JP2001164588A - 高圧気体貯蔵施設 - Google Patents
高圧気体貯蔵施設Info
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- JP2001164588A JP2001164588A JP34818499A JP34818499A JP2001164588A JP 2001164588 A JP2001164588 A JP 2001164588A JP 34818499 A JP34818499 A JP 34818499A JP 34818499 A JP34818499 A JP 34818499A JP 2001164588 A JP2001164588 A JP 2001164588A
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- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気密材に対してひずみ集中が発生することの
ないような高圧気体貯蔵施設を提供する。 【解決手段】 気密材１３と岩盤Ｒとの間に、裏込め材
として水Ｗを充填し、空洞１２内部に受架台１７を設
け、タンク１４を、受架台１７により支持した。
ないような高圧気体貯蔵施設を提供する。 【解決手段】 気密材１３と岩盤Ｒとの間に、裏込め材
として水Ｗを充填し、空洞１２内部に受架台１７を設
け、タンク１４を、受架台１７により支持した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤内を掘削して
空洞を形成し、この空洞の内面を気密材により覆うこと
により、気密材の内部を、圧縮空気や天然ガスなどの高
圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体
貯蔵施設に関するものである。
空洞を形成し、この空洞の内面を気密材により覆うこと
により、気密材の内部を、圧縮空気や天然ガスなどの高
圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体
貯蔵施設に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、岩盤内に空洞を形成し、
この空洞内を圧縮空気や天然ガスなどの高圧気体を貯蔵
するタンクとして利用する施設が、近年実現している。
この種の施設においては、気密材に作用する高圧気体の
圧力を岩盤に良好に伝達するために、気密材と岩盤との
間に、コンクリートからなる裏込め材が充填される。
この空洞内を圧縮空気や天然ガスなどの高圧気体を貯蔵
するタンクとして利用する施設が、近年実現している。
この種の施設においては、気密材に作用する高圧気体の
圧力を岩盤に良好に伝達するために、気密材と岩盤との
間に、コンクリートからなる裏込め材が充填される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
施設において、気密材に高圧気体の貯蔵圧が作用する場
合、裏込めコンクリートには、周方向の引張応力が作用
する。図２は、岩盤Ｒ内に構築された貯蔵施設１におい
て、高圧気体Ｇの貯蔵圧が気密材２を介して裏込めコン
クリートＣに作用することに伴い、裏込めコンクリート
Ｃに周方向（図中ｘ方向）の引張応力が作用し、ひび割
れ３，３，…が生じた場合の例である。また、このよう
なひび割れ３，３，…は、岩盤Ｒの初期地圧状態が、岩
盤Ｒ内の亀裂を開口させるものであるような場合に、岩
盤Ｒ内の亀裂が開口が進行するのに伴って生じることも
想定される。
施設において、気密材に高圧気体の貯蔵圧が作用する場
合、裏込めコンクリートには、周方向の引張応力が作用
する。図２は、岩盤Ｒ内に構築された貯蔵施設１におい
て、高圧気体Ｇの貯蔵圧が気密材２を介して裏込めコン
クリートＣに作用することに伴い、裏込めコンクリート
Ｃに周方向（図中ｘ方向）の引張応力が作用し、ひび割
れ３，３，…が生じた場合の例である。また、このよう
なひび割れ３，３，…は、岩盤Ｒの初期地圧状態が、岩
盤Ｒ内の亀裂を開口させるものであるような場合に、岩
盤Ｒ内の亀裂が開口が進行するのに伴って生じることも
想定される。
【０００４】このように、裏込めコンクリートＣにひび
割れ３，３，…が生じた場合、裏込めコンクリートＣと
一体化された気密材２にも、ひび割れ３，３，…に対応
する箇所において、大きなひずみ集中、振幅が発生し、
貯蔵施設１の気密性・安全性に悪影響を与えることが懸
念される。
割れ３，３，…が生じた場合、裏込めコンクリートＣと
一体化された気密材２にも、ひび割れ３，３，…に対応
する箇所において、大きなひずみ集中、振幅が発生し、
貯蔵施設１の気密性・安全性に悪影響を与えることが懸
念される。
【０００５】また、貯蔵圧および岩盤Ｒの亀裂に起因す
るひび割れ３，３，…の分布や開口幅を定量的に把握す
るのは難しいため、結果的にひび割れ３，３，…の発生
が想定される範囲で、気密材２の材質、厚さを安全側に
決定する必要があり、このことがコストアップの要因と
なる。
るひび割れ３，３，…の分布や開口幅を定量的に把握す
るのは難しいため、結果的にひび割れ３，３，…の発生
が想定される範囲で、気密材２の材質、厚さを安全側に
決定する必要があり、このことがコストアップの要因と
なる。
【０００６】このような事情に鑑み、本発明において
は、気密材に対してひずみ集中が発生することのないよ
うな高圧気体貯蔵施設を提供することを課題とする。
は、気密材に対してひずみ集中が発生することのないよ
うな高圧気体貯蔵施設を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の高圧気体貯蔵施設は、地盤内を掘削して
空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことに
より、該気密材の内部を、高圧気体を貯蔵するためのタ
ンクとして形成した高圧気体貯蔵施設であって、前記気
密材と前記地盤との間に、裏込め材として液体または半
液体が充填され、前記空洞内部には、受架台が設けら
れ、前記タンクが、該受架台により支持されていること
を特徴としている。
に本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の高圧気体貯蔵施設は、地盤内を掘削して
空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことに
より、該気密材の内部を、高圧気体を貯蔵するためのタ
ンクとして形成した高圧気体貯蔵施設であって、前記気
密材と前記地盤との間に、裏込め材として液体または半
液体が充填され、前記空洞内部には、受架台が設けら
れ、前記タンクが、該受架台により支持されていること
を特徴としている。
【０００８】このように裏込め材に液体または半液体を
用いることにより、高圧気体の貯蔵圧が、局所的な応力
集中を伴うことなく、一様に地盤に伝達される。したが
って、裏込め材にコンクリートを用いた場合と異なり、
裏込め部にひび割れが生じることが無く、裏込め部のひ
び割れに起因する気密材への悪影響を避けることができ
る。さらに、この場合、裏込め材に液体または半液体を
用いたことによりタンクに浮力が作用して、タンクが不
安定状態となるが、受架台を設けることにより安定状態
を保つことが可能となる。
用いることにより、高圧気体の貯蔵圧が、局所的な応力
集中を伴うことなく、一様に地盤に伝達される。したが
って、裏込め材にコンクリートを用いた場合と異なり、
裏込め部にひび割れが生じることが無く、裏込め部のひ
び割れに起因する気密材への悪影響を避けることができ
る。さらに、この場合、裏込め材に液体または半液体を
用いたことによりタンクに浮力が作用して、タンクが不
安定状態となるが、受架台を設けることにより安定状態
を保つことが可能となる。
【０００９】請求項２記載の高圧気体貯蔵施設は、請求
項１記載の高圧気体貯蔵施設であって、前記受架台と前
記タンクとの間には、これら受架台とタンクとの間に発
生するせん断力を低減するための緩衝材が介装されてい
ることを特徴としている。
項１記載の高圧気体貯蔵施設であって、前記受架台と前
記タンクとの間には、これら受架台とタンクとの間に発
生するせん断力を低減するための緩衝材が介装されてい
ることを特徴としている。
【００１０】このような構成により、受架台が何らかの
原因により変形した場合に、タンクに悪影響が発生する
ことを防ぐことができる。
原因により変形した場合に、タンクに悪影響が発生する
ことを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、地中に形成された貯蔵
施設１１の概略構成を模式的に示す図である。この貯蔵
施設１１は、岩盤Ｒ内に高圧気体Ｇを貯蔵するためのも
のであり、岩盤Ｒ内を掘削して空洞１２を形成し、この
空洞１２の内部に気密材１３により形成されたタンク１
４を構築したものとなっている。
面に基づいて説明する。図１は、地中に形成された貯蔵
施設１１の概略構成を模式的に示す図である。この貯蔵
施設１１は、岩盤Ｒ内に高圧気体Ｇを貯蔵するためのも
のであり、岩盤Ｒ内を掘削して空洞１２を形成し、この
空洞１２の内部に気密材１３により形成されたタンク１
４を構築したものとなっている。
【００１２】また、空洞１２の内面における気密材１３
の外側の位置には、ライニング材１５が配置されてお
り、ライニング材１５と岩盤Ｒとの間隙には、コンクリ
ートＣが充填されている。また、ライニング材１５と気
密材１３との間には、水（液体）Ｗが充填されている。
の外側の位置には、ライニング材１５が配置されてお
り、ライニング材１５と岩盤Ｒとの間隙には、コンクリ
ートＣが充填されている。また、ライニング材１５と気
密材１３との間には、水（液体）Ｗが充填されている。
【００１３】また、ここでは、タンク１４が空洞１２の
底面に構築された受架台１７により支持されている。受
架台１７は、鉄筋コンクリート製とされており、また、
タンク１４と受架台１７との間には、アスファルト系、
ゴムアスファルト系、合成ゴム系、あるいは、プラスチ
ック系の緩衝材１８が介装されている。この緩衝材１８
は、受架台１７とタンク１４との間に発生するせん断力
を低減する役割を果たす。また、受架台１７の端部１７
ａには、タンク１４の水平方向の移動を拘束するための
アンカープレート１９が設けられている。
底面に構築された受架台１７により支持されている。受
架台１７は、鉄筋コンクリート製とされており、また、
タンク１４と受架台１７との間には、アスファルト系、
ゴムアスファルト系、合成ゴム系、あるいは、プラスチ
ック系の緩衝材１８が介装されている。この緩衝材１８
は、受架台１７とタンク１４との間に発生するせん断力
を低減する役割を果たす。また、受架台１７の端部１７
ａには、タンク１４の水平方向の移動を拘束するための
アンカープレート１９が設けられている。
【００１４】このような構成の貯蔵施設１１において
は、気密材１３に作用する高圧気体の貯蔵圧が、気密材
１３およびライニング材１５の間に充填された水Ｗを介
して岩盤Ｒに伝達される。すなわち、水Ｗが、裏込め材
として機能することとなり、岩盤Ｒが局所的に変形した
としても、水Ｗによりその変形を吸収することができ、
常に均一に貯蔵圧を伝達することができる。したがっ
て、気密材１３において、局所的なひずみの集中を無く
してひずみを平均的に分布させ、貯蔵施設１１の気密性
・安全性を向上させることができる。また、従来と異な
り、裏込めコンクリートのひび割れを見込んで気密材１
３の材質・厚さを安全側に決定する必要がないため、気
密材１３のコストダウンを図ることができる。
は、気密材１３に作用する高圧気体の貯蔵圧が、気密材
１３およびライニング材１５の間に充填された水Ｗを介
して岩盤Ｒに伝達される。すなわち、水Ｗが、裏込め材
として機能することとなり、岩盤Ｒが局所的に変形した
としても、水Ｗによりその変形を吸収することができ、
常に均一に貯蔵圧を伝達することができる。したがっ
て、気密材１３において、局所的なひずみの集中を無く
してひずみを平均的に分布させ、貯蔵施設１１の気密性
・安全性を向上させることができる。また、従来と異な
り、裏込めコンクリートのひび割れを見込んで気密材１
３の材質・厚さを安全側に決定する必要がないため、気
密材１３のコストダウンを図ることができる。
【００１５】さらに、この貯蔵施設１１においては、タ
ンク１４が受架台１７によって支持されることから、水
Ｗからタンク１４に浮力が作用することにより、タンク
１４が不安定状態になることを防ぐことができ、安全性
を確保することができる。また、受架台１７をタンク１
４の構築に先行して構築しておくことにより、空洞１２
内の所定位置にタンク１４を設置することが可能であ
り、施工の容易化を図ることができる。
ンク１４が受架台１７によって支持されることから、水
Ｗからタンク１４に浮力が作用することにより、タンク
１４が不安定状態になることを防ぐことができ、安全性
を確保することができる。また、受架台１７をタンク１
４の構築に先行して構築しておくことにより、空洞１２
内の所定位置にタンク１４を設置することが可能であ
り、施工の容易化を図ることができる。
【００１６】また、この貯蔵施設１１においては、受架
台１７とタンク１４との間に、これら受架台１７および
タンク１４間に発生するせん断力を低減するための緩衝
材１８が配置されているために、タンク１４の内圧が受
架台１７に作用した際に、受架台１７にひび割れが作用
したとしても、このひび割れにより、気密材１３に局所
的な引張応力が発生することを防止することができ、こ
れにより、タンク１４の安全性および信頼性を確保する
ことができる。
台１７とタンク１４との間に、これら受架台１７および
タンク１４間に発生するせん断力を低減するための緩衝
材１８が配置されているために、タンク１４の内圧が受
架台１７に作用した際に、受架台１７にひび割れが作用
したとしても、このひび割れにより、気密材１３に局所
的な引張応力が発生することを防止することができ、こ
れにより、タンク１４の安全性および信頼性を確保する
ことができる。
【００１７】また、上述の貯蔵施設１１においては、タ
ンク１４の水平方向の移動を拘束するためのアンカープ
レート１９を設けたことにより、施工時および地震時に
作用する水平方向荷重に対してタンク１４を保持するこ
とができ、安全性が高い。
ンク１４の水平方向の移動を拘束するためのアンカープ
レート１９を設けたことにより、施工時および地震時に
作用する水平方向荷重に対してタンク１４を保持するこ
とができ、安全性が高い。
【００１８】なお、上記実施の形態において、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにし
てもよい。
趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにし
てもよい。
【００１９】例えば、上記実施の形態における水Ｗに代
えて、他の液体または半液体等を採用するようにして
も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
この場合、水Ｗの代わりに、高吸水性ポリマーやベント
ナイトスラリーを好適に採用することができる。
えて、他の液体または半液体等を採用するようにして
も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
この場合、水Ｗの代わりに、高吸水性ポリマーやベント
ナイトスラリーを好適に採用することができる。
【００２０】ここで、高吸水性ポリマーとしては、例え
ば、アクリル酸重合体などが適用でき、その中でも、塩
分の混入によっても影響を受けにくいタイプのもの（例
えば、商品名「アクアリック」（株式会社日本触媒
製））が好適に用いられる。
ば、アクリル酸重合体などが適用でき、その中でも、塩
分の混入によっても影響を受けにくいタイプのもの（例
えば、商品名「アクアリック」（株式会社日本触媒
製））が好適に用いられる。
【００２１】このような高吸水性ポリマーは、水と同様
に非圧縮性流体の性質を有するために、体積変化するこ
となく、気密材や岩盤の変形に追随して全体として変形
することができるため、常に均一に高圧気体Ｇの貯蔵圧
を伝達することができる。また、高吸水性ポリマーは、
水と比較して粘性が大きいため、高圧気体の外部への漏
洩を大幅に減少させることが可能であり、貯蔵施設１１
の気密性をさらに向上させることができる。
に非圧縮性流体の性質を有するために、体積変化するこ
となく、気密材や岩盤の変形に追随して全体として変形
することができるため、常に均一に高圧気体Ｇの貯蔵圧
を伝達することができる。また、高吸水性ポリマーは、
水と比較して粘性が大きいため、高圧気体の外部への漏
洩を大幅に減少させることが可能であり、貯蔵施設１１
の気密性をさらに向上させることができる。
【００２２】また、ベントナイトスラリーとしては、予
め、エタノールなどの水溶性有機溶剤を主成分とした溶
媒とベントナイトとをミキサー等で混合したものを用い
ることができる。この場合、ベントナイトスラリーが、
気密材や岩盤の変形に追随して全体として変形すること
ができるため、常に均一に高圧気体Ｇの貯蔵圧を岩盤Ｒ
に伝達することができる。また、この場合、図１に示し
たライニング材１５やコンクリートＣに亀裂が生じたと
しても、ベントナイトスラリーがこの亀裂中に浸透して
地下水により固化し、亀裂を閉塞するように作用するた
め、タンク１４内の高圧気体の漏洩を防止し、貯蔵施設
１１の気密性・安全性をさらに向上させることができ
る。
め、エタノールなどの水溶性有機溶剤を主成分とした溶
媒とベントナイトとをミキサー等で混合したものを用い
ることができる。この場合、ベントナイトスラリーが、
気密材や岩盤の変形に追随して全体として変形すること
ができるため、常に均一に高圧気体Ｇの貯蔵圧を岩盤Ｒ
に伝達することができる。また、この場合、図１に示し
たライニング材１５やコンクリートＣに亀裂が生じたと
しても、ベントナイトスラリーがこの亀裂中に浸透して
地下水により固化し、亀裂を閉塞するように作用するた
め、タンク１４内の高圧気体の漏洩を防止し、貯蔵施設
１１の気密性・安全性をさらに向上させることができ
る。
【００２３】なお、ベントナイトスラリーとしてエタノ
ールなどの水溶性有機溶媒とベントナイトとを混合した
ものを使用したのは、エタノールがベントナイトと高い
親和性を有していることから、水とベントナイトのみに
よりスラリーを形成した場合に比較して溶媒量を大幅に
削減することができ、これにより、ベントナイトスラリ
ーを、ベントナイトの密度の高いものとして形成するこ
とができるためであり、ここでは、このようなベントナ
イト密度の高いベントナイトスラリーを用いることによ
り、高度な止水性を確保することが可能となる。
ールなどの水溶性有機溶媒とベントナイトとを混合した
ものを使用したのは、エタノールがベントナイトと高い
親和性を有していることから、水とベントナイトのみに
よりスラリーを形成した場合に比較して溶媒量を大幅に
削減することができ、これにより、ベントナイトスラリ
ーを、ベントナイトの密度の高いものとして形成するこ
とができるためであり、ここでは、このようなベントナ
イト密度の高いベントナイトスラリーを用いることによ
り、高度な止水性を確保することが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る高
圧気体貯蔵施設においては、裏込め材として液体・半液
体が使用されることから、地盤が局所的に変形したとし
ても、水によりその変形を吸収することができ、常に均
一に貯蔵圧を伝達することができる。したがって、気密
材において、局所的なひずみの集中を無くしてひずみを
平均的に分布させ、施設の気密性・安全性を向上させる
ことができる。また、従来と異なり、裏込めコンクリー
トのひび割れを見込んで気密材の材質・厚さを安全側に
決定する必要がないため、気密材のコストダウンを図る
ことができる。さらに、タンクが受架台によって支持さ
れることから、裏込め材からタンクに浮力が作用して不
安定状態になることを防ぐことができ、安全性を確保す
ることができる。
圧気体貯蔵施設においては、裏込め材として液体・半液
体が使用されることから、地盤が局所的に変形したとし
ても、水によりその変形を吸収することができ、常に均
一に貯蔵圧を伝達することができる。したがって、気密
材において、局所的なひずみの集中を無くしてひずみを
平均的に分布させ、施設の気密性・安全性を向上させる
ことができる。また、従来と異なり、裏込めコンクリー
トのひび割れを見込んで気密材の材質・厚さを安全側に
決定する必要がないため、気密材のコストダウンを図る
ことができる。さらに、タンクが受架台によって支持さ
れることから、裏込め材からタンクに浮力が作用して不
安定状態になることを防ぐことができ、安全性を確保す
ることができる。
【００２５】請求項２に係る高圧気体貯蔵施設において
は、受架台とタンクとの間に、これら受架台およびタン
ク間に発生するせん断力を低減するための緩衝材が配置
されているために、タンクの内圧が受架台に作用した際
に、受架台にひび割れが作用したとしても、このひび割
れにより、気密材に局所的な引張応力が発生することを
防止することができ、これにより、タンクの安全性およ
び信頼性を確保することができる。
は、受架台とタンクとの間に、これら受架台およびタン
ク間に発生するせん断力を低減するための緩衝材が配置
されているために、タンクの内圧が受架台に作用した際
に、受架台にひび割れが作用したとしても、このひび割
れにより、気密材に局所的な引張応力が発生することを
防止することができ、これにより、タンクの安全性およ
び信頼性を確保することができる。
【図１ 】 本発明の一実施の形態を模式的に示す高圧
気体の貯蔵施設の立断面図である。
気体の貯蔵施設の立断面図である。
【図２ 】 従来の高圧気体の貯蔵施設を示す立断面図
である。
である。
１１ 貯蔵施設 １２ 空洞 １３ 気密材 １４ タンク １７ 受架台 １８ 緩衝材 Ｒ 岩盤 Ｗ 水（液体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１７Ｃ 1/00 Ｆターム(参考） 2D047 AB02 3E070 AA03 AA13 AB31 DA03 QA01 RA02 RA18 RA30 VA13 3E072 AA03 AB12
Claims (2)
- 【請求項１】 地盤内を掘削して空洞を形成し、該空洞
の内面を気密材により覆うことにより、該気密材の内部
を、高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高
圧気体貯蔵施設であって、 前記気密材と前記地盤との間に、裏込め材として液体ま
たは半液体が充填され、 前記空洞内部には、受架台が設けられ、 前記タンクが、該受架台により支持されていることを特
徴とする高圧気体貯蔵施設。 - 【請求項２】 請求項１記載の高圧気体貯蔵施設であっ
て、 前記受架台と前記タンクとの間には、これら受架台とタ
ンクとの間に発生するせん断力を低減するための緩衝材
が介装されていることを特徴とする高圧気体貯蔵施設。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34818499A JP2001164588A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 高圧気体貯蔵施設 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34818499A JP2001164588A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 高圧気体貯蔵施設 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001164588A true JP2001164588A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18395316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34818499A Withdrawn JP2001164588A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 高圧気体貯蔵施設 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001164588A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001348895A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料ガスの岩盤貯蔵設備とその方法 |
| EA008618B1 (ru) * | 2005-10-20 | 2007-06-29 | Цзуэй-Лин Линь | Способ и система подводного хранения нефти |
| WO2015080354A1 (ko) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 한국지질자원연구원 | 고압 유체 저장시스템 및 시공방법 |
| WO2015080353A1 (ko) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 한국지질자원연구원 | 고압 유체 저장조 및 시공방법 |
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| CN111594269A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-28 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 地下油气隧洞储罐结构及其施工方法 |
-
1999
- 1999-12-07 JP JP34818499A patent/JP2001164588A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
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