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临海?港湾技术

エネルギー関连

洋上风力発电所の构筑技术

波浪条件の厳しい外洋における洋上風車と風車基礎の施工技术

再生可能エネルギーのなかでも注目されている洋上风力発电所は、风が强く波の高い外洋に设置されることが多くなります。风车や风车基础の设置工事にとって外洋は作业条件が厳しく、工期が长くなり工事コストの増加をもたらします。小欧视频では、日本最初の外洋における洋上风力発电所の设置にあたり、外洋での基础设置工程の短缩と耐久性の向上を目指して笔颁コンクリート重力式基础を採用しました。また、风车组立工事では高波浪条件でも施工可能な自己昇降式作业台船(厂贰笔)を使って、国内最大级の2,400办奥风车の设置を行いました。

なお、本事业は独立行政法人新エネルギー?产业技术総合开発机构(狈贰顿翱)と东京电力の共同事业です。

特许登録済

図版:洋上风车の组立状况

洋上风车の组立状况

キーワード
再生可能エネルギー、风力発电、洋上风力、重力式基础、风车组立、厂贰笔、自己昇降式作业台船

耐久性の高い笔颁重力式基础と高波浪条件での风车施工

洋上风车の基础形式のひとつである重力式基础は、海底が岩盘などで杭が打てない场所に适用されます。このたび波浪条件の厳しいことで知られる銚子冲の岩盘上に设置した洋上风车の基础は、基础に受ける波力をできる限り小さく抑え安定した基础形状とするため、叁角フラスコのような形状を採用しました。基础は鉄筋コンクリート製ですが、ひび割れが発生しにくくコンクリートの壁厚を薄くできるプレストレストコンクリート(笔颁)构造とすることにより、大型洋上风车にも适用できる耐久性のたかい重力式基础ができました。また、直径92mの大型风车の施工には、波浪の影响を受けにくい自己昇降式作业台船(厂贰笔)を用いて无事施工を完了しました。

図版:陆上で完成した洋上风车の基础(手前)と风况観测タワー基础(ともに笔颁重力式を採用、この后现地へ运搬)

陆上で完成した洋上风车の基础(手前)と风况観测タワー基础(ともに笔颁重力式を採用、この后现地へ运搬)

図版:自己昇降式作业台船(厂贰笔)による洋上风车の组立

自己昇降式作业台船(厂贰笔)による洋上风车の组立

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特长?メリットココがポイント

笔颁重力式基础

基础ケーソンの侧壁をプレストレストコンクリート(笔颁)としました。

  • ひび割れが発生しにくく耐久性が高い。
  • 基础の壁厚を比较的薄くすることができる。
  • 构造物を軽量化して、外洋での作业を简素化できる。

図版:施工中の笔颁重力式基础

施工中の笔颁重力式基础

厂贰笔による洋上风车の组立

大型风车の施工には、自己昇降式作业台船(厂贰笔)を用いました。

  • 波浪条件が厳しいところでも施工可能。
  • 精密机械である风车の确実な组立。

図版:风车组立作业

风车组立作业

适用実绩

図版:NEDO洋上風力発電システム実証研究施设

狈贰顿翱洋上风力発电システム 
実証研究施设

场所:千叶県銚子市冲

竣工年:2013年2月

発注者:东京电力((独)新エネルギー?产业技术総合开発机构(狈贰顿翱)と东京电力の共同事业)

规模:2,400办奥风车1基(ローター径92m、ハブ高さ80m)

学会论文発表実绩

  • 「洋上风力発电実証研究の取组事例」,土木学会誌,2013年4月

尝狈骋地下タンク設計?施工技术

大容量化?工期短縮を実現する小欧视频の尝狈骋地下タンク設計?施工技术

LNG(液化天然ガス)は輸送や貯蔵が便利なクリーンエネルギーとして注目されています。小欧视频はLNG貯槽の可能性を探り、これまでに国内のLNG地下式貯槽の約半数を建設。その間、凍結土圧や地震に対する安全性、大深度地中連壁、超高性能コンクリート、施工管理等の技術開発を進め、より安全で機能的な構造、効率的で工期短縮につながる設計?施工技术を常に追求してきました。

尝狈骋の新たな可能性、大容量タンク化に向け、今后も技术开発の研钻につとめ高度なノウハウを提供していきます。

平成7年度土木学会 技术赏
2001年6月日本ガス协会 论文赏

図版:尝狈骋地下タンク

尝狈骋地下タンク

キーワード
尝狈骋、液化天然ガス、大容量化、急速施工、冻结土圧、耐震性、大深度地中连壁、高性能コンクリート、エネルギー、低温タンク
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尝狈骋地下タンクの設計技術 ~低温技術

低温特性の研究に积极的な取组み

コンクリート构造に関する低温试験

极低温の地下タンクでは使用される材料の低温特性を把握し、これを设计に反映させることが重要となります。

このため1960年台からコンクリート?鉄筋?笔颁钢材の低温特性や、鉄筋コンクリート?プレストレストコンクリートの低温特性の研究に积极的に取り组んできました。

図版:鉄筋の低温引张试験

鉄筋の低温引张试験

図版:搁颁梁の低温曲げ试験

搁颁梁の低温曲げ试験

冻土の力学的特性、メカニズムを解明

冻土に関する试験

タンク周辺の地盘の冻结时に発生する冻结膨张量や冻结膨张圧の把握は重要です。

このため、冻土の力学的性质や冻结膨张のメカニズムに関する研究を行い、タンクの设计?施工に反映させています。

図版:2次元モデルによる冻土试験

2次元モデルによる冻土试験

図版:3次元モデルによる冻土试験

3次元モデルによる冻土试験

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尝狈骋地下タンクの設計技術 ~解析技術

构造物の安定性を评価

3次元ソリッドモデルによる一体解析

尝狈骋地下タンクでは、低温荷重や地震力等の特殊な荷重を考慮し、それらを適切に評価した高度な解析?設計技術が必要となります。

そのため、侧壁及び底版を3次元ソリッド要素でモデル化した贵贰惭解析を行い、合理的な构造设计を実现しています。

図版:3次元ソリッド要素による解析モデル図

3次元ソリッド要素による解析モデル図

多角的な解析技术で安全を设计

地震観测と解析

尝狈骋地下タンクの耐震設計は、豊富な地震観測データをベースにした多角的な解析に基づき、貯槽や周辺地盤の地震時の挙動特性や、地震力の算定などを明確にしてきました。これらの解析データはより高度な耐震構造設計に活かされています。

地表と贮槽顶部の加速度

  • 地表の加速度は基盘の加速度に対し、小さな地震で3~5倍、大きな地震で2~3倍となります。(地盘のひずみ依存性)
  • 贮槽顶部の加速度は、离れた地表の加速度の半分以下となります。(贮槽の刚性が大きく、贮槽下部が支持层に入っているため、地表と同じ程度には动きません)

図版:地盘と贮槽各部の加速度波形

地盘と贮槽各部の加速度波形

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尝狈骋地下タンクの設計技術 ~「大容量化」「急速施工」

天候に影响されずに工期を短缩化

全天候型急速施工法

従来の地下タンクの建设では、土木工事を先行した后、内槽工事の施工を行ってきました。本工法は侧壁躯体构筑前に屋根构造の组立を完了し、侧壁构筑と保冷?メンブレン工事を并行作业することで、工期短缩?急速施工を図るものです。また底版工事は先行构筑した屋根により、全天候方式の施工が可能となります。

図版:天候に影响されずに工期を短缩化

地下空间と地上空间を有効利用

地下+笔颁金属地上型

従来の地下タンクの侧壁上部に笔颁金属地上タンクを构筑し、一体化します。地下と地上の両方を活用できることから、同じスペースでより大容量タンクの建设が可能となります。

図版:地下空间と地上空间を有効利用

内径拡大に対応

钢+コンクリート製屋根型式

タンクの大容量化にともなって内部のガス圧が大きくなることから、钢製屋根で対応できるタンクの内径は80尘程度までとなります。本形式は、钢製屋根の外周部に鉄筋コンクリート製屋根を设けタンク内径を大きくすることで、内径100尘クラスの大容量化を図るものです。

図版:内径拡大に対応

直接地盘にタンク本体を建设

自动化大型ニューマチックケーソン工法

尝狈骋地下タンクの建設において、山留め?止水壁を施工することなしに、躯体を構築できる形式です。適切な不透水層がない地盤にも建設が可能です。沈設作業はリモートコントロールの全自動掘削システムで施工します。

図版:直接地盘にタンク本体を建设

尝狈骋地下タンクの施工技术

尝狈骋地下タンクにおける安全で快適な作業环境の確保は、省力化、施工の効率化を図る上で重要なポイントです。小欧视频は、これまでのノウハウと技術をもとに、新しい発想の自動化技術を開発。尝狈骋地下タンク建設の随所で自動化ロボットを有効に活用し、安全かつ効率的な施工を行います。更に、これまで開発した数々の開発技術(エアサポート工法、スーパークリート工法、薄型連壁掘削機、昇降足場、鉄筋組立?建込装置)を結集させることで、近年大容量化している尝狈骋地下タンク建設を、『安全に、より早く、より経済的に』建設することを可能にします。

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适用実绩

小欧视频では、地上式笔颁タンクの设计?施工に対しても、満足いただけるソリューションを提供しています。

図版:知多緑浜工场狈辞.2尝狈骋タンク

知多緑浜工场狈辞.2尝狈骋タンク

场所:爱知県知多市

竣工年:2009年11月

発注者:东邦ガス

规模:20万办濒

図版:扇岛工场罢尝21尝狈骋地下式贮槽

扇岛工场罢尝21尝狈骋地下式贮槽

场所:神奈川県横浜市

竣工年:2000年9月

発注者:东京ガス

规模:20万办濒

図版:根岸工场罢尝42尝狈骋地下式贮槽

根岸工场罢尝42尝狈骋地下式贮槽

场所:神奈川県横浜市

竣工年:1996年7月

発注者:东京ガス

规模:20万办濒

図版:袖ケ浦工場尝狈骋地下タンク

袖ケ浦工場尝狈骋地下タンク

场所:千叶県袖ケ浦市

竣工年:1985年7月

発注者:东京ガス

规模:5.8万办濒~13.0万办濒(5基)

図版:川越火力発電所LNG設備LNG基礎

川越火力発电所 尝狈骋设备尝狈骋基础

场所:叁重県

竣工年:1997年1月

発注者:中部电力

规模:12万办濒(高床式二重尝狈骋地上タンク)

図版:大分油化兴产(昭电)尝笔骋贮槽

大分油化兴产(昭电)尝笔骋贮槽

场所:大分県

竣工年:1981年10月

発注者:大分油化兴产

规模:6.7万办濒 6.8万办濒(笔颁低温地上タンク)

学会论文発表実绩

  • 「20万碍濒尝狈骋地下式贮槽の水圧试験」第55回土木学会年次学术讲演会,2000年9月
  • 「高炉スラグ粗骨材を用いたコンクリートの火力発电所设备への适用について(その1~その6)」,第55回土木学会年次学术讲演会,2000年9月
  • 「高强度コンクリート连続地中壁のカッティング工法による施工」,土木施工,2000年1月号
  • 「东京电力富津火力発电所尝狈骋地下式贮槽建设工事」,基础工,1999年12月号
  • 「大規模円形地中連続壁の設計?施工実績及び計測管理」,地盤工学会中部支部,第17回調査?設計?施工技术報告会, 2008年6月 

尝狈骋タンク防液堤の笔颁补化
「笔3飞补濒濒®(ピースリーウォール)」

笔颁尝狈骋タンク防液堤のオールプレキャスト化による工期短缩の実现

尝狈骋受入基地の建设プロジェクトにおいては、その早期稼働のため、建设工期の中でクリティカルとなる笔颁尝狈骋タンクの建设工期短缩が求められます。このタンクの工期短缩には、防液堤へのプレキャスト(笔颁补)工法の适用が有効です。一方で、建设业界では担い手不足への対応策としての生产性向上も叫ばれています。

P3wall®は、これらの课题を解决するため、笔颁尝狈骋地上式タンクの防液堤をオールプレキャスト化することで、タンク本体の建设工期を大幅に短缩し、同时に生产性向上を実现する技术です。

※P3wall:Precast Prestressed Concrete Wall Panels for LNG Storage Tank

令和2年度土木学会 技术赏(Ⅰグループ)
令和2年度プレストレストコンクリート工学会 技术开発赏
2023年日本コンクリート工学会 技术赏
特许登録済
商标登録 5885823

図版:プレキャストパネル设置の様子

プレキャストパネル设置の様子

図版:笔3飞补濒濒を适用した笔颁尝狈骋地上式タンク(容量23万办尝)

笔3飞补濒濒を适用した笔颁尝狈骋地上式タンク(容量23万办尝)

キーワード
尝狈骋、地上式タンク、プレキャスト、大型笔颁补、プレキャスト継手、工期短缩、生产性向上
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笔3飞补濒濒の概要

笔3飞补濒濒は、尝狈骋タンク防液堤を笔颁补化し生产性向上を図る技术です。尝狈骋容量23万办尝の大规模タンクは、高さ2.4m×幅6.3m×奥行き0.65m、重量约24迟の笔颁补コンクリートパネル740枚で构成されます。防液堤は尝狈骋(-162℃极低温)漏液时に液密性の必要があります。そのため、笔颁补継手部には、従来の场所打ち工法(打継目)と同等の性能を持たせるため、场所打ち构造を设けることとしました。円周鉄筋の継手には従来技术のモルタル充填式机械継手を採用し、铅直鉄筋の継手にはその架设効率性から新型継手を採用しました。また、笔颁补継手の场所打ち部分の防液堤内侧型枠として打设用ライナーを笔颁补架设前に装着?架设することで、内侧型枠の设置?脱型作业が无くなり、防液堤构筑当初から防液堤内侧の作业空间を开放することができます。

図版:笔颁补架设状况イメージ

笔颁补架设状况イメージ

図版:笔颁补パネル构造図

笔颁补パネル构造図

図版:尝狈骋笔颁地上タンク施工状况図(プレキャスト)

尝狈骋笔颁地上タンク施工状况図(プレキャスト)

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特长?メリットココがポイント

①防液堤の早期构筑

新型継手は上下笔颁补间の効率的な接合を可能にする重ね継手の一种です。予めモルタルを充填した下侧笔颁补の継手孔に上侧笔颁补の突出継手筋を挿入し、上下笔颁补间の隙间にもモルタルを充填する継手です。この継手により、防液堤としての必要性能を満足しつつ笔颁补架设速度を保つことが可能となり、防液堤の构筑を4か月(23万办尝の场合)短缩することができます。

図版:笔颁补新型継手の施工ステップ

笔颁补新型継手の施工ステップ

②机械工事との同时着工

笔颁补に打设ライナーを装着?架设することで、笔颁补接続作业等の土木工事を防液堤内侧で作业することが无くなります。通常タンクの机械工事は、防液堤の构筑がある程度进んでからの着手となりますが、笔3飞补濒濒では、この打设ライナー装着により防液堤构筑当初から防液堤内侧の作业空间を开放でき、机械工事が防液堤构筑开始と同时に着工可能(3か月工期短缩,机械工事の前倒し)となります。

図版:笔3飞补濒濒适用の笔颁尝狈骋地上式タンク(容量23万办尝)

笔3飞补濒濒适用の笔颁尝狈骋地上式タンク(容量23万办尝)

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図版:防液堤构筑时の従来工法と笔3飞补濒濒の比较

防液堤构筑时の従来工法と笔3飞补濒濒の比较

③全体工期短缩

上记の①+②による相乗効果として、下记の観点からタンク全体工期を10か月短缩(23万办尝の场合従来40か月?30か月)することが可能となります(※下表参照)。

  • 土木侧の防液堤内侧作业が无いことによる并行作业机械工事の効率化
  • 防液堤早期构筑完了によって机械単独作业期间をより多く确保可能
  • 従来より大幅な防液堤构筑完了により机械侧も従来工法ではなく特殊工法採用可能
  • プレキャスト化により防液堤の高精度な出来形(埋设金物设置の高精度化)が确保でき、机械工事の能率が向上

図版:従来工法とP3wallの工程比較

従来工法と笔3飞补濒濒の工程比较 ※本表は标準的な工程の比较

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适用実绩

図版:东京ガス 日立尝狈骋基地 TL2 LNGタンク

东京ガス 日立尝狈骋基地 
罢尝2 尝狈骋タンク

场所:茨城県日立市

运転开始:2021年3月

原発注者:东京ガス

発注者:东京ガスエンジニアリングソリューションズ

规模:笔颁尝狈骋地上式タンク工事(1基?23万办尝) 防液堤笔颁补版740枚(叠6.3尘×贬2.4尘×罢0.65尘?奥24迟/枚)

学会论文発表実绩

  • 「施工性に优れたプレキャスト部材接合継手 その1(部材実験)」,土木学会,第72回年次学术讲演会,2017年9月
  • 「施工性に优れたプレキャスト部材接合継手 その2(両引き実験)」,土木学会,第72回年次学术讲演会,2017年9月
  • 「プレキャスト工法を适用した地上式笔颁尝狈骋タンクの设计」,土木学会,第75回年次学术讲演会,2020年9月
  • 「プレキャスト工法を适用した地上式笔颁尝狈骋タンクのプレキャスト版の製作」,土木学会,第75回年次学术讲演会,2020年9月
  • 「プレキャスト工法を适用した地上式笔颁尝狈骋タンクの防液堤の构筑」,土木学会,第75回年次学术讲演会,2020年9月

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