(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重殻低温貯槽の内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、上部に積層状態で嵌合する凹凸部を設け外槽底板の上面に予め固着した形鋼材などの固定部材を埋め込む現場施工のパーライトコンクリートからなる最下層モールド体と、工場などで予め製作される上部及び下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた断熱性能の高いパーライトコンクリートからなる中間層モールド体と、工場などで予め製作される下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた圧縮強度の高い軽量骨材入りコンクリートなどからなる最上層モールド体とで形成し、地震などによる水平方向の荷重をうけても、水平方向の動きを拘束するように積層嵌合して形成したことを特徴とする二重殻低温貯槽の底部保冷層。
【請求項２】
二重殻低温貯槽の内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、この積層した各モールド体の上下に隣接する各層にわたって挿通する複数の挿通孔と、この挿通孔を充填する如く差込む材質や形状の異なる複数の柱状保冷材からなるキーブロックとを設けて、上記積層したモールド体が水平方向に動かないように形成したものであって、中間層に位置する上記挿通孔には中間層及び下層のモールド体と同等の断熱性能を有するキーブロックを挿通し、上層に位置する上記挿通孔には上層のモールド体と同等以上の圧縮強度及びせん断強度を有するキーブロックを挿通して形成したことを特徴とする二重殻低温貯槽の底部保冷層。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化プロパンガスなどの低温液化ガス等を貯蔵する平底円筒形二重殻低温貯槽の内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の平底円筒形二重殻低温貯槽の全体構造及び底部保冷層の構造について、図７及び図８に基づいて説明する。
【０００３】
図７に示すように、平底円筒形二重殻低温貯槽は、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの低温液化ガス等を貯蔵する金属製の内槽１と、その外回りに保冷層３を介して設けた金属製の外槽２とからなる二重殻構造の貯槽である。この二重殻貯槽下部の内槽底板５と外槽底板６との間、つまり内槽底板５の下部に位置する外槽底板６の上部には底部保冷層４が設けられている。この底部保冷層４は、円盤状の中央部保冷層７と、その外周に位置する円環状のリング部保冷層８０とで構成されている。なお外槽２は、図のような金属製の他に、図示省略するが、貯液機能を備えたプレストレストコンクリート構造体、或いはコンクリート構造体で形成されている場合もある。
【０００４】
図８に拡大して示すように、二重殻低温貯槽の底部保冷層４のうち、リング部保冷層８０は、内槽側板９直下の内槽アニュラー板１２の下部に設けられている。このリング部保冷層８０は、貯蔵液及び内槽１の大きな荷重を支えるために、圧縮強度が高く断熱性能を有するパーライトコンクリートや軽量骨材コンクリートなどよりなる保冷材ブロック１４を積層した積層構造に形成している。この保冷材ブロック１４積層構造体の最下層は、外槽底板６上面に上記コンクリート体の現場打設などによって動かないように固定している。
【０００５】
また、内槽側板９と外槽側板１０との間、及びリング部保冷層８０の外周面と外槽側壁１０下部の内壁面との間には、パーライト粒子などの断熱性能が高い断熱材よりなる側部保冷層１１を設置している。さらにまた、内槽中央部底板１３の下部と外槽底板６との間、つまりリング部保冷層８０の内側には、リング部保冷層８０より断熱性能が高い材料のブロック体を用いた積層構造（図示省略）の中央部保冷層７を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図７及び図８に例示するような二重殻低温貯槽の底部保冷層４のリング部保冷層８０は、内槽アニュラー板１２の下部で貯蔵液及び内槽１の大きな荷重を支えているために、垂直方向の圧縮荷重には強いが、地震などで水平方向に大きな荷重を受けると、積層構造体の保冷材ブロック１４が水平方向にずれて移動することが懸念された。また、リング部保冷層８０にかかる上記水平方向の大きな荷重によって、保冷材ブロック１４の相互の挙動により、型崩れや摩擦による損傷を生じる心配があった。
【０００７】
また、貯槽の構築時においても、上部に内槽アニュラー板１２を載置して内槽側板９を施工する際に、安定して上部の荷重を支え、かつ水平移動しないように注意を払って施工する必要があった。
【０００８】
この発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、地震などによる水平方向の荷重を受けても水平方向に移動することなく安定し、かつ施工能率に優れた二重殻低温貯槽の底部保冷層を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る二重殻低温貯槽の底部保冷層は、内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、上部に積層状態で嵌合する凹凸部を設け外槽底板の上面に予め固着した形鋼材などの固定部材を埋め込む現場施工のパーライトコンクリートからなる最下層モールド体と、工場などで予め製作される上部及び下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた断熱性能の高いパーライトコンクリートからなる中間層モールド体と、工場などで予め製作される下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた圧縮強度の高い軽量骨材入りコンクリートなどからなる最上層モールド体とで形成し、地震などによる水平方向の荷重をうけても、水平方向の動きを拘束するように積層嵌合して形成したものである。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る二重殻低温貯槽の内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、この積層した各モールド体の上下に隣接する各層にわたって挿通する複数の挿通孔と、この挿通孔を充填する如く差込む材質や形状の異なる複数の柱状保冷材からなるキーブロックとを設けて、上記積層したモールド体が水平方向に動かないように形成したものであって、中間層に位置する上記挿通孔には中間層及び下層のモールド体と同等の断熱性能を有するキーブロックを挿通し、上層に位置する上記挿通孔には上層のモールド体と同等以上の圧縮強度及びせん断強度を有するキーブロックを挿通して形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明に係る二重殻低温貯槽の底部保冷層について、図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、内槽側板９の直下で内槽アニュラー板１２の下部に設けるリング部保冷層８は、予め工場などでパーライトコンクリート体等で成形製作したモールド体１６を積層して形成する。このモールド体１６には、積層時の上下に接触する面に相互に嵌合する凹部１７と凸部１８とからなる嵌合部１９を設けており、地震などによる水平方向の荷重を受けても、水平方向に移動しないように積層して形成する。
【００１３】
上記積層して形成するリング部保冷層８の最下層部は、予め工場などで製作したパーライトコンクリートなどの最下層用モールド体１６Ａを、外槽底板上に固着しても良いが、或いは、外槽底板６の上面に予め固着した形鋼材などの固定部材１５を埋め込むように、パーライトコンクリートを現場打設によって施工すれば、上記モールド体１６Ａの固定強度はより高まる。この現場施工のパーライトコンクリートからなる最下層モールド体１６Ａは、所定の圧縮強度を確保し固定部材１５によって動かないように頑強に固定することができる。この最下層のモールド体１６Ａの上部には、積層状態で嵌合する凹部１７Ａと凸部１８Ａとを設ける。
【００１４】
また、上記積層して形成するリング部保冷層８の中間層には、パーライトコンクリートなどの比較的断熱性能の良い材料を用いて工場などで形成した中間層モールド体１６Ｂを用いる。この中間層モールド体１６Ｂの上部及び下部にも、積層状態で嵌合する凹部１７Ｂと凸部１８Ｂををれぞれ設ける。この中間層モールド体１６Ｂには、断熱性能の高い材料が望ましく、そのために強度がやや劣る場合には、凸部１８Ｂとなる部分の断面積を大きく形成することによって、運搬中や施工時に損傷することなく、かつ嵌合時の強度の増強を図ることができる。なお、図１の事例は中間層モールド体１６Ｂを単一層にした場合を示すが、製作、運搬、配列作業との関係において複数層で形成しても良い。
【００１５】
また、上記積層して形成するリング部保冷層８の最上層には、内槽荷重等を直接受けるため、メサライトのような軽量骨材入りコンクリートなどの圧縮強度が高い材料を用いて工場などで形成した最上層モールド体１６Ｃを用いる。この最上層モールド体１６Ｃの下部には、凹部１７Ｃと凸部１８Ｃを設けて嵌合部１９Ｃを形成する。この最上層のモールド体１６Ｃは、圧縮強度に優れた材料を使用するので、この最上層モールド体１６Ｃの下部に形成した凸部１８Ｃは強度が高く、運搬中や施工時、貯槽使用時に欠けたり、損傷などすることがない。
【００１６】
また、上記リング部保冷層８の外周面と外槽側板１０下部の内壁面との間には、パーライトコンクリートなどの断熱材よりなるフィリング保冷材２０を充填して、リング部保冷層８外周方向への移動を拘束するように形成する。このフィリング保冷材２０は、現場打設の付着性と弾力性を有する断熱材を用いて、周壁面と密着性が保たれるように施工する。このようにフィリング保冷材２０を施工することによって、リング部保冷層８の水平方向の移動を防止し、かつリング部保冷層８を抑えて積層体の崩れを防止することができる。
【００１７】
図２は、リング部保冷層８を構成するモールド体１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）の積層状態の実施形態例を示す。上記モールド体１６に設ける嵌合部１９（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）は、図のような円穴形の凹部１７（１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ）と、円柱形の凸部１８（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）とで形成した場合を示す。このように積層構造のモールド体１６の上下接触面に形成した凹凸部を嵌合する嵌合部１９を設けたことにより、地震などによって積層した上下モールド体相互にずれが生じることなく、また水平方向の直径方向及び円周方向に移動することもなく安定した状態を維持することができる。なお、図の凹部１７と凸部１８は、各一個を設けた場合を示すが、せん断荷重に対する嵌合部１９の水平方向の強度を増すためには複数個を設けて、接合部の断面積を増加する。或いは、図示省略するが、製作し易く、かつ積層し易い形状の三角形、矩形、台形などの凹凸部にて形成してもよい。
【００１８】
図２に例示するように、比較的圧縮強度の高いメサライトのような軽量骨材を用いたコンクリートなどで形成する最上層のモールド体１６Ｃの下面には、上記嵌合部１９Ｃのうち、円柱形の凸部１８Ｃを設ける。この凸部１８Ｃは図のように断面積が小さくても、上記のように強度が高い材料を使用しているため、運搬時、施工時、貯槽使用時に欠けたり損傷などすることがない。また、パーライトコンクリートなどで形成する中間層のモールド体１６Ｂに設ける円柱形の凸部１８Ｂは、図のように嵌合部１９Ｃの断面積が大きい円柱形状に形成して、運搬時や施工時に欠けたり損傷などすることがないようにするとともに、嵌合時の強度増強を図ることができる。また、中間層のモールド体１６Ｂに設けた凹部１７Ｃ，１７Ｂは、潰れたり埋もれたり損傷などすることがないように形成する。これらのモールド体１６Ｂ，１６Ｃは、予め工場などで型枠に流し込んで製作することができるので、寸法精度良く、品質性能良く均一化が図れる。また、最下層のモールド体１６Ａは、現場打設のパーライトコンクリートなどによって、作業能率良く施工する。
【００１９】
図３に例示するリング部保冷層８は、モールド体１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）に設ける嵌合部２９（２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ）を、矩形状の凹部２７（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ）と矩形状の凸部２８（２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ）とで形成し、円周方向に沿って中央に単数個を設けた場合を示した。このような凹凸部を設けたモールド体１６は、貯槽の直径方向への水平移動に強い構造である。上記矩形状の長い凸部２８は、断面積が大きく、かつ上部の表面積が広いので、モールド体１６の断熱材素材の強度が小さくても、運搬時に欠けたり損傷などすることなく、施工時、貯槽使用時にも強度増強が図れるため損傷しない。また、矩形状の長い凹部２７は、モールド体１６の断熱材素材の強度が小さい場合でも、溝が潰れ難いため損傷の心配はない。なお、図示例では、幅広矩形状の凹凸部を中央に単数設けた場合を示したが、強度を配慮し、製作、運搬、施工のし易さなどを配慮して、幅狭矩形状の凹凸部を平行に複数本設けるようにしてもよい。また、凹凸状の嵌合部を断面半球形や断面三角形などの山形と溝状に形成し、円周方向又は直径方向に沿って複数本平行に設けてもよい。
【００２０】
図４のリング部保冷層８は、図３に例示するような貯槽の円周方向に沿って設けた嵌合部２９に加えて、貯槽の直径方向に沿った方向にも嵌合部３９（３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ）を設けた実施形態例を示す。最上層のモールド体１６Ｃの下部には、キー枠状の凸部３８Ｃを設け、その下部の中間層のモールド体１６Ｂの上部には、キー溝状の凹部３７Ｃを設ける。また、中間層のモールド体１６Ｂの嵌合部３９Ｂには、キー枠状の凸部３８Ｂとキー溝状の凹部３７Ｂとをそれぞれ設ける。また、最下層のモールド体１６Ａの嵌合部３９Ａには、キー枠状の凸部３８Ａとキー溝状の３７Ａを設ける。上記のように、貯槽の直径方向に沿った方向にキー構造の嵌合部３９を設けたモールド体１６は、リング部保冷層８の周方向への回転移動をも防止することができる。なお、図示しないが、凹凸状の嵌合部は、製作、運搬、施工などのし易い形状にて、モールド体の両端部、或いは格子状、縦横位置の異なる方向にわたって形成すれば、各モールド体の境界部における横すべりを防止し強い構造体となる。また、図示省略するが、各層のモールド体を円周方向に順次ずらして積層した場合には、周方向の回転移動の拘束力をより高めることができる。
【００２１】
図５に例示するリング部保冷層８は、上方から下方の少なくとも複数層にわたって挿通する挿通孔２１を設けたモールド体１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）を積層し、このモールド体１６の挿通孔２１を充填する如くキーブロック２２を差込んで、モールド体１６が水平方向に動かないように形成したものである。このキーブロック２２は、水平方向のせん断強度及び圧縮強度が高く、かつ断熱性の良い材料、例えばパーライトコンクリート材などを使用する。挿通孔２１及びキーブロック２２の形状は、図のような円柱形状、或いは図示省略した多角柱形状、略円錐や略角錐、楔形状などの形状とし、製作と施工のし易い形状にする。また、挿通孔２１及びキーブロック２２の数量は、断熱性と強度、及び製作や施工のし易さ、水平方向の安定性などに対応して複数個にしてもよい。この挿通孔２１を設けたモールド体１６及びキーブロック２２は、予め工場などで型枠等を使用して成形することができるので、寸法精度及び品質性能が図れる。なお、この挿通孔２１内のキーブロック２２との間に、パーライト粒などの粒状保冷材やグラスウールなどの弾力性と保冷性能に優れた断熱材を介在させると、隙間が生じ難く一層安定した固定と保冷性能の維持が可能となる。
【００２２】
また、図５のように、上記リング部保冷層８の外周面と外槽側板１０下部の内壁面との間に、現場打設のパーライトコンクリートなどの断熱材よりなるフィリング保冷材３０を施工すると、上記キーブロック２２のせん断力によるリング部保冷層８の移動防止に加えて、さらに外周方向の安定性が増す。また、付着性と弾力性を有するフィリング保冷材３０を施工すると、リング部保冷層８と周壁との密着性が得られ、かつ積層体の崩れを防止することができる。また、上記モールド体１６の挿通孔２１内に、現場打設のパーライトコンクリートなどの断熱材を充填施工して上記キーブロック２２を形成すると、隙間にも充填されるため密着性が良くなり、積層体の一体化をより向上することができる。
【００２３】
図６に例示するリング部保冷層８は、モールド体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの上下に隣接する各層にわたって複数の挿通孔３１，４１を設け、この挿通孔３１，４１に材質や形状の異なる複数のキーブロック３２，４２を設けて、水平方向に動かないように固定した場合の実施形態例を示す。キーブロック３２，４２は、強度を配慮すると断熱性能が低下し、断熱性を配慮すると強度が低下する。そこで、強度と断熱性を配慮して複数に分割することによって、双方の性能を分散平均化して、均衡の取れた強度と断熱性能を確保することができる。図のように、中間層に位置する挿通孔３１には、モールド体１６Ａ，１６Ｂと同等の断熱性能を有するキーブロック３２を挿通し、また、上層に位置する挿通孔４１には、モールド体１６Ｃと同等以上の圧縮強度及びせん断強度を有するキーブロック４２を挿通した場合を示す。なお、図示しないが、上下に隣接する各層間毎に、各層の断熱性能と圧縮強度に対応して、さらに異なる材質や形状の複数のキーブロックを使用することによって、リング部保冷層の保冷性能と強度を確保しながら、各層間相互の水平方向に対する抵抗力をより効率良く増加させることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
叙述のように、請求項１の発明に係る二重殻低温貯槽の底部保冷層は、内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、上部に積層状態で嵌合する凹凸部を設け外槽底板の上面に予め固着した形鋼材などの固定部材を埋め込む現場施工のパーライトコンクリートからなる最下層モールド体と、工場などで予め製作される上部及び下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた断熱性能の高いパーライトコンクリートからなる中間層モールド体と、工場などで予め製作される下部に積層状態で嵌合する凹凸部を設けた圧縮強度の高い軽量骨材入りコンクリートなどからなる最上層モールド体とで形成し、地震などによる水平方向の荷重をうけても、水平方向の動きを拘束するように積層嵌合して形成したので、上記現場施工のパーライトコンクリートからなる最下層用モールド体は、固定強度はより高まり、所定の圧縮強度を確保し動かないように頑強に固定することができる。
また、上記断熱性能の高いパーライトコンクリートからなる中間層モールド体は、断熱性能の高い材料が望ましく、そのために強度がやや劣る場合には、凸部となる部分の断面積を大きく形成することによって、運搬中や施工時に損傷することなく、かつ嵌合時の強度の増強を図ることができる。
さらに、上記圧縮強度が高い軽量骨材入りコンクリートなどからなる最上層モールド体は、内槽荷重等を直接受けるため、圧縮強度に優れた材料を使用するので、強度が高く、運搬中や施工時、貯槽使用時に欠けたり、損傷などすることがない。
これらの働きによって、地震などでリング部保冷層が水平移動することなく安定的な荷重支持状態を維持する。また、モールド体の積層接触面で摩擦防止が図られ、摩擦損傷することがないので、リング部保冷層の保冷性能を維持することができる。また、モールド体は嵌合部で合致させて水平に積層固定し易く、隙間なく簡単容易に施工することができる。また、積層したモールド体の上部にアニュラー板や内槽側板等の重量物を構築する際に、ずれたり移動することなく下部が安定しているため、上部で安全な作業ができる。
【００２５】
また、請求項２の発明に係る二重殻低温貯槽の内槽底板と外槽底板との間に設ける底部保冷層のうち、内槽側板下部に設ける積層構造のモールド体からなるリング部保冷層は、この積層した各モールド体の上下に隣接する各層にわたって挿通する複数の挿通孔と、この挿通孔を充填する如く差込む材質や形状の異なる複数の柱状保冷材からなるキーブロックとを設けて、上記積層したモールド体が水平方向に動かないように形成したものであって、中間層に位置する上記挿通孔には中間層及び下層のモールド体と同等の断熱性能を有するキーブロックを挿通し、上層に位置する上記挿通孔には上層のモールド体と同等以上の圧縮強度及びせん断強度を有するキーブロックを挿通して形成したので、上記水平方向に動かないように固定するキーブロックは、強度を配慮すると断熱性能が低下し、断熱性を配慮すると強度が低下する。そこで、強度と断熱性を配慮して複数に分割することによって、上下に隣接する各層間毎に、各層の断熱性能と圧縮強度に対応して、さらに材質や形状の異なる複数のキーブロックを使用することによって、リング部保冷層の保冷性能と強度を確保しながら、各層間相互の水平方向に対する抵抗力をより効率良く増加させることが可能となる。
このように、中間層に位置する挿通孔には、モールド体と同等の断熱性能を有するキーブロックを挿通し、上層に位置する挿通孔には、モールド体と同等以上の圧縮強度及びせん断強度を有するキーブロックを挿通することによって、双方の性能を分散平均化して、均衡の取れた強度と断熱性能を確保することができる。
これらの働きによって、地震などで水平移動することなく安定した荷重支持状態を維持することができるとともに、熱のショートパスもなく良好な保冷性能を維持することができる。また、リング部保冷層の施工時に、モールド体の位置決めと設置が容易にでき、キーブロックも簡単容易に設置することができる。  
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る二重殻低温貯槽の底部保冷層を示す一部を欠除した垂直断面説明図である。
【図２】  上記底部保冷層のうちリング部保冷層の実施形態例を示す斜視説明図である。
【図３】  リング部保冷層を形成するモールド体の実施形態例を示す斜視説明図である。
【図４】  モールド体の他の実施形態例を示す斜視説明図である。
【図５】  この発明に係る二重殻低温貯槽の底部保冷層のうち、挿通孔とキーブロックを設けたモールド体にて形成するリング部保冷層の実施形態例を示す斜視説明図である。
【図６】  上記挿通孔とキーブロックを設けたモールド体にて形成するリング部保冷層の他の実施形態例を示す垂直断面説明図である。
【図７】  従来の二重殻低温貯槽の保冷構造の概略を示す垂直断面説明図である。
【図８】  従来の二重殻低温貯槽の底部保冷層を拡大して示す一部を欠除した断面説明図である。
【符号の説明】
１  内槽                            ２  外槽
３  保冷層                          ４  底部保冷層
５  内槽底板                        ６  外槽底板
７  中央部保冷層                    ８，８０  リング部保冷層
９  内槽側板                      １０  外槽側板
１１  側部保冷層                    １２  内槽アニュラー板
１３  内槽中央部底板                １４  保冷材ブロック
１５  固定部材
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ  モールド体
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ  凹部
２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ  凹部
３７，３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ  凹部
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ  凸部
２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ  凸部
３８，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ  凸部
１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ  嵌合部
２９，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ  嵌合部
３９，３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ  嵌合部
２０，３０  フィリング保冷材
２１，３１，４１  挿通孔
２２，３２，４２  キーブロック
【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】
0004639392.tif 000007
【図７】
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【図８】
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