(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤内を掘削して空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことにより、該気密材の内部を、高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体貯蔵施設であって、
前記地盤内における前記タンクを囲む位置に注水孔が配置され、
前記注水孔と前記タンクとの間に、排水孔が、前記気密材の外面の周囲に位置させて設けられ、
前記注水孔および排水孔は、ともに、前記地盤に対して連通する構成とされ、なおかつ、前記注水孔および排水孔は、ポンプを介して接続されて、
前記高圧気体が漏洩した際に、前記ポンプによって前記排水孔から吸い上げた水を前記注水孔を通じて地盤内に注水することで地盤内に前記注水孔から前記排水孔に至る水流を発生させるように構成されていることを特徴とする高圧気体貯蔵施設。
【請求項２】
請求項１記載の高圧気体貯蔵施設であって、
前記タンクの上方の地盤内に作業坑道が設けられ、複数の前記注水孔が、前記作業坑道内の所定箇所から前記タンクの側方を囲む位置に至るように、平面視した場合に放射状に設けられていることを特徴とする高圧気体貯蔵施設。
【請求項３】
地盤内を掘削して空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことにより、該気密材の内部を高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体貯蔵施設において適用されて、前記高圧気体の漏洩を防止するための方法であって、
前記地盤内における前記タンクを囲む位置に注水孔を配置するとともに、前記注水孔と前記タンクとの間に、排水孔を、前記気密材の外面の周囲に位置させて設け、これら注水孔および排水孔を前記地盤に連通させた構成としておき、前記高圧気体が漏洩した際には、前記注水孔に注水を行うとともに、前記排水孔から水を排水することにより、前記地盤内において前記注水孔から前記排水孔に至る水流を発生させることを特徴とする高圧気体貯蔵施設の漏洩防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤内を掘削して空洞を形成し、この空洞の内面を気密材により覆うことにより、気密材の内部を、天然ガスなどの高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体貯蔵施設およびこの施設に適用される高圧気体の漏洩防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、岩盤内に空洞を形成し、この空洞内に天然ガスなどの高圧気体を貯蔵するタンクとして利用する施設が、近年実現している。この種の施設においては、空洞の内面を気密ライニング材により覆うことにより、貯槽空洞を気密構造としているが、ライニング材の局所的な破断などの原因により貯蔵ガスの漏洩が発生した場合に、漏洩ガスの地盤内への拡散を抑制し、周辺環境への影響を極力抑えることが重要となる。
【０００３】
このような漏洩ガスの拡散防止対策としては、図３，４に示す岩盤Ｒ内に形成された貯蔵施設１のように、タンク２の周囲に排気孔３，３，…を設置するとともに、これら排気孔３，３，…に対してポンプ４を接続しておき、タンク２内の天然ガスＧが漏洩した際には、これら排気孔３，３，…内を減圧して、漏洩ガスを集気し、岩盤Ｒ内への漏洩を防止する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方法によれば、排気孔３，３，…をタンク２の周囲に密に配置することにより、漏洩ガスをある程度集気することが可能であると考えられるが、漏洩の進行が急激であったり、漏洩の検知の遅れ等の原因で、万一、排気孔３，３，…の間を抜けて貯蔵施設１の外側の岩盤Ｒに漏洩ガスが到達した場合、その拡散を抑制するのが困難になる。
【０００５】
また、漏気の発生の有無に関わらず、常時ポンプ４を駆動して排水を行うことにより、漏洩ガスの岩盤Ｒ内への拡散を抑制することも可能であるが、この場合には、施設のランニングコストが増大するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、タンクから漏洩した貯蔵気体の拡散を、低コストで確実に防止することができる高圧気体貯蔵施設および高圧気体貯蔵施設における漏洩防止方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、請求項１記載の高圧気体貯蔵施設は、地盤内を掘削して空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことにより、該気密材の内部を、高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体貯蔵施設であって、前記地盤内における前記タンクを囲む位置に注水孔が配置され、前記注水孔と前記タンクとの間に、排水孔が、前記気密材の外面の周囲に位置させて設けられ、前記注水孔および排水孔は、ともに、前記地盤に対して連通する構成とされ、なおかつ、前記注水孔および排水孔は、ポンプを介して接続されて、前記高圧気体が漏洩した際に、前記ポンプによって前記排水孔から吸い上げた水を前記注水孔を通じて地盤内に注水することで地盤内に前記注水孔から前記排水孔に至る水流を発生させるように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成としたことにより、排水孔からポンプにより吸い上げた水を注水孔を通じて地盤内に注水することで、注水孔から排水孔へ至る水流を地盤内に形成することができる。これにより、タンクから漏洩した高圧気体が、排水孔の間を通って外側の地盤に達した場合に、地下水流により高圧気体を排水孔へ向かって押し戻すことができる。
【０００９】
請求項２記載の高圧気体貯蔵施設は、請求項１記載の高圧気体貯蔵施設であって、
前記タンクの上方の地盤内に作業坑道が設けられ、
複数の前記注水孔が、前記作業坑道内の所定箇所から前記タンクの側方を囲む位置に至るように、平面視した場合に放射状に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成としたことにより、複数の注水孔に対して作業坑道内の所定箇所から水を同時に供給することができる。
【００１１】
請求項３記載の高圧気体貯蔵施設の漏洩防止方法は、地盤内を掘削して空洞を形成し、該空洞の内面を気密材により覆うことにより、該気密材の内部を高圧気体を貯蔵するためのタンクとして形成した高圧気体貯蔵施設において適用されて、前記高圧気体の漏洩を防止するための方法であって、
前記地盤内における前記タンクを囲む位置に注水孔を配置するとともに、前記注水孔と前記タンクとの間に、排水孔を、前記気密材の外面の周囲に位置させて設け、
これら注水孔および排水孔を前記地盤に連通させた構成としておき、
前記高圧気体が漏洩した際には、前記注水孔に注水を行うとともに、前記排水孔から水を排水することにより、前記地盤内において前記注水孔から前記排水孔に至る水流を発生させることを特徴としている。
【００１２】
このような構成により、注水孔から排水孔へ向けて発生させた水流によって、地盤内に拡散した漏洩ガスを排水孔へ押し戻すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。
図１は、地中に形成された貯蔵施設１１の概略構成を模式的に示す立断面図、図２は、同平面図である。この貯蔵施設１１は、岩盤（地盤）Ｒ内に天然ガス（高圧気体）Ｇを貯蔵するためのものであり、岩盤Ｒ内を掘削して空洞１２を形成し、この空洞１２の内面を気密材１３により覆うとともに、気密材１３の内部を天然ガスを貯蔵するためのタンク１４として形成したものである。
【００１４】
また、この貯蔵施設１１においては、タンク１４の上方の岩盤Ｒが掘削されて、作業坑道１５が形成されている。作業坑道１５の底部１５ａからは、タンク１４の側方の岩盤Ｒに至るように、複数の注水ボーリング孔（注水孔）１６，１６，…が削孔されている。この注水ボーリング孔１６，１６，…は、ボーリングにより形成された裸孔であり、作業坑道１５の底部１５ａから斜め下方に向けて削孔されるとともに、平面視した場合に、作業坑道１５の所定箇所を中心とした放射状に設けられている。これにより、注水ボーリング孔１６，１６，…は、全体として、タンク１４を覆う傘型状に形成されている。
【００１５】
また注水ボーリング孔１６，１６，…と、気密材１３の外面との間には、排水孔１７，１７，…が設けられている。排水孔１７，１７，…は、気密材１３と岩盤Ｒとの間に充填された裏込めコンクリートＣの外側に設けられて、気密材１３の外面に沿った状態で形成されている。排水孔１７，１７，…は、有孔管により形成されたものであり、図示しない孔部を通じて岩盤Ｒ内と連通する構成となっている。
【００１６】
また、排水孔１７，１７，…は、貯蔵施設１１にアクセスするための坑道１８内に配置された排水管１９の一端部１９ａに接続されている。この排水管１９の他端部１９ｂは、水位計２０に対して接続されるとともに、ポンプＰを介して、供給管２２の一端部２２ａに対して接続されている。
【００１７】
供給管２２は、坑道１８から作業坑道１５に至るように敷設されたものであり、その一端部２２ａに水位計２０が接続されるとともに、その他端部２２ｂが作業坑道１５内の注水ボーリング孔１６，１６，…の基端部１６ａ，１６ａ，…に対して接続された構成となっている。
【００１８】
このような構成の貯蔵施設１１は、タンク１４から天然ガスＧの漏洩があった場合に、以下のように機能する。
すなわち、気密材１３の局所的な破断等により、図１に示すように漏洩箇所２４が発生した場合に、ポンプＰを駆動することにより、排水孔１７，１７，…内を減圧し、これにより、漏洩した天然ガスＧを排水孔１７，１７，…および排水管１９を通じて集気することができる。この場合、集気した天然ガスＧは図示しない回収手段によって回収するようにする。
【００１９】
また、ポンプＰにより取水した地下水を供給管２２を通じて注水ボーリング孔１６，１６，…に供給するようにすれば、図１および図２に示すように、岩盤Ｒ内において、注水ボーリング孔１６，１６，…から排水孔１７，１７，…に至るように、図中矢印で示すような地下水流２５を発生させることができる。
【００２０】
これにより、タンク１４から漏洩した天然ガスＧが、万一、排水孔１７，１７，…の間を通って、その外側の岩盤Ｒに達した場合にも、発生させた地下水流２５により天然ガスＧを排水孔１７，１７，…に向けて押し戻し、排水孔１７，１７，…および排水管１９を介して回収することができ、これにより、天然ガスＧの岩盤Ｒ内への拡散を防止することができる。
【００２１】
以上述べた貯蔵施設１１においては、岩盤Ｒ内のタンク１４を囲む位置に注水ボーリング孔１６，１６，…が配置され、排水孔１７，１７，…が、注水ボーリング孔１６，１６，…とタンク１４との間に、気密材１３の外面の周囲に位置させて設けられるとともに、注水ボーリング孔１６，１６，…および排水孔１７，１７，…がともに、岩盤Ｒに対して連通する構成とされ、なおかつ、注水ボーリング孔１６，１６，…および排水孔１７，１７，…がポンプＰを介して互いに接続された構成とされていることから、上述のように、排水孔１７からポンプＰにより吸い上げた水を注水ボーリング１６孔を通じて岩盤Ｒ内に注水し、岩盤Ｒ内に地下水流２５を発生させ、この地下水流２５により、タンク１４から漏洩した天然ガスＧを排水孔１７へ押し戻すことができる。これにより、従来と異なり、漏洩ガスの地盤内への拡散を確実に防止するために、タンクの周囲に排気孔を密に配置したり、あるいは、排気孔を減圧するためのポンプを常時稼働させる必要が無く、低コストで確実に天然ガスＧの漏洩を防止することができ、なおかつ、安全性が高い。
【００２２】
また、上述の貯蔵施設１１においては、タンク１４の上方の岩盤Ｒ内に作業坑道１５が設けられ、複数の注水ボーリング孔１６，１６，…が、作業坑道１５内の所定箇所からタンク１４の側方を囲む位置に至るように、平面視した場合に放射状に設けられているために、複数の注水ボーリング孔１６，１６，…の基端部１６ａ，１６ａ，…に対して供給管２２を接続しておくことにより、注水ボーリング孔１６，１６，…にポンプＰから水を同時に供給することができる。これにより、タンク１４の周囲に互いに独立した注水ボーリング孔を設けた場合に比較して、ポンプの数を減少させることができるとともに、供給管２２および掘削すべき注水ボーリング孔の総延長を短くすることができ、必要な設備を低コストで実現することができる。
【００２３】
また、上述の貯蔵施設１１における天然ガスＧの漏洩防止方法は、岩盤Ｒに対して、注水ボーリング孔１６，１６，…を通じて注水するとともに、排水孔１７，１７，…から排水を行うことにより、注水ボーリング孔１６，１６，…から排水孔１７，１７，…へ向けて地下水流２５を発生させる構成となっているために、タンク１４から漏洩した天然ガスＧが、万一、排水孔１７，１７，…の間を通って、その外側の岩盤Ｒに達した場合にも、発生させた地下水流２５により天然ガスＧを排水孔１７，１７，…に向けて押し戻すことが可能となり、従来に比較して、より確実に天然ガスＧの岩盤Ｒ内への拡散を防止することができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしても良い。
例えば、上記実施の形態において、貯蔵施設１１は、天然ガスＧを貯蔵するための施設とされていたが、これに限らず、例えば、プロパンガスを貯蔵する施設であってもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態における排水孔１７，１７，…およびポンプＰは、貯蔵施設１１の施工時、開放点検時に、外水圧を低減するための排水設備と兼用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る高圧気体貯蔵施設においては、地盤内のタンクを囲む位置に注水孔が配置され、排水孔が、注水孔とタンクとの間に、気密材の外面の周囲に位置させて設けられるとともに、注水孔および排水孔がともに地盤に対して連通する構成とされ、なおかつ、注水孔および排水孔がポンプを介して互いに接続された構成とされていることから、排水孔からポンプにより吸い上げた水を注水孔を通じて地盤内に注水し、地盤内に地下水流を発生させることができ、この地下水流により、タンクから漏洩した高圧気体を排水孔へ押し戻すことができる。これにより、従来と異なり、漏洩ガスの地盤内への拡散を確実に防止するために、タンクの周囲に排気孔を密に配置したり、あるいは、排気孔を減圧するためのポンプを常時稼働させる必要が無く、低コストで確実に高圧気体の漏洩を防止することができ、なおかつ、安全性にも優れている。
【００２７】
請求項２に係る高圧気体貯蔵施設においては、タンクの上方の地盤内に作業坑道が設けられるとともに、複数の注水孔が、作業坑道内の所定箇所からタンクの側方を囲む位置に至るように、平面視した場合に放射状に設けられているために、作業坑道内の所定箇所から複数の注水孔に同時に水を供給することができる。これにより、タンクの周囲に互いに独立した注水孔を設けた場合に比較して、ポンプの数を減少させることができるとともに、必要な配管の総延長を短くすることができ、必要な設備を低コストで実現することができる。
【００２８】
請求項３に係る高圧気体貯蔵施設の漏洩防止方法は、地盤に対して注水孔を通じて注水するとともに、排水孔から排水を行うことにより、注水孔から排水孔へ向けて地盤内に水流を発生させる構成となっているために、タンクから漏洩した高圧気体が、万一、排水孔の間を通って、その外側の地盤に達した場合にも、発生させた水流により高圧気体を排水孔に向けて押し戻すことが可能となり、従来に比較して、より確実に高圧気体の地盤内への拡散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１  】  本発明の実施の形態の一例を示す図であって、天然ガスの貯蔵施設の立断面図である。
【図２  】  同、平面図である。
【図３  】  従来の天然ガスの貯蔵施設の立断面図である。
【図４  】  同、平面図である。
【符号の説明】
１１  貯蔵施設
１２  空洞
１３  気密材
１４  タンク
１５  作業坑道
１６  注水ボーリング孔（注水孔）
１７  排水孔
Ｇ  天然ガス
Ｐ  ポンプ
Ｒ  岩盤
【図１】
0004446211.tif 000002
【図２】
0004446211.tif 000003
【図３】
0004446211.tif 000004
【図４】
0004446211.tif 000005