(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
外周面に断熱材が巻き付けられた煙突用短管を既設の煙突の上方から内部へ挿入し、前記煙突用短管の下端部が前記煙突の底面に到達するまで、前記煙突用短管の上端部に新たな煙突用短管を順次連結しながら下降させる、煙突再生工法であって、
前記煙突用短管を載置する下降用載置板と、
前記下降用載置板を上から吊り下げる複数本の吊下ワイヤと、
前記断熱材の外周面に巻回され前記煙突用短管を前記各吊下ワイヤに固定する固定ワイヤと、
前記煙突の上方位置に設けられ前記各吊下ワイヤを支持する上方滑車と、
前記上方滑車を介して前記各吊下ワイヤを下方へ繰り出す繰出ウインチと、
を用いて前記煙突用短管を下降させる、煙突再生工法。
前記煙突用短管の上端部に固定されており、前記煙突用短管の外径よりわずかに大きな内径を有する連結用鞘管に、前記新たな煙突用短管の下端部を差し込んで連結する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の煙突再生工法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の煙突再生方法においては、煙突再生用ユニット構造体を下から順次積み上げるにあたり、作業員が煙突の内部に入って煙突再生用ユニット構造体同士を手作業で連結させていく必要がある。このため、危険性が高く作業員への身体的負担が大きいという問題がある。また、作業員の作業スペースを確保できない程度に小径の煙突については、適用できないという問題もある。
【0006】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、既設の煙突を再生する作業の安全性を向上することができ、作業員が入れない小径の煙突であっても再生することができる煙突再生工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る煙突再生工法は、既設の煙突を再生する作業の安全性を向上し、作業員が入れない小径の煙突であっても再生するという課題を解決するために、外周面に断熱材が巻き付けられた煙突用短管を既設の煙突の上方から内部へ挿入し、前記煙突用短管の下端部が前記煙突の底面に到達するまで、前記煙突用短管の上端部に新たな煙突用短管を順次連結しながら下降させる。
【0008】
また、本発明の一態様として、煙突用短管を簡単かつ安全に下降させるという課題を解決するために、前記煙突用短管を載置する下降用載置板と、前記下降用載置板を上から吊り下げる複数本の吊下ワイヤと、前記断熱材の外周面に巻回され前記煙突用短管を前記各吊下ワイヤに固定する固定ワイヤと、前記煙突の上方位置に設けられ前記各吊下ワイヤを支持する上方滑車と、前記上方滑車を介して前記各吊下ワイヤを下方へ繰り出す繰出ウインチと、を用いて前記煙突用短管を下降させてもよい。
【0009】
さらに、本発明の一態様として、下降中の煙突用短管が揺動するのを防止し、煙突の内周面を破損させてしまうのを防止するという課題を解決するために、前記下降用載置板を下方へ引っ張る引張ワイヤと、前記煙突の底面に設けられ前記引張ワイヤを側方へ案内する下方滑車と、前記下方滑車を介して前記引張ワイヤを巻き取る巻取ウインチと、を用いて前記煙突用短管を下降させてもよい。
【0010】
また、本発明の一態様として、煙突の底面に既設されている排水設備をそのまま利用するという課題を解決するために、前記煙突用短管の下端部が前記煙突の底面に到達した後、前記煙突の灰出口に合わせて前記煙突用短管に穿孔した開口部から前記下降用載置板を切断して取り出してもよい。
【0011】
さらに、本発明の一態様として、再生される煙突の強度を高めるという課題を解決するために、
前記固定ワイヤおよび
前記吊下ワイヤを残した状態で前記煙突の内周面と前記断熱材の外周面との隙間に耐火
材を充填させるとともに、当該耐火
材が固化した後に前記耐火
材に埋設されなかった前記
吊下ワイヤを切断してもよい。
【0012】
また、本発明の一態様として、煙突用短管および断熱材を煙突内でスムーズに下降させるというという課題を解決するために、前記下降用載置板の下面に、下向きに突出する錐状のガイド部材を取り付けた状態で前記煙突用短管を下降させてもよい。
【0013】
さらに、本発明の一態様として、煙突用短管同士を簡単に連結し、連結後の位置ズレを防止するという課題を解決するために、前記煙突用短管の上端部に固定されており、前記煙突用短管の外径よりわずかに大きな内径を有する連結用鞘管に、前記新たな煙突用短管の下端部を差し込んで連結してもよい。
【0014】
また、本発明の一態様として、煙突用短管の運搬や保管を容易化するとともに、断熱材の破損を防止するという課題を解決するために、前記煙突用短管に前記新たな煙突用短管を連結した後に、これらの外周面に前記断熱材を巻き付けてもよい。
【0015】
さらに、本発明の一態様として、各煙突用短管の連結位置から排煙が漏れ出すのを防止するという課題を解決するために、前記断熱材は、前記各煙突用短管の連結位置を被覆するようにして上下に連結された前記各煙突用短管に跨って巻き付けられてもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、既設の煙突を再生する作業の安全性を向上することができ、作業員が入れない小径の煙突であっても再生することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る煙突再生工法の一実施形態について図面を用いて説明する。
【0019】
本実施形態の煙突再生工法は、再生対象となる既設の煙突10からライニング材を除去した後、
図1に示すように、外周面に断熱材2が巻き付けられた煙突用短管1を既設の煙突10の上方から内部へ挿入し、煙突用短管1の下端部が煙突10の底面に到達するまで、煙突用短管1の上端部に新たな煙突用短管1を順次連結しながら下降させることにより、煙突10を再生させる方法である。以下、本実施形態の煙突再生工法に用いる各種の部材について説明する。
【0020】
煙突用短管1は、既設の煙突10内に設けられ、排煙の新たな流通路を構成するものである。本実施形態において、煙突用短管1は、
図2に示すように、円筒状のステンレス鋼管(SUS管)によって構成されており、煙突10の内径よりも小径の外径と、1m程度の連結し易い軸線方向長さを有している。
【0021】
また、本実施形態において、煙突用短管1の上端部には、
図2に示すように、煙突用短管1同士を連結させるための連結用鞘管3が固定されている。連結用鞘管3は、煙突用短管1と同様、円筒状のステンレス鋼管によって構成されており、煙突用短管1の外径よりわずかに大きな内径と、10cm程度の軸線方向長さを有している。そして、連結用鞘管3の下半分が、煙突用短管1の上端部に差し込まれた状態で固定されている。このため、連結用鞘管3の上半分に新たな煙突用短管1の下端部を差し込むことにより、煙突用短管1同士が簡単かつ正確に連結され、継ぎ目の位置ズレが防止されるようになっている。
【0022】
なお、本実施形態では、煙突用短管1および連結用鞘管3を円筒状に形成しているが、この形状に限定されるものではなく、中空の管状であればよい。また、煙突用短管1および連結用鞘管3は、ステンレス鋼管製に限定されるものではなく、耐火性や強度の高い素材であればよい。
【0023】
断熱材2は、煙突10と煙突用短管1との間の断熱性を高めるものである。本実施形態において、断熱材2は、25〜75mm程度の厚さを有する耐火繊維によって構成されており、その片面にアルミガラスクロスが貼付されている。そして、当該アルミガラスクロスが外周面となるように断熱材2を煙突用短管1に巻き付けて接着することで、後述する耐火
材4が断熱材2の繊維に吸収されるのを防止するようになっている。
【0024】
なお、本実施形態では、煙突用短管1の運搬や保管のし易さ、および断熱材2の保護という観点から、断熱材2は、煙突用短管1に新たな煙突用短管1を連結した後に、これらの外周面に巻き付けている。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、予め外周面に断熱材2を巻き付けた煙突用短管1を順次連結してもよい。この場合、施工現場において断熱材2を巻き付ける工程が省略されるため、作業時間が短縮される。
【0025】
また、本実施形態において、断熱材2は、各煙突用短管1の連結位置において、連結用鞘管3を被覆するようにして上下に連結された各煙突用短管1に跨って巻き付けられている。これにより、断熱材2の継ぎ目が、各煙突用短管1の連結位置とずれるため、当該連結位置から排煙が漏れ出すのを防止するようになっている。なお、断熱材2の継ぎ目は、アルミテープ2a等によって接合される。
【0026】
つぎに、本実施形態では、既設の煙突10の内部へ煙突用短管1を順次下降させるための手段として、
図1に示すように、煙突用短管1を載置する下降用載置板11と、この下降用載置板11を上から吊り下げる複数本の吊下ワイヤ12と、断熱材2の外周面に巻回され煙突用短管1を各吊下ワイヤ12に固定する固定ワイヤ13と、煙突10の上方位置に設けられ各吊下ワイヤ12を支持する上方滑車14と、この上方滑車14を介して各吊下ワイヤ12を下方へ繰り出す繰出ウインチ15とを用いている。以下、各構成について説明する。
【0027】
下降用載置板11は、
図3に示すように、コの字状に形成された金属板によって構成されており、上方に屈曲された両端部には、一対の吊下ワイヤ12の各下端部が係止されている。本実施形態において、各吊下ワイヤ12は、連結される全ての煙突用短管1と断熱材2を合わせた総重量の約2倍程度の剪断荷重に耐えうる強度を有している。また、各吊下ワイヤ12には、
図1に示すように、上下方向に所定の間隔を隔てて複数本の固定ワイヤ13が締結されており、煙突用短管1を吊下ワイヤ12に固定するようになっている。
【0028】
また、
図1に示すように、煙突10の上方位置には、単管パイプ等で組まれたやぐらに上方滑車14が設けられており、吊下ワイヤ12を煙突10の上方で支持する定滑車として機能する。繰出ウインチ15は、手動式または自動式のウインチによって構成されており、各吊下ワイヤ12を同じ速度で順次繰り出すことにより、下降用載置板11を略水平状態のまま下降させられるようになっている。
【0029】
さらに、本実施形態では、下降中の煙突用短管1が揺動するのを防止するための手段として、
図1に示すように、下降用載置板11を下方へ引っ張る引張ワイヤ21と、煙突10の底面に設けられ引張ワイヤ21を側方へ案内する下方滑車22と、この下方滑車22を介して引張ワイヤ21を巻き取る巻取ウインチ23とを使用している。
【0030】
下方滑車22は、煙突10の底面に設けられ、後述するとおり、煙突10の灰出口10aの外側に設けられた巻取ウインチ23へ引張ワイヤ21を案内する定滑車として機能する。巻取ウインチ23は、手動式または自動式のウインチ等によって構成されており、繰出ウインチ15と同じ速度で引張ワイヤ21を巻き取ることでテンションを保持し、下降用載置板11に載置された煙突用短管1が揺動するの防止するようになっている。
【0031】
なお、本実施形態では、
図1に示すように、下降用載置板11の下面に、下向きに突出する錐状のガイド部材24が取り付けられている。本実施形態において、ガイド部材24は下向きの円錐形状に形成されており、下降用載置板11の下面に着脱可能に取り付けられている。そして、ガイド部材24の頂点に引張ワイヤ21の先端部が係止されており、引張ワイヤ21から受ける下向きの張力を下降用載置板11に伝達するようになっている。なお、ガイド部材24は、円錐形状に限定されるものではなく、四角錐等の角錐形状であってもよい。
【0032】
つぎに、本実施形態の煙突再生工法を用いて既設の煙突10を再生する際の作用について、
図4のフローチャートを参照しつつ説明する。
【0033】
本実施形態の煙突再生工法を用いて既設の煙突10を再生する場合、予め煙突10の内壁面に設けられている既設のライニング材を除去しておく。なお、ライニング材を除去する手段としては、例えば、本願発明者による特開2016−188469号公報に係るライニング材除去装置等を使用しうる。
【0034】
つぎに、上方滑車14および吊下ワイヤ12によって煙突10の上方に吊り下げられた下降用載置板11に煙突用短管1を載置した後(ステップS1)、当該煙突用短管1の外周面に断熱材2を巻き付ける(ステップS2)。これにより、当該断熱材2が煙突10と煙突用短管1との間を断熱する。また、予め断熱材2を煙突用短管1に巻き付けておく必要がないため、煙突用短管1と断熱材2とを別々に管理することが可能である。このため、煙突用短管1の運搬や保管が容易化されるとともに、誤って断熱材2を破損させてしまうことが抑制される。なお、断熱材2を予め巻き付けた煙突用短管1を使用する場合、ステップS2の工程は省略される。
【0035】
つづいて、
図1に示すように、各繰出ウインチ15によって吊下ワイヤ12を繰り出し、下降用載置板11を下降させることにより、煙突10の上方から煙突用短管1を煙突10の内部へ挿入する(ステップS3)。このとき、各繰出ウインチ15における繰出量および繰り出し速度を合わせることで、下降用載置板11が略平行を保持するため、煙突用短管1が位置ズレすることなく簡単かつ安全に煙突10内を下降する。
【0036】
また、本実施形態では、煙突用短管1を下降させる際、
図1に示すように、巻取ウインチ23によって引張ワイヤ21を巻き取り、当該引張ワイヤ21のテンションを保持する。これにより、下降中の煙突用短管1が揺動するのが防止されるため、煙突10の内周面を傷つけてしまうことがない。さらに、本実施形態では、下降用載置板11の下面に取り付けたガイド部材24が、煙突用短管1および断熱材2を煙突10内でスムーズに下降させる。
【0037】
つぎに、煙突用短管1が煙突10の底面に到達したか否かを確認し(ステップS4)、到達していなければ(ステップS4:NO)、挿入した煙突用短管1の上端部に新たな煙突用短管1を連結する(ステップS5)。このように、作業員が煙突10内に入ることなく煙突10の上方で煙突用短管1が連結されるため、作業の安全性や効率が向上する。また、本実施形態では、連結用鞘管3に新たな煙突用短管1の下端部を差し込むだけで簡単に連結され、かつ、連結後は煙突用短管1同士の位置ズレが防止される。
【0038】
新たな煙突用短管1を連結した後は、ステップS2に戻り、煙突用短管1の外周面に断熱材2を巻き付ける。このとき、本実施形態では、断熱材2が、各煙突用短管1の連結位置を被覆するようにして上下に連結された各煙突用短管1に跨って巻き付けられる。このため、断熱材2は、煙突用短管1の連結位置から排煙が漏れ出すのを防止する。また、本実施形態では、煙突用短管1に巻き付けた断熱材2の外周面に固定ワイヤ13を巻回し、吊下ワイヤ12に縛り付けている。これにより、煙突用短管1が各吊下ワイヤ12にしっかりと固定されるため、煙突用短管1の位置ズレや脱落が防止される。
【0039】
つづいて、連結した各煙突用短管1を煙突10の内部へ挿入し(ステップS3)、煙突10の底面に到達したか否かを確認する(ステップS4)。このように、煙突用短管1の連結工程と下降工程とを繰り返すことにより、煙突用短管1が下方に向かって順次、延長されながら降下する。これにより、外周面に断熱材2が巻き付けられた状態の煙突用短管1が、既設の煙突10の内部に簡単に構築される。また、作業員が煙突10の内部に入る必要がないため、作業員が入れない小径の煙突10であっても容易に再生される。
【0040】
その後、煙突用短管1が煙突10の底面に到達すると(ステップS4:YES)、煙突10の灰出口10aに合わせて煙突用短管1に開口部1aを穿孔する(ステップS6)。これにより、煙突10の外部から煙突10内の底面近傍における作業が可能となるため、穿孔した開口部1aからガイド部材24を取り外した後、煙突用短管1の内周面に沿って下降用載置板11を切断して取り出す(ステップS7)。これにより、煙突10の底面に既設されている排水設備をそのまま利用することが可能となる。なお、既設の煙道口に合わせて煙突用短管1を開口することにより、煙道を取り付けるようにしてもよい。
【0041】
つづいて、
図5に示すように、固定ワイヤ13および吊下ワイヤ12を残した状態で、煙突10の上方から煙突10の内周面と断熱材2の外周面との間に耐火
材4を充填する(ステップS8)。これにより、煙突10の耐熱性能が向上するとともに、連結された煙突用短管1が耐火
材4によって埋設され煙突10内で強固に固定される。なお、下降用載置板11の残存部分(上方に屈曲された両端部)は、煙突10の底面にそのまま埋め殺しされる。
【0042】
また、本実施形態では、断熱材2の外周面にはアルミガラスクロスが貼られており、断熱材2の継ぎ目にはアルミテープ2aが貼られているため、固化する前の耐火
材4が断熱材2に吸収されてしまうことがない。また、煙突10の内周面と断熱材2の外周面との隙間が狭い場合は、モルタルポンプ等によって耐火
材4を強制的に注入するようにしてもよい。
【0043】
耐火
材4が固化した後、耐火
材4に埋設されなかった各吊下ワイヤ12を煙突10の上部で切断する(ステップS9)。これにより、鉛直方向の吊下ワイヤ12と、水平方向の固定ワイヤ13とが耐火
材4の内部で網目状の骨組みとして機能するため、煙突用短管1を補強し、再生される煙突10の強度が向上する。
【0044】
以上のような本実施形態の煙突再生工法によれば、以下の効果を得ることができる。
1.既設の煙突10を再生する作業の安全性を向上することができ、作業員が入れない小径の煙突10であっても再生することができる。
2.煙突用短管1を簡単かつ安全に下降させることができる。
3.下降中の煙突用短管1が揺動するのを防止し、煙突10の内周面を破損させてしまうのを防止することができる。
4.煙突10の底面に既設されている排水設備をそのまま利用することができる。
5.再生される煙突10の強度を高めることができる。
6.煙突用短管1および断熱材2を煙突10内でスムーズに下降させることができる。
7.煙突用短管1同士を簡単に連結し、連結後の位置ズレを防止することができる。
8.煙突用短管1の運搬や保管を容易化するとともに、断熱材2の破損を防止することができる。
9.各煙突用短管1の連結位置から排煙が漏れ出すのを防止することができる。
【0045】
なお、本発明に係る煙突再生工法は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【0046】
例えば、上述した本実施形態では、既設の煙突10の内部へ煙突用短管1を順次下降させるための手段として、下降用載置板11を用いているが、この構成に限定されるものではない。例えば、吊下ワイヤ12の下端部を煙突用短管1に直接固定して下降させてもよい。また、上述した本実施形態では、煙突用短管1を降下させている間、下降用載置板11を下から引っ張っている。しかしながら、例えば、各繰出ウインチ15の繰り出し量や繰り出し速度が同一となるようにコンピュータ制御する等、下降用載置板11が大きく揺動しない程度に下降させられるのであれば引っ張る必要はない。
【0047】
さらに、上述した本実施形態では、煙突用短管1の下端部が煙突10の底面に到達した後、下降用載置板11を切断して取り出しているが、煙突10の底面に排水施設等がなければ、そのまま耐火
材4によって埋め殺ししてもよい。また、上述した本実施形態では、吊下ワイヤ12および固定ワイヤ13を埋設して補強しているが、十分な強度を有する煙突用短管1を使用する場合は、これらのワイヤを撤去してもよい。
【0048】
また、上述した本実施形態では、ガイド部材24を使用しているが、煙突10の内周面と煙突用短管1の外周面との隙間に余裕がある場合等、煙突用短管1をスムーズに下降させられるのであれば、ガイド部材24は不要である。さらに、上述した本実施形態では、連結用鞘管3を使用しているが、この構成に限定されるものではなく、煙突用短管1同士を正確かつ簡単に連結しうるものであれば、連結金具等で連結してもよい。
【0049】
また、上述した本実施形態では、断熱材2の継ぎ目を各煙突用短管1の連結位置とずらして巻き付けているが、当該連結位置から排煙が流出するおそれがなければ、必ずしもずらす必要はない。
【解決手段】 本発明に係る煙突再生工法は、外周面に断熱材2が巻き付けられた煙突用短管1を既設の煙突10の上方から内部へ挿入し、煙突用短管1の下端部が煙突10の底面に到達するまで、煙突用短管1の上端部に新たな煙突用短管1を順次、連結しながら下降させる方法である。