JP2011064299A - アンカー - Google Patents

Abstract

【課題】カバープレートの角部がストラッププレートに食い込むことを防止する。
【解決手段】ストラッププレートの取付角度を矯正する角度矯正手段１０ｃを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンカーに関する。

従来、例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の液体を貯蔵するタンクは、コンクリート製の外槽と、その外槽内に設けられる鋼製の内槽とからなる二重殻タンクで構成されている。
そして、このようなタンクでは、地震や内圧により内槽が浮き上がることを防止するためのアンカーが設置されている。

このようなアンカーとしては、例えば特許文献１に示すように、内槽の温度変化による
熱収縮に起因した半径方向の変形を許容しながら、浮き上がりを防止するものが提案されている。
より詳細には、このアンカーは、帯板状のストラッププレートと、ストラッププレートの上部において当該ストラッププレートの表面から突出するように取り付けられるストッパプレートと、内槽に固定されると共にストッパプレートの下方においてストラッププレートを覆うカバープレートとを備えている。
そして、ストラッププレートは、下部がアンカーボックスやセカンダリーバリアに溶接されて固定されるが、上部は内槽に対して溶接されずに移動が自由な状態とされている。これによって、内槽が半径方向に変形した場合にストラッププレートから内槽に無理な荷重が作用することを防止でき、内槽の半径方向の変形を許容することができる。
一方、内槽が浮き上がろうとした場合には、内槽の移動と共にカバープレートが上方に移動しようとするが、このカバープレートがストラッププレートの表面から突出するストッパプレートに当接することによってカバープレートの移動が抑えられ、さらには内槽の浮き上がりが防止される。

また、ストッパプレートの上端面とカバープレートの下端面とは、摺動可能とされている。これによって地震等により内槽が周方向に移動した際に、カバープレートがストッパプレートに対して周方向に摺動し、ストラッププレートの溶接部に作用する剪断応力を低減することができる。

特開２００３−２６９６９８号公報

ところで、上述のようなアンカーは、内槽の建設後あるいは建設過程において取り付けられるものである。そして、内槽自体がタンカーの設置される現場において建設されるため、アンカーも当然のことながら現場において取り付けられることとなる。
このため、特許文献１に示されるようなアンカーを取り付ける場合には、現場においてストラッププレートをアンカーボックスやセカンダリーバリアに溶接し、カバープレートを内槽に溶接することとなる。

しかしながら、現場での溶接作業を行う必要があることから、カバープレートとストラッププレートとの位置関係を精度良く設置することは極めて困難である。
そして、カバープレートとストラッププレートとの位置関係を精度良く設置できない場合には、カバープレートの角部がストラッププレートに当たることとなり、この状態でカバープレートとストラッププレートとが摺動しようとすると、カバープレートの角部がストラッププレートに食い込み、カバープレートとストラッププレートとの滑らかな摺動が阻害される。
この結果、ストラッププレートの溶接部に作用する剪断応力が大きくなり、溶接部が損傷する虞がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、アンカーにおいて、カバープレートの角部がストラッププレートに食い込むことを防止す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、下部が溶接によって固定される帯板状のストラッププレートと、該ストラッププレートの上部において当該ストラッププレートの表面から突出して設けられるストッパプレートと、貯留槽に固定されると共に上記ストッパプレートの下方において上記ストラッププレートを覆うカバープレートとを備えるアンカーであって、上記ストラッププレートの取付角度を矯正する角度矯正手段を備え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、上記角度矯正手段が、上記ストラッププレートの途中部位に設けられるヒンジ機構であるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１の発明において、上記角度矯正手段が、上記取付角度に傾斜された傾斜面を有する架台と、該架台を上記傾斜面に上記ストラッププレートを押し当てる押さえ部材とを備えるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１の発明において、上記角度矯正手段は、上記ストラッププレートの途中部位を上記ストラッププレートの表面と交差する方向に引っ張るターンバックルであるという構成を採用する。

本発明によれば、角度矯正手段によってストラッププレートの取付角度を矯正することができる。
つまり、本発明によれば、溶接後のストラッププレートの取付角度が誤差を含んでいても、角度矯正手段によって、ストラッププレートの取付角度を矯正してストラッププレートの取付角度を本来求められる取付角度とすることができる。
したがって、本発明によれば、カバープレートの角部がストラッププレートに食い込むことを防止することが可能となる。
よって、本発明によれば、貯留槽が周方向に移動した場合であっても、ストラッププレートの溶接部に作用する剪断応力を低減させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るアンカーを適用したＬＮＧ用地上タンクの断面図であって、（ａ）がセカンダリーバリアを有しないＬＮＧ用地上タンクの断面図、（ｂ）がセカンダリーバリアを有するＬＮＧ用地上タンクの断面図である。 （ａ）が図１（ａ）のアンカーを矢印Ｙ方向から見たときの正面図、（ｂ）が図２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 （ａ）が矯正ブロックを用いたときのアンカーの正面図、（ｂ）が図３（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 ターンバックルを用いたときのアンカーの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るアンカー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する。

図１は、本実施形態のアンカーを適用したタンクの断面図であり、（ａ）がセカンダリーバリアを備えないタンクの断面図であり、（ｂ）がセカンダリーバリアを備えるタンクの断面図である。

図１（ａ）に示すタンクＴ１は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯留する大型の地上タンクであり、ＰＣ工法で施工された外槽Ｔａと、本実施形態のアンカーＡが取り付けられる内槽Ｔｂ（貯留槽）とからなる二重殻タンクで構成されている。
なお、図１（ａ）において、外槽Ｔａと内槽Ｔｂとの間の空間には、図示しないが、フォームグラス等の保冷材（断熱材）が充填されている。

タンクＴ１の基礎に当るとともに、外槽Ｔａの底面に当るスラブ１は、地盤に打ち込まれた図示しない複数の基礎杭の杭頭に接合されている。そして、このスラブ１上には保冷ブロック２が設けられ、その保冷ブロック２上に、９％ニッケル鋼やステンレス鋼等の低温用鋼材からなる平底円筒状の内槽Ｔｂが載置されている。

図１（ｂ）に示すタンクＴ２は、上述のタンクＴ１と同様に、ＬＮＧの液体を貯留する大型の地上タンクであり、外槽Ｔａと内槽Ｔｂとの間に、内槽Ｔｂの材質と同様の９％ニッケル鋼やステンレス鋼等の低温用鋼材からなる上端開口の平底円筒状のセカンダリーバリア３が設けられている。
このように、外槽Ｔａと内槽Ｔｂとの間にもう一つの貯留槽に当るセカンダリーバリア３が設けられたときは、何らかの原因で内槽ＴｂからＬＮＧの液体が漏洩したときに、その漏洩した液体を受け止めることができので、液体が外槽Ｔａ外に漏出するのを防止することができる。

なお、図１（ａ），（ｂ）とも、アンカーＡは２本しか示されていないが、実際は内槽Ｔｂの周方向に所定の間隔で複数本設けられている。その本数は、内槽Ｔｂの大きさにもよるが、タンクＴ１，Ｔ２がＬＮＧ用の大型の地上タンクで、そのタンクＴ１，Ｔ２の外槽Ｔａの直径が１００メートルにも及ぶような場合には１００本を越える。

続いて本実施形態のアンカーＡについて説明する。図２（ａ）は、図１（ａ）を矢印Ｙ方向から見たときのアンカーＡの上部部分の正面図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。なお、図２は、セカンダリーバリアを備えないタンクに設置されるアンカーＡを示すものである。なお、セカンダリーバリアを備えるタンクに設置されるアンカーＡも、途中部位がセカンダリーバリアに溶接される点を除けば、図２に示すアンカーＡとほぼ同様である。

本実施形態のアンカーＡは、ストラッププレート１０と、ストッパプレート１１と、カバープレート１２と、本発明の固定部材に相当する一対のブラケット１３ａ，１３ｂと、一対の座板１４ａ，１４ｂとから構成されている。これら各部材は、内槽Ｔｂの材質と同様の９％ニッケル鋼やステンレス鋼等の低温用鋼材から作られている。

ストラッププレート１０は所定長さの帯板状の部材である。そして、ストラッププレート１０の下端は、ストラッププレート１０が内槽Ｔｂ側に傾くように、スラブ１に設けられたアンカーボックス１ａの底面に溶接により固定されている。また、ストラッププレート１０の上部１０ａは、直立する内槽Ｔｂの外側面と平行になるように屈曲されている。この屈曲されて平行する部分の長さは、ストッパプレート１１の大きさによって決められている。なお、ストラッププレート１０の傾斜される領域（すなわち上部１０ａを除く領域）は、本発明におけるストラッププレートの下部に相当し、以下下部１０ｂと称する。
また、ストラッププレート１０の長さは、内槽Ｔｂに対する取付位置からそのアンカーボックス１ａの底面に達するように決められている。例えば、ストラッププレート１０の長さは、外槽Ｔａの直径が上述したような１００ｍにも及ぶような場合は、２ｍ程度とされる。

このストラッププレート１０の長手方向の途中（図示の例では略長手方向の中央部）には、ヒンジ機構１０ｃ（角度矯正手段）が設けられている。このヒンジ機構１０ｃは、ストラッププレート１０の取付角度を矯正するものであり、ストラッププレート１０の長手方向に直交する方向に設けられた回転軸１０ｃ１を中心として、そのストラッププレート１０の長手方向の一方側と他方側とを回動自在に連結することができるように構成されている。もちろん、このヒンジ機構１０ｃは、ストラッププレート１０の長手方向に発生する張力に十分に耐えるように構成されている。

なお、ストラッププレート１０は、図１（ｂ）に示されるように、セカンダリーバリア３が設けられているとき、そのセカンダリーバリア３を貫通して設置される。そして、ストラッププレート１０は、液蜜性を保つために、貫通箇所においてセカンダリーバリア３と溶接されている。
つまり、本実施形態のアンカーＡにおいてストラッププレート１０の下部１０ｂは、アンカーボックス１ａの底面、あるいはアンカーボックス１ａの底面及びセカンダリーバリア３に溶接されている。

ストッパプレート１１は、ストラッププレート１０の上部１０ａにおいて、ストラッププレート１０の表面から内槽Ｔｂと反対側に突出して設けられた矩形状のプレートである。このストッパプレート１１は、ストラッププレート１０の長手方向と直交する方向の長さ、すなわち幅はストラッププレート１０の幅と略同じであり、ストラッププレート１０の長手方向側の長さは、ストラッププレート１０の上部１０ａの長さと略同じであり、内槽Ｔｂの外側面と直交する方向の長さ、すなわち厚さは、ストラッププレート１０の上部１０ａが内槽Ｔｂの外側面に当接してもストッパプレート１１の下端面がカバープレート１２の上端面に十分に係止できるように決められている。
また、このストッパプレート１１の下端辺は直線に形成され、その直線が水平を保つようにストラッププレート１０に取り付けられている。
なお、ストッパプレート１１の下端面には、二硫化モリブデン等からなる固体潤滑材皮膜が形成されていて、カバープレート１２の上端面との摩擦力を弱めることができるように工夫されている。

カバープレート１２は、内槽Ｔｂに固定されると共にストッパプレート１１の下方においてストラッププレート１０を覆って配置される長方形状の板材である。このカバープレート１２の長辺方向の長さはストラッププレート１０の幅よりも長くなるように決められている。また、このカバープレート１２の短辺方向の長さ及び板厚は、ストラッププレート１０に生じる張力に十分に耐えられるように設定されている。

そして、このカバープレート１２は、上端面の水平が保たれ、かつ、そのカバープレート１２の上端面とストッパプレート１１の下端面とが当接される。また、カバープレート１２は、ストラッププレート１０側の面が、ストラッププレート１０の面と平行とされ、かつ、当接される。また、カバープレート１２は、両端部がブラケット１３ａ，１３ｂ及び座板１４ａ，１４ｂを用いて内槽Ｔｂの外側面にそれぞれ固定されている。

なお、カバープレート１２の上端面には、図示しないが、二硫化モリブデン等からなる固体潤滑材が塗布されていて、ストッパプレート１１の下端面との摩擦力を弱めることができるように工夫されている。

上記構成からなるアンカーＡを取り付ける場合には、例えば、まずカバープレート１２、ブラケット１３ａ，１３ｂ及び座板１４ａ，１４ｂの組み立てが行なわれる。続いて、カバープレート１２、ブラケット１３ａ，１３ｂ及び座板１４ａ，１４ｂの組立体が内槽Ｔｂの外壁面の所定位置に取り付ける。そして、先に工場においてストッパプレート１１が溶接されたストラッププレート１０をカバープレート１２と内槽Ｔｂとの間に挿入し、ストラッププレート１０の下端部をアンカーボックス１ａに溶接して固定する。
なお、図１（ｂ）のようにタンクがセカンダリーバリア３を有しているときは、ストラッププレート１０がセカンダリーバリア３を貫通する位置が最後に溶接される。

ここで、ストラッププレート１０の取付角度が本来あるべき角度と異なる場合には、カバープレート１２の角部がストラッププレート１０に無理な荷重が作用するが、本実施形態のアンカーＡにおいては、ストラッププレート１０の途中部位にヒンジ機構１０ｃが設けられているため、上記無理な荷重を逃がすようにヒンジ機構が回動し、この結果、ストラッププレート１０の取付角度が、最も無理な荷重の作用しない本来の取付角度に矯正される。

以上のように、本実施形態のアンカーＡによれば、溶接後のストラッププレート１０の取付角度が誤差を含んでいても、ヒンジ機構１０ｃによって、ストラッププレート１０の取付角度を矯正してストラッププレート１０の取付角度を本来求められる取付角度とすることができる。
したがって、本実施形態のアンカーＡによれば、カバープレート１２の角部がストラッププレート１０に食い込むことを防止することが可能となる。
よって、本実施形態のアンカーＡによれば、内槽Ｔｂが周方向に移動した場合であっても、ストラッププレート１０の溶接部に作用する剪断応力を低減させることが可能となる。

なお、本実施形態においては、本発明の角度矯正手段が、ヒンジ機構１０ｃである構成について説明した。
しかしながら、図３に示すように、角度矯正手段が、本来ストラッププレート１０に求められる取付角度に傾斜された傾斜面１０ｄ１を有する架台１０ｄと、この架台１０ｄの傾斜面１０ｄ１にストラッププレート１０を押し当てる押さえ部材１０ｅとを備える構成を採用しても良い。
また、図４に示すように、角度矯正手段が、ストラッププレート１０の途中部位を、ストラッププレート１０の表面と交差する方向に引っ張るターンバックル１０ｆである構成を採用しても良い。
このような図３及び図４に示す構成であっても、上述の本実施形態のアンカーＡと同様に、カバープレート１２の角部がストラッププレート１０に食い込むことを防止することができる。

以上、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るものではない。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、本発明の主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、本発明の貯留槽が、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯留するタンクの内槽Ｔｂである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、貯留槽が液化石油ガス（ＬＰＧ）や水等を貯留する構成を採用することも可能である。

Ａ……アンカー、Ｔ１，Ｔ２……タンク、Ｔａ……外槽、Ｔｂ……内槽（貯留槽）、１……スラブ、１ａ……アンカーボックス、２……保冷ブロック、３……セカンダリーバリア、１０……ストラッププレート、１０ｃ……ヒンジ機構（角度矯正手段）、１０ｄ……架台、１０ｅ……押さえ部材、１０ｆ……ターンバックル（角度矯正手段）、１１……ストッパプレート、１２……カバープレート

Claims (4)

1. 下部が溶接によって固定される帯板状のストラッププレートと、該ストラッププレートの上部において当該ストラッププレートの表面から突出して設けられるストッパプレートと、貯留槽に固定されると共に前記ストッパプレートの下方において前記ストラッププレートを覆うカバープレートとを備えるアンカーであって、
   前記ストラッププレートの取付角度を矯正する角度矯正手段を備えることを特徴とするアンカー。
2. 前記角度矯正手段は、前記ストラッププレートの途中部位に設けられるヒンジ機構であることを特徴とする請求項１記載のアンカー。
3. 前記角度矯正手段は、前記取付角度に傾斜された傾斜面を有する架台と、該架台を前記傾斜面に前記ストラッププレートを押し当てる押さえ部材とを備えることを特徴とする請求項１記載のアンカー。
4. 前記角度矯正手段は、前記ストラッププレートの途中部位を前記ストラッププレートの表面と交差する方向に引っ張るターンバックルであることを特徴とする請求項１記載のアンカー。

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