(57)【要約】【課題】構造物の熱膨張に起因する変位を許容しつつ大地震発生時における揺れを確実に拘束し得、且つ大地震発生後の修復作業を支障なく行い得る構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラを提供する。【解決手段】構造物としてのボイラ本体１の地震による荷重を支持するよう立設される固定部材としてのボイラ架構４の鉄骨柱５をクリアランスを有して取り囲み且つ該鉄骨柱５に対しその軸線方向へ移動自在に配置されるようボイラ本体１のバックステー３から張り出される拘束手段６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の地震による荷重を支持するよう立設される固定部材をクリアランスを有して取り囲み且つ該固定部材に対しその軸線方向へ移動自在に配置されるよう構造物から張り出される拘束手段を備えたことを特徴とする構造物防振用相対変位制限構造。
【請求項２】
前記固定部材をその幅方向両側から挟むように前記構造物から張り出される拘束部材と、該拘束部材の先端部をつなぐよう配設される接合部材とから前記拘束手段を構成した請求項１記載の構造物防振用相対変位制限構造。
【請求項３】
前記固定部材をボイラ架構の鉄骨柱とし、前記構造物をボイラ架構から吊り下げられるボイラ本体とした請求項１又は２記載の構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地震による構造物の被害を低減するために、従来、種々の方式の防震構造が提案されている。
【０００３】
例えば、火力発電所に用いられるボイラには、水管で構成されるボイラ本体（防震すべき構造物）の炉壁の熱膨張を逃がすために、ボイラ架構（固定部材）から吊り下げて支持するようにした吊り下げ式ボイラが多用されているが、このように大重量のボイラ本体を吊り下げて支持する吊り下げ式ボイラにおいては、地震発生時にボイラ本体とボイラ架構が異なる動きをするため、相対振動に対する防震対策が必要となる。
【０００４】
このため、従来、ボイラの熱膨張に起因する変位は拘束せずに許容し、地震時の揺れに起因する変位は拘束し、且つ大地震に対しては揺れ止め装置部分を塑性変形させることで地震エネルギーを吸収し、ボイラ架構及び基礎への影響を軽減する対策が講じられている。
【０００５】
この種の吊り下げ式ボイラの防震構造としては、例えば、特許文献１に記載されたようなものがあり、これは、吊り下げ式ボイラの構造物としてのボイラ本体の揺れの荷重を、線対称に配置した一方の弾塑性ブレースによる圧縮と他方の弾塑性ブレースによる引張とで同時に固定部材に伝えて、地震エネルギーを小型・簡略な装置によって効果的に吸収し、更に、前記弾塑性ブレースとは異なる高さに配置されているバックステーに対して鉄骨柱を所定の間隔を有して挟むように固定した拘束部材により、前記弾塑性ブレースが地震によって損壊した後で更にボイラ本体が揺れた場合にその揺れを拘束する作用を有するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された拘束部材は、バックステーから片持梁として張り出させたものであるため、非常に大きな地震が発生してボイラ本体と鉄骨柱との相対変位が増大した場合、一方の拘束部材が鉄骨柱を乗り越えるように変位し、該鉄骨柱に対する拘束部材の嵌め合い状態が維持できなくなり、修復作業に支障を来たす虞を有していた。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、構造物の熱膨張に起因する変位を許容しつつ大地震発生時における揺れを確実に拘束し得、且つ大地震発生後の修復作業を支障なく行い得る構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、構造物の地震による荷重を支持するよう立設される固定部材をクリアランスを有して取り囲み且つ該固定部材に対しその軸線方向へ移動自在に配置されるよう構造物から張り出される拘束手段を備えたことを特徴とする構造物防振用相対変位制限構造にかかるものである。
【００１０】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１１】
前記拘束手段は、構造物の地震による荷重を支持するよう立設される固定部材をクリアランスを有して取り囲み且つ該固定部材に対しその軸線方向へ移動自在に配置されるよう構造物から張り出されるため、固定部材の軸線方向への該固定部材と構造物との相対移動が許容されると共に、該固定部材と構造物とが互いに近接・離反する方向への相対移動も許容される。
【００１２】
一方、地震が発生して固定部材と構造物が水平方向へ相対移動した場合、拘束手段がその揺れを拘束するが、本発明における拘束手段は固定部材を取り囲んでいるため、非常に大きな地震が発生して構造物と固定部材との相対変位が増大しようとしても、固定部材に対する拘束手段の嵌め合い状態が維持可能となり、修復作業にも支障を来たさなくなる。
【００１３】
前記構造物防振用相対変位制限構造においては、前記固定部材をその幅方向両側から挟むように前記構造物から張り出される拘束部材と、該拘束部材の先端部をつなぐよう配設される接合部材とから前記拘束手段を構成することができ、このようにすると、一方の拘束部材が固定部材に接触した際、前記接合部材を介して他方の拘束部材にも力が作用し、一方の拘束部材のみに負荷が集中せずに分散される形となるため、拘束部材の破損も起こりにくくなる。
【００１４】
又、本発明は、前記固定部材をボイラ架構の鉄骨柱とし、前記構造物をボイラ架構から吊り下げられるボイラ本体とした前記構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラに係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラによれば、構造物の熱膨張に起因する変位を許容しつつ大地震発生時における揺れを確実に拘束し得、且つ大地震発生後の修復作業を支障なく行い得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラの実施例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラの実施例を示す平面図、（ｂ）は本発明の構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラの実施例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２（ａ）、図２（ｂ）は本発明の構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラの実施例であって、図１に示す防震すべき構造物は吊り下げ式ボイラのボイラ本体１であり、該ボイラ本体１は、水管２ａをフィン２ｂで接続した炉壁２を形成しており、前記ボイラ本体１の外周には、バックステー３が配置されてボイラ本体１内の圧力によって前記炉壁２が外側に膨らむのを防止するように固縛している。又、前記ボイラ本体１を吊り下げて支持する固定部材としてのボイラ架構４は、前記ボイラ本体１を取り囲むように立設される複数本の鉄骨柱５（固定部材）と、該鉄骨柱５間を横方向に接続する図示しない横鉄骨とによって高強度に形成されている。
【００１９】
本実施例の場合、前記構造物としてのボイラ本体１の地震による荷重を支持するよう立設される固定部材としてのボイラ架構４の鉄骨柱５をクリアランスＣ（図２（ａ）参照）を有して取り囲み且つ該鉄骨柱５に対しその軸線Ｏ（図２（ｂ）参照）方向へ移動自在に配置されるようボイラ本体１のバックステー３から張り出される拘束手段６を備えた点を特徴としている。因みに、前記クリアランスＣによって、ボイラ本体１の熱膨張によりバックステー３及び拘束手段６が下方へ移動することを許容できるようにしてある。更に、前記バックステー３と鉄骨柱５との間には間隔Ｔが形成されており、該間隔Ｔによって、ボイラ本体１の熱膨張によりバックステー３及び拘束手段６が外方（ボイラ架構４側）へ移動することを許容できるようにしてある。
【００２０】
前記拘束手段６は、前記鉄骨柱５をその幅方向両側から挟むように前記バックステー３から張り出される拘束部材６ａと、該拘束部材６ａの先端部をつなぐよう配設される接合部材６ｂとから構成してある。
【００２１】
尚、前記拘束部材６ａの反鉄骨柱５側の面とバックステー３の外面との間には、直角三角形板状の補強リブ７を取り付けてある。
【００２２】
又、前記拘束部材６ａ並びに接合部材６ｂには、Ｈ形鋼を用いているが、ボックス形状断面を有する角筒状の部材を用いても良いことは言うまでもない。
【００２３】
更に又、前記バックステー３とは異なる高さに配置されているバックステー３（図示せず）と、前記ボイラ架構４における鉄骨柱５との間には、図示していない弾塑性ブレース防震構造が設けられており、該弾塑性ブレース防震構造により、吊り下げ式ボイラの構造物としてのボイラ本体の揺れの荷重を、線対称に配置した一方の弾塑性ブレースによる圧縮と他方の弾塑性ブレースによる引張とで同時に固定部材に伝えて、地震エネルギーを吸収するようになっている。この弾塑性ブレース防震構造は、特許文献１に記載のものと同様である。
【００２４】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００２５】
吊り下げ式ボイラの通常運転時には、ボイラ本体１が熱膨張してバックステー３及び拘束手段６が下方へ移動すると共に、該バックステー３及び拘束手段６が外方（ボイラ架構４側）へ移動することになるが、図２（ａ）に示す如く、拘束手段６の拘束部材６ａ及び接合部材６ｂと鉄骨柱５との間にはクリアランスＣが形成されているので、拘束手段６は鉄骨柱５に対して自由に上下動することができ、更に、前記バックステー３と鉄骨柱５との間には間隔Ｔが設けてあるので、前記拘束手段６は鉄骨柱５に対して前後方向へ自由に移動することができ、よって、ボイラ本体１の熱膨張は許容される。
【００２６】
一方、地震が発生してボイラ架構４とボイラ本体１が水平方向へ相対移動した場合、吊り下げ式ボイラの構造物としてのボイラ本体の揺れの荷重は、前記バックステー３とは異なる高さに配置されているバックステー３（図示せず）と、前記ボイラ架構４における鉄骨柱５との間に設けられた弾塑性ブレース防震構造（図示せず）により、その線対称に配置した一方の弾塑性ブレースによる圧縮と他方の弾塑性ブレースによる引張とで同時に鉄骨柱５へ伝えられ、地震エネルギーが吸収される。この作動は、特許文献１に記載のものと同様である。
【００２７】
そして、前記弾塑性ブレースが地震によって損壊した後で更にボイラ本体が揺れた場合、拘束手段６がその揺れを拘束するが、本実施例における拘束手段６の拘束部材６ａは、特許文献１に記載されたものと異なり、バックステー３から単に片持梁として張り出させたものではなく、その先端部を接合部材６ｂによってつないであるため、非常に大きな地震が発生してボイラ本体１と鉄骨柱５との相対変位が増大しようとしても、一方の拘束部材６ａが鉄骨柱５を乗り越えるように変位することが前記接合部材６ｂによって阻止され、該鉄骨柱５に対する拘束部材６ａの嵌め合い状態が維持可能となり、修復作業にも支障を来たさなくなる。
【００２８】
又、一方の拘束部材６ａが鉄骨柱５に接触すると、前記接合部材６ｂを介して他方の拘束部材６ａにも力が作用し、一方の拘束部材６ａのみに負荷が集中せずに分散される形となるため、拘束部材６ａの破損も起こりにくくなる。
【００２９】
こうして、構造物としてのボイラ本体１の熱膨張に起因する変位を許容しつつ大地震発生時における揺れを確実に拘束し得、且つ大地震発生後の修復作業を支障なく行い得る。
【００３０】
尚、本発明の構造物防振用相対変位制限構造及び該構造物防振用相対変位制限構造を備えたボイラは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、吊り下げ式ボイラのボイラ本体（構造物）と鉄骨柱（固定部材）との間の防震に限らず、ボイラ以外の種々の構造物の防震に適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１    ボイラ本体（構造物）
３    バックステー（構造物）
４    ボイラ架構（固定部材）
５    鉄骨柱（固定部材）
６    拘束手段
６ａ  拘束部材
６ｂ  接合部材
Ｃ    クリアランス
Ｏ    軸線
【図１】
2014005626.tif 000003
【図２】
2014005626.tif 000004