(57)【要約】【課題】確実に防液堤の下端部側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを可能にしつつ、縦ＰＣ鋼材や鉄筋の量（鋼材量）を削減することを可能にする低温液体貯蔵用タンクを提供する。【解決手段】底版２と防液堤３からなるコンクリート製のタンク本体部１０に、タンク本体部１０の上下方向にプレストレスを導入する複数の縦ＰＣ鋼材１１と、タンク本体部１０の周方向にプレストレスを導入する複数の横ＰＣ鋼材７を埋設する。そして、縦ＰＣ鋼材１１には、上端１１ｂ側と下端１１ａ側に定着部を備えたＰＣ鋼棒を用い、この縦ＰＣ鋼材１１を、タンク本体部１０の下端部３ａ側に集中的に配設するとともに、タンク本体部１０の周方向に間隔をあけて配設する。さらに、周方向に隣り合う縦ＰＣ鋼材１１を互いの上端１１ｂ同士及び下端１１ａ同士の位置を上下にずらして配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底版と、該底版に下端部を剛結して立設された筒状の防液堤と、前記底版と前記防液堤で囲まれた内部に配設されて低温液体を貯蔵する貯槽とを備えた低温液体貯蔵用タンクであって、
前記底版と前記防液堤からなるコンクリート製のタンク本体部には、該タンク本体部の上下方向にプレストレスを導入する複数の縦ＰＣ鋼材と、前記タンク本体部の周方向にプレストレスを導入する複数の横ＰＣ鋼材が埋設されており、
前記縦ＰＣ鋼材には、上端側と下端側に定着部を備えたＰＣ鋼棒が用いられ、
該縦ＰＣ鋼材が、前記タンク本体部の下端部側に集中的に配設されるとともに、前記タンク本体部の周方向に間隔をあけて配設され、且つ、周方向に隣り合う前記縦ＰＣ鋼材が互いの上端同士及び下端同士の位置を上下にずらして配設されていることを特徴とする低温液体貯蔵用タンク。
【請求項２】
請求項１記載の低温液体貯蔵用タンクにおいて、
前記縦ＰＣ鋼材が前記横ＰＣ鋼材よりも前記タンク本体部の外周面側に配設されていることを特徴とする低温液体貯蔵用タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液化天然ガス等の低温液体の貯蔵に用いられる低温液体貯蔵用タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示すように、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）等の低温液体１を貯蔵するためのタンク（低温液体貯蔵用タンクＡ）には、底版２と、底版２に下端部３ａを繋げて立設される円筒状の防液堤３と、底版２と防液堤３で囲まれた内部に配設される金属製の貯槽（内槽）４とを備えて構成したものがある。また、この種の低温液体貯蔵用タンクＡは、一般に、上部に平板状あるいはドーム状の屋根５を設け、さらに貯槽４と底版２、防液堤３、屋根５との間に保冷材６を設けて構築される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
また、防液堤３は、貯槽４から万一低温液体１が漏洩した場合にこの低温液体１の拡散を局所化（防止）するためのものであり、その下端部３ａを底版２に剛結して設けられている。さらに、防液堤３は、鉄筋コンクリート造で構築されるとともに、周方向（横方向）に配置した横ＰＣ鋼材７によってプレストレスを導入して構築され、この横ＰＣ鋼材７によるプレストレスでひび割れの発生を防止し、漏液時に低温液体１を確実に保持できるようにしている。
【０００４】
さらに、防液堤３には、周方向に作用するプレストレスによって下端部３ａ側に外引張曲げモーメントひいては防液堤３の下端部３ａ側の外周面３ｂ側に引張応力が発生する。また、底版２は、底版２の下の地盤Ｇが凍結しないようにヒータ（底版２に埋設したヒータ８）で加温されるため、通年一定温度で保持されるのに対し、防液堤３は、外気温の影響を受けて、夏は膨張し、冬は収縮する。そして、このような季節変動によって収縮した際には、やはり、防液堤３の下端部３ａ側に外引張曲げモーメント、下端部３ａ側の外周面３ｂ側に引張応力が発生する。
【０００５】
このため、防液堤３は、図５及び図６に示すように、主に上記要因によって発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを目的として、下端部３ａ側の厚さを中間部、上端部３ｃ側の一般部分よりも大きくし、また、この下端部３ａ側部分の配筋量を多くし、さらに、下端部３ａから上端部３ｃ側にかけて上下方向に縦ＰＣ鋼材（鉛直テンドン）９を埋設配置して縦方向にもプレストレスを導入するようにしている。また、このとき、防液堤３は、周方向に所定の間隔をあけて配設された複数の縦ＰＣ鋼材９を囲繞するように、縦ＰＣ鋼材９よりも径方向外側の外周面３ｂ側に横ＰＣ鋼材７を配設して構築されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８３９４４８号公報
【特許文献２】特開２００５−３５００９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、縦ＰＣ鋼材９は、防液堤３の下端部３ａ側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことができるように適材適所に必要量、配置されていることが望ましいが、実際には、上記従来のように、鉛直テンドン９を用い、防液堤３の下端部３ａから上端部３ｃまでの広範囲にプレストレスを導入するように配設されている。また、上記従来の防液堤３においては、下端部３ａ側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力に抵抗するために、下端部３ａ側部分に非常に多くの鉄筋を配筋して構築されている。このため、従来の低温液体貯蔵用タンクＡ（防液堤３）においては、鋼材量を極力削減し、低コスト化できるようにすることが強く望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、確実に防液堤の下端部側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを可能にしつつ、縦ＰＣ鋼材や鉄筋の量（鋼材量）を削減することを可能にする低温液体貯蔵用タンク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】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の低温液体貯蔵用タンクは、底版と、該底版に下端部を剛結して立設された筒状の防液堤と、前記底版と前記防液堤で囲まれた内部に配設されて低温液体を貯蔵する貯槽とを備えた低温液体貯蔵用タンクであって、前記底版と前記防液堤からなるコンクリート製のタンク本体部には、該タンク本体部の上下方向にプレストレスを導入する複数の縦ＰＣ鋼材と、前記タンク本体部の周方向にプレストレスを導入する複数の横ＰＣ鋼材が埋設されており、前記縦ＰＣ鋼材には、上端側と下端側に定着部を備えたＰＣ鋼棒が用いられ、該縦ＰＣ鋼材が、前記タンク本体部の下端部側に集中的に配設されるとともに、前記タンク本体部の周方向に間隔をあけて配設され、且つ、周方向に隣り合う前記縦ＰＣ鋼材が互いの上端同士及び下端同士の位置を上下にずらして配設されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の低温液体貯蔵用タンクにおいては、前記縦ＰＣ鋼材が前記横ＰＣ鋼材よりも前記タンク本体部の外周面側に配設されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の低温液体貯蔵用タンクにおいては、外引張曲げモーメント、引張応力が発生する防液堤の下端部側にＰＣ鋼棒の縦ＰＣ鋼材を配置するようにしたことで、確実且つ効果的に外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。
【００１３】
また、このとき、周方向に隣り合う縦ＰＣ鋼材を、互いの上端同士及び下端同士の位置を上下にずらして配設するようにしたことで、縦ＰＣ鋼材を周方向に密に配置することが可能になり、さらに確実且つ効果的に縦ＰＣ鋼材によって外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。鉄筋の配筋量を削減することが可能になる。
【００１４】
これにより、本発明の低温液体貯蔵用タンクにおいては、縦ＰＣ鋼材によるプレストレスの導入によって、確実に防液堤の下端部側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを可能にしつつ、縦ＰＣ鋼材や鉄筋の量（鋼材量）を削減することが可能になり、従来と比較し、低温液体貯蔵用タンクを低コストで構築することが可能になる。
【００１５】
また、本発明の低温液体貯蔵用タンクにおいては、縦ＰＣ鋼材が横ＰＣ鋼材よりもタンク本体部の外周面側に配設されることによって、従来のように縦ＰＣ鋼材を横ＰＣ鋼材よりもタンク本体部の内面側に配設した場合と比較し、縦ＰＣ鋼材によるプレストレスで効果的に外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。これにより、外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すための縦ＰＣ鋼材の量を削減することができ、さらなる鋼材量の削減、低温液体貯蔵用タンクの低コスト化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る低温液体貯蔵用タンクを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る低温液体貯蔵用タンクの防液堤（タンク本体部）の下端部側の鉄筋、ＰＣ鋼材の配置状態の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る低温液体貯蔵用タンクの防液堤（タンク本体部）の下端部側の縦ＰＣ鋼材の配置状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る低温液体貯蔵用タンクの防液堤（タンク本体部）の上端部側の鉄筋、ＰＣ鋼材の配置状態の一例を示す図である。
【図５】従来の低温液体貯蔵用タンクを示す断面図である。
【図６】従来の低温液体貯蔵用タンクの防液堤（タンク本体部）の下端部側の鉄筋、ＰＣ鋼材の配置状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る低温液体貯蔵用タンクについて説明する。本実施形態は、例えば液化天然ガス等の低温液体の貯蔵に使用されるタンクに関するものである。
【００１８】
本実施形態の低温液体貯蔵用タンクＢは、図１に示すように、従来の低温液体貯蔵用タンクＡと同様、平盤状の底版２と、円筒状の防液堤３と、低温液体１を貯蔵する金属製の貯槽４と、屋根５と、保冷材６とを備えて構築されている。また、本実施形態では、防液堤３と底版２によってタンク本体部１０が構成されている。
【００１９】
また、防液堤３は、鉄筋コンクリート造で、且つひび割れの発生を防止し、漏液時に低温液体１を確実に保持することを目的に周方向に配置した横ＰＣ鋼材７と、防液堤３の下端部３ａ側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを目的に上下方向に配置した縦ＰＣ鋼材１１とをコンクリートに埋設して形成されている。すなわち、この防液堤３は、周方向と上下方向にそれぞれプレストレスを導入したプレストレストコンクリート造として構築されている。
【００２０】
また、この防液堤３は、底版２に剛結される下端部３ａ側が、上端部３ｃ側から下端部３ａに向かうに従い漸次その厚さが大となるように形成されており、本実施形態では、この増厚部分の外周面３ｂを下端部３ａに向かうに従い漸次径方向外側に傾斜するテーパー面として形成されている。さらに、この防液堤３は、上端部３ｃ側も段差を設けて増厚形成され、上下方向中間の一定の厚さを有する部分が一般部とされている。なお、防液堤３の下端部３ａ側も上端部３ｃ側と同様に、段差をつけて厚さを大として形成するようにしてもよい。
【００２１】
さらに、本実施形態の防液堤３においては、図１から図３に示すように、下端部３ａ側に、テーパー面に沿って（あるいは鉛直方向に沿って）、縦ＰＣ鋼材としてのＰＣ鋼棒１１が複数配設されている。また、このとき、複数のＰＣ鋼棒１１は、下端１１ａを底版２に定着させ、上端１１ｂをテーパー面よりも僅かに上方に位置する一般部に定着させて設けられている。さらに、図３に示すように、複数のＰＣ鋼棒１１は、周方向に所定の間隔をあけて配設されるとともに、周方向に隣り合うＰＣ鋼棒１１が、互いの上端１１ｂ同士及び下端１１ａ同士を上下にずらして配設されている。すなわち、周方向に隣り合う一方のＰＣ鋼棒１１よりも他方のＰＣ鋼棒１１を上下にずらし、複数のＰＣ鋼棒１１が交互に上下に位置をずらして配設されている。
【００２２】
また、本実施形態では、図１から図３に示すように、これら複数のＰＣ鋼棒１１が横ＰＣ鋼材７よりも防液堤３の径方向外側、すなわち外周面３ｂ側に配設されている。
【００２３】
さらに、本実施形態の防液堤３においては、図１及び図４に示すように、上端部３ｃにも、鉛直方向に沿って、縦ＰＣ鋼材としてのＰＣ鋼棒１２が複数配設されている。
【００２４】
そして、上記構成からなる本実施形態の低温液体貯蔵用タンクＢにおいては、まず、縦ＰＣ鋼材としてＰＣ鋼棒１１（１２）を用い、外引張曲げモーメント、引張応力が発生する防液堤３の下端部３ａ側に集中的に配設してプレストレスを導入するようにしたことで、すなわち、適材適所にＰＣ鋼材１１を配置してプレストレスを導入するようにしたことで、確実且つ効果的に外引張曲げモーメント、引張応力が打ち消されることになる。
【００２５】
また、ＰＣ鋼棒１１の定着部である上端１１ｂ同士と下端１１ａ同士の位置を上下にずらして、周方向に隣り合うＰＣ鋼棒１１を配設するようにしたことで、複数のＰＣ鋼棒１１が周方向に密に配置できるようになる。このため、各ＰＣ鋼棒１１によってより効果的にプレストレスの導入が行え、確実且つ効果的に外引張曲げモーメント、引張応力が打ち消されるため、この分、防液堤３の下端部３ａ側に配筋する鉄筋量を少なくすることができる。
【００２６】
さらに、複数のＰＣ鋼棒１１を横ＰＣ鋼材７よりも防液堤３の径方向外側、すなわち、より大きな引張応力が発生する外周面３ｂ側に配設するようにしたことで、ＰＣ鋼棒１１によるプレストレスで、さらに効果的に引張応力が打ち消されることになる。
【００２７】
したがって、本実施形態の低温液体貯蔵用タンクＢにおいては、外引張曲げモーメント、引張応力が発生する防液堤３の下端部３ａ側にＰＣ鋼棒の縦ＰＣ鋼材１１を配置するようにしたことで、確実且つ効果的に外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。
【００２８】
また、このとき、周方向に隣り合う縦ＰＣ鋼材１１を、互いの上端１１ｂ同士及び下端１１ａ同士の位置を上下にずらして配設するようにしたことで、縦ＰＣ鋼材１１を周方向に密に配置することが可能になり、さらに確実且つ効果的に縦ＰＣ鋼材１１によって外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。
【００２９】
これにより、本発明の低温液体貯蔵用タンクＢにおいては、縦ＰＣ鋼材１１によるプレストレスの導入によって、確実に防液堤３の下端部３ａ側に発生する外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことを可能にしつつ、縦ＰＣ鋼材１１や鉄筋の量（鋼材量）を削減することが可能になり、従来と比較し、低温液体貯蔵用タンクＢを低コストで構築することが可能になる。
【００３０】
また、本実施形態の低温液体貯蔵用タンクＢにおいては、縦ＰＣ鋼材１１が横ＰＣ鋼材７よりもタンク本体部１０の外周面３ｂ側に配設されることによって、従来のように縦ＰＣ鋼材９を横ＰＣ鋼材７よりもタンク本体部１０の内面側に配設した場合と比較し、縦ＰＣ鋼材１１によるプレストレスで効果的に外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すことが可能になる。これにより、外引張曲げモーメント、引張応力を打ち消すための縦ＰＣ鋼材１１の量を削減することができ、さらなる鋼材量の削減、低温液体貯蔵用タンクＢの低コスト化を図ることが可能になる。
【００３１】
以上、本発明に係る低温液体貯蔵用タンクの一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１      低温液体
２      底版
３      防液堤
３ａ    下端部
３ｂ    外周面
３ｃ    上端部
４      貯槽
５      屋根
６      保冷材
７      横ＰＣ鋼材
８      ヒータ
９      縦ＰＣ鋼材（鉛直テンドン）
１０    タンク本体部
１１    縦ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒）
１１ａ  下端
１１ｂ  上端
１２    縦ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒）
Ａ      従来の低温液体貯蔵用タンク
Ｂ      低温液体貯蔵用タンク
【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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【図６】
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