JP5137433B2 - 低温タンク壁面の断熱層施工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）などの低温液化ガスを貯蔵する低温タンクの外壁面あるいは内外二重壁の外壁の内面等の壁面に、硬質ウレタンフォーム（以下、単に硬質ウレタンと称するものも含む）による断熱層を現場施工によって形成する低温タンク壁面の断熱層施工法に関する。

低温タンクの壁面に硬質ウレタンによる断熱層を形成するに際しては、低温の熱衝撃や温度勾配に起因した温度応力による有害なひび割れ及びその進展を防ぐ表面補強、表面保護並びに外観仕上げのために、硬質ウレタンの表面にガラスメッシュなどの表面材を貼り付けて両者を一体化された断熱層を形成するのが一般的である。

このような硬質ウレタンと表面材が一体化された断熱層（以下、一体ＰＵＦと称する）を現場施工するに際して、従来、低温タンクの壁面に沿い昇降自在に吊持される昇降体に、前記壁面との間に所定の断熱層仕上がり厚さに相当する注入空間を形成可能な押え面板とこの押え面板の上昇移動に同期して前記注入空間の表面側に表面材を順次繰り出し可能な表面材繰出し装置並びに前記注入空間にウレタン原液を注入し発泡させるウレタン注入装置とを備えた現場発泡式断熱層施工設備を用いて、前記壁面に硬質ウレタンフォームと表面材が一体成型された一体ＰＵＦを機械的に自動施工する方法が既に開発され実用化の段階にある（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第３６５６０１１号公報 特開２００２−２８４２８８号公報

ところで、上記特許文献１，２に示されたような現場発泡式断熱層施工設備を用いる断熱層施工法では、その現場発泡式断熱層施工設備の各構成要素の配置関係や施工対象の低温タンクの底部構造等によって、施工対象壁面の最下部まで一体ＰＵＦを機械的に自動施工することができず、地上高約１．４〜１．８ｍの範囲よりも下方の壁面部分は別途、吹き付けなどにより人為的に後施工する方法が採用される。そのため、地上高で前記範囲よりも上方の壁面部分の一体ＰＵＦを現場発泡式断熱層施工設備によって機械的に自動施工する際、該施工設備のウレタン注入空間の下部に相当する壁面部分に、注入ウレタン原液を受け止めるための型枠を設置することが必要であり、その型枠として、従来では、機械的に自動施工される一体ＰＵＦと同仕様の成型ＰＵＦボードを準備し、この成型ＰＵＦボードを接着剤により壁面部分に貼り付けて使用する手段が採られていた。

しかし、このような成型ＰＵＦボードの貼り付け手段の場合は、その貼り付け前に、成型ＰＵＦボードの施工現場への搬入、壁面貼り付け位置へのマーキング、マスキング等の準備に手間がかかるうえに、成型ＰＵＦボードの貼り付け後、接着剤が硬化するまで１日以上の養生期間を要するために、作業性も作業効率も非常に悪い。また、成型ＰＵＦボードの貼り付け壁面部分に凹凸などがあって平坦でないと、接着面に隙間が発生するなどきっちりと確実に貼り付けることができないため、隙間を接着剤で埋めるなどの補修も必要となり、一層作業性が悪い。さらに、一体ＰＵＦの施工時に一部のＰＵＦが成型ＰＵＦ型枠からはみ出た場合、そのはみ出しＰＵＦの除去が困難であり、かつ、ベルトサンダーなどの使用によって成型ＰＵＦ型枠や一体ＰＵＦを傷付けやすい。加えて、成型ＰＵＦボードの施工現場への搬入時や壁面への貼り付け時に折損あるいは角部を欠損しやすく、その結果、施工完了後の断熱層仕上がりが良くないという問題があった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、作業手数の低減及び作業性の改善によって作業効率の著しい増進を図ることができるとともに、仕上がりのよい断熱層を施工することができる低温タンク壁面の断熱層施工法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法は、低温タンクの壁面に沿い昇降自在に吊持される昇降体に、前記壁面との間に断熱層を形成するための注入空間を形成可能な押え面板、前記押え面板の上昇移動に同期して前記注入空間側表面に表面材を順次繰り出し可能な表面材繰出し装置並びに前記注入空間にウレタン原液を注入し発泡させるウレタン注入装置とを備えた現場発泡式断熱層施工設備を用いて、前記壁面に硬質ウレタンフォームと表面材とが一体成型された断熱層を施工する低温タンク壁面の断熱層施工法であって、
前記注入空間の下部に相当する前記壁面部分に、前記断熱層仕上がり厚さと等しい肉厚を有する木製型枠を磁石の作用により着脱自在に取り付ける手順と、該木製型枠よりも上方の壁面部分に前記現場発泡式断熱層施工設備により上方断熱層を施工する手順と、その後、前記木製型枠を前記壁面から取り外す手順と、前記上方断熱層に連ねて下方の前記壁面部分に下方断熱層を施工する手順とを含み、
前記木製型枠を前記壁面部分に取り付ける手順において、前記上方断熱層の施工後に前記木製型枠を壁面から脱離するための離型紙を巻き付けた前記木製型枠を、前記壁面部分との間に前記離型紙を挟んだ状態になるように前記磁石の作用により前記壁面部分に取り付けることを特徴としている。

ここで、前記磁石としては、前記木製型枠の肉厚内に一体に組込保持されているもの、あるいは、前記木製型枠に磁力により離脱可能に取り付けられたもののいずれであってもよい。

上記のような特徴を有する本発明によれば、ウレタン注入装置によるウレタン注入空間の下部に相当する壁面部分に単にマーキングをして木製型枠を磁石の作用により取り付けるだけでよいので、従来のような接着剤による貼り付け型枠の場合に必要であった貼り付け前の準備にかかる時間、作業手数を低減できるとともに、接着剤の養生期間やはみ出しウレタンの除去作業を不要にして作業性を大幅に改善でき、これによって、全体として作業効率の著しい増進を達成することができる。しかも、壁面部分に多少の凹凸があっても、補修などの手間を要することなく、磁石の磁力によってその凹凸に対応させて壁面にきっちりかつ確実に取り付けることができるとともに、成型ＰＵＦ型枠を用いる場合のような折損あるいは角部の欠損の憂いもなくて型枠を転用使用することができ、さらに、機械的に自動施工された上方断熱層と後施工される下方断熱層との継ぎ目強度も高く保持でき、壁面全長に亘る断熱層を仕上がりよく施工することができるという効果が得られる。

特に、木製型枠を磁石と別体として、磁石と木製型枠とを着脱自在とした場合には、壁面の凹凸などの状況に応じて磁石の取り付け数や配置を変更することが可能で、型枠を一層安定よく壁面に取り付けることができるとともに、上方断熱層の施工後における木製型枠の取り外し作業もより容易に行うことができる。

また、本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法においては、前記木製型枠には、少なくとも裏面、即ちスチールライナ面側に軟質緩衝材が貼り付けられていることが好ましい。この場合は、型枠取付け壁面に凹凸がある場合、その凹凸を軟質緩衝材自体の変形で吸収することが可能で、型枠を隙間なく、かつ、磁石の磁力により確実、強力に壁面に取り付けることができる。

さらに、本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法においては、前記木製型枠には、前記上方断熱層の施工後に該木製型枠を壁面から脱離するための離型紙を付設したものを使用することが好ましい。この場合は、上方断熱層の施工後に型枠を離型紙により壁面及び上方断熱層から容易に取り外すことができ、補修などの手間をかけることなく、そのまま同じ施工現場の隣接施工位置へ移動し、或いは別の施工現場へ搬送して繰り返して使用することができる。

さらにまた、本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法において、前記木製型枠の上面を、壁面に近いほど下位となるような斜面に形成することが望ましい。この場合は、先行施工される上方断熱層と後施工される下方断熱層との継ぎ目接着面積を大きくとることが可能となり、上方断熱層と下方断熱層との継ぎ目接合強度を一層高くすることができ、また下方断熱層の施工において、ウレタン原液の発泡における上方断熱層下部との間の空気溜まりの発生を防止することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１及び図２は本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法の実施に用いられる現場発泡式断熱層施工設備の概略構成及び該現場発泡式断熱層施工設備を使用した自動断熱施工状況の概要を示す側面図及び正面図である。この現場発泡式断熱層施工設備Ａを使用すると、図３に示すように、ＬＮＧなどの低温液化ガスを貯蔵する低温タンクにおける内槽１とこの内槽１の外周を取り囲むようにプレストレストコンクリート（ＰＣ）から構築されている外槽（外壁）２との間の環状空間３において、外槽２内面のスチールライナ面４に冷熱抵抗緩和材を機械的に自動施工することができる。冷熱抵抗緩和材は、硬質ウレタンフォーム（以下、ＰＵＦと称する）５とこのＰＵＦ５の表面を覆い補強し保護する表面材の一例としてのガラスメッシュ６とをウレタンの現場発泡により一体成型された断熱層（上方断熱層）７から構成される。

前記現場発泡式断熱層施工設備Ａは、内外槽１，２間の頂部に設置されたトロリービーム（図示省略する）に取り付けられて空間３内を断熱施工対象壁面となるスチールライナ面４に沿って昇降自在に吊持されるゴンドラ状の昇降体８を備えている。昇降体８は、前記スチールライナ面４との間に所定の断熱層７を形成するための注入空間１２を形成可能な矩形状の押え面板９と、この押え面板９の上昇移動に同期して案内ローラ１０を経て前記注入空間１２の押え面板９側にガラスメッシュ６を離型紙とともに、表面材であるガラスメッシュを注入空間１２の内部側となるように繰り出し可能なガラスメッシュ繰出し装置１３と、昇降体８の上部に配置されて前記繰出しガラスメッシュ６とスチールライナ面４との間にウレタン原液を注入するウレタン注入ヘッド１４及びこのウレタン注入ヘッド１４を水平横方向に往復移動させるトラバーサー１５からなるウレタン注入装置１６と、ロール状に巻回保持されている離型性面材２２を断熱層７の施工時に摺接ガイド板２３を経て前記ウレタン注入空間１２の一端開放部に向けて順次繰出して該一端開放部を閉じる離型性面材供給装置２４とを備えている。

図４〜図６は、前記現場発泡式断熱層施工設備Ａにより自動施工される上方断熱層７の最下部に相当するスチールライナ面４に取り付けられる型枠１７の構造を例示したものである。この型枠１７は、前記上方断熱層７の仕上がり厚さと等しい肉厚ｔ及び前記現場発泡式断熱層施工設備Ａの一回の上昇移動により自動施工される単位区域の上方断熱層７の横幅に等しい幅ｗを有する木製型枠である。この木製型枠１７の肉厚内には、その幅ｗ方向に適宜間隔を隔てて前記スチールライナ面４に対して着脱自在なＯＮ・ＯＦＦ付きのブロック状磁石１８が一体に組込保持されているとともに、この木製型枠１７のスチールライナに接する裏面とその反対面である表面には、軟質ウレタンフォームなどの軟質緩衝材１９が貼り付けられている。木製型枠１７は、ブロック状磁石１８をＯＮにすることによりスチールライナ面４に固定し、ＯＦＦにすることにより容易に取り外すことができる。また、この木製型枠１７の上面１７ａは、前記スチールライナ面４への取り付け状態において該スチールライナ面４に近いほど下位となるような斜面に形成されている。

次に、上記のような現場発泡式断熱層施工設備Ａ及び磁石１８付き木製型枠１７を使用してスチールライナ面４の上方部に断熱層７を施工する施工要領について説明する。

まず、図７の（Ａ）に示すように、前記木製型枠１７にその表裏の軟質緩衝材１９及び斜面１７ａを覆うように離型紙２０を巻き付けることにより付設し、該木製型枠１７を図７の（Ｂ）に示すように、予めマーキングした前記スチールライナ面４の所定箇所に磁石１８の磁力により取り付ける。

この状態で、前記現場発泡式断熱層施工設備Ａの昇降体８を前記木製型枠１７の取付位置よりも上方のスチールライナ面４に沿わせて上昇移動させながら、図１に示すように、ガラスメッシュ繰出し装置１３からウレタン注入空間１２の押え面板９側に離型紙付きガラスメッシュ６を順次繰り出すと同時に、その繰出しガラスメッシュ６とスチールライナ面４との間のウレタン注入空間にトラバーサー１５を介して水平横方向に往復移動するウレタン注入装置１６の注入ヘッド１４からウレタン原液を注入し発泡させることにより、図７（Ｃ）に示すように、ＰＵＦ５とガラスメッシュ６とが一体成型された所定厚さｔで横幅がｗの単位施工区域の断熱層（上方断熱層）７を機械的に自動施工する。

しかる後、その断熱層７に対して横方向に隣接する単位施工区域のスチールライナ面４に図７の（Ａ）及び（Ｂ）で示したと同様な手順で別に準備した木製型枠１７を取り付けるとともに、前記現場発泡式断熱層施工設備Ａを移行セットして、上記と同様に単位施工区域の断熱層（上方断熱層）７を機械的に自動施工する。このような単位施工区域の断熱層７をスチールライナ面４の全面に亘って複数回繰り返し施工することにより、スチールライナ面４全域に及ぶ上方断熱層７を施工する。

そして、スチールライナ面４の全域に及ぶ上方断熱層７の施工が終了した後は、図７の（Ｄ）に示すように、前記磁石１８付き木製型枠１７をスチールライナ面４から取り外す。木製型枠１７には離型紙が付設されているので、上方断熱層７から木製枠材１７を容易に取り外すことができる。離型紙２０は、その離型性能によって木製型枠１７と同時に上方断熱層７から剥離できるか、或いは上方断熱層７に軽く接着していて木製型枠７を取り外した後に簡単に手で剥離可能である。上方断熱層の下部において、木製型枠７の取り外し部分を含めて下方のスチールライナ面４部分に人手作業によるウレタンの吹き付けなどにより、図７の（Ｅ）に示すように、ＰＵＦ５ａの表面にガラスメッシュ６ａが貼り付けられた下方断熱層７ａを前記木製型枠１７の斜面１７ａにより形成される継ぎ目部１１を介して上方断熱層７に一体接合される状態に施工する。下方断熱層７ａは、前記上方断熱層７と同一厚さｔであることが、外観上好ましい。

上記したように現場発泡式断熱層施工設備Ａのウレタン注入装置１６によるウレタン注入空間１２の下部に相当するスチールライナ面４に取り付けて使用する型枠として、磁石１８付きの木製型枠１７を用いることにより、スチールライナ面４にマーキングするだけで該型枠１７を磁石１８を介して所定位置に取り付けることが可能で、従来のような接着剤による貼り付け型枠の場合に必要であった貼り付け前の準備にかかる時間、作業手数を低減できるとともに、接着剤の養生期間が不要であり、かつ、はみ出しウレタンの除去作業も型枠１７の取り外し後に行えるために、作業性の大幅な改善が図れ、これによって、全体として作業効率を著しく増進することができる。また、スチールライナ面４に多少の凹凸があっても、補修などの手間を要することなく、磁石１８の磁力、緩衝材１９によってその凹凸に対応させてスチールライナ面４にきっちりかつ確実に取り付けることができるとともに、成型ＰＵＦ型枠を用いた場合のように、型枠の折損あるいは角部の欠損の発生を防止することができ、さらに、上方断熱層７の施工後は、型枠１７を離型紙２０によりスチールライナ面４及び上方断熱層７から容易に取り外して補修などの手間をかけることなく、同じ施工現場の隣接施工位置へ移動し、或いは別の施工現場へ搬送して繰り返して使用することが可能である。

加えて、機械的に自動施工された上方断熱層７と後施工される下方断熱層７ａとの継ぎ目接着面積を型枠１７の斜面１７ａを介して大きくとることが可能となり、継ぎ目接合強度を高く保持し、スチールライナ面４の全長に亘って形成される上方断熱層７と下方断熱層７ａからなる断熱層を接合部の仕上がりよく施工することができる。

因みに、磁石１８付き木製型枠１７を使用する本発明の施工法と、成型ＰＵＦボードを使用する従来の施工法とを比較した結果を纏めて表記すると、表１のとおりである。

なお、上記実施の形態では、木製型枠１７として、その肉厚内に磁石１８が一体に組込保持されたものを使用したが、図８〜図１０に示すように、両者１７，１８を別体にしたセパレートタイプのものを使用してもよい。すなわち、上面を斜面１７ａとするとともに、表裏両面には軟質緩衝材１９が貼り付けられ、かつ、上方断熱層７の仕上がり厚さと等しい肉厚ｔ及び前記現場発泡式断熱層施工設備Ａにより自動施工される単位区域の上方断熱層７の横幅に等しい幅ｗを有する木製型枠１７と磁石１８とを別体とし、木製型枠１７の下面に接着剤、ビス等により固定した鉄板等の磁性板２１に対して磁石１８の任意数を磁力を介して離脱可能に取り付けたものである。この場合、磁石１８は、木製型枠１７に配設した磁性板２０に着脱自在とするＯＮ・ＯＦＦ付きのブロック状磁石とスチールライナに着脱自在とするＯＮ・ＯＦＦ付きのブロック状磁石の２種を備えた構成としてもよく、１種のＯＮ・ＯＦＦ付きのブロック状磁石にて木製型枠１７に配設した磁性板２０とスチールライナの双方に着脱自在とする構成としてもよい。

このようなセパレートタイプの木製型枠１７を使用する場合は、軽量化によって取り扱いが容易となるだけでなく、スチールライナ面４の凹凸などの状況に応じて磁石１８の取り付け数や配置を変更することが可能で、木製型枠１７を一層安定よくスチールライナ面４に取り付けることができるとともに、離型紙２０として長さの短いものの使用が可能となり、上方断熱層７の施工後における型枠１７の取り外し作業もより容易に行うことができ、全体の作業効率を一層増進することができる。

また、上記実施の形態では、下方断熱層７ａを人手作業によるウレタンの吹き付けなどにより施工する場合について説明したが、専用の施工設備を用いて自動施工してもよい。

本発明に係る低温タンク壁面の断熱層施工法の実施に用いられる現場発泡式断熱層施工設備の概略構成及びそれによる自動断熱施工状況の概要を示す側面図である。 図１の正面図である。 断熱施工箇所を説明する要部の拡大縦断側面図である。 現場発泡式断熱層施工設備による上方断熱層の最下部に相当する壁面（スチールライナ面）に取り付けられる型枠構造を示す拡大側面図である。 図４の正面図である。 図４の底面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は断熱層の施工状況を施工順に説明する要部の拡大側面図である。 現場発泡式断熱層施工設備による上方断熱層の最下部に相当する壁面（スチールライナ面）に取り付けられる型枠構造の他の例を示す拡大側面図である。 図８の正面図である。 図８の底面図である。

符号の説明

４ スチールライナ面（壁面）
５ ＰＵＦ（硬質ウレタンフォーム）
６ ガラスメッシュ（表面材）
７ 上方断熱層
７ａ 下方断熱層
８ 昇降体
９ 押え面体
１２ ウレタン注入空間
１３ ガラスメッシュ繰出し装置（表面材繰出し装置）
１６ ウレタン注入装置
１７ 木製型枠
１７ａ 斜面
１８ 磁石
１９ 軟質緩衝材
２０ 離型紙
Ａ 現場発泡式断熱層施工設備

Claims (5)

1. 低温タンクの壁面に沿い昇降自在に吊持される昇降体に、前記壁面との間に断熱層を形成するための注入空間を形成可能な押え面板、前記押え面板の上昇移動に同期して前記注入空間側表面に表面材を順次繰り出し可能な表面材繰出し装置並びに前記注入空間にウレタン原液を注入し発泡させるウレタン注入装置とを備えた現場発泡式断熱層施工設備を用いて、前記壁面に硬質ウレタンフォームと表面材とが一体成型された断熱層を施工する低温タンク壁面の断熱層施工法であって、
   前記注入空間の下部に相当する前記壁面部分に、前記断熱層仕上がり厚さと等しい肉厚を有する木製型枠を磁石の作用により着脱自在に取り付ける手順と、該木製型枠よりも上方の壁面部分に前記現場発泡式断熱層施工設備により上方断熱層を施工する手順と、その後、前記木製型枠を前記壁面から取り外す手順と、前記上方断熱層に連ねて下方の前記壁面部分に下方断熱層を施工する手順とを含み、
   前記木製型枠を前記壁面部分に取り付ける手順において、前記上方断熱層の施工後に前記木製型枠を壁面から脱離するための離型紙を巻き付けた前記木製型枠を、前記壁面部分との間に前記離型紙を挟んだ状態になるように前記磁石の作用により前記壁面部分に取り付けることを特徴とする低温タンク壁面の断熱層施工法。
2. 前記磁石が、前記木製型枠の肉厚内に一体に組込保持されている請求項１に記載の低温タンク壁面の断熱層施工法。
3. 前記磁石が、前記木製型枠に磁力により離脱可能に取り付けられている請求項１に記載の低温タンク壁面の断熱層施工法。
4. 前記木製型枠には、少なくとも裏面に軟質緩衝材が貼り付けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の低温タンク壁面の断熱層施工法。
5. 前記木製型枠の上面は、前記壁面に近いほど下位となるような斜面に形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の低温タンク壁面の断熱層施工法。

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