JP6366184B2 - 円筒型タンクの構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、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、ジャッキアップ装置によって上昇した内槽側板の下側の空間に、次に取り付けるべき内槽側板を工事口から取り込み、取り込んだ内槽側板を所定の溶接位置までタンク周方向に搬送し、上昇した内槽側板の下側に次の内槽側板を溶接するようになっている。この内槽側板を搬送する手段として、例えば、タンク周方向にモノレールを設置し、このモノレールに内槽側板を搬送させる手段が考えられる。

しかしながら、モノレール等の搬送装置は、外槽の内側に沿ってレールを敷設しなければならない。外槽の内側では、内槽側板の溶接や保冷工事等が行われており、敷設したレールが作業の邪魔になる場合がある。特に、内槽側板の縦溶接の際には、内槽側板の下端まで溶接を行う必要があり、作業者は、例えば、敷設したレールの下を潜りしながら溶接作業をする場合がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、他の作業に影響を与えることなく、コンパクトな構成で内槽側板をタンク周方向に搬送することができる円筒型タンクの構築方法の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、外槽の内側において、ジャッキアップ装置による内槽側板の上昇と、前記上昇した内槽側板の下側への次の内槽側板の取り付けと、を交互に繰り返して内槽を組み立てる二重殻構造の円筒型タンクの構築方法であって、前記内槽側板を支持するローラーユニットをタンク周方向に沿って設ける工程と、前記内槽側板にエンドレス型ウインチを固定する工程と、前記エンドレス型ウインチが手繰るロープをタンク周方向に沿って設ける工程と、前記エンドレス型ウインチに前記ロープを手繰らせ、前記ローラーユニットに支持された前記内槽側板をタンク周方向に搬送する工程と、を有する、という手法を採用する。

また、本発明においては、前記エンドレス型ウインチは、伸縮可能な車輪付き脚部を備えており、前記内槽側板をタンク周方向に搬送する間、前記車輪付き脚部を縮め、前記エンドレス型ウインチを非接地状態とする工程を有する、という手法を採用する。

また、本発明においては、前記内槽側板の搬送後、前記車輪付き脚部を伸ばし、前記エンドレス型ウインチを接地状態とする工程と、前記接地状態とした前記エンドレス型ウインチの固定を解除し、搬送後の前記内槽側板から離間させる工程と、を有する、という手法を採用する。

本発明では、ローラーユニットに内槽側板を支持させ、内槽側板にエンドレス型ウインチを固定し、タンク周方向に沿って設けたロープを手繰らせて、内槽側板をタンク周方向に搬送する。ローラーユニットに内槽側板を支持させることで、内槽側板を搬送する際の摩擦力を低減できるため、内槽側板の牽引にコンパクトなエンドレス型ウインチを採用できる。エンドレス型ウインチは、ロープを手繰ってどこまででも移動でき、また、ロープはレールと比べ細く、設置も簡単であり、他の作業に影響を与えることは少ない。
したがって、本発明では、他の作業に影響を与えることなく、コンパクトな構成で内槽側板をタンク周方向に搬送することができる。

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エンドレス型ウインチの正面図である。 本発明の実施形態におけるエンドレス型ウインチによる内槽側板の搬送の様子を示す図である。 本発明の実施形態におけるエンドレス型ウインチの平面図である。 本発明の実施形態におけるエンドレス型ウインチの側面図である。

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。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。

このようにジャッキアップ装置１８を設置したら、図２に示すように、屋根架台７を除去し、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の構築方法における内槽側板９のタンク周方向への搬送作業について、図６〜図９を参照して説明する。

本手法では、先ず、図６に示すように、内槽側板９を支持するローラーユニット１００をタンク周方向に沿って設ける。ローラーユニット１００は、門型架台１０上において内槽側板９の下端部を支持する支持ローラー１０１を有する。支持ローラー１０１は、内槽側板９の下端部に形成された開先形状に応じた溝１０１ａを周面に有している。溝１０１ａは、内槽側板９の開先角度と同一角度のＶ字溝となっている。このため、ローラーユニット１００上において内槽側板９を転がしても、開先形状の潰れが発生することはない。

支持ローラー１０１の回転軸１０２は、軸受１０３によって回転自在に支持されている。回転軸１０２は、タンク周方向（図６において紙面奥行方向）に対して直交するタンク半径方向に延び、その両端部が軸受１０３に所定幅でスライド自在に支持される。軸受１０３は、回転軸１０２をタンク半径方向にスライド自在に支持することで、内槽側板９を円滑に搬送させる。すなわち、軸受１０３は、支持ローラー１０１にある程度の自由度を持たせることで、例えば、内槽側板９の溝１０１ａへの固い噛み込みを防止する。この軸受１０３は、梁部材１０４上に固定されている。梁部材１０４は、タンク周方向で隣り合う門型架台１０の間に架設される。

このローラーユニット１００に支持される内槽側板９には、ガイド部１１０を設置する。ガイド部１１０は、ジャッキアップによって上昇した内槽側板９を挟んで、その下側に溶接する内槽側板９の転倒を防止するためのものである。ガイド部１１０は、一対のガイド部材（第１のガイド部材１１１、第２のガイド部材１１２）によって形成されている。第１のガイド部材１１１、第２のガイド部材１１２は、ホースシュー１１３を介して内槽側板９の板面に取り付ける。ホースシュー１１３は、略コの字状の門型鋼材である。このホースシュー１１３を内槽側板９に溶接し、第１のガイド部材１１１、第２のガイド部材１１２を内槽側板９に固定する。

第１のガイド部材１１１は、内槽側板９の内向きの板面を転動するガイドローラー１１４を有する。ガイドローラー１１４は、上下方向に延びる回転軸１１５を有する。回転軸１１５は、第１のガイド部材１１１に回転自在に支持されている。第１のガイド部材１１１は、内槽側板９のキーナット５３よりも下方に設置する。キーナット５３は、隣り合う内槽側板９を溶接する際の肌合わせ用として予め溶接するものである。キーナット５３には、溶接の際に、隣り合う内槽側板９同士を位置決め固定する治具を取り付ける。

一方、第２のガイド部材１１２は、内槽側板９の外向きの板面を転動するガイドローラー１１６を有する。ガイドローラー１１６は、上下方向に延びる回転軸１１７を有する。回転軸１１７は、第２のガイド部材１１２に回転自在に支持されている。内槽側板９の外向きの板面には、キーナット５３が設けられていない。このため、第２のガイド部材１１２は、第１のガイド部材１１１よりも上方に延在させて設置する。すなわち、第２のガイド部材１１２のガイドローラー１１６は、キーナット５３と同等の高さにおいて転動することができる。

また、本手法では、内槽側板９にエンドレス型ウインチ１２０を固定する。エンドレス型ウインチ１２０は、ロープ１２１を巻き取ると巻き取った長さ分だけ該ロープ１２１を繰り出す巻取機であり、ロープ１２１の長さが許す限り際限無く巻き取りをすることができる。エンドレス型ウインチ１２０は、ロープ１２１を巻き取る本体部１２２と、内槽側板９に固定される固定部１２３と、本体部１２２の下部に設けられた脚部１２４（車輪付き脚部）と、本体部１２２を押し引きするための把持部１２５と、を有する。

本体部１２２は、図８に示すように、一対のシーブ１３１と、ロープ１２１を巻き取る巻ドラム１３２と、ロープ１２１の巻ドラム１３２に対する押付力を調節する一対の調節シーブ１３３と、巻ドラム１３２を回転させるモーター１３４と、を有する。モーター１３４によって巻ドラム１３２が回転すると、牽引側ではシーブ１３１を介してロープ１２１が巻き取られ、繰り出し側ではシーブ１３１を介してロープ１２１が繰り出される。一対の調節シーブ１３３は、変位自在に設けられており、当該変位によって巻ドラム１３２のロープ１２１に対する把持を確実にすることが可能となっている。

固定部１２３は、本体部１２２の側面から突出する固定板１４１と、固定板１４１に設けられた固定穴１４２と、固定板１４１の先端部に設けられたクッション材１４３と、固定板１４１の裏側に設けられたパンタグラフジャッキ１４４と、パンタグラフジャッキ１４４に設けられたゴム板１４５と、を有する。固定板１４１は、図６に示すように、内槽側板９の内向きの板面に固定される。固定板１４１は、例えば、内槽側板９に不図示の固定ピースを溶接し、固定穴１４２にボルト等の固定具を通して、内槽側板９に強固に固定する。また、パンタグラフジャッキ１４４を伸長させ、内槽側板９に押し当て、固定ピース、ボルト等の不図示の固定具を介して固定する。これにより、本体部１２２が内槽側板９に支持される。

脚部１２４は、接地部（下端部）に設けられた車輪１５１と、車輪１５１を備え伸縮自在なパンタグラフジャッキ１５２と、を有する。脚部１２４は、図９に示すように、車輪１５１及びパンタグラフジャッキ１５２を前後に備え、４点で接地可能な構成となっている。脚部１２４は、図６に示すように、タンク周方向で隣り合う門型架台１０の間に架設された板材５４の上を走行できる接地状態と、板材５４から離間する非接地状態とすることができる。把持部１２５は、接地状態のエンドレス型ウインチ１２０を押し動かすために本体部１２２に設けられている。

また、本手法では、エンドレス型ウインチ１２０が手繰るロープ１２１を、図７に示すように、タンク周方向に沿って設ける。ロープ１２１の両端は、タンク内の適切な箇所に括り付けて固定する。ロープ１２１は、内槽側板９の搬送経路Ｌよりも内側であって、内槽側板９を溶接等するための仮設足場の柱５２よりも外側に配置する。仮設足場の柱５２の間には、ポール５１が立てられており、ロープ１２１を仮設足場の柱５２に当たらないようにしている。ポール５１は、仮設足場の柱５２よりもタンク半径方向外側に配置されると共に、エンドレス型ウインチ１２０の搬送経路の外側に配置されている。

このように、本手法では、図６に示すローラーユニット１００に内槽側板９を支持させ、内槽側板９にエンドレス型ウインチ１２０を固定し、タンク周方向に沿って設けたロープ１２１を手繰らせて、内槽側板９をタンク周方向に搬送する。ローラーユニット１００に内槽側板９を支持させることで、内槽側板９を搬送する際の摩擦力を低減できるため、内槽側板９の牽引にコンパクトなエンドレス型ウインチ１２０を採用できる。エンドレス型ウインチ１２０は、ロープ１２１を手繰ってどこまででも移動でき、また、ロープ１２１はレールと比べ細く、設置も簡単であり、他の作業に影響を与えることは少ない。
したがって、本手法によれば、他の作業に影響を与えることなく、コンパクトな構成で内槽側板９をタンク周方向に搬送することができる。

また、エンドレス型ウインチ１２０は、伸縮可能な脚部１２４を備えており、内槽側板９をタンク周方向に搬送する間、脚部１２４を縮め、エンドレス型ウインチ１２０を非接地状態とする。この手法によれば、エンドレス型ウインチ１２０が浮いた状態となるため、地上の構造物との干渉を回避することができる。また、エンドレス型ウインチ１２０が浮いた状態となることで、脚部１２４と板材５４との摩擦力が無くなり、内槽側板９の搬送抵抗を低減できる。

また、本手法においては、内槽側板９の搬送後、脚部１２４を伸ばし、エンドレス型ウインチ１２０を接地状態とし、接地状態としたエンドレス型ウインチ１２０の固定を解除し、搬送後の内槽側板９から離間させる。脚部１２４を伸ばすことで、エンドレス型ウインチ１２０の固定を解除しても、エンドレス型ウインチ１２０の落下を防止できる。また、エンドレス型ウインチ１２０の固定を解除したら、把持部１２５を持って押すことで、簡単に移動させることができる。そして、エンドレス型ウインチ１２０は、次に工事口８から取り込まれた内槽側板９をタンク周方向に搬送するために、例えば一周して初期位置に戻され、次の内槽側板９に固定されることとなる。なお、エンドレス型ウインチ１２０を初期位置に戻す際には、巻ドラム１３２をフリーにする若しくは、ロープ１２１から外してもよい。

このように、上述の本実施形態によれば、ＰＣ壁２の内側において、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、を交互に繰り返して内槽３０を組み立てる二重殻構造の円筒型タンク５０の構築方法であって、内槽側板９を支持するローラーユニット１００をタンク周方向に沿って設ける工程と、内槽側板９にエンドレス型ウインチ１２０を固定する工程と、エンドレス型ウインチ１２０が手繰るロープ１２１をタンク周方向に沿って設ける工程と、エンドレス型ウインチ１２０にロープ１２１を手繰らせ、ローラーユニット１００に支持された内槽側板９をタンク周方向に搬送する工程と、を有する、という手法を採用することによって、他の作業に影響を与えることなく、コンパクトな構成で内槽側板９をタンク周方向に搬送することができる。

以上、図面を参照しながら本実施形態の好適な実施形態について説明したが、本実施形態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、本実施形態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
１８ ジャッキアップ装置
３０ 内槽
５０ 円筒型タンク
１００ ローラーユニット
１２０ エンドレス型ウインチ
１２１ ロープ
１２４ 脚部
１５１ 車輪
１５２ パンタグラフジャッキ

Claims (3)

1. 外槽の内側において、ジャッキアップ装置による内槽側板の上昇と、前記上昇した内槽側板の下側への次の内槽側板の取り付けと、を交互に繰り返して内槽を組み立てる二重殻構造の円筒型タンクの構築方法であって、
   前記内槽側板を支持するローラーユニットをタンク周方向に沿って設ける工程と、
   前記内槽側板にエンドレス型ウインチを固定する工程と、
   前記エンドレス型ウインチが手繰るロープをタンク周方向に沿って設ける工程と、
   前記エンドレス型ウインチに前記ロープを手繰らせ、前記ローラーユニットに支持された前記内槽側板をタンク周方向に搬送する工程と、を有する、ことを特徴とする円筒型タンクの構築方法。
2. 前記エンドレス型ウインチは、伸縮可能な車輪付き脚部を備えており、
   前記内槽側板をタンク周方向に搬送する間、前記車輪付き脚部を縮め、前記エンドレス型ウインチを非接地状態とする工程を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の円筒型タンクの構築方法。
3. 前記内槽側板の搬送後、前記車輪付き脚部を伸ばし、前記エンドレス型ウインチを接地状態とする工程と、
   前記接地状態とした前記エンドレス型ウインチの固定を解除し、搬送後の前記内槽側板から離間させる工程と、を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の円筒型タンクの構築方法。

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