(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温貯槽の屋根を貫通して底部近傍まで鉛直に延びるノズルであって液化天然ガスの積み込みや払い出しのために設けられるノズルを屋根に固定するノズル補強構造において、
前記屋根において径方向に延びる２つの径方向固定部材および周方向に延びる２つの周方向固定部材で構成されるノズル固定枠部と、
前記ノズル固定枠部の内側空間に配設され且つ前記ノズルに固定されたフランジ部材と、
前記フランジ部材を、前記２つの径方向固定部材と２つの周方向固定部材が交差状に接合された４つの交差状接合部のうちの少なくとも３つの交差状接合部に固定的に連結する複数の補強骨とを備えたことを特徴とする低温貯槽のノズル補強構造。
【請求項２】
前記径方向固定部材が内槽屋根のアーチラフター部材からなり、１つの周方向固定部材が内槽屋根の周方向補強部材からなり、１つの周方向固定部材がナックルプレートからなり、複数の補強骨として４つの補強骨が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の低温貯槽のノズル補強構造。
【請求項３】
前記径方向固定部材と周方向固定部材が上下１対のフランジを有するＨ型鋼で夫々構成され、前記補強骨の端部が、前記交差状接合部に接合されたブラケットに複数のボルトで締結されることを特徴とする請求項１又は２に記載の低温貯槽のノズル補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温貯槽のノズル補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、低温貯槽である地上式のＬＮＧタンクは、内槽と、外槽と、ＰＣ防液堤と、内槽と外槽間に充填された断熱材（発泡コンクリートやパーライトなど）を有し、ＬＮＧタンクへのＬＮＧの充填や払い出しのための複数のノズル（管部材）が内槽屋根と外槽屋根とを貫通する状態に取り付けられている。
【０００３】
特許文献１には、平行収縮型のメンブレン構造を有する低温貯槽が記載され、この低温貯槽において、メンブレン構造の強度と気密性確保の観点から、ノズルが屋根部とメンブレン構造を貫通する複数のノズル貫通部が、メンブレン構造のコルゲーションに対して所定の条件を満たすように配設されている。
複数のノズルが内槽屋根と外槽屋根を貫通して上方へ延び、その後水平方向へ延設されている。ノズルには、風荷重や地震荷重や熱収縮／膨張に起因する外力が作用し、これら外力に起因する捩じりモーメントも作用することから、ノズルが内槽屋根を貫通するノズル貫通部において、ノズル補強構造を介してノズルが内槽骨組構造やナックルプレートに連結される。
【０００４】
図６は、従来のＬＮＧタンクのノズル貫通部１００とそのノズル補強構造１０１の一例を示す図である。内槽屋根２００は、内槽屋根板２０１と、この内槽屋根板２０１に接合された内槽骨組構造２０２と、内槽骨組構造２０２の外周側のナックルプレート２０３を有し、内槽骨組構造２０２は、複数のアーチラフター部材２０４と複数のリング部材（図示略）と周方向補強部材２０５を有する。
【０００５】
ノズル貫通部１００は、１対のアーチラフター部材２０４と、周方向補強部材２０５と、ナックルプレート２０３とで囲繞される矩形状領域に設けられている。前記アーチラフター部材２０４とリング部材と周方向補強部材２０５は上下１対のフランジと鉛直のウェブを有するＨ型鋼で構成されている。ノズル補強構造１０１は、ノズル１０３に固着された１つの環状のフランジ部材１０４と、このフランジ部材１０４を１対のアーチラフター部材２０４に連結する断面が逆Ｔ字型の鋼材からなる１対の補強骨１０５と、フランジ部材１０４を周方向補強部材２０５に連結する前記同様の補強骨１０６と、フランジ部材１０４をナックプレート２０３に連結する前記同様の補強骨１０７とを有する。
【０００６】
１対の補強骨１０５は、周方向向きに配設され、交差状接合部２０６と交差状接合部２０７の間のスパン中央部に接合されている。補強骨１０６は、径方向向きに配設され、交差状接合部２０６と交差状接合部２０６の間のスパン中央部に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８７１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６に示すノズル補強構造１０１において、各補強骨１０５の端部は、アーチラフター部材のスパン中央部に接合されているため、ノズル１０３に例えば外力Ｆが作用すると、１対のアーチラフター部材２０４と周方向補強部材２０５に曲げモーメントが夫々作用し、補強骨１０５にも曲げモーメントが作用する。同様に、ノズルに外力Ｆと直交方向の外力が作用すると、１対のアーチラフター部材２０４と周方向補強部材２０５に曲げモーメントが作用し、補強骨１０６，１０７にも曲げモーメントが作用する。尚、ノズル１０３に捩じりモーメントＭが作用した場合には、その捩じりモーメントＭが補強骨１０５，１０５，１０６，１０７の端部が接合された前記スパン中央部等に曲げモーメントが分散して伝達される。
【０００９】
そのため、アーチラフター部材と周方向補強部材と補強骨の荷重条件が厳しくなるので、アーチラフター部材と周方向補強部材と補強骨の剛性・強度を高めるため、それら部材のサイズや板厚を大きくしなければならないので、製作費が高価になる。
本発明は、アーチラフター部材や周方向補強部材や補強骨の荷重条件を緩和可能な低温貯槽のノズル補構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の低温貯槽のノズル補強構造は、低温貯槽の屋根を貫通して底部近傍まで鉛直に延びるノズルであってであって液化天然ガスの積み込みや払い出しのために設けられるノズルを屋根に固定するノズル補強構造において、前記屋根において径方向に延びる２つの径方向固定部材および周方向に延びる２つの周方向固定部材で構成されるノズル固定枠部と、前記ノズル固定枠部の内側空間に配設され且つ前記ノズルに固定されたフランジ部材と、前記フランジ部材を、前記２つの径方向固定部材と２つの周方向固定部材が交差状に接合された４つの交差状接合部のうちの少なくとも３つの交差状接合部に固定的に連結する複数の補強骨とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の低温貯槽のノズル補強構造は、請求項１の発明において、前記径方向固定部材が内槽屋根のアーチラフター部材からなり、１つの周方向固定部材が内槽屋根の周方向補強部材からなり、１つの周方向固定部材がナックルプレートからなり、複数の補強骨として４つの補強骨が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の低温貯槽のノズル補強構造は、請求項１又は２の発明において、前記径方向固定部材と周方向固定部材が上下１対のフランジを有するＨ型鋼で夫々構成され、前記補強骨の端部が、前記交差状接合部に接合されたブラケットに複数のボルトで締結されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、屋根において径方向に延びる２つの径方向固定部材および周方向に延びる２つの周方向固定部材で構成されるノズル固定枠部と、前記ノズル固定枠部の内側空間に配設され且つ液化天然ガスの積み込みや払い出しのために設けられるノズルに固定されたフランジ部材と、前記フランジ部材を、前記２つの径方向固定部材と２つの周方向固定部材が交差状に接合された４つの交差状接合部のうちの少なくとも３つの交差状接合部に固定的に連結する複数の補強骨とを備えたので、ノズルに外力が作用した場合には、複数の補強骨に生じる軸力を介してノズル固定枠部の交差状接合部に伝達される。このようにノズルに作用する外力に起因する曲げモーメントが発生しなくなるため、径方向固定部材や周方向固定部材や補強骨の荷重条件が著しく緩和されるから、その剛性・強度的に有利になり、製作費を低減できる。
【００１４】
尚、ノズルに捩じりモーメントが作用した場合、その捩じりモーメントは少なくとも３つの交差状接合部に分散的に伝達されるが、交差状接合部は十分な剛性・強度を有するため、捩じりモーメントを配慮した構造にする必要はない。
【００１５】
請求項２の発明によれば、前記径方向固定部材が内槽屋根のアーチラフター部材からなり、１つの周方向固定部材が内槽屋根の周方向補強部材からなり、１つの周方向固定部材がナックルプレートからなり、複数の補強骨として４つの補強骨が設けられたので、アーチラフター部材と周方向補強部材とナックルプレートとでノズル固定枠部を構成し、４つの補強骨によりノズルを強固に補強することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、前記径方向固定部材と周方向固定部材が上下１対のフランジを有するＨ型鋼で夫々構成され、前記補強骨の端部が、前記交差状接合部に接合されたブラケットに複数のボルトで締結されるため、ノズル補強構造を製作する際の工期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る地上式ＬＮＧタンクの断面図である。
【図２】ＬＮＧタンクの内槽屋根の要部の底面図である。
【図３】内槽屋根の要部とノズル補強構造の底面図である。
【図４】図３のノズル補強構造のブラケットを示す底面図である。
【図５】内槽屋根の要部とノズル補強構造の底面図である。
【図６】従来技術に係る図５相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１に示すように、低温貯槽である地上式ＬＮＧタンク１は、内槽２、外槽３、ＰＣ防液堤４、内槽底板２ａと外槽底板３ａ間の断熱材５（発泡コンクリート）、内槽側板２ｂと外槽側板３ｂ間の空間と内槽屋根２ｃと外槽屋根３ｃ間の空間に充填された粉状の断熱材６（パーライト）とを有するものである。
【００２０】
このＬＮＧタンク１には、ＬＮＧの積み込みや払い出しの為の複数のノズル１０が内槽屋根２ｃと外槽屋根３ｃを貫通して底部近傍まで鉛直に延びる状態に設けられている。
ノズル１０の下部が平面視Ｖ形の支持部材１１により内槽側板２ｂに固定され、外槽屋根３ｃの外側には、ノズル１０に外嵌されてノズル１０と外槽屋根３ｃに接合された金属製の蛇腹付き筒部材１２が設けられている。
【００２１】
図２は、内槽屋根２をノズル１０が鉛直方向に貫通する８つのノズル貫通部１３と、その周辺の内槽屋根部分の底面図であり、図２に示すように、内槽屋根２ｃは、内槽屋根骨組構造２０と、この内槽屋根骨組構造２０の上面の内槽屋根板１４と、内槽屋根骨組構造２０の外周側のナックルプレート１５（図１参照）とを有する。内槽屋根骨組構造２０は、径方向に延びる複数のアーチラフター部材２１と、周方向に延びる複数のリング部材２２と、周方向補強部材２３とを有する。
【００２２】
前記ノズル貫通部１３は、径方向に延びる２つの径方向固定部材２１Ａと、周方向に延びる２つの周方向固定部材２３Ａ，１５Ａで構成されるほぼ矩形状のノズル固定枠部２４  の内側空間の中央部に配設されている。前記各径方向固定部材２１Ａがアーチラフター部材２１からなり、１つの周方向固定部材２３Ａが周方向補強部材２３からなり、１つの周方向固定部材１５Ａがナックルプレート１５からなる。
【００２３】
アーチラフター部材２１、周方向補強部材２３、リング部材２２は、何れも上下１対のフランジと鉛直のウェブを有するＨ型鋼で構成されている。
径方向固定部材２１Ａとしてのアーチラフター部材２１は、それ以外のアーチラフター部材２１よりも高剛性の部材に構成され、前記複数のノズル貫通部１３の内周側には周方向固定部材２３Ａを構成する為の高剛性の周方向補強部材２３が設けられている。
【００２４】
次に、ノズル貫通部１３においてノズル１０を補強するノズル補強構造３０について説明する。図３〜図５に示すように、ノズル補強構造３０は、前記ノズル固定枠部２４と、ノズル固定枠部２４の内側空間においてノズル１０に外嵌状に固着された上下１対の環状のフランジ部材３１と、ノズル１０を補強する４つの補強骨３２，３３とを備えている。
これら補強骨３２，３３は、ノズル固定枠部２４の対角線上に配設されている。上下のフランジ部材３１は、径方向固定部材２１Ａの上下のフランジ２１ａと同じ高さ位置に設けられ、補強骨３２，３３の上下のフランジ３２ａ，３３ａは径方向固定部材２１Ａの上下のフランジ２１ａと同じ高さ位置に設けられている。径方向固定部材２１Ａの上下のフランジ２１ａは、周方向固定部材２３Ａの上下のフランジ２３ａと同じ高さ位置に設けられている。
【００２５】
補強骨３２の内端部３２ｂが上下のフランジ部材３１にボルト締結又は溶接接合されると共に、外端部３２ｃが径方向固定部材２１Ａと周方向固定部材２３Ａとが交差状に接合された交差状接合部２５に固着されている。補強骨３３の内端部３３ｂが上下のフランジ部材３１にボルト締結又は溶接接合されると共に、外端部３３ｃが径方向固定部材２１Ａと周方向固定部材１５Ａが交差状に接合された交差状接合部２６に固着されている。
【００２６】
前記補強骨３２，３３は上下１対のフランジ３２ａ，３３ａと鉛直のウェブとを有するＨ型鋼で夫々構成されている。交差状接合部２５には上下１対のブラケット３４がノズル固定枠部２４の内側空間へ張り出すように接合されており、交差状接合部２６にも上下１対のブラケット３５がノズル固定枠部２４の内側空間へ張り出すように接合されている。上下のブラケット３４の上面は、上下のフランジ２１ａ，２３ａの下面と同じ高さ位置にあり、上下のブラケット３５の上面は、上下のフランジ２１ａの下面と同じ高さ位置にある。
【００２７】
前記補強骨３２の外端部３２ｃに対応する上下１対のフランジ３２ａの端部が、交差状接合部２５の上下１対のブラケット３４に複数のボルト３６で締結され、前記補強骨３３の外端部３３ｃに対応する上下１対のフランジ３３ａの端部が交差状接合部２６の上下１対のブラケット３５に複数のボルト３７で締結されている。
【００２８】
次に、以上説明したノズル補強構造３０の作用、効果について説明する。
補強骨３２，３３がノズル固定枠部２４の対角線上に配設され、補強骨３２の内端部３２ｂが上下のフランジ部材３１に接合されると共に外端部３２ｃがブラケット３４を介して交差状接合部２５に固着され、補強骨３３の内端部３３ｂが上下のフランジ部材３１に接合されると共に外端部３３ｃがブラケット３５を介して交差状接合部２６に固着されているため、図３に示すような外力Ｇがどの方向向きに作用した場合にも、トラス構造のように、補強骨３２,３３には軸力が作用するのみで、径方向固定部材２１Ａや周方向固定部材２３Ａや補強骨３２，３３に曲げモーメントが作用することはないから、これらの部材の荷重条件を著しく緩和することができ、これらの部材のサイズや板厚を従来技術のものに比べて小型化でき、製作費の面で有利である。
【００２９】
また、ノズル１０に捩じりモーメントＴが作用した場合でも、補強骨３２，３３を介して２つの交差状接合部２５と２つの交差状接合部２６に分散的に伝達されるが、交差状接合部２５，２６の剛性は十分に高いので、交差状接合部２５，２６を捩じりモーメントＴに対して特に補強する必要はない。
【００３０】
しかも、補強骨３２，３３の外端部３２ｃ，３３ｃを対応するブラケット３４，３５にボルト結合するため、溶接接合する場合に比べて工期の短縮を図ることができる。
【００３１】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）上下１対のフランジ部材３１に代えて、上又は下に１つのフランジ部材を設けることも可能である。この場合、補強骨３２，３３として、フランジ部材とほぼ同レベル位置にフランジ部を有する断面Ｔ字型又は逆Ｔ字型の鋼製部材を採用してもよい。
【００３２】
２）前記実施例では４つの補強骨３２，３３を設けたが、少なくとも３つの補強骨を設けることもできる。その場合、前記４つの補強骨３２，３３のうちの何れか１つを省略した形態で３つの補強骨を配置することができる。
３）その他、当業者ならば、前記実施例に部分的な変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００３３】
１      ＬＮＧタンク
２ｃ    内槽屋根
３ｃ    外槽屋根
１０    ノズル
１３    ノズル貫通部
１５    ナックルプレート
１５Ａ  周方向固定部材
２１    アーチラフター部材
２１Ａ  径方向固定部材
２１ａ  フランジ
２３    周方向補強部材
２３Ａ  周方向固定部材
２３ａ  フランジ
２４    ノズル固定枠部
２５    交差状接合部
２６    交差状接合部
３０    ノズル補強構造
３１    フランジ部材
３２，３３      補強骨
３２ａ，３３ａ  フランジ
３２ｂ，３３ｂ  内端部
３２ｃ，３３ｃ  外端部
３４，３５      ブラケット
【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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