| 【発明の名称】 |
平底円筒型低温タンクの耐震構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】茨田 高志
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| 【要約】 |
【課題】タンク自体の熱膨張・熱収縮を拘束せず、自由に熱膨張・熱収縮ができ、かつ、過大な水平力が作用した場合には、タンクの水平移動を防止することができる平底円筒型低温タンクの耐震構造を提供する。
【解決手段】内槽底板２１に周囲より高い中央隆起部２５を設け、基礎コンクリート６に、中央隆起部２５の下部に位置するコンクリート隆起部６ａを設け、その間に高強度保冷材３２を設ける。中央隆起部２５は、水平な頂部底板２５ａとこれを外周部底板に連結するリング状側板２５ｂとからなり、高強度保冷材３２は、リング状側板２５ｂに作用する水平力をコンクリート隆起部６ａに伝達する。リング状側板の内周面と高強度保冷材の外周面との間には、熱収縮時に近接するように隙間Ａが設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基礎コンクリート（６）上に設置された外槽（１０）と、底部保冷材（３０）上に設置された内槽（２０）とからなる平底円筒型低温タンクの耐震構造において、内槽底板（２１）が、水平な外周部底板（２４）とこれより高い中央隆起部（２５）とを有し、該中央隆起部は、水平な頂部底板（２５ａ）とこれを外周部底板に連結するリング状の側板（２５ｂ）とからなり、前記基礎コンクリート（６）は、前記中央隆起部（２５）の下部に位置するコンクリート隆起部（６ａ）を有し、前記底部保冷材（３０）は、中央隆起部（２５）とコンクリート隆起部（６ａ）の間にリング状側板（２５ｂ）に作用する水平力をコンクリート隆起部（６ａ）に伝達する高強度保冷材（３２）を有する、ことを特徴とする平底円筒型低温タンクの耐震構造。
【請求項２】 前記リング状側板（２５ｂ）の内周面と高強度保冷材（３２）の外周面との間に、熱収縮時に近接するように隙間Ａが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の平底円筒型低温タンクの耐震構造。
【請求項３】 前記高強度保冷材（３２）は、断熱性を有するコンクリートブロックからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の平底円筒型低温タンクの耐震構造。
【請求項４】 前記リング状側板（２５ｂ）は、切頭円錐形または円筒形である、ことを特徴とする請求項１に記載の平底円筒型低温タンクの耐震構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平底円筒型低温タンクの耐震構造に係り、更に詳しくは、タンクが温度変化により膨張又は収縮しても過大な局部応力がタンク構造に生じず、かつ、地震等により大きな横荷重が及んでもタンクの横移動を防止できる耐震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】液化天然ガス等を貯蔵するために図３に例示する二重構造の平底円筒型低温タンクが従来から用いられている。この低温タンクは、基礎ぐい1a及び基礎スラブ1b（基礎コンクリート）の上部に設置された外槽１０と、外槽１０の内部底板上に底部保冷材２を介して設置された内槽２０とからなる。外槽底板１１は外槽基礎ボルト３で基礎スラブ１bに固定され、内槽側板２２は内槽アンカーストラップ４により基礎スラブ１bに固定されている。また、外槽側板１２と内槽側板２２の間、及び外槽屋根板１３と内槽屋根板２３の間には、放熱防止のため側部保冷材５a、屋根部保冷材5bが充填されている。更にこの図において、内槽底部２１の外周部は、肉厚のアニュラープレート２１aで構成され、内槽側板２２との接合部の強度を高めている。
【０００３】図4は内槽下部の断面図である。この図に示すように、底部保冷材２は、中央保冷材２aと外周保冷材２bからなる。中央保冷材２aは、上層からALCコンクリート、泡ガラス、粒状パーライトコンクリート等の積層体であり、高い断熱性能を備えている。また、外周保冷材２ｂは、軽骨コンクリートとパーライトコンクリートからなり、アニュラープレート２１aの下部を強固に支持している。軽骨コンクリートは、鉄筋を有するパーライトコンクリートである。
【０００４】しかし、上述した内槽２０の下部構造は、内槽２０が水平方向へ移動するのを拘束する手段を備えていない。従って、タンクが暖められて膨張したり、冷やされて収縮した時は、内槽２０の底板２１と底部保冷材２１との間で相対的に滑り、内槽２０に大きな拘束力が生じないようになっている。一方、地震等によって、大きな水平力が内槽２０に作用するときは、底板２１と底部保冷材２の間の摩擦力により内槽２０の水平移動を防止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来の内槽下部構造では、関東大震災クラスよりもさらに大きな地震が生じた場合には、地震等による過大な水平力により、内槽２０が水平移動するおそれがあった。すなわち、地震時においてタンクに作用する水平力が、タンク底板と基礎の摩擦抵抗力を超えると、タンク内槽の横滑りが発生し、その変位量によっては、タンク各部に設置されたノズル等を破壊するおそれがあった。しかし、低温タンクの場合、熱収縮を許容する構造でなければならず、底部を完全に拘束することはできない問題点がある。
【０００６】言い変えれば、上述した平底円筒型低温タンクのようなタンクの下部構造は、以下の２つの相反する課題を満たす必要があった。
１．タンクはその温度変化により自由に膨張又は収縮し、タンクの底板と基礎構造の間で相対的に自由に滑れなければならない。
２．タンク底板と基礎構造との摩擦力を越える水平力がタンクに作用した場合、タンクの水平移動を防止できなければならない。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、タンク自体の熱膨張・熱収縮を拘束せず、従って自由に熱膨張・熱収縮ができ、かつ、過大な水平力が作用した場合には、タンクの水平移動を防止することができる平底円筒型低温タンクの耐震構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基礎コンクリート（６）上に設置された外槽（１０）と、底部保冷材（３０）上に設置された内槽（２０）とからなる平底円筒型低温タンクの耐震構造において、内槽底板（２１）が、水平な外周部底板（２４）とこれより高い中央隆起部（２５）とを有し、該中央隆起部は、水平な頂部底板（２５ａ）とこれを外周部底板に連結するリング状の側板（２５ｂ）とからなり、前記基礎コンクリート（６）は、前記中央隆起部（２５）の下部に位置するコンクリート隆起部（６ａ）を有し、前記底部保冷材（３０）は、中央隆起部（２５）とコンクリート隆起部（６ａ）の間にリング状側板（２５ｂ）に作用する水平力をコンクリート隆起部（６ａ）に伝達する高強度保冷材（３２）を有する、ことを特徴とする平底円筒型低温タンクの耐震構造が提供される。
【０００９】上記本発明の構成によれば、内槽底板（２１）に中央隆起部（２５）が設けられ、地震時の水平荷重を高強度保冷材（３２）を介して基礎コンクリートのコンクリート隆起部（６ａ）に伝達することにより、タンク内槽の横滑りを防止することができる。
【００１０】また、内槽底板（２１）の外周部は、水平な外周部底板（２４）からなるので、従来のタンクと同様にタンク自体の熱膨張・熱収縮を拘束せず、従って自由に熱膨張・熱収縮ができる。
【００１１】本発明の好ましい実施形態によれば、 前記リング状側板（２５b）の内周面と高強度保冷材（３２）の外周面との間に、熱収縮時に近接するように隙間Ａが設けられている。この構成により、タンクの建設時に常温で隙間Ａをもって設置することにより、ＬＮＧ（沸点-１６２℃）等の液化ガスの貯蔵時にこの隙間が最小となり、タンク自体の自由な熱膨張・熱収縮と、タンクの水平移動防止を確実に両立させることができる。
【００１２】また、前記高強度保冷材（３２）は、パーライトコンクリートブロックからなる。パーライトコンクリートブロックは、強度と断熱性を兼ね備えており、保温性能を保持したままで、リング状側板（２５ｂ）に作用する水平力を確実にコンクリート隆起部（６ａ）に伝達することができる。
【００１３】更に、前記リング状側板（２５b）は、切頭円錐形または円筒形である、ことが好ましい。切頭円錐形にすることにより、リング状側板（２５ｂ）に作用する水平力を下向きの力に変換し、コンクリート隆起部（６ａ）による荷重伝達をより確実にできる。また、円筒形にすることにより、円筒面全体で荷重伝達ができ、リング状側板（２５ｂ）の内部応力を低く抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】図１は、本発明の耐震構造を備えた平底円筒型低温タンクの半断面図であり、図２は、図１の部分拡大図である。図１及び図２において、平底円筒型低温タンクは、基礎コンクリート６上に設置された外槽１０と、底部保冷材３０上に設置された内槽２０とからなる。
【００１６】内槽底板２１は、水平な外周部底板２４とこれより高い中央隆起部２５とを有する。外周部底板２４は、従来の内槽底部（図３参照）に相当し、その外周部は、肉厚のアニュラープレート２１aで構成されている。また、中央隆起部２５は、水平な頂部底板２５ａとこれを外周部底板２４に連結するリング状の側板２５ｂとからなる。頂部底板２５ａの大きさ（直径）は、頂部底板自体の熱収縮量と地震時の水平力の大きさから決定する。すなわち、地震時の最大水平力を後述する高強度保冷材３２を介して基礎コンクリート６に伝達できるように、頂部底板２５ａの大きさ（直径）とリング状側板２５ｂが設定される。
【００１７】さらに、図２に示すように、リング状側板２５ｂの内周面と高強度保冷材３２の外周面との間に、熱収縮時に近接するように隙間Ａが設けられている。この隙間Ａを設けることにより、タンクの建設時に常温で隙間をもって設置し、ＬＮＧ（沸点-１６２℃）等の液化ガスを貯蔵しても、この隙間が最小となって維持されるので、外周部底板２４のみならず水平な頂部底板２５ａの自由な熱膨張・熱収縮を許容できる。
【００１８】なお、リング状側板２５ｂは、この図では切頭円錐形であるが、円筒形であっても良い。切頭円錐形にすることにより、リング状側板２５ｂに作用する水平力を下向きの力に変換し、コンクリート隆起部６ａによる荷重伝達をより確実にできる。また、円筒形にすることにより、円筒面全体で荷重伝達ができ、リング状側板２５ｂの内部応力を低く抑えることができる。
【００１９】図１及び図２に示すように、本発明の耐震構造では、基礎コンクリート６は、中央隆起部２５の下部に位置するコンクリート隆起部６ａを有する。また、底部保冷材３０は、中央隆起部２５とコンクリート隆起部６ａの間に高強度保冷材３２を有し、この高強度保冷材３２により、リング状側板２５ｂに作用する水平力をコンクリート隆起部６ａに伝達するようになっている。この高強度保冷材３２は、この例では、２層のパーライトコンクリートブロックからなり、上層は鉄筋を有する軽骨コンクリートであり、下層は鉄筋のないパーライトコンクリートである。また、半径方向の熱収縮を考慮するため、段差の部分にはグラスウール等の伸縮可能な保冷材を挟むのがよい。
【００２０】またこの実施例では、高強度保冷材３２の外側と内側は、従来の中央保冷材２a（図４参照）と同様には、上層からALCコンクリート、泡ガラス、粒状パーライトコンクリート等の積層体で構成されている。
【００２１】上述した本発明の構成によれば、内槽底板２１に中央隆起部２５が設けられ、地震時の水平荷重を高強度保冷材３２を介して基礎コンクリートのコンクリート隆起部６ａに伝達することにより、タンク内槽の横滑りを防止することができる。
【００２２】また、内槽底板２１の外周部は、水平な外周部底板２４からなるので、従来のタンクと同様にタンク自体の熱膨張・熱収縮を拘束せず、従って自由に熱膨張・熱収縮ができる。
【００２３】さらに、リング状側板２５ｂの内周面と高強度保冷材３２の外周面との間に、隙間Ａを設けることにより、タンクの建設時に常温で隙間をもって設置し、ＬＮＧ（沸点-１６２℃）等の液化ガスを貯蔵しても、この隙間が最小となって維持されるので、外周部底板２４のみならず水平な頂部底板２５ａの自由な熱膨張・熱収縮を許容できる。
【００２４】本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】上述したように、本発明の平底円筒型低温タンクの耐震構造によれば、タンク自体の熱膨張・熱収縮を拘束せず、従って自由に熱膨張・熱収縮ができ、かつ、過大な水平力が作用した場合には、タンクの水平移動を防止することができる、等の優れた効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月４日（１９９９．６．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７５１５
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 実 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６２９４（Ｐ２０００−３４６２９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５８６３３ |
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