(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ本体の上部を吊り下げているトップ大梁を吊り揚げてトップ大梁両端部の結合相手となるボイラ鉄骨柱側に設けたブラケットと結合させるボイラの据付け方法において、
地上に立てたボイラ鉄骨柱に対してトップ大梁を据え付けるに際して、ボイラ鉄骨柱を、その最上階部分まで建設した後に、トップ大梁にボイラ天井部をはじめ、順次ボイラ構成部品を吊り下げながらトップ大梁を吊り揚げ、かつ、長手方向両端部の側面形状を上側よりも下側を長くしたボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部を有するトップ大梁の長手方向両端部より内側であって両端部近傍の下面部分と、側面形状を下側よりも上側を長くしたトップ大梁との結合部を有するボイラ鉄骨柱側ブラケットの上面部分とに、それぞれ支持点を有する支持部材を用いてトップ大梁を吊り揚げることによりトップ大梁をボイラ鉄骨柱側ブラケットに結合することを特徴とするボイラの据付け方法。
【請求項２】
トップ大梁のボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部の傾斜形状の面と前記ブラケットのトップ大梁との結合部の傾斜形状の面が傾斜面からなり、これらの傾斜面を結合時に互いに一致させて結合させることを特徴とする請求項１記載のボイラの据付け方法。
【請求項３】
トップ大梁のボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部の傾斜形状の面と前記ブラケットのトップ大梁との結合部の傾斜形状の面が嵌め合わせ面からなり、結合時にこれらの嵌め合わせ面を一致させて結合させることを特徴とする請求項１記載のボイラの据付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、事業用火力発電用ボイラのような大型ボイラにあって、吊り下げ型ボイラのボイラ本体をトップ大梁に吊り下げて、トップ大梁をボイラ鉄骨柱の上部に吊り揚げるボイラの据付け技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば事業用火力発電用に用いられる大型ボイラでは、図７に示すようにボイラ本体１は伝熱管２を備えたその上部（以下、天井部３という）をボイラ鉄骨柱５の最上階６部分で支持されるトップ大梁７に吊り下げた構造を採用している。図８には図７に示すボイラ本体１の吊り揚げ方法を図７のＣ−Ｃ線の矢視図（ただし、図８には図７のボイラ鉄骨柱５の最上階６の上にジャッキ用仮設架台９が図示されている。）を示したものであるが、ボイラ天井部３をトップ大梁７に吊り下げた状態で一体化し、これをジャッキ１０とストランド１１で吊り揚げて、トップ大梁７をボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２に図８には図示していないスプライスプレート及びボルト、ナットにより結合する（図１１参照）。図８はボイラ天井部３を吊り揚げる前と及び吊り揚げ終了の状態を示したものであり、図９は図８に示す従来技術に対応したボイラ天井部３の吊り揚げ途中のトップ大梁７及びボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２周辺の拡大図である。図９にはボイラ鉄骨柱５の最上階６上にはジャッキ仮設架台９（上面台９ａと柱台９ｂ、９ｃからなる）が設置された状態とジャッキ仮設架台９上にジャッキ１０を取り付け、該ジャッキ１０によりトップ大梁７を吊り揚げる構成が拡大されて図示されている。なお、ジャッキ１０は図８で示したストランド１１に代えて図９に示すようにテンションロッド１３を介してトップ大梁７を吊り揚げることもできる。
【０００３】
図８、図９に示すように、ボイラ天井部３はトップ大梁７に予め吊り下げられた状態で対向する二つのボイラ鉄骨柱５の間であって、ボイラ鉄骨柱５の最上階６のさらに上部に設けられたジャッキ用仮設架台９に取り付けられたジャッキ１０と該ジャッキ１０に取り付けられたストランド１１（図８）またはテンションロッド１３（図９）によりトップ大梁７を吊り揚げる。すなわち、トップ大梁７の吊り揚げはストランド１１（図８）またはテンションロッド１３（図９）を介してジャッキ１０により行われ、このときトップ大梁７側の支持点はトップ大梁７の下側面に取り付けられる治具小梁１５の当接部分にある。
【０００４】
このように、図７〜図９に示す従来技術においては、ボイラ天井部３に吊り下げたトップ大梁７を吊り揚げるため、ジャッキ用仮設架台９、ジャッキ１０、ストランド１１及び治具小梁１５などの多数の部材から成る吊り揚げ装置が使用されていた。また、ジャッキ用仮設架台９はジャッキ１０をストランド１１またはテンションロッド１３の鉛直線方向に取り付ける必要があるため、ジャッキ用仮設架台９をボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２の上部にトップ大梁７側へ延出させて設ける必要があった。また、ジャッキ用仮設架台９はボイラ天井部３を吊り下げたトップ大梁７の重量が大きいので、仮設装置であるにもかかわらず、大掛かりな装置となっていた。そして、ボイラ天井部３の吊り揚げ終了後には、トップ大梁７の両端部とボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２とをスプライスプレートなどで結合し、さらにストランド１１またはテンションロッド１３及び仮設装置であるジャッキ用仮設架台９を解体撤去して据付けが完了するが、特に大掛かりな装置であるジャッキ用仮設架台９の解体撤去作業が困難で、コストのかかる作業であった。
【０００５】
また、図１０にはボイラ天井部３の吊り揚げ方法の他の従来技術の例を示す。図１０にはボイラ天井部（図示せず）の吊り揚げ途中の状態を示しているが、この例においては、ボイラ天井部（図示せず）が吊り下げられたトップ大梁７を吊り揚げるため、ボイラ鉄骨柱５の最上階６の側面部にジャッキ用架台１６を取り付け、この架台１６にジャッキ１０を載せる。一方、トップ大梁７の下側面にはテンションロッド受け座１７を備えた支持装置１９を設け、この支持装置１９とトップ大梁７とを反力受け２０により連結する。テンションロッド受け座１７をトップ大梁７の側面より延出して設け、架台１６上のジャッキ１０によりテンションロッド１３を鉛直線方向上方に吊り揚げることで、トップ大梁７の側面とボイラ鉄骨柱５の最上階６の側面に設けられたブラケット１２の側面とを一致させ、結合後のトップ大梁７とブラケット１２を図１０のＤ−Ｄ線方向から見た図である図１１に示すようにスプライスプレート２１、２２及びボルト２３、ナット（図示せず）でトップ大梁７の両端部とボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２とを結合する。図１１にはトップ大梁７はＨ型鋼を用い、ボイラ鉄骨柱５は中空角柱鋼を用いた例を示している。図１０〜図１１に示す技術では、十分な作業場所を確保するため、ボイラ鉄骨柱５の最上階６と同一階にジャッキ用架台１６を用いていることに特徴がある。すなわち、当該技術はボイラ本体の吊り揚げとトップ大梁７とボイラ鉄骨柱５のブラケット１２間の結合後には、テンションロッド１３及び仮設品である支持装置１９、テンションロッド受座１７及び反力受け２０を解体撤去するが、図７〜図９で示す技術のような大掛かりなジャッキ用仮設架台９の設置と解体撤去作業がないので、作業的には比較的有利な方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来技術には次のような問題点があった。すなわち、図７〜図９に示す従来技術では、ジャッキ用仮設架台９をボイラ鉄骨柱５の最上階６及びボイラ鉄骨柱５のブラケット１２のさらに上の階に仮設しなければならなかった。また、図１０、図１１に示す他の従来技術ではトップ大梁７の下部に大がかりな支持装置１９及び反力受け２０を仮設しなければならなかった。
上記従来技術のジャッキ用仮設架台９や支持装置１９及び反力受け２０はボイラ天井部３の吊り揚げ時にのみ使用されるものであり、ボイラ天井部３の吊り揚げ終了後は解体撤去される。それにもかかわらず、前記仮設架台９や支持装置１９は強度上、ボイラ本体１の構造物と同等の性能を必要とし、大掛かりなものであるため、その設計、製作、据付け、解体及び撤去に多大の費用と期間を要していた。
また、特開平７−９１６０３号公報には、大型吊下げ式ボイラの組立て作業を、地震、強風等の災害に対する安全性を確保しつつ、仮設工事と高所での作業の削減、工程短縮を図る目的で、高さ方向に大きく２段階に分けて据え付けるもので、ボイラサイド鉄骨フレームの天端部に取り付けられるボイラ吊下げ架構（本願のトップ大梁に相当する）を上下に分割した構成としておき、そのうち上部架構を鉄骨フレーム（本願の鉄骨柱に相当する）を中間節まで構築した段階で仮設定梁に取り付けて固定することにより鉄骨全体を固定し、他方下部架構は地上側で組立て、その後、下部架構へボイラブロックを組立てる作業に並行して鉄骨フレームの上部節を構築し、鉄骨フレーム完工後に下部架構を仮設定梁に固定するとともに、上部架構による下部架構の吊り下げ支持を一旦切り離した後に、上部架構を記載されていない重機により天端に移設して次に再び吊り下げ支持して、下部架構を上昇させて最終的に上部架構側と一体的に連結したボイラを吊り下げて構築するボイラの組立工法が開示されている。
前記特開平７−９１６０３号公報記載のボイラの組立工法によると、鉄骨フレームを中間節までと上部節とに二段階で構築し、さらにボイラブロックも上部ブロックと下部ブロックに分けて取り付ける作業を行う必要がある。この一連のボイラ組み立て作業では、上部架構を一旦、中間節で仮設定梁に固定し、下部架構に取り付けた下部ブロックを仮設定梁に取り付けた上で、前記上部架構による下部架構の支持を切り離し、さらに天端部に取り付ける作業と、記載されていないが上部架構の下端部と下部架構の上端部とをテンションロッド等で固定して一体化する作業が非常に困難で、また高所での作業になるため、危険を伴うことが問題である。
本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決するためのもので、設計、製作、据付け、解体及び撤去が容易なボイラの据付け技術を提供することである。また、本発明の目的は、設計、製作、据付け、解体及び撤去が容易なボイラ本体の吊り揚げ技術を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項１記載の発明は、ボイラ本体の上部を吊り下げているトップ大梁を吊り揚げてトップ大梁両端部の結合相手となるボイラ鉄骨柱側に設けたブラケットと結合させるボイラの据付け方法において、地上に立てたボイラ鉄骨柱に対してトップ大梁を据え付けるに際して、ボイラ鉄骨柱を、その最上階部分まで建設した後に、トップ大梁にボイラ天井部をはじめ、順次ボイラ構成部品を吊り下げながらトップ大梁を吊り揚げ、かつ、長手方向両端部の側面形状を上側よりも下側を長くしたボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部を有するトップ大梁の長手方向両端部より内側であって両端部近傍の下面部分と、側面形状を下側よりも上側を長くしたトップ大梁との結合部を有するボイラ鉄骨柱側ブラケットの上面部分とに、それぞれ支持点を有する支持部材を用いてトップ大梁を吊り揚げることによりトップ大梁をボイラ鉄骨柱側ブラケットに結合するボイラの据付け方法である。
請求項２記載の発明は、トップ大梁のボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部の傾斜形状の面と前記ブラケットのトップ大梁との結合部の傾斜形状の面が傾斜面からなり、これらの傾斜面を結合時に互いに一致させて結合させる請求項１記載のボイラの据付け方法である。
請求項３記載の発明は、トップ大梁のボイラ鉄骨柱側ブラケットとの結合部の傾斜形状の面と前記ブラケットのトップ大梁との結合部の傾斜形状の面が嵌め合わせ面からなり、結合時にこれらの嵌め合わせ面を一致させて結合させる請求項１記載のボイラの据付け方法である。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、トップ大梁側における支持部材（実施例の治具小梁１５）の支持点は、トップ大梁の長手方向両端部より内側であって、該両端部近傍の下側面部分に設けられ、ボイラ鉄骨柱側ブラケット側における支持部材（実施例の治具小梁１５）の支持点は、ブラケットの上側面部分に設けることができる。そして、支持部材の支持点は長手方向両端部の側面形状を上側よりも下側を長くしたトップ大梁の下側面と側面形状を下側よりも上側を長くしたボイラ鉄骨柱側ブラケットの上側面とに設けられるので、両方の支持点を介して吊り揚げ手段で鉛直方向上方にボイラ天井部を吊り揚げることができる。したがって、ボイラ天井部を吊り下げたトップ大梁を吊り揚げるために、大がかりな仮設架台や支持装置を設ける必要がなくなる。
【０００９】
【実施例】
以下、図１〜図５を参照して、本発明の一実施例について説明する。
図１〜図３はボイラ天井部（図示せず）を吊下げているトップ大梁７を本実施例に従って吊り揚げる要領を示すもので、図１、図２はトップ大梁７の吊り揚げ途中の状態を示し、図２は図１のＡ−Ａ線視図である。図３はトップ大梁７の吊り揚げ終了の状態を示す。また、図４と図５には図３のトップ大梁７とブラケット１２との結合部をスプライスプレート２１、２２とボルト２３とナット（図示せず）で結合した後の状態図を示す。
本実施例によれば、図１に示すようにボイラ鉄骨柱５の最上階６に直接トップ大梁７と結合させるためのブラケット１２を取り付ける。そして、ボイラ天井部（図示せず）を吊下げているトップ大梁７の前記ブラケット１２と結合する側面とブラケット１２のトップ大梁７と結合する側面とが、結合時に一致するようにするが、そのとき、トップ大梁７の両端部の側面形状を下側を上側よりも長くした傾斜面とし、ブラケット１２のトップ大梁７との結合用の端部の側面形状を上側を下側よりも長くした傾斜面する。そして、図２に示されるようにブラケット１２上面の幅方向に治具小梁１５を取り付け、一対のジャッキ１０をこの治具小梁１５の両方の上面に取り付ける。また、同様にトップ大梁７の両端部の内側であって、該両端部近傍の下面の幅方向にも治具小梁１５を取り付ける。ブラケット１２上面に取り付けた治具小梁１５とトップ大梁７の下面に取り付けた治具小梁１５とは一対のジャッキ１０により吊り揚げられるテンションロッド１３で連結されている。なお、図２から分かるようにトップ大梁７とブラケット１２は、その結合面が同一形状であるＨ型鋼であり、鉄骨柱５は中空角柱鋼を用いた例を示しているが、トップ大梁７、ブラケット１２及び鉄骨柱５として使用される鋼材はＨ型鋼、中空角柱鋼またはその他の形状のいかなる構造材料を用いても良い。
【００１０】
図３にはトップ大梁７がテンションロッド１３を介してジャッキ１０により吊り揚げられて、ボイラ鉄骨柱５の最上階６に取り付けられたブラケット１２と結合する直前の状態を示す。また、図４には図３のトップ大梁７とブラケット１２との結合部をスプライスプレート２１、２２とボルト２３とナット２４で結合した後の状態の拡大図を示す。図５は図４のＢ−Ｂ線視図である。
上記実施例において、テンションロッド１３の代わりに図８に示すようにストランド１１を用いても良い。
また、図６には本発明による他の実施例を示す。この例はトップ大梁７の両端部とボイラ鉄骨柱５の最上階６に取り付けられるブラケット１２の一対の端部の側面形状が階段状になっていて、これらを突き合わせて一体化する。このとき、トップ大梁７の両端部側面の階段状部分は下側の階段状部分が上側のそれよりも長くなっていて、ブラケット１２はそれと反対に下側の側面階段状部分が上側のそれよりも短くなっていることが吊り揚げ用のテンションロッド１３をトップ大梁７とブラケット１２に取り付けるために必要である。また、トップ大梁７の比較的長い階段状部分の下面とブラケット１２の比較的長い階段状部分の上面とにそれぞれ治具小梁１５を設け、さらにブラケット１２側の治具小梁１５上にジャッキ１０を設けてテンションロッド１３を該ジャッキ１０で吊り揚げるものである。
【００１１】
本発明の上記実施例において、ジャッキ１０及びテンションロッド１３がトップ大梁７の下側面とブラケット１２の上側面とが一致するように連結できるのは、トップ大梁７の両端とブラケット１２との結合部分を傾斜あるいは相互に突き出す構成としたことにより、ジャッキ１０及びテンションロッド１３と最短距離で結ばれたことによる。
ジャッキ１０によりテンションロッド１３を吊り揚げることにより、トップ大梁７が吊り揚げられ、吊り揚げ終了後にはトップ大梁７の両端部をボイラ鉄骨柱５側のブラケット１２とをスプライスプレート２１、２２、ボルト２３、ナット２４を用いて結合させれば、トップ大梁７の据付けが完了する。こうして、本実施例では、従来技術のように、ジャッキ用仮設架台９（図８、図９）や大掛かりな支持装置１９（図１０）が不要となり、これらの設計、製作、据付け、解体及び撤去の作業が無くなるので、物量、工数の面で大幅な費用低減及び工程短縮が可能となる。
【００１２】
更に、本発明の上記実施例において、ジャッキ１０のブラケット１２への据付け位置をボイラ鉄骨柱５側へ極限まで近づけることができるので、吊り揚げ荷重によるボイラ鉄骨柱５への作用モーメントが低減され、その分、ボイラ鉄骨柱５の軽量化ができ、経済的なボイラ鉄骨柱５とすることができる。
また、本実施例によれば、ジャッキ１０及びテンションロッド１３が最短距離で結ばれているので、吊り揚げ終了時のトップ大梁７の揺れを最小限にすることができる。さらに、本実施例によれば、トップ大梁７の側面形状は上側が下側より短く、これに対しブラケット１２の側面形状は下側が上側より短くなっているので、トップ大梁７の吊り揚げ途中において、トップ大梁７の上側とブラケット１２の下側との隙間が大きいため、トップ大梁７の揺れによる相互の衝突を防止することができる。
なお、本実施例では図８に示したように上下分割していない鉄骨柱５に天井部３を地上から吊り揚げるが、この際に下方部位のボイラ本体の構成部品を順次、地上で天井部３などの少し吊り揚げられた部分に接続して吊り揚げていく。このため、大がかりな仮設架台や支持装置を設ける必要がない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、トップ大梁の吊り揚げ用にジャッキ用仮設架台や支持装置が不要となり、これらの設計、製作、据付け、解体及び撤去の作業が無くなるので、物量、工数の面で大幅な費用低減及び工程短縮が可能となるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のボイラ天井部を吊下げているトップ大梁の吊り揚げ途中の状態を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視図である。
【図３】本発明の一実施例のトップ大梁の吊り揚げ終了の状態を示す図である。
【図４】図３のトップ大梁とブラケットとの結合部をスプライスプレートとをボルト・ナットで結合した後の状態図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線視図である。
【図６】本発明の他の実施例のボイラ天井部を吊下げているトップ大梁の吊り揚げ途中の状態を示す図である。
【図７】一般的なボイラ本体の伝熱管を備えた天井部をトップ大梁に吊り下げた構造図である。
【図８】従来技術のボイラ本体の吊り揚げ方法を示すもので、ボイラ本体の吊り揚げ前と及び吊り揚げ終了の状態を示した図である。
【図９】図８に示す従来技術に対応したボイラ本体の吊り揚げ途中の状態を示したトップ大梁及びボイラ鉄骨柱側のブラケット部周辺の拡大図である。
【図１０】従来技術のボイラ本体の吊り揚げ方法を示したもので、吊り揚げ途中の状態を示した図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線視図である。
【符号の説明】
１…ボイラ本体、２…伝熱管、３…ボイラ天井部、５…鉄骨柱、
６…鉄骨柱最上階、７…トップ大梁、１０…ジャッキ、１２…ブラケット、
１３…テンションロッド、１５…治具小梁、２１、２２…スプライスプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003630731.tif 000008
【図８】
0003630731.tif 000009
【図９】
0003630731.tif 000010
【図１０】
0003630731.tif 000011
【図１１】
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