JP2014101625A

JP2014101625A - 止水構造

Info

Publication number: JP2014101625A
Application number: JP2012252044A
Authority: JP
Inventors: Yuki Kobayashi; 祐樹小林; Takahiro Watanabe; 崇弘渡辺; Akira Hamano; 旭浜野
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: JP5928722B2

Abstract

【課題】構造物の周囲に水が滞留しても、構造物が浮き上がるのを防ぐことができる止水構造を提供することを課題とする。
【解決手段】地盤１に浸透した水によって低温貯槽１０（構造物）が浮き上がるのを防ぐための止水構造２０Ａであって、地盤１の透水層２に埋設された筒状の遮水壁２１を備え、遮水壁２１の上端部は、低温貯槽１０の底版１１の外周部に接合され、遮水壁２１の下端部は、地盤１の不透水層３に達している。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤に浸透した水によって構造物が浮き上がるのを防ぐための止水構造に関する。

液化天然ガス（ＬＮＧ）等を貯蔵する低温貯槽としては、地面上にコンクリート製の底版および防液堤が構築されるとともに、防液堤の内側に金属製の外槽および内槽が形成され、外槽と内槽との間に保冷材が充填されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

このような低温貯槽では、地盤に埋設された杭上に底版を載置して、杭頭と底版とを半剛接合させ、地震時に杭頭に大きな回転モーメントが作用するのを防ぐことで、耐震性を向上させる場合がある。また、杭頭と底版とを半剛接合すれば、杭頭と底版との接合構造が合理化されるため、建設コストを低減させるとともに、施工性を高めることができる。

特開２０１２−１８８６号公報

しかしながら、杭頭と底版とを半剛接合させた構造では、杭頭と底版との上下方向の接合力が小さいため、津波や洪水等により、低温貯槽の周囲に大量の水が滞留し、低温貯層の下方の地盤に水が浸透して、低温貯槽に大きな浮力が作用すると、低温貯槽が浮き上がる可能性がある。

本発明は、前記した問題を解決し、構造物の周囲に水が滞留しても、構造物が浮き上がるのを防ぐことができる止水構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、地盤に浸透した水によって構造物が浮き上がるのを防ぐための止水構造であって、前記地盤の透水層に埋設された遮水壁を備え、前記遮水壁の上端部は、前記構造物の底版の外周部に接合され、前記遮水壁の下端部は、前記地盤の不透水層に達している。

この構成では、遮水壁によって、構造物の下方の領域とその他の領域とが仕切られるため、構造物の下方の透水層に外部から水が浸透するのを抑えることができ、構造物に作用する浮力を抑えることができる。
また、遮水壁は、構造物の底版の外周部に接合されるため、既設の構造物に対しても本発明の止水構造を適用することができる。

また、本発明の他の構成としては、地盤に浸透した水によって構造物が浮き上がるのを防ぐための止水構造であって、前記地盤の透水層に埋設された遮水壁を備え、前記遮水壁の上端部は、前記構造物の底版の周囲に配置され、前記遮水壁の下端部は、前記地盤の不透水層に達しており、前記構造物の底版と前記遮水壁の上端部との間は、閉塞部材によって閉塞されている。

この構成では、遮水壁および閉塞部材によって、構造物の下方を含む領域とその他の領域とが仕切られるため、構造物の下方の透水層に外部から水が浸透するのを抑えることができ、構造物に作用する浮力を抑えることができる。
また、遮水壁は、構造物の底版の周囲に配置されるため、既設の構造物に対しても本発明の止水構造を適用することができる。また、底版から離れた位置に遮水壁を設けることができるため、既設の構造物に対して施工し易くなっている。

本発明の止水構造では、津波や洪水等によって構造物の周囲に大量の水が滞留しても、構造物に作用する浮力を抑えることができ、構造物が浮き上がるのを防ぐことができる。

第一実施形態の低温貯槽および止水構造を示した側断面図である。第一実施形態の止水構造を示した図１のＡ−Ａ断面図である。第二実施形態の低温貯槽および止水構造を示した側断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。

［第一実施形態］
第一実施形態の低温貯槽１０（特許請求の範囲における「構造物」）は、図１に示すように、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵する地上ＬＮＧタンクである。低温貯槽１０は、地盤１の地面上に構築されている。
地盤１は、粘性土層や岩盤等の不透水層３の上側に、砂質の透水層２が積層された地層となっている。
止水構造２０Ａは、透水層２に浸透した水によって低温貯槽１０が浮き上がるのを防ぐものであり、透水層２に埋設された遮水壁２１を備えている。

低温貯槽１０は、底版１１と、底版１１上に立設された防液堤１２と、防液堤１２の内側に形成された外槽１３および内槽１４と、を備えている。

底版１１は、地盤１に埋設された複数の杭１６上に載置された円板状のコンクリート構造体である。底版１１は、所定の厚さを有し、断熱性能を備えている。

杭１６は、底版１１を支持する円形断面のコンクリート杭であり（図２参照）、杭１６の下部は不透水層３に達している。各杭１６の杭頭は、底版１１と半剛状態で接合されている。本実施形態では、底版１１の下面に凹部を設け、凹部の天面に杭１６の上端面を当接させているが、底版１１の下面を平坦面とし、底版１１の下面に杭１６の上端面を当接させてもよい。
また、杭１６の杭頭に引き抜き抵抗用の芯鉄筋を主鉄筋とは別に配筋し、この芯鉄筋を底版１１に定着させてもよい。

防液堤１２は、底版１１の上面の外周部に立設された円筒状のコンクリート構造体である（図２参照）。
防液堤１２の内側には、金属製の外槽１３および内槽１４が設けられている。二層構造の外槽１３と内槽１４との間には、保冷材１５が充填されている。内槽１４の内部空間は、液化天然ガスが低温で貯蔵される空間である。

止水構造２０Ａの遮水壁２１は、透水層２に埋設された円筒状のコンクリート構造体であり（図２参照）、上端部は底版１１の下面の外周部に接合され、下端部は不透水層３に達している。
なお、遮水壁２１としては、例えば、ＳＭＷ（ソイルミキシングウォール）、ＲＣ連続壁などのコンクリート構造体や、鋼製の連続壁（鋼矢板、鋼管）などを用いることができる。
また、第一実施形態では、遮水壁２１の下端部が不透水層３の上面に接しているが、遮水壁２１の下端部が不透水層３に挿入されていてもよい。

遮水壁２１は、透水層２に埋設されており、図２に示すように、遮水壁２１によって、透水層２が底版１１の下方の領域２Ａと、その他の領域２Ｂとに仕切られている。
底版１１の下方の領域２Ａは、図１に示すように、遮水壁２１の内周面、底版１１の下面および不透水層３の上面に囲まれており、領域２Ａに外部から水が浸入し難くなっている。
なお、津波や洪水等によって低温貯槽１０の周囲に滞留した水Ｗは、数時間程度の短時間に引くため、このような短時間で領域２Ａに大量の水が浸透しないように、遮水壁２１の透水性能が設定されている。

以上のような止水構造２０Ａでは、図１に示すように、遮水壁２１によって底版１１の下方の領域２Ａとその他の領域２Ｂとが仕切られるため、底版１１の下方の透水層２に外部から水が浸透するのを抑えることができる。したがって、津波や洪水等によって低温貯槽１０の周囲に大量の水Ｗが滞留しても、低温貯槽１０に作用する浮力を抑えることができ、低温貯槽１０が浮き上がるのを防ぐことができる。

また、遮水壁２１は、低温貯槽１０の底版１１の外周部に接合されるため、底版１１の周囲を掘削して、遮水壁２１を構築することができる。したがって、止水構造２０Ａを既設の低温貯槽１０に対しても適用することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
第一実施形態では、図１に示すように、地上ＬＮＧタンクである低温貯槽１０に適用した止水構造２０Ａについて説明したが、本発明の止水構造を適用可能な構造物は限定されるものではなく、ＬＮＧタンク以外の各種タンクや建物等の各種の構造物に適用することができる。

また、第一実施形態では、図２に示すように、遮水壁２１が円筒状に形成されているが、遮水壁２１の形状は限定されるものではなく、底版１１の外周部の形状に応じて、各種形状に形成することができる。また、底版１１の下方の透水層２に外部から水が浸透するのを抑えることができるのであれば、筒状に形成されている必要もない。

［第二実施形態］
第二実施形態の止水構造２０Ｂは、図３に示すように、前記した第一実施形態の止水構造２０Ａ（図１参照）と略同様の構成であり、底版１１の外周部と遮水壁２１の上端部との間に閉塞部材２２が設けられている点が異なっている。

第二実施形態の止水構造２０Ｂでは、遮水壁２１の上端部が底版１１の周囲に配置されている。すなわち、遮水壁２１の内径が底版１１の外径よりも大きく形成されており、底版１１の外周部と遮水壁２１の上端部との間に隙間が形成されている。

閉塞部材２２は、底版１１の外周部と遮水壁２１の上端部との間を閉塞する環状の部材である。閉塞部材２２は、例えば、遮水シートやコンクリート構造体によって構成されている。
このように、底版１１の外周部と遮水壁２１の上端部との間を閉塞部材２２によって閉塞することで、低温貯槽１０の周囲の地上面に滞留した水が、遮水壁２１の内側の透水層２（領域２Ａ）に浸透するのを防ぐことができる。

この構成では、遮水壁２１および閉塞部材２２によって、透水層２が底版１１の下方を含む領域２Ａとその他の領域２Ｂとに仕切られており、底版１１の下方の透水層２に外部から水が浸透するのを抑えることができるため、低温貯槽１０に作用する浮力を抑えることができ、低温貯槽１０が浮き上がるのを防ぐことができる。

また、遮水壁２１が底版１１の周囲に配置されており、遮水壁２１を構築するときに低温貯槽１０から離れた領域を掘削することになるため、止水構造２０Ｂを既設の低温貯槽１０に適用し易くなっている。

１地盤
２透水層
２Ａ底版の下方の領域
２Ｂその他の領域
３不透水層
１０低温貯槽（構造物）
１１底版
１２防液堤
１３外槽
１４内槽
１６杭
２０Ａ止水構造（第一実施形態）
２０Ｂ止水構造（第二実施形態）
２１遮水壁
２２閉塞部材

Claims

地盤に浸透した水によって構造物が浮き上がるのを防ぐための止水構造であって、
前記地盤の透水層に埋設された遮水壁を備え、
前記遮水壁の上端部は、前記構造物の底版の外周部に接合され、
前記遮水壁の下端部は、前記地盤の不透水層に達していることを特徴とする止水構造。
地盤に浸透した水によって構造物が浮き上がるのを防ぐための止水構造であって、
前記地盤の透水層に埋設された遮水壁を備え、
前記遮水壁の上端部は、前記構造物の底版の周囲に配置され、
前記遮水壁の下端部は、前記地盤の不透水層に達しており、
前記構造物の底版と前記遮水壁の上端部との間は、閉塞部材によって閉塞されていることを特徴とする止水構造。