地上タンクの液状化対策
「鋼矢板リング工法」
地震・津波災害から地上タンクを防護
鋼矢板リング工法は、タンク下の地盤を鋼矢板によって円筒状に囲み、地盤を拘束することにより、せん断変形を抑制し、液状化の発生および液状化によるタンクの被害を防ぐ工法です。鹿島では、他社に先駆け1990年代前半に工法開発に着手し、対策効果を検証するとともに、設計法と施工法の検討を行ってきました。昭和52年に改定された消防法の技術基準の適用を猶予されていた特定屋外タンク貯蔵所のタンク（いわゆる旧法タンク）の液状化の他、当社では、これまで合計9件の施工実績があります。
特許登録済
鋼矢板リング工法の概要
- キーワード
- タンク、危険物、液状化、沈下、対策、鋼矢板、リング
設計並びに施工法
鹿島では、模型実験、数値解析、適用サイトの地震観測の3つのアプローチで、鋼矢板リング工法の有効性を検証しています。鋼矢板リング工法は、地震時における鋼矢板内外の土圧と水圧の差を考慮し鋼矢板リングの安定性を照査することで、簡便に設計することができます。
鋼矢板は、非液状化層に1.0m以上根入れします。タンク及び防油堤に囲まれた狭い場所でも、油圧圧入機を用いて鋼矢板を打設します。鋼矢板打設後、リング状に設置された鋼矢板の一体性を高めるため、矢板頭部には鉄筋コンクリート製の枕梁を設置します。配管等で鋼矢板を直接連結できない箇所では、隣接する鋼矢板間を接合鋼板で連結し、鋼矢板圧入の際に接合鋼板を順次継ぎ足していくことで、鋼矢板リングを構築することができます。
鋼矢板の施工状況
鋼矢板リング工法の液状化対策効果
鋼矢板を直接連結できない箇所での施工方法
特長・メリットココがポイント
他社に先駆けて開発
鹿島では、鋼矢板リング工法の先駆けとして、1990年代前半の工法開発開始以降、模型実験、数値解析、適用サイトの地震観測の3つのアプローチで、鋼矢板リング工法の有効性を検証してきました。豊富な研究実績と施工実績を有しています。
技術研究所で実施した有効性検証結果（動的遠心模型実験結果）の例
基礎地盤は液状化し、基礎地盤の側方流動に伴い15mm（実規模換算75㎝）の沈下がタンクに発生する
基礎地盤が液状化しても、鋼矢板リングによって基礎地盤の側方流動が抑止され、タンクの沈下量は1mm（実規模換算5cm）に留まる
最適な対策工の提案
臨海部の埋立て地盤に立地するタンクでは、地盤の液状化の他、地盤の側方流動や津波といった災害との複合災害の発生が懸念されています。鹿島では、これまでの豊富な研究・施工実績に基づき、複合災害への対応を含めて、鋼矢板リング工法に関して最適な対策工を提案します。
タンク周辺の津波漂流物対策への応用例
適用実績
三菱化学四日市工場
T-229／T-241 液状化対策工事
場所：三重県四日市市
竣工年：2008年9月 2011年3月
発注者：三菱化学エンジニアリング
規模：YSP-FXL（t=12.7mm） L=16.5m 120枚
YSP-FXL（t=12.7mm） L=16.5m 134枚
三井化学大阪工場液状化対策工事
場所：大阪府高石市
竣工年：2012年3月
発注者：三井化学
規模：鋼矢板L=12.5m 136枚
鋼矢板L=14.5m 116枚
JX大分液状化対策工事
場所：大分県大分市
竣工年：2012年12月
発注者：JX日鉱日石エネルギー
規模：YSP-FXL型11.5m×160枚
学会論文発表実績
- 「液状化対策工法に関する研究(第1報) ─鋼矢板リング工法の開発─」，第47回土木学会年次学術講演会講演概要集，1992年
- 「動的遠心模型実験による鋼矢板リング工法の液状化対策効果について」，第29回土質工学研究発表会発表講演集，1994年
- 「鋼矢板リング工法の液状化対策効果について─鋼矢板リングが不連続な場合を想定した動的遠心模型実験─」，第23回地震工学研究発表会講演概要集，1995年
- 「鋼矢板リング工法による既設タンクの液状化対策の検討」，鹿島技術研究所年報，第42号，1994年
- 「旧法タンクの液状化対策：鋼矢板リング工法─既設石油タンクを鋼矢板でリング状に囲む地盤せん断変形抑止工法」，建設機械，2009年1月