JP2001088896A - 耐食性貯槽及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、各種薬液に対して優れた耐
食性を示す大容量の貯槽を低コストで提供する。 【解決手段】 基体がコンクリート１ａ,１ｂからなる
薬液貯蔵用の貯槽であって、コンクリート１ａ,１ｂの
内面を、耐食性金属板材２１,２２,２３,２４,２５によ
ってライニング処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水場などにおい
て用いられる各種薬液などを貯蔵する為の耐食性貯槽及
びその施工方法に係り、詳しくは苛性ソーダ、次亜塩素
酸ソーダなどの腐食性薬液を安定的に貯蔵し得る耐食性
貯槽及びその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浄水場などでは、取水した河川の
水を浄化殺菌し、飲料用など、所謂上水として各家庭や
公共施設及び工場などに供給している。例えば、図１４
で示すように、取水口から河川水を取り入れ、着水井−
凝集・沈殿槽−濾過槽−排水槽−配水管−給水管−水道
蛇口という流れを例にすると、取水口から取り入れた河
川水を浄化殺菌して、飲料水とする為には、河川水のＰ
Ｈを調整するための苛性ソーダ、浮遊物を沈殿させる為
のポリ塩化アルミニウムや硫酸バンド、消毒用の次亜塩
素酸ソーダなどの薬液を所定の槽に投入しているが、こ
れらの薬液は極めて腐食性が強い為、これを貯蔵する為
の貯槽は、これらの薬液に対する耐食性が求められる。
しかも浄水場の規模が大きくなり、処理する水量が大き
くなるに従い使用される薬液の量も大量となる為、薬液
貯蔵用の貯槽も大容量となる。

【０００３】一方、浄水場は給配水の利便性を考慮して
一般に都市の近郊に建設されることが多く、これら大容
量の貯槽や配管を地上に設置することは、コストや緑地
の確保という見地からも好ましくないため、これら大容
量の薬液を貯蔵する為の貯槽は、耐震性などの安全性を
加味し、鉄筋コンクリート製構造物として地下に設けら
れるのが普通である。

【０００４】ところが、地下に設けられる貯槽は一旦薬
液が蓄えられ、浄水場の設備の一環として機能し始めて
しまうと、内部の点検はほとんど不可能になり、定期的
な点検時に内部を空にした状態でないと腐食によるクラ
ックの発生やそれに起因する漏れなどを、事前に把握す
ることが不可能であった。

【０００５】しかしながら、定期点検のサイクルはかな
りの期間を要するため、漏洩等の事故を発見したときに
は手遅れになるという危険が内在する為、安全性を考慮
しての過剰な強度を施す必要に迫られるなど設備コスト
の上昇を招く上、資源の浪費につながるという問題も残
されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンクリー
ト製の貯槽は薬液などに対する耐食性についての信頼性
が乏しい為、通常、コンクリート槽の内面の少なくとも
薬液と接する面を、ブチルゴムなど耐食性に優れる合成
ゴムによってライニング処理を施して用いられていた。

【０００７】上記の合成ゴムによるゴムライニングは、
比較的低コストでしかも耐食性にも優れる為、従来広く
実用化されていたが、次亜塩素酸ソーダ等浄水場で使用
される特定の薬液に対し、劣化し易いという事実が判明
し、一定期間ごとに補修や、場合によってはライニング
処理をし直す必要が生ずるという課題が残されていた。

【０００８】本発明の目的は、各種薬液に対して優れた
耐食性を示す大容量の貯槽を低コストで提供することに
ある。また本発明の他の目的は、腐食性薬液を安定的に
貯蔵し得る耐食性貯槽の施工において、極めて短期間に
しかも低コストで施工できる方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、斯かる従来技
術に残された課題を解決することを目的に種々検討した
結果、次亜塩素酸ソーダ等の特定の薬液に対して優れた
耐食性を示す金属材料、とりわけ金属チタン材が優れた
耐食性を示すという知見を得、この事実にもとづいて本
発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、前記課題は、本発明の耐食性貯槽に
よれば、基体がコンクリートからなる薬液貯蔵用の貯槽
であって、前記コンクリートの内面を、耐食性金属板材
によってライニング処理を施すことにより、解決され
る。

【００１１】このように、耐食性金属板材によってライ
ニング処理を施すことにより、各種薬液に対して優れた
耐食性を示す大容量の貯槽を得る事が可能となる。特
に、耐食性金属、望ましくはＴｉまたはＴｉ合金製板材
によりライニングを施すと好適である。

【００１２】また、前記課題は、本発明の耐食性貯槽に
よれば、基体がコンクリートからなる薬液貯蔵用の貯槽
の内面に、耐食性金属板材をライニング処理する施工方
法において、前記コンクリート壁面にあと施工アンカー
を打設する工程と、前記アンカーを介して耐食性金属板
材を配設する工程と、前記耐食性金属板材を耐食性金属
のボルトによって固定する工程と、該固定の後で、溶接
する工程と、によってライニング処理することによっ
て、解決される。

【００１３】本発明の施工方法によれば、極めて短期間
にしかも低コストで施工できる。特に、溶接を施す際、
耐食性金属からなるライニング板材の裏面に裏当板を設
け、それによってもたらされる空隙に、シールドガスを
供給しつつ溶接を行い、ライニング板の裏面に存在する
酸素を除去して溶接を行うことで、ライニング板の裏面
が過熱されて、酸化したり、ライニング板がモルタルと
接触して汚染したりするのを未然に防止することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明における貯槽は、浄水場な
どに設置される地下埋設型の鉄筋コンクリート製の貯槽
であって、次亜塩素酸ソーダ等の薬液を常時貯蔵する為
に備えられており、容量は通常５０立方メートル〜２０
０立方メートルである。貯槽の形状は特に制限はなく、
設置位置によって自由に設計されるが、施工上の観点か
ら枡形または長方形枡形が好ましい。なお、鉄筋コンク
リートの厚さや規模などは建築基準法その他の定めに従
うことは勿論である。

【００１５】本発明において使用されるライニング板用
の金属板材は、次亜塩素酸ソーダをはじめとする特定の
薬液に対して、優れた耐食性を示すものであれば特に制
限はないが、本発明の目的を達成する為にもっとも好ま
しい金属材料としては、ＴｉまたはＴｉ基合金製の板材
があげられる。とりわけＪＩＳ２種相当の純Ｔｉ材がコ
スト面から好ましく、強度に重点を置く場合は耐食性の
Ｔｉ基合金を選択したり、板材の厚さを増すなどの工夫
を要することがある。一般に上記ＪＩＳ２種相当品の純
Ｔｉ板材を用いる場合の板材の厚さは、０．５〜５．０
ｍｍ、好ましくは１．０〜３．０ｍｍである。

【００１６】本発明のライニング施工方法は、たとえば
Ｔｉ材などの活性金属をライニング材として用いる場
合、通常知られているシールドガスアーク溶接方法が採
用される。この際、作業の効率と安全面を考慮して、可
能な限り現場施工を簡素化するよう配慮する。従ってラ
イニングに用いられる材料の多くを工場において加工
し、現場においてはほとんど組立作業に終始することが
望ましい。

【００１７】以下、本発明の一実施の形態を、図を参照
して具体的に説明する。なお、以下に説明する実施の形
態に供される貯槽は、底面が３ｍ×５ｍで、高さが約６
ｍ容量がおよそ９０立方メートルの既製のコンクリート
製苛性ソーダ貯槽である。

【００１８】先ず、従来使用されていた貯槽の場合に
は、貯槽内側のコンクリート壁１ａに、図１で示すよう
に、例えばブチルゴム等のゴムライニング処理が施され
ている。従って、このゴムライニングを除去する。な
お、貯槽を新たに構築する場合には、このようなゴムラ
イニングの除去は不要である。

【００１９】一般に、コンクリート製貯槽表面は、図２
で示すように均一ではなく、微妙に凸凹があるのが普通
である。従って、図３に示すように、コンクリート貯槽
のライニング部分（壁、床）の平坦化を図る為、コンク
リート壁１ａの表面にモルタル２を約３０ｍｍ程度の厚
さに塗布する。そして、モルタル２が乾燥した後、所定
の個所に、あと施工アンカー３を打ち込む。この際、図
３で示すように、アンカー３の先端がコンクリート層１
に到達するまで打ち込み、その固定化を図ると共に、打
ち込み角度が、コンクリート壁１ａ又は底面（床）１ｂ
に対して極力垂直になるよう心がける。本例で用いてい
る、あと施工アンカー３は、有底円筒状のものを用いて
いる。

【００２０】本例の耐食性金属板材からなるライニング
板は、厚さ２ｍｍのライニング用チタン板（補強板７を
含め、ここで使用される板材は、ＪＩＳ２種相当品の純
チタン製で２ｍｍ厚の板材を用いる）を用いている。本
例で用いるライニング板としては、図４で示すような、
アンカー３の位置する部分に合致するように穴２１ａを
形成し、この穴２１ａの周囲に補強板７を取り付け、さ
らに図７で示すように、端部側に沿って裏当板９を取り
付けたライニング板２１と、図９で示すような不活性ガ
ス（アルゴンガス）投入口１１を形成したライニング板
２２と、図８で示すようなアングル蓋板２３と、図１０
で示すような帯板２４と、図１２で示すような三角コー
ナー用補強板２５等が用いられる。

【００２１】図４で示されるようなライニング板２１
は、穴２１ａの形成、穴２１ａの周囲への補強板７の取
付は、現場ではなく、事前に工場内等で加工する。本例
の補強板７は、穴２１ａの径より若干狭いドーナツ状の
板体から構成している。また、該補強板７は必要に応じ
てライニング板２１の裏面に取付けることも可能であ
る。そして、後述するように、ライニング板２１乃至２
５を所定位置に配設してライニング処理を行う。

【００２２】槽内のライニング処理は、床面（底）１ｂ
から行う。所定位置にライニング板２１、ライニング板
２２を配置する。

【００２３】そして、ライニング板２１、２２を所定位
置に設置後、チタン製ボルト４でライニング板２１、２
２を固定する。本例のボルト４は、あらかじめボルトの
頭部４ａの下（首下）に同種の板材で鍔（つば）５を溶
着している。そして、チタン製ボルト４でライニング板
２１を固定した後、鍔５の周囲を溶接する（現地（現
場）溶接部８）。この鍔付チタン製ボルト４について
も、現場ではなく、あらかじめ工場内で作成しておく。
なお、鍔５の形状は任意であるがライニング板２１又は
補強板７と同一或いは相似形にしておくと良い。また符
号４ｂはねじ部（脚部）である。

【００２４】この鍔５は、図６で示すように、現場施工
のアンカー３の位置と、ライニング板２１の穴２１ａの
位置とのズレが生じたときに、この位置ズレを吸収する
ことを目的とするものである。つまり、現場施工のアン
カー３の位置が、ライニング板２１の穴２１ａの中心位
置からズレていても、アンカー３が、ライニング板２１
の穴２１ａの範囲にあれば固定が可能なように構成して
いるものであり、本施工の重要な要件となる。このよう
にして、現地溶接部８を調整して溶接による固定を行
う。このボルト４による固定は、ライニングの安定性を
図る意味から、本例においてはピッチ（ボルト４とボル
ト４の間隔）を８００ｍｍとしている。

【００２５】次に、鍔付ボルト４を用いないでライニン
グ板２１とライニング板２１（或いはライニング板２
２）を互いに接合する場合について説明する。この場合
には、裏当板９を施したライニング板２１（或いはライ
ニング板２２）の接合を行う。つまり、図１０に示すよ
うに、隣接するライニング板どうしの間に帯板（蓋板）
２４を配置し、仮止めを行う。次に、溶接部分以外をテ
ープ（不図示）でマスキングする。

【００２６】次に、不活性ガス（アルゴン）投入口１１
を形成したライニング板２２を介して、不活性ガス（本
例ではアルゴン）をライニング板の裏面側に装入し、所
謂バックシールドをした状態で徐々にテープをはがしつ
つ溶接を行う。即ち、裏当板９とモルタル２との間にあ
る２ｍｍの空隙１２には、投入口１１から注入された不
活性ガスであるアルゴンガスが存在することにより、ラ
イニング板の裏側の酸化が効果的に抑制されてその品質
が保証される。

【００２７】鍔付ボルト４による固定を行わない個所、
例えば、図７で示すような、壁面１ａと底面１ｂとの接
合部分には、裏側に裏当板９を溶接したライニング板２
１を用いている。これは、ライニング板２１が薄いた
め、溶接時の加熱により裏側が酸化したり、モルタル２
と接して汚染したりするのを予防することにある。裏当
板９の形状や寸法は、ライニング板２１の形状や寸法に
よって自ずから定まるが、本例の裏当板９は、厚さ２ｍ
ｍ、幅５０ｍｍの帯状とし、この裏当板９とライニング
板２１との溶接は工場内で行っている。

【００２８】次に、槽内の床面（底）１ｂから壁面１ａ
にかけては、図７で示すように、ライニング板２１を用
いて、所謂Ｌ字コーナー部分を除いて配置する。このと
き本例では、図７で示すように、裏当板９がライニング
板２１の端部より、内側位置に接合されているものを用
いている。このときも、前述と同様に、鍔付ボルト４に
よってコンクリート壁１ａにライニング板２１を固定
し、ライニング板どうしの接合は、帯板２４を用いて接
合している。

【００２９】そして、Ｌ字コーナー部分の接合には、図
８に示すように、帯板（蓋板）２４に代えて、チタン製
のアングル蓋板２３を用いて接合する。アングル蓋板２
３は断面Ｌ字状の長尺体であり、裏当板が存在する位置
で、ライニング板２１とアングル蓋板２３を溶接する。
このときも、前記した不活性ガス（アルゴン）投入口１
１を形成したライニング板２２を介して、不活性ガス
（本例ではアルゴン）をライニング板の裏面側に装入
し、所謂バックシールドをした状態で徐々にテープをは
がしつつ溶接を行う。

【００３０】さらに、三角コーナー部分は、図１２に示
すように、あらかじめ工場加工しておいた三角コーナー
補強板２５を、上記と同様にバックシールドを行いつつ
溶接し、強度的にも品質上も優れたライニング施工が完
成する。

【００３１】次に、貯槽のコンクリート壁１ａの面に、
薬液移送用のノズル１８を設ける際は、図１１に示すよ
うに、ノズル１８の所定個所にリング状の板材１３を事
前に溶接しておき、このリング状板材１３とライニング
板２１（或いはライニング板２２）とを上記と同様な手
段によって溶接する。この際、コンクリート層の所定の
個所をあらかじめ大きめに掘削し、現場による位置決め
をした後、コンクリートを流し込み固定することが好ま
しい。更に、ノズル１８本体の外径部分の任意の個所
に、リング状の板材で抜け止め１５を設けておくことに
より、ノズル１８の抜け落ちを未然に防止することがで
きる。

【００３２】本施工においてライニング板２１、２２の
板厚は、設計上応力値によって定められるが、部位によ
って応力値が異なる為、上記のノズル取付部、メンテナ
ンス用の梯子取付部（図示せず）等は、それに見合った
局部補強板などを当接する。なお、本発明においては、
ライニングの品質の確保と施工工期の短縮並びにコスト
や安全上の配慮から、工場加工と現場施工とを効果的に
組み合わせたプレハブ工法を採用している。

【００３３】以上のようにして、総ての溶接作業が終了
し、ライニング処理が終了したときに、全溶接部の浸透
探傷試験を行い異常のないことを確認した後、ライニン
グ板２２から不活性ガス（アルゴンガス）投入口１１を
取り外す。そして、不活性ガス（アルゴンガス）投入口
１１を取り外した個所に、蓋板を溶接する。そして、そ
の部分に更に浸透探傷試験を行い、異常のないことの確
認をする。これにより、耐食性貯槽にライニング処理が
完成する。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、薬液貯
蔵用の貯槽の内面を、耐食性金属板材によってライニン
グ処理を行っているので、各種薬液に対して優れた耐食
性を示す大容量の貯槽を得ることができる。なお、本発
明の貯槽は上記の薬液の貯蔵にとどまらず、上水や下水
の貯蔵は勿論、硫酸や硫酸酸性水など他の薬液の貯蔵に
も好適に使用かつ可能である。

【００３５】また、ライニング処理を施すときに、コン
クリート貯槽の事前調査を十分に行ない、設計上工場加
工でき得るものを精査し、ライニング板の加工におい
て、極力現場施工の工数を減少させるようにしたので、
極めて短期間にしかも低コストで施工できる。また、本
発明方法によれば、作業の安全性の確保とともに品質上
の保証を確認できる耐食性貯槽を得る事ができ、特に、
工場加工と現場施工とを効果的に組み合わせる、所謂プ
レハブ工法を採用しており、各種薬液に対して優れた耐
食性を示す大容量の貯槽が、極めて短期間にしかも低コ
ストで提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンクリート壁にゴムライニング処理が施され
た部分断面説明図である。

【図２】図１のゴムライニングを除去した状態の部分断
面説明図である。

【図３】コンクリート壁にモルタル施工と、あと施工ア
ンカーの打ち込みをした状態を示す部分断面説明図であ
る。

【図４】図３のモルタル施工後の壁面にライニング板を
配置して、鍔付ボルトにより固定する前の状態の説明図
である。

【図５】ライニング板を鍔付ボルトにより固定した状態
を示す部分断面説明図である。

【図６】鍔付ボルトによる固定での位置ズレ修正の説明
図である。

【図７】貯槽のＬ字コーナー部におけるライニング処理
の施工状態を示す部分断面説明図である。

【図８】貯槽のＬ字コーナー部におけるライニング処理
の施工状態を示す部分断面説明図である。

【図９】底面（床）のライニング処理工程を示す説明図
である。

【図１０】底面（床）のライニング処理工程におけるバ
ックシールドの説明図である。

【図１１】ノズル取り付け状態を示す部分断面説明図で
ある。

【図１２】三角コーナー補強板を示す斜視図である。

【図１３】ライニング施工が施された貯槽内を、模式的
に示した斜視図である。

【図１４】薬液貯槽の例として、浄水工程を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ａ コンクリート壁 １ｂ 底面（床） ２ モルタル ３ あと施工アンカー ４ 鍔付ボルト ４ａ 頭部 ４ｂ ねじ部（脚部） ５ 鍔 ７ 補強板 ８ 現地（現場）溶接部 ９ 裏当板 １０ 帯板（蓋板） １１ アルゴン投入口 １２ 空隙 １３ リング状板材 １４ エルボ １５ 抜け止め ２１ ライニング板 ２１ａ 穴 ２２ ライニング板 ２３ アングル蓋板 ２４ 帯板 ２５ 三角コーナー補強板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 保雄 神奈川県茅ヶ崎市茅ヶ崎３−３−５ トー ホーテック株式会社内 (72)発明者 佐野 勉 神奈川県茅ヶ崎市茅ヶ崎３−３−５ トー ホーテック株式会社内 (72)発明者 望月 康史 神奈川県茅ヶ崎市茅ヶ崎３−３−５ トー ホーテック株式会社内 Ｆターム(参考） 3E070 AB09 DA01 DA03 MA01 MA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体がコンクリートからなる薬液貯蔵用
   の貯槽であって、前記コンクリートの内面を、耐食性金
   属板材によってライニング処理を施してなることを特徴
   とする耐食性貯槽。
2. 【請求項２】 前記耐食性金属がＴｉまたはＴｉ基合金
   であることを特徴とする請求項１記載の耐食性貯槽。
3. 【請求項３】 基体がコンクリートからなる薬液貯蔵用
   の貯槽の内面に、耐食性金属板材をライニング処理する
   施工方法において、前記コンクリート壁面にあと施工ア
   ンカーを打設する工程と、前記アンカーを介して耐食性
   金属板材を配設する工程と、前記耐食性金属板材を耐食
   性金属のボルトによって固定する工程と、該固定の後
   で、溶接する工程と、によってライニング処理すること
   を特徴とする耐食性貯槽の施工方法。
4. 【請求項４】 耐食性金属板材からなるライニング板の
   裏面に裏当板を施し、該裏当板によってもたらされる空
   隙に、シールドガスを供給しつつ溶接することを特徴と
   する請求項３に記載の耐食性貯槽の施工方法。
5. 【請求項５】 耐食性金属がＴｉまたはＴｉ基合金であ
   る請求項３または４に記載の耐食性貯槽の施工方法。