(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下岩盤中の流体貯蔵用の貯槽と該貯槽へのアクセストンネルとの接続部分に設置されて前記貯槽を閉塞して貯蔵物の流出を防止する地下流体貯蔵施設の閉塞プラグにおいて、開閉可能であり閉塞時には前記貯槽を閉塞して前記貯蔵物の圧力を支持し開放時には前記貯槽と前記アクセストンネルとを連通する蓋体と、前記貯蔵物の前記蓋体への圧力方向に沿って前記蓋体の前記アクセストンネル側に形成されて前記蓋体を前記貯蔵物による押圧に抗して支持する圧縮壁と、前記圧縮壁に連続すると共に前記貯蔵物の前記蓋体への圧力方向に直交して前記地下岩盤に面接触する支持壁と、前記支持壁または前記圧縮壁に連続して周囲の前記地下岩盤に面接触すると共に前記アクセストンネルに連通するグラウト壁と、前記グラウト壁の周囲にグラウト材を高圧で注入して前記グラウト壁とその周囲の前記地下岩盤との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤の圧力を上昇させて成る漏出防止手段とを備えたことを特徴とする地下流体貯蔵施設の閉塞プラグ。
【請求項２】
前記接続部分は直角に折り曲げられた形状の直角部を有し、前記支持壁は前記直角部の前記貯槽に向き合った壁であることを特徴とする請求項１記載の地下流体貯蔵施設の閉塞プラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油やＬＮＧや圧縮空気等の流体の貯蔵をするのに適した地下岩盤空洞を利用した地下流体貯蔵施設の貯槽を閉塞する閉塞プラグに関する。さらに詳述すると、本発明は、閉塞プラグの耐圧部と漏出防止部との配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石油やＬＮＧや圧縮空気等の流体の貯蔵をする地下流体貯蔵施設として、地下岩盤空洞から成る貯槽を利用する技術がある。例えば、既存の坑道から水平方向にトンネルを掘削しその奥の部分を斜め上方を向けて掘削して地下岩盤空洞を形成する。そして、このトンネルの例えば傾斜部の下側の水平部分に閉塞プラグを設置してトンネルの奥側を貯槽として閉塞する。また、閉塞プラグの坑道側は貯槽へのアクセストンネルとなる。
【０００３】
閉塞プラグ１０１は鉄筋コンクリート製で、図６及び図７に示すようにトンネルの水平な直線状の部分に設置されている。この閉塞プラグ１０１の長さ方向（アクセストンネル１０２側と貯槽１０３側とを結ぶ方向）の中央部は両端部から斜めに拡径されて拡径部１０４を構成している。また、閉塞プラグ１０１の径方向の中央部には、アクセストンネル１０２側と貯槽１０３側とを連通するマンホール１０５が形成されている。このマンホール１０５のアクセストンネル１０２側の開口には、鋼板から成る蓋体１０６がボルト及びナットにより着脱可能に取り付けられている。
【０００４】
貯槽１０３内の貯蔵物１０８は、閉塞プラグ１０１の貯槽１０３側の端面と蓋体１０６とをアクセストンネル１０２側に水平に押圧して水平圧力Ｐを与える。そして、閉塞プラグ１０１が貯蔵物１０８から受ける水平圧力Ｐは、拡径部１０４のアクセストンネル１０２側の傾斜面１０４ａが地下岩盤１０７に当接することにより支持される。
【０００５】
また、閉塞プラグ１０１の貯槽１０３側の端面の周縁と地下岩盤１０７との隙間から高圧の貯蔵物１０８が漏れ易く、さらに閉塞プラグ１０１の周囲の地下岩盤１０７中に流体を通し易い箇所が存在し得ることから、高圧の貯蔵物１０８が閉塞プラグ１０１の周囲から漏れ出すことを防止するために閉塞プラグ１０１の周囲の地下岩盤１０７にグラウティングを行っている。
【０００６】
この閉塞プラグ１０１を設置する際は、まずトンネル内の貯槽１０３とアクセストンネル１０２との接続部分の周壁を全周に亘って拡幅掘削する。そして、拡幅した周壁にグラウティング用のボーリング孔を形成する。地下岩盤が流体を通し難い場合等はボーリング孔を形成しなくても良い。さらに、トンネル周壁の拡幅した部分を定着部としてコンクリートを打設する。この打設時に、閉塞プラグ１０１のアクセストンネル１０２側の端面からボーリング孔に連通するグラウト材注入用の鉄管を配管する。また、ボーリング孔を形成していない場合は、閉塞プラグ１０１のアクセストンネル１０２側の端面から拡径部１０４の周囲に露出する鉄管を配管する。
【０００７】
コンクリートの硬化後に、マンホール１０５のアクセストンネル１０２側の開口に蓋体１０６をボルトやナットを使用して取り付ける。そして、閉塞プラグ１０１のアクセストンネル１０２側に露出した鉄管からグラウト材を高圧で注入する。このため、グラウト材が拡径部１０４と地下岩盤１０７との隙間を埋めると共に拡径部１０４の周囲の地下岩盤１０７を高圧にして固化するので、貯蔵物１０８が貯槽１０３から漏れ出すことを防止できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した閉塞プラグ１０１では、閉塞プラグ１０１の設置後に閉塞プラグ１０１の周囲で貯蔵物１０８の漏れ出しが発生した場合にグラウティングを追加して行うためには、図６中想像線で示すように閉塞プラグ１０１のアクセストンネル１０２側の端面から閉塞プラグ１０１を斜めに貫通して地下岩盤１０７にまで達するボーリング孔を新たに形成しなければならない。この穿孔距離は短くても拡径部１０４の外周面に達する距離が必要であるが余り長い距離の穿孔作業は困難であるので、閉塞プラグ１０１の設置後にグラウティングを追加できる箇所が大きく制限されてしまう。このため、閉塞プラグ１０１の設置後の貯蔵物１０８の漏れ出しの状況に対応してグラウティングを効果的に追加することは困難であった。しかも、長いボーリング孔の穿孔作業の工費は高いことからグラウティングの追加のコストが高いものとなってしまう。
【０００９】
また、貯槽１０３の貯蔵物１０８による水平圧力Ｐと拡径部１０４の傾斜面１０４ａが地下岩盤１０７から受ける反力とが均衡するので、閉塞プラグ１０１では図６中一点鎖線で示すように貯蔵物１０８の貯槽１０３側の端面と断面同形状で貯槽１０３側からアクセストンネル１０２側まで達する筒状の部分に剪断力が生じている。したがって、閉塞プラグ１０１の耐圧力の大きさはこの筒状部分の剪断力の大きさに依存するので、耐圧力を大きくするためには筒状部分の面積を大きくすべく閉塞プラグ１０１を長くしなければならない。このため、耐圧力を増加するためには閉塞プラグ１０１の全長が耐圧力に比例して長くなり大型化するため、閉塞プラグ１０１の設置に必要なコンクリート及び鉄筋の量が多くなって設置コストが増加してしまう。
【００１０】
さらに、閉塞プラグ１０１が貯蔵物１０８の水平圧力Ｐに対抗できるように、閉塞プラグ１０１を設置するトンネルの周壁を拡幅掘削してコンクリートの定着部としている。このため、拡径部１０４の周囲の地下岩盤１０７が乱れてしまうので、貯蔵物１０８が漏れ出し易くなってしまう。また、トンネルの拡幅掘削のための費用が必要となるので、閉塞プラグ１０１の設置コストの削減が困難であった。
【００１１】
しかも、マンホール１０５の蓋体１０６は着脱可能であることを要することから蓋体１０６の取り付けをボルト及びナットにより行っているので、この取付強度を余り大きくできず特に高耐圧力を要する閉塞プラグ１０１ではマンホール１０５の直径を余り大きくできない。このため、アクセストンネル１０２から貯槽１０３内に貯槽１０３の維持や補修等のために必要な大型機械を搬入することができない。
【００１２】
そこで、本発明は、閉塞プラグの設置後にグラウティングの追加を容易にでき、また耐圧性の高い閉塞プラグの小型化を図り、さらに閉塞プラグ設置時のトンネルの拡幅掘削を省略でき、しかも貯槽に大型機械を搬入できる地下流体貯蔵施設の閉塞プラグを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１の地下流体貯蔵施設の閉塞プラグは、地下岩盤中の流体貯蔵用の貯槽と該貯槽へのアクセストンネルとの接続部分に設置されて貯槽を閉塞して貯蔵物の流出を防止する地下流体貯蔵施設の閉塞プラグにおいて、開閉可能であり閉塞時には貯槽を閉塞して貯蔵物の圧力を支持し開放時には貯槽とアクセストンネルとを連通する蓋体と、貯蔵物の蓋体への圧力方向に沿って蓋体のアクセストンネル側に形成されて蓋体を貯蔵物による押圧に抗して支持する圧縮壁と、圧縮壁に連続すると共に貯蔵物の蓋体への圧力方向に直交して地下岩盤に面接触する支持壁と、支持壁または圧縮壁に連続して周囲の地下岩盤に面接触すると共にアクセストンネルに連通するグラウト壁と、グラウト壁の周囲にグラウト材を高圧で注入してグラウト壁とその周囲の地下岩盤との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤の圧力を上昇させて成る漏出防止手段とを備えるようにしている。
【００１４】
したがって、貯蔵物は閉じた蓋体に圧力を与える。そして、この圧力は蓋体を介して圧縮壁を圧縮しながら支持壁を押圧する。さらに、支持壁は押圧方向と垂直な地下岩盤面を押圧する。このため、貯蔵物の圧力は蓋体と圧縮壁と支持壁とを経て地下岩盤に支持される。その一方、グラウト壁の周囲の地下岩盤にグラウト材を高圧で注入して漏出防止手段を設けることにより、グラウト壁とその周囲の地下岩盤との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤の圧力を上昇させることができる。これにより、貯槽の貯蔵物が閉塞プラグの周囲に漏れ出すことを防止できる。
【００１５】
ここで、貯蔵物の圧力の支持は蓋体と圧縮壁と支持壁とを経て地下岩盤により為されると共に貯蔵物の漏れ出しの防止はグラウト壁及び漏出防止手段により為されるので、貯蔵物の圧力を支持する耐圧機能と貯蔵物の閉塞プラグの周囲からの漏れ出しを防止する漏出防止機能とを別個の箇所で作用させることができる。このため、グラウト壁の厚さを貯蔵物の圧力に応じたグラウティング注入圧により設計できるので、グラウト壁を地下岩盤の圧力に耐えられる程度に薄くすることができる。これにより、閉塞プラグ設置後にグラウティングを追加する場合にコンクリートを穿孔する距離を小さくすることができるので、グラウティングの追加を容易かつ安価に行うことができる。しかも、グラウト壁のどの部分でもコンクリートを穿孔する距離を小さくすることができるので、グラウティング箇所の自由度を高くすることができる。
【００１６】
また、圧縮壁は貯蔵物の圧力方向に沿って形成されているので、圧縮壁には貯蔵物の押圧により圧縮力のみが作用する。さらに、支持壁は貯蔵物の蓋体への圧力方向に直交して地下岩盤に面接触するので、貯蔵物の押圧力は地下岩盤面に垂直に作用する。このため、閉塞プラグが貯蔵物を支持する耐圧力の大きさは、圧縮壁の圧縮強さと支持壁が押圧する地下岩盤の強さとに依存する。これにより、閉塞プラグの蓋体及び圧縮壁の厚さを増すことにより、閉塞プラグの耐圧力を増加することができる。ここで、コンクリートの単位面積当たりの圧縮強度（１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）は剪断強度（９ｋｇｆ／ｃｍ2 ）に比べて大きいので、耐圧力を一定量増加させるために本発明の閉塞プラグが大型化する体積は従来の剪断強度に依存する閉塞プラグの耐圧力を増加させるために大型化する体積よりも小さくなる。
【００１７】
さらに、支持壁を支持する地下岩盤は貯蔵物の押圧方向に対して直交して形成されているので、貯蔵物の押圧により支持壁と地下岩盤との間に剪断力が発生しない。このため、支持壁を支持するトンネルの地下岩盤をコンクリートの定着部とすることができるので、コンクリート打設の前にトンネルを拡幅掘削してコンクリートの定着部を形成する必要がなくなる。特に、請求項２に記載の地下流体貯蔵施設の閉塞プラグのように、接続部分は直角に折り曲げられた形状の直角部を有し、支持壁は直角部の貯槽に向き合った壁であるようにすれば、閉塞プラグの設置前に掘削したトンネルの形状をそのまま利用することができるので、トンネルの拡幅掘削が不要となる。
【００１８】
しかも、貯蔵物は閉じた蓋体を圧縮壁に押し付ける。このため、蓋体の耐圧力においては、蓋体に作用する剪断力及び圧縮力のみを考慮すれば良く、蓋体の取付強度を考慮する必要がなくなる。これにより、蓋体を十分に厚くして大きな耐圧力を得ることにより蓋体が開閉する出入口を十分に大きくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１〜図３に本発明を石油等の液体の地下流体貯蔵施設１に適用した実施形態の一例を示す。この地下流体貯蔵施設１の閉塞プラグ２は、地下岩盤３中の流体貯蔵用の貯槽４と該貯槽４へのアクセストンネル５との接続部分７に設置されて貯槽４を閉塞して貯蔵物６の流出を防止するものである。貯槽４及びアクセストンネル５の掘削工法は特に限定されず、既設の坑道から横方向に掘削したものや地上から縦穴を掘削してその下部から横方向に掘削したもの等とすることができる。
【００２０】
本実施形態では、地下岩盤３中のトンネルは、アクセストンネル５となる既設坑道と、該アクセストンネル５から直角かつ水平方向に掘削して形成した接続部分７と、さらにその奥に掘削して形成した貯槽４とを備えている。接続部分７の貯槽４に連続する部分には、水平で直角に折れ曲がった直角部７ａが形成されている。この接続部分７には閉塞プラグ２が設置されている。そして、この接続部分７の周壁の全域にコンクリート壁が設けられて閉塞プラグ２の一部を構成している。また、貯槽４は、アクセストンネル５と直角に形成されて奥に向けて上向きに傾斜した傾斜部４ａと、傾斜部４ａの奥に水平に連続してトンネルの終端となる水平部４ｂとを備えている。
【００２１】
この地下流体貯蔵施設１の閉塞プラグ２は、接続部分７の直角部７ａに形成されて貯蔵物６の押圧力を支持する耐圧部８と、耐圧部８よりもアクセストンネル５側に形成されて貯槽４から閉塞プラグ２の周囲の地下岩盤３への貯蔵物６の漏れ出しを防止する漏出防止部９とを備えている。
【００２２】
耐圧部８は、開閉可能であり閉塞時には貯槽４を閉塞して貯蔵物６の圧力を支持し開放時には貯槽４とアクセストンネル５とを連通する蓋体１０と、貯蔵物６の蓋体１０への圧力方向に沿って蓋体１０のアクセストンネル５側に形成されて蓋体１０を貯蔵物６による押圧に抗して支持する圧縮壁１１と、圧縮壁１１に連続すると共に貯蔵物６の蓋体１０への圧力方向に直交して地下岩盤３に面接触する支持壁１２とを備えている。また、漏出防止部９は、支持壁１２または圧縮壁１１に連続して周囲の地下岩盤３に面接触すると共にアクセストンネル５に連通するグラウト壁１３と、グラウト壁１３の周囲にグラウト材を高圧で注入してグラウト壁１３とその周囲の地下岩盤３との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤３の圧力を上昇させて成る漏出防止手段１４とを備えている。
【００２３】
ここで、耐圧部８の支持壁１２は、直角部７ａと貯槽４との境界面に向き合ったコンクリート壁としている。また、圧縮壁１１は、支持壁１２と連続して直交する床板１１ａと側壁１１ｂと天板１１ｃとの３枚のコンクリート壁としている。よって、これら支持壁１２と圧縮壁１１とは互いに直交する。さらに、蓋体１０は、圧縮壁１１に支持されて直角部７ａと貯槽４との境界部に配置されている。よって、これら蓋体１０と圧縮壁１１とは直交する。したがって、蓋体１０と支持壁１２とは平行になる。
【００２４】
そして、傾斜部４ａに貯められた液体の貯蔵物６が蓋体１０及び圧縮壁１１の端面を押圧して圧縮壁１１を各壁１１ａ，１１ｂ，１１ｃの面と平行な方向に圧縮する。圧縮壁１１は支持壁１２を背後の地下岩盤３に垂直に押圧する。ここで、蓋体１０と支持壁１２とは平行なので、貯蔵物６の圧力は支持壁１２の裏側の地下岩盤３により垂直に支持されることになる。
【００２５】
また、蓋体１０は、圧縮壁１１の貯槽４側の端部は開口して出入口１５を構成している。この出入口１５の貯槽４側の端面には蓋体１０を蝶番等により揺動可能に支持する支持鋼板１６が取り付けられている。この支持鋼板１６に、出入口１５よりも大きい鋼板から成る蓋体１０が蝶番により開閉可能に取り付けられている。このため、蓋体１０は揺動により圧縮壁１１の出入口１５を完全に覆って閉塞する状態と貯槽４側に開放してアクセストンネル５と貯槽４とを連通する状態とに変化する。また、蓋体１０と支持鋼板１６との密封性を向上させるため、これら蓋体１０と支持鋼板１６との間にＯリングを介在させることが好ましい。
【００２６】
一方、漏出防止部９では、漏出防止手段１４としてグラウト壁１３の内側から上方向及び水平方向に形成した複数のボーリング孔にグラウト材を注入して固化させたいわゆる止水グラウトを採用している。ここで、グラウト材はセメント系または水ガラス系であり、各ボーリング孔に高圧で注入する。このとき、ボーリング孔に入り込んだグラウト材はボーリング孔を埋めた後も高い圧力を与えられボーリング孔の周囲の低圧部分、例えばグラウト壁１３の表面とその周囲の地下岩盤３との隙間に入り込む。そして、グラウト材は地下岩盤３の内部で固化する。グラウト材は高圧で圧入するので反力を有するが、この反力はグラウト壁１３により支持される。したがって、グラウト壁１３が存在する全域にグラウティングを行うことができる。これにより、漏出防止手段１４によりグラウト壁１３とその周囲の地下岩盤３との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤３の圧力を上昇させることができるので、貯槽４の貯蔵物６が閉塞プラグ２の周囲に漏れ出すことを防止できる。
【００２７】
また、貯槽４には地上に連通するパイプ（図示せず）が設置されている。このパイプにより貯槽４内に貯蔵物６の出し入れが行われる。
【００２８】
ここで、この閉塞プラグ２を設置する作業手順を以下に説明する。最初にアクセストンネル５と貯槽４と接続部分７とを掘削等により形成する。本実施形態では、アクセストンネル５として既存の坑道を使用する。そして、このアクセストンネル５から横方向に掘削を行って接続部分７及び貯槽４を形成する。ここで、接続部分７は水平で直角に折れ曲がった直角部７ａを有したものとしている。これにより、図４及び図５に示すトンネルのようにトンネルの拡幅や延長を行なわなくても耐圧部８の蓋体１０と支持壁１２とを平行に配置することができる。このため、トンネルの拡幅や延長の作業を省略して工費を低減することができる。
【００２９】
そして、接続部分７の周壁にコンクリート壁１１，１２，１３を設ける。ここで、貯蔵物６の圧力は支持壁１２により押圧方向に垂直な地下岩盤３で支持されるので、この支持壁１２をコンクリートの定着部とすることができる。このため、接続部分７の拡幅掘削を行ってコンクリートの定着部を形成する必要がないので、この拡幅作業を省略して閉塞プラグ２の設置コストを低減することができる。
【００３０】
また、コンクリート壁の硬化後にグラウト壁１３の内側からグラウティングを行う。これにより、グラウト壁１３の周囲の地下岩盤３を高圧化して貯槽４の貯蔵物６の閉塞プラグ２の周囲からの漏出を防止することができる。
【００３１】
さらに、圧縮壁１１の貯槽４側の端面に支持鋼板１６及び蓋体１０を取り付ける。これにより、閉塞プラグ２の設置が完了する。
【００３２】
上述した本実施形態の閉塞プラグ２によれば、貯蔵物６は閉じた蓋体１０及びその周囲の圧縮壁１１の端面に圧力を与える。そして、この圧力は圧縮壁１１を圧縮しながら支持壁１２を押圧する。さらに、支持壁１２は押圧方向と垂直な地下岩盤面を押圧する。このため、貯蔵物６の圧力は蓋体１０と圧縮壁１１と支持壁１２とを経て地下岩盤３に支持される。また、グラウト壁１３の周囲の地下岩盤３に漏出防止手段１４を設けているので、グラウト壁１３とその周囲の地下岩盤３との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤３の圧力を上昇させることができる。これにより、貯槽４の貯蔵物６が閉塞プラグ２の周囲に漏れ出すことを防止できる。
【００３３】
ここで、貯蔵物６の圧力の支持は耐圧部８のみにより行われると共に貯蔵物６の閉塞プラグ２の周囲からの漏れ出しの防止は漏出防止部９のみにより為されるので、耐圧部８と漏出防止部９とを別個に設けることができる。このため、グラウト壁１３の厚さを貯蔵物６の圧力に応じたグラウティング注入圧により設計できるので、グラウト壁１３を地下岩盤３の圧力に耐えられる程度に薄くすることができる。これにより、閉塞プラグ２の設置後にグラウティングを追加する場合にコンクリートを穿孔する距離を小さくしてグラウティングの追加を容易かつ安価に行うことができる。しかも、グラウト壁１３のどの部分でもコンクリートを穿孔する距離を小さくすることができるので、グラウティング箇所の自由度を高くすることができる。したがって、閉塞プラグ２の設置後に貯蔵物６が漏出した場合でも、その状況に応じてグラウティングの増し打ち等の設計変更を容易かつ安価に、しかもグラウティング箇所の自由度を高く行うことができるので、貯蔵物６の漏出を効果的に防止することができる。
【００３４】
また、圧縮壁１１は押圧方向に沿って形成されているので、圧縮壁１１には貯蔵物６の押圧により圧縮力のみが作用する。さらに、支持壁１２は貯蔵物６の蓋体１０への圧力方向に直交して地下岩盤３に面接触するので、貯蔵物６の押圧力は地下岩盤３に垂直に作用する。このため、閉塞プラグ２の貯蔵物６に対する耐圧力の大きさは、蓋体１０の剪断強さと圧縮壁１１の圧縮強さと支持壁１２が押圧する地下岩盤３の強さとに依存する。これにより、閉塞プラグ２の蓋体１０及び圧縮壁１１を厚くすることにより、閉塞プラグ２の耐圧力を増大することができる。ここで、コンクリートの単位面積当たりの圧縮強度（１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）は剪断強度（９ｋｇｆ／ｃｍ2 ）に比べて大きいので、耐圧力を一定量増加させるために閉塞プラグ２が大型化する体積は従来の剪断強度に依存する図６に示す閉塞プラグ１０１の耐圧力を増加させるために大型化する体積よりも小さくなる。したがって、閉塞プラグ２の大型化を抑制して、コンクリート材や鉄筋材の増加による製造コストの増加を抑えることができる。
【００３５】
さらに、支持壁１２を支持する地下岩盤３は貯蔵物６の押圧方向に対して直交して形成されているので、貯蔵物６の押圧により支持壁１２と地下岩盤３との間に剪断力が発生しない。このため、支持壁１２を支持するトンネルの地下岩盤３をコンクリートの定着部とすることができる。これにより、コンクリート打設の前にトンネルを拡幅掘削してコンクリートの定着部を形成する必要がなくなるので、閉塞プラグ２の設置工程を減少でき作業コストを低減させることができる。
【００３６】
しかも、貯蔵物６は閉じた蓋体１０を圧縮壁１１に押し付ける。このため、蓋体１０の耐圧力においては、蓋体１０に作用する剪断力及び圧縮力のみを考慮すれば良く、蓋体１０の取付強度を考慮する必要がなくなる。これにより、蓋体１０を十分に厚くして大きな耐圧力を得ることにより蓋体１０が開閉する出入口を十分に大きくすることができるので、アクセストンネル５から貯槽４内に保守や管理に必要な大型機材を搬入することができる。
【００３７】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では閉塞プラグ２を設置する接続部分７に直角部７ａを形成しているが、これには限られず蓋体１０と支持壁１２とが平行であると共に支持壁１２の背後が地下岩盤３により支持されていれば良い。例えば、図４に示すように、接続部分７を１３５度程度の鈍角状としても、トンネルの側壁の一部を拡幅することにより蓋体１０に平行な支持壁１２を背後から支持する地下岩盤３を形成することができる。この場合でも、蓋体１０と支持壁１２とが平行であると共に支持壁１２の背後が地下岩盤３により支持されるので、漏出防止部９を耐圧部８と別個に形成して閉塞プラグ２の設置後にグラウティングを容易かつ安価に行うことができる。
【００３８】
また、上述した各実施形態では接続部分７が１本のトンネルから成るものとしているが、これには限られず蓋体１０と支持壁１２とが平行であると共に支持壁１２の背後が地下岩盤３により支持されていれば良い。例えば、図５に示すように、支持壁１２と漏出防止部９とを離して配置することができる。この場合でも、蓋体１０と支持壁１２とが平行であると共に支持壁１２の背後が地下岩盤３により支持されるので、漏出防止部９を耐圧部８と別個に形成して閉塞プラグ２の設置後にグラウティングを容易かつ安価に行うことができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では貯蔵物６として液体を蓄える地下流体貯蔵施設１に適用した場合について説明したが、貯蔵物６としては液体に限られずＬＰＧや圧縮空気等の気体を貯蔵する場合にも適用できる。
【００４０】
また、貯槽４は掘削等により人工的に設けられたものばかりでなく、地下岩盤３中に自然に発生した岩盤の割れ目や空洞、岩盤同士の間の地下空間等を利用しても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１の地下流体貯蔵施設の閉塞プラグは、地下岩盤中の流体貯蔵用の貯槽と該貯槽へのアクセストンネルとの接続部分に設置されて貯槽を閉塞して貯蔵物の流出を防止する地下流体貯蔵施設の閉塞プラグにおいて、開閉可能であり閉塞時には貯槽を閉塞して貯蔵物の圧力を支持し開放時には貯槽とアクセストンネルとを連通する蓋体と、貯蔵物の蓋体への圧力方向に沿って蓋体のアクセストンネル側に形成されて蓋体を貯蔵物による押圧に抗して支持する圧縮壁と、圧縮壁に連続すると共に貯蔵物の蓋体への圧力方向に直交して地下岩盤に面接触する支持壁と、支持壁または圧縮壁に連続して周囲の地下岩盤に面接触すると共にアクセストンネルに連通するグラウト壁と、グラウト壁の周囲にグラウト材を高圧で注入してグラウト壁とその周囲の地下岩盤との隙間を塞ぐと共に該地下岩盤の圧力を上昇させて成る漏出防止手段とを備えるようにしているので、貯蔵物の圧力の支持は蓋体と圧縮壁と支持壁とを経て地下岩盤により為されると共に貯蔵物の漏れ出しの防止はグラウト壁及び漏出防止手段により為されて、貯蔵物の圧力を支持する耐圧機能と貯蔵物の閉塞プラグの周囲からの漏れ出しを防止する漏出防止機能とを別個の箇所で作用することができる。
【００４２】
このため、グラウト壁の厚さを貯蔵物の圧力に応じたグラウティング注入圧により設計でき、グラウト壁を地下岩盤の圧力に耐えられる程度に薄くすることができるので、閉塞プラグ設置後にグラウティングを追加する場合にコンクリートを穿孔する距離を小さくしてグラウティングの追加を容易かつ安価に行うことができる。しかも、グラウト壁のどの部分でもコンクリートを穿孔する距離を小さくすることができるので、グラウティング箇所の自由度を高くすることができる。したがって、閉塞プラグの設置後に貯蔵物が漏出した場合でも、その状況に応じてグラウティングの増し打ち等の設計変更を容易かつ安価に、しかもグラウティング箇所の自由度を高く行うことができるので、貯蔵物の漏出を効果的に防止することができる。
【００４３】
また、貯蔵物の押圧力は圧縮壁を圧縮して地下岩盤面に垂直に作用するので、閉塞プラグが貯蔵物を支持する耐圧力の大きさは圧縮壁の圧縮強さと支持壁が押圧する地下岩盤の強さとに依存する。これにより、閉塞プラグの蓋体及び圧縮壁を厚くすることにより、閉塞プラグの耐圧力を増大することができる。ここで、コンクリートの単位面積当たりの圧縮強度（１００〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）は剪断強度（９ｋｇｆ／ｃｍ2 ）に比べて大きいので、耐圧力を一定量増加させるために本発明の閉塞プラグが大型化する体積は従来の剪断強度に依存する閉塞プラグの耐圧力を増加させるために大型化する体積よりも小さくなる。したがって、閉塞プラグの大型化を抑制して、コンクリート材や鉄筋材の増加による製造コストの増加を抑えることができる。
【００４４】
さらに、支持壁を支持する地下岩盤は貯蔵物の押圧方向に対して直交して形成されているので、貯蔵物の押圧により支持壁と地下岩盤との間に剪断力が発生しない。このため、支持壁を支持するトンネルの地下岩盤をコンクリートの定着部とすることができる。これにより、コンクリート打設の前にトンネルを拡幅掘削してコンクリートの定着部を形成する必要がなくなる。特に、請求項２に記載の地下流体貯蔵施設の閉塞プラグのように、接続部分は直角に折り曲げられた形状の直角部を有し、支持壁は直角部の貯槽に向き合った壁であるようにすれば、閉塞プラグの設置前に掘削したトンネルの形状をそのまま利用することができるので、トンネルの拡幅掘削が不要となる。したがって、閉塞プラグの設置の作業工程を削減でき作業コストを低減させることができる。
【００４５】
しかも、貯蔵物は閉じた蓋体を圧縮壁に押し付ける。このため、蓋体の耐圧力においては、蓋体に作用する剪断力及び圧縮力のみを考慮すれば良く、蓋体の取付強度を考慮する必要がなくなる。これにより、蓋体を十分に厚くして大きな耐圧力を得ることにより蓋体が開閉する出入口を十分に大きくすることができるので、アクセストンネルから貯槽内に保守や管理に必要な大型機材を搬入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の閉塞プラグの一実施形態を示す地下貯蔵施設の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。
【図４】本発明の閉塞プラグの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明の閉塞プラグの別の実施形態を示す平面図である。
【図６】従来の閉塞プラグを示す縦断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
１  地下流体貯蔵施設
２  閉塞プラグ
３  地下岩盤
４  貯槽
５  アクセストンネル
６  貯蔵物
７  接続部分
７ａ  直角部
１０  蓋体
１１  圧縮壁
１２  支持壁
１３  グラウト壁
１４  漏出防止手段
【図１】
0003861254.tif 000002
【図２】
0003861254.tif 000003
【図３】
0003861254.tif 000004
【図４】
0003861254.tif 000005
【図５】
0003861254.tif 000006
【図６】
0003861254.tif 000007
【図７】
0003861254.tif 000008