特許 5940359 縦型タンクの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5940359

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】縦型タンクの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 7/06 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   E04H7/06 301C

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-100224(P2012-100224)

(22)【出願日】2012年4月25日

(65)【公開番号】特開2013-227776(P2013-227776A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2014年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000182937

【氏名又は名称】日鉄住金パイプライン＆エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100127155

【弁理士】

【氏名又は名称】来田 義弘

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(72)【発明者】

【氏名】山本 達也

(72)【発明者】

【氏名】柿木園 丈二

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０６２３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０７６３７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

胴部が円筒状とされた内槽及び外槽を有する縦型タンクの施工方法において、
前記内槽の胴部を構成する内槽側板と、前記外槽の胴部を構成する外槽側板とを同一の地組場で同心円状に配置して、前記内槽の胴部の１段分に相当する内槽側板リングと、前記外槽の胴部の１段分に相当する外槽側板リングを並行して組み立てることを特徴とする縦型タンクの施工方法。

【請求項2】

請求項１記載の縦型タンクの施工方法において、前記地組場で組み立てた前記内槽側板リングと前記外槽側板リングを基礎上にそれぞれ積み上げて前記内槽及び前記外槽の胴部を並行して構築する際、新設の前記内槽側板リングを既設の前記内槽側板リング上に載置して仮接合した後、直ちに新設の前記外槽側板リングを既設の前記外槽側板リング上に載置することを特徴とする縦型タンクの施工方法。

【請求項3】

請求項１記載の縦型タンクの施工方法において、前記地組場で組み立てた前記内槽側板リングと前記外槽側板リングを基礎上にそれぞれ積み上げて前記内槽及び前記外槽の胴部を並行して構築する際、新設の前記外槽側板リングを既設の前記外槽側板リング上に載置して仮接合した後、直ちに新設の前記内槽側板リングを既設の前記内槽側板リング上に載置することを特徴とする縦型タンクの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、胴部が円筒状とされた内槽及び外槽を有する地上式縦型タンクの施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＮＧ（液化天然ガス）等を貯蔵する地上式の縦型タンクは、ＬＮＧ等が貯蔵される内槽と、断熱性及び気密性を確保するための外槽とを備える円筒状の縦型タンクが一般的である。
従来、このような縦型タンクの建設工事において、円筒状の胴部を組み立てる作業では、胴部を構成する側板をクレーンで１枚ずつ吊り上げて１周分並べ、相互の側板を溶接により接合した後、その上段を同様に組み立てることが行われている。

【0003】

しかし、従来工法では、側板を一周分並べ且つ相互を溶接接合して胴部一段分を完成させた後でないと上段の組立作業へ移行することができないため、タンク胴部を完成させるのに多大な時間を要し、工期が長期化する。

【0004】

そこで、特許文献１では、タンク側板（胴部）を上下方向に分割した一段分に相当する側板リングを地上で製作し、リング状吊り下げ治具で該側板リングを吊り上げて基礎上に順次積み上げ、既設の側板リング上に新設の側板リングを積み上げるごとに両者を接合する作業を繰り返してタンク側板を完成させる工法が開示されている。そして、この工法によれば、工期の大幅な短縮が図れるだけでなく、最終的に完成されるタンク側板の精度を従来より大幅に向上させることができると特許文献１には記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−０６２３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載されているタンク側板の組立工法によって、二重殻構造からなる縦型タンクを施工する場合、吊り治具として利用するナックルプレートを地上でリング状に組み上げるまで、側板リングを組み上げることができないという問題がある。加えて、ナックルプレートを地上で組み上げる場所と、側板を地上で組み上げる場所がそれぞれ必要で、広い地組場が必要となる。また、この工法では、ナックルプレートと側板リングを同時に吊り上げる必要があるため、重機のサイズが大きくなってしまう問題がある。さらにまた、この工法では、外槽の側板をリング状に組み上げることはできない。

【0007】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来に比べて工期の短縮と施工精度の向上が図れることに加えて、作業人員の効率的な配置が可能となる縦型タンクの施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、胴部が円筒状とされた内槽及び外槽を有する縦型タンクの施工方法において、
前記内槽の胴部を構成する内槽側板と、前記外槽の胴部を構成する外槽側板とを同一の地組場で同心円状に配置して、前記内槽の胴部の１段分に相当する内槽側板リングと、前記外槽の胴部の１段分に相当する外槽側板リングを並行して組み立てることを特徴としている。

【0009】

本発明では、内槽側板と外槽側板とを同一の地組場（作業場）で同心円状に配置して、内槽側板リングと外槽側板リングを並行して組み立てることにより以下の効果が期待できる。
ａ．これまで順番に施工していた工程が一度に完了し、工期の短縮が可能となる。
ｂ．内槽側板リングと外槽側板リングの相互間隔を確認できる等、組立精度が上がり、品質が向上する。
ｃ．建設位置における内槽側板リング（外槽側板リング）の周溶接と、地組場における内槽側板リング（外槽側板リング）の組立を同時に行うことが可能となり、作業人員を効率的に配置できる。
ｄ．地組場所が少なくて済む。
ｅ．内槽側板用の足場と外槽側板用の足場を共用化することができる。
ｆ．内槽側板の溶接時に外槽側板が風除けとなる。

【0010】

また、本発明に係る縦型タンクの施工方法では、前記地組場で組み立てた前記内槽側板リングと前記外槽側板リングを基礎上にそれぞれ積み上げて前記内槽及び前記外槽の胴部を並行して構築する際、新設の前記内槽側板リングを既設の前記内槽側板リング上に載置して仮接合した後、直ちに新設の前記外槽側板リングを既設の前記外槽側板リング上に載置してもよいし、あるいは、新設の前記外槽側板リングを既設の前記外槽側板リング上に載置して仮接合した後、直ちに新設の前記内槽側板リングを既設の前記内槽側板リング上に載置してもよい。

【0011】

当該構成では、プレファブ化した内槽側板リングと外槽側板リングを同時期に積み上げることにより以下の効果が期待できる。
ａ．内槽側板リングの周溶接と外槽側板リングの周溶接を並行して行うことができる。
ｂ．内槽側板リングの溶接時に外槽側板リングが風除けとなる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る縦型タンクの施工方法では、内槽側板と外槽側板とを同一の地組場で同心円状に配置して、内槽側板リングと外槽側板リングを並行して組み立てるので、従来に比べて工期の短縮と施工精度の向上が図れるだけでなく、作業人員の効率的な配置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】地上式縦型タンクの左半分立面図と右半分立断面図である。

【図2】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一実施の形態に係る縦型タンクの施工方法の手順を説明するための模式図である。

【図3】（Ｅ）、（Ｆ）は、同縦型タンクの施工方法の手順を説明するための模式図である。

【図4】（Ｇ）〜（Ｉ）は、同縦型タンクの施工方法の手順を説明するための模式図である。

【図5】（Ｊ）〜（Ｍ）は、同縦型タンクの施工方法の手順を説明するための模式図である。

【図6】内槽側板リングと外槽側板リングを同一地組場で組み立てる際の状況を示した平面図である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）は、上下に配置された内槽側板リングを仮接合する方法を説明するための模式図である。

【図8】本実施の形態に係る縦型タンクの施工方法によって施工される縦型タンクの工程表である。

【図9】従来工法によって施工される縦型タンクの工程表である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。

【0015】

地上式の縦型タンク１０の模式図を図１に示す。図の左半分が縦型タンク１０の外観を示し、図の右半分が外槽１２を部分的に取り除いて縦型タンク１０の内部を示している。
縦型タンク１０は、ＬＮＧ等が貯蔵される内槽１１と、断熱性及び気密性を確保するための外槽１２とを備える二重殻構造とされている。

【0016】

内槽１１は、上部鏡部１３及び下部鏡部１４と、上部鏡部１３と下部鏡部１４とをつなぐ円筒状の胴部１５とから概略構成され、いわゆるカプセル形をしている。一方、内槽１１の外側に構築される外槽１２は、円筒状の胴部１６と、胴部１６の上端面を塞ぐドーム形の外槽屋根部１７と、胴部１６の下端面を塞ぐ皿状の外槽底部１８とから概略構成されている。
内槽１１の材質はステンレス鋼板、外槽１２の材質は炭素鋼板とされ、複数の鋼板の突き合わせ溶接によって形成されている。
外槽底部１８は、円筒状の外槽スカート１９を介して基礎２０上に固定されている。内槽１１は、内槽１１の下部鏡部１４を覆う円筒状の内槽スカート２１を介して外槽底部１８上に立設されている。

【0017】

内槽１１と外槽１２の間の空間には、ＬＮＧ等の受入と払出を行うための配管２７が配設されている。また、外部からの入熱を抑止するため、保冷材２８が内槽１１と外槽１２の間の空間に充填されている。保冷材２８には、真珠岩や黒曜石を熱して多孔質の粉体とした粉状パーライトが使用されている。
また、縦型タンク１０を冷却するための散水装置２９が外槽１２の外側に配設されている。

【0018】

次に、地上式の縦型タンク１０の施工手順について図２〜図５を用いて説明する。
（１）鉄筋コンクリート製の基礎２０を建設位置に形成した後、円筒状の外槽スカート１９を基礎２０上にアンカーボルト（図示省略）で固定する（図２（Ａ）参照）。
（２）皿状の外槽底部１８を外槽スカート１９上に構築し、外槽底部１８と外槽スカート１９とを溶接接合する（図２（Ｂ）参照）。

【0019】

（３）内槽スカート２１を構成する内槽側板２５と、外槽１２の胴部１６を構成する外槽側板２６とを同一の地組場で同心円状に配置し、１段目のスカートリング３１と１段目の外槽側板リング４１を並行して組み立てる。そして、内槽側板２５同士の縦向き溶接及び外槽側板２６同士の縦向き溶接をほぼ同時期に完了させる。
（４）１段目のスカートリング３１を吊り治具５０で吊り上げて外槽底部１８上に載置した後、直ちに１段目の外槽側板リング４１を吊り治具５０で吊り上げて外槽底部１８上に載置する（図２（Ｃ）参照）。そして、スカートリング３１の下端部と外槽側板リング４１の下端部をそれぞれ外槽底部１８に溶接接合する。

【0020】

（５）建設位置で（４）の作業をしている間に、地組場において、２段目のスカートリング３２と２段目の外槽側板リング４２を、（３）と同様の方法により組み立てる。
（６）２段目のスカートリング３２を吊り治具５０で吊り上げて１段目のスカートリング３１上に載置して仮接合した後、直ちに２段目の外槽側板リング４２を吊り治具５０で吊り上げて１段目の外槽側板リング４１上に載置して仮接合する（図２（Ｄ）参照）。そして、１段目のスカートリング３１の上端部と２段目のスカートリング３２の下端部の周溶接と、１段目の外槽側板リング４１の上端部と２段目の外槽側板リング４２の下端部の周溶接を並行して行う。

【0021】

（７）地組場において、架台５１を利用して下部鏡板３６をリング状に配置し、底面に下部鏡極板３７を取り付ける（図３（Ｅ）参照）。そして、接合部の溶接を行って下部鏡部１４を組み立てた後、下部鏡部１４の非破壊検査を実施する。
（８）下部鏡部１４を吊り治具５０で吊って内槽スカート２１内に下部鏡部１４を挿入する（図３（Ｆ）参照）。そして、下部鏡部１４の周縁部を２段目のスカートリング３２上に載置して、下部鏡部１４の周縁部と２段目のスカートリング３２の上端部とを溶接接合する。

【0022】

（９）建設位置で（８）の作業をしている間に、地組場において、胴部１５を構成する１段目の内槽側板リング３３と３段目の外槽側板リング４３を、（３）と同様の方法により組み立てる。
（１０）１段目の内槽側板リング３３を吊り治具５０で吊り上げて下部鏡部１４の周縁部上に載置して仮接合した後、直ちに３段目の外槽側板リング４３を吊り治具５０で吊り上げて２段目の外槽側板リング４２上に載置して仮接合する（図４（Ｇ）参照）。そして、１段目の内槽側板リング３３の下端部と下部鏡部１４の周縁部の周溶接と、３段目の外槽側板リング４３の下端部と２段目の外槽側板リング４２の上端部の周溶接を並行して行う。
（１１）以下、同様にして、２段目、３段目の内槽側板リング３４、３５及び４段目、５段面の外槽側板リング４４、４５の組立と積み上げを行う（図４（Ｈ）、（Ｉ）参照）。

【0023】

（１２）地組場において、上部鏡板３８をリング状に配置し、頂面に上部鏡極板３９を取り付ける（図５（Ｊ）参照）。そして、接合部の溶接を行って上部鏡部１３を組み立てた後、上部鏡部１３の非破壊検査を実施する。
（１３）上部鏡部１３を吊り治具５０で吊って上部鏡部１３の周縁部を３段目の内槽側板リング３５上に載置して仮接合した後、上部鏡部１３の周縁部と３段目の内槽側板リング３５の上端部とを溶接接合する（図５（Ｋ）参照）。

【0024】

（１４）地組場において、外槽側板２６をリング状に配置して、６段目の外槽側板リング４６を組み立て、外槽側板２６同士の縦向き溶接を行う（図５（Ｌ）参照）。そして、外槽屋根部１７を組み立てた後、６段目の外槽側板リング４６上に外槽屋根部１７を載置して、外槽屋根部１７の周縁部と６段目の外槽側板リング４６の上端部とを溶接接合する。
（１５）内槽１１と外槽１２の間の空間に配管２７を配設する。そして、６段目の外槽側板リング４６と外槽屋根部１７とを吊り治具５０で吊って、６段目の外槽側板リング４６を５段面の外槽側板リング４５上に載置して仮接合した後、６段目の外槽側板リング４６の下端部と５段目の外槽側板リング４５の上端部の周溶接を行う（図５（Ｍ）参照）。

【0025】

ここで、地組場において実施される内槽側板リング３０と外槽側板リング４０の組み立て作業について説明する。なお、以下では、内槽側板２５及び外槽側板２６が、それぞれ内槽側板リング３０及び外槽側板リング４０の１／４を構成する場合について説明するが、それに限定されるものではない。
図６に示すように、内槽側板リング３０を平面視して４分割した内槽側板２５と、外槽側板リング４０を平面視して４分割した外槽側板２６とを同一の地組場で同心円状に配置する。その際、外槽側板２６の内側（仮想円の中心側）に内槽側板２５を配置する。また、内槽側板２５の内側と外側に内槽側板２５に沿って足場５２を構築すると共に、外槽側板２６の外側に外槽側板２６に沿って足場５２を構築する。
このようにすることで、内槽側板リング３０と外槽側板リング４０の組立を並行作業で行うことができるだけでなく、内槽側板用の足場と外槽側板用の足場を共用化することができる。

【0026】

図７は、上下に配置された内槽側板リング３０を仮接合する方法を示したものである。
図７（Ａ）に示すように、内槽側板リング３０の内周面側の上端部及び下端部には、方形プレートからなる突起部材６０の一辺がＴ溶接されている。突起部材６０の中央部には、円錐状の楔（図示省略）を挿入するための孔６０ａが形成されている。
一方、内槽側板リング３０と内槽側板リング３０とを連結する連結部材６１は、短手方向に開口する矩形状の切欠部６３ａが長手方向両サイドに形成された帯状プレート６３と、帯状プレート６３に設けられ、各切欠部６３ａの開口を封止する一対の当接部６２とから構成されている。各当接部６２には、突起部材６０が挿入されるスリット６２ａが設けられている。

【0027】

図７（Ｂ）に示すように、連結部材６１の一方の当接部６２に設けられたスリット６２ａに、上段の内槽側板リング３０の下端部から突出する突起部材６０を挿入すると共に、連結部材６１の他方の当接部６２に設けられたスリット６２ａに、下段の内槽側板リング３０の上端部から突出する突起部材６０を挿入して、一対の当接部６２を内槽側板リング３０の内周面に当接させる。そして、各当接部６２から突出する突起部材６０の孔６０ａにそれぞれ楔を挿入することで、上下に配置された内槽側板リング３０が仮接合される。
なお、上下に配置された外槽側板リング４０を仮接合する方法も同様である。

【0028】

最後に、本実施の形態に係る縦型タンクの施工方法によって縦型タンクを施工する場合の工程表（実施例）を図８に、従来工法によって縦型タンクを施工する場合の工程表（比較例）を図９に示す。実施例では、内槽側板リング及び外槽側板リングの各作業間において空き時間が殆ど発生しないが、比較例では、先後する側板リング作業間で１０日程度の空き時間が発生する。その結果、実施例のほうが比較例に比べて工期が１ヶ月ほど短縮されることがわかる。なお、側板リングの段数が７段以上になれば、実施例と比較例の工期差はさらに広がる。

【0029】

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、内槽側板リングを外槽側板リングより先に積み上げているが、逆でもよい。また、上記実施の形態では、内槽側板リングと外槽側板リングを交互に積み上げているが、内槽側板リングと外槽側板リングを吊り治具で一緒に吊って内槽側板リングと外槽側板リングを同時に積み上げてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１０：縦型タンク、１１：内槽、１２：外槽、１３：上部鏡部、１４：下部鏡部、１５、１６：胴部、１７：外槽屋根部、１８：外槽底部、１９：外槽スカート、２０：基礎、２１：内槽スカート、２５：内槽側板、２６：外槽側板、２７：配管、２８：保冷材、２９：散水装置、３０、３３、３４、３５：内槽側板リング、３１、３２：スカートリング、３６：下部鏡板、３７：下部鏡極板、３８：上部鏡板、３９：上部鏡極板、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６：外槽側板リング、５０：吊り治具、５１：架台、５２：足場、６０：突起部材、６０ａ：孔、６１：連結部材、６２：当接部、６２ａ：スリット、６３：帯状プレート、６３ａ：切欠部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】