(57)【要約】【課題】簡単な構成で強度を確保し得るとともに、修復の手間を軽減することが可能な地下タンクを提供する。【解決手段】ＦＲＰ製の内殻２及び外殻６を有し、地中に埋設される地下タンク１であって、内殻２の外側に配置され、内殻２の損傷を検知するための第１の検知層３と、外殻６の内側に配置され、外殻６の損傷を検知するための第２の検知層５と、第１及び第２の検知層３、５の間に配置される中殻４とを備える。中殻４は、発泡樹脂製の緩衝補強層４ａと、その両側に配置されたガラスマット層４ｂ、４ｃとを備えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製の内殻及び外殻を有し、地中に埋設される地下タンクであって、
前記内殻の外側に配置され、該内殻の損傷を検知するための第１の検知層と、
前記外殻の内側に配置され、該外殻の損傷を検知するための第２の検知層と、
前記第１及び第２の検知層の間に配置される樹脂製の緩衝補強層とを備えることを特徴とする地下タンク。
【請求項２】
前記緩衝補強層が、発泡樹脂又は発泡不織布により形成されることを特徴とする請求項１に記載の地下タンク。
【請求項３】
前記緩衝補強層が、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡スチロール又は発泡ＡＢＳを用いて形成されることを特徴とする請求項２に記載の地下タンク。
【請求項４】
前記緩衝補強層の両面にガラスマットが配置され、該ガラスマットがガラス繊維で縫合されることを特徴とする請求項２又は３に記載の地下タンク。
【請求項５】
前記第１及び第２の検知層が三次元ガラス繊維織物により形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地下タンク。
【請求項６】
該地下タンクの内部空間を仕切るための仕切部を有し、
該仕切部が、該仕切部の損傷を検知するための検知層を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれに記載の地下タンク。
【請求項７】
地中に埋設される地下タンクの製造方法であって、
ＦＲＰ製の内殻を成形する工程と、
該内殻の上に該内殻の損傷を検知するための第１の検知層を成形する工程と、
該第１の検知層の上に樹脂製の緩衝補強層を備えた中殻を成形する工程と、
該中殻の上に外殻の損傷を検知するための第２の検知層を成形する工程と、
該第２の検知層の上にＦＲＰ製の前記外殻を成形する工程とを有することを特徴とする地下タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設される地下タンク及びその製造方法に関し、特に、自動車へ供給する燃料油を貯留する地下タンク等に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料油を貯留する給油所のタンクは、地中に埋設されている。このタンクが損傷して燃料油が流出すると、危険であり環境破壊となる。このため、従来の地下タンクにおいては、図７に示すように、内殻５１及び外殻５２からなる二重殻を備えるとともに、それらの間に、検知液が流れる漏洩検知空間５３を介設し、漏洩検知器５４で検知液の漏洩を検知して損傷の有無を監視するように構成されている。
【０００３】
こうした二重殻タンクには、内外殻５１、５２の双方を鋼製としたもの、内殻５１を鋼製とし、外殻５２をガラス繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」という）製としたもの、さらには、内外殻５１、５２の双方をＦＲＰ製としたものがある。これらのうちでも、内外殻の双方をＦＲＰ製とした二重殻タンクは、軽量で耐食性が高く、急速に普及している。
【０００４】
しかし、ＦＲＰ製の内外殻を備える二重殻タンクは、鋼製のタンクに比べて柔軟で可とう性を有することから、鋼製のタンクと剛性強度が異なるため、土圧に対する強度を補うための補強対策を講じる必要がある。そこで、例えば、特許文献１には、図８に示すように、ＦＲＰ製の内殻６１と、内殻６１と漏洩検知空間６３を介して形成されたＦＲＰ製の外殻６２よりなる二重殻タンクにおいて、内殻６１の半径方向内方にリング状の補強リブ６４を取り付けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１７２５５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、地下に埋設されるタンクにおいては、結露等による水分の混入や、配管及びタンク内スラッジ等の不純物の混入が考えられ、特許文献１に記載の二重殻タンクにおいては、補強リブ６４の高さ位置までにより区切られた層内に不純物が停滞し易くなるため、それらを排出するための連通口６５を設ける必要が生じる（図８参照）。このため、補強リブ６４やその周辺の構造が複雑化し、工期の長期化や製造コストの増大を招くという問題があった。
【０００７】
こうした問題を解決する手段の１つとして、補強リブを外殻の外周面（タンクの外側）に設け、タンクの内側に凹凸が生じるのを回避することが考えられる。しかし、この場合でも、タンクの外側に凹凸が生じることになるため、タンクを支持する基礎の構造に工夫や改良を強いられることになり、新たな対策が必要となる。加えて、基礎との関係や土壌の掘下げ深さとの関係上、補強リブの高さを低くせざるを得ないため、十分な強度を確保するには、補強リブの数を増やす必要が生じ、却ってコストを増大させる虞がある。
【０００８】
また、従来の二重殻タンクにおいては、図７に示すように、漏洩検知空間５３を内殻５１と外殻５２の間に設けるため、検知液の漏洩（タンクの損傷）が検知されても、内殻５１と外殻５２のどちらが損傷したのかを把握することができない。このため、漏洩が検知される都度、タンクを掘り出して損傷箇所を確認せざるを得ず、修繕作業に非常に手間がかかるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で強度を確保し得るとともに、修繕作業の手間を軽減することが可能な地下タンク等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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、ＦＲＰ製の内殻及び外殻を有し、地中に埋設される地下タンクであって、前記内殻の外側に配置され、該内殻の損傷を検知するための第１の検知層と、前記外殻の内側に配置され、該外殻の損傷を検知するための第２の検知層と、前記第１及び第２の検知層の間に配置される樹脂製の緩衝補強層とを備えることを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明によれば、内殻と外殻の間に樹脂製の緩衝補強層を備えるため、地下タンクの内側や外側に補強リブを形成せずとも、必要な強度を確保することができ、簡単な構成で強度を確保することが可能になる。また、第１及び第２の検知層を備えるため、内殻と外殻のどちらが損傷したのかを即座に把握することができ、修繕作業の手間を軽減することが可能になる。
【００１２】
上記地下タンクにおいて、前記緩衝補強層を、発泡樹脂又は発泡不織布により形成することができる。緩衝補強層を発泡樹脂製とする場合には、例えば、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡スチロール又は発泡ＡＢＳ樹脂を用いることができる。
【００１３】
上記地下タンクにおいて、前記緩衝補強層の両面にガラスマットが配置され、該ガラスマットがガラス繊維で縫合されるように構成することができる。これによれば、緩衝補強層の保護を図ることができ、また、緩衝補強層と第１及び第２の検知層との接合強度を向上させることができる。
【００１４】
上記地下タンクにおいて、前記第１及び第２の検知層を三次元ガラス繊維織物により形成することができる。これによれば、第１及び第２の検知層の内部に適度に空間を形成し得ると同時に、第１及び第２の検知層の強度を向上させることが可能になる。
【００１５】
上記地下タンクにおいて、該地下タンクの内部空間を仕切るための仕切部を有し、該仕切部が、該仕切部の損傷を検知するための検知層を備えることができ、これにより、仕切部の損傷を区別して検知することが可能になる。
【００１６】
また、本発明は、地中に埋設される地下タンクの製造方法であって、ＦＲＰ製の内殻を成形する工程と、該内殻の上に該内殻の損傷を検知するための第１の検知層を成形する工程と、該第１の検知層の上に樹脂製の緩衝補強層を備えた中殻を成形する工程と、該中殻の上に外殻の損傷を検知するための第２の検知層を成形する工程と、該第２の検知層の上にＦＲＰ製の前記外殻を成形する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成で強度を確保し得るとともに、修復の手間を軽減することが可能な地下タンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る地下タンクの第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部分の拡大図である。
【図３】図１の地下タンクの修繕方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る地下タンクの第２の実施形態を示す断面図である。
【図５】図４の仕切部の他の例を示す図である。
【図６】図４の仕切部の他の例を示す図である。
【図７】従来の地下タンクの一例を示す断面図である。
【図８】補強リブを備えた従来の地下タンクを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１及び図２は、本発明に係る地下タンクの第１の実施形態を示し、この地下タンク１は、略円筒形の大型容器であり、内側から外側に向けて順に、内殻２、第１の検知層３、中殻４、第２の検知層５及び外殻６が積層された構成を有する。
【００２１】
内殻２及び外殻６は、ＦＲＰ製であり、その表面には、図２に示すように、内殻２及び外殻６の劣化を防止するための耐食層２ａ、６ａが形成される。
【００２２】
第１の検知層３は、内殻２の損傷を検知するために備えられ、図２に示すように、ガラス繊維３ａを三次元的に織り込むとともに、ガラス繊維３ａに樹脂を含浸させた三次元ガラス繊維織物により形成される。この三次元ガラス繊維織物は、ガラス繊維３ａを絡ませてシート状に成形したものであり、繊維３ａと繊維３ａの間に形成される空間３ｂを検知液が流れるように構成される。
【００２３】
第１の検知層３において、地下タンク１の長手方向と直交する面では、ガラス繊維３ａを低密度で配置して空間３ｂを大きくし、長手方向への検知液の流動性を向上させる。その一方で、長手方向と平行な面では、ガラス繊維３ａを高密度で配置し、高い強度を確保して第１の検知層３を補強部材の１つとして機能させる。
【００２４】
この第１の検知層３は、図１に示すように、検知液の液位の変化を検知する第１の漏洩検知器７に接続される。そして、内殻２が損傷して検知液が漏洩し、液位が低下した場合には、その旨が第１の漏洩検知器７を通じてモニタ（不図示）に伝達され、内殻２の損傷が報知される。
【００２５】
第２の検知層５は、外殻６の損傷を検知するために備えられる。この第２の検知層５は、第１の検知層３と同様の構成を有し、図２に示すように、ガラス繊維５ａを三次元的に織り込んだ三次元ガラス繊維織物により形成される。また、第２の検知層５は、図１に示すように、第２の漏洩検知器８に接続され、同検知器８により第２の検知層５を流れる検知液の液位の変化が検知される。
【００２６】
中殻４は、地下タンク１の胴板の強度を補うために備えられ、図２に示すように、緩衝補強層４ａを中央に配置し、その両面にガラスマット層４ｂ、４ｃをガラス繊維で縫合したサンドイッチ構造を有する。
【００２７】
緩衝補強層４ａは、地下タンク１の板厚を稼いで全体的な強度を向上させると同時に、地下タンク１への衝撃や荷重を緩和するために設けられる。緩衝部材としては、硬質塩化ビニール、硬質ポリウレタン、発泡スチロール、発泡ウレタン及び発泡ウレタン等の樹脂製部材や、コンパネ、バルサ及びペーパー等の木製部材が知られているが、地下タンク１での使用を前提とすると、緩衝補強層４ａは、（１）サンドイッチ構造材としての剛性の保持、（２）内外からの負荷に対する圧力の分散・緩衝、（３）タンクの軽量化、（４）製作の簡便さなど、利点を総合的に集約した発泡基材であることが望ましい。
【００２８】
また、緩衝補強層４ａには検知液等を封入してタンクに瑕疵が生じた場合のセンサー機能を要求しないため、Ｚ軸方向（板厚み）のガラス繊維に樹脂含浸後のスプリングバックに依存する必要が無く、発泡材の復元性を利用するため、簡便になる。但し、発泡樹脂シートに樹脂が含まれないようにするため、全て独立発泡とし、猶且つ樹脂に含まれている構成剤に侵されない性質を持ったシートを利用する。
【００２９】
それらを勘案すると、緩衝補強層４ａは、発泡樹脂で形成することが好ましく、具体的には、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡スチロール及び発泡ＡＢＳ等から形成することができ、不飽和ポリエステルに含まれるスチレンモノマーに侵されない性質のものを用いることができる。また、緩衝補強層４ａは、複数のマイクロバルーンを不織布に内包した発泡不織布により形成することもできる。
【００３０】
ガラスマット層４ｂ、４ｃは、緩衝補強層４ａを保護するとともに、中殻４と第１及び第２の検知層３、５との接合強度（一体性）を向上させるために設けられ、緩衝補強層４ａとガラス繊維で縫い合わされ、縦軸のガラス繊維にも樹脂が含浸する構成で設けられる。ここで、ガラスマットとは、多数の極細ガラス繊維を結束させて布状に加工したものをを言う。
【００３１】
剛性の向上にはガラス繊維密度を上げることと、シート（板）の厚みを増大することが考えられる。シート上下のガラス繊維の縫合とＺ軸方向のガラス繊維柱状を成形する方法は、通常ニードリング加工によることが簡便である。
【００３２】
このようにして製作した基材への樹脂の含浸は、連続ローラやベルトローラ間に基材を供給し、圧縮した状態で樹脂槽に浸漬し、圧縮から開放すると、発泡基材の復元力で元の厚みに戻るときに、内部に樹脂が入っていく。発泡基材は独立気泡なので、樹脂はガラス繊維内と基材貫通部にのみ入り、ＦＲＰの柱状物が出来ることになる。
【００３３】
猶且つ、基材は型と同じ曲面になっているので、面に対し垂直方向に柱状物が出来ることになり、剛性が発現される。樹脂の含浸工程で槽に真空をかけると、基材内の残存空気が一層排出され、理想的な剛性を持った柱状物が構成される。しかし、一度に過度な厚みを要求すると、不完全な部分（上下面の縫合ガラス接合が不十分になる。樹脂含浸の完全性が阻害されるなど）が生じる虞があるので、それを回避したい場合には、発泡基材を２層や３層にすることで、より一層の剛性の発現が可能になる。
【００３４】
上記構成を有する地下タンク１の製造にあたっては、ＦＷ(Filament Winding)成形機を用いて、筒状体を製作し、その後、地下タンク１の両端部（右側部分及び左側部分）を別個に成形した後、それらを接合させて全体を完成させる。
【００３５】
具体的には、先ず、最内層となる耐食層２ａ（接液層）をＦＷ成形機のマンドレルに作成する。この際に使用する樹脂は、貯蔵液に対して耐食性を有するものを使用する。
【００３６】
次に、耐食層２ａの表面上に内殻２を成形する。次いで、内殻２の表面上に樹脂を多めに塗布し、内殻２の表面上に三次元ガラス繊維織物を巻き付ける。これにより、内殻２の表面層に塗布された多めの樹脂が毛細管現象により三次元ガラス繊維織物に吸い上げられる。その際に、三次元ガラス繊維織物のＺ軸を形成するガラス繊維にスプリングバック現象が発生し、Ｚ軸が垂直方向に立ち上がる。この時点で一旦硬化待ちをし、完全硬化後に三次元ガラス繊維織物の表面上に樹脂を含浸し、第１の検知層３を成形する。
【００３７】
次に、第１の検知層３の表面上に、ガラスマット層４ｂ、４ｃで覆われた緩衝補強層４ａを巻き付け、樹脂を含浸することで、中殻４を成形する。次いで、第１の検知層３と同様の手法を用いて中殻４の表面上に第２の検知層５を成形し、その後、外殻６及び耐食層６ａを順次成形する。
【００３８】
最後に、上記のように成形した各部の成形品を突き合わせ接合するとともに、所定の位置にマンホールやノズル等（不図示）を取り付け、地下タンク１を完成させる。
【００３９】
本実施の形態に係る地下タンク１によれば、内殻２と外殻６の間に、発泡樹脂製の緩衝補強層４ａを備えた中殻４を設けるため、重量の大幅な増大を伴うことなく地下タンク１の板厚を大きくすることができる。これにより、地下タンク１の胴板自体の強度を向上させることができ、地下タンク１の内側や外側に補強リブを形成せずとも、必要な強度を確保することが可能になる。従って、地下タンク１の構造を簡略化することができ、工期の短縮や製造コストの削減を図ることが可能になる。
【００４０】
また、中殻４内の緩衝補強層４ａは、地下タンク１に加わる衝撃や荷重をある程度吸収するように機能するため、例えば、地下タンク１の埋設工事に際して、重機が地下タンク１の上方を通過したとしても、内殻２や外殻６が損傷するのを抑制することが可能になる。
【００４１】
さらに、地下タンク１においては、第１及び第２の検知層３、５を備え、内殻２及び外殻６の各々に対応する検知層を設けるため、検知液の漏洩が検知された際に、内殻２と外殻６のどちらが損傷したのかを即座に把握することができる。また、内殻２又は外殻６の一方が損傷したのか、それとも、それらの双方が損傷したのかを把握することもできるため、損傷の度合いをある程度推測することが可能になり、修繕の要否が判断し易くなる。
【００４２】
そして、修繕作業にあたっては、作業員が地下タンク１内に入って損傷箇所を特定した後、図３に示すように、損傷箇所を含む一定の領域９を地下タンク１の内側から切断し、その部分に、領域９と同一の形状を有する交換部材１０を宛う（図３（ａ）参照）。その後、交換部材１０を押し込んで領域９を外側に押し出し、交換部材１０と地下タンク１を接合する（図３（ｂ）参照）。尚、損傷箇所が内殻２、外殻６のいずれであっても、上記の通りに修繕作業を行う。
【００４３】
この方法によれば、地下タンク１が地中に埋まっている状態で作業しても、土砂の進入を許すことなく地下タンク１を修繕することができる。このため、修繕の都度、地下タンク１を掘り出す必要がなくなり、修繕作業の手間を軽減することが可能になる。
【００４４】
次に、本発明に係る地下タンクの第２の実施形態について、図４〜図６を参照しながら説明する。尚、それらの図において、図１及び図２と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
図４に示すように、本実施の形態に係る地下タンク２０は、胴部２１の内部を複数の空間に仕切るための仕切部２２を備える。この仕切部２２は、胴部２１の内壁面と接合されるとともに、両側に配置された支持部材２３により支持される。
【００４６】
仕切部２２は、ＦＲＰ製の第１及び第２の板状層２２ａ、２２ｂの間に、仕切部２２の損傷を検知するための検知層２２ｃが介設された構成を有する。検知層２２ｃは、ガラス繊維を三次元的に織り込んだ三次元ガラス繊維織物により形成され、繊維と繊維の間の空間を検知液が流れるように構成される。
【００４７】
また、検知層２２ｃは、胴部２１の第１及び第２の検知層３、５から離間するように配置されるとともに、第１及び第２の漏洩検知器７、８（図１参照）とは別に設置される専用の漏洩検知器２４と接続される。尚、胴部２１内に複数の仕切部２２を配置する場合には、仕切部２２毎に漏洩検知器２４が設置される。
【００４８】
ここで、仕切部２２の損傷を検知するための構成は、図５に示すように、検知層３２の内部に空気を充填させ、圧力検知器３４で圧力損失を検知したり、図６に示すように、検知層４２の内部に電極センサ４２ａ及びリード線４２ｂを配置し、検知器４４で電気的に損傷を検知するように構成することもできる。
【００４９】
本実施の形態によれば、胴部２１の内殻２及び外殻６だけでなく、仕切部２２の損傷も区別して検知し得るようになるため、損傷箇所の特定がより一層容易となる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記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た発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００５１】
例えば、上記実施の形態においては、燃料油を貯蔵する場合を例にとって説明したが、耐食層２ａ、６ａの材料を変更することで、薬品等を貯蔵するタンクにも広く適用することが可能である。
【００５２】
また、上記実施の形態においては、第１及び第２の検知層３、５に検知液を封入するが、図５及び図６に示した場合と同様に、検知層の内部に空気を充填させて圧力損失を検知したり、検知層の内部に電極センサ及びリード線を配置し、電気的に損傷を検知するように構成することもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１  地下タンク
２  内殻
２ａ  耐食層
３  第１の検知層
３ａ  ガラス繊維
３ｂ  空間
４  中殻
４ａ  緩衝補強層
４ｂ、４ｃ  ガラスマット層
５  第２の検知層
５ａ  ガラス繊維
５ｂ  空間
６  外殻
６ａ  耐食層
７  第１の漏洩検知器
８  第２の漏洩検知器
９  領域
１０  交換部材
２０  地下タンク
２１  胴部
２２  仕切部
２２ａ、２２ｂ  板状層
２２ｃ  検知層
２３  支持部材
２４  漏洩検知器
３２  検知層
３４  圧力検知器
４２  検知層
４２ａ  電極センサ
４２ｂ  リード線
４４  検知器
【図１】
2011025986.tif 000003
【図２】
2011025986.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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