JP6448024B2 - ジャッキアップシステムの同調方法及び円筒型タンクの構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、ジャッキアップシステムの同調方法及び円筒型タンクの構築方法に関するものである。

内槽と外槽とを有する二重殻構造の円筒型タンクは、ＬＮＧ（液化天然ガス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等の低温液体の貯蔵に用いられている。特許文献１には、金属製の内槽とコンクリート製の外槽とを有する円筒型タンクの構築方法が開示されている。この構築方法では、円筒型タンクの工期の短縮を図るため、内槽と外槽とを並行して施工する手法を採用している。

具体的には、円筒型タンクの外槽の底部上で該外槽の側壁を最下段のものから最上段のものへと順々に組み上げる間に、外槽の側壁にジャッキアップ装置を支持させ、ジャッキアップ装置による内槽側板の上昇と、上昇した内槽側板の下側への次の内槽側板の溶接と、を交互に繰り返して、内槽側板を最上段のものから最下段のものへと順々に取り付けることで、内槽と外槽を並行して施工している。

特開２０１２−１４９４１６号公報

ところで、上記従来技術においては、内槽屋根や外槽屋根を含むタンク屋根構造物、内槽側板を円筒型に組み合わせた内槽構造物等の円筒型の揚重物を複数のジャッキアップ装置により吊り上げている。複数のジャッキアップ装置は、揚重物の周りに間隔をあけて配置され、揚重物の高さレベルを例えばミリ単位で調整できるように同調制御される。この同調制御により、内槽側板のルートギャップを確保し、内槽側板の溶接作業を行っている。

しかしながら、上記揚重物は、大型で且つ完全な剛体ではないため、吊り上げた際に不可避の歪みが発生する。そうすると、複数のジャッキアップ装置のうち、一部のジャッキアップ装置の吊り荷重（ジャッキ反力）が増加し、また、一部のジャッキアップ装置の吊り荷重が減少してしまうことがある。一部のジャッキアップ装置の吊り荷重が過大になると、そのジャッキアップ装置を支える支持構造物（外槽の側壁等）にかかる負荷が許容値を超えてしまう虞がある。

この解決策として、ジャッキアップ装置のそれぞれに吊り荷重を調整するイコライザを設ける方法が考えられる。イコライザは、ジャッキアップ装置の本体を支持する油圧式のドラム構造を有し、パスカルの原理によりジャッキアップ装置の高さレベルを変え、吊り荷重を設計値に近づけることができる。しかしながら、ジャッキアップ装置の高さレベルが変わると、今度は内槽側板のルートギャップが犠牲になるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、内槽側板のルートギャップを確保しつつ、複数のジャッキアップ装置の吊り荷重を均一化できるジャッキアップシステムの同調方法及び円筒型タンクの構築方法の提供を目的とする。

本願発明者らは、上記課題を解決するため鋭意実験を重ねた結果、イコライザを油連通路で接続してジャッキアップ装置の吊り荷重をイコライジングする特定の組み合わせが、内槽側板のルートギャップとジャッキアップ装置の吊り荷重の均一化の両者の要求を満たすものになることを見出し、本発明に想到した。
すなわち、上記課題を解決するために、本発明は、揚重物を複数のジャッキアップ装置により吊り上げるジャッキアップシステムの同調方法であって、前記揚重物の周りに前記ジャッキアップ装置を間隔をあけて複数配置し、前記ジャッキアップ装置のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザを設け、前記揚重物の周方向で隣り合う前記ジャッキアップ装置を二つ一組とし、その組の前記イコライザ同士を油連通路で接続する、という手法を採用する。

また、本発明においては、内槽と外槽とを有する二重殻構造の円筒型タンクの構築方法であって、前記外槽に配置した複数のジャッキアップ装置によりタンク屋根構造物及び内槽構造物の少なくともいずれか一方を含む揚重物を吊り上げる吊り上げ工程を有し、前記吊り上げ工程の前に、前記揚重物の周りに前記ジャッキアップ装置を間隔をあけて複数配置し、前記ジャッキアップ装置のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザを設け、前記揚重物の周方向で隣り合う前記ジャッキアップ装置を二つ一組とし、その組の前記イコライザ同士を油連通路で接続する、という手法を採用する。

本発明によれば、内槽側板のルートギャップを確保しつつ、複数のジャッキアップ装置の吊り荷重を均一化することができる。

本発明の実施形態における構築方法の第１工程を示す説明図である。 本発明の実施形態における構築方法の第２工程を示す説明図である。 本発明の実施形態における構築方法の第３工程を示す説明図である。 本発明の実施形態における構築方法の第４工程を示す説明図である。 本発明の実施形態における構築方法の第５工程を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるジャッキアップシステムを示す平面図である。 比較例としてのジャッキアップシステムを示す平面図である。 ジャッキアップシステムの同調方法の違いよる内槽側板のルートギャップとジャッキアップ装置の吊り荷重との関係を示すグラフである。

以下、本発明の円筒型タンクの構築方法について図面を参照して説明する。以下の説明では、円筒型タンクとして、ＬＮＧを貯蔵する地上式のＰＣ（プレストレスコンクリート）二重殻貯槽を例示する。

図１に示すように、本手法では、先ず、略円板状の基礎版１（外槽の底部）の工事を行う。基礎版１の外周縁部には、ＰＣ壁２（外槽）を組み立てる基礎部３を凸設する。また、基礎部３の内側に沿って内槽アンカーストラップ４を設置する。また、基礎部３上に、ＰＣ壁２を打設する。ＰＣ壁２を打設する際には、足場５を設け、不図示の型枠を設置する。

次に、基礎版１上に底部ライナー６を敷設する。また、基礎版１の中央部に屋根架台７を組み立てる。また、ＰＣ壁２の基端部に内槽側板９を一枚ずつ取り込むための工事口８を形成する。また、ＰＣ壁２の基端部の内側に沿って、内槽側板組立用の門型架台１０を複数設置する。門型架台１０は、内槽側板９が複数組み合わされてなる円筒状の内槽が基礎版１上に最終的に下ろされるべき領域であるアニュラー領域Ｘを跨ぐように設置する。

次に、本手法では、次に、門型架台１０上に内槽側板９を載置し、隣り合う内槽側板９同士を溶接し、全体で円筒状になるように周方向に繋ぎ合わせる（以下、内槽構造物５３と称する場合がある）。また、内槽側板９の上端部にナックルプレート１１を組み付ける。また、門型架台１０の下のアニュラー領域Ｘにパーライトコンクリートブロックや構造用軽量コンクリートブロック等のアニュラー部１３（図２参照）の構成部材１２を仮置きする。また、屋根架台７上に内槽屋根１４（タンク屋根構造物５２）を組み立てる。また、内槽屋根１４の外周縁部に、ナックルプレート１１を介して内槽側板９を組み付ける。

門型架台１０の下では、アニュラー部１３の保冷工事を行う。アニュラー部１３の保冷工事は、底部冷熱抵抗緩和材の上にパーライトコンクリートブロック、構造用軽量コンクリートブロックを組み立て、その上にアニュラープレートを取り付けることにより行う。アニュラー部１３は、組み立てられた内槽側板９を最終的に支持するものであり、アニュラープレートが厚く形成され、またその保冷構造もコンクリートブロック等の硬質なもので形成される。

アニュラー部１３の保冷工事が完了したら、アニュラー部１３よりもタンク内側に配置されていた脚部をアニュラー部１３上に挿げ替える（図２参照）。このような挿げ替えによって、アニュラー部１３よりもタンク内側には干渉物がなくなるため、基礎版１上の中央部の保冷工事を行うことができる。中央部の保冷工事では、図３に示すように、底部冷熱抵抗緩和材３９の上に泡ガラス４０を載置する。そして、その上に不図示のパーライトコンクリートブロックと不図示の内槽底板を順に重ねて敷設する。

図１に戻り、本手法では、上記保冷工事と並行して、ＰＣ壁２にジャッキアップ装置１８をタンク周方向で複数設置する。先ず、基礎版１よりも上方であって、内外槽間１５（ＰＣ壁２と内槽側板９との間）において、ナックルプレート１１よりも上方のＰＣ壁２に、吊側ジャッキ架台１６（吊り点）をタンク周方向で複数設置する。吊側ジャッキ架台１６は、所定高さのＰＣ壁２からタンク内側に向けて略水平に凸設されるものである。この吊側ジャッキ架台１６を例えばＰＣ壁２に埋め込んだアンカープレート等に強固かつ着脱可能に締結固定する。

また、ナックルプレート１１には、複数のジャッキアップ装置１８に対応する複数のナックル補強材１７を設置する。ナックル補強材１７は、ナックルプレート１１から内外槽間１５に向けて突出するものである。また、このナックル補強材１７は、被吊側の架台となるものである。ジャッキアップ装置１８は、センターホールジャッキであり、ジャッキアップロッド１９の下端部をナックル補強材１７に取り付ける。また、ジャッキアップ装置１８には、装置本体を支持するイコライザ１０１を装備させる。

このように複数のジャッキアップ装置１８によるジャッキアップシステム１００を設置したら、図２に示すように、屋根架台７を除去し、複数のジャッキアップ装置１８によってナックルプレート１１を吊り上げることで、内槽側板９及び内槽屋根１４を含む揚重物５１を上昇させる。ジャッキアップ装置１８によりジャッキアップロッド１９の１ストローク分（本実施形態では内槽側板９単体の上下幅に相当）だけ上昇させたら、そのジャッキアップにより内槽側板９の下部にできた空間に、次の内槽側板９を搬入する。

次の内槽側板９は、所定の溶接位置まで搬送し、門型架台１０上で、環状に配置した複数の内槽側板９同士を溶接し、かつ上下に並ぶ内槽側板９同士を溶接することで、これら内槽側板９を一体の円筒状に形成する。このようにして、ジャッキアップ装置１８による内槽側板９の上昇と、上昇した内槽側板９の下側への次の内槽側板９の取り付けとを、交互に繰り返す。

次に、図３に示すように、内槽屋根１４上で外槽屋根２２（タンク屋根構造物５２）を組み立てる。外槽屋根２２は、内槽屋根１４と不図示の連結材で連結され、内槽屋根１４と一体的に組み立てられる。また、ＰＣ壁２が組み上がったら、その頂部にジャッキアップ装置１８を設置し、吊り点を変更する。そして、門型架台１０上では、ジャッキアップ装置１８による内槽側板９の上昇と、上昇した内槽側板９の下側への次の内槽側板９の取り付けとを、交互に繰り返し、内槽側板９を最上段のものから最下段のものまで順々に取り付ける。

次に、図４に示すように、内槽側板９の最下段までの取り付けが終了したら、門型架台１０を撤去し、内槽側板９の最下段の下端部をアニュラー部１３上に降ろし、基礎版１に設置された内槽アンカーストラップ４に取り付ける。これにより、内槽３０が完成する。
また、内槽屋根１４と共にジャッキアップした外槽屋根２２は、不図示の連結材による内槽屋根１４との連結を解除し、最上段まで組み立てられたＰＣ壁２の上端部に据え付ける。また、ＰＣ壁２の内壁面に側ライナー２ａを貼り付ける。また、ＰＣ壁２の外部に昇降階段２３を設ける。また、外槽屋根２２に屋根階段２４を設ける。また、ポンプバレル２５を搬入する。

その後、図５に示すように、ナックル補強材１７を切除してジャッキアップ装置１８を撤去する。その後、ＰＣ壁２の緊張工事を行う。そして、工事口８の閉鎖、ポンプバレル２５の設置を経た後、水張りをして耐圧・気密試験を実施する。
最後に、内外槽間１５に保冷材４４を配置し、また、内槽屋根１４の裏側にも保冷材４４を配置して保冷工事を行い、その後、塗装工事、配管保冷工事を経て円筒型タンク５０が構築される。

続いて、上述の円筒型タンク５０の構築方法で用いるジャッキアップシステム１００の同調方法について、図６〜図８を参照して詳しく説明する。

上述したように、本手法は、ＰＣ壁２に配置した複数のジャッキアップ装置１８によりタンク屋根構造物５２及び内槽構造物５３の少なくともいずれか一方を含む揚重物５１（図１〜図４参照）を吊り上げる吊り上げ工程を有する。本手法では、この吊り上げ工程の前に、複数のジャッキアップ装置１８の吊り荷重を同調させる図６に示すジャッキアップシステム１００を形成する。なお、揚重物５１は、タンク屋根構造物５２単体、内槽構造物５３単体であってもよい。

先ず、図６に示すように、揚重物５１の周りにジャッキアップ装置１８を間隔をあけて複数配置する。本実施形態のジャッキアップシステム１００では、ジャッキアップ装置１８を３０台（＃１〜＃３０）使用し、ＰＣ壁２にジャッキアップ装置１８を等間隔で配置する。
また、ジャッキアップ装置１８のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザ１０１を設置する。イコライザ１０１は、油ドラムを備え、ジャッキアップ装置１８の装置本体の高さレベル、吊り荷重を調整するものである。

次に、揚重物５１の周方向で隣り合うジャッキアップ装置１８を二つ一組とし、その組のイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続する。例えば、＃２と＃３のジャッキアップ装置１８に設けられたイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続すると共に、＃４と＃５のジャッキアップ装置１８に設けられたイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続する。本実施形態では、ジャッキアップ装置１８の組が、１５組でき、それぞれの組でイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続し、１５組のイコライジングを行う。

油連通路１０２で接続されたジャッキアップ装置１８の組では、例えば、一方のジャッキアップ装置１８の吊り荷重が増加し、ジャッキアップ装置１８が押し下げられると、そのジャッキアップ装置１８を支持するイコライザ１０１の油が油連通路１０２を介して他方のイコライザ１０１に移動し、パスカルの原理により他方のジャッキアップ装置１８を押し上げる。これにより、一方のジャッキアップ装置１８の吊り荷重が減少し、他方のジャッキアップ装置１８の吊り荷重が増加することで、吊り荷重がバランスする。

次に、図７に示す比較例との比較により、ジャッキアップシステム１００の効果を明らかにする。

図７に示す比較例のジャッキアップシステム２００では、ジャッキアップ装置１８を１つ飛ばしで５つ一組とし、その組のイコライザ２０１同士を油連通路２０２で接続している。また、５つ一組としたジャッキアップ装置１８のうち左右２つずつを、隣の組とオーバーラップさせている。例えば、＃４と＃６のジャッキアップ装置１８は、隣の組の＃３と＃５のジャッキアップ装置１８とオーバーラップ（１つ飛ばし配置）されている。

図８は、ジャッキアップシステム１００，２００の同調方法の違いよる内槽側板のルートギャップとジャッキアップ装置１８の吊り荷重との関係を示すグラフである。
なお、図８において、「５イコ」とは、図７に示すジャッキアップシステム２００を示し、「２イコ」とは、図６に示すジャッキアップシステム１００を示す。また、「ルートギャップ計測値」とは、内槽側板９のルートギャップの計測値を示し、「荷重」とは、ジャッキアップ装置１８の吊り荷重を示す。また、横軸は、＃１〜＃３０のジャッキアップ装置１８のジャッキ位置を示し、左側縦軸は内槽側板９のルートギャップを、右側縦軸はジャッキアップ装置１８の吊り荷重を示す。

図８に示すように、ジャッキアップ装置１８を５つ一組にしてイコライジングした場合、吊り荷重が大きく変動していることが分かる。この例では、＃１８〜＃２６のジャッキアップ装置１８の吊り荷重のバラツキが大きく、＃１８のジャッキアップ装置１８の位置における内槽側板９のルートギャップが特に大きくなっている。このように、図８に示すジャッキアップシステム２００では、内槽側板９のルートギャップが犠牲になっている。

一方、周方向で隣り合うジャッキアップ装置１８を２つ一組にしてイコライジングした場合、図８に示すように、吊り荷重の変動が小さくなることが分かる。この例では、＃１〜＃３０までジャッキアップ装置１８の吊り荷重に若干のバラツキがあるものの、設計した吊り荷重（設計荷重）にほぼ追従しており、設計値に近づいている。また、ジャッキアップシステム１００の内槽側板９のルートギャップの最大値は、図８に示すジャッキアップシステム２００の３分の１程度に抑えられている。

このように、図６に示すジャッキアップシステム１００によれば、イコライジングによっても内槽側板９のルートギャップが犠牲にならず、内槽側板９のルートギャップとジャッキアップ装置１８の吊り荷重の均一化の両者の要求を満たすものになる。
なお、イコライジングの他の組み合わせ（例えばジャッキアップ装置１８を３つ一組や４つ一組にした場合、またそれらをオーバーラップさせた場合等）を実験・検証したが、いずれも内槽側板９のルートギャップとジャッキアップ装置１８の吊り荷重の均一化の両者の要求を満たすものではなかった。このことから、揚重物５１の周方向で隣り合うジャッキアップ装置１８を二つ一組とし、その組のイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続するジャッキアップシステム１００の同調方法がベストであることが判明した。

このように、上述の本実施形態によれば、揚重物５１を複数のジャッキアップ装置１８により吊り上げるジャッキアップシステム１００の同調方法であって、揚重物５１の周りにジャッキアップ装置１８を間隔をあけて複数配置し、ジャッキアップ装置１８のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザ１０１を設け、揚重物５１の周方向で隣り合うジャッキアップ装置１８を二つ一組とし、その組のイコライザ１０１同士を油連通路１０２で接続する、という手法を採用することによって、内槽側板９のルートギャップを確保しつつ、複数のジャッキアップ装置１８の吊り荷重を均一化することができる。

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。

２ ＰＣ壁（外槽）
９ 内槽側板
１４ 内槽屋根
１８ ジャッキアップ装置
２２ 外槽屋根
３０ 内槽
５０ 円筒型タンク
５１ 揚重物
５２ タンク屋根構造物
５３ 内槽構造物
１００ ジャッキアップシステム
１０１ イコライザ
１０２ 油連通路

Claims (2)

1. 揚重物を複数のジャッキアップ装置により吊り上げるジャッキアップシステムの同調方法であって、
   前記揚重物の周りに前記ジャッキアップ装置を等間隔で偶数台配置し、
   前記ジャッキアップ装置のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザを設け、
   前記揚重物の周方向で隣り合う前記ジャッキアップ装置を二つ一組とし、その組の前記イコライザ同士を油連通路で接続する、ことを特徴とするジャッキアップシステムの同調方法。
2. 内槽と外槽とを有する二重殻構造の円筒型タンクの構築方法であって、
   前記外槽に配置した複数のジャッキアップ装置によりタンク屋根構造物及び内槽構造物の少なくともいずれか一方を含む揚重物を吊り上げる吊り上げ工程を有し、
   前記吊り上げ工程の前に、
   前記揚重物の周りに前記ジャッキアップ装置を等間隔で偶数台配置し、
   前記ジャッキアップ装置のそれぞれに吊り荷重を調整する油圧式のイコライザを設け、
   前記揚重物の周方向で隣り合う前記ジャッキアップ装置を二つ一組とし、その組の前記イコライザ同士を油連通路で接続する、ことを特徴とする円筒型タンクの構築方法。

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