(57)【要約】【課題】炉内に迅速にかつ容易に足場を設置し、定期点検の工程全体を短縮しコストの低減を図ることができるボイラ火炉内作業用足場構造を提供すること。【解決手段】枠組足場８の支持梁となるＨ型鋼の挿入梁４を２本のＣ型鋼からなるガイド梁５で挟みこみ、格納時に炉外で待機状態となっている挿入梁４を使用時に火炉１内に繰出し、火炉外で挿入梁４とガイド梁５を締結・固定し、炉内に片持ち梁が張り出した構造としているので、火炉内に容易でかつ迅速に足場を仮設することができる。また、単一のＨ型鋼からなる挿入梁は、火炉内への挿入長さを確保するために部材を継ぎ足したりしないので、挿入梁を火炉内に挿入する作業は非常に容易であり、火炉内にある吊下げ熱交換器に接近した位置で、迅速に作業スペースを確保して、クリンカ除去作業に移れるので、工程の短縮化が図れる。【選択図】図３
2011080668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火力発電用ボイラの火炉内部の検査時に使用するために、火炉内で作業を行うためのボイラ火炉内作業用足場構造であって、
火炉外に設けられた支柱に支持固定され、ウエブ部とその上下のフランジ部を有する２本のＣ形鋼を、ウエブ部を互いに背合わせ状に間隔を開けて配置して構成されるガイド梁と、
ウエブ部とその上下のフランジ部を有する単一のＨ形鋼からなり、前記ガイド梁を構成する２本のＣ形鋼のウェブ部の間に挟みこみ、格納状態では全体が火炉外に位置し、使用状態では火炉開口部を通じて火炉内に挿入されるように、スライド可能に設けられる挿入梁とで構成され、
前記ガイド梁には、長手方向の両端に締結部材で挿入梁を固定するための締結孔が設けられ、
前記挿入梁の一部には、長手方向の少なくとも火炉の外側寄りの一端にガイド梁に前記締結部材で固定するための締結孔が設けられ、
前記挿入梁を火炉内に挿入して使用する状態で、前記挿入梁の締結孔とガイド梁の締結孔を通して前記締結部材により緊結される火炉外に位置する締結部を通じて、挿入梁の自重及び挿入梁が受ける火炉内に配置される足場構造体の荷重をガイド梁に伝達するように一組の足場構造体を成し、
この一組の足場構造体がボイラの火炉前側の側壁に炉幅方向に亘り複数組配置されてなることを特徴とするボイラ火炉内作業用足場構造。
【請求項２】
前記挿入梁の一部を火炉内に挿入して使用する状態で火炉内に位置する挿入梁の上フランジ上には足場設置用パイプと架台サポートを取り付けていることを特徴とする請求項１記載のボイラ火炉内作業用足場構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ火炉内にメンテナンス用足場を仮設する為のボイラ火炉内作業用足場構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電用大型ボイラでは、ボイラ火炉の内部を定期的に点検し、ボイラ火炉の炉壁や火炉内に配置される熱交換器に付着したクリンカを除去する必要がある。  
大型ボイラの高さは、例えば火炉底部からホッパ部にかけて約２０ｍ、ホッパ部の上の中間部までのホッパ部からの高さが約４０ｍ、さらに前記中間部の上の吊下げ熱交換器が設けられる領域の高さが２０〜２５ｍ程度と非常に高い。このため、ボイラの要所にベース部を設けておき、その上に枠組足場を設置して作業を行っている。
【０００３】
火炉内部で作業を行う際は、まず上部の熱交換器や炉壁に付着したクリンカ等が落下してこないように火炉下側の足場組み前に予め前記した熱交換器や炉壁に付着したクリンカを除去しておく必要がある。  
このため、ボイラ火炉内の冷却が完了した後、従来は火炉開口部（マンホール）からウォータージェットを吹き付けて熱交換器や炉壁に付着したクリンカを除去する手法が採られていた。
【０００４】
近年、コスト低減のため多炭種による運用が増えており、これに伴い灰軟化温度の低い炭種の使用割合が増加し、炉内クリンカ生成が促進されクリンカ量の増大により除去作業時間が増える傾向にある。  
ボイラ火炉下部からの仮設足場の設置には非常に長期間を要し、また、発電所稼働率を高めるために定期点検工程全体の短縮が求められている。工程の短縮は定期点検そのもののコスト低減にもつながるため、重要な課題となっている。  
実開平５−３４８１号公報、特開平９−２８０５３７号公報にはボイラ火炉中間部にボイラの前後の炉壁に梁を掛け渡す形で足場を設置する手法が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−３４８１号公報
【特許文献２】特開平９−２８０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載のボイラ炉内点検用上側足場によれば、作業員が点検作業を行うことができる温度にボイラ炉内温度が下がる間に足場用梁を水管ノーズ部の上側傾斜部に掛け渡しておき、掛け渡した足場用梁を基に点検用上側足場を組立てるので、ボイラ操業停止時間の短縮化を図り得られると共に、点検用足場の組立て時間を大幅に短縮でき、しかも過熱器や再熱器の点検、補修並びに蒸気漏れ等のトラブルに素速く対処できる等の効果がある。
【０００７】
しかし、火炉開口部（マンホール）から吊下げ熱交換器をめがけてウォータージェットを吹き付けることでは、遠距離であることや、熱交換器の形状が複雑であることから、クリンカを完全に除去できない場合もある。確実にクリンカを除去するためには、できる限り熱交換器に近い位置まで接近し、ウォータージェットのほか、機械的・物理的に（例えば管・棒状物等により打撃・槌打する等）クリンカを除去することが望まれる。
【０００８】
特許文献２記載の方法によると、炉壁のマンホールを通して梁を片側から反対側まで水平に挿入する水平梁挿入装置により、梁挿入側から梁の進行状態を見ながら作業ができるため、容器内の内蔵物（過熱器等）に干渉することなく作業ができ、一定したスピードが確保でき、揺れを最小限にすることができるので、炉壁の中間高さに、短時間に梁を架け渡して過熱器等を損傷させることなく、速度調整が自由にできる等の効果がある。  
しかし、大型ボイラにおける前後の炉壁の間は、広いので長大な梁を渡したり、組み上げたりするのは容易でない。
【０００９】
本発明の課題は、炉内に迅速にかつ容易に足場を設置し、定期点検の工程全体を短縮しコストの低減を図ることができるボイラ火炉内作業用足場構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。  
請求項１記載の発明は、火力発電用ボイラの火炉内部の検査時に使用するために、火炉内で作業を行うためのボイラ火炉内作業用足場構造であって、火炉外に設けられた支柱に支持固定され、ウエブ部とその上下のフランジ部を有する２本のＣ形鋼を、ウエブ部を互いに背合わせ状に間隔を開けて配置して構成されるガイド梁と、ウエブ部とその上下のフランジ部を有する単一のＨ形鋼からなり、前記ガイド梁を構成する２本のＣ形鋼のウェブ部の間に挟みこみ、格納状態では全体が火炉外に位置し、使用状態では火炉開口部を通じて火炉内に挿入されるように、スライド可能に設けられる挿入梁とで構成され、前記ガイド梁には、長手方向の両端に締結部材で挿入梁を固定するための締結孔が設けられ、前記挿入梁の一部には、長手方向の少なくとも火炉の外側寄りの一端にガイド梁に前記締結部材で固定するための締結孔が設けられ、前記挿入梁を火炉内に挿入して使用する状態で、前記挿入梁の締結孔とガイド梁の締結孔を通して前記締結部材により緊結される火炉外に位置する締結部を通じて、挿入梁の自重及び挿入梁が受ける火炉内に配置される足場構造体の荷重をガイド梁に伝達するように一組の足場構造体を成し、この一組の足場構造体がボイラの火炉前側の側壁に炉幅方向に亘り複数組配置されてなることを特徴とするボイラ火炉内作業用足場構造である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記挿入梁の一部を火炉内に挿入して使用する状態で火炉内に位置する挿入梁の上フランジ上には足場設置用パイプと架台サポートを取り付けていることを特徴とする請求項１記載のボイラ火炉内作業用足場構造である。
【００１２】
（作用）
本発明は、各種足場の支持梁となるＨ型鋼の挿入梁を２本のＣ型鋼ガイド梁で挟みこみ、格納時に炉外で待機状態となっている挿入梁を使用時に炉内に繰出し、炉外で両者を締結・固定し、炉内に片持ち梁が張り出した構造となっている。  
火炉内熱交換器の高さと足場板の全長（例えば市販品の１５２４ｍｍ、１８２４ｍｍ）の間隔に合わせて配置した複数の挿入梁を炉壁に設けられたマンホールを通して火炉（缶）前側より挿入し、それらの上に足場板を設置することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、挿入梁の一部を火炉内に挿入して使用する状態では、火炉外に位置する挿入梁とガイド梁との締結部を通じて、挿入梁の自重及び挿入梁が受ける火炉内に配置される足場構造体の荷重をガイド梁に伝達するように一組の足場構造体を成しているので、火炉内に容易でかつ迅速に足場を仮設することができる。また、単一のＨ型鋼からなる挿入梁は、火炉内への挿入長さを確保するために部材を継ぎ足したりしないので、挿入梁を火炉内に挿入する作業は非常に容易であり、火炉内にある吊下げ熱交換器に接近した位置で、迅速に作業スペースを確保して、クリンカ除去作業に移れるので、工程の短縮化が図れる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、挿入梁を火炉内に挿入したときには、火炉内に位置する挿入梁の上フランジ上に取付けてある足場設置用パイプに足場板などのフックを掛けることにより、また架台サポートに架台を取り付けることにより容易でかつ迅速に、火炉内で作業をするための枠組足場を仮設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の炉内足場構造を設置した大型ボイラ全体立面図である。
【図２】図１の炉内足場構造の主要構造であるＣ型鋼でＨ型鋼を挟み込み前後させる構造の斜視図である。
【図３】図１の炉内足場構造の主要構造の詳細側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図1に示すようにボイラ火炉１の側壁に開口部（マンホール）２を形成し、内部に吊下け型熱交換器３などを配置している。また、図１と図２に示すようにボイラ火炉１の外部に設けられた図示しないボイラ支持架構構造部材に少なくとも２本の門型の支柱９を溶接、またはボルトにより接合しておき、少なくとも２本の支柱９にガイド梁５を掛け渡して支持固定する。該ガイド梁５は、上下に水平平面を有するフランジ５ａ、５ｂと鉛直方向に平面があるウエブ５ｃにより構成されるＣ型鋼２本を互いのウエブ５ｃを所定の間隔を持って背合せに配置して２本の門型の支柱９に接合された構成からなる。
【００１７】
２本のＣ型鋼からなるガイド梁５の前記２つのウエブ５ｃの間隔にＨ型鋼からなる挿入梁４を挟み込んで、挿入梁４を火炉１の側壁の開口部（マンホール）２から炉内に挿入することが出来る構成である。図３、図４に示すように、一対のＣ型鋼からなるガイド梁５の周囲には、該ガイド梁５と並行して２つの門型の支柱９に支持される上下一対のサポート部材６，７が設けられている。そして上部サポート部材６の下面に支持ローラ１０が取り付けられ、下部サポート部材７の上面にはローラ式の駆動装置１１が取り付けられていており、挿入梁４をスムーズに炉内外に出入りできるようにしている。
【００１８】
なお、図１に示すように、挿入梁４とガイド梁５からなる一組の足場構造体の挿入梁４は火炉内の中間ステージ２２の上方に挿入されるが、火炉内のホッパ部の上方には下部足場ベース２０が配置されており、該下部足場ベース２０上には火炉内壁側に沿って下部足場２１を組み付けて、清掃作業を行う。
【００１９】
挿入梁４は水平な上フランジ４ａと下フランジ４ｂ及び鉛直ウエブ４ｃからなるＨ型鋼であり、ガイド梁５の前記２つのＣ型鋼のウエブ５ｃの間隔に挿入梁４の鉛直ウエブ４ｃを挟み込んで挿入梁４をボイラ火炉１の側壁の開口部２から火炉内部に挿入する。このとき、ガイド梁５のＣ型鋼の上フランジ５ａの上側には挿入梁４の上フランジ４ａの下側に当接するガイドローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃをガイド梁５の長手方向にほぼ等間隔で適宜の個数（本実施例では３個）設けている。従って挿入梁４の上フランジ４ａはガイドローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃと支持ローラ１０及び下フランジ４ｂはローラ式駆動装置１１で保持されながら挿入梁４をボイラ炉壁１に設けられたマンホール２を通して、炉内にスムーズに挿入することができ、挿入梁４は、クリンカ除去の対象となる熱交換器３の近くまで挿入される。
【００２０】
ガイド梁５の鉛直ウエブ５ｃの両端部付近にはそれぞれ多数のボルト孔１４，１５があり、またガイド梁５のボルト孔１４，１５に対応する位置の挿入梁４の端部にも多数のボルト孔（図示せず）が設けられている。そのため、火炉１に遠い方のボルト孔１４は挿入梁４を火炉１から抜き出した状態でガイド梁５に固定するための収納時固定ボルト孔１４として機能し、火炉１に近い方のボルト孔１５は挿入梁４を火炉１内に挿入した状態でガイド梁５に固定するための挿入時固定ボルト孔１５として機能する。収納時固定ボルト孔１４と挿入時固定ボルト孔１５は挿入梁４が火炉１内に十分挿入された状態でも火炉側壁の外側に位置するように設けている。
【００２１】
従って、挿入梁４とガイド梁５からなる一組の足場構造体の挿入梁４を火炉側壁の開口部２から火炉１内に挿入した状態でも挿入時固定ボルト孔１５を介して締結部材（ボルト・ナット）１７（図４）により挿入梁４とガイド梁５を固定することで、上下一対のサポート部材６，７と２本の門型柱９とガイド梁５と支持ローラ１０とローラ式駆動装置１１及びガイドローラ１３ｃなどの火炉外側にある支持部材により挿入梁４が片持ち支持された状態で安定して保持が出来る。
【００２２】
挿入梁４とガイド梁５からなる一組の足場構造体を備えたボイラ火炉内作業用足場構造は、通常、ボイラ火炉（缶）１の左右方向に十数基を設置し、各構造から挿入梁４を火炉（缶）内に挿入し、挿入梁４の上フランジ４ａの上面には、炉内挿入時に足場の設置を容易にするために、足場板（図示せず）のフックをかける足場設置用パイプ１８及び枠組足場８を設置するための架台サポート１９が設けてある。これにより、挿入梁４の炉内挿入時の足場及び枠組足場８の設置を迅速に行うことを可能とし、工期短縮の要因の一つとなっている。
【００２３】
また挿入梁４を火炉１内に挿入した状態でも挿入梁４とガイド梁５を締結部材（ボルト・ナット）１７により固定する作業は、炉外にある挿入時固定用ボルト孔１５の位置で行われるため、作業者の安全性の確保及び炉内への部品落下等の危険性が少ない。
【００２４】
挿入梁４をガイド梁５のＣ型鋼フランジ５ａ上をスライドさせるための、挿入梁４の上フランジ４ａを挟み込む形で３ヶ所にローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。
【００２５】
挿入梁４の火炉内外への移動は、挿入梁４の下フランジ４ｂに取付けられたローラ式駆動装置１１によって行われる。ローラ式駆動装置１１の操作方法は、図示しないハンドルを回すことにより挿入梁４をガイド梁５のガイドローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃに支持させながらスムーズに炉内へ移動させる。
【００２６】
挿入梁４の炉内挿入作業終了後、炉内に配置する枠組足場８を支持するために挿入梁４とカイド梁５の双方をカイド梁５に設けられている挿入時固定ボルト孔１５の位置で締結部材（ボルト・ナット）１７により両梁４，５を固定し一体化する。この際、挿入梁４は自重により先端が若干下がっておりボルト群の中心を除きボルト孔が一致せずボルトが挿入できないため、挿入梁４の端部の２箇所に取り付けた図示しないジャッキボルト（図示せず）を締付ける事によりボルト孔の位置を調整しボルト挿入作業を容易にすることもできる。
【００２７】
炉内に設置する炉内足場板（枠組足場８の基礎となる床を構成する部材）は、火炉（缶）左右に設置されている開口部（マンホール）２から作業員が炉内に入り、足場板のフック（図示せず）を足場設置用パイプ１８にかける形で、手前の位置から順次足場板を設置していく。足場設置用パイプ１８と同様に架台サポート１９も設置する。
【００２８】
本実施例の挿入梁４とガイド梁５からなる一組の足場構造体がボイラの缶前側の炉幅方向に必要な数だけ複数組配置される。  
挿入梁４を炉内に挿入時、挿入梁４に取付けられた足場板及び枠組足場８はクリンカ除去作業を行うスペースを確保する。この際、本実施例の炉内作業用足場構造は大きな撓みを発生すること無く、確実に炉内足場を支持する。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることはもちろんである。
【００３０】
従来技術のようにボイラ火炉の前後の火炉壁に梁を掛け渡すことにより足場を設置する手法の場合、大型ボイラにおける前後の火炉壁の間は、広いので長大な梁を掛け渡したり、組み上げたりするのは容易でない。仮に一本の部材でそのような梁を構成しようとすると重量がかさみ、取扱いが困難となる。また、複数の部材を組み上げるには、組立作業が大掛かりとなる。もともと火炉内では、安全上、組立作業を行い難いので、梁の組み立ては炉外で行う必要があり、また長大な梁を狭いマンホールから炉内に繰り出させようとしても、火炉の外側にはボイラを吊下げる鉄骨構造物が多数配置されているから、これらとの干渉を避けるのは容易ではない。
【００３１】
これに対して本実施例のボイラ火炉内作業用足場構造は、ボイラ火炉壁の開口部（マンホール）２を開けてから、梁構造物全体が炉内作業に使用可能となるまでは、全て炉外で作業でき、炉内で一切の組立作業をしなくて済むので、作業者の安全が確保される。
【００３２】
上述したように、本実施例のボイラ火炉内作業用足場構造は、ハンドルを回すことで炉内に挿入梁４を挿入し、また足場板のフックを挿入梁４に取付けられている足場設置用パイプ１８にかけるだけで足場が設置できるので、炉内足場の組立作業の大部分を省略することを可能とし、また解体も迅速に行うことができるので、定期点検時のクリンカ除去作業にかかる工数を大幅に短縮することができる。
【００３３】
また、挿入梁４を火炉内に挿入して使用する状態において、重量物である挿入梁４を片持ちで確実に固定するためには、多数の締結部材１７が必要であり、それに伴う作業量も多いが、この作業が炉外作業であれば、フロアや受け皿等が常設または仮設で容易に設置できるので、炉内での作業に比べ、それらの部品が下方へ落下する危険性もない。
【符号の説明】
【００３４】
１  火炉                ２  マンホール
３  熱交換器            ４  挿入梁
５  ガイド梁            ６  上部サポート部材
７  下部サポート部材    ８  枠組足場
９  支柱                １０  ローラ 
１１  駆動装置          １３  ローラ
１４  収納時固定用ボルト孔
１５  挿入時固定用ボルト孔
１７  締結部材          １８  足場設置用パイプ
１９  架台サポート      ２０  下部足場ベース
２１  下部足場          ２２  中間ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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