(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底版と、
該底版の周囲に沿って構築された円筒状の側壁と、
該側壁の上部を覆う屋根と、を備え、前記底版と前記側壁の下部が地中に埋設されて、前記側壁の上部の周囲が盛土された地下タンクの施工方法であって、
地盤中に円筒状の地中連続壁を構築する地中連続壁構築工程と、
前記地中連続壁の内側を該地中連続壁の上端側に沿って掘削し、該地中連続壁の内側で該地中連続壁に支持されるとともに該地中連続壁の上端よりも上方へ突出する形態に、前記側壁の上部を構築する側壁上部構築工程と、
該側壁上部構築工程の後に前記地中連続壁の内部を掘削するとともに掘削で生じた残土の一部を前記側壁の上部の周囲に盛土する内部掘削工程と、
前記底版を構築する底版構築工程と、
前記側壁の下部を構築し該側壁の下部を前記側壁の上部と一体化させる側壁下部構築工程と、
前記側壁の上端部に屋根を設置する屋根設置工程と、を備えることを特徴とする地下タンクの施工方法。
【請求項２】
前記内部掘削工程の後に前記底版構築工程を行い
該底版構築工程の後に前記側壁下部構築工程を行い、該側壁下部構築工程では、前記側壁の下部を下方から上方に向って段階的に構築し、
前記屋根設置工程では、前記側壁下部構築工程と並行して前記底版上で前記屋根を形成し、前記側壁下部構築工程の後に、前記屋根を上昇させて前記側壁の上端部に設置することを特徴とする請求項１に記載の地下タンクの施工方法。
【請求項３】
前記側壁下部構築工程では、前記内部掘削工程と並行して前記側壁の下部を上方から下方に向って段階的に構築し、
前記側壁下部構築工程の後に前記底版構築工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の地下タンクの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液化天然ガス等の低温液体の貯蔵に用いられる地下タンクの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液体の貯蔵タンクとして、底版と、底版の周囲に沿って構築された側壁と、側壁の上部を覆う屋根を備える地下タンクが使用されている。このような地下タンクは、掘削された地盤に建設されるため、その建設により地下タンクの容量と同程度の残土が生じている。
【０００３】
近年では、側壁上部が、地下タンクが構築される前の地盤面よりも上方に位置し、この側壁上部の外周に盛土を行うことで、地中に埋設された形態とした地下タンクが提案され、建設されている（例えば、特許文献１および２参照）。このような地下タンクを建設する際に、側壁上部の外周の盛土に、掘削で生じた残土の一部を使用することで、残土の処分量を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５３８９１号公報
【特許文献２】特開２００９−１２７２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような掘削で生じた残土を側壁上部の外周に盛土する地下タンクの施工方法では、側壁の上部を構築した後に盛土を行っている。つまり、一般的には、盛土は地下タンク本体が完成した後に行われている。
このため、地盤が掘削されてから地下タンク本体が完成するまでの期間中（概ね１年〜１年半）、盛土に使用する残土を保管する必要があり、残土を保管するための用地の確保や、残土の管理に労力がかかっている。
特に、建設地が狭隘な場合には、建設地外に残土を仮置きする用地が必要となるため、この用地の確保にコストがかかるとともに、その手続も必要となり手間がかかる。さらに、残土を仮置きする用地と地下タンク建設地との間の残土の運搬に時間（工期）や費用がかかるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、盛土用の残土を保管するための用地を不要とすることができ、工期を短縮することができる地下タンクの施工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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る地下タンクの施工方法は、底版と、該底版の周囲に沿って構築された円筒状の側壁と、該側壁の上部を覆う屋根と、を備え、前記底版と前記側壁の下部が地中に埋設されて、前記側壁の上部の周囲が盛土された地下タンクの施工方法であって、地盤中に円筒状の地中連続壁を構築する地中連続壁構築工程と、前記地中連続壁の内側を該地中連続壁の上端側に沿って掘削し、該地中連続壁の内側で該地中連続壁に支持されるとともに該地中連続壁の上端よりも上方へ突出する形態に、前記側壁の上部を構築する側壁上部構築工程と、該側壁上部構築工程の後に前記地中連続壁の内部を掘削するとともに掘削で生じた残土の一部を前記側壁の上部の周囲に盛土する内部掘削工程と、前記底版を構築する底版構築工程と、前記側壁の下部を構築し該側壁の下部を前記側壁の上部と一体化させる側壁下部構築工程と、前記側壁の上端部に屋根を設置する屋根設置工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、側壁上部構築工程の後に内部掘削工程を行うため、地中連続壁の内部を掘削して生じた残土の一部をそのまま側壁の上部の外周に盛土することができる。これにより、盛土に使用する残土を保管する必要がなく、残土を保管する用地の確保や残土の管理などの必要がないため、残土の保管にかかるコストや労力を削減することができる。
また、内部掘削と共にその残土をそのまま盛土することができるため、地下タンクが構築された後に盛土を行う従来の地下タンクの施工方法と比べて、工期を短縮することができる。
【０００９】
また、本発明に係る地下タンクの施工方法では、前記内部掘削工程の後に前記底版構築工程を行い該底版構築工程の後に前記側壁下部構築工程を行い、該側壁下部構築工程では、前記側壁の下部を下方から上方に向って段階的に構築し、前記屋根設置工程では、前記側壁下部構築工程と並行して前記底版上で前記屋根を形成し、前記側壁下部構築工程の後に、前記屋根を上昇させて前記側壁の上端部に設置してもよい。
このように、屋根設置工程では、側壁下部構築工程と並行して底版上で屋根を形成し、側壁下部構築工程の後に、屋根を上昇させて側壁の上端部に設置することにより、側壁下部の構築と屋根の形成を同時に行うことができるため、工期を短縮することができる。
【００１０】
また、本発明に係る地下タンクの施工方法では、前記側壁下部構築工程では、前記内部掘削工程と並行して前記側壁の下部を上方から下方に向って段階的に構築し、前記側壁下部構築工程の後に前記底版構築工程を行ってもよい。
このように、側壁下部構築工程では、内部掘削工程と並行して側壁の下部を上方から下方に向って段階的に構築することにより、内部掘削工程と同時に側壁の下部を構築することができるため、工期を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地中連続壁の内部を掘削して生じた残土の一部をそのまま側壁上部の外周に盛土することができることにより、盛土に使用する残土を保管する必要がなく、残土を保管する用地の確保や残土の管理などの必要がないため、残土の保管にかかるコストや労力を削減することができる。
また、内部掘削と共にその残土を盛土することができるため、地下タンクが構築された後に盛土を行う従来の地下タンクの施工方法と比べて、工期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による地下タンクの一例を示す図である。
【図２】地盤改良工程を説明する図である。
【図３】地中連続壁構築工程を説明する図である。
【図４】側壁上部構築工程を説明する図である。
【図５】内部掘削工程を説明する図である。
【図６】底版構築工程を説明する図である。
【図７】側壁下部構築工程を説明する図である。
【図８】屋根設置工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態による地下タンクの施工方法について、図１乃至図８に基づいて説明する。
（地下タンク）
図１に示すように、本実施形態による地下タンク１は、例えば、ＬＮＧ貯蔵タンクとして使用されるものであり、地盤Ｇ面より下方に配された平面視略円形状の底版２と、略円筒状の側壁３と、側壁３の上端部３ａに支持されたドーム状の屋根４と、を備えている。
【００１４】
また、側壁３の下端部３ｂ側の外周の地盤Ｇには、側壁３の外周面に沿った形状で平面視円環状の地中連続壁５が設けられていて、地中連続壁５の外周の地盤Ｇには、地盤改良体６が施工されている。また、地中連続壁５と地盤改良体６との間には、ＬＮＧの冷熱が底版２を通して地盤Ｇに伝わることで地盤Ｇが凍結することを防止する底部ヒーター１２が設置されている。  
【００１５】
底版２は、鉄筋コンクリート造で、掘削された地盤Ｇ上に設けられた砕石層１１の上部に構築されている。底版２の内部には、地下タンク１内の温度調整を行う底部ヒーター１２が設置されている。
【００１６】
側壁３は、鉄筋コンクリート造で、下端部３ｂが底版２の外縁部２ａに剛に接合されている。つまり、底版２および側壁３は有底円筒状に構成されている。
この地下タンク１が施工される前の地盤面を施工前地盤面Ｇａとすると、側壁３は上部３１が施工前地盤面Ｇａの上方に位置し、下部３２が施工前地盤面Ｇａの下方に位置している。側壁３の上部３１の外周は、施工前地盤面Ｇａより上側に盛土Ｇｃが施されている。このため、地下タンク１は地下に配された構成となっている。
ここで、側壁３の上部３１を側壁上部３１とし、側壁３の下部３２を側壁下部３２として以下説明する。
【００１７】
地中連続壁５は、土留めとして地盤Ｇの崩落を防ぐ機能や止水機能を備えている。地中連続壁５は、地下タンク１の底版２よりもさらに深く構築されており、下端部５ｂは難透水層（洪積粘性土層）１３まで達している。
地中連続壁５は、例えば、コンクリートなどで構築されている。
地盤改良体６は、例えば、サンドコンパクションパイル工法などにより形成されていて、地下タンク１の周辺の地盤Ｇの液状化対策として設けられている。
【００１８】
屋根４は、平面視において円形状に形成され、側壁３の上端部３ａに架設される複数の骨組材１５と、骨組材１５の下側に配される保冷材１６と、骨組材１５の上側に配される屋根材１７と、を備えている。
側壁３の上端部３ａには、側壁３に骨組材１５を固定するためのリングプレート１９が設置されている。リングプレート１９は、側壁３の上端部３ａに沿った平面視円環状の円錐台状に鋼板で形成されている。
なお、屋根４の構造は、上記以外の構造であってもよい。
底版２と側壁３との内面には、図示しない保冷材と、この保冷材の内側に取り付けられた例えば、ステンレス薄鋼板製のメンブレン材と、を備える保冷層（内槽）１８が形成されている。
【００１９】
（地下タンクの施工方法）
次に、上述した地下タンク１の施工方法について図面を用いて説明する。
本実施形態による地下タンクの施工方法は、図１に示す地下タンク１が構築される地中連続壁５の内側の地盤Ｇの掘削に先行して、側壁上部３１を構築するものである。
（地盤改良工程）
まず、図２に示すように、地下タンク１外周側の地盤Ｇの地盤改良を行う。
この地盤改良は、例えば、サンドコンパクションパイル工法などにより行う。地盤改良体６の形状や大きさは、地下タンク１の形状や地盤Ｇの強度を考慮して決定する。
【００２０】
（地中連続壁設置工程）
続いて、地盤改良体６の内側に、平面視円環状の地中連続壁５を構築する。
図３に示すように、地中連続壁５の構築は、地下タンク１の設置予定箇所の周囲に沿って地中連続壁掘削機で掘削溝を設け、その溝内に鉄筋を配してコンクリートを打設する周知技術により構築する。このとき、下端部５ｂが難透水層１３に達するように地中連続壁５を構築する。
【００２１】
（側壁上部構築工程）
続いて、図４に示すように、地中連続壁５の内周側に地中連続壁５より上方へ突出する形態に側壁上部３１を構築する。
側壁上部３１は、その形状に沿って鉄筋を配し、コンクリートを打設して構築する。このように構築された側壁上部３１は、円筒状に形成され、地中連続壁５に支持されている。
側壁上部３１を地中連続壁５に支持させるには、例えば、側壁上部３１の外周に側壁３に固定された張り出し部（不図示）を設け、この張り出し部を地中連続壁５の上端部に引っ掛けてもよく、鉄筋（不図示）で側壁上部３１と地中連続壁５とを固定してもよい。
【００２２】
（内部掘削工程）
続いて、図５に示すように、地下タンク１の内部の地盤Ｇの掘削を行う。
この工程では、地中連続壁５の内側を、砕石層１１（図１参照）を設置可能な深さまで掘削する。そして、掘削によって発生した残土の一部を直接側壁上部３１の外周に運搬し、側壁上部３１の外方に盛土Ｇｃを行う。なお、盛土量を超える分の残土については、建設地の他の場所で使用したり、外部へ搬出して処分したりする。
このとき、側壁上部３１は、盛土Ｇｃによって外方から土圧を受けるが、平面視リング状に形成されていることにより、土圧のような外方からの荷重に対して強固な構造となるため、安定した状態に保たれている。
なお、盛土を行う時期は、内部掘削工程の中で適宜選択される。一般的には、内部掘削工程の初期に行われるが、残土が盛土に適さない土質の場合は内部掘削工程の中期や後期で行われることもある。
【００２３】
（底版構築工程）
続いて、図６に示すように、内部掘削工程で掘削された地盤Ｇ上に底版２を構築する。  底版２の構築は、地盤Ｇ上に砕石層１１を配し、その上部に鉄筋を配してコンクリートを打設することで底版２を構築する。このとき、底版２に底部ヒーター１２を設置する。
【００２４】
（側壁下部構築工程）
続いて、図７に示すように、側壁下部３２を構築する。
側壁下部３２は、底版２と一体化させ、下方から上方に向って、所定高さ毎に鉄筋を配してコンクリートを順次打ち継いで打設することで構築する。
本実施形態では、側壁下部３２は、底版２の上部に構築されるハンチ部３２ａと、ハンチ部３２ａの上部に構築される第１側壁下部３２ｂと、第１側壁下部３２ｂの上部に構築されるとともに側壁上部３１と連結される第２側壁下部３２ｃと、から構成されている。
このため、ハンチ部３２ａ、第１側壁下部３２ｂ、第２側壁下部３２ｃの順に構築し、第２側壁下部３２ｃを側壁上部３１と連結させて一体化させる。この第２側壁下部３２ｃと側壁上部３１とを一体化させる具体的な方法としては、例えば、第２側壁下部３２ｃのコンクリート打設に際して、そのコンクリート天端を側壁上部３１の下端より若干下げて打設し、第２側壁下部３２ｃと側壁上部３１との間に形成された若干の隙間に、無収縮コンクリートを充填する方法があり、この方法により第２側壁下部３２ｃと側壁上部３１との一体化を図ることができる。
これにより、側壁下部３２が完成するとともに側壁３が完成する。
【００２５】
また、この側壁下部構築工程と前後または並行して、側壁３の上端部３ａに、リングプレート１９（図１参照）を取り付ける。リングプレート１９を取り付ける際に、側壁３の上端部３ａにコンクリートで形成された側壁頂部材（不図示）を側壁３の上端部３ａと一体化するように設置し、この側壁頂部材にリングプレート１９を支持させてもよい。
【００２６】
（屋根設置工程）
続いて、屋根４を設置する。
まず、図８に示すように、底版２上で屋根４を組み立てる。屋根４の組み立ては、骨組材１５を組み立てた後に、この骨組材１５に保冷材１６および屋根材１７を取り付ける。この屋根組立工程は、側壁下部構築工程と並行して行ってもよいし、側壁下部構築工程が完了してから行ってもよい。
次に、屋根４を、例えば、エアリフトやジャッキアップ、クレーン等による吊り上げなどの上昇手段（不図示）を使用して上昇させ、骨組材１５をリングプレート１９に固定する。これにより、図１に示すように、屋根４が側壁３の上端部３ａに設置される。
【００２７】
そして、この屋根設置工程の後に、側壁３の内周側に保冷材およびメンブレンを設置する内槽工事を行う。また、側部ヒーター８の設置を行うとともに、盛土Ｇｃの表面を平坦に整える。なお、盛土Ｇｃの表面を平坦に整える際に、盛土されている地盤の表面に更に盛土Ｇｃを行ってもよい。
このようにして地下タンク１が完成する。
【００２８】
本実施形態による地下タンク１の施工方法によれば、側壁上部構築工程の後に内部掘削工程を行うため、地中連続壁５の内部を掘削して生じた残土をそのまま側壁上部３１の外周に運搬し、側壁上部３１の外周の盛土Ｇｃに使用することができる。これにより、従来の地下タンクの施工方法のように、盛土Ｇｃに使用する残土を地下タンク１の本体が構築される期間中に保管する必要がない。このため、残土を保管する用地の確保や残土の管理などの必要がなく、残土の保管にかかるコストや労力を削減することができる。
また、内部掘削を行うとともに、盛土を行うため、地下タンクが構築された後に盛土Ｇｃを行う従来の地下タンクの施工方法と比べて、工期を短縮することができる。
【００２９】
以上、本発明による地下タンクの施工方法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、上述した実施形態では、地中連続壁５の内部を掘削した後に底版２を構築し、この後に側壁下部３２を下方から上方に向って構築する順巻工法を用いているが、順巻工法に代わって、地中連続壁５の内部掘削と並行して、その掘削深度に合わせて側壁下部３２を上方から下方に向って構築し、側壁下部３２が構築された後に底版２を構築して側壁下部３２と底版２とを一体化させる逆巻工法を用いてもよい。
【００３０】
また、上述した実施形態では、側壁下部３２が、ハンチ部３２ａ、第１側壁下部３２ｂ、第２側壁下部３２ｃの３つから構成され、側壁下部３２をハンチ部３２ａ、第１側壁下部３２ｂ、第２側壁下部３２ｃの３段階で構築しているが、側壁下部３２全体を一度に構築してもよいし、側壁下部３２を２段階や４以上の段階で構築してもよい。また、底版２とハンチ部３２ａとを同時に構築してもよい。
また、上述した実施形態では、側壁３の上端部３ａにリングプレート１９取り付けて、このリングプレート１９に屋根４の骨組材１５を固定しているが、屋根４を側壁３の上端部３ａへ固定する方法は、これ以外の方法でもよい。
【００３１】
また、上述した実施形態では、屋根４を底版２上で形成し、エアリフト等で上昇させて側壁３の上端部３ａに設置しているが、底版２以外の場所で屋根４を形成してもよい。また、上部側壁３１が構築されたら、すぐに屋根４を上部側壁３１に取り付けてもよい。このとき、屋根４の一部に開口部を設けて、この開口部から資機材の出し入れや残土の搬出などを行うようにすれば、全天候において内部掘削工程を行うことができる。
要するに、本発明は、側壁上部構築工程後に内部掘削工程を行うものであり、底版構築工程、側壁下部構築工程、屋根設置工程、の施工時期や順序は実現可能な限りにおいて限定するものではない。
【符号の説明】
【００３２】
１  地下タンク
２  底版
３  側壁
３ａ  上端部
３ｂ  下端部
４  屋根
５  地中連続壁
６  地盤改良体
３１  側壁上部
３２  側壁下部
Ｇ  地盤
Ｇｃ  盛土
【要約】
【課題】盛土用の残土を保管するための用地を不要とすることができ、工期を短縮する。
【解決手段】地盤Ｇ中に円筒状の地中連続壁５を構築する地中連続壁構築工程と、地中連続壁５の内側で上方に突出する形態に側壁上部３１を構築する側壁上部構築工程と、側壁上部構築工程の後に地中連続壁５の内部を掘削するとともに掘削で生じた残土を側壁上部３１の周囲に盛土する内部掘削工程と、底版２を構築する底版構築工程と、側壁下部３２を構築し側壁下部３２を側壁上部３１と一体化させる側壁下部構築工程と、側壁３の上端部３ａに屋根４を設置する屋根設置工程と、を備える
【選択図】図１【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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