特開 2024-131658 球形二重殻タンクの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131658

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】球形二重殻タンクの施工方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 88/04 20060101AFI20240920BHJP

   F17C 13/08 20060101ALI20240920BHJP

   E04H 7/14 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

B65D88/04 B

F17C13/08 302A

E04H7/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042064

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】門田 高明

(72)【発明者】

【氏名】松村 健彦

(72)【発明者】

【氏名】中井 翔一

【テーマコード（参考）】

3E170

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E170AA04

3E170AB29

3E170JA01

3E170JA05

3E170NA04

3E170NA10

3E172AA03

3E172AA06

3E172AB01

3E172AB04

3E172AB05

3E172AB11

3E172AB15

3E172BA06

3E172BB06

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD05

3E172CA25

3E172DA03

3E172DA04

3E172DA14

3E172DA15

3E172DA17

(57)【要約】

【課題】球形二重殻タンクの施工において、内槽の仮設支持材から支持構造物への荷重移行、および支持構造物による荷重調整の工程の作業性を向上させる。
【解決手段】球形二重殻タンク１の施工方法は、外槽３の内面に複数の仮設支柱７を立設し、仮設支柱７の上に２内槽を構築し、複数の仮設支柱７の各々と内槽２との間に、油圧ジャッキ８を配置し、内槽２を複数の仮設支柱７によって支持させた状態で、油圧ジャッキ８を動作させて内槽２を揚重するとともに、これら油圧ジャッキ８の各々に加わる荷重を調整することで、内槽２を支持する荷重バランスを調整し、油圧ジャッキ８から内槽２を支持するハンガーロッド５に荷重移行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内槽と外槽とを有する球形二重殻タンクの施工方法であって、
前記外槽の内面に複数の仮設支持材を立設し、当該仮設支持材の上に前記内槽を構築し、
前記複数の仮設支持材の各々と前記内槽との間に、油圧ジャッキを配置し、
前記内槽を前記複数の仮設支持材によって支持させた状態で、前記油圧ジャッキを動作させて前記内槽を揚重するとともに、これら油圧ジャッキの各々に加わる荷重を調整することで、前記内槽を支持する荷重バランスを調整し、
前記油圧ジャッキから前記内槽を支持する支持構造物に荷重移行する、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項2】

請求項１に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記複数の仮設支持材は、前記外槽の下部の内面から上方へ立設された複数の仮設支柱であり、
前記内槽の下部が、前記複数の仮設支柱により支持された状態で構築される、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記支持構造物が、前記外槽の内面に設置された上部支持点と、前記内槽の外面に設置された下部支持点とを繋ぎ、前記内槽を吊り支持する複数のハンガーロッドである、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項4】

請求項３に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記荷重バランスの調整の後に、前記上部支持点と前記下部支持点との間の距離に応じて前記ハンガーロッドの長さ調整を行い、さらに、
前記ハンガーロッドの上端を前記上部支持点へ、下端を前記下部支持点へそれぞれ取り付け、
前記荷重移行は、前記ハンガーロッドの前記取り付けの後の、前記油圧ジャッキの荷重抜きにより実現される、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項5】

請求項３に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記ハンガーロッドには荷重センサが付設され、
前記油圧ジャッキの荷重抜きの後に、前記荷重センサの計測結果に基づき前記複数のハンガーロッドによる前記内槽の支持状態をチェックし、
前記複数のハンガーロッドの前記荷重バランスが不適切であるとき、少なくとも一部の前記ハンガーロッドの長さを再調整する、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項6】

請求項２に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記油圧ジャッキを配置するために、前記仮設支柱に付設された第１ブラケットと、前記仮設支柱による前記内槽の支持位置とは異なる位置において、前記第１ブラケットと対向するように前記内槽の外面に付設された第２ブラケットとの間に、前記油圧ジャッキを介在させる、球形二重殻タンクの施工方法。

【請求項7】

請求項１に記載の球形二重殻タンクの施工方法において、
前記球形二重殻タンクが、液化水素を貯蔵する前記内槽の容量が２０００ｍ^３以上のタンクである、球形二重殻タンクの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、球形の内槽と外槽とを備える球形二重殻タンクの施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

低温の液化ガスを貯留する施設として、二重殻タンクが知られている。一般に二重殻タンクは、低温液化ガスを貯留する内槽と、前記内槽を取り囲む外槽と、前記内槽と前記外槽との間の断熱層とを含む。前記外槽の内部で前記内槽を支持する構造として、ロッドで前記内槽を吊り支持するハンガーロッド方式が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５３－１２４３１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ハンガーロッド方式による施工では、外槽の内面に立設した仮設支持材上への内槽の組み立て、前記内槽の周囲に配設された複数のハンガーロッドへの荷重移行、および前記内槽をバランス良く支持するための前記複数のハンガーロッドの荷重調整の工程が必要となる。しかし、例えば前記内槽の容量が２０００ｍ^３程度以上の大型タンクの施工では、使用する作業治具や作業装置も大型化・大重量化し、前記荷重移行や前記荷重調整の作業が困難化する。

【0005】

本開示の目的は、内槽の仮設支持材から支持構造物への荷重移行、および支持構造物による荷重調整の工程の作業性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一局面に係る球形二重殻タンクの施工方法は、内槽と外槽とを有する球形二重殻タンクの施工方法であって、前記外槽の内面に複数の仮設支持材を立設し、当該仮設支持材の上に前記内槽を構築し、前記複数の仮設支持材の各々と前記内槽との間に、油圧ジャッキを配置し、前記内槽を前記複数の仮設支持材によって支持させた状態で、前記油圧ジャッキを動作させて前記内槽を揚重するとともに、これら油圧ジャッキの各々に加わる荷重を調整することで、前記内槽を支持する荷重バランスを調整し、前記油圧ジャッキから前記内槽を支持する支持構造物に荷重移行する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、内槽の仮設支持材から支持構造物への荷重移行、および支持構造物による荷重調整の工程の作業性を向上させる球形二重殻タンクの施工方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の施工方法の施工対象となる球形二重殻タンクの一部破断側面図である。

【図2】図２は、本開示の球形二重殻タンクの施工方法の一実施形態に係る施工手順を示す、工程チャートである。

【図3】図３は、内槽を仮支持する仮設支柱の配置を示す球形二重殻タンクの平面図である。

【図4】図４は、前記仮設支柱の配置を示す球形二重殻タンクの側断面図である。

【図5】図５は、図４に示す仮設支柱の拡大図である。

【図6】図６は、ハンガーロッド単体の拡大図を含む、前記ハンガーロッドによる内槽の支持状態を示す球形二重殻タンクの側断面図である。

【図7】図７は、ハンガーロッドおよびスウェイロッドの取り付け状況を示す球形二重殻タンクの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本開示に係る球形二重殻タンクの施工方法の実施形態を詳細に説明する。本開示の施工方法の施工対象となる球形二重殻タンクは、低温の液化ガスを貯留するタンクであって、内槽および外槽からなる二重殻構造を備えた球形のタンクである。施工された球形二重殻タンクに貯留される液化ガスは、例えば液化水素、液体ヘリウム、液体窒素、液化天然ガス又は液化石油ガスなどの低温液化ガスである。

【0010】

［タンク構造］
図１は、本開示の施工方法の施工対象となる球形二重殻タンク１の一部破断側面図である。球形二重殻タンク１は、極低温の液化ガスを貯留するタンクであって、球形の二重殻構造を備えたタンク本体１０と、タンク基礎ＧＬに立設されタンク本体１０を支持するタンク支柱４とを含む。タンク本体１０は、低温液化ガスを貯留する貯留空間を有する球形の内槽２と、内槽２を同心状に取り囲む球形の外槽３と、内槽２と外槽３との間の真空断熱層１１とを含む。本実施形態では、内槽２は、液化水素を貯蔵し、容量が２０００ｍ^３以上、例えば容量が２５００ｍ^３～１００００ｍ^３クラスの大型タンクを想定している。

【0011】

内槽２は、実際に低温液化ガスを貯留する槽であって、ステンレス鋼板等の金属で構成された密閉体である。内槽２は、内槽トップクラウン２Ａ、内槽アッパーリング２Ｂ、内槽センターリング２Ｃ、内槽ロアーリング２Ｄおよび内槽ボトムクラウン２Ｅからなる。内槽トップクラウン２Ａ、内槽ボトムクラウン２Ｅは、それぞれ内槽２の上端部分、下端部分を構成する球冠である。内槽アッパーリング２Ｂは内槽２の上層領域、内槽センターリング２Ｃは内槽２の赤道領域、内槽ロアーリング２Ｄは内槽２の下層領域を各々構成する球帯である。これら球冠および球帯は、球体の一部を構成する球面を持つ複数枚のパネルを、突き合わせ溶接等により一体化してそれぞれ組み立てられ、前記球冠と前記球帯、もしくは前記球帯同士も突き合わせ溶接等により一体化される。内槽２は、真空断熱層１１となる所定間隔の空間を置いて外槽３によって取り囲まれている。

【0012】

外槽３は、炭素鋼等の金属で構成された密閉体である。外槽３は、内槽２と同様に、球面を持つ複数枚のパネルの組立体からなる、外槽トップクラウン３Ａ、外槽アッパーリング３Ｂ、外槽センターリング３Ｃ、外槽ロアーリング３Ｄおよび外槽ボトムクラウン３Ｅにより構成されている。外槽トップクラウン３Ａ、外槽ボトムクラウン３Ｅは、それぞれ外槽３の上端部分、下端部分を構成する球冠である。外槽アッパーリング３Ｂは外槽３の上層領域、外槽センターリング３Ｃは外槽３の赤道領域、外槽ロアーリング３Ｄは外槽３の下層領域を各々構成する球帯である。

【0013】

真空断熱層１１は、外槽３と内槽２との間隙を真空断熱空間として利用し、内槽２の保冷性を高めるための層である。内槽２の周囲が真空断熱空間とされることで、内槽２に貯留される低温液化ガスが極低温の液化水素であっても、ＢＯＲ値を所定の低レートに抑制することが可能となる。真空断熱層１１は、粉体断熱材又は固体断熱材を含んでいても良い。例えば、粒状パーライトやグラスウール等の断熱材が真空断熱層１１に充填されていても良い。

【0014】

タンク支柱４は、タンク基礎ＧＬから鉛直方向に立設された金属柱である。タンク基礎ＧＬは、少なくともタンク支柱４の立設箇所に打設されたコンクリート層である。タンク支柱４は、タンク本体１０を周方向に所定ピッチで取り囲むように、複数本が立設されている。隣接するタンク支柱４をブレースで連結して、強度補強を図ることが望ましい。

【0015】

外槽３は、その赤道付近でタンク支柱４にて支持されている。内槽２は、ハンガーロッド方式で外槽３に吊り支持されている。詳しくは、外槽センターリング３Ｃの内面には外槽ハンガーブラケット３１（上部支持点）が設置され、内槽ロアーリング２Ｄの外面には内槽ハンガーブラケット２１（下部支持点）が設置されている。これらブラケット２１、３１を繋ぐように、ハンガーロッド５（支持構造物）が架設されている。ハンガーロッド５は、内槽２の赤道方向の周囲に複数本が均等に配置され、各々が外槽ハンガーブラケット３１を吊り支点、内槽ハンガーブラケット２１を支持点として、内槽２を吊り支持している。

【0016】

従来、ハンガーロッド方式による球形二重殻タンク１の施工では、
・工程１）外槽３の内面に立設した仮設支持材上へ、内槽２を組み立てる工程、
・工程２）チェーンブロック等の揚重設備で内槽２を吊り上げ、内槽２と外槽３とをハンガーロッド５で繋いで、仮設支持材からハンガーロッド５へ荷重移行する工程、
・工程３）内槽２をバランス良く吊り支持するため、複数のハンガーロッド５の各々に加わる荷重を調整する工程、
が順次実行されていた。

【0017】

しかし、例えば内槽２の容量が２０００ｍ^３程度以上の大型タンクの施工では、上掲の従来方式を採用すると種々の問題が生じることが判明した。例えば、内槽２の大型化により重量も増加することから、揚重能力の小さい（１０ｔ以下）チェーンブロックを用いた場合、多数個のチェーンブロックの配置が必要となり、その配置作業に多くの労力を要する。他方、揚重能力の大きい（１０ｔ以上）チェーンブロックを採用した場合、その重量が１００ｋｇを超過するため、真空断熱層１１に相当する狭隘な空間への人力での搬入出作業、ハンドリングが困難となる。

【0018】

また、内槽２の大重量化に伴い、ハンガーロッド５自体が大型化するとともに、荷重移行後の荷重調整が困難となる。前記荷重調整は、ハンガーロッド５に装備されているターンバックルを回転させてロッド長さを調整する作業となる。しかし、内槽２の吊り荷重が加わった状態での人力でのターンバックルの回転操作は、非常に困難である。このため、再び荷重を仮設支持材に移した上でターンバックルの回転操作を行い、ハンガーロッド５のロッド長を調整するという作業が必要となり、調整作業が繁雑化する。とりわけ、荷重移行前の内槽２のバランスが悪いと、ターンバックルの操作作業が多くなり、より作業手間が増加する。さらに、チェーンブロックによる揚重位置は、内槽２の赤道付近であり、ハンガーロッド５の吊り位置と重複する。チェーンブロックおよびハンガーロッド５が共に大型化している上に、両者の作業位置がタンク高さ方向で重なることとなり、狭隘空間での作業性がより悪化する。本開示に係る球形二重殻タンク１の施工方法は、以上のような問題を解消することを企図している。

【0019】

［球形二重殻タンクの施工方法］
図２は、本実施形態に係る球形二重殻タンク１の施工方法の具体的な施工手順の一例を示す工程チャートである。前記施工方法は、次の工程Ｓ１～Ｓ１１を含む。
・工程Ｓ１；タンク基礎ＧＬの構築のための基礎工事およびタンク支柱４の建方。
・工程Ｓ２；外槽３の下部組み立て。
・工程Ｓ３；内槽２を仮支持する仮設支柱７の外槽３への取り付け。
・工程Ｓ４；内槽２の組み立ておよび外槽３の上部組み立て。
・工程Ｓ５；ハンガーロッド５を架設するためのブラケットの取り付け。
・工程Ｓ６；油圧ジャッキ８による内槽２のジャッキアップ準備および内槽２の揚重。
・工程Ｓ７；油圧ジャッキ８間の内槽２の支持荷重の調整。
・工程Ｓ８；ハンガーロッド５の長さの調整および取り付け。
・工程Ｓ９；ハンガーロッド５の長さ調整により初期軸力を導入確認。
・工程Ｓ１０；油圧ジャッキ８からハンガーロッド５へ荷重移行しながら、ハンガーロッド５の軸力確認、規定外の場合はジャッキアップ後ロッド長さの再調整。
・工程Ｓ１１；スウェイロッド６の取り付け作業。
以下、上記の工程Ｓ１～Ｓ１１の各々について説明する。なお、本開示の要点に係る工程については詳述するが、その他の工程は簡略的に説明する。

【0020】

＜工程Ｓ１＞
工程Ｓ１では、図１に示したタンク基礎ＧＬの構築のため、タンク本体１０の設置予定箇所の下方にコンクリートを打設する。また、タンク基礎ＧＬから鉛直方向に立設されるように、所要本数のタンク支柱４の建方が行われる。このほか、外槽３の下部を構築するための足場が組み立てられる。

【0021】

＜工程Ｓ２＞
工程Ｓ２では、外槽３の中層～下層部分に相当する、外槽センターリング３Ｃ、外槽ロアーリング３Ｄおよび外槽ボトムクラウン３Ｅの組み立てが行われる。先ず、タンク支柱４で直接支持される外槽センターリング３Ｃが組み立てられる。具体的には、タンク支柱４の上端に外槽センターリング３Ｃを構成する分割片パネルを取り付けながら、外槽センターリング３Ｃを構成する球帯を組み立てる。前記分割片パネルの各々は、外槽３の球径に沿うように曲げ加工が施されている。続いて、外槽ロアーリング３Ｄを構成する分割片パネルを、それぞれ外槽センターリング３Ｃの下方に取り付けることで、外槽ロアーリング３Ｄを構成する球帯を組み立てる。そして、球冠状の外槽ボトムクラウン３Ｅが組み立てられると共に、当該外槽ボトムクラウン３Ｅが外槽ロアーリング３Ｄの下面に取り付けられる。

【0022】

＜工程Ｓ３＞
工程Ｓ３では、外槽３の下部を構成する外槽ロアーリング３Ｄの内面に、内槽２を仮支持する仮設支柱７（仮設支持材）が立設される。図３は、仮設支柱７の配置を示す球形二重殻タンクの平面図、図４は、仮設支柱７の立設状態を示す側断面図である。仮設支柱７は、内槽２の内槽ロアーリング２Ｄを直接支持可能な位置に、複数本が配設される。図３では、球帯をなす内槽ロアーリング２Ｄの円周方向に、９本の仮設支柱７が均等間隔を置いて配設された例が示されている。なお、仮設支柱７の立設位置は、タンク支柱４による外槽３の支持位置よりも下方を構成する外槽３の下部であれば良い。

【0023】

図３および図４には、内槽２の外面に設置された内槽ハンガーブラケット２１（下部支持点）、内槽スウェイブラケット２２および仮支持ブラケット２３（第２ブラケット）と、外槽３の内面に設置された外槽ハンガーブラケット３１（上部支持点）および兼用ブラケット３２（上部支持点）とが示されている。なお、内槽ハンガーブラケット２１が実際に取り付けられるのは、後の工程Ｓ５である。

【0024】

内槽ハンガーブラケット２１は、内槽ロアーリング２Ｄの上端付近であって、タンク支柱４の配設位置と対向する位置に取り付けられている。仮支持ブラケット２３は、内槽ハンガーブラケット２１よりもやや下方の位置であって円周方向に異なる位置において、内槽ロアーリング２Ｄに取り付けられている。内槽スウェイブラケット２２は、内槽２の赤道付近に取り付けられている。外槽ハンガーブラケット３１および兼用ブラケット３２は、外槽３の赤道付近に、円周方向に均等間隔を置いて配設されている。これらブラケット３１、３２の配設位置は、タンク支柱４の配設位置と一致している。

【0025】

内槽ハンガーブラケット２１と外槽ハンガーブラケット３１または兼用ブラケット３２とは、内槽２を吊り支持させるためのブラケットであり、両者間にはハンガーロッド５が架設される。図３のラインＬ１は、ハンガーロッド５が架設されるラインを示している。内槽スウェイブラケット２２と兼用ブラケット３２とは、内槽２の横振れを抑制するために水平方向に張架されるスウェイロッド６を取り付けるためのブラケットである。図３のラインＬ２は、スウェイロッド６が架設されるラインを示している。つまり、兼用ブラケット３２は、ハンガーロッド５およびスウェイロッド６の双方の、外槽３側の取り付け位置を提供するブラケットである。

【0026】

仮設支柱７の詳細構造を説明する。図５は、図４に示す仮設支柱７の拡大図である。仮設支柱７は、剛性を有する金属からなり、主柱７１、補助柱７２およびジャッキ受け台７３（第１ブラケット）を含む。主柱７１は、外槽３の下部二面から鉛直上方に立設され、内槽２の垂直荷重を受ける柱材である。主柱７１は、外槽ロアーリング３Ｄの内面に溶接される下端７１１と、仮支持ブラケット２３が当接する上端フランジ７１２とを備える。補助柱７２は、主柱７１の傾倒を抑止する方杖である。補助柱７２は、外槽ロアーリング３Ｄの内面に溶接される下端７２１と、主柱７１の上端付近に溶接される上端７２２とを備える。図３に示すように、補助柱７２は、上面視でＶ字型を呈するように、一本の主柱７１に対して２本が取り付けられている。

【0027】

ジャッキ受け台７３は、内槽２を揚重する油圧ジャッキ８を据え付ける台座を提供するために、主柱７１に付設されたブラケットである。ジャッキ受け台７３は、主柱７１の上端付近から側方に突出しており、その上面に油圧ジャッキ８が搭載される平坦な座面７４を有している。ジャッキ受け台７３は、Ｖ字型に配設された一対の補助柱７２の間において、主柱７１に溶接されている。

【0028】

内槽２側の仮支持ブラケット２３は、仮設支柱７の各々に対向するように、内槽ロアーリング２Ｄの外面に付設されている。仮支持ブラケット２３は、支持片２３１およびジャッキアップ片２３２を含む。支持片２３１は、仮設支柱７の主柱７１により支持される、側面視で略三角形の部材である。支持片２３１は、主柱７１の上端フランジ７１２に対向する受けフランジ２３３を下方側に、内槽ロアーリング２Ｄへの取り付け代となる取り付け片２３４を上方側に有している。上端フランジ７１２と受けフランジ２３３とは縁切りされており、仮設支柱７が内槽２の荷重を受けているときでも、両者は単に接面しているだけである。取り付け片２３４は、内槽ロアーリング２Ｄの外面の曲面に沿う内面を有する板材であり、内槽ロアーリング２Ｄの外面に溶接される。

【0029】

ジャッキアップ片２３２は、支持片２３１からタンク径方向外側に突出するように、支持片２３１に溶接されたブラケットである。ジャッキアップ片２３２は、仮設支柱７による内槽２の支持位置となる支持片２３１と異なる位置であって、ジャッキ受け台７３と対向する位置に配置されている。ジャッキアップ片２３２は、ジャッキ受け台７３の座面７４と正対する平面からなる受圧フランジ２３５を有している。油圧ジャッキ８は、受圧フランジ２３５と座面７４との間に介在され、受圧フランジ２３５は油圧ジャッキ８から揚重の反力を受ける面となる。なお、仮設支柱７およびジャッキアップ片２３２は、用済み後に撤去される。

【0030】

＜工程Ｓ４＞
工程Ｓ４では、仮設支柱７を利用した内槽２の組み立てと、外槽３の上部の組み立てとが行われる。先ず、仮設支柱７の上に内槽ロアーリング２Ｄが組み立てられる。内槽ロアーリング２Ｄには、仮支持ブラケット２３が溶接される。続いて、内槽ロアーリング２Ｄを支持体として、内槽ボトムクラウン２Ｅおよび内槽センターリング２Ｃが順次組み立てられる。さらに、組み立ての済んだ内槽２の半球体の内部に溶接作業用の内面足場が組み立てられた後、内槽アッパーリング２Ｂおよび内槽トップクラウン２Ａが順次組み立てられ、内槽２の組み立てを終える。所要本数のハンガーロッド５およびスウェイロッド６の内外槽間への取り入れを終えた後、外槽アッパーリング３Ｂおよび外槽トップクラウン３Ａが順次組み立てられる。これにより、外槽３の組み立ても完了する。

【0031】

＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５では、ハンガーロッド５（およびスウェイロッド６）を架設するためのハンガーブラケットの取り付けが行われる。先ず、外槽センターリング３Ｃの内面であって外槽３の赤道位置に、外槽ハンガーブラケット３１および兼用ブラケット３２が溶接される。これらブラケット３１、３２の取り付け高さ位置を基準レベルとして、仮設支柱７に支持された内槽２とタンク支柱に支持された外槽３との相対高さレベル差が求められる。このレベル差を埋めるように、内槽２のジャッキアップ高さが決定される。仮設支柱７による仮支持高さにジャッキアップ高さを加えた高さが、概ね内槽２の据え付け高さとなる。

【0032】

ジャッキアップ高さの決定後、内槽ハンガーブラケット２１の取り付け位置の調整が行われる。例えば、外槽ハンガーブラケット３１にハンガーロッド５の上端を吊り下げた状態として、内槽ロアーリング２Ｄに対する内槽ハンガーブラケット２１の上下方向および円周方向の位置を決定する。この決定の後、内槽ハンガーブラケット２１が内槽ロアーリング２Ｄの外面に溶接される。図４は、外槽ハンガーブラケット３１が外槽３に、内槽ハンガーブラケット２１が内槽２に、それぞれ取り付けられた状態を示している。

【0033】

＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６では、内槽２のジャッキアップのため、各仮設支柱７と内槽２の仮支持ブラケット２３との間に油圧ジャッキ８を配置するジャッキアップ準備作業と、その後の油圧ジャッキ８による内槽２の揚重とが実行される。油圧ジャッキ８は、図５に示した通り、仮設支柱７に付設されたジャッキ受け台７３の座面７４と仮支持ブラケット２３の受圧フランジ２３５との間に介在され、油圧ジャッキ８のラムが受圧フランジ２３５と対向した状態とされる。この段階では、まだ内槽２は仮設支柱７で支持された状態である。

【0034】

その後、油圧ジャッキ８を動作させて、内槽２をジャッキアップする。ジャッキアップに際しては、工程Ｓ５で決定したジャッキアップ高さ若しくはその近傍の高さに至るまで、各仮設支柱７に設置されている油圧ジャッキ８の全て（本実施形態では９台）を同時に動作させる。この動作により、内槽２の支持荷重は、仮設支柱７から油圧ジャッキ８に移行する。なお、所要のジャッキアップ高さまで内槽２を一気にジャッキアップしても良いが、一定高さ毎に実際の内槽２の揚重高さを確認しながらジャッキアップすることが望ましい。

【0035】

＜工程Ｓ７＞
工程Ｓ７では、内槽２をジャッキアップしている複数の油圧ジャッキ８の各々に加わる支持荷重を、個別に調整する荷重調整が行われる。この荷重調整の目的は、内槽２を支持する荷重バランスを調整することにある。具体的には、本実施形態では９箇所に設置された油圧ジャッキ８の支持荷重のバラツキが、所定の誤差範囲；例えば荷重バラツキが±１０％以内に収まるように、それぞれの油圧ジャッキ８のジャッキアップ量が個別に調整される。好ましい実施形態としては、先の工程Ｓ６の一斉ジャッキアップで、工程Ｓ５で決定したジャッキアップ高さの直前の高さまで内槽２をジャッキアップし、残りのジャッキアップ高さ分を、各々の油圧ジャッキ８で支持荷重を確認しながら個別にジャッキアップさせる方法を例示できる。前記支持荷重は、例えば油圧ジャッキ８に備えられている圧力ゲージの表示値にて把握することができる。

【0036】

＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ８では、工程Ｓ７の荷重調整後の状態において、内槽ハンガーブラケット２１と外槽ハンガーブラケット３１との間の距離に応じて、ハンガーロッド５の長さ調整が行われる。この長さ調整の後、ハンガーロッド５が内槽ハンガーブラケット２１と外槽ハンガーブラケット３１との間に取り付けられる。

【0037】

図６は、ハンガーロッド５単体の拡大図を含む、ハンガーロッド５による内槽２の支持状態を示す側断面図である。ハンガーロッド５は、ロッド本体５１、上固定具５２（上端）、下固定具５３（下端）およびターンバックル５４を含む。ロッド本体５１の軸方向の長さは、ターンバックル５４の正転または反転により調整が可能である。上固定具５２は、外槽ハンガーブラケット３１に固定され、下固定具５３は内槽ハンガーブラケット２１に固定される。上固定具５２は、外槽ハンガーブラケット３１の取り付け孔３１Ｈ（図４）とピン結合される上ピン孔５２Ｈを備える。下固定具５３は、内槽ハンガーブラケット２１の取り付け孔２１Ｈとピン結合される下ピン孔５３Ｈを備える。

【0038】

ロッド本体５１には、ロードセル５５（荷重センサ）が取り付けられている。ロードセル５５は、ロッド本体５１に加わる荷重に相当する軸力を計測するための歪みセンサである。図６では、模式的にロードセル５５およびその計装ケーブルの配置状況を示しているが、実際にはロッド本体５１の軸方向および周方向の多点にロードセル５５が設置される。なお、ロードセル５５は施工後にハンガーロッド５から取り外される。

【0039】

ハンガーロッド５の長さ調整に際し、図４に示される内槽ハンガーブラケット２１の取り付け孔２１Ｈと、外槽ハンガーブラケット３１の取り付け孔３１Ｈとの間の距離が計測される。この距離計測の手法に制限はないが、好ましい手法はハンガーロッド５を実際に使用して実測する手法である。図６に示すように、ハンガーロッド５の上固定具５２が有する上ピン孔５２Ｈと、外槽ハンガーブラケット３１が有する取り付け孔３１Ｈとを位置合わせし、上固定ピン５２Ｐを挿入することで両者を連結する。これにより、ハンガーロッド５は、外槽ハンガーブラケット３１に吊り下げられた状態となる。図６には、この状態のハンガーロッド５も図示されている。

【0040】

外槽ハンガーブラケット３１に上端側を位置固定した状態で、ハンガーロッド５の下固定具５３の下ピン孔５３Ｈと、内槽ハンガーブラケット２１の取り付け孔２１Ｈとの位置が合うよう、ターンバックル５４を回転させてロッド本体５１の軸長を調整する。軸長の調整後、下ピン孔５３Ｈおよび取り付け孔２１Ｈを位置合わせして、下固定ピン５３Ｐを挿入することで両者を連結する。この連結によって、図６に示すように、外槽ハンガーブラケット３１と内槽ハンガーブラケット２１との間が、ハンガーロッド５で橋絡された状態となる。

【0041】

＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９は、ハンガーロッド５の長さ調整を行い、初期軸力の導入確認を行う工程である。工程Ｓ９では、ブラケット２１、３１間に取り付けられた全てのハンガーロッド５の軸力を確認するとともに、軸力の大きなバラツキが生じないよう、ハンガーロッド５の長さが再調整される。ハンガーロッド５を実際の取り付け箇所に添い当ててロッド長さの調整を行い、内槽ハンガーブラケット２１と下固定具５３との取り合いを行っても、上下の固定ピン５２Ｐ、５３Ｐには一定の遊びがあるため、ロッド長さの再調整が必要となる。

【0042】

具体的には、外槽ハンガーブラケット３１と内槽ハンガーブラケット２１との間にハンガーロッド５を取り付けた後、ロッド本体５１に装着されているロードセル５５の計測値をチェックしながら、ターンバックル５４を回転させてロッド長さの再調整を行う。例えば、ハンガーロッド５の自重を差し引いた初期軸力の範囲を予め定めておき、全てのハンガーロッド５が前記初期軸力を有する状態となるよう、各ハンガーロッド５のロッド長さが調整される。

【0043】

＜工程Ｓ１０＞
工程Ｓ１０では、内槽２を支持する構造体を、油圧ジャッキ８からハンガーロッド５へ移行する荷重移行が行われる。端的に言うと、油圧ジャッキ８の荷重抜きを行う作業、つまり油圧ジャッキ８のジャッキダウン作業である。単純に荷重移行を行うだけで問題の無い状況であれば、そのまま工程Ｓ１０を終了しても良い。しかし、ジャッキダウン後にハンガーロッド５間で軸力の大きなバラツキが生じた場合、荷重バランスの調整作業は大きな軸力が導入された状態ではロッド長さの再調整は困難である。従って、再度のジャッキアップを行い、各ハンガーロッド５のロッド長さの再調整を実施する。ジャッキアップ及びロッド長さの再調整とは、この作業のことである。

【0044】

荷重バランス調整作業の一例を説明する。ここでは、段階的にジャッキダウンを行い、その都度ハンガーロッド５の軸力をチェックする手法を例示する。まず、第１次ジャッキダウンとして、内槽２を支持している全ての油圧ジャッキ８の圧力ゲージをチェックしながら、初期荷重の所定の一部（例えば１／４荷重）の荷重抜きが行われるよう、全油圧ジャッキ８を同時にジャッキダウンする。そこでジャッキダウンを一時停止し、全ハンガーロッド５の軸力をロードセル５５の計測値にて確認する。つまり、ハンガーロッド５による内槽２の支持状態をチェックすることで、荷重バランスを確認する。

【0045】

全ハンガーロッド５の軸力のバラツキが規定値以内ならば、次の所定の一部の荷重抜きを行う第２次ジャッキダウンが実行される。一方、軸力のバラツキが規定値を超過し荷重バランスが不適切である場合、ジャッキダウン分の一部または全部を戻すように、全ての油圧ジャッキ８を再びジャッキアップする。これは、荷重が付加された状態では、ハンガーロッド５のターンバックル５４を回せないからである。その後、ハンガーロッド５の軸力を確認しながら、ターンバックル５４を適宜回転させて、ロッド長さを調整する。例えば、軸力が大きすぎるハンガーロッド５については、ロッド長さを長くする方向にターンバックル５４を回転させる。

【0046】

ロッド長さの調整を終えたら、再び全油圧ジャッキ８を同時に、先の第１次ジャッキダウンと同じ分だけジャッキダウンする。その後、全ハンガーロッド５の軸力をロードセル５５の計測値にて確認する。全ハンガーロッド５の軸力のバラツキが規定値以内に収まっているならば、第２次ジャッキダウンに移行する。未だに軸力のバラツキが規定値を超過しているならば、再度ジャッキアップしてロッド長さを再調整する。以下、同様にて段階的なジャッキダウン作業および必要に応じたジャッキアップ作業を繰り返し、最終的に油圧ジャッキ８が担持していた荷重を全てハンガーロッド５へ移行させる。

【0047】

＜工程Ｓ１１＞
工程Ｓ１１では、スウェイロッド６の取り付け作業が行われる。図７は、ハンガーロッド５およびスウェイロッド６の取り付け状況を示す球形二重殻タンク１の平面図である。スウェイロッド６の一端は外槽３の兼用ブラケット３２に、他端は内槽２の内槽スウェイブラケット２２に、それぞれ接続されている。スウェイロッド６も、図６に示したハンガーロッド５と同様の構成を備えており、ブラケット２２、３２間の距離に応じてロッド長さの調整が行われた上で、ブラケット２２、３２間に架設される。

【0048】

その後、油圧ジャッキ８およびその配管類の撤去、ハンガーロッド５からのロードセル５５の回収、仮設支柱７の撤去等の作業が行われる。仮設支柱７は、主柱７１の根元付近で切断して撤去される。仮支持ブラケット２３のジャッキアップ片２３２も、切断して撤去される。この後にも、球形二重殻タンク１の施工ための作業は種々存在するが、本明細書では説明を省く。

【0049】

［本実施形態の施工方法の利点］
以上説明した本実施形態に係る球形二重殻タンク１の施工方法によれば、次のような利点を享受できる。本実施形態では、内槽２の支持するハンガーロッド５への荷重移行前に、油圧ジャッキ８で支持された状態において内槽２の荷重バランスが調整される。つまり、ハンガーロッド５に内槽２の荷重が加わる前に荷重バランスが調整されるので、作業の容易化を図ることができる。すなわち、球形二重殻タンク１が大型化し内槽２が大重量となれば、ハンガーロッド５自体が大型化し、その上に内槽２の支持荷重が加わっていると、ターンバックル５４を回転させること自体が難しく、ロッド長さの調整が困難となる。本実施形態では、内槽２の荷重バランス調整を荷重移行作業に前置することで、ハンガーロッド５のロッド長さの調整作業を容易化できる。

【0050】

なお、上記実施形態では、工程Ｓ１０において荷重移行後のロッド長さの再調整を行う例を示した。しかし、工程Ｓ７および工程Ｓ８の事前の荷重バランス調整によってハンガーロッド５の長さ調整を概ね終えているので、荷重移行後に一から荷重バランス調整を行う場合に比べて、大幅に作業負担を軽減できる。

【0051】

また、本実施形態では、揚重装置として油圧ジャッキ８が用いられる。油圧ジャッキ８は、チェーンブロック等に比べて揚重能力のわりに機器重量およびサイズが小さく、内外槽間の真空断熱層１１が狭隘な空間であっても、大重量の内槽２の揚重作業を行い易い利点がある。従って、大型の球形二重殻タンク１であっても、その建設工事を効率的に進めることができる。なお、真空断熱層１１の空間を広くすると大型のチェーンブロック等の作業装置の搬入出の作業性を改善し得る。しかし、真空断熱層１１の空間を拡大すると、タンクサイズが大きくなって鋼板の使用量が増え、コストアップを招来するので好ましくない。

【0052】

さらに、複数の仮設支柱７が内槽２を下支えする構造であって、油圧ジャッキ８の配置位置は内槽２の下部である。このため、油圧ジャッキ８と内槽２を最終的に支持するハンガーロッド５とのタンク高さ方向の配置位置が明確に分かれる。つまり、ハンガーロッド５は赤道付近の外槽ハンガーブラケット３１が揚重位置となり、油圧ジャッキ８は内槽２の下部が揚重位置となる。従って、真空断熱層１１の空間において、ハンガーロッド５の関連作業の位置と、仮設支柱７および油圧ジャッキ８の関連作業の位置とが区分けされ、内外槽間の狭隘空間でも互いの作業空間を確保し易い利点がある。以上の利点より、内槽２の容量が２０００ｍ^３以上となるような大容量の球形二重殻タンク１であっても、本実施形態の適用により、当該タンクの建設工事の効率化を図ることができる。

【0053】

［本開示のまとめ］
以上説明した具体的実施形態には、以下の構成を有する開示が含まれている。

【0054】

本開示の第１の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、内槽と外槽とを有する球形二重殻タンクの施工方法であって、前記外槽の内面に複数の仮設支持材を立設し、当該仮設支持材の上に前記内槽を構築し、前記複数の仮設支持材の各々と前記内槽との間に、油圧ジャッキを配置し、前記内槽を前記複数の仮設支持材によって支持させた状態で、前記油圧ジャッキを動作させて前記内槽を揚重するとともに、これら油圧ジャッキの各々に加わる荷重を調整することで、前記内槽を支持する荷重バランスを調整し、前記油圧ジャッキから前記内槽を支持する支持構造物に荷重移行する。

【0055】

第１の態様によれば、内槽の支持構造物に内槽荷重が加わる荷重移行の前に荷重バランスを調整するので、荷重移行後に荷重バランス調整を行う場合に比べて作業の容易化を図ることができる。また、油圧ジャッキは、チェーンブロック等に比べて揚重能力のわりに機器重量およびサイズが小さく、内外槽間が狭隘な空間であっても、大重量の内槽の揚重作業を行い易い利点がある。従って、大型の球形二重殻タンクであっても、その建設工事を効率的に進めることができる。

【0056】

第２の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第１の態様の施工方法において、前記複数の仮設支持材は、前記外槽の下部の内面から上方へ立設された複数の仮設支柱であり、前記内槽の下部が、前記複数の仮設支柱により支持された状態で構築される。

【0057】

第２の態様によれば、複数の仮設支柱が内槽の下部を支持する構造体が構築されるので、油圧ジャッキの配置位置は内槽下部になる。このため、油圧ジャッキと内槽の支持構造物とのタンク高さ方向の配置位置を分けることができ、内外槽間の狭隘空間でも作業空間を確保し易い。

【0058】

第３の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第１または第２の態様の施工方法において、前記支持構造物が、前記外槽の内面に設置された上部支持点と、前記内槽の外面に設置された下部支持点とを繋ぎ、前記内槽を吊り支持する複数のハンガーロッドである。

【0059】

ハンガーロッドは上部支持点が揚重位置となり、油圧ジャッキは内槽下部が揚重位置となる。第３の態様によれば、ハンガーロッドおよび油圧ジャッキのそれぞれの作業位置をタンク高さ方向で明確に異ならせることができる。従って、内外槽間における互いの作業の交錯を回避し易い。

【0060】

第４の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第３の態様の施工方法において、前記荷重バランスの調整の後に、前記上部支持点と前記下部支持点との間の距離に応じて前記ハンガーロッドの長さ調整を行い、さらに、前記ハンガーロッドの上端を前記上部支持点へ、下端を前記下部支持点へそれぞれ取り付け、前記荷重移行は、前記ハンガーロッドの前記取り付けの後の、前記油圧ジャッキの荷重抜きにより実現される。

【0061】

第４の態様によれば、ハンガーロッドの長さ調整を、荷重バランスの調整が行われた後に行う。このため、ハンガーロッドの長さ調整自体で荷重バランスを取る作業に比べて、大幅に作業効率を高めることができる。

【0062】

第５の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第３の態様の施工方法において、前記ハンガーロッドには荷重センサが付設され、前記油圧ジャッキの荷重抜きの後に、前記荷重センサの計測結果に基づき前記複数のハンガーロッドによる前記内槽の支持状態をチェックし、前記複数のハンガーロッドの前記荷重バランスが不適切であるとき、少なくとも一部の前記ハンガーロッドの長さを再調整する。

【0063】

第５の態様によれば、荷重移行後の荷重バランスの調整を、荷重センサの計測結果の確認、その後のハンガーロッドの長さの再調整により、一層正確に行うことができる。

【0064】

第６の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第２の態様の施工方法において、前記油圧ジャッキを配置するために、前記仮設支柱に付設された第１ブラケットと、前記仮設支柱による前記内槽の支持位置とは異なる位置において、前記第１ブラケットと対向するように前記内槽の外面に付設された第２ブラケットとの間に、前記油圧ジャッキを介在させる。

【0065】

第６の態様によれば、第１および第２ブラケットが設置されるので、油圧ジャッキの配置作業を容易化できる。また、油圧ジャッキの支持状態を安定化できる利点もある。

【0066】

第７の態様に係る球形二重殻タンクの施工方法は、第１の態様の施工方法において、前記球形二重殻タンクが、液化水素を貯蔵する前記内槽の容量が２０００ｍ^３以上のタンクである。

【0067】

第７の態様によれば、内槽の容量が２０００ｍ^３以上とされる。このような大容量の球形二重殻タンクであっても、本開示の適用により、建設工事の効率化を図ることができる。

【符号の説明】

【0068】

１ 球形二重殻タンク
１０ タンク本体
２ 内槽
２１ 内槽ハンガーブラケット（下部支持点）
２３ 仮支持ブラケット（第２ブラケット）
３ 外槽
３１ 外槽ハンガーブラケット（上部支持点）
３２ 兼用ブラケット（上部支持点）
４ タンク支柱
５ ハンガーロッド（支持構造物）
５２ 上固定具（上端）
５３ 下固定具（下端）
５５ ロードセル（荷重センサ）
７ 仮設支柱（仮設支持材）
７３ ジャッキ受け台（第１ブラケット）
８ 油圧ジャッキ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】