(57)【要約】【課題】凍結線の位置を地中連続壁または側壁内に容易に管理できる地下タンク構造および地中連続壁の構築方法を提供する。【解決手段】地下タンク構造では、タンク躯体が地中連続壁９の内側に配置され、側部ヒータ設備１７のヒータ管１６が地中連続壁９内に埋設される。地中連続壁９を構築する際は、外管２１を固定した鉄筋籠４０を地盤３に掘削した孔内に建込み、コンクリートを打設する。また、外管２１内に挿入した注入管を用い、地中連続壁９の下端付近に充填材１９を充填して遮水を行い、併せて外管２１の下端部を充填材１９で閉塞する。その後、注入管を撤去して外管２１に内管２３を挿入する。ヒータ管１６は、一度の下降と一度の上昇で地中連続壁９に入って地中連続壁９から出る流路を有する二重管タイプのものであり、地中連続壁９のコンクリートに直に接するように埋設される。【選択図】図２
2019060463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設けられる地下タンク構造であって、
地中連続壁の内側にタンク躯体が設けられ、
前記地中連続壁に、ヒータ管が前記地中連続壁のコンクリートに直に接するように埋設され、
前記ヒータ管は、一度の下降と一度の上昇で前記地中連続壁に入って前記地中連続壁から出る流路を有することを特徴とする地下タンク構造。
【請求項２】
前記ヒータ管は、略U字状の流路を有することを特徴とする請求項１記載の地下タンク構造。
【請求項３】
前記ヒータ管を構成する略鉛直方向の一対の管体のうち少なくともいずれかの管体は、その下端が前記地中連続壁の下端に達しており、
前記地中連続壁の下端付近および当該管体の下端部に充填材が充填されたことを特徴とする請求項２記載の地下タンク構造。
【請求項４】
前記ヒータ管は、外管に内管を挿入した二重管であることを特徴とする請求項１記載の地下タンク構造。
【請求項５】
前記外管は、その下端が前記地中連続壁の下端に達しており、
前記地中連続壁の下端付近および前記外管の下端部に充填材が充填されたことを特徴とする請求項４記載の地下タンク構造。
【請求項６】
前記ヒータ管が、前記地中連続壁の外側境界部の近傍に埋設されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の地下タンク構造。
【請求項７】
請求項３の地下タンク構造における地中連続壁の構築方法であって、
地盤に掘削した孔内に、前記ヒータ管が固定された鉄筋籠を建込み、前記孔内にコンクリートを打設して地中連続壁を形成する工程と、
その下端が前記地中連続壁の下端に達する管体内に挿入した注入管を用い、前記地中連続壁の下端付近および当該管体の下端部に充填材を充填する工程と、
を具備することを特徴とする地中連続壁の構築方法。
【請求項８】
請求項５の地下タンク構造における地中連続壁の構築方法であって、
地盤に掘削した孔内に、前記外管が固定された鉄筋籠を建込み、前記孔内にコンクリートを打設して地中連続壁を形成する工程と、
前記外管に挿入した注入管を用い、前記地中連続壁の下端付近および前記外管の下端部に充填材を充填する工程と、
前記注入管を撤去し、前記外管に内管を挿入する工程と、
を具備することを特徴とする地中連続壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下タンク構造および地中連続壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
LNG（液化天然ガス）やLPG（液化石油ガス）等の低温液化ガスを貯留する設備として地下タンクがある。近年の地下タンクは、山留である地中連続壁の内側を掘削した後、地中連続壁の内側に鉄筋コンクリート製の底版および側壁からなる躯体を構築し、その上に鋼製屋根を設けるのが一般的である。
【０００３】
LNGやLPGは極低温であることから、地下タンクの稼働後は、凍結線（温度が0℃となる位置を示す線）が躯体の外側へと進行し、やがて周辺地盤も凍結する。周辺地盤が広い範囲で凍結すると過大な凍結膨張力が発生し、地中連続壁を介して側壁に大きな凍結土圧が加わることから、地下タンクでは凍結線の位置を管理するために側部ヒータ設備が設けられる。側部ヒータ設備は、ヒータ管に熱媒体を循環させてその熱交換により凍結線の位置を管理するものである。
【０００４】
ヒータ管は周辺地盤に設けることが多いが、この場合周辺地盤の凍結の恐れがあり、また周辺地盤にボーリング作業を行ってヒータ管を埋設する必要もあるので、周辺地盤でなく地中連続壁にヒータ管を埋設することもある。
【０００５】
例えば図１１（ａ）に示す地下タンク構造１０１では、地中連続壁１０９の内側に鉄筋コンクリート製の底版１０５と側壁１０７によるタンク躯体が形成され、その上に鋼製屋根１１１が設けられるが、側部ヒータ設備１１５のヒータ管１２１は地中連続壁１０９内に埋設される。
【０００６】
側部ヒータ設備１１５は、ヒータ管１２１に熱媒体を循環させることで凍結線が地中連続壁１０９または側壁１０７内となるように管理され、周辺地盤の凍結を防ぐほか、地中連続壁１０９や側壁１０７の凍結による遮水（凍結止水）、タンク内ガスに対する気密性保持を目的として設置される。
【０００７】
側部ヒータ設備１１５では、例えば図１１（ｂ）に模式的に示すように、ヒータ管１２１が蛇行するように配置される（例えば特許文献１等）。ヒータ管１２１の入側、出側の端部は地中連続壁１０９の上に引き出され、熱媒体の供給側のヘッダー管１１７、回収側のヘッダー管１１９にそれぞれ連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平10−332097号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ヒータ管として図１１（ｂ）に示すような蛇行管を用いる場合、地中連続壁内での熱媒体の流路長が長くなることから、ヒータ管の入側と出側の間で熱媒体の温度差が大きくなる。そのため、凍結線の位置を地中連続壁や側壁内に安定して管理するのが難しい。対策として熱媒体の流量を増やすことなどが考えられるものの、コストがかかる。
【００１０】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、凍結線の位置を地中連続壁または側壁内に容易に管理できる地下タンク構造および地中連続壁の構築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】
【００１１】
前述した課題を解決するための第１の発明は、地盤に設けられる地下タンク構造であって、地中連続壁の内側にタンク躯体が設けられ、前記地中連続壁に、ヒータ管が前記地中連続壁のコンクリートに直に接するように埋設され、前記ヒータ管は、一度の下降と一度の上昇で前記地中連続壁に入って前記地中連続壁から出る流路を有することを特徴とする地下タンク構造である。
【００１２】
第１の発明では、地中連続壁内における熱媒体の流路長が短くなるので、入側と出側で熱媒体の温度差が小さくなる。またヒータ管が地中連続壁のコンクリートに直に接するので、熱媒体との熱交換を効率的に行うことにより凍結線の位置を地中連続壁または側壁内に管理することが容易になる。さらに、ヒータ管は地中連続壁に埋設するので、鉄筋籠にヒータ管を固定したものを建込むなどしてヒータ管をセットでき、周辺地盤へのボーリング作業も不要になり施工も容易になる。
【００１３】
前記ヒータ管は、例えば略U字状の流路を有するものである。また、前記ヒータ管を構成する略鉛直方向の一対の管体のうち少なくともいずれかの管体は、その下端が前記地中連続壁の下端に達しており、前記地中連続壁の下端付近および当該管体の下端部に充填材が充填される。
ヒータ管は例えば略U字状の流路を有するものとして短い流路長の流路を実現できる。この時、略U字状の流路を構成する鉛直管を、地中連続壁の下端付近に充填材を充填して遮水を行うのに用い、併せて鉛直管の下端部に充填材を充填して鉛直管を閉塞することにより、鉛直管を遮水とヒータ管に利用でき工費を抑えることができる。
【００１４】
前記ヒータ管は、外管に内管を挿入した二重管であってもよい。また、前記外管は、その下端が前記地中連続壁の下端に達しており、前記地中連続壁の下端付近および前記外管の下端部に充填材が充填される。
ヒータ管は二重管としてもよく、この場合も短い流路長の流路を実現できる。この時、外管を前記と同様地中連続壁の下端付近に充填材を充填するのに用い、併せて外管の下端部に充填材を充填して外管を閉塞することにより、外管を遮水とヒータ管に利用でき工費を抑えることができる。
【００１５】
前記ヒータ管が、前記地中連続壁の外側境界部の近傍に埋設されることが望ましい。
これにより、凍結線を地中連続壁または側壁内に管理する際に、熱媒体の温度を高くした運転が可能となり、凍結線をさらに管理しやすくなる。
【００１６】
第２の発明は、略U字状の流路を有するヒータ管を地中連続壁に埋設した地下タンク構造における地中連続壁の構築方法であって、地盤に掘削した孔内に、前記ヒータ管が固定された鉄筋籠を建込み、前記孔内にコンクリートを打設して地中連続壁を形成する工程と、その下端が前記地中連続壁の下端に達する管体内に挿入した注入管を用い、前記地中連続壁の下端付近および当該管体の下端部に充填材を充填する工程と、を具備することを特徴とする地中連続壁の構築方法である。
【００１７】
第３の発明は、二重管タイプのヒータ管を地中連続壁に埋設した地下タンク構造における地中連続壁の構築方法であって、地盤に掘削した孔内に、前記外管が固定された鉄筋籠を建込み、前記孔内にコンクリートを打設して地中連続壁を形成する工程と、前記外管に挿入した注入管を用い、前記地中連続壁の下端付近および前記外管の下端部に充填材を充填する工程と、前記注入管を撤去し、前記外管に内管を挿入する工程と、を具備することを特徴とする地中連続壁の構築方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、凍結線の位置を地中連続壁または側壁内に容易に管理できる地下タンク構造および地中連続壁の構築方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】地下タンク構造１を示す図。
【図２】ヒータ管１６を示す図。
【図３】地中連続壁９の構築方法を示す図。
【図４】側部ヒータ設備１７ａを示す図。
【図５】側部ヒータ設備１７ａ’を示す図。
【図６】側部ヒータ設備１７ｂを示す図。
【図７】側部ヒータ設備１７ｃを示す図。
【図８】側部ヒータ設備１７ｃ’を示す図。
【図９】地下タンク構造１ａを示す図。
【図１０】凍結線の位置を地中連続壁９の厚さ方向の中心Ｏに管理する場合のヒータ管の位置とヒータ管の面平均温度との関係を示す図。
【図１１】地下タンク構造１０１を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
[第１の実施形態]
（１．地下タンク構造１）
図１は本発明の第１の実施形態に係る地下タンク構造１を示す図である。地下タンク構造１は、LNGやLPG等の低温液化ガスをタンクに貯留するもので、前記した地下タンク構造１０１と同様、鉄筋コンクリート製の底版５および側壁７によるタンク躯体が地中連続壁９の内側に形成され、その上に鋼製屋根１１が設けられる。
【００２２】
側壁７は底版５の上で筒状に形成され、地中連続壁９は、側壁７の外側の地盤３において不透水層１５に達するように筒状に設けられる。底版５の下方には砕石等による集水層１３も設けられる。
【００２３】
特に図示しないが、タンク躯体の内面には断熱材が設けられ、さらにその内側にメンブレン等も設けられる。なお、「内」とはタンク躯体の中心に近い方をいうものとし、「外」とはその反対側をいうものとする。
【００２４】
地下タンク構造１は、前記した地下タンク構造１０１と同様、凍結線を管理するための側部ヒータ設備１７を有する。側部ヒータ設備１７は、熱媒体を循環させる循環式のヒータ設備であり、地上の加温設備および循環ポンプ（不図示）、ヒータ管１６、枝管２５、２７、およびヘッダー管２９、３１等を有する。ヒータ管１６は地中連続壁９のコンクリートに埋設される。
【００２５】
図２は地中連続壁９内のヒータ管１６を模式的に示す図である。図２（ａ）は地中連続壁９の周方向に沿った鉛直断面を見たものであり、図２（ｂ）は地中連続壁９の周方向に沿った水平断面を見たものである。なお、図２では説明のためヒータ管１６の径を若干大きく表示している。これは他の図においても同様である。
【００２６】
ヒータ管１６は二重管タイプであり、熱媒体の回収管である外管２１の中に、熱媒体の供給管である内管２３を挿入して構成される。図２（ｂ）に示すように、外管２１は、地中連続壁９内の鉄筋籠４０の外側の鉄筋４１の内側に沿って固定される。
【００２７】
外管２１の下端は地中連続壁９の下端に達しているが、外管２１の下端部、すなわち外管２１の下端から所定高さＨまでの範囲には、セメントミルクに砂の混じったモルタル等の充填材１９が充填される。この高さＨは、例えば底版５の下端から2m程度低い位置に対応するものとする。外管２１は、地中連続壁９の周方向に沿って1.5〜2.0m程度の間隔で複数配置され、各外管２１に内管２３が挿入される。
【００２８】
内管２３の下端は底版５の下端付近の高さに位置し、充填材１９の上端より若干上にある。本実施形態では、概ね、内管２３の下端付近から上部がヒータとして機能する。
【００２９】
内管２３の上端は、枝管２５を介して熱媒体の供給用のヘッダー管２９に連結される。外管２１の上端は、枝管２７を介して熱媒体の回収用のヘッダー管３１に連結される。ヘッダー管２９、３１は地中連続壁９の周方向に沿って環状に設けられる。
【００３０】
側部ヒータ設備１７では、地上の加温設備および循環ポンプ、ヘッダー管２９、枝管２５、ヒータ管１６、枝管２７、ヘッダー管３１、加温設備の順に熱媒体を循環させる。ヒータ管１６は、地中連続壁９のコンクリートに直に接するように地中連続壁９に埋設され、当該コンクリートとヒータ管１６内の熱媒体との間で熱交換を行う。これにより、本実施形態では図２（ｂ）の点線ａに示すように凍結線を地中連続壁９内に管理する。なお、凍結線は側壁７内に管理される場合もある。
【００３１】
ヒータ管１６では、ヘッダー管２９から供給され内管２３を下降した熱媒体が、外管２１と内管２３の間を上昇してヘッダー管３１に回収される。すなわち、ヒータ管１６は、一度の下降と一度の上昇で地中連続壁９に入って地中連続壁９から出る短い流路長の流路を有している。
【００３２】
（２．地中連続壁９の構築方法）
地中連続壁９を構築するには、まず、取付治具等を用い、鉄筋籠４０の外側の鉄筋４１の内側に沿って外管２１を固定する。その後、地盤３に掘削した孔内に鉄筋籠４０を建込み、コンクリートを打設して地中連続壁９を形成する。この状態を示したものが図３（ａ）であり、外管２１の下端が地中連続壁９の下端に達している。なお、図３（ａ）では鉄筋籠４０の図示を省略している。以降の図３（ｂ）〜（ｄ）においても同様である。
【００３３】
次に、図３（ｂ）に示すように、外管２１内に注入管３５を挿入する。注入管３５の下部にはパッカー３７（堰止材）が装着されており、これにより外管２１と注入管３５の間の隙間が塞がれる。
【００３４】
そして、注入管３５を用いてセメントミルク等の充填材を加圧注入し、地中連続壁９の下端付近（点線ｂ参照）に充填材を充填する。地中連続壁９の下端は、スライムやコンクリート打設時に分離した粗骨材が溜まり易く地下水の通り道となり易いので、上記のようにセメントミルク等の充填を行うことで、完全な遮水性を確保する。
【００３５】
この時、図３（ｃ）に示すように充填材１９はパッカー３７の高さまで外管２１内に充填され、外管２１の下端部が充填材１９で閉塞される。この後注入管３５をパッカー３７ごと引き上げて撤去し、図３（ｄ）に示すように外管２１に内管２３を挿入する。こうしてヒータ管１６を埋設した地中連続壁９が構築される。外管２１と内管２３の上端はそれぞれ枝管２７、２５を介してヘッダー管３１、２９に連結し、図２等で示した側部ヒータ設備１７が形成される。
【００３６】
その後、地中連続壁９の内側を掘削し、前記したタンク躯体や鋼製屋根１１等を設けることで、図１に示した地下タンク構造１が構築される流れとなる。なお、内管２３の設置作業や、外管２１や内管２３を枝管２７、２５を介してヘッダー管３１、２９に連結する作業は、タンク躯体の完成後であっても良い。
【００３７】
このように、本実施形態では、外管２１を熱媒体の流路として用いるとともに、注入管３５を挿入してセメントミルク等を注入するための先端グラウト管としても用いている。そのため、外管２１は、上端から前記した所定高さＨの上端（充填材１９の上端の高さ）までの範囲を従来のヒータ管と同様にPL管（ポリエチレンライニング管）等の樹脂製の管体とするが、その下の部分は従来の先端グラウト管と同じくSGP管（配管用炭素鋼管）等の鋼管とする。なお、内管２３にはSGP管等の鋼管を用いることができる。
【００３８】
また、上記のような先端グラウト管は一般的に地中連続壁９の周方向に沿って3.0〜3.5m間隔で配置されるが、本実施形態の外管２１は、熱媒体の流路として用い凍結線の管理を行うため、より狭い間隔（1.5〜2.0m程度）で配置される。
【００３９】
また、図３（ｃ）に示すパッカー３７の位置より上では外管２１の内周面にセメントミルク等が付着することは少ないが、注入管撤去時の汚れ等に対処するため、注入管３５の撤去後、充填材１９が硬化した時点で、外管２１内の充填材１９より上方の部分を高圧水で洗浄し、熱媒体の流路として付着物の除去を行っておくことが望ましい。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、側部ヒータ設備１７のヒータ管１６が二重管タイプのものであり、地中連続壁９内における熱媒体の流路長が短くなるので、入側と出側で熱媒体の温度差が小さくなる。またヒータ管１６が地中連続壁９のコンクリートに直に接するので、熱媒体との熱交換を効率的に行うことにより凍結線の位置を地中連続壁９または側壁７内に管理することが容易になる。
【００４１】
さらに、ヒータ管１６は地中連続壁９に埋設するので、鉄筋籠４０にヒータ管１６の外管２１を固定したものを建込んでセットでき、周辺地盤へのボーリング作業も不要になり施工が容易になる。凍結線を地中連続壁９や側壁７内に収めようとする場合、目標とする凍結線の位置にヒータ管が近いほど隣り合うヒータ管の間隔を狭くする必要があり、本実施形態のように（周辺地盤でなく）地中連続壁９にヒータ管１６を埋設するケースでは、ヒータ管１６を密に（狭い間隔で）配置することとなる。しかし、上記のようにヒータ管１６は容易に設置できるので、施工性が劣るといったことはない。
【００４２】
また、外管２１は遮水のため地中連続壁９の下端付近に充填材を充填するのに用い、併せて充填材１９を外管２１の下端部に充填して外管２１を閉塞することにより、外管２１を遮水とヒータ管１６に利用でき工費を抑えることができる。
【００４３】
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態ではヒータ管１６の外管２１の下端部以外をPL管とし確実な防食性を有するものとできるが、コンクリート中に埋設されており腐食の可能性が低いため、PL管部分にSGP管やSTPG管（圧力配管用炭素鋼管）等の鋼管を用いてもよい。また、ヒータ管１６の間隔や内管２３の下端の位置、前記した所定高さHなども各種の条件に応じて様々に定めることができ、本実施形態で説明したものに限ることはない。
【００４４】
以下、本発明の別の例を第２〜第５の実施形態として説明する。各実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。
【００４５】
[第２の実施形態]
図４は、第２の実施形態に係る側部ヒータ設備１７ａの概要を図２（ａ）と同様に示す図である。第２の実施形態の側部ヒータ設備１７ａは、外管２１ａを先端グラウト管として用いない点で第１の実施形態と異なる。
【００４６】
すなわち、外管２１ａの下端は、地中連続壁９の下端から前記した所定高さＨの位置にあり、キャップ等で閉塞される。外管２１ａにはPL管が用いられ、地中連続壁９の周方向に沿って1.5m〜2.0m程度の間隔を空けて複数配置される。各外管２１ａの内部には内管２３が挿入される。
【００４７】
本実施形態において、地中連続壁９を構築するには、まず鉄筋籠４０の外側の鉄筋４１の内側に沿って外管２１ａを固定する。その後、地盤３に掘削した孔内に鉄筋籠４０を建込み、孔内にコンクリートを打設し、外管２１ａに内管２３を挿入することで、ヒータ管１６ａを埋設した地中連続壁９が構築される。外管２１と内管２３の上端は、前記と同様枝管２７、２５を介してヘッダー管３１、２９に連結される。
【００４８】
第２の実施形態でも、地中連続壁９や側壁７内での凍結線の管理が容易になり、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４９】
その他、図５の側部ヒータ設備１７ａ’に示すように、ヒータ管として、第１の実施形態のヒータ管１６と、第２の実施形態のヒータ管１６ａを併用することも可能である。地中連続壁９の構築時には、このうちヒータ管１６の外管２１を用いて前記と同様の手順でセメントミルク等の充填を行うとよい。この外管２１は従来の先端グラウト管と同様、地中連続壁９の周方向に沿って3.0〜3.5mの間隔で配置し、その間にヒータ管１６ａの外管２１ａを配置することで、全体として外管の間隔が1.5〜2.0m程度となるようにする。
【００５０】
[第３の実施形態]
図６は、第３の実施形態に係る側部ヒータ設備１７ｂの概要を図２（ａ）と同様に示す図である。第３の実施形態は、ヒータ管１６ｂが略U字状の流路を有する点で第１の実施形態と異なる。
【００５１】
第３の実施形態では、側部ヒータ設備１７ｂが、地上の加温設備および循環ポンプ（不図示）、ヒータ管１６ｂ、ヘッダー管２９、３１等からなる。
【００５２】
ヒータ管１６ｂは、地中連続壁９の周方向に隣り合う一対の鉛直管２８（略鉛直方向の管体）同士を、底版５の下端付近の高さにおいて水平管３０で連結して形成したものである。両鉛直管２８の地中連続壁９からの突出部分は、ヘッダー管２９、３１にそれぞれ接続される。
【００５３】
鉛直管２８は第１の実施形態と同様、先端グラウト管としても用いるものであり、上記以外は前記した外管２１と略同様の構成を有している。例えば鉛直管２８は地中連続壁９の周方向に沿って1.5m〜2.0m程度の間隔で複数配置され、鉛直管２８の下端から前記した所定高さＨまでの範囲には充填材１９が充填される。なお、鉛直管２８は前記の外管２１のように内管２３を挿入するものではないので、充填材の充填が可能であれば外管２１（例えばJIS規格の3B管）より小径化できる（例えば2B管）。
【００５４】
側部ヒータ設備１７ｂでは、地上の加温設備および循環ポンプ、ヘッダー管２９、ヒータ管１６ｂ、ヘッダー管３１、加温設備の順に熱媒体を循環させる。
【００５５】
前記したように、ヒータ管１６ｂは略U字状の流路を有している。すなわち、ヘッダー管２９から供給され一方の鉛直管２８を下降した熱媒体が、水平管３０を通り、他方の鉛直管２８を上昇してヘッダー管３１に回収される。この場合も、ヒータ管１６ｂが、一度の下降と一度の上昇で地中連続壁９に入って地中連続壁９から出る短い流路長の流路を有している。
【００５６】
地中連続壁９の構築方法については、鉛直管２８同士を水平管３０にて連結したもの（ヒータ管１６ｂ）を取付治具等により鉄筋籠４０の外側の鉄筋４１の内側に沿って固定しておく以外は第１の実施形態と略同様であり、ヒータ管１６ｂの鉛直管２８を用いて前記と同様の手順でセメントミルク等の充填が行われる。
【００５７】
第３の実施形態のようにヒータ管１６を略U字状の流路を有するものとする場合でも短い流路長を実現でき、地中連続壁９や側壁７内での凍結線の管理が容易になり第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、鉛直管２８を遮水のため地中連続壁９の下端付近に充填材を充填するのに用い、併せて充填材１９を鉛直管２８の下端部に充填して鉛直管２８を閉塞することで、鉛直管２８を遮水とヒータ管１６ｂに利用でき工費を抑えることができる。
【００５８】
[第４の実施形態]
図７は、第４の実施形態に係る側部ヒータ設備１７ｃの概要を図２（ａ）と同様に示す図である。第４の実施形態の側部ヒータ設備１７ｃは、鉛直管２８ａを先端グラウト管として用いない点で第３の実施形態と異なる。
【００５９】
すなわち、鉛直管２８ａの下端は底版５の下端付近の高さにあり、地中連続壁９の周方向に隣り合う鉛直管２８ａの下端同士が水平管３０で連結されることで略U字状の流路が形成される。鉛直管２８ａにはPL管が用いられ、地中連続壁９の周方向に沿って1.5m〜2.0m程度の間隔を空けて複数配置される。
【００６０】
地中連続壁９を構築するには、まず、鉛直管２８ａ同士を上記のように水平管３０にて連結したもの（ヒータ管１６ｃ）を鉄筋籠４０の外側の鉄筋４１の内側に沿って固定する。その後、地盤３に掘削した孔内に鉄筋籠４０を建込み、孔内にコンクリートを打設することで、ヒータ管１６ｃを埋設した地中連続壁９が構築される。両鉛直管２８ａの上端はヘッダー管２９、３１にそれぞれ連結される。
【００６１】
第４の実施形態でも、地中連続壁９や側壁７内での凍結線の管理が容易になり、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、二重管等を用いる場合に比べて低コストとなる利点もある。
【００６２】
その他、図８の側部ヒータ設備１７ｃ’に示すように、ヒータ管１６ｃ’として、第３の実施形態の鉛直管２８と、第４の実施形態の鉛直管２８ａの下端とを、底版５の下端付近の高さにおいて水平管３０で連結したものを用いることも可能である。地中連続壁９の構築時には、このうち鉛直管２８を用いて前記と同様の手順でセメントミルク等の充填を行うとよい。この鉛直管２８は従来の先端グラウト管と同様、地中連続壁９の周方向に沿って3.0〜3.5mの間隔で配置し、その間に鉛直管２８ａを配置することで、全体として鉛直管の間隔が1.5〜2.0m程度となるようにする。
【００６３】
また、第４の実施形態のヒータ管１６ｃと第３の実施形態のヒータ管１６ｂを併用することも可能である。例えばヒータ管１６ｂ、１６ｃを地中連続壁９の周方向にずらして配置し、鉛直管の間隔が全体として1.5〜2.0m程度となるようにする。
【００６４】
［第５の実施形態］
図９は、第５の実施形態に係る地下タンク構造１ａの概要を図１と同様に示す図である。第５の実施形態は、ヒータ管１６ａが地中連続壁９の外側境界部の近傍に配置される点で第２の実施形態と異なる。
【００６５】
すなわち、地中連続壁埋設型のヒータ管は、地中連続壁９の厚さ方向の中心寄りに位置することが多いが、本実施形態ではヒータ管１６ａが地中連続壁９の外側境界部の近傍に配置される。具体的には、例えば鉄筋籠４０（図２（ｂ）参照）の外側の鉄筋４１の外側に沿って、当該鉄筋４１のかぶりコンクリートに対応する位置に配置される。
【００６６】
本実施形態では、これにより、凍結線の位置が地中連続壁９や側壁７内に収まるように管理するのがさらに容易になる。
【００６７】
これを説明するのが図１０である。図１０は、ヒータ管のタンク内面（メンブレン）からの水平距離を横軸とし、縦軸を面平均温度（ヒータ管の外周面の面平均温度）として、凍結線の位置を地中連続壁９の厚さ方向の中心Ｏに管理する場合のヒータ管の位置と面平均温度との関係を示した図である。図１０では、断熱材の厚さが0.21m、側壁７の厚さが2.35m、地中連続壁９の厚さが1.5mの場合を示している。
【００６８】
例えばヒータ管の位置を地盤３中の図中Ａに示す位置とした場合、凍結線の位置を地中連続壁９の厚さ方向の中心Ｏとするときのヒータ管の面平均温度は20℃程度であり、必要な熱媒体の温度は30〜35℃程度になる。この温度はかなり高く、大気中への放熱も起こるので管理が困難になる。
【００６９】
一方、ヒータ管の位置を地中連続壁９の厚さ方向のやや中心寄りの図中Ｂに示す位置とした場合、凍結線の位置が地中連続壁９の厚さ方向の中心Ｏとなるように管理するときのヒータ管の面平均温度は3.7℃程度であり、必要な熱媒体の温度は10℃程度になる。この場合、運転温度が低いことから熱媒体として不凍液（ナイブライン（登録商標）など、例えば凍結温度-20℃程度）を用いる必要がある。また、ヒータ管と凍結線との離れが小さいことから、ヒータ管の間隔を1.0〜2.0mと狭くする必要があり、ヒータ管の本数が増加する。
【００７０】
これに対し、本実施形態のようにヒータ管１６ａの位置を地中連続壁９の外側境界部の近傍の図中Ｃに示す位置とした場合、凍結線の位置を地中連続壁９の厚さ方向の中心Ｏとするときのヒータ管１６ａの面平均温度は5〜6℃程度であり、図中Ｂのケースに比べて熱媒体の温度を高くした運転が可能になり、熱媒体の温度を例えば15℃程度とすることができる。この場合、熱媒体として低濃度の不凍液（例えば凍結温度-10℃程度）を用いることができる。また図中Ｂのケースよりヒータ管１６ａと凍結線との離れが大きくなるので、ヒータ管１６ａの間隔を広くすることができ、ヒータ管１６ａの本数を減らすことができる。結果、容易且つ低コストで凍結線の管理を行い、凍結線の位置を地中連続壁９内に収めることができる。
【００７１】
以上は、凍結線の位置を地中連続壁９より内側にある側壁７内に収める場合についても同様である。すなわち、ヒータ管１６ａの位置を地中連続壁９の外側境界部の近傍とすることで、地中連続壁９の厚さ方向の中心寄りとする場合に比べ熱媒体の温度を高くした運転が可能になり、またヒータ管１６ａの間隔を広くしてヒータ管１６ａの本数を減らすことができる。なお、本実施形態では第２の実施形態のヒータ管１６ａを地中連続壁９の外側境界部の近傍に埋設する例を説明したが、第１〜第４の実施形態で説明したその他のヒータ管１６、１６ａ’、１６ｂ、１６ｃ、１６ｃ’についても同様に地中連続壁９の外側境界部の近傍に埋設することができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７３】
１、１ａ、１０１：地下タンク構造
３：地盤
５、１０５：底版
７、１０７：側壁
９、１０９：地中連続壁
１１、１１１：鋼製屋根
１３：集水層
１５：不透水層
１６、１６ａ、１６ａ'、１６ｂ、１６ｃ、１６ｃ'、１２１：ヒータ管
１７、１７ａ、１７ａ'、１７ｂ、１７ｃ、１７ｃ'、１１５：側部ヒータ設備
１９：充填材
２１、２１ａ：外管
２３：内管
２５、２７：枝管
２８、２８ａ：鉛直管
２９、３１、１１７、１１９：ヘッダー管
３０：水平管
３５：注入管
３７：パッカー
４０：鉄筋籠
４１：鉄筋
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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