JPH0734711A - 薄肉金属製地中タンクの構築方法 - Google Patents
薄肉金属製地中タンクの構築方法Info
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- JPH0734711A JPH0734711A JP5200322A JP20032293A JPH0734711A JP H0734711 A JPH0734711 A JP H0734711A JP 5200322 A JP5200322 A JP 5200322A JP 20032293 A JP20032293 A JP 20032293A JP H0734711 A JPH0734711 A JP H0734711A
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- JP
- Japan
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- underground tank
- weight
- tank
- buoyancy
- hole
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
Landscapes
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 大深度掘削孔内に蓄熱用地中タンクを経済的
に構築する。 【構成】 大深度掘削孔内の孔壁保護液３中に薄肉金属
製の地中タンクの底蓋部６を浮かべ、多数段に分割され
た胴体ユニット７の接合と沈設を繰り返して地中タンク
を構築する。この工程において地中タンクの底蓋部に地
中タンクの浮力に対する地中タンクの自重および浮力調
整用水５との差の自重追加用重り８を配設し、胴体ユニ
ットの接合を地上の所定位置で行う。
に構築する。 【構成】 大深度掘削孔内の孔壁保護液３中に薄肉金属
製の地中タンクの底蓋部６を浮かべ、多数段に分割され
た胴体ユニット７の接合と沈設を繰り返して地中タンク
を構築する。この工程において地中タンクの底蓋部に地
中タンクの浮力に対する地中タンクの自重および浮力調
整用水５との差の自重追加用重り８を配設し、胴体ユニ
ットの接合を地上の所定位置で行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地中に掘削した大深度
竪孔内に温水や冷水等の蓄熱用の大規模な薄肉金属製地
中タンクを構築する方法に関するものである。
竪孔内に温水や冷水等の蓄熱用の大規模な薄肉金属製地
中タンクを構築する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地中タンクに温水や冷水等の液体を貯蔵
することは、地中の断熱効果を利用でき、高額な土地代
を節減できるため有効な手段であり、大深度にする程そ
の効果は大きくなる。また、地中タンクにすると、タン
ク内に貯蔵する液体の内圧と地下水の外圧とをバランス
させることができるため、タンク板厚を薄くできる効果
もある。
することは、地中の断熱効果を利用でき、高額な土地代
を節減できるため有効な手段であり、大深度にする程そ
の効果は大きくなる。また、地中タンクにすると、タン
ク内に貯蔵する液体の内圧と地下水の外圧とをバランス
させることができるため、タンク板厚を薄くできる効果
もある。
【０００３】特開昭６３−１４７０７０号公報に開示さ
れた地中タンクの構築方法では、孔壁保護液で孔壁を保
護しながら竪孔を掘削し、該竪孔内の孔壁保護液中に地
中タンクの底蓋部を浮かべ、該底蓋部に地中タンクの胴
体ユニットを接合し、所定長さの地中タンクが竪孔内に
沈設されるまで、所定個数の胴体ユニットを順次接合し
ていく。
れた地中タンクの構築方法では、孔壁保護液で孔壁を保
護しながら竪孔を掘削し、該竪孔内の孔壁保護液中に地
中タンクの底蓋部を浮かべ、該底蓋部に地中タンクの胴
体ユニットを接合し、所定長さの地中タンクが竪孔内に
沈設されるまで、所定個数の胴体ユニットを順次接合し
ていく。
【０００４】この施工の過程において、胴体ユニットの
接合が地上の所定位置で行えるように、孔壁保護液によ
る浮力を一部減殺して地中タンクの沈降量を調整するた
めの浮力調整液を構築途中の地中タンクに注入し、地中
タンクの全ての接合と沈設が終了した後、地中タンクの
外周面と竪孔の孔壁間との隙間にグラウト材を充填す
る。
接合が地上の所定位置で行えるように、孔壁保護液によ
る浮力を一部減殺して地中タンクの沈降量を調整するた
めの浮力調整液を構築途中の地中タンクに注入し、地中
タンクの全ての接合と沈設が終了した後、地中タンクの
外周面と竪孔の孔壁間との隙間にグラウト材を充填す
る。
【０００５】しかしながら、板厚を薄くした地中タンク
では、地中タンクの自重が相対的に小さいものとなるか
ら、沈設時に孔壁保護液より受ける地中タンクの浮力
が、地中タンクの自重と地中タンク内の浮力調整液の重
量とからなる総体重量より勝る場合、最上位の胴体ユニ
ットの接合箇所が作業性の良い地上の所定位置に来るま
で地中ユニットを沈降させるには、該浮力と総体重量の
差に相当する分が不足することになる。
では、地中タンクの自重が相対的に小さいものとなるか
ら、沈設時に孔壁保護液より受ける地中タンクの浮力
が、地中タンクの自重と地中タンク内の浮力調整液の重
量とからなる総体重量より勝る場合、最上位の胴体ユニ
ットの接合箇所が作業性の良い地上の所定位置に来るま
で地中ユニットを沈降させるには、該浮力と総体重量の
差に相当する分が不足することになる。
【０００６】この不足分の重量を補う方策としては、板
厚を増加させて地中タンクの自重を増大させる方法と、
比重の大きい液体を浮力調整液として使用する方法が考
えられた。前者の解決方法では、地中タンクの材料費、
加工費および胴体ユニット間の接合費などの費用が上昇
する一方、後者の解決方法では、水より比重の大きい液
体を使用する必要があるが、そのような液体は高価であ
ると共に使用後回収して処分する段階で大きな課題があ
る。いずれも地中タンクの築造費を増加させ、経済性が
損なわれる。
厚を増加させて地中タンクの自重を増大させる方法と、
比重の大きい液体を浮力調整液として使用する方法が考
えられた。前者の解決方法では、地中タンクの材料費、
加工費および胴体ユニット間の接合費などの費用が上昇
する一方、後者の解決方法では、水より比重の大きい液
体を使用する必要があるが、そのような液体は高価であ
ると共に使用後回収して処分する段階で大きな課題があ
る。いずれも地中タンクの築造費を増加させ、経済性が
損なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、浮力調整液として安価で処分が容易な水を用い、薄
肉化によって不足する地中タンクの自重を底蓋部に配設
した自重追加用重りで補うことにより、大規模地中タン
クを簡便かつ経済的に築造できる構築方法を提供するこ
とである。
は、浮力調整液として安価で処分が容易な水を用い、薄
肉化によって不足する地中タンクの自重を底蓋部に配設
した自重追加用重りで補うことにより、大規模地中タン
クを簡便かつ経済的に築造できる構築方法を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下、添付図面中の参照
符号を用いて説明すると、本発明の構築方法では、大深
度掘削孔２内の孔壁保護液３中に薄肉金属製の地中タン
ク１の底蓋部６を浮かべ、該底蓋部６に多数に分割され
た地中タンク１の胴体ユニット７を接合し、浮力調整液
５を注入して所定量沈設させ、以下、胴体ユニット７の
接合と沈設を繰り返し、全ての胴体ユニット７の接合と
沈設が完了した後、地中タンク１の外周面と掘削孔２の
孔壁間の隙間にグラウト材９を充填して、掘削孔２内に
所定長さの地中タンク１を構築する。
符号を用いて説明すると、本発明の構築方法では、大深
度掘削孔２内の孔壁保護液３中に薄肉金属製の地中タン
ク１の底蓋部６を浮かべ、該底蓋部６に多数に分割され
た地中タンク１の胴体ユニット７を接合し、浮力調整液
５を注入して所定量沈設させ、以下、胴体ユニット７の
接合と沈設を繰り返し、全ての胴体ユニット７の接合と
沈設が完了した後、地中タンク１の外周面と掘削孔２の
孔壁間の隙間にグラウト材９を充填して、掘削孔２内に
所定長さの地中タンク１を構築する。
【０００９】そして、特に本発明の構築方法では、浮力
調整液５として水を使用し、地中タンク１の自重と地中
タンク１内の浮力調整液５の重量とからなる総体重量
が、孔壁保護液３より受ける地中タンク１の浮力に対し
て不足する場合、該不足分を補うための自重追加用重り
８を地中タンク１の底蓋部６に配設して、胴体ユニット
７の接合箇所を地上の所定位置に設定する。
調整液５として水を使用し、地中タンク１の自重と地中
タンク１内の浮力調整液５の重量とからなる総体重量
が、孔壁保護液３より受ける地中タンク１の浮力に対し
て不足する場合、該不足分を補うための自重追加用重り
８を地中タンク１の底蓋部６に配設して、胴体ユニット
７の接合箇所を地上の所定位置に設定する。
【００１０】
【作用】地中タンク１の薄肉化によって地中タンク１の
自重は軽いものとなる一方、地中タンク１の大口径化に
よって地中タンク１がベントナイト液等の孔壁保護液３
から受ける浮力は大きくなる。この浮力を減殺させて地
中タンク１の沈降量を調整するために注入される浮力調
整液５は水であり、孔壁保護液３よりも比重が小さいた
め、地中タンク１の自重と浮力調整液５の重量とからな
る総体重量よりも浮力の方が勝ることになる。
自重は軽いものとなる一方、地中タンク１の大口径化に
よって地中タンク１がベントナイト液等の孔壁保護液３
から受ける浮力は大きくなる。この浮力を減殺させて地
中タンク１の沈降量を調整するために注入される浮力調
整液５は水であり、孔壁保護液３よりも比重が小さいた
め、地中タンク１の自重と浮力調整液５の重量とからな
る総体重量よりも浮力の方が勝ることになる。
【００１１】そこで、自重追加用重り８は、当該浮力に
対する総体重量の不足分を補うように必要量が算出さ
れ、地中タンク１の底蓋部６に配設される。これによっ
て最上位の胴体ユニット７の接合箇所は地上の所定位置
に置かれる。自重追加用重り８は底蓋部６を埋め尽くし
た場合には、地中タンク１の口径と長さに対応して所要
個数の胴体ユニット７に下方から順次配設される。
対する総体重量の不足分を補うように必要量が算出さ
れ、地中タンク１の底蓋部６に配設される。これによっ
て最上位の胴体ユニット７の接合箇所は地上の所定位置
に置かれる。自重追加用重り８は底蓋部６を埋め尽くし
た場合には、地中タンク１の口径と長さに対応して所要
個数の胴体ユニット７に下方から順次配設される。
【００１２】
【実施例】図１に示した本発明方法の一実施例の施工手
順では、まず最初にベントナイト液などの孔壁保護液３
で孔壁の崩壊を防ぎながら、深度数百ｍ級、口径約７〜
８ｍ級の大深度掘削孔２を地盤に掘削する（ａの過
程）。次に、口径５〜６ｍ級で板厚約１０mm程度の薄肉
金属製の地中タンク１の底蓋部６を、または底蓋部６に
最下位の胴体ユニット７ａを予め接合して置いたもの
を、掘削孔２内の孔壁保護液３に浮かべる（ｂの過
程）。浮かべた底蓋部６にコンクリートポンプ車等を使
用して、普通コンクリートまたは粗骨材に鉄鉱石を用い
た重量コンクリート等を所定の高さまで打設し硬化させ
て自重追加用重り８を配設する（ｃの過程）。
順では、まず最初にベントナイト液などの孔壁保護液３
で孔壁の崩壊を防ぎながら、深度数百ｍ級、口径約７〜
８ｍ級の大深度掘削孔２を地盤に掘削する（ａの過
程）。次に、口径５〜６ｍ級で板厚約１０mm程度の薄肉
金属製の地中タンク１の底蓋部６を、または底蓋部６に
最下位の胴体ユニット７ａを予め接合して置いたもの
を、掘削孔２内の孔壁保護液３に浮かべる（ｂの過
程）。浮かべた底蓋部６にコンクリートポンプ車等を使
用して、普通コンクリートまたは粗骨材に鉄鉱石を用い
た重量コンクリート等を所定の高さまで打設し硬化させ
て自重追加用重り８を配設する（ｃの過程）。
【００１３】続いて、この構築途中の地中タンク１の内
部に浮力調整液５として所定量の水を注入し、孔壁保護
液３による浮力と地中タンク１の自重及び自重追加用重
り８とをバランスさせながら、胴体ユニット７の接合作
業を行ない易い地上の所定位置まで沈設させる。以下同
様にして、所要個数の胴体ユニット７の接合と沈設を繰
り返すことにより地中タンク１を構築していく（ｄの過
程）。
部に浮力調整液５として所定量の水を注入し、孔壁保護
液３による浮力と地中タンク１の自重及び自重追加用重
り８とをバランスさせながら、胴体ユニット７の接合作
業を行ない易い地上の所定位置まで沈設させる。以下同
様にして、所要個数の胴体ユニット７の接合と沈設を繰
り返すことにより地中タンク１を構築していく（ｄの過
程）。
【００１４】これらの諸元は、例えば深度４００ｍ、内
径６ｍ級の地中タンクの板厚を９〜１５mmとした場合、
最終的には地中タンクに作用する浮力は１３，０００ｔ
となり、浮力調整液としての水は１１，０００ｔとな
り、自重追加用重りは９００ｔとなる。
径６ｍ級の地中タンクの板厚を９〜１５mmとした場合、
最終的には地中タンクに作用する浮力は１３，０００ｔ
となり、浮力調整液としての水は１１，０００ｔとな
り、自重追加用重りは９００ｔとなる。
【００１５】掘削孔２内への地中タンク１の沈設を完了
した後、地中タンク１と掘削孔２間にモルタル等のグラ
ウト材９を注入する。グラウト材９の充填は地中タンク
１に過大な充填圧力が作用しないように数段に分けて実
施する（ｅの過程）。なお、自重追加用重り８は胴体ユ
ニット７の接合段数を追加する毎に数回に分けて配設す
る。
した後、地中タンク１と掘削孔２間にモルタル等のグラ
ウト材９を注入する。グラウト材９の充填は地中タンク
１に過大な充填圧力が作用しないように数段に分けて実
施する（ｅの過程）。なお、自重追加用重り８は胴体ユ
ニット７の接合段数を追加する毎に数回に分けて配設す
る。
【００１６】また、自重追加用重り８はコンクリート打
設による配設の他に、図２に示すように中心に縦孔を有
するスラブや厚板１２等を、地中タンク１の底蓋部６に
立設したガイドポール１１に案内させて所要段数積み重
ねることによって配設してもよい。
設による配設の他に、図２に示すように中心に縦孔を有
するスラブや厚板１２等を、地中タンク１の底蓋部６に
立設したガイドポール１１に案内させて所要段数積み重
ねることによって配設してもよい。
【００１７】図３は本発明方法によって築造された地中
タンクの一適用例を示しており、地中タンク１には浮力
調整液５の水と置換して温水１６が貯蔵され、この温水
１６を供給配管１３を通じて熱交換器１４に送ることに
より、その熱エネルギーが冷暖房等に利用される。
タンクの一適用例を示しており、地中タンク１には浮力
調整液５の水と置換して温水１６が貯蔵され、この温水
１６を供給配管１３を通じて熱交換器１４に送ることに
より、その熱エネルギーが冷暖房等に利用される。
【００１８】
【発明の効果】本発明方法では、築造時において地中タ
ンク内部に注入した浮力調整液による内圧と地中タンク
外部に注入した孔壁保護液による外圧とをほぼバランス
させることができるので、地中タンクの板厚を非常に薄
くすることができ、この薄肉化によって、軽量化が図
れ、材料費を低く抑えることができ、また工費において
も胴体の溶接による接合時間を短縮できる他、ハンドリ
ング用の重機の必要能力を低くすることができる。
ンク内部に注入した浮力調整液による内圧と地中タンク
外部に注入した孔壁保護液による外圧とをほぼバランス
させることができるので、地中タンクの板厚を非常に薄
くすることができ、この薄肉化によって、軽量化が図
れ、材料費を低く抑えることができ、また工費において
も胴体の溶接による接合時間を短縮できる他、ハンドリ
ング用の重機の必要能力を低くすることができる。
【００１９】また、本発明方法では、浮力調整液として
水を用いるため、浮力調整液を安価かつ容易に入手で
き、地中タンク完成後に浮力調整液を温水や冷水と置換
する際、特別の再処理を必要としないため、経済的に有
利であり、環境汚染の問題も生じない。
水を用いるため、浮力調整液を安価かつ容易に入手で
き、地中タンク完成後に浮力調整液を温水や冷水と置換
する際、特別の再処理を必要としないため、経済的に有
利であり、環境汚染の問題も生じない。
【００２０】更にまた、本発明方法では、地中タンクの
自重と浮力調整液の重量とからなる総体重量が、孔壁保
護液より受ける地中タンクの浮力に対して不足する分を
補う自重追加用重りを、地中タンクの底蓋部に配設する
ことによって、胴体ユニットの接合箇所を地上の所定位
置に自由に設定できるため、胴体の接合作業が確実かつ
容易に行える。
自重と浮力調整液の重量とからなる総体重量が、孔壁保
護液より受ける地中タンクの浮力に対して不足する分を
補う自重追加用重りを、地中タンクの底蓋部に配設する
ことによって、胴体ユニットの接合箇所を地上の所定位
置に自由に設定できるため、胴体の接合作業が確実かつ
容易に行える。
【００２１】これらの結果、本発明方法によれば大規模
地中タンクを簡便かつ経済的に築造することができる。
地中タンクを簡便かつ経済的に築造することができる。
【図１】本発明方法の一実施例による薄肉金属製地中タ
ンクの施工手順を示す垂直断面図である。
ンクの施工手順を示す垂直断面図である。
【図２】本発明方法における自重追加用重りの別の配設
例を示す垂直断面図である。
例を示す垂直断面図である。
【図３】完成した地中タンクを蓄熱槽として運転してい
る適用例を示す垂直断面図である。
る適用例を示す垂直断面図である。
１ 薄肉金属製地中タンク ２ 掘削孔 ３ 保護液 ４ 地下水 ５ 浮力調整液 ６ 地中タンクの底蓋部 ７ 地中タンクの胴体ユニット ７ａ 最下段の緒伝いユニット ８ 自重追加用重り ９ グラウト材 １０ 接合面 １１ ガイドポール １２ 自重追加用重り １３ 供給配管 １４ 熱交換器 １６ 温水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｈ 7/18 Ｂ 9023−2Ｅ (71)出願人 000006655 新日本製鐵株式会社 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 (72)発明者 義若 秀彦 神奈川県相模原市西橋本５丁目９番１号 新日本製鐵株式会社相模原技術センター内 (72)発明者 長谷川 久 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 八田 敏行 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 加畑 長昭 神奈川県横浜市南区別所１丁目14番１号 日揮株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 大深度掘削孔２内の孔壁保護液３中に薄
肉金属製の地中タンク１の底蓋部６を浮かべ、該底蓋部
６に多数に分割された地中タンク１の胴体ユニット７を
接合し、浮力調整液５を注入して所定量沈設させ、以
下、胴体ユニット７の接合と沈設を繰り返し、全ての胴
体ユニット７の接合と沈設が完了した後、地中タンク１
の外周面と掘削孔２の孔壁間の隙間にグラウト材９を充
填して、掘削孔２内に所定長さの地中タンク１を構築す
る地中タンクの構築方法において、浮力調整液５として
水を使用し、地中タンク１の自重と地中タンク１内の浮
力調整液５の重量とからなる総体重量が、孔壁保護液３
より受ける地中タンク１の浮力に対して不足する場合、
該不足分を補うための自重追加用重り８を地中タンク１
の底蓋部６に配設して、胴体ユニット７の接合箇所を地
上の所定位置に設定することを特徴とする薄肉金属製地
中タンクの構築方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200322A JPH0734711A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 薄肉金属製地中タンクの構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200322A JPH0734711A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 薄肉金属製地中タンクの構築方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734711A true JPH0734711A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16422377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5200322A Pending JPH0734711A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 薄肉金属製地中タンクの構築方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734711A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8403316B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-03-26 | Art DUCHERER | Method and apparatus for assembling a workpiece |
| WO2015080353A1 (ko) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 한국지질자원연구원 | 고압 유체 저장조 및 시공방법 |
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-
1993
- 1993-07-20 JP JP5200322A patent/JPH0734711A/ja active Pending
Cited By (12)
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