(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ水平方向に連続する２つの水封式の地下タンクが間隔を隔てて地盤中に構築され、
前記２つの地下タンク間には、複数の鉛直ボーリングが列設されてなる鉛直ウォータカーテンが構築され、
該鉛直ウォータカーテンと前記２つの地下タンクとの間に、該２つの地下タンクがそれぞれ連続する方向に沿って定められたピッチで離間して列設されるとともにそれぞれグラウト材が充填されて略柱状に設けられた複数のグラウト孔が構築されてなり、
前記複数の鉛直ボーリングが、前記２つの地下タンクが連続する方向と直交する水平方向から見たときに互いに隣接するグラウト孔の中間部に位置するように形成されていることを特徴とする水封式地下タンク。
【請求項２】
請求項１記載の水封式地下タンクにおいて、前記各グラウト孔が、水平方向に延在するよう掘削された水封トンネルから下方に向けて掘削されていることを特徴とする水封式地下タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液化石油ガス等を異なった貯蔵圧で貯蔵するのに好適な水封式地下タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液化石油ガス（ＬＰＧ）等の液化ガスを貯蔵する方法の一つとして、水封式地下タンクを用いる技術がある。この技術は、基本的には、岩盤等からなる地盤中の地下水面レベルよりも下方に、水平方向に連続する横型の空洞を掘削形成し、この空洞を地下タンクとして液化ガスを貯蔵し、周囲地盤中の地下水圧によって液化ガスを地下タンク内に封じ込めておく構成となっている。
【０００３】
水封式地下タンクに貯蔵圧の高いものを貯蔵する場合、図４に示すように、地下水圧が高くなる岩盤Ｇ中の深い位置に地下タンク１を設けるだけでなく、水封効果をより高めるために、地下タンク１の上方に水平ウォータカーテン２を設ける。水平ウォータカーテン２は、地下タンク１の長手方向に沿って延在する水封トンネル３と、所定間隔ごとに水封トンネル３から水平方向に延出する複数の水平水封ボーリング４，４，…とから構成されている。この水平ウォータカーテン２から岩盤Ｇに水が浸み出すことによって亀裂が塞がれ、地下タンク１の周囲の岩盤Ｇの透水性を小さくするとともに地下水圧を高めることができ、水封効果を高めるようになっている。
【０００４】
ところで、上記のような地下タンク１を複数隣接させて設け、しかも互いに隣り合う地下タンク１Ａ，１Ｂで、例えばプロパンとブタン等、貯蔵圧力の異なる種類のものを貯蔵するときには、以下のような問題が発生する。すなわち、これら地下タンク１Ａ，１Ｂ間の岩盤Ｇ１には、水平ウォータカーテン２による地下水圧が作用しないために、この部分の地下水圧が地下タンク１Ａ，１Ｂ周囲の地下水圧および地下タンク１Ａ，１Ｂの内圧よりも低くなる。すると、例えば地下タンク１Ａの内圧Ｐ１が地下タンク１Ｂの内圧Ｐ２よりも低い場合、その圧力差によって地下タンク１Ａの内圧Ｐ１が、岩盤Ｇ１から地下タンク１Ｂ側に漏洩し、最終的には地下タンク１Ａに貯蔵された液化ガスが、地下タンク１Ｂ内に混入してしまうこととなる。
【０００５】
このような問題を回避するため、貯蔵圧力が異なるものを互いに隣り合う地下タンク１Ａ，１Ｂで貯蔵する方法の一つとして、従来より、地下タンク１Ａ，１Ｂ間の距離を大きく取る方法がある。
【０００６】
また図５に示すように、地下タンク１Ａ，１Ｂ間に鉛直ウォータカーテン４を設ける方法もある。鉛直ウォータカーテン５は、水平方向に延在する水封トンネル６と、所定間隔ごとに水封トンネル６から鉛直下方に向けて延びるよう掘削された鉛直水封ボーリング７とから構成されている。そして、鉛直ウォータカーテン５から周囲の岩盤Ｇの亀裂に浸み出す水により、地下タンク１Ａ，１Ｂ間で水封効果を発揮し、地下タンク１Ａに貯蔵された液化ガスと地下タンク１Ｂに貯蔵された液化ガスとが混合するのを防止するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の水封式地下タンクには、以下のような問題が存在する。
まず、図４に示したように、地下タンク１Ａ，１Ｂの距離を大きく取ることによって、地下タンク１Ａ，１Ｂ間で貯蔵物が混合するのを防止するには、地質条件にもよるが、一般に地下タンク１Ａと１Ｂとを５００ｍ以上離さなければならない。しかも確実な効果を得るには、地下タンク１Ａ，１Ｂ間の岩盤Ｇに存在する亀裂状況を詳細に把握しなければならないが、その調査には膨大な費用と期間が必要となり、しかも調査を詳細に行っても岩盤Ｇの亀裂等を完全に把握するのは現実的に困難である。しかも地下タンク１Ａ，１Ｂの間隔を大きくとれば、当然のことながら地下タンク１Ａ，１Ｂを設けるために必要な土地の面積が大きくなり、コスト・工期ともに大きくなるうえ、立地上の制約がある場合には地下タンク１Ａ，１Ｂの設置自体が困難となることもある。
【０００８】
また、図５に示したように、鉛直ウォータカーテン５を設置する方法では、確実な水封効果をあげるため、鉛直ウォータカーテン５の位置や鉛直水封ボーリング７のピッチを決めるのにやはり多くの調査と解析と必要とする。しかも鉛直ウォータカーテン５を設置すると、水平ウォータカーテン２のみの場合に比較して、地下タンク１Ａ，１Ｂ内に流入する水量が増える。地下タンク１Ａ，１Ｂ内に流入した水は、ポンプ等で汲み上げて排出する必要があるが、このための維持コストが地下タンク１Ａ，１Ｂを供用している限り永遠に必要となるという問題もある。さらに、この問題は水封効果を高めるために鉛直水封ボーリング７のピッチを狭めれば狭めるほど顕著なものとなってしまう。
【０００９】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、確実な水封効果が得られる水封式地下タンクを低コストかつ短工期で提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、それぞれ水平方向に連続する２つの水封式の地下タンクが間隔を隔てて地盤中に構築され、前記２つの地下タンク間には、複数の鉛直ボーリングが列設されてなる鉛直ウォータカーテンが構築され、該鉛直ウォータカーテンと前記２つの地下タンクとの間に、該２つの地下タンクがそれぞれ連続する方向に沿って定められたピッチで離間して列設されるとともにそれぞれグラウト材が充填されて略柱状に設けられた複数のグラウト孔が構築されてなり、前記複数の鉛直ボーリングが、前記２つの地下タンクが連続する方向と直交する水平方向から見たときに互いに隣接するグラウト孔の中間部に位置するように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の水封式地下タンクにおいて、前記各グラウト孔が、水平方向に延在するよう掘削された水封トンネルから下方に向けて掘削されていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水封式地下タンクの第一および第二の実施の形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
［第一の実施の形態］
図１および図２に示すように、岩盤Ｇ中には、例えば２つの地下タンク１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ所定の深さに構築されている。これらの地下タンク１０Ａ，１０Ｂは、岩盤Ｇをくりぬいたり、自然の亀裂を利用して形成したもので、水平方向に所定長にわたって連続する横型のものとなっている。そして、より深い位置に構築された地下タンク１０Ａには例えばプロパンが貯蔵され、他方の地下タンク１０Ｂにはブタンが貯蔵されるようになっている。
【００１５】
地下タンク１０Ａ，１０Ｂには、それぞれ、その上方に水平ウォータカーテン１１が設けられている。各水平ウォータカーテン１１は、水封トンネル１２と水平水封ボーリング１３とから構成されている。水封トンネル１２は、地下タンク１０Ａまたは１０Ｂの上方であってかつ側方にずれた位置に、地下タンク１０Ａ，１０Ｂの全長にわたって水平に延在するよう設けられている。そして、水平水封ボーリング１３，１３，…は、水封トンネル１２の長さ方向所定間隔ごとに、水封トンネル１２から地下タンク１０Ａ，１０Ｂ側に向けて水平方向に延在するよう掘削形成されている。
【００１６】
そして、水封トンネル１２には、その長さ方向所定間隔ごとに、複数のグラウト孔１４が、この水封トンネル１２から鉛直下方に延在するようボーリングにより形成されている。そして、グラウト孔１４にはグラウト材１５が充填されている。グラウト材１５は、グラウト孔１４からその周囲の岩盤Ｇの亀裂に流れ込んでこれを閉塞するようになっている。
【００１７】
また、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間には、鉛直ウォータカーテン１７が設けられている。鉛直ウォータカーテン１７は、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間において、これらに沿った水平方向に延在する水封トンネル１８と、この水封トンネル１８の長さ方向所定間隔ごとに水封トンネル１８から鉛直下方に向けてボーリングされた鉛直水封ボーリング１９とから構成されている。
【００１８】
ここで、図２に示したように、各鉛直水封ボーリング１９は、平面視したときに、水封トンネル１２の延在する方向に沿って互いに隣接するグラウト孔１４，１４の中間位置に対して、側方にずれた位置に設けられている。これにより、グラウト孔１４，１４，…と、鉛直水封ボーリング１９，１９，…とは、地下タンク１０Ａ，１０Ｂが連続する方向に沿って、千鳥状に配置された構成となっている。
【００１９】
このような構成の地下タンク１０Ａ，１０Ｂにおいては、それぞれ、水平ウォータカーテン１１から浸み出す水によって水封効果が得られるようになっている。そして、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間においては、所定間隔毎に形成されたグラウト孔１４にグラウト材１５が充填されることによって周囲の岩盤Ｇの亀裂が閉塞され、これによって列設された各グラウト孔１４を中心として略柱状の範囲で高い水封効果を発揮することができる。しかも、鉛直ウォータカーテン１７の鉛直水封ボーリング１９は、互いに隣接するグラウト孔１４，１４の中間位置近傍に配置された構成となっているので、グラウト孔１４，１４間の岩盤Ｇの亀裂を塞いで、この部分で水封効果を得ることができる。これらグラウト孔１４と鉛直ウォータカーテン１７とによって、地下タンク１０Ａと１０Ｂとの間で高い水封効果を得て、貯蔵物（例えばプロパンとブタン）が混合してしまうのを防止できるようになっている。
【００２０】
上述した地下タンク１０Ａ，１０Ｂでは、水封式の地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間には、グラウト材１５がそれぞれ充填されたグラウト孔１４，１４，…が列設された構成となっている。そして、これらグラウト孔１４により水封効果を得ることができ、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間で貯蔵物が混合してしまうのを防止することができる。さらに、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ間には、鉛直ウォータカーテン１７が設けられて、鉛直ウォータカーテン１７の鉛直水封ボーリング１９が互いに隣接するグラウト孔１４，１４間に位置した構成となっている。これによって水封効果が一層高められる。このようにして、従来よりも地下タンク１０Ａ，１０Ｂの間隔を小さくすることができるので、必要面積が小さくなり、コスト、工期の短縮化を図るとともに、従来では設置できなかったような狭い敷地にも地下タンク１０Ａ，１０Ｂを設置することが可能となる。さらに、鉛直ウォータカーテン１７と地下タンク１０Ａ，１０Ｂとの間にグラウト孔１４，１４，…が設けられることにより、鉛直ウォータカーテン１７から地下タンク１０Ａ，１０Ｂに入り込む水量も少なくなり、排水コストの削減を図ることができる。
【００２１】
また、各グラウト孔１４が、水平ウォータカーテン１１の水封トンネル１２から下方に向けて掘削された構成となっている。これにより、グラウト孔１４の掘削に際しては、新たにトンネルを掘削する必要はなく、水封トンネル１２を利用できるために施工コストの上昇を最小限に抑えることができる。
【００２２】
［第二の実施の形態］
次に、本発明に係る水封式地下タンクの第二の実施の形態について説明する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、岩盤Ｇ中には、例えば２つの地下タンク２０Ａ，２０Ｂがそれぞれ所定の深さに構築されており、その上方には水平ウォータカーテン２１が設けられている。各水平ウォータカーテン２１は、水封トンネル２２が、地下タンク２０Ａ，２０Ｂの中心軸線の上方位置に水平に延在するよう設けられ、水平水封ボーリング２３，２３，…が、水封トンネル２２の長さ方向所定間隔ごとに、水封トンネル２２からその両側に向けて水平方向に延在するよう掘削形成された構成となっている。
【００２４】
また、地下タンク２０Ａ，２０Ｂ間には、水平方向に延在する水封トンネル２５と、水封トンネル２５の長さ方向所定間隔ごとに水封トンネル２５から鉛直下方に向けてボーリングされた鉛直水封ボーリング２６とから構成される鉛直ウォータカーテン２７が設けられている。
【００２５】
そして、水封トンネル２５には、その長さ方向所定間隔ごとに、グラウト孔２８Ａ，２８Ｂが、この水封トンネル２５から両側の地下タンク２０Ａ，２０Ｂに向けて斜め下方に延在するようボーリングにより形成されている。そして、各グラウト孔２８Ａ，２８Ｂにはグラウト材２９が充填されている。グラウト材２９は、グラウト孔２８Ａ，２８Ｂからその周囲の岩盤Ｇの亀裂に流れ込み、これによって、グラウト孔２８Ａ，２８Ｂの周囲の亀裂を閉塞するようになっている。
【００２６】
ここで、鉛直水封ボーリング２６と、グラウト孔２８Ａ，２８Ｂは、水封トンネル２５に沿った方向において、交互に位置するよう形成されている。これにより、鉛直水封ボーリング２６は、互いに隣接するグラウト孔２８Ａ，２８Ｂの中間部に位置することとなる。
【００２７】
上述したような構成の地下タンク２０Ａ，２０Ｂにおいても、これらの間にグラウト孔２８Ａ，２８Ｂが設けられた構成となっており、これによって水封効果を得ることができ、前記第一の実施の形態における地下タンク２０Ａ，２０Ｂと同様の効果を奏することができる。そして、これらグラウト孔２８Ａ，２８Ｂも、水封トンネル２５から掘削することができるので、施工コストを最小限に抑えることができる。
【００２８】
なお、上記第一または第二の実施の形態において、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂで貯蔵する物質の種類は何ら問うものではない。
また、水平ウォータカーテン１１，２１や、鉛直ウォータカーテン１７，２７で水封効果を得るための水については、自然の地下水を利用してもよいし、また人工的に水を供給するようにしてもよい。
さらに、地下タンク１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂの形状や、他の部分の構成等については、本願発明の主旨を逸脱しない限り何ら限定するものではない。加えて、グラウト孔１４，２８Ａ，２８Ｂのピッチや傾斜角度、充填するグラウト材１５，２９の種類等についても、所要の水封効果が得られるのであれば、いかなるものとしてもよい。さらには、これらグラウト孔１４，２８Ａ，２８Ｂのみで十分な水封効果が得られるのであれば、水平ウォータカーテン１１，２１や鉛直ウォータカーテン１７，２７等を廃して、自然の地下水圧でのみ水封する構成としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る水封式地下タンクによれば、それぞれ水平方向に連続する２つの水封式の地下タンクが間隔を隔てて地盤中に構築され、前記２つの地下タンク間には、複数の鉛直ボーリングが列設されてなる鉛直ウォータカーテンが構築され、該鉛直ウォータカーテンと前記２つの地下タンクとの間に、該２つの地下タンクがそれぞれ連続する方向に沿って定められたピッチで離間して列設されるとともにそれぞれグラウト材が充填されて略柱状に設けられた複数のグラウト孔が構築されてなり、前記複数の鉛直ボーリングが、前記２つの地下タンクが連続する方向と直交する水平方向から見たときに互いに隣接するグラウト孔の中間部に位置するように形成されている構成となっている。
各グラウト孔に充填したグラウト材は、周囲の地盤の亀裂を閉塞するので、これにより列設された各グラウト孔とその周囲の柱状の範囲が水封効果を有することとなり、２つの地下タンク間で貯蔵物が混合するのを確実に防止することができる。しかも、２つの地下タンクの間隔を小さくすることができるので必要面積が小さくなり、コスト、工期の短縮化を図るとともに、従来では設置できなかったような狭い敷地にも設置することが可能となる。さらに、上記構成により、地下タンクの水封効果が高められるので、地下タンク内に入り込む水量も少なくなり、排水コストの削減を図ることができ、加えて、地盤状況によっては水平ウォータカーテンや鉛直ウォータカーテンをも廃することが可能となる。
また、互いに隣接するグラウト孔間を鉛直ボーリングにより補完することができ、水封性を高めて前記効果をより顕著なものとすることができる。
【００３０】
請求項２に係る水封式地下タンクによれば、各グラウト孔が、水平方向に延在するよう掘削された水封トンネルから下方に向けて掘削された構成となっている。これにより、グラウト孔の掘削に際しては、新たにトンネルを掘削する必要はなく、水封トンネルを利用できるために施工コストの上昇を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水封式地下タンクの第一の実施の形態を示す立断面図である。
【図２】図１の平断面図である。
【図３】本発明に係る水封式地下タンクの第二の実施の形態を示す立断面図である。
【図４】従来の水封式地下タンクの一例を示す立断面図である。
【図５】従来の水封式地下タンクの他の一例を示す立断面図である。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ  地下タンク
１４，２８Ａ，２８Ｂ  グラウト孔
１５，２９  グラウト材
１９，２６  鉛直水封ボーリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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