WO2019193765A1

WO2019193765A1 - 貯蔵タンクの施工装置

Info

Publication number: WO2019193765A1
Application number: PCT/JP2018/014817
Authority: WO
Inventors: 俊幸三田; 秀央吉井
Original assignee: トーヨーカネツ株式会社
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-10-10
Also published as: JPWO2019193765A1; JP6430077B1

Abstract

工場生産された貯蔵タンクを設置場所に輸送して設置現場で少ない作業で施工できるようにし、現場施工によるリスクを減らし、工期を短縮することを可能にした貯蔵タンクの施工装置を提供する。工場内で打設成形された基礎版１０上に、円筒形の外槽側板６及び内槽側板７、該外槽側板６の上部に設けられた屋根部３、該外槽側板６及び内槽側板７の下部に設けられた底板部４、内槽側板７と基礎版１０を繋ぐアンカーストラップ２０をそれぞれ施工して構築された貯蔵タンクＴを備え、基礎版１０の下面をジャッキ付き台車３６で支えた状態で設置現場に輸送する手段と、設置現場に施工されたコンクリート基礎４１上に突設された複数の脚柱４２の間の空間に貯蔵タンクＴを支えた状態でジャッキ付き台車３６を搬入し、脚柱４２上に貯蔵タンクＴの基礎版１０を載置する手段と、ジャッキ付き台車３６でタンク本体１を保持したまま、柱脚４６を成形する手段と、基礎版１０を載置した後にジャッキ付き台車３６を基礎版１０の外方に退去させる手段とを具備する。

Description

貯蔵タンクの施工装置

　本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの極低温液体貯蔵タンク又は石油貯蔵タンクを施工する装置に関し、更に詳しくは、工場生産し、輸送手段により設置現場に輸送して設置することを可能にした移動自在形式の、いわゆるモジュール化された貯蔵タンクの施工装置に関する。

従来、ＬＮＧ等を貯蔵する極低温液体貯蔵タンクは、設置する現場において施工されるものである。このような極低温液体貯蔵タンクの構造は、ＡＰＩ(American Petroleum Institute)６２５に記載のシングルコンテインメントタンク形式(Single Containment Tank System)であれば、鉄筋コンクリート製の基礎版と、この基礎版上に施工される外槽底板と、この外槽底板の外周部から立ち上がる外槽側板と、外槽底板の上に保冷材を介して配置された低温用鋼製の内槽底板と、この内槽底板の外周部から立ち上がり、かつ外槽との間に保冷材を配置する空間を空けて配置される低温用鋼製の内槽側板と、外槽側板の上端に接合される外槽屋根と、外槽屋根から鋼製ハンガーで吊下げられ、保冷材を保持する鋼製のシーリングデッキとを備えている。　

このような極低温貯蔵タンクを建設する場合、施工現場にコンクリートの基礎版を施工し、基礎版上に外槽底板の建設を進め、次に外槽側板の付設を進め、底部保冷材、内槽底板と内槽側板とを建設し、次に内槽側板内に組み立てた屋根をエアレージング法で上昇させて貯槽の上端に組み付けて完成させるのが一般的である（特許文献１及び２参照)。比較的小型のタンクでは、内槽側板内に足場を設置し、エアレージング法の代わりに屋根をクレーンで直接吊上げて施工する方法もある。

特開２０１２－１９２９６７号公報特許第５９４６５７９号公報

　上述したように、従来のＬＮＧなどの極低温液体貯蔵タンクは、通常現場施工であり、予め施工する現場に資材や建設機器を準備しておく必要がある。貯蔵タンクの施工現場は日本国内のみならず世界各国にあり、施工現場ごとに、熟練した作業員の手配が必要となる。天候不順などにより現場作業が遅延することも地域によっては起こる事があり、それによる施工コストの増大が発生する事となる。特に、現場作業員の賃金が高い地域では、工事の停滞や遅延が起こると、補填のための追加費用も莫大なものとなり、海外で事業を行っている企業が抱えるリスクの一つとなっている。また寒冷地にタンクを施工する場合には、１年の中で工事を行える期間に制限がある事もあり、現場施工期間の短縮化が求められる事がある。
ＬＮＧ需要の観点からは、発展途上国や、大小の島々で構成されるような地域では小規模のＬＮＧ発電に対する需要増が見込まれており、現場に据付けのみですぐに発電が可能となるような、モジュール化された貯蔵タンクが切望されている。

　本発明はこうした従来技術に係る問題点を解決することを企図したものであり、工場生産された貯蔵タンクを設置場所に輸送して設置現場で少ない作業で施工できるようにし、現場施工によるリスクを減らし、現場の工期及び全体工期を短縮することを可能にした貯蔵タンクの施工装置を提供することを目的としている。

　本発明者らは、工場でモジュール化された貯蔵タンクを製造し、これを設置現場に輸送して少ない作業で施工できるようにすることで、施工現場における天候不順等の不測の事態に影響されることなく、現場施工によるリスクを減らし、施工工期を短縮することができることを見出し、本発明の完成に至ったものである。

　すなわち、本発明の貯蔵タンクの施工装置は、工場内で打設成形された基礎版上に、円筒形の外槽及び内槽側部、該外槽側部の上部に設けられた屋根部、該外槽及び内槽側部の下部に設けられた底板部をそれぞれ施工してタンク本体を構築して製造された貯蔵タンクを、前記基礎版の下面をジャッキ付き台車で支えた状態で設置現場に輸送する手段と、設置現場に施工されたコンクリート基礎上に突設された複数の脚柱の間の空間に前記貯蔵タンクを支えた状態でジャッキ付き台車を搬入し、前記脚柱上に前記貯蔵タンクの基礎版を載置または接続する手段と、前記基礎版を載置または接続した後に前記ジャッキ付き台車を前記基礎版の外方に退去させる手段と、を具備することを特徴としている。

　本発明の貯蔵タンクの施工装置は、工場内で打設成形された基礎版上に、円筒形の外槽及び内槽側部、外槽側部の上部に設けられた屋根部、該外槽及び内槽側部の下部に設けられた底板部をそれぞれ施工してタンク本体を構築して製造された貯蔵タンクを、前記基礎版の下面をジャッキ付き台車で支えた状態で設置現場に輸送する手段と、設置現場に施工されたコンクリート基礎上に突設された複数の鉄筋継手の間の空間に前記貯蔵タンクを支えた状態でジャッキ付き台車を搬入する手段と、前記ジャッキ付き台車を前記貯蔵タンクを支えた状態で、前記基礎版とコンクリート基礎上から突設されている鉄筋の位置が重なり合うように所定の位置まで移動し、ジャッキ付き台車、またはジャッキで高さを保ったまま、前記基礎版に鉄筋を接続し、帯筋などの残りの鉄筋を施工し、型枠で囲ってコンクリートを打設して柱脚を形成する手段と、前記柱脚が必要強度を満たした後、前記ジャッキ付き台車を前記基礎版の外方に退去させる手段と、を具備することを特徴としている。

　さらに好ましくは、前記ジャッキ付き台車はＳＰＭＴが使用される。

　本発明の貯蔵タンクの施工装置によれば、工場生産された貯蔵タンクを設置場所に輸送して設置現場では少ない作業で施工でき、現場施工によるリスクを減らし、現場の工期及び全体工期を短縮することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る製造装置により製造された貯蔵タンクの縦断側面図である。貯蔵タンクの製造及び輸送手段を示す工程図である。図２の平面図である。貯蔵タンクの海上輸送の説明図である。貯蔵タンクの施工装置の第１実施形態を示す工程図である。貯蔵タンクの施工装置の第２実施形態を示す工程図である。図５及び図６の平面図である。貯蔵タンクの他の輸送手段を示す工程図である。貯蔵タンクの施工装置の第３実施形態を示す工程図である。

　以下、本発明を、図面に表わした実施形態を用いてより詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想によってのみ限定されるものである。

　図１は、本発明の一実施形態であるＬＮＧなどの極低温液体貯蔵タンクの縦断側面図である。図１に示すように、本実施形態の貯蔵タンクＴは、基本的には、タンク本体１と、このタンク本体１を底部で支えるコンクリート製の基礎版１０とにより構成されている。本発明においては、基礎版１０は移動可能に構成され、以下に示すように、貯蔵タンクＴは全体として移送可能となっている。

　タンク本体１は、ドーム型の屋根を有した平底円筒型タンク形状を有するもので、高度の安全性を要求されるＬＮＧの貯蔵を直接的に担うのに適している。

　同図に示されるように、本発明の一実施形態に係るタンク本体１は、側板部２と、屋根部３と、底板部４とを備えている。側板部２は、外槽側板６と、内槽側板７と、外槽側板６と内槽側板７の間に充填されるグラスウール、パーライト等の断熱層８からなる。

　屋根部３は、外槽側板６の頂部に接合されるドーム形状の外槽屋根板１１及び外槽屋根骨１３、そこからハンガー２１によって吊下げられるシーリングデッキ１２と、シーリングデッキ１２上に敷かれるグラスウール等の断熱層１７とからなる。

　底板部４は、外槽側板６の底板を形成する外槽底板１４と、内槽側板７の底板を形成する内槽底板１５と、外槽底板１４と内槽底板１５との間に敷設される底部保冷層１６とからなる。底部保冷層１６には、フォームグラス、パーライトコンクリート等が好ましく使用されている。外槽屋根骨１３よりデッキ１２が吊り下げられている。内槽側板７と基礎版１０は、アンカーストラップ２０により連結されており、海上輸送中に内槽側板７の浮き上がりを抑える役目も担っている。内槽側板７と内槽底板１５の金属には、低温靱性が保障されているニッケル鋼等が好ましく用いられる。

　上記の構成のタンク本体１は、従来は作業員による現場施工により構築されていたが、本発明においては、工場において打設成形された基礎版１０上に構築されてモジュール化された貯蔵タンクＴを得るものである。

　図２は、基礎版１０の打設成形及び貯蔵タンクの構築から輸送にいたる手段、図３は図２（ｄ）の平面図を示している。

　図２（ａ－１）において、工場内には予めコンクリート基礎１９が構築され、このコンクリート基礎１９に多数の脚柱１８が突設されており、基礎版１０に埋め込まれる鉄筋３３が載置されている（図１参照）。脚柱１８は、図３に示すように、同一方向に向き、左右に等間隔で、かつ縦方向に直線状に並設されている。脚柱１８の間の空間にコンクリート打設の下地３２となる土、珪素土、樹脂粉末などの土質材が充填され、締固められている。下地３２の表面及び脚柱１８の表面には剥離材としてモルタル（図示せず）を塗布しておくことが好ましい。

　なお、図２（ａ―２）に示すように、基礎版１０を打設成形する手段として、上記のように土質材を充填する手段の他にも、スラブ型枠５０と支保工５１を使用することも可能であり、図２（ａ－１）または図２（ａ―２）のいずれか一方の手段を採用することができる。

　次に、図２（ｂ）に示すように、下地３２上にコンクリートを打設し、養生硬化させて基礎版１０を成形する。基礎版１０には鉄筋継手３３が埋め込まれる。

　次に、図２（ｃ）に示すように、水噴射等により下地３２を除去する。なお、図２（ａ―２）に示す手段の場合は、スラブ型枠５０と支保工５１を撤去する。これにより、基礎版１０の下部に空間３５ができる。これでタンク本体１の構築準備が完了する。

　次に、図２（ｄ）に示すように、基礎版１０上に、図１に示すようなタンク本体１を構築し、タンク本体１の底部を基礎版１０にアンカーボルト１４により固定する。内槽側板７は、アンカーストラップ２０によって基礎版１０に固定されている。このようにして、タンク本体１と基礎版１０からなる貯蔵タンクＴが工場で構築され、完成した貯蔵タンクＴを以下のようにして設置現場に輸送する。

　貯蔵タンクＴを移動させるには、図２（ｄ）及び図３に示すように、基礎版１０の下部の空間３５に複数のジャッキ付き台車３６（例えばＳＰＭＴ）をセットし、ジャッキで基礎版１０を持ち上げて脚柱１８から離脱させ、この状態で図３の矢印３９方向に台車３６を駆動し、港湾など所望の場所に移送する。

　図４は、海上のバージ船舶等の浮体４０に貯蔵タンクＴを搬入する説明図である。

　船着場６１に接近した浮体６３が満ち潮により船着場６１と同一高さになった時点で、渡し板６２を船着場６１と浮体６３に渡し、貯蔵タンクＴを支えたジャッキ付き台車３６ごと浮体６３に載せ、引き船４４で海外の設置現場の船着場に海上輸送し、そこから設置現場にジャッキ付き台車３６でそのまま移送する。

　図５及び図６は、それぞれ第１実施形態及び第２実施形態による設置現場における貯蔵タンクの施工の工程を示す断面図、図７は、設置完了後の貯蔵タンクの平面図である。設置現場では、貯蔵タンクの搬入時点で、基礎工事など貯蔵タンク設置に必要な現場工事は完成されており、そこに貯蔵タンクＴを設置する。以下、設置現場における貯蔵タンクの施工手段を説明する。

　図５は、第１実施形態の施工例である。

　図５（ａ）に示すように、設置現場には、コンクリートパイル４０上にコンクリート基礎４１が施工されており、このコンクリート基礎４１に多数の脚柱４２が突設されている。貯蔵タンクＴは上述のようにして設置現場に輸送されて来るものとする。

　図５（ｂ）に示すように、ジャッキ付き台車３６を脚柱４２間の空間に搬入させて、基礎版１０を脚柱４２上に移動させ、ジャッキを下降させることにより、基礎版１０を脚柱４２上に載置する。最後にジャッキ付き台車３６を図７における矢印８０方向に退去させることにより、図５（ｃ）に示すように、貯蔵タンクＴの設置が完了する。必要に応じて、貯蔵タンクＴの周囲に防液堤などを構築することも可能である。

　図６は、第２実施形態の施工例である。

　図６（ａ）に示すように、設置現場には、コンクリートパイル４０上にコンクリート基礎４１が施工されており、このコンクリート基礎４１に多数の鉄筋継手４３が突設されている。

　図６（ｂ－１）に示すように、ジャッキ付き台車３６を鉄筋継手４３間の空間の所定の位置まで搬入させて、基礎版１０の下面に鉄筋継手４４を接続し、コンクリート基礎４１の鉄筋継手４３と重ねあわせる。この際上下の昇降機能を持つ仮受け用の高圧ジャッキ６０を基礎の高さにセットしておくかまたはジャッキ付き台車３６をそのまま支保工の代わりとして使用することも可能である。鉄筋継手４３、４４廻りの残りの鉄筋を全て施工し、型枠で囲ってコンクリートを打設し、柱脚４６を形成する。

　次いで、脚柱４６が硬化した後、図６（ｃ）、図７に示すように、ジャッキ付き台車３６を退去させる。また、図６（ｂ－２）に示すように、高圧ジャッキ６０を使用した場合は、ジャッキを下ろして撤去する。

　図６（ｄ）に示すように、強度上、追加の柱脚が必要な場合は、ジャッキ付き台車の退去後に、図６（ｃ）に示す鉄筋５２、５３廻りに帯筋など残りの鉄筋を敷設し、新たな脚柱４７を形成することも可能である。

　図８は、貯蔵タンクの輸送、図９は、貯蔵タンクの施工にそれぞれクレーンを用いる第３実施形態を示す図である。
　図８（ａ）において、工場内において均しコンクリート７２上に鉄筋７０を施工し、図８（ｂ）に示すように鉄筋７０の箇所に基礎版１０を施工し、この基礎版１０上に直接タンク本体１を構築し、貯蔵タンクＴを完成する。そして、貯蔵タンクＴをクレーン７１で吊り上げ、ジャッキ付き台車３６に載置し、上記実施の形態と同様にして浮体４０に載せて設置現場に輸送する。このように、第３実施形態ではクレーン７１でジャッキ付き台車３６上に載置するので、第１、第２実施形態のようにジャッキ付き台車３６の退避用の空間３５は不要になり、脚柱１８の施工も不要となる。

　図９（ａ）に示すように、地盤改良を行った設置現場に、均しコンクリート７３を施工し、図９（ｂ）に示すように、上記実施形態のようにしてジャッキ付き台車３６で設置現場に貯蔵タンクＴを輸送する。図９（ｃ）に示すように、輸送されてきた貯蔵タンクＴをクレーン７１で持ち上げ、均しコンクリート７３にそのまま据付けする。このように、第３実施形態ではクレーン７１で均しコンクリート７３上に直接施工するので、第１、第２実施形態のようにジャッキ付き台車３３の退避用の空間は不要になり、脚柱４２の施工も不要となる。

　なお、上記実施の形態では、貯蔵タンクをジャッキ付き台車３６に直接載置した状態で浮体６３で輸送しているが、貯蔵タンクをジャッキ付き台車３６に載せた状態で浮体６３上まで輸送し、そのままで海上輸送するか、又は貯蔵タンクＴを受台（図示せず）等に載せてジャッキ付き台車を退避させて海上輸送することも可能である。

　以上述べたように、本発明の実施の形態の貯蔵タンクの施工装置によれば、基礎版１０とタンク本体１からなるモジュール化された貯蔵タンクＴを、ジャッキ付き台車３６に載せた状態で海上輸送して設置現場に移送し、設置現場にすでに施工されているコンクリート基礎４１上の脚柱４２に設置するので、工場でのタンク機械工事と平行作業で施工現場での土木作業工事が可能となり、土木工事の遅延の影響を受けずに、機械工事の着工が可能となる。これにより、施工現場の天候不順等による工事の遅延リスク分散させることができ、全体工期を短縮させることが可能となる。したがって、本実施の形態の貯蔵タンクの施工装置は、全世界で多様化するＬＮＧの需要に対応し、工期も短く、貯蔵タンクを現地に設置することが可能となる。

　以上、本発明を図面を用いて詳細に説明したが、これは本発明の一実施形態であり、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

　本発明の貯蔵タンクの施工装置は、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの極低温液体貯蔵タンク（例えばＡＰＩ６２５シングルコンテインメントタンク形式）に限定されず、石油貯蔵などの類似の平底円筒形式の貯蔵タンクの施工にも適用可能である。

１　タンク本体
２　側板部
３　屋根部
４　底板部
６　外槽側板
７　内槽側板
１０　基礎版
１８　脚柱
１９　コンクリート基礎
２０　アンカーストラップ
３６　ジャッキ付き台車
４１　コンクリート基礎
４２、４６　脚柱　
４３、４４　鉄筋継手
Ｔ　貯蔵タンク

Claims

　工場内で打設成形された基礎版上に、円筒形の外槽側板及び内槽側板、該外槽側板の上部に設けられた屋根部、該外槽側板及び内槽側板の下部に設けられた底板部、前記内槽側板と前記基礎版を繋ぐアンカーストラップをそれぞれ施工して構築された貯蔵タンクを備え、
　前記基礎版の下面をジャッキ付き台車で支えた状態で前記貯蔵タンクを設置現場に輸送する手段と、
　前記設置現場に施工されたコンクリート基礎上に突設された複数の脚柱の間の空間に前記貯蔵タンクを支えた状態で前記ジャッキ付き台車を搬入し、前記脚柱上に前記貯蔵タンクの基礎版を載置する手段と、
　前記基礎版を載置した後に前記ジャッキ付き台車を前記基礎版の外方に退去させる手段と
　を具備することを特徴とする貯蔵タンクの施工装置。
　工場内で打設成形された基礎版上に、円筒形の外槽側板及び内槽側板、該外槽側板の上部に設けられた屋根部、該外槽側板及び内槽側板の下部に設けられた底板部、前記内槽側板と前記基礎版を繋ぐアンカーストラップをそれぞれ施工して構築された貯蔵タンクを備え、
　前記基礎版の下面をジャッキ付き台車で支えた状態で前記貯蔵タンクを設置現場に輸送する手段と、
　前記設置現場に施工されたコンクリート基礎上に突設された複数の鉄筋継手の間の空間に前記貯蔵タンクを支えた状態で前記ジャッキ付き台車を搬入する手段と、
　前記ジャッキ付き台車のジャッキまたは高圧ジャッキを支保工として使用し、前記基礎版の下面に接続された鉄筋と前記コンクリート基礎の前記鉄筋継手部に残りの鉄筋を施工する手段と、
　前記鉄筋継手の周囲に型枠で囲ってコンクリートを打設して脚柱を形成する手段と、
　前記柱脚が必要強度を満たした後、前記ジャッキ付き台車または前記高圧ジャッキを前記基礎版の外方に退去させる手段と
　を具備することを特徴とする貯蔵タンクの施工装置。
　前記ジャッキ付き台車はＳＰＭＴであることを特徴とする請求項１又は２記載の貯蔵タンクの施工装置。