JPH1121926A - 高圧流体貯蔵用構造物及び高圧流体貯蔵用構造物の築造方法 - Google Patents

高圧流体貯蔵用構造物及び高圧流体貯蔵用構造物の築造方法

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JPH1121926A
JPH1121926A JP9182367A JP18236797A JPH1121926A JP H1121926 A JPH1121926 A JP H1121926A JP 9182367 A JP9182367 A JP 9182367A JP 18236797 A JP18236797 A JP 18236797A JP H1121926 A JPH1121926 A JP H1121926A
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JP
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pressure fluid
container
heavy
muddy water
pressure
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JP9182367A
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Hidetoshi Yoichi
英俊 世一
Masaki Tojo
正樹 東條
Yukio Yamashita
幸夫 山下
Masao Hayashi
正夫 林
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TONE CHIKA GIJUTSU KK
Tokai University
Obayashi Corp
Engineering Advancement Association of Japan
Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Toray Engineering Co Ltd
Sumitomo Construction Co Ltd
Hazama Ando Corp
Chuo Kaihatsu Corp
Original Assignee
TONE CHIKA GIJUTSU KK
Tokai University
Hazama Gumi Ltd
Obayashi Corp
Engineering Advancement Association of Japan
Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Toyo Construction Co Ltd
Sumitomo Construction Co Ltd
Chuo Kaihatsu Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Landscapes

  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】コストを大幅に低減可能な高圧流体貯蔵用構造
物及び高圧流体貯蔵用構造物の築造方法を提供する。 【解決手段】圧縮空気を貯蔵させる鉄筋コンクリート製
の耐圧容器10と、その外周に重泥水を貯留させる重泥
水容器20とを分割施工・現場打ちコンクリート方式に
よって既存の水没立坑1上にて築造した後、沈設する。
重泥水は耐圧容器10の外周にプレストレスを付与して
当該容器10の圧縮応力を補強する。重泥水の供給及び
排出は地上に達する重泥水管21を介して行い、その使
用量を最低減のものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は高圧流体貯蔵用構造
物及び高圧流体貯蔵用構造物の築造方法に関し、特に水
没立坑に沈設する主としてCAES(Compressed Air E
nergy Storage)タンク等の高圧流体貯蔵用容器を含む
構造物及びかような構造物を築造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、夜間電力の有効な利用形態として
CAESシステムが提案されており、このシステムは、
比較的安価な夜間電力によってコンプレッサを作動させ
て耐圧容器(CAESタンク)に圧縮空気を貯蔵すると
共に、この圧縮空気を昼間に放出してタービンを回すこ
とにより、昼間に高騰する電力需要を補う等するもので
ある。
【0003】また、コンクリートは経済性及び施工性等
に優れる構造材料であるにもかかわらず、引張強度が小
さいため、内圧を受ける上記耐圧容器の材料としては、
たとえ鉄筋を入れても不適当とされていたが、鉄筋コン
クリート製の耐圧容器の周囲に比重2.0程度の重泥水
を貯留して、耐圧容器に外側から重泥水圧によるプレス
トレスを導入すると、耐圧容器の周方向応力が圧縮応力
状態下におかれ、これによって鉄筋コンクリート製容器
がCAESタンクとして安全に使用可能となることが確
認・実証され、以上の技術が特開平7−189273号
公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CAE
Sタンクを設置するための立坑等を掘削するには甚だコ
ストが掛かり、また、立坑等に重泥水を満たすとなる
と、高価な重泥水を必要以上に用いねばならず、重泥水
の坑壁地山への逸泥等を防止するための対策を講じる必
要がある等、コストが更に高騰する等の問題が未解決で
ある。
【0005】従って、本発明の目的は主としてコストを
大幅に低減可能な高圧流体貯蔵用構造物及び高圧流体貯
蔵用構造物の築造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高圧流体貯
蔵用構造物は、水没立坑に設置する高圧流体を貯蔵する
ための構造物であって、前記高圧流体を収容させる鉄筋
コンクリート製の高圧流体用容器と、この高圧流体用容
器の外周にプレストレスを付与して当該高圧流体用容器
の圧縮応力を補強する重泥水を収容させる重泥水用容器
とを備えることを特徴とする。
【0007】ここで「水没立坑」には、既存のものと新
たに掘削したものとを含むが、前者、具体的には、閉山
した炭鉱等に存置され、坑壁地山の崩壊防止のために水
が満たされたものを利用することが望ましく、この場
合、新たに立坑を設ける場合に比べ、大幅に施工コスト
等を削減することができる。なお、前後者いずれの立孔
であっても、外水圧によって坑壁崩壊を防止する支保工
が不要になる等、経済的な施工となる。
【0008】高圧流体としては、圧縮空気の他、LP
G、LNG等が含まれる。
【0009】重泥水は天然粘土及びバライト(天然重晶
石の粉末;比重4.2〜4.4)を主成分として、これ
に増粘剤及び分散剤等を添加して、比重2.0程度にな
るよう配分したものであり、材料分離が少なく、流動体
(液体)としての長期安定性に優れ、鉄板への腐食の影
響が少ない等の特徴がある。かような重泥水によって高
圧流体用容器の外周へプレストレスを導入することによ
り、高圧流体用容器を外圧の卓越した圧縮応力状態下に
おいて、コンクリート構造体としての高圧流体用容器を
安全に設計することができる。
【0010】また、重泥水を専用の容器に収容すること
により、重泥水の増減が容易となって、その使用量を必
要最低限に抑えるこができ、また、立孔孔壁に逸泥防止
対策を講じる必要もなくなる。立坑孔壁への重泥水の逸
泥防止手段として重泥水容器の代わりに高圧流体容器に
可とう性シートを設置し、シートと高圧流体容器の間に
重泥水を入れて、そのシートが立坑孔壁に密着するよう
にすることも可能である。しかし、この方法ではシート
の破損の危険性が大きく、重泥水の使用量も多量にな
る。
【0011】本発明に係る高圧流体貯蔵用構造物の築造
方法は、以上の構造物を築造する方法であって、請求項
1に記載した高圧流体貯蔵用構造物を築造する方法であ
って、前記高圧流体用容器及び前記重泥水用容器を下方
から上方への所定分割部位毎の前記水没立坑上における
分割施工とし、前記高圧流体用容器の各分割施工を打ち
っぱなしの内型枠及び外型枠間への気中における現場打
ちコンクリートとすることを特徴とする。
【0012】即ち、各分割部位分の内外型枠、重泥水用
容器用枠材、鉄筋かご等を工場にて作製し、現場にて建
込み及びコンクリート打設を繰り返しながら高圧流体用
構造物及び重泥水用容器を施工した後、水没立坑に沈設
するものである。
【0013】本発明ではまた、前記内型枠又は前記外型
枠の少なくとも一方に前記高圧流体用容器の気密性を担
持させることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0015】図1は、深度200m程度の既存の水没立
坑1に沈設した高圧流体貯蔵用構造物の断面を便宜的に
示す説明図であり、当該構造物は、高圧流体用容器とし
ての、圧縮空気を貯蔵させる鉄筋コンクリート製の耐圧
容器(CASEタンク)10と、この耐圧容器10の外
周に重泥水(比重2.0)を貯留させる鋼板製の重泥水
容器20とを備える。重泥水は、耐圧容器10の外周に
プレストレスを付与して、耐圧容器10の周方向応力を
圧縮応力状態下におき、もって耐圧容器10に発生する
圧縮応力を補強する。なお、表1に重泥水配合表を示
す。
【0016】
【表1】
【0017】耐圧容器10の内周面及び外周面には、後
述するコンクリート打設時に打ちっぱなしの捨て型枠と
して容器本体に利用した鋼板製の内型枠11及び外型枠
12が備わり、内型枠11を気密構造とすることによ
り、耐圧容器10からの気体の漏洩が確実に防止される
ようにした。
【0018】耐圧容器10には、地上のコンプレッサ2
と連通する送気管13が接続され、この送気管13を介
して、1日1サイクルのCASE運転、即ち、耐圧容器
10に対する圧縮空気の受け払いが行われる。耐圧容器
10にはまた、地上の圧力補償用水タンク3と連通し、
容器10内の圧縮空気の貯蔵量に応じて圧力補償水を送
排出するための送水管14と、容器10の内圧や応力度
等を計測するための計測用配管15とが接続される。な
お、参照番号4は安全弁を、5はバルブを、6,7は伸
縮継手をそれぞれ表す。
【0019】重泥水容器20の頂部には、上端が地上に
達する重泥水管21が接続され、この重泥水管21を介
して重泥水の供給及び排出が行われる。
【0020】以上の耐圧容器10及び重泥水容器20は
直径5m、全長25m程度のものであり、これらの築造
に当たっては、上下方向に一例として最下方部位の第1
ロットから最上方部位の第7ロットまでの7分割とし、
以下に述べるような分割施工及び現場打ちコンクリート
方式を採用した。なお、各ロット分の内型枠、外型枠、
鉄筋かご及び重泥水容器となる枠材(以下「重泥水型
枠」)は、事前に工場にて製作される。
【0021】第1ロットの施工(図2参照) まず、第1ロット分の内型枠11a、外型枠12a、鉄
筋かご及び重泥水型枠20aを水没立坑1上にてトラッ
ククレーンによって建て込み、内外型枠11a、12a
間にポンプ車によって第1ロット分のコンクリート10
aを気中打設した。なお、内外型枠11a,12a及び
重泥水型枠20aには底蓋がそれぞれ一体に備わる。ま
た、仮受けは重泥水型枠20aの外周面に付設した吊り
・受け共用のブラケット31を、立坑坑口に設置したH
鋼架台32に載置して行った(以下、同じ)。
【0022】第2ロットの施工(図3及び図4参照) 次に、内外型枠11a、12aの上方に第2ロット分の
内外型枠11b、12bを順次突き合わせて溶接により
接合した後、第2ロット分のコンクリート10bを打設
し、次いで、重泥水型枠20a上に第2ロット分の重泥
水型枠20bを突合せ溶接した。なお、内外型枠は薄肉
であるため、それぞれ裏当て材を事前に溶接し、この裏
当て材と共に上記突合せ溶接を行った。また、各々の吊
りワイヤの取外しは、高さ4m程度の仮設足場53を利
用して行った。
【0023】第3ロット〜第6ロットの施工(図5参
照) 第2ロットの施工に準じて第3〜6ロットを施工した。
また、第2ロット〜第6ロット対応分の送水管14a、
14b〜14fも振れ止め54にて固定しながら順次継
ぎ足した。
【0024】第7ロットの施工(図6参照) 送気管13、計測用配管15及び第7ロット対応分の送
水管14gを取り付け、内型枠11f(図5参照)に第
7ロット分の内型枠11gを接合後、内型枠11の上方
を内上蓋11’によって閉合し、次いで、上記各管1
3、15、14gと内上蓋11’との隙間を溶接により
シールした。
【0025】次に、外型枠12f(図5参照)に第7ロ
ット分の外側枠12gを接合後、第7ロット分のコンク
リート10gを打設し、次いで、外型枠12の上方を外
上蓋12’によって閉合し、上記各管13、15、14
gと外上蓋12’との隙間を溶接によりシールし、更
に、セメントミルク注入口55からコンクリート上面と
外上蓋12’との隙間にセメントミルクを注入・充填し
た。
【0026】その後、重泥水型枠20f(図5参照)に
第7ロット分の重泥水型枠20gを接合後、重泥水管2
1の一部を一体に有する上蓋20’を、上記各管13、
15、14gを貫通させて取り付け、各管13、14
g,15の貫通部分を溶接によってシールした。
【0027】なお、内外型枠11,12等のコンクリー
ト打設面には、鋼板によるコンクリート表面拘束の影響
を除去するため型枠剥離剤を塗布し、また、コンクリー
トには早強且つ流動性のよいものを選定し、打設後、バ
イブレータによって入念に締め固めを行った。
【0028】また、特に内型枠11及び内上蓋11’の
継目のシール溶接等を確実に行うことによって、既述し
た気密構造を付与した。
【0029】以上の工程を終えた後、吊り治具60によ
って吊り鋼棒61を介して構造物(耐圧容器10及び重
泥水容器20)を懸吊しながら約10m毎に水没立坑1
を順次降下させて深度200mまで沈設を行う。この
際、送気管13、送水管14、計測用配管15及び重泥
水管21を座屈防止及び振れ止めを図りながら継ぎ足す
と共に、吊り鋼棒61も定着ナット及びカップラーを介
在しながら継ぎ足す。なお、構造物が構造上回転し易い
ため、吊り材としてワイヤを用いずに高強度のPC鋼棒
(61)を用いることとした。また、構造物が立坑坑壁
と接触するおそれがあるため、重泥水容器20の外周面
にゴム製の防弦材22(図1参照)を付設した。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る高圧流
体用構造物及び高圧流体用構造物の築造方法では、高圧
流体用容器の外周に重泥水を貯留する重泥水専用の容器
を設けたことにより、重泥水を立坑に直接貯留する場合
に比べ、その使用量を必要最低限に抑えることができ、
また、重泥水の坑壁地山への逸泥防止対策を講じる必要
もなく、その分コストを低減することができ、更に、既
存の水没立坑を利用すれば、施工コストを一層低減する
ことができる。更にまた、重泥水用容器内の重泥水の水
位を調整することが可能であり、高圧流体用容器への圧
縮応力負荷の強さを容易に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高圧流体貯蔵用構造物の断面を便
宜的に示す説明図である。
【図2】第1ロットを施工した状態を示す説明図であ
る。
【図3】第1ロットに第2ロット分の内型枠を突き合わ
せる状態を示す説明図である。
【図4】第2ロットを施工した状態を示す説明図であ
る。
【図5】第6ロットを施工した状態を示す説明図であ
る。
【図6】耐圧容器及び重泥水容器を沈設する状態を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 水没立坑 2 コンプレッサ 3 圧力補償水タンク 10 耐圧容器(CASEタンク) 11,11a,11b,11f,11g 内型枠 11’ 内上蓋 13 送気管 12,12a,12b,12f,12g 外型枠 14,14a,14b,14f,14g 送水管 15 計測用配管 20 重泥水容器 20’ 上蓋 21 重泥水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591052239 財団法人エンジニアリング振興協会 東京都港区西新橋1丁目4番6号 CYD ビル (71)出願人 000125369 学校法人東海大学 東京都渋谷区富ヶ谷2丁目28番4号 (71)出願人 000222668 東洋建設株式会社 大阪府大阪市中央区高麗橋4丁目1番1号 (71)出願人 000183325 住友建設株式会社 東京都新宿区荒木町13番地の4 (71)出願人 391058657 利根地下技術株式会社 東京都大田区南蒲田2丁目16番2号 (71)出願人 000210908 中央開発株式会社 東京都新宿区西早稲田3丁目13番5号 (72)発明者 世一 英俊 東京都港区北青山2−5−8 株式会社間 組内 (72)発明者 東條 正樹 横浜市西区みなとみらい3−3−1 三菱 化工機株式会社内 (72)発明者 山下 幸夫 東京都清瀬市下清戸4丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内 (72)発明者 林 正夫 千葉県我孫子市若松131−7番地

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水没立坑に設置する高圧流体を貯蔵する
    ための構造物であって、前記高圧流体を収容させる鉄筋
    コンクリート製の高圧流体用容器と、この高圧流体用容
    器の外周にプレストレスを付与して当該高圧流体用容器
    の圧縮応力を補強する重泥水を収容させる重泥水用容器
    とを備えることを特徴とする高圧流体貯蔵用構造物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した高圧流体貯蔵用構造
    物を築造する方法であって、前記高圧流体用容器及び前
    記重泥水用容器を下方から上方への所定分割部位毎の前
    記水没立坑上における分割施工とし、前記高圧流体用容
    器の各分割施工を打ちっぱなしの内型枠及び外型枠間へ
    の気中における現場打ちコンクリートとすることを特徴
    とする高圧流体貯蔵用構造物の築造方法。
  3. 【請求項3】 前記内型枠又は前記外型枠の少なくとも
    一方に前記高圧流体用容器の気密性を担持させる請求項
    2に記載の高圧流体貯蔵用構造物の築造方法。
JP9182367A 1997-07-08 1997-07-08 高圧流体貯蔵用構造物及び高圧流体貯蔵用構造物の築造方法 Pending JPH1121926A (ja)

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