JPH07110669B2 - 液体貯蔵構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海水と比重差のある真水その他の液体を貯蔵
する液体貯蔵構造物に関する。

〔従来の技術〕

近年、水需要が増加し、都市部などでは雨水等を貯蔵
し、これらをトイレ用水、植木用・噴水・人工滝などの
環境用水、火災等の非常用水として使用している所に多
く、かかる用水の貯蔵手段として、例えば側板、底板、
屋根で周囲を完全に隔離した鋼製あるいは鉄筋コンクリ
ート製の地上タンクを設置したり、鉄筋コンクリート製
の函体等を地盤に設置あるいは埋設している。

また、ウォーターフロント（水際地域）、沖合人工島、
海上空港等、前記のように地上や地下のタンクを設置す
ることが困難な所では、用水を確保する手段としては、
船舶による運搬、水道管等給水施設の利用にたよってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

用水確保の手段として、地上タンクに用水を貯蔵する方
法では、貯蔵する液体の作用荷重を、また、地下のタン
クに貯蔵する方法では、貯蔵する液体が空の状態での土
圧、水圧の作用荷重をそれぞれ考慮してタンク等の構造
物を製作する必要があり、その結果、構造躯体の断面が
大きいものとなって建設コストが大きくなる欠点があ
る。

また、ウォーターフロント等の地域において、船舶によ
る運搬で用水を確保する方法では係留施設の確保と貯水
施設とを別途要し、給水施設による方法では給水設備が
増大して、それぞれコストアップの原因となるおそれが
ある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、液体の量
が変化しても常に海水の貯蔵する液体とを確実に分離で
き、土圧の作用荷重のみを考慮すればよく液体を貯蔵す
る構造物の躯体の断面を小さくできる他、底板をなくせ
ることから、建設コストの低減化を図ることができ、ま
た、ウォーターフロント、沖合人工島等の地域において
も簡単に設置できる液体貯蔵構造物を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するため、浮力により上下動自
在な分離膜を介して海水と、海水と比重差のある液体と
を上下２層に形成して土留構造物内に収納し、海水収納
部分を海中と連通させた液体貯蔵構造物において、前記
分離膜は可撓性シートであり、土留構造物内に支柱を複
数本適宜間隔で立設し、この支柱に前記可撓性シートを
貫通させ、前記可撓性シートの貫通部である支柱との接
触部にシール部材を設けたこと、または、前記分離膜は
貯蔵する液体と海水との中間の比重を有する液体膜であ
ることを要旨とするものである。

〔作用〕

請求項１記載の本発明によれば、海水と、海水と比重差
のある液体とを分離膜を介して上下２層に形成して土留
構造物内に収納したので、貯蔵する海水と比重差のある
液体の量が多くなったり、あるいは少なくなったりする
にしたがい、該液体の容積、比重によりこれとバランス
する量の海水が構造物内に自然に流入したり、構造物外
に自然に流出したりする。その結果、構造物内の水位を
外部の海の水位と常にほぼ等しく保持でき、土留構造物
への水圧による作用荷重を常にほぼ均等なものとするこ
とができる。また、海水の流出、流入に際し、分離膜も
海水及び液体の量の変化に応じてこれに追従して上下動
するので、海水と液体とが混ざり合うことはない。

しかも、支柱をガイドとして可撓性シートの上下動を行
うようにしているので、可撓性シートの底部の水平部分
を、ほぼ水平状態を保持したままで上下動させることが
できる。また、可撓性シートの支柱への貫通部である支
柱との接触部にはシール部材を設けているので、海底か
ら垂直に立設されている支柱に対して可撓性シートが斜
めの状態で移動してもこれに追従でき、かつ、この接触
部分での海水と液体との混合を防止できる。

なお、必要に応じて支柱を支持体として土留構造物の上
面開口部分にコンクリートスラブを構築し、この地表部
をスポーツ施設や公園等として利用することも可能であ
る。

請求項２記載の本発明によれば、分離膜は貯蔵する液体
と海水との中間の比重を有する液体膜であるから、海水
の流出、流入により貯蔵する液体に乱れが生じても海水
とこの液体との間に浮いた状態で層をなして液体膜が常
に介在しているので、海水と液体とが混ざり合うことは
ない。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の液体貯蔵構造物の第１実施例を示す説
明図で、図中１は底板を設けずに下面を開放した土留構
造物を示し、陸地に接して海中に設置したもので、強度
的には主として土圧のみの作用荷重に耐えられるように
形成してある。

この土留構造物１の内部に、海水と、海水と比重差のあ
る液体、例えば海水よりも比重の小さい液体である真水
等とを隔離するための分離膜として可撓性シート２を張
設する。

該可撓性シート２は海水、その他の液体が透過しない材
質のものを用い、大きさは土留構造物１の内法寸法より
も充分に大きなものとして、端部を土留構造物１の上端
縁に緊結具３を用いて固定し、底部を該土留構造物１内
のほぼ半分の高さの所に位置させてたるませるようにし
て設ける。

このようにして土留構造物１内を可撓性シート２で上下
２つの空間に仕切り、下方の空間Ａに海水４を収め、上
方の空間Ｂに海水と比重差のある液体、例えば海水より
も比重の小さい液体である真水を貯蔵し、液体５と海水
４とを可撓性シート２を介して上下２層に分離し、海水
４の上方に可撓性シート２を介して液体５を浮いた状態
にして土留構造物１内に貯蔵する。

そして、海水を収納した下方の空間Ａに、海中に一端を
開口した連通管６の他端を開口して、空間Ａ内の海水４
と海中とを連通する。

なお、土留構造物１を設置した地盤が砂質土で透水係数
が大きい場合は、連通管６は必ずしも設ける必要はな
い。また、必要に応じて連通管６にポンプを設けること
もできる。

図中７は、液体５を貯蔵する上方の空間Ｂに開口す液体
５の揚水設備、８は液体５の受入設備を示す。

また、本実施例では、土留構造物１内に支柱９を複数
本、適宜間隔で立設し、この支柱９に可撓性シート２を
貫通させ支柱９をガイドとして可撓性シート２の上下動
を行うようにする。

なお、可撓性シート２の支柱９への貫通部である支柱９
との接触部にはシール部材10を設けておく。このシール
部材10は、海底から垂直に立設されている支柱９に対し
て可撓性シート２が斜めの状態で移動してもこれに追従
でき、かつ、この接触部分での海水４と液体５との混合
を防止できるよう、耐水性、耐海水性、弾力性及び伸縮
性等を有する材質のものとする。

また、必要に応じて支柱９を支持体として土留構造物１
の上面開口部分にコンクリートスラブ11を構築し、この
地表部をスポーツ施設や公園等として利用することも可
能である。

次に、作用について説明する。

受入設備８により、土留構造物１内に液体５を流入し空
間Ｂ内に貯蔵される液体５の量が増加すると、液体５に
より可撓性シート２が押し下げられ、これにバランスす
る分だけの海水４が下方の空間Ａ内から連通管６を介し
てあるいは開放されている底部から海中へと自然流出す
る。

また、これとは反対に、液体５を揚水設備７により土留
構造物１内から汲出して液体５の量が少なくなると、前
記と同様にしてこれにバランスする量の海水４が連通管
６を介してあるいは開放されている底部を介して海中か
ら下方の空間Ａ内へと自然流入し、これに追従して可撓
性シート２は押上げられる。

このようにして空間Ｂ内に貯蔵してある液体５の量が変
化しても、これにバランスする分だけの海水が自然流入
流出により下方の空間Ｂ内に常に存することとなり、そ
の結果、土留構造物１内の水位を常にほぼ均一に保持で
き、しかも、かかる水位調整は海水４を用いてこれを行
うことで、土留構造物１外の水位、すなわち海の水位と
もほぼバランスを保持することができる。

また、支柱９をガイドとして可撓性シート２の上下動を
行うようにしているので、この可撓性シート２の底部の
水平部分を、ほぼ水平状態を保持したままで上下動させ
ることができる。

さらに、可撓性シート２の支柱９への貫通部である支柱
９との接触部にはシール部材10を設けてあるので、海底
から垂直に立設されている支柱９に対して可撓性シート
２が斜めの状態で移動してもこれに追従でき、かつ、こ
の接触部分での海水４と液体５との混合を防止できる。

第２図は第２実施例を示すもので、分離膜として前記可
撓性シート２に代えて液体膜12を用いるものである。こ
の液体膜12は、貯蔵する液体５と海水４との中間の比重
を有する液体、例えば比重1.04〜1.00の石油系半製品と
し、液体５及び海水４中への溶け込みが生じるおそれが
なく、海水４の流入、流出により水に乱れが生じても海
水４と液体５との間に浮いた状態で層をなして介在し両
者を分離できる特質を有するものとする。

この場合も液体５の量の増減により、海水４が自然に流
入、流出すると、これに追従して液体５、海水４間に浮
いた状態で常に位置して上下動し両者を分離する。

さらに第３実施例として第３図に示すように、土留法面
13から土留構造物１内へ海水が漏水するおそれのある場
合には、下端に重錘14を取付けた可撓性シート15を土留
構造物１の内壁面にそって張設し、この可撓性シート15
の内側に液体膜12を設けるようにしてもよい。

このようにすれば、土留法面13から漏水が生じても、浸
入した海水は下方の空間Ａ内に流入するから、海水４が
貯蔵してある液体５中に流入することはない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の液体貯蔵構造物は、構造物内
に貯蔵する液体の量が増減しても、該構造物内に配設し
てある分離膜により液体とは分離された状態で収納した
海水の量がこれにバランスして比重差により増減するの
で、構造物内の水位を常にほぼ一定に保持でき、しかも
海中と連通する海水を用いて構造物内の水位調整を行う
ようにしたので、構造物内の水位は構造物外の水位、す
なわち海の水位とほぼ等しく保持され、その結果、土留
構造物の構造躯体は主として土圧のみの作用荷重を考慮
すればよいものとなり躯体の断面を小さくできる他、底
板をなくすことができ、建設コストの低減化を図れる。

また、大規模なタンクの設置がむずかしいウォーターフ
ロント等の地域においても簡単に設置でき、かかる地域
での用水確保に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体貯蔵構造物の第１実施例を示す説
明図、第２図は同上第２実施例を示す説明図、第３図は
同上第３実施例を示す説明図である。 １……土留構造物、２……可撓性シート ３……緊結具、４……海水 ５……液体、６……連通管 ７……揚水設備、８……受入設備 ９……支柱、10……シール部材 11……コンクリートスラブ、12……液体膜 13……土留法面、14……重錘 15……可撓性シート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浮力により上下動自在な分離膜を介して海
   水と、海水と比重差のある液体とを上下２層に形成して
   土留構造物内に収納し、海水収納部分を海中と連通させ
   た液体貯蔵構造物において、前記分離膜は可撓性シート
   であり、土留構造物内に支柱を複数本適宜間隔で立設
   し、この支柱に前記可撓性シートを貫通させ、前記可撓
   性シートの貫通部である支柱との接触部にシール部材を
   設けたことを特徴とする液体貯蔵構造物。
2. 【請求項２】浮力により上下動自在な分離膜を介して海
   水と、海水と比重差のある液体とを上下２層に形成して
   土留構造物内に収納し、海水収納部分を海中と連通させ
   た液体貯蔵構造物において、前記分離膜は貯蔵する液体
   と海水との中間の比重を有する液体膜であることを特徴
   とする液体貯蔵構造物。