(57)【要約】【課題】津波浸水による浮力および水平波力が作用しても、転倒や敷地外へ漂流を防止できるタンクの津波対策構造を提供する【解決手段】タンク２の周囲の地盤１１にタンク２の周方向全体にわたって、タンク２の外周面２ｂと間隔をあけるとともに、タンク２の周方向に間隔をあけて複数の鋼管杭（杭）３，３…が配列されていて、複数の鋼管杭３，３…は、下端部３ｂが地盤１１に支持され、上端部３ａが対策の対象となる津波高さｈ１とタンク２の高さｈ２の１／２との和の高さよりも上方に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの周囲の地盤にタンクの周方向全体にわたって、該タンクの外周面と間隔をあけるとともに、該タンクの周方向に間隔をあけて複数の杭が配列されていて、
該複数の杭は、下端部が地盤に支持され、上端部が対策の対象となる津波高さと前記タンクの高さの１／２との和の高さよりも上方に配置されていることを特徴とするタンクの津波対策構造。
【請求項２】
前記複数の杭の配列の内側には、軸方向を上下方向とする環状に形成された複数の環状部材が上下方向に間隔をあけて固定されていて、
該複数の環状部材の内部には、前記タンクが挿通され、前記環状部材の内周面と前記タンクの外周面との間には間隔があけられていて、
上下方向に隣り合う前記環状部材の間隔は、前記タンクの高さの１／２の寸法よりも小さいとともに、前記環状部材の内の少なくとも２つは、対策の対象となる津波高さよりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタンクの津波対策構造。
【請求項３】
前記環状部材は、内周面に下方に向かって漸次外側に向かって傾斜するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のタンクの津波対策構造。
【請求項４】
前記環状部材は、樹脂を材料として形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のタンクの津波対策構造。
【請求項５】
前記タンクの周囲には、錘部材が固定されていて、
前記錘部材は、前記複数の杭に該複数の杭の軸方向に沿って移動可能に支持されているとともに、該複数の杭の軸方向に交差する方向の移動を拘束されていることを特徴とする請求項１に記載のタンクの津波対策構造。
【請求項６】
前記タンクと該タンクに接続された配管との連結部には遮断弁が設けられていて、該遮断弁よりも前記タンクと離間する側において切断可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のタンクの津波対策構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクの津波対策構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災において、津波によって直径５〜３０ｍ程度の中規模の円筒形タンクが漂流・破損し、タンク内の貯蔵物の大規模な流出と海上火災が発生した。
従来のタンクの津波対策構造としては、特許文献１に開示されているようなタンクを地盤側に固定する構造や、特許文献２に開示されているような津波によってタンクが変形しないようにタンクの周囲に側壁を立設する構造や、特許文献３に開示されているようなタンクに作用する津波のエネルギーを低減させる構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０７６５９号公報
【特許文献２】特開２０１３−３２１７９号公報
【特許文献３】特開２０１３−１０８２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のタンクの津波対策構造では、津波によってタンクに作用する外力を低減させることを目的としているため、設計を上回るような津波が来襲すると、津波浸水による浮力や水平波力の作用により、タンクが敷地内で転倒したり、敷地外へ漂流したりして、タンクの破損によるタンク内の貯蔵物の大規模な流出事故が発生することが考えられる。
【０００５】
そこで本発明は、津波浸水による浮力および水平波力が作用しても、転倒や敷地外へ漂流を防止できるタンクの津波対策構造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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るタンクの津波対策構造は、タンクの周囲の地盤にタンクの周方向全体にわたって該タンクの周方向に間隔をあけて複数の杭が設けられていて、前記複数の杭は、下端部が地盤に支持され、上端部が対策の対象となる津波高さと前記タンクの高さの１／２との和の高さよりも上方に配置されていて、前記タンクの外周面との間に間隔が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、津波が生じて津波浸水による浮力や水平波力がタンクに作用した場合も、タンク周囲に複数の杭が配列されているため、タンクが転倒することを防止できる。
また、複数の杭は、上端部が対策の対象となる津波高さとタンクの高さの１／２との和の高さよりも上方に配置されているため、津波浸水による浮力によってタンクが浮かび上がったとしても、タンクの周囲に複数の杭が配置されているため、タンクが転倒したり、漂流したりすることを防止できる。特に、対策の対象となる最大の津波が生じた際にタンクの底面が水面に浮かぶような場合でも、タンクの高さの１／２以上の下部側の周囲に複数の杭が配置されているため、タンクが転倒したり、漂流したりすることを確実に防止できる。
また、タンクの周囲に複数の杭が設けられているため、複数の杭が津波による漂流物が直接タンクに衝突することを防止できる。
【０００８】
また、本発明に係るタンクの津波対策構造では、前記複数の杭の配列の内側には、軸方向を上下方向とする環状に形成された複数の環状部材が上下方向に間隔をあけて固定されていて、該複数の環状部材の内部には、前記タンクが挿通され、前記環状部材の内周面と前記タンクの外周面との間には間隔があけられていて、上下方向に隣り合う前記環状部材の間隔は、前記タンクの高さの１／２の寸法よりも小さいとともに、前記環状部材の内の少なくとも２つは、対策の対象となる津波高さよりも上方に配置されている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、タンクが浮上した場合も常に２つ以上の環状部材がタンクの周囲に配置されるため、これらの環状部材によってタンクが転倒したり漂流したりすることを防止できる。特に、対策の対象となる最大の津波が生じた際にタンクの底面が水面に浮かぶような場合でも、２つ以上の環状部材がタンクの周囲に配置されるため、これらの環状部材によってタンクが転倒したり漂流したりすることを確実に防止できる。
また、タンクの周囲に杭と環状部材が設けられているため、津波による漂流物が直接タンクに衝突することを確実に防止できる。
【０００９】
また、本発明に係るタンクの津波対策構造では、前記環状部材は、内周面に下方に向かって漸次外側に向かって傾斜するテーパ面が形成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、タンクが傾いてタンクの上縁部が環状部材の内周面のテーパ面と当接した場合に、反力によってタンクを環状部材の内側に戻すことができる。
【００１０】
また、本発明に係るタンクの津波対策構造では、前記環状部材は、樹脂を材料として形成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、タンクが環状部材と当接した際の衝撃を小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るタンクの津波対策構造では、前記タンクの周囲には、錘部材が固定されていて、前記錘部材は、前記複数の杭に該複数の杭の軸方向に沿って移動可能に支持されているとともに、該複数の杭の軸方向に交差する方向の移動を拘束されている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、錘部材によってタンクの転倒や浮上を抑制できる。
また、タンクに固定された錘部材が前記複数の杭に該複数の杭の軸方向に沿って移動可能に支持されているとともに、該複数の杭の軸方向に交差する方向の移動を拘束されているため、タンク内の貯蔵量が少ない場合など、津波によってタンクが浮き上がったとしても、タンクが転倒したり漂流したりすることを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係るタンクの津波対策構造では、前記タンクと該タンクに接続された配管との連結部には遮断弁が設けられていて、該遮断弁よりも前記タンクと離間する側において切断可能に構成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、タンクが浮上して配管が切断されたとしても、タンク内の貯蔵物が配管の切断箇所から外部へ流出することを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、津波が生じて津波浸水による浮力や水平波力がタンクに作用した場合も、タンク周囲に複数の杭が配列されているため、タンクが転倒することを防止できる。
また、複数の杭は上端部がタンクの上方に配置されているため、津波浸水による浮力によってタンクが浮かび上がったとしても、タンクの周囲に複数の杭が配置されているため、タンクが転倒したり、漂流したりすることを防止できる。
また、タンクの周囲に複数の杭が設けられているため、複数の杭が津波による漂流物が直接タンクに衝突することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による津波対策構造の一例を示す立面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による津波対策構造の一例を示す上面図である。
【図３】環状部材のテーパ面を説明する図である。
【図４】浮上したタンクを説明する図である。
【図５】対策の対象となる最大の津波が生じた際にタンクの底面が水面に浮かんだ状態を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態による津波対策構造の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態によるタンクの津波対策構造について、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、第１実施形態によるタンクの津波対策構造１Ａは、地盤１１に立設する円筒形のタンク２に対して施されていて、タンク２の周囲に設けられた複数の鋼管杭（杭）３，３…と、複数の鋼管杭３，３…の配列の内側に固定された複数の環状部材４，４…と、を有している。
【００１６】
複数の鋼管杭３，３…は、上下方向に延在し、下端部３ｂが地盤１１に埋設された状態で支持されて、上端部３ａが対策の対象となる津波高さｈ１とタンク２の高さｈ２の１／２との和の高さよりも上方に配置されるように設けられている。
また、複数の鋼管杭３，３…は、タンク２を囲むように、タンク２の周方向に所定の間隔をあけて環状に配列されている。タンク２の外周面２ｂとの間には所定の間隔が設けられている。タンク２の周方向に隣り合う鋼管杭３，３の間隔ｄ１は、タンク２の直径Ｄよりも小さい寸法となるように設定されている。
【００１７】
複数の環状部材４，４…は、樹脂などを材料として円環状に形成された部材で、軸方向を上下方向とする向きで複数の鋼管杭３，３…の配列の内側に上下方向に間隔をあけて固定されている。そして、複数の環状部材４，４…の内部には、タンク２が挿通可能に構成されていて、タンク２が挿通された環状部材４の内周面４ａとタンク２の外周面２ｂとの間には所定の間隔ｄ２が設けられている。本実施形態では、この間隔ｄ２は、１０ｃｍ程度としている。
【００１８】
上下方向に隣り合う環状部材４，４の間隔ｄ３は、タンク２の高さｈ２の１／２の寸法よりも小さい寸法となるように設定されている。また、複数の環状部材４，４…のうちの配列の最下の環状部材４Ａと地盤面との寸法ｄ４も、タンク２の高さｈ２の１／２の寸法よりも小さい寸法となるように設定されている。また、複数の環状部材４，４…のうちの配列の最上とその１つ下に位置する２つの環状部材４Ｂ，４Ｂは、対策の対象となる津波高さｈ１よりも上方に配置されている。
また、図３に示すように、複数の環状部材４，４…は、内周面４ａおける下部側に、下方に向かって漸次外側に向かって傾斜するテーパ面４１が形成されている。
【００１９】
図１に戻り、タンク２の外部には、配管５が接続されていて、タンク２と配管５との連結部５１には、タンク２と配管５との間のタンク２内の貯蔵物の流通を遮断可能な遮断弁５２が設けられている。
また、タンク２と配管５との連結部５１は、遮断弁５２よりもタンク２と離間する側（配管５側）において切断可能に構成されている。
そして、地震や津波によって、タンク２と配管５との連結部５１に所定の値以上の外力が作用し、タンク２と配管５とが相対移動すると、連結部５１のタンク２側と配管５側とが分離するように構成されている。なお、連結部５１のタンク２側と配管５側とが分離する際には、遮断弁５２がタンク２と配管５との間の流通を遮断するように構成されている。
【００２０】
次に、上述した第１実施形態によるタンクの津波対策構造１Ａの作用・効果について図面を用いて説明する。
本実施形態によるタンクの津波対策構造１Ａでは、図４および図５に示すように、津波が生じて津波浸水による浮力や水平波力によってタンク２が浮上しても、浮上したタンク２の周囲には、複数の鋼管杭３，３…および環状部材４，４…が配列されているため、タンク２が転倒したり漂流したりすることが防止できる。
特に、図５に示すように、対策の対象となる最大の津波が生じた際にタンク２の底面２ｃが水面１２に浮かぶような場合でも、タンク２の高さｈ２の１／２以上の下部側の周囲に複数の鋼管杭３，３…が配置されているため、タンク２が転倒したり、漂流したりすることを確実に防止できる。
【００２１】
また、上下方向に隣り合う環状部材４，４の間隔がタンク２の高さｈ２の１／２の寸法よりも小さいことにより、タンク２が浮上した場合も常に２つ以上の環状部材４，４…がタンク２の周囲に配置されるため、これらの環状部材４，４…によってタンク２が転倒したり漂流したりすることを確実に防止できる。
特に、複数の環状部材４，４…のうちの配列の最上とその１つ下に位置する２つの環状部材４Ｂ，４Ｂは、対策の対象となる津波高さｈ１よりも上方に配置されていることにより、図５に示すように、対策の対象となる最大の津波が生じた際にタンク２の底面２ｃが水面１２に浮かぶような場合でも、２つの環状部材４Ｂ，４Ｂ…がタンク２の周囲に配置されるため、これらの環状部材４，４…によってタンク２が転倒したり漂流したりすることを確実に防止できる。
また、浮上したタンク２の周囲に複数の鋼管杭３，３…および環状部材４，４…が設けられているため、複数の鋼管杭３，３…が津波による漂流物が直接タンク２に衝突することを防止できる。
【００２２】
また、環状部材４，４…は、内周面に下方に向かって漸次外側に向かって傾斜するテーパ面４１が形成されていることにより、図３に示すように、タンク２が傾いてタンク２の上縁部２ｄが環状部材４の内周面４ａのテーパ面４１と当接した場合に、反力によってタンク２を環状部材４，４…の内側に戻すことができる。
また、環状部材４，４…は、樹脂を材料として形成されていることにより、タンク２が環状部材４，４…と当接した際の衝撃を小さくすることができる。
【００２３】
また、地震や津波によって、タンク２と配管５との連結部５１に所定の値以上の外力が作用し、タンク２と配管５とが相対移動すると、遮断弁５２がタンク２と配管５との流通を遮断するとともに、連結部５１のタンク２側と配管５側とが分離するように構成されていることにより、タンク２が浮上してタンク２から配管５が切断されたとしても、タンク２内の貯蔵物がタンク２の外部へ流出することを防止できる。
【００２４】
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
（第２実施形態）
図６に示すように、第２実施形態によるタンクの津波対策構造１Ｂでは、第１実施形態によるタンクの津波対策構造１Ａと同様にタンク２の周囲に複数の鋼管杭３，３…が設けられている。そして、タンク２の周囲には、錘部材６が固定されていて、錘部材６は、複数の連結部材７，７…を介して複数の鋼管杭３，３…にそれぞれ連結されている。
【００２５】
錘部材６は、円環状に形成されていて、タンク２の底面２ｃ近傍においてタンク２の外周面２ｂに固定されている。本実施形態では、錘部材６はコンクリートを材料として形成されている。
複数の連結部材７，７…は、それぞれ内部に鋼管杭３が挿通されて鋼管杭３の軸方向（上下方向）に移動可能なリング材７１と、一方の端部がリング材７１と連結されて他方の端部が錘部材６に固定される棒材７２と、を有している。なお、鋼管杭３が挿通されたリング材７１は、水平方向の移動が拘束されている。
これらの複数の連結部材７，７…は、錘部材６の周方向に所定の間隔をあけて錘部材６の周方向全体にわたって固定されている。なお、錘部材６の周方向に隣り合う連結部材７，７の間隔は、隣り合う鋼管杭３，３の間隔に対応する寸法に設定されている。
これにより、タンク２は、錘部材６および連結部材７，７…とともに、上下方向に移動可能であるとともに、水平方向の移動が拘束されている。
【００２６】
また、図示していないが、第２実施形態においても、第１実施形態によるタンクの津波対策構造１Ａと同様に、タンク２と配管５との連結部５１には遮断弁５２が設けられていて、所定の値以上の外力が作用し、タンク２と配管５とが相対移動すると、遮断弁５２がタンク２と配管５と流通を遮断するとともに、連結部５１のタンク２側と配管５側とが分離するように構成されている。
【００２７】
次に、上述した第２実施形態によるタンクの津波対策構造１Ｂの作用・効果について図面を用いて説明する。
第２実施形態によるタンクの津波対策構造１Ｂでは、津波が生じて津波浸水による浮力や水平波力がタンク２に作用しても、錘部材６によって所定の大きさまでの浮力や水平波力に対向してタンク２の転倒や浮上を抑制できる。
そして、タンク２内の貯蔵量が少ない場合など、浮力によってタンク２が浮き上がったとしても、タンク２は錘部材６および連結部材７とともに鋼管杭３，３…に沿って上下方向へは移動可能で、水平方向への移動は拘束されているため、タンク２が転倒したり漂流したりすることを防止できる。
また、第２実施形態においても、タンク２の周囲に鋼管杭３，３…が設けられているため、漂流物が直接タンク２に衝突することを防止できる。
【００２８】
以上、本発明によるタンクの津波対策構造の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。
例えば、上記の実施形態では、タンク２の周囲に鋼管杭３，３…を設けているが、コンクリート杭など、鋼管杭３，３…以外の杭体を設けてもよい。
また、上記の実施形態では、タンク２は円筒状しているが、円筒状以外の形状であってもよい。
また、上記の第１実施形態では、環状部材４，４…は、円環状に形成されているが、円環状以外に形成されていてもよい。また、環状部材４，４…は、樹脂以外の材料で形成されていてもよい。
また、上記の第１実施形態では、複数の環状部材４，４…のうちの配列の最上とその１つ下に位置する２つの環状部材４Ｂ，４Ｂが、対策の対象となる津波高さｈ１よりも上方に配置されているが、３つ以上の環状部材４が、対策の対象となる津波高さｈ１よりも上方に配置されていてもよい。
【００２９】
また、上記の実施形態では、タンク２と配管５との連結部５１に遮断弁５２が設けられていて、所定の値以上の外力が作用し、タンク２と配管５とが相対移動すると、遮断弁５２がタンク２と配管５との間のタンク２内の貯蔵物の流通を遮断するとともに、連結部５１のタンク２側と配管５側とが分離するように構成されているが、このような構成としなくてもよい。
また、上記の第２実施形態では、錘部材６は、タンク２の底面２ｃ近傍に固定されているが、タンク２に固定される位置は適宜設定されてよい。
【００３０】
また、上記の第２実施形態において、鋼管杭３，３…の上部側の内側に第１実施形態の環状部材４，４…が設けられていてもよい。
また、タンク２の周囲に第１実施形態および第２実施形態と同様の鋼管杭３，３…を設け、第１実施形態における環状部材４，４…や、第２実施形態における錘部材６や連結部材７が設けられていない形態としてもよい。
また、本発明によるタンクの津波対策構造を、タンク２を地盤に固定する固定機構や、タンク２に作用する津波のエネルギーを低減させる機構などと併せて設置し、津波浸水による浮力や水平波力が所定の値以上となった場合に、タンク２が浮上する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１Ａ，１Ｂ  タンクの津波対策構造
２  タンク
２ａ  上端部
２ｂ  外周面
３  鋼管杭
３ａ  上端部
３ｂ  下端部
４，４Ａ，４Ｂ  環状部材
４ａ  内周面
５  配管
６  錘部材
７  連結部材
１１  地盤
４１  テーパ面
５１  連結部
５２  遮断弁
【図１】
2015174685.tif 000003
【図２】
2015174685.tif 000004
【図３】
2015174685.tif 000005
【図４】
2015174685.tif 000006
【図５】
2015174685.tif 000007
【図６】
2015174685.tif 000008