
本体２０の内壁面には、袋体１１が密着し、気密性、液
密性が保持されているので、液体や気体、粉体などの貯
蔵物を安全に貯蔵する貯槽に適する。

【００３５】上記のように、貯槽本体２０のあらかじめ
形成した底版１２と側壁１３の内壁面に、膨らませた袋
体１１を押圧力によって密着させることができ、かつ底
部１１Ａと側部１１Ｂと屋根部１１Ｃとは一体に連続し
ているため、貯槽の気密性、液密性が保持される。ま
た、袋体１１によって貯槽本体２０の内壁面が保護さ
れ、貯槽内部１９に貯蔵する腐食性貯蔵物に対しても防
食効果が得られるので、別途、塗装やコーティングなど
の防錆対策を施工する必要がない。また、貯槽内壁面に
発生する錆による貯蔵物の汚染も生じることなく、さら
に袋体１１は貯蔵物に対応して最適な材料を用いるので
貯蔵物の品質も保持される。

【００３６】上記のように、袋体１１を使用して施工す
る貯槽本体２０の屋根１４は、底版１２上に総足場を仮
設する必要がなく、また総足場に支持された型枠などを
用いることもなく、かつその仮設や撤去の繁雑な作業が
ないため短い工期で安価に構築することができる。ま
た、高所作業がないため作業が安全であり、また大工等
の熟練作業者を必要とすることなく、簡単容易に施工す
ることができる。そして、その構築に使用した袋体１１
は貯槽本体２０の構成部材となり撤去する必要がない点
で、さらに工期の短縮化が図られる。

【００３７】

【発明の効果】叙述の説明から判るように、請求項１お
よび請求項２に係る発明の貯槽は、袋体が貯槽の内壁面
に残存しているので、貯槽の気密性および液密性を保持
し、また、腐食性の貯蔵物に対する貯槽内壁面の防食対
策も図れるため、耐久性、耐用性に優れた貯槽となり、
さらに貯蔵物の品質保持も得られる貯槽となる。また、
袋体を使用し流体で緊張させて貯槽を構築するので、従
来の総足場などを使用して構築するのに比べて、安全性
が高く、格段に作業能率が向上し、工期が短縮されるた
め、経済性に優れた貯槽を提供することができる。

【００３８】また、請求項１に係る発明の貯槽にあって
は、均一な厚さで軽量かつ高強度で簡単な壁体構造とな
るため、壁面にほぼ均一な圧力がかかる消化ガスなどの
気体を貯蔵するガスホルダーとしても好適な貯槽とな
る。また側壁を高く立上げて構築することができるた
め、敷地面積の割りに容量の大きな貯槽が得られる。

【００３９】また、請求項２に係る発明の貯槽にあって
は、貯槽本体の底版および側壁は、あらかじめ鋼構造あ
るいはコンクリート構造の頑強な平底円筒体形状に形成
されているため、水頭圧などが側壁の水平方向に大きく
かかる液体や粉体などの貯蔵物を安全に貯蔵する貯槽に
最適となる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１に係る発明の貯槽の実施形態例で、
その構築状況を示す側断面説明図である。

【図２】 請求項２に係る発明の貯槽の実施形態例で、
その構築状況を示す側断面説明図である。

【符号の説明】

１ 袋体 １Ａ 底部 １Ｂ 側部 １Ｃ 屋根部 ２ 底版 ３ 側壁 ４ 屋根 ５ 送入口 ６ 送風管 ７ 送風機 ８ 固結溶材 ９ 貯槽内部 １０ 貯槽本体 １１ 袋体 １１Ａ 底部 １１Ｂ 側部 １１Ｃ 屋根部 １２ 底版 １３ 側壁 １４ 屋根 １５ 送入口 １６ 送風管 １７ 送風機 １８ 屋根材 １９ 貯槽内部 ２０ 貯槽本体 ２１ 側壁上縁部 ２２ 固着部材 ２５ 貫通口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓膜体でドーム形状の屋根部を備えた
   平底円筒体形状の袋体を形成し、該袋体内に流体を送入
   して袋体を緊張させ、該緊張した袋体の外面に、固結溶
   材を付着させて形成したことを特徴とする貯槽。
2. 【請求項２】 鋼製あるいはコンクリート製の平底円筒
   体を形成し、該平底円筒体内部に可撓膜体で形成した袋
   体を挿入し、該袋体内に流体を送入して袋体を緊張さ
   せ、該緊張した袋体の上面に鋼材あるいはコンクリート
   材からなる屋根を設けて形成したことを特徴とする貯
   槽。