WO2013161385A1 - 独立ライナユニット及びタンクの建設方法 - Google Patents

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Abstract

独立ライナユニット(1)が、板状の外槽ライナプレート(2)と、板状のセカンダリバリアプレート(3)と、外槽ライナプレート(2)とセカンダリバリアプレート(3)との間に配置される保冷材層(4)とが一体化されて構成される。この独立ライナユニット(1)によれば、タンクの建設に際し、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮が可能であると共に、独立ライナユニット(1)の取扱性を向上させることが可能となる。

Description

独立ライナユニット及びタンクの建設方法

 本発明は、独立ライナユニット及びタンクの建設方法に関する。
 本願は、2012年4月26日に日本に出願された特願2012-101266号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

 LNG(Liquefied Natural Gas)等の低温液化ガスは、例えば、金属製の内槽とコンクリート製の外槽とを有する円筒形状の二重殻タンクにて貯留されている。このような二重殻タンクは、一般的に、まずコンクリート製の外槽側板を基礎から高さ方向に複数段に分けて形成し、その内部に外槽屋根を形成して持ち上げ、外槽屋根の下方に内槽側板を同じく高さ方向に複数段に分けて形成するという手順にて建設されている。

 このような従来の建設方法では、外槽側板がある程度の高さまで構築されるまでの間、外槽側の内側に大きな型枠を設置しておく必要がある。そのため、外槽側板の内側においてタンク内部構造を形成する作業を行うことができない。例えば、タンク内部には、内槽側板と底板とを接合するためのアニュラ板(上記内部構造)が設置されるが、このアニュラ板を設置するための作業は、外槽側板が3~4段積み上げられた後にならないと行うことができない。

 一方、特許文献1には、外槽ライナプレートとプレキャストコンクリートが一体化された外槽ライナ付きプレコン型枠を用いる方法が開示されている。この方法によれば、この外槽ライナ付きプレコン型枠を基礎上に設置してコンクリート打設の型枠として用いることによって、外槽下部の構築と、タンク内部構造の形成とを並行して行うことができる。

日本国特開2010-106501号公報

 例えば、特許文献1を応用し、外槽ライナプレートと外槽側板の一部とを一体化して型枠(独立ライナユニット)とすることも考えられる。しかしながら、外槽ライナプレートとコンクリート製の外槽側板とを一体化させると、一体化された構造体の重量が大きくなり、輸送作業の負担が増加したり、輸送コストが増加したりするため、型枠の取扱性が悪くなる。

 本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮を可能とすると共に、独立ライナユニットの取扱性を向上させ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。

 本発明の第1の態様に係る独立ライナユニットは、板状の外槽ライナプレートと、板状のセカンダリバリアプレートと、上記外槽ライナプレートと上記セカンダリバリアプレートとの間に配置される保冷材層とが一体化されて構成される。

 本発明の第2の態様に係る独立ライナユニットは、上記第1の態様において、上記外槽ライナプレート、上記セカンダリバリアプレート及び上記保冷材層のいずれかあるいは複数に固定されると共に、剛性を向上させる補強手段を備える。

 本発明の第3の態様に係る独立ライナユニットは、上記第2の態様において、上記補強手段が、上記外槽ライナプレート、上記セカンダリバリアプレート及び上記保冷材層を貫通するアンカボルトである。

 本発明の第4の態様に係る独立ライナユニットは、上記第2の態様において、上記補強手段が、上記外槽ライナプレートに固定されたリブである。

 本発明の第5の態様に係るタンクの建設方法は、上記第1~第4いずれかの態様に係る独立ライナユニットを立設する工程と、上記独立ライナユニットの上記外槽ライナプレート側にコンクリート製の外槽側板を形成する工程と、上記外槽側板を形成する工程と並行し、上記独立ライナユニットの上記セカンダリバリアプレート側にてタンク内部構造を形成する工程とを有する。

 本発明によれば、外槽ライナプレートとセカンダリバリアプレートと保冷材層とによって独立ライナユニットが形成されている。このような独立ライナユニットは、コンクリート製の外槽側板が一体化されていないため、外槽側板が一体化された独立ライナユニットと比較して、軽量化することができ、取扱性が向上する。さらに、本発明の独立ライナユニットは、コンクリート製の側板を形成するときに、型枠として用いることができるため、外槽側板の形成と並行してタンク内部構造の形成を行うことができる。したがって、本発明によれば、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮が可能であると共に、独立ライナユニットの取扱性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの概略構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの概略構成を示す、図1Aの矢印Aの方向から見た矢視図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを有するタンクの概略構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットを用いたタンクの建設方法を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの変形例の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る独立ライナユニットの変形例の概略構成を示す、図7Aの矢印Bの方向から見た矢視図である。

 以下、図面を参照して、本発明に係る独立ライナユニット及びタンクの建設方法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している。

 図1A及び図1Bは、本実施形態の独立ライナユニット1の概略構成を示す図であり、図1Aが縦断面図であり、図1Bが図1Aの矢印Aの方向から見た矢視図である。図1Aに示すように、本実施形態の独立ライナユニット1は、外槽ライナプレート2と、セカンダリバリアプレート3と、保冷材層4と、アンカボルト5(補強手段)とが一体化されて構成される。

 外槽ライナプレート2は、例えばステンレス鋼からなる板材であり、後述するタンク10が備える外槽ライナ19の一部を構成する。この外槽ライナプレート2は、図1Bに示すように、セカンダリバリアプレート3と同一幅でセカンダリバリアプレート3よりも高い(長い)矩形状とされている。

 セカンダリバリアプレート3は、例えば9%ニッケル鋼からなる板材であり、後述するタンク10が備えるセカンダリバリア17の一部を構成する。このセカンダリバリアプレート3は、図1Bに示すように、外槽ライナプレート2と同一幅で外槽ライナプレート2よりも低い(短い)略矩形状とされている。また、セカンダリバリアプレート3は、外槽ライナプレート2と下端の位置が一致した状態で、外槽ライナプレート2に対して一定の間隔を空けて対向して配置されている。なお、セカンダリバリアプレート3の上端部は、外槽ライナプレート2側に折り曲げられおり、外槽ライナプレート2と接続されている。

 保冷材層4は、外槽ライナプレート2とセカンダリバリアプレート3との間に配置されており、外槽ライナプレート2とセカンダリバリアプレート3とに狭持されることによって支持されている。この保冷材層4は、後述するタンク10が備える第2保冷層18の一部を構成する。この保冷材層4は、例えば発泡ガラスまたはPUF(硬質ウレタンフォーム)等の保冷材によって形成されている。

 アンカボルト5は、外槽ライナプレート2、セカンダリバリアプレート3及び保冷材層4を貫通すると共に、これらを締結する。このアンカボルト5は、図1Bに示すように、例えば、一定のピッチにて上下左右に複数設けられている。このようなアンカボルト5は、外槽ライナプレート2、セカンダリバリアプレート3及び保冷材層4の締結力を高め、独立ライナユニット1の剛性を向上させる。

 図2は、本実施形態の独立ライナユニット1を備えるタンク10の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図2においては、本実施形態の独立ライナユニット1が設置されるタンク10のコーナを一部拡大して図示している。

 図2に示すように、タンク10は、基礎11と、外槽12と、底部13と、内槽14と、弾性ブランケット15と、第1保冷層16と、セカンダリバリア17と、第2保冷層18と、外槽ライナ19と、アンカーストラップ20とを備えている。なお、図2には示していないが、タンク10は、払い出しポンプや、マンホール等の設備も備えている。

 基礎11は、外槽12や内槽14等を支える鉄筋コンクリートからなる土台である。外槽12は、内槽14を囲うようにして基礎11上に直接形成される円筒形状のコンクリート製容器である。この外槽12は、周面を形成する外槽側板12aと、外槽側板12aの上部を覆う外槽屋根12bとによって構成されている。なお、外槽12は、タンク10の最外殻を形成する。このような外槽12の内側に存在する部材が、本発明におけるタンク内部構造となる。

 底部13は、外槽側板12aに囲まれた領域において、基礎11上に形成されている。この底部13は、図2の拡大図に示すように、最下層に設置されるボトムライナプレート13aと、ボトムライナプレート13a上に設けられるドライサンド層13bと、このドライサンド層13bの上に設けられる発泡ガラス層13cと、この発泡ガラス層13cの上に設けられる2層のドライサンド層13dとを備えている。また、底部13は、タンク10のコーナ近傍においては、図2の拡大図に示すように、ボトムライナプレート13a上に設けられるレベリングコンクリート13eと、レベリングコンクリート13e上に設けられるパーライトコンクリートブロック13fと、パーライトコンクリートブロック13f上に設けられると共に後述のアニュラプレート14dを支持する鉄筋コンクリート13gとを備えている。

 内槽14は、外槽12の内部にて底部13上に形成された円筒形状の金属(例えば、9%ニッケル鋼)製の容器である。この内槽14は、周面を形成する内槽側板14aと、内槽側板14aの上部を覆う内槽屋根14bと、底部13上に配置される内槽床14cと、内槽側板14aと内槽床14cとを接続するアニュラプレート14dとから構成されている。

 弾性ブランケット15は、内槽側板14aの外側に設置されており、内槽側板14aの全周を囲っている。第1保冷層16は、弾性ブランケット15の外側に設置されており、弾性ブランケット15の全周を囲っている。この第1保冷層16は、例えばパーライトによって形成されている。セカンダリバリア17は、弾性ブランケット15及び第1保冷層16を挟んで、内槽14の下部を囲むように設置されており、万が一内槽14が破損してLNG等が漏出したときに、LNG等を堰き止めるために設けられている。このセカンダリバリア17は、本実施形態の独立ライナユニット1のセカンダリバリアプレート3が内槽14の周方向に複数接合されることで形成されている。第2保冷層18は、セカンダリバリア17の外側に設置されており、セカンダリバリア17の全周を囲っている。この第2保冷層18は、本実施形態の独立ライナユニット1の保冷材層4が内槽14の周方向に複数接合されることで形成されている。外槽ライナ19は、外槽側板12aの内側に設置されており、外槽側板12aの全面に設けられている。この外槽ライナ19の下部は、本実施形態の独立ライナユニット1の外槽ライナプレート2が内槽14の周方向に複数接合されることで形成されている。アンカーストラップ20は、内槽側板14aと外槽側板12aとの間に埋設されており、内槽側板14aを支持している。

 続いて、このような構成を有するタンク10の建設方法について、図3A~図6Bを参照して説明する。

 最初に基礎11が構築され、この基礎11上に本実施形態の独立ライナユニット1が立設され。なお、独立ライナユニット1は、上方から見た場合には、円環状に複数配列され、それぞれが溶接によって接合されて配置される。このような独立ライナユニット1が立設されると、図3Aに示すように、独立ライナユニット1の外側にて外槽側板12aの形成が開始される。なお、外槽側板12aは、コンクリートブロックを複数段に分けて積層していくことによって形成される。なお、独立ライナユニット1の外側に外槽側板12aを形成するときには、硬化前のコンクリートの液圧を支持するため、独立ライナユニット1の内側に補強リングや支柱を設置することが好ましい。

 このように独立ライナユニット1の外側にて外槽側板12aの形成が開始されると、外槽側板12aの形成と並行して、図3Bに示すように、タンク内部構造であるボトムライナプレート13aの設置が開始される。つまり、本実施形態の独立ライナユニット1を用いたタンク10の建設方法では、外槽側板12aの形成が開始されると同時に、独立ライナユニット1の内側においてタンク内部構造の形成を開始することができる。

 続いて、図3Cに示すように、外槽側板12aの形成と並行して、内槽14のコーナに合わせて雨避け30が設置され、この雨避け30の下方にレベリングコンクリート13eを介してパーライトコンクリートブロック13fが設置される。なお、レベリングコンクリート13eは薄いため、図3Cでは省略している。

 続いて、図4Aに示すように、外槽側板12aの形成と並行して、パーライトコンクリートブロック13fと独立ライナユニット1との間に、底部13の一部が形成される。なお、パーライトコンクリートブロック13fと独立ライナユニット1との間に形成される底部13は、アンカーストラップ20の設置スペースを空けて形成される。また、図4Aに示すように、基礎11の中央には、外槽屋根12bを形成するための架台31が設置される。

 続いて、外槽側板12aの形成と並行して、図4Bに示すように、パーライトコンクリートブロック13f上に鉄筋コンクリート13gが設置される。さらにし、図4Cに示すように、支柱32で支えながら、外槽屋根12bが形成される。なお、図4Cに示すように、独立ライナユニット1を超えて外槽側板12aが形成された後、独立ライナユニット1を超えた部位に外槽ライナ19が形成される。

 続いて、外槽側板12aの形成と並行して、既に形成された外槽側板12aの一部に支持台33が形成されて外槽屋根12bが支持されると共に、架台31及び支柱32が除去される。なお、外槽屋根12bが完成すると、図5Aに示すように、底部13のドライサンド層13b及び発泡ガラス層13cが形成される。なお、ドライサンド層13bは薄いため、図5Aでは省略している。

 続いて、外槽側板12aの形成と並行して、図5Bに示すように、外槽屋根12bに吊り下げるようにして、内槽屋根14bが形成される。そして、外槽側板12aの完成を待って、図5Cに示すように、外槽屋根12b及び内槽屋根14bがエアリフタによって上昇され、外槽側板12aの頂部に固定される。これによって、外槽12が完成する。

 続いて、図6Aに示すように、外槽12の内部に内槽側板14aを形成するためのクレーン34が設置される。また、鉄筋コンクリート13g上にアニュラプレート14dが配置され、発泡ガラス層13c上にドライサンド層13dが形成される。続いて、図6Bに示すように、内槽側板14a及び内槽床14cを形成することによって内槽14を完成させる。最後に、弾性ブランケット15、第1保冷層16及びアンカーストラップ20を設置することで、タンク10が完成する。

 次に、本実施形態の独立ライナユニット1の作用及び効果について説明する。本実施形態の独立ライナユニット1は、外槽ライナプレート2とセカンダリバリアプレート3と保冷材層4とによって形成されている。このような本実施形態の独立ライナユニット1は、コンクリート製の外槽側板12aが一体化されていないため、従来のような外槽側板が一体化された独立ライナユニットと比較して、軽量化することができ、取扱性が向上する。
さらに、本実施形態の独立ライナユニット1は、例えば、図3A~図3Cに示すように、コンクリート製の外槽側板12aを形成するときに、型枠として用いることができるため、外槽側板12aの形成と並行してタンク内部構造の形成を行うことができる。したがって、本実施形態の独立ライナユニット1を用いたタンクの建設方法によれば、外槽側板12aの形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことができる。すなわち、本実施形態の独立ライナユニット1を用いたタンクの建設方法は、外槽側板12aを形成する工程と並行し、独立ライナユニット1のセカンダリバリアプレート3側にてタンク内部構造を形成する工程を有している。このため、工期の短縮が可能となっている。このように、本実施形態の独立ライナユニット1によれば、取扱性が向上され、かつ、工期短縮が可能となる。

 また、本実施形態の独立ライナユニット1においては、外槽ライナプレート2、セカンダリバリアプレート3及び保冷材層4を締結して外槽ライナプレート2、セカンダリバリアプレート3及び保冷材層4の強度を向上させるアンカボルト5を備える。このため、独立ライナユニット1を型枠として用いるときに、独立ライナユニット1に作用するコンクリートの液圧に容易に耐えることが可能となる。なお、アンカボルト5の配置ピッチによって独立ライナユニット1の剛性を変化させることができる。このため、例えば、上記コンクリートの液圧に基づいて、アンカボルト5の配置ピッチを定めても良い。このときには、独立ライナユニット1の下部の方が上部よりも高い液圧を受けるため、独立ライナユニット1の下部において、上部に対し高密度でアンカボルト5を設置しても良い。

 以上、添付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ないことは言うまでもない。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、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、設計要求等に基づき構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

 例えば、上記実施形態においては、本発明の補強手段として、外槽ライナプレート2、セカンダリバリアプレート3及び保冷材層4を貫通するアンカボルト5を用いる構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、リブを本発明の補強手段として用いることも可能である。図7A及び図7Bは、リブを備える独立ライナユニット1Aの概略構成を示す図であり、図7Aが縦断面図であり、図7Bが図7Aの矢印Bの方向から見た矢視図である。この図に示すように、この独立ライナユニット1Aでは、外槽ライナプレート2に対して、複数のリブ6が設置されている。リブ6は、外槽ライナプレート2の幅と同じ長さを有しており、高さ方向に等間隔で複数設置されている。このようなリブ6を設置することによって、外槽ライナプレート2の剛性が高まり、これに伴って独立ライナユニット1Aの剛性も高まる。このような独立ライナユニット1Aを用いても、型枠として用いるときにコンクリートの液圧に容易に耐えることが可能となる。なお、リブ6に関しても、アンカボルト5と同様に、高い液圧を受ける独立ライナユニット1Aの下部において、上部に対し高密度で設置しても良い。

 本発明によれば、タンクの建設に際し、外槽側板の形成とタンク内部構造の形成とを並行して行うことによる工期短縮が可能であると共に、独立ライナユニットの取扱性を向上させることが可能となる。

 1……独立ライナユニット、1A……独立ライナユニット、2……外槽ライナプレート、3……セカンダリバリアプレート、4……保冷材層、5……アンカボルト、6……リブ、10……タンク、11……基礎、12……外槽、12a……外槽側板、12b……外槽屋根、13……底部、13a……ボトムライナプレート、13b……ドライサンド層、13c……発泡ガラス層、13d……ドライサンド層、13e……レベリングコンクリート、13f……パーライトコンクリートブロック、13g……鉄筋コンクリート、14……内槽、14a……内槽側板、14b……内槽屋根、14c……内槽床、14d……アニュラプレート、15……弾性ブランケット、16……第1保冷層、17……セカンダリバリア、18……第2保冷層、19……外槽ライナ、20……アンカーストラップ、31……架台、32……支柱、33……支持台、34……クレーン

Claims (5)

  1.  板状の外槽ライナプレートと、板状のセカンダリバリアプレートと、前記外槽ライナプレートと前記セカンダリバリアプレートとの間に配置される保冷材層とが一体化された独立ライナユニット。
  2.  前記外槽ライナプレート、前記セカンダリバリアプレート及び前記保冷材層のいずれかあるいは複数に固定されると共に、剛性を向上させる補強手段を備える請求項1記載の独立ライナユニット。
  3.  前記補強手段は、前記外槽ライナプレート、前記セカンダリバリアプレート及び前記保冷材層を貫通するアンカボルトである請求項2記載の独立ライナユニット。
  4.  前記補強手段は、前記外槽ライナプレートに固定されたリブである請求項2記載の独立ライナユニット。
  5.  請求項1~4いずれかに記載の独立ライナユニットを立設する工程と、
     前記独立ライナユニットの前記外槽ライナプレート側にコンクリート製の外槽側板を形成する工程と、
     前記外槽側板を形成する工程と並行し、前記独立ライナユニットの前記セカンダリバリアプレート側にてタンク内部構造を形成する工程と
     を有するタンクの建設方法。
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