新たなエネルギーを求めて
相次ぐLNG基地の建设
わが国におけるLNG(液化天然ガス)の本格导入は、东京ガスと东京电力が昭和44年(1969)11月から开始したのに始まる。
LNGは石油危机后に石油代替エネルギーとしてとくに注目されるに至ったが、その供给量は50年度には506万迟であったものが53年度には1,172万迟と倍増し、59年度には2,676万迟とじつに50年度の约5倍に増加した。LNGと同様に50年以降急速に増加したものに原子力があり、50年度に251亿?hだったものが59年度には1,343亿?hとこちらも约5倍の供给量の増加であった。これらを50年度と59年度のエネルギー供给构成比率でみると、LNGは2.5%から9.2%に、原子力は1.5%から7.5%に上昇している。これに対し水力、石油は下降倾向をたどり、石炭は微増にとどまった。
当社が最初に行ったLNG基地建设工事は、46年3月、大阪ガス泉北工场(现?泉北製造所第一工场)に完成した地上式タンク3基の基础工事であった。それから20年、数多くの地上式、地下式タンクを设计?施工で受注し、国内において地上式タンク91基のうち48基(PC外槽式LNGタンク{注1}を含む)、地下式タンク54基のうち8基(ピットイン式{注2}を含む)のシェアを占め、海外においても台湾で地下式タンクを3基建设するなど、LNG基地建设の分野において指导的な地位を确立した(右図参照)。また、多くの実绩をもとに技术开発を积极的に行い、新しい型式のPC外槽式LNGタンクおよびピットイン式地下タンクの开発、実用化にも成功した。
なお、LNGタンクの建设技术については本文450ページに记述している。当社初のLPG(液化石油ガス)基地である岩谷产业堺LPGターミナルも54年3月完成した。
注1 PC外槽式LNGタンク:従来のLNG地上式タンク(金属二重殻タンク)にプレストレストコンクリート製防液堤を限りなく近づけて一体化した新しい型式のタンク。
注2 ピットイン式地下タンク:従来のLNG地上式タンクを、防液堤とともに、最高液面が地表面以下になるように地盘に埋设した新しい型式のタンク。基础および侧壁?タンク间の空间部を利用した空気层の断热により、地盘冻结防止管理を行う。
大阪ガス泉北製造所第一工场?第二工场
大阪ガスでは时代の要求に応えて新しいエネルギー、LNGの导入を决定し、LNG受入れ基地の建设、転换のための切替え作业を开始した。当社は昭和43年(1968)からこの计画に协力し、土木本部设计部、技术研究所など全社を挙げてLNG贮蔵施设の建设に必要な设计?施工技术の研究开発に取り组むことになった。
-164℃という未経験の极低温液化ガスを贮蔵する构造物を建设するにあたっては、コンクリートや鉄筋などの使用材料の低温特性、冷热による地盘の冻结や温度応力など、それまでの一般构造物では考虑されることのなかった问题を明らかにする必要があった。これら技术课题を一つ一つ解决し、设计?施工法の十分な検讨を行って、泉北第一工场のLNG地上式タンクは、地盘が冻结しタンクが浮き上がるのを防ぐために高床式の基础を採用し、また、タンクからの万一の漏液に备える防液堤は3重壁构造とした。着工は45年3月である。こうして地上式タンク(4.5万?)3基が47年3月完成し、47年12月には第1船がブルネイより入港し、近畿におけるLNG时代がスタートした。
続いて第4号タンクの建设を开始することとなった。このタンクは前3基と异なり地下式であった。そこで、建设地と同様の土质构成をもつ堺の埋立地の一角に大阪ガスと共同で実験用タンク(70?)を设け実験を行ったが、この当时、计测に使用する低温用计测器もなく、当社技术研究所を中心として开発を进めながら実験にあたった。
こうして设计?施工法を确立し、47年11月より、新たにソレタンシュ社から导入したケリー60M掘削机で地下54mへの掘削を开始し、1万㎡に及ぶOWS工法による地中连続壁は精度、各パネルの刚结、超音波测定器による异物の判别を含む各种の新技术を生み出し、50年8月に地下式タンク(4.5万?)は完成した。
その后49年9月、泉北第二工场の建设が本格的に开始され、当社は6基のLNG地上式タンク(1基7.5万?)の基础工事をはじめとしてLNG受入れ基地の主要设备を受注、第1期工事が52年6月をもって竣工した。45年3月から52年6月までの请负金は泉北第一工场、第二工场合わせて189亿6,000万円、所长は大村満男(土木工事)と今川邦夫(建筑工事)であった。その后现在までに泉北第二工场で当社はさらに6基のLNG地上式タンク基础を施工し、1基を平成4年9月现在建设中である。
泉北第二工场/7万5,000?LNG地上式タンク6基、気化用放水设备一式、LNG受入れ栈桥(13万5,000迟用)一式、LPG受入れ栈桥(5,000迟用)一式、事务栋、管理栋、PRセンターなど
东京电力东扇岛LNG基地第3、6、9号地下式贮槽(第9号のみJV)
东京电力の东扇岛LNGセンターは27?の広大な敷地に9基(1基6万?)の地下式タンクがあり、当社はそのうちの第3号、第6号および第9号(JV)を施工した。
第1弾として昭和55年(1980)6月に第1、第2、第3号を3社が各々ほぼ同时に着手し、6カ月遅れて第4、第5、第6号を同3社で着工、文字どおり3社竞演の工事开始となった。地震时における地盘の液状化防止工事であるサンドコンパクションパイルによる地盘改良から工事は始まったが、当社は最大15机に及ぶ打设机を投入してこれにあたった。
地中连続壁工事では、最深GL-86.5mまで掘削するため、ハイドロフレーズ掘削机を当现场用に新たに2台製作し、在来のケリー机と併用した。このハイドロフレーズ掘削机は予想以上の高精度(垂直精度1/2,000)を発挥し、止水性の高い连壁を构筑した。続いて掘削、侧壁工事を6ロットに分けて逆巻き工法で行ったが、コンクリート打设量はタンク1基当たりで连壁を除いて约1万8,000?に及んだ。その施工では、鉄筋のプレハブ化や、新たに开発した鉄筋取付机による现场组立作业、さらに足场付大型钢製パネルによるスライディング方式の型枠工など机械化、省力化した施工システムを採用した。続いてタンクの底版に约3,000迟の鉄筋を使用し、厚さ7mのマスコンクリートを打设した。これら一连の工程では、连壁、侧壁、底版および周辺地盘の変形、内部応力、作用外力等についてコンピュータを駆使した大规模な计测管理を行い、オンライン処理により随时工事の安全性や品质を定量的に把握し、计测结果をリアルタイムで次段阶の施工に反映させる情报化施工法をとった。
また、当工事では、土木构筑物の施工に加えて、LNG地下式タンク供用后の冷热による周辺地盘の冻结を防止するため、タンク底部および侧壁外周部に设置されるヒーター设备工事も行い、その计画、设计、施工および运転管理计画のいっさいを担当した。
こうして、第3号、第6号タンクとも予定の26カ月で完成し、その后16カ月のタンク内装等の设备工事へ引き渡し、59年9月、2基の工事が完了した。引き続き第9号タンクも叁井建设とのJV(当社が干事会社)で施工し、62年9月完成した。タンクは3基とも内径50.3m、深さ30.7mで、1基当たりの本体掘削は约10万?であった。请负金は第3号、第6号合わせて147亿5,086万円、所长は大井贤太郎である。また、第9号は请负金47亿6,165万円、所长は加藤譲嗣から丹羽正俊に引き継がれた。
东京ガス袖ケ浦工场C-3LNG地下式贮槽
东京ガス袖ケ浦工场にはすでに11基のLNG地下式タンクが建设されていたが、この时期、3基の地下式タンクを建设することとなり、当社はそのうちC-3タンクを昭和55年(1980)6月着工した。当タンクは同社から受注した初のLNG地下式タンクで、容量13万?、内径64.5m、深さ40.4mであり、これは当时世界最大のものであった。
当タンク建设は日本钢管が一括受注し、うち土木工事を当社が设计から施工まで一贯して担当し、とくに设计および技术开発では社内にLNG地下タンクプロジェクト?チームを组织してあたった。
地盘改良后の地中连続壁工事では、连壁の深さが98mと当时日本最深のものであったため、着工前に性能确认试験工事を実施し、止水性、强度、精度などの确认およびハイドロフレーズ掘削机の性能、能率、运転法などの调査?検讨やそれに基づくカッター、ポンプ、精度制御机构の改良を行い、本工事に生かした。连壁工事完了后の掘削、侧壁工事では逆巻き工法を採用し、约17万?の掘削土量を8サイクル(各6m)で掘削しては侧壁(厚さ3m)を构筑した。こうして最下底に到达后、约3,300迟の鉄筋と2万4,200?のコンクリートを使用して厚さ7mの底版打设を行った。
施工の机械化、省力化のために导入した数々の改良机やコンピュータを駆使した情报化施工法は、东京电力东扇岛LNG地下式タンクと同様であったが、侧壁、底版完成后、当タンクでは大规模な復水试験を行ったのが大きな特徴であった。この復水试験はディープウェルにより低下させていた地下水を復水させ、底版に设计扬圧力を作用させ、底版の耐力机构について検証することを目的としたもので、地下50mまでの侧壁、底版に50迟/㎡の水圧をかけ、タンクの挙动、耐力および止水性などを确认した。このような大型构造物の実物试験は日本では大変珍しい事例であり、地下式タンクの设计?施工に资する贵重なデータを残した。主たる土木工事は57年10月完了し、屋根工事、机械?内装工事、各种试験?検査を日本钢管が行い、59年4月全工事は完成した。请负金は75亿7,338万円、所长は増田知行である。
中国石油LNG地下式贮槽
LNGの备蓄基地を建设することになった台湾は、その设计?施工技术を国外に求め、国际入札に付した。このプロジェクトでは、単なる工事施工ではなく、施设の机能保証を前提とした责任设计?施工が求められ、価格面での审査とあわせて、日本钢管と当社のグループの実绩と技术力が评価されて受注に成功した。
建设现场は台湾の南端、台湾第一の工业都市である高雄市の北方约30㎞の海岸埋立地で、埋立て直后の超软弱地盘に、内径约65m、深さ约35m、容量10万?のLNG地下式タンクを3基同时に施工するという难工事であった。
工事は1986年(昭和61)1月にスタートし、地盘改良工事(サンドコンパクションパイル)、地中连続壁工事(OWS工法)の后、掘削と侧壁构筑(厚さ2.7m)を交互に繰り返す逆巻き工法で土留めの安定を保ちながら床付けを行い、底版(厚さ7.4m)を施工し、最后に侧壁顶部のPC工事をもって土木工事は完了した。
当社は戦前に台湾で银行などの建筑工事やダム、発电所などを施工したが、当工事は事実上约45年ぶりの当地での请负工事であり、当工事を通じたハードの技术移転はもとより、现场の管理手法など现地建设业にもたらしたインパクトも少なくなかった。たとえば、台湾は毎年10回以上の猛烈な台风が接近または上陆し、ときには防波堤をも打ち砕かんほどの荒波が20m以上の高さに及び、1晩でタンク内外が一面海のように冠水する豪雨にも见舞われたが、こうした事态に対しても事前の计画的な対応措置に加えて、不测の事态には当社职员の阵头指挥で防护復旧作业を行い、その被害を最小限に食い止めた。こうして全工期労働延时间约230万时间を通じ无灾害の辉かしい记録を树立し、台湾における土木工事现场の安全管理にも一石を投じた。
タンクの完成は1989年3月であり、请负金は72亿4,686万円、所长は大井贤太郎であった。なお、当工事におけるノウハウは、その后の台北地下鉄の受注へと生かされていった。