(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続地中壁と、外周面が前記連続地中壁の内周面に接して形成された筒状の側壁と、前記側壁の上端部に配設された屋根と、前記側壁の下端部に配設された底版と、前記側壁や前記底版の内側に配設された内装と、前記連続地中壁の上部外方に一体に張り出された張出部とからなる地下タンクと、
前記地下タンクの上部の所定域に載置された盛土と
を備え、側壁と屋根と底版とで内部空間を画成する地下タンクの構造であって、
前記連続地中壁、側壁、屋根、底版、内装、張出部および盛土の重量の和を地下タンク重量とし、この地下タンク重量と、前記連続地中壁における前記底版よりも下方側の内周面に作用する周面摩擦力との和が、前記底版に作用する揚圧力と同等、あるいはそれより大きくなり、かつ前記地下タンク重量が前記揚圧力より小さくなる態様で構成したことを特徴とする地下タンク構造。
【請求項２】
前記連続地中壁の周面摩擦力は、前記底版よりも下方側の連続地中壁に付着する泥膜のせん断強度から得たものであることを特徴とする請求項１に記載の地下タンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下タンク構造に関し、より詳細には、例えばＬＮＧ地下式貯槽等の地下構造物に好適な地下タンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下タンク構造として、地中に連続して構築される連続地中壁と、内部空間を画成する筒状の側壁と、この側壁の上端開口を閉成する態様で配設された屋根と、側壁の下端に配設される底版とから構成されたものが知られている。
【０００３】
これら連続地中壁、側壁および底版は、鉄筋コンクリートから構成されており、底版に対して下方から上方に向けて作用する地下水の浮力、すなわち揚圧力により浮上してしまうことを防止するべく、それぞれ十分に大きな厚みを有しており、連続地中壁、側壁、屋根および底版の重量の和が揚圧力よりも十分に大きいものにしている。
【０００４】
しかしながら、このように連続地中壁、側壁および底版の厚みを十分に大きくし、連続地中壁、側壁、屋根および底版の重量の総和を揚圧力よりも十分に大きくすると、連続地中壁、側壁および底版の形成に必要以上に材料を要し、しかもこれらの設置スペースを十分に大きく確保する必要があり、結果的に、製造コストの増大化を招来することになっていた。
【０００５】
そこで、連続地中壁の上端の外周部分に棚板を取り付けるとともに、該棚板の上に盛土を載置して、連続地中壁、側壁、屋根、底版、棚板および盛土の重量の総和が揚圧力と同等、あるいはそれ以上の大きさになるようにして、連続地中壁、側壁および底版の厚みの縮小化を図るようにした地下タンク構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８６２７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述したような特許文献１に提案されているような地下タンク構造では、連続地中壁や側壁や底版の厚みを縮小化させることが可能ではあるが、棚板および盛土のそれぞれの重量を十分に確保する必要があり、結果的に製造コストの低減化を図ることは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの低減化を図ることができる地下タンク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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る地下タンク構造は、連続地中壁と、外周面が前記連続地中壁の内周面に接して形成された筒状の側壁と、前記側壁の上端部に配設された屋根と、前記側壁の下端部に配設された底版と、前記側壁や前記底版の内側に配設された内装と、前記連続地中壁の上部外方に一体に張り出された張出部とからなる地下タンクと、前記地下タンクの上部の所定域に載置された盛土とを備え、側壁と屋根と底版とで内部空間を画成する地下タンク構造であって、前記連続地中壁、側壁、屋根、底版、内装、張出部および盛土の重量の和を地下タンク重量とし、この地下タンク重量と、前記連続地中壁における前記底版よりも下方側の内周面に作用する周面摩擦力との和が、前記底版に作用する揚圧力と同等、あるいはそれより大きくなり、かつ前記地下タンク重量が前記揚圧力より小さくなる態様で構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る地下タンク構造は、上述した請求項１において、前記連続地中壁の周面摩擦力は、前記底版よりも下方側の連続地中壁に付着する泥膜のせん断強度から得たものであることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１５】
本発明の地下タンク構造によれば、連続地中壁、側壁、屋根および底版の重量の和を地下タンク重量とし、この地下タンク重量と、連続地中壁における底版よりも下方側の内周面に作用する周面摩擦力との和が、底版に作用する揚圧力と同等、あるいはそれより大きくなる態様で構成してあるので、連続地中壁や側壁や底版の重力を相対的に小さくすることができ、これにより連続地中壁や側壁や底版の各重量の低減化を図ることができる結果、連続地中壁や側壁や底版の厚みを小さくすることができる。従って、製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る地下タンク構造の好適な実施の形態について説明する。尚、以下においては、ＬＮＧ貯蔵用地下タンク構造を一例として説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における地下タンク構造を示すものである。ここに例示する地下タンクは、連続地中壁２と、側壁３と、屋根４と、底版５とを備えて構成してある。更に、側壁３や底版５の内側には、貯蔵液体の液密保持のためのメンブレンや保冷材等から構成される内装１０が設けられている。
【００１８】
連続地中壁２は、地中に連続して構築した円筒状のものであり、詳細は後述するが、内部掘削時に山留壁となるものである。この連続地中壁２の上部の外周部分には外側ガイドウォール（張出部）６が結合して一体化されていて、これら外側ガイドウォール６、連続地中壁２、側壁３、屋根４の上部には盛土９が載置されている（盛土９の範囲は、図１に示すように、外側ガイドウォール６や連続地中壁２や側壁３や屋根４のそれぞれの構造物直上に載置されている部分をいう。但し、盛土の土質によっては、最外周に位置する構造物（本実施の形態では外側ガイドウォール６である。）の盛土部分として、構造物最外周端から上方に向かうに連れて漸次外方に傾斜する所定勾配の傾斜線（図１で示す一点鎖線）より内方の部分を盛土部分としてみることもできる。）。外側ガイドウォール６は、地下水位より上方に構築してあり、連続地中壁２の上部にジベル７で結合してある。このジベル７は、例えばスタッドボルト、アンカーボルト等からなり、連続地中壁２と外側ガイドウォール６とにまたがって配設してあり、鉛直方向および円周方向に沿って複数並設してある。かかるジベル７により、外側ガイドウォール６の自重を、ジベル７を介して連続地中壁２に伝達させることができる。
【００１９】
側壁３は、円筒状の形態を成し、外周面が連続地中壁２の内周面に接する態様で設けてある。この側壁３は、地中に内部空間を画成するためのものである。また、側壁３は、図示しないジベル７等で連続地中壁２に結合して一体化してある。屋根４は、側壁３の上端開口を閉成する態様で該側壁３の上端部に配設してある。
【００２０】
底版５は、側壁３の下端部に配設してあり、底部として上記内部空間を画成するものである。つまり、底版５は、側壁３とともに、地中に構築してある。
【００２１】
これら連続地中壁２、側壁３、底版５および外側ガイドウォール６は、後述するようにそれぞれ鉄筋コンクリートから形成してあり、側壁３、屋根４および底版５により画成された内部空間には、例えば液化天然ガス等の液体が充填されている。
【００２２】
上記地下タンクを施工する方法について説明する。まず、外側ガイドウォール６と内側ガイドウォール（図示せず）とを、両者間に円環状の溝部分が形成される態様で仮設する。これら外側ガイドウォール６と内側ガイドウォールとの間を掘削し、つまり円環状の溝部分を掘削し、連続地中壁用鉄筋籠を挿入する。その後、コンクリートを打設する。このとき、外側ガイドウォール６の内面に内方に突出する態様でジベル７を取り付けておくことにより、連続地中壁２の上部外方と外側ガイドウォール６とを一体に結合させた状態で、連続地中壁２が完成することになる。連続地中壁２の完成後に、内側ガイドウォールを撤去する。
【００２３】
次に、連続地中壁２の内部の地盤を床付け位置まで掘削（内部掘削）し、掘削された地中の底部に底版用鉄筋を組み立て、地中の底部にコンクリートを打設することにより底版５が完成する。連続地中壁２の内側には、側壁用鉄筋を組み立て、コンクリートを打設することにより側壁３が完成する。尚、側壁３の構築の際に連続地中壁２と一体化を図るため、連続地中壁面のコンクリートの一部を削って鉄筋を露出させ、その鉄筋にジベルを取り付ける等して側壁コンクリートと一体化させる。そして、側壁３と底版５との内側に、液化天然ガス等の貯蔵液体の液密保持のためのメンブレンや保冷材等から構成される内装１０が施される。その後、側壁３の上端部に屋根４を取り付け、更にこれら外側ガイドウォール６、連続地中壁２、側壁３、屋根４の上部に盛土９が載置されることにより、地下タンク構造１が施工される。尚、屋根４に内装が組み込まれていても構わない。
【００２４】
本発明の実施の形態における地下タンク構造１においては、連続地中壁２と、側壁３と、外側ガイドウォール６と、屋根４と、これらの上部に載置された盛土９と、底版５と、内装１０とのそれぞれの重量の和を地下タンク重量（ｂ）とし、この地下タンク重量（ｂ）と、連続地中壁２における底版５よりも下方側の内周面において該底版５に下方から作用する地下水による揚圧力（ａ）に抵抗する力として生ずる周面摩擦力（ｃ）との和（ｂ＋ｃ）が、揚圧力と同等、あるいはそれより大きくなる一方、地下タンク重量（ｂ）が上記揚圧力（ａ）より小さくなる態様で、それぞれの厚みや重量を調整して形成している。
【００２５】
つまり、本発明者らは、連続地中壁２における底版５よりも下方側の内周面において、底版５に下方から作用する揚圧力（ａ）に抵抗する力として周面摩擦力（ｃ）が生ずることを発見し、かかる周面摩擦力（ｃ）を考慮して、連続地中壁２、側壁３、外側ガイドウォール６、屋根４、盛土９、底版５および内装１０を設計している。
【００２６】
このような周面摩擦力は、連続地中壁施工時における連続地中壁２の内周面に付着するマッドケーキと称される泥水のスライム（以下、泥膜８と称する）のせん断強度に比例するものである。この泥膜８のせん断強度は、他の構造物施工時の連続地中壁から採取した泥膜、あるいは隣接に同様な地下タンクが施工されていればこの地下タンク施工時の連続地中壁から採取した泥膜を用いて一面せん断試験をすることで求められる。この試験により求められた泥膜のせん断強度を安全率（例えば１．５）で除算して得られた値を周面摩擦力としている。尚、この泥膜のせん断強度を求める方法としては、この他に、連続地中壁の載荷試験を行うことによっても求められる。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施の形態における地下タンク構造１では、連続地中壁２と、側壁３と、外側ガイドウォール６と、屋根４と、これらの上部に載置された盛土９と、底版５と、内装１０とのそれぞれの重量の和を地下タンク重量（ｂ）とし、この地下タンク重量（ｂ）と周面摩擦力（ｃ）との和（ｂ＋ｃ）が、揚圧力（ａ）と同等、あるいはそれより大きくなる態様で構成してあるので、連続地中壁２や側壁３や底版５の重力を相対的に小さくすることができ、これにより連続地中壁２や側壁３や底版５の各重量の低減化を図ることができる結果、連続地中壁２や側壁３や底版５の厚みを小さくすることができる。従って、製造コストの低減化を図ることができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上記実施の形態では、連続地中壁２、側壁３、屋根４、底版５の他に、外側ガイドウォール６を残置し、盛土９を載置し、内装１０を設け、これら全てを合わせて地下タンク重量（ｂ）としているが、外側ガイドウォール６は残置せずに撤去しても良いし、盛土９がなくても良いし、側壁３だけで貯蔵用に供することができれば内装１０を設けなくても良い。これらの構成は、設置場所や貯蔵物等の条件によってそれぞれ適宜取捨選択すれば良い。従って、外側ガイドウォール６や盛土９や内装１０のうちの一部または全部の構成がなくても地下タンク重量としては充足して本発明の効果を奏するものである。これによれば、連続地中壁２や側壁３や底版５の重量を相対的に小さくすることが可能になり、これらの厚み等を小さくすることで製造コストの低減化を図ることが可能になる。
【００２９】
特に、上記地下タンク重量（ｂ）が上記揚圧力（ａ）より小さくなる態様で、それぞれの厚みや重量を調整して形成している。これによれば、連続地中壁２や側壁３や底版５の厚みをより小さくすることが可能になり、製造コストの低減化をより図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態における地下タンク構造の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１        地下タンク構造
２        連続地中壁
３        側壁
４        屋根
５        底版
６        外側ガイドウォール
７        ジベル
８        泥膜
９        盛土
１０      内装
【図１】
0004904593.tif 000002