JP6136606B2

JP6136606B2 - 貯蔵タンクの施工方法

Info

Publication number: JP6136606B2
Application number: JP2013122627A
Authority: JP
Inventors: 範之勝山
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-06-11
Also published as: JP2014240553A

Description

本発明は、貯蔵タンクの施工方法に関する。

ＬＮＧ（液化天然ガス）等の低温液化ガスを貯留する低温液化タンクとして、内槽とこれを覆う外槽の二重殻構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような低温液化タンクでは、一般的に外槽の屋根部が半球状ではなく、扁平な曲面状（球面状）になっている。そのため、これの周端部を支持する外槽の側壁部の頂部は、鉛直方向の荷重を受けるだけでなく水平方向の力も受けるため、頂部より下側の一般部に比べて高強度となるように厚さが厚く形成されている。すなわち、外槽の側壁部の頂部はその下側の一般部に比べて外側に一回り膨出し、一般部に対して段差を有して形成されている。

このような低温液化タンクを施工するには、まず、外槽の側壁部（円筒壁）の一般部をコンクリートの打設によって形成し、続いて頂部の下側をコンクリートの打設によって形成する。次に、前記頂部の下側に埋め込んでおいたコンプレッションリングサポート金物にコンプレッションリングを溶接固定する。

次いで、コンクリート打設と同時並行でタンク内に組立てておいた鋼製屋根を、エアレイジング工法（Air Raising工法）によって空気圧で浮上させる。そして、鋼製屋根を所定高さに到達させた後、この鋼製屋根を前記コンプレッションリングに溶接固定することにより、鋼製屋根を側壁部の頂部下側に支持させる。
その後、頂部の上側をコンクリートの打設によって形成し、側壁部を完成させる。

特開２００４−１４４２２３号公報

前記の施工方法にあっては、側壁部の一般部を形成した後、頂部の下側を形成し、次いで鋼製屋根を持ち上げて（浮上させて）これをコンプレッションリングに溶接固定し、鋼製屋根を側壁部の頂部下側に固定している。
ところが、前述したように側壁部の頂部は一般部より厚さを厚くするべく、外側に一回り膨出させて形成するので、この頂部形成用の型枠については、一般部を形成した際の型枠をそのまま用いることができず、改造しなくてはならない。しかし、このような型枠の改造には長時間を要するため、この型枠改造工程、さらにはコンクリートの打設による頂部下側の形成工程がタンク全体の施工の工期短縮を妨げる一因になっている。

すなわち、鋼製屋根の持ち上げや内槽の施工は頂部の下側を形成した後にしか行うことができず、特に内槽の施工については鋼製屋根を頂部に固定した後にしか行うことができないため、頂部の下側の形成がタンク全体の施工のクリティカルパスになっている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、施工期間の短縮化を可能にした、貯蔵タンクの施工方法を提供することにある。

本発明の貯蔵タンクの施工方法は、側壁部と屋根部とを有する貯蔵タンクの施工方法であって、前記側壁部の下端側となる部位に組んだ型枠内にコンクリートを打設することにより、前記側壁部の下端側となる一般部を、コンプレッションリングサポート金物がその内面側に部分的に埋設した状態に形成する工程と、前記一般部に埋設されたコンプレッションリングサポート金物にコンプレッションリングを接続する工程と、前記屋根部の一部となる鋼製屋根を持ち上げて前記コンプレッションリングに接続する工程と、前記鋼製屋根を前記コンプレッションリングに接続した後、前記一般部上に組んだ型枠内にコンクリートを打設することにより、前記側壁部の頂部を、前記コンプレッションリングサポート金物の残部を埋設するとともに、前記一般部の厚さより厚く、かつ外方に膨出した状態に形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

また、前記貯蔵タンクの施工方法においては、前記側壁部をプレストレスコンクリートによって形成し、前記頂部には、前記一般部に比べてシース管の配置を密に配置し、又はシース管内に挿通するＰＣ鋼線を太くすることが好ましい。

また、前記貯蔵タンクの施工方法において、前記貯蔵タンクは内槽とこれを覆う外槽の二重殻構造による地上式低温タンクであって、前記側壁部は前記外槽の側壁であり、前記鋼製屋根を前記コンプレッションリングに接続した後、前記側壁部の頂部を形成する工程と並行して前記内槽を施工することが好ましい。

本発明の貯蔵タンクの施工方法によれば、側壁部の一般部にコンプレッションリングサポート金物を埋設し、このコンプレッションリングサポート金物にコンプレッションリングを接続し、さらに鋼製屋根を持ち上げてこれをコンプレッションリングに接続した後、一般部上に頂部を形成するので、頂部を形成するための型枠の改造を行う前に、鋼製屋根の持ち上げおよびコンプレッションリングへの接続を行うことができる。したがって、例えば頂部の形成に並行して内槽等の側壁部内の施工を行うことができ、これによってタンク全体の施工期間を短縮することができる。

本発明の施工方法によって得られる低温タンクの一例の、概略構成を示す側断面図である。本発明に係る低温タンクの施工方法の一実施形態の工程説明図である。（ａ）、（ｂ）は本発明に係る低温タンクの施工方法の一実施形態の工程説明図である。（ａ）、（ｂ）は本発明に係る低温タンクの施工方法の一実施形態の工程説明図である。

以下、図面を参照して本発明の貯蔵タンクの施工方法を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
まず、本発明の施工方法によって得られる貯蔵タンクの一例について説明する。図１中符号１は、本発明に係る貯蔵タンクの一例としての、地上式低温タンク（以下、低温タンクと記す。）である。

この低温タンク１は、グランド上に設けられたもので、ＬＮＧ（液化天然ガス）等を貯留する金属製の内槽２と、この内槽２を覆うコンクリーリ製の外槽３とを備えて構成された二重殻構造のものである。内槽２は、底部２ａと側壁部２ｂとを有したもので、その上部開口を覆って吊り天井４が設けられており、この吊り天井４は、内槽２の屋根部となっている。さらに吊り天井４の上には、軽量な保冷材としてグラスウール５が敷設されている。

外槽３は、防液堤として機能するもので、底部３ａと側壁部３ｂと屋根部３ｃとを有して構成されている。この外槽３の側壁部３ｂは、その下端側、すなわち底部３ａ側に位置する円筒状の一般部６と、この一般部６の上方に形成配置された円筒状の頂部７とを有して形成されている。頂部７は、一般部６の厚さより一回り厚く形成されており、その内面側は一般部６に連続してほぼ面一に形成され、外面側は外方に膨出して一般部６との間に段差部を形成している。

外槽３の屋根部３ｃは、その下側（内面側）に配置された鋼製屋根８と、上側（外面側）に配置されたコンクリート屋根９とよって構成形成されている。
なお、図示しないものの、内槽２の側壁部２ｂと外槽３の側壁部３ｂとの間には、例えば１ｍ程度の隙間が形成されており、この隙間には、保冷材として粒状のパーライトが充填されている。

次に、このような構成からなる低温タンク１の施工方法に基づき、本発明の貯蔵タンクの施工方法の一実施形態を説明する。
まず、図２に示すようにグランド上に外槽３の底部３ａを形成し、続いて、この底部３ａ上の所定位置、すなわち側壁部３ｂの形成位置に、一対の型枠１０、１０を所定の間隔で配置する。
続いて、型枠１０、１０内に従来と同様に鉄筋（図示せず）を配置し、さらにプレストレスを付与するためのシース管（図示せず）も配置しておく。そして、一対の型枠１０、１０間にコンクリートを打設し、側壁部３ｂの一般部６の一部を形成する。

ここで、側壁部３ｂの一般部６の高さは高いので、一回の型枠形成、コンクリート打設では一般部６の高さ全てを形成できない。したがって、通常は複数回、例えば９〜１０回程度に分けて、下から順に施工する。
そして、一般部６の最も高い部位を形成する際には、図３（ａ）に示すように側壁部３ｂの内周面となる側に、コンプレッションリングサポート金物１１の下半部を埋設しておく。

コンプレッションリングサポート金物１１は、板状の平板部１１ａとこの平板部１１ａの一方の面側に延出した複数のアンカー部１１ｂとを有したもので、下半部のアンカー部１１ｂが一般部６の中心部に向くように内側に埋設され、平板部１１ａが一般部６の内周面側に位置するように一般部６の外側に埋設される。また、コンプレッションリングサポート金物１１は、側壁部３ｂの一般部６に対し、その周方向に所定間隔で複数配置し、埋設する。このように、従来ではコンプレッションリングサポート金物１１を頂部に埋設していたのに対し、本実施形態では一般部６に埋設する。これにより、側壁部３ｂの一般部６を形成する。

続いて、図３（ｂ）に示すようにコンプレッションリングサポート金物１１にコンプレッションリング１２を接続、固定する。固定については、ボルト止めや溶接によって行う。また、これらを併用してもよい。
次いで、図１に示した外槽３の屋根部３ｃの鋼製屋根８を、図４（ａ）に示すように持ち上げてコンプレッションリング１２に接続し、溶接によって固定する。鋼製屋根８は、側壁部３ｂの一般部６の施工と並行して、一般部６の内側にて組み立てておく。

鋼製屋根８の持ち上げについては、従来と同様に、エアレイジング工法によって空気圧で浮上させる。また、このようにして鋼製屋根８を持ち上げ、コンプレッションリング１２に固定したら、図示しないものの、コンプレッションリング１２の下面から鋼製屋根８の下面にまで連続してこれらを共に支持する梁を取り付け、溶接によって固定する。

このようにして鋼製屋根８を持ち上げ、コンプレッションリング１２に固定したら、鋼製屋根８を置いていた側壁部３ｂの一般部６の内側が空くので、内槽２の施工を開始する。
また、これと並行して、側壁部３ｂの頂部７を形成するべく、図４（ｂ）に示すように一般部６形成用の型枠１０、１０を撤去し、代わりに頂部７形成用の型枠１３を組み立てる。すなわち、型枠の改造を行う。このような型枠の改造は、一般部６の厚さと形成する頂部７の厚さとが大きく異なるため、型枠１０、１０の形態と型枠１３の形態も大きく異なる。したがって、大がかり改造になるため長時間（例えば２週間程度）を要してしまう。

従来ではこの型枠の改造を、鋼製屋根８を持ち上げる前に行っていたため、この型枠の改造、改造した型枠による頂部の形成、コンプレッションリング１２の固定、鋼製屋根８の持ち上げを順次行った後、初めて内槽２の施工を行っていた。これに対して本実施形態では、型枠の改造の前に鋼製屋根８を持ち上げているため、前記したようにこの型枠の改造と並行して内槽２の施工を行うことができる。

型枠１０、１０を撤去し、頂部７形成用の型枠１３を組み立てて型枠の改造を行ったら、型枠１３内に鉄筋（図示せず）を配置し、さらにプレストレスを付与するためのシース管１４も配置する。その際、頂部７は図１に示したように扁平な曲面状（球面状）屋根部３ｃを支持するため、鉛直方向の荷重を受けるだけでなく水平方向の力も受ける。したがって、頂部７には引っ張り力が作用する。そこで、水平方向にかかる力が相対的に低い一般部６に比べ、頂部７にはより高いプレストレスを付与するのが好ましい。

そのため、本実施形態では図４（ｂ）に示したように頂部７におけるシース管１４の配置を、一般部６におけるシース管１４の配置に比べて密にする。これにより、頂部７を構成するプレストレスコンクリートのプレストレスを一般部６に比べて強くすることができる。なお、プレストレスコンクリートは、シース管１４内にＰＣ鋼線（図示せず）を通して張力を与え、さらにシース管１４内の残りの空間にグラウトを注入して一体化することで完成する。したがって、頂部７を構成するプレストレスコンクリートのプレストレスを一般部６に比べて強くするためには、前記のようにシース管１４を密に配置するのに代えて、シース管１４内に挿通するＰＣ鋼線の径を太くするようにしてもよい。このようにＰＣ鋼線の径を太く、このＰＣ鋼線に与える張力を強くすることによっても、頂部７を構成するプレストレスコンクリートのプレストレスを一般部６に比べて強くすることができる。

鉄筋やシース管１４の配置を行ったら、図４（ｂ）に示すように型枠１３内にコンクリートを打設する。これにより、側壁部３ｂの頂部７を形成し、側壁部３ｂを完成させる。従来では頂部を下側と上側の２段で形成していたのに対し、本実施形態では１段で形成し、さらにシース管１４の配置を密にしている。そのため、例えば従来では２段で形成した頂部の高さが３．７ｍ程度となっていたのに対し、本実施形態では１．８ｍ〜２．２ｍ程度の高さにすることができる。これにより、従来に比べてコンクリートの打設量を少なくすることができ、その分コストを低減することができる。また、鋼製屋根８には、屋根部３ｃのコンクリート屋根９貫通して屋外と内槽内とを連通させるための配管（図示せず）を設けておくが、頂部７の高さを低くすることで鋼製屋根８上の頂部７の高さ（厚さ）も低く（薄く）することができ、この部位を貫通するように取り付けられる配管の高さも低くすることができる。これによっても、コストを低減することができる。

このようにして頂部７を形成した後、鋼製屋根８上にコンクリートを打設し、図１に示すようにコンクリート屋根９を形成する。これにより、屋根部３ｃを形成し、外槽３を完成させる。
また、内槽２についても従来と同様にして施工することにより、これを完成させる。これにより、低温タンク１を施工する。

本実施形態の施工方法によれば、側壁部３ｂの一般部６にコンプレッションリングサポート金物１１を埋設し、このコンプレッションリングサポート金物１１にコンプレッションリング１２を接続し、さらに鋼製屋根８を持ち上げてこれをコンプレッションリング１２に接続した後、一般部６上に頂部７を形成するので、頂部７を形成するための型枠の改造を行う前に、鋼製屋根８の持ち上げおよびコンプレッションリング１２への接続を行うことができる。したがって、頂部７の形成に並行して内槽２の施工を行うことができ、これによってタンク全体の施工期間を短縮することができる。すなわち、従来では頂部の形成、特に型枠の改造がタンク全体の施工のクリティカルパスになっていたが、本実施形態では型枠の改造を鋼製屋根８の持ち上げの後工程にしているので、クリティカルパスを無くして施工期間の短縮化を可能にすることができる。

また、側壁部３ｂの頂部７には一般部６に比べてシース管１４の配置を密に配置し、又はシース管１４内に挿通するＰＣ鋼線を太くしたので、頂部７を構成するプレストレスコンクリートのプレストレスを一般部６に比べて強くすることができる。これにより、扁平な屋根部３ｃによる水平方向の力に対してもひび割れ等を生じることなく、長期に亘ってこれを良好に支持することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では本発明の貯蔵タンクの施工方法を地上式低温タンク１の施工方法に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、地下式の低温タンクの施工にも適用でき、さらには貯蔵タンクとしてのサイロの施工方法などにも適用することができる。

１…低温タンク（貯蔵タンク）、２…内槽、３…外槽、３ｂ…側壁部、３ｃ…屋根部、６…一般部、７…頂部、８…鋼製屋根、９…コンクリート屋根、１０…型枠、１１…コンプレッションリングサポート金物、１２…コンプレッションリング、１３…型枠、１４…シース管

Claims

側壁部と屋根部とを有する貯蔵タンクの施工方法であって、
前記側壁部の下端側となる部位に組んだ型枠内にコンクリートを打設することにより、前記側壁部の下端側となる一般部を、コンプレッションリングサポート金物がその内面側に部分的に埋設した状態に形成する工程と、
前記一般部に埋設されたコンプレッションリングサポート金物にコンプレッションリングを接続する工程と、
前記屋根部の一部となる鋼製屋根を持ち上げて前記コンプレッションリングに接続する工程と、
前記鋼製屋根を前記コンプレッションリングに接続した後、前記一般部上に組んだ型枠内にコンクリートを打設することにより、前記側壁部の頂部を、前記コンプレッションリングサポート金物の残部を埋設するとともに、前記一般部の厚さより厚く、かつ外方に膨出した状態に形成する工程と、を備えたことを特徴とする貯蔵タンクの施工方法。
前記側壁部をプレストレスコンクリートによって形成し、前記頂部には、前記一般部に比べてシース管の配置を密に配置し、又はシース管内に挿通するＰＣ鋼線を太くすることを特徴とする請求項１記載の貯蔵タンクの施工方法。
前記貯蔵タンクは内槽とこれを覆う外槽の二重殻構造による地上式低温タンクであって、前記側壁部は前記外槽の側壁であり、
前記鋼製屋根を前記コンプレッションリングに接続した後、前記側壁部の頂部を形成する工程と並行して前記内槽を施工することを特徴とする請求項１又は２に記載の貯蔵タンクの施工方法。