(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に積層される鋼製の外筒と、
前記外筒よりも小径の、上下方向に積層される耐腐食性を有する金属材製の内筒と、
前記外筒及び内筒の積層・溶接の際に利用される、径の異なる２個のリング部材と、
前記外筒、内筒の間に流し込まれて固化する充填材とからなるものであって、
前記径の異なる２個のリング部材は、
径の大きなリング部材が前記外筒の内面側に嵌合される外径を有し、上方の端面が径を減縮させるように湾曲し、径の小さなリング部材が前記内筒の外面側に嵌合される内径を有し、上方の端面が径を拡大させるように湾曲していること
を特徴とする２重管方式の煙突。
【請求項２】
前記充填材は、
前記外筒、内筒の間に空隙を形成することなく、緊密に充填される高い流動性を有するモルタルを材料とするものであること
を特徴とする請求項１に記載の２重管方式の煙突。
【請求項３】
前記各外筒および内筒は、
それぞれ溶接によって、上下方向に連結されて積層されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の２重管方式の煙突。
【請求項４】
前記上下方向に連結・積層された外筒および内筒は、
前記外筒の内側面及び／又は内筒の外側面に、充填材の内部に突出するスタッドを有していること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の２重管方式の煙突。
【請求項５】
同一の設置面に同軸に設置される鋼製の外筒と、前記外筒より小径の、耐腐食性を有する金属材製の内筒の上下方向への積重ね部に、
前記外筒の内周面に嵌合され、上方の端面が径を減縮させるように湾曲する外筒用リング部材と、前記内筒の外面側に嵌合され、上方の端面が径を拡大させるように湾曲する内筒用リング部材を配置し、
それぞれのリング部材に、積重ねる上下の外筒および内筒を嵌合させて、それら外筒および内筒を積重ね、当該操作を繰返すことにより所定高さの煙突とするとともに、
当該積重ね部は溶接で固定し、前記外筒と内筒の間には、空隙を形成することなく、緊密に充填される高い流動性を有するモルタルを流し込んで固化させること
を特徴とする２重管方式の煙突の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火力発電所の排気、排熱等の構造物として建設される大型の、２重管方式の煙突及びその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、大型の煙突（筒身）では、自重荷重や地震、台風等の外力に耐えて、建設状態を保持する剛性が要求されるとともに、排気、排熱等による腐食を防止する耐腐食性が要求される。
【０００３】
従来、大型の煙突としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】特開平１１−１４１８５３号公報  この特許文献１には、鋼材製の外筒の内壁に設けられたライニングに、耐腐食性の金属材製の内張りを被せている煙突が記載されている。
【０００４】
前記特許文献１に係る煙突は、劣化したライニングの補修を目的として内張りを被せるものであるが、新規構築の際に内張りを被せてライニングの劣化を防止することも予想される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る煙突では、内張りを外筒に設けられたスタッドボルトに取付けているため、スタッドボルトが煙道内に突出して排気、排熱等の上昇を阻害しているという問題点がある。
また、外筒、ライニング、内張りのみでは充分な剛性を得られないため、外筒の板厚を厚くしなければならないという問題点がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、排気、排熱等の上昇性能が高く、外筒の板厚を厚くすることなく、充分な剛性を得られる煙突と、この煙突を構築するに好適な煙突の構築方法とを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
上下方向に積層される鋼製の外筒と、
前記外筒よりも小径の、上下方向に積層される耐腐食性を有する金属材製の内筒と、
前記外筒及び内筒の積層・溶接の際に利用される、径の異なる2個のリング部材と、
前記外筒、内筒の間に流し込まれて固化する充填材とからなるものであって、
径の大きなリング部材が前記外筒の内面側に嵌合される外径を有し、上方の端面が径を減縮させるように湾曲し、径の小さなリング部材が前記内筒の外面側に嵌合される内径を有し、上方の端面が径を拡大させるように湾曲していること
を特徴とする２重管方式の煙突である。
【０００８】
この手段では、外筒、内筒が充填材を介して一体化される。
また、径の異なるリング部材が、外筒、内筒を位置決めするとともに、外筒、内筒の不測の転倒を阻止する。
さらに、リング部材の湾曲した端面は、外筒、内筒の上方からの落込みの際に、外筒、内筒とリング部材との無用の衝突を防止して、外筒、内筒を定位置に案内する。
【０００９】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の２重管方式の煙突において、
前記充填材は、
前記外筒、内筒の間に空隙を形成することなく、緊密に充填される高い流動性を有するモルタルを材料としていること
を特徴とするものである。
【００１０】
この手段では、充填材の材料として前記外筒、内筒の間に空隙を形成することなく緊密に充填される高い流動性を有するモルタルが選択される。
【００１１】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の２重管方式の煙突において、
前記各外筒及び内筒は、
それぞれ溶接によって、上下方向に連結されて積層されていること
を特徴とするものである。
【００１２】
この手段では、リング状に形成された外筒、内筒が、それぞれ溶接で連結されて積層されることにより、所定高さの煙突が構成される。
【００１３】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の２重管方式の煙突において、
前記上下方向に連結・積層された外筒および内筒は、
前記外筒の内側面及び／又は内筒の外側面に、充填材の内部に突出するスタッドを有していること
を特徴とするものである。
【００１４】
この手段では、外筒、内筒と充填材との一体化がスタッドで助勢される。
【００１５】
さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
同一の設置面に同軸に設置される鋼製の外筒と、前記外筒より小径の、耐腐食性を有する金属材製の内筒の上下方向への積重ね部に、
前記外筒の内周面に嵌合され、上方の端面が径を減縮させるように湾曲する外筒用リング部材と、前記内筒の外面側に嵌合され、上方の端面が径を拡大させるように湾曲する内筒用リング部材を配置し、
それぞれのリング部材に、積重ねる上下の外筒および内筒を嵌合させて、それら外筒および内筒を積重ね、当該操作を繰返すことにより所定高さの煙突とするとともに、
当該積重ね部は溶接で固定し、前記外筒と内筒の間には、空隙を形成することなく、緊密に充填される高い流動性を有するモルタルを流し込んで固化させること
を特徴とする２重管方式の煙突の構築方法である。
【００１６】
この手段では、リング状の外筒、内筒が型枠のように機能するため、流動性の高いモルタル等の流し込みが容易で、煙突の施工が容易になる。
また、流し込まれた流動性の高いモルタルは、外筒と内筒を一体化させて、かなりの剛性を形成する。
この手段では、外筒、内筒と充填材との一体化がスタッドで助勢される。
また、径の異なるリング部材が、外筒、内筒を位置決めするとともに、外筒、内筒の不測の転倒を阻止する。
さらに、リング部材の湾曲した端面は、外筒、内筒の上方からの落込みの際に、外筒、内筒とリング部材との無用の衝突を防止して、外筒、内筒を定位置に案内する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係る煙突は、内筒内部に突起物が無く排気、排熱等の上昇性能が高い。
また、外筒と内筒とが充填材を介して一体化されるため、鋼板の座屈による許容応力度の低減を考慮する必要も無く、許容耐力を高く取ることが可能である。
かつ、充填材による外筒と内筒との一体化により、外筒の板厚を厚くしなくても充分な剛性を得ることができる効果がある。
【００１８】
また、充填材の材料として、流動性の高いモルタルが選択することによって、外筒と内筒の間に、無用の空隙が形成されるのを避けることができる効果がある。
【００１９】
また、リング状に形成された外筒と内筒とが、それぞれ溶接で連結されて積層されることにより、所定高さの煙突が構成されるため、外筒や内筒周りに特別な連結構造を構成する必要がなくなる効果がある。
【００２０】
また、径の異なる2個のリング部材は、径の大きなリング部材が、前記外筒の内面側に嵌合される外径を有し、上方の端面が径を減縮させるように湾曲し、径の小さなリング部材が、前記内筒の外面側に嵌合される内径を有し、上方の端面を、径を拡大させるように湾曲させることによって、リング部材が外筒、内筒を位置決めするとともに、外筒、内筒の不測の転倒を阻止する。
また、リング部材の湾曲した端面は、外筒、内筒の上方からの落込みの際に、外筒、内筒とリング部材との無用の衝突を防止して、外筒、内筒を定位置に案内する。
【００２１】
また、前記上下方向に連結・積層された外筒および内筒は、前記外筒の内側面及び／又は内筒の外側面に、充填材の内部に突出するスタッドを有しているので、外筒、内筒と充填材との一体化がスタッドで助勢され、より高い剛性が得られる効果がある。
【００２２】
さらに、この発明に係る煙突の構築方法は、リング状の外筒、内筒を型枠のように機能させ流動性の高いモルタル等を流し込んで、外筒、内筒、充填材を一体化させるため、前述の本発明にかかる煙突の効果を損なうことなく、煙突を構築することができることに加えて、施工が容易である効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明に係る煙突およびその構築方法を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２４】
この形態は、図１に示されるように、上下方向に積層される複数の外筒１、上下方向に積層される複数の内筒２、充填材３、リング部材４，５、スタッド６、スペーサ７で構成されている。
【００２５】
前記各外筒１は、最外装を構成するもので、炭素鋼等の鋼材でリング状に形成されている。
【００２６】
前記各内筒２は、最内装を構成するもので、ステンレス材など（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３０４、ステンレスクラッド鋼、その他、排ガス成分に対し適切な耐食性を有する合金材）でリング状に形成されている。
各内筒２の径は、外筒１の径よりも小径になっている。
また、各内筒２の軸長は、外筒１の軸長とほぼ一致している。
【００２７】
前記の充填材３は、流動性の高いモルタル（流動化剤が大量に添加された流動化モルタル、超流動化モルタル）を材料として、固化されるものである。
【００２８】
前記リング部材４，５は、鋼材で外筒１，内筒２よりもかなり短い軸長のリングで形成されている。
１つのリング部材４は、外筒１の内側面に嵌合される外径を有し、一方の端面が外径を減縮させるように湾曲している。
他の１つのリング部材５は、内筒２の外側面に嵌合される内径を有し、一方の端面が内径を拡張させるように湾曲している。
【００２９】
前記スタッド６は、外筒１の内側面と内筒２の外側面とに設けられ、相対する外筒１の内側面と内筒２の外側面とに向けて突出している。
【００３０】
このスタッド６は、一般的鋼材製突起の他、異型鉄筋、ワイヤーメッシュ等モルタルと付着性の高い鋼材にて形成してもよい。
【００３１】
また、スタッド６については、工場出荷の際に予め工作しておくか、又は施工現場での工作で、溶接等により外筒１、内筒２に完全に固着される。
【００３２】
前記スペーサ７は、外筒１の内側面に適当な間隔で設けられ、相対する内筒２の外側面に向けて突出している。
このスペーサ７については、工場出荷の際に予め工作しておくか、又は施工現場での工作で、溶接等により外筒１に完全に固着される。
【００３３】
この形態では、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、外筒１，内筒２を同一の設置面に同軸に設置する。
このとき、スペーサ７が、外筒１，内筒２の間に、適正な間隔を確実に形成する。
【００３４】
つづいて、図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、設置された外筒１，内筒２に、リング部材４，５の軸長のほぼ半分を嵌合させる。
嵌合されたリング部材４，５は、湾曲した端面が上側に位置される。
そして、設置された外筒１，内筒２の上面を設置面として、新たな外筒１，内筒２を積層する。
このとき、リング部材４，５が、外筒１，内筒２を位置決めするとともに、外筒１，内筒２の不測の転倒を阻止する。
このリング部材４，５の湾曲した端面は、外筒１、内筒２の上方からの落込みの際に、外筒１、内筒２とリング部材４，５との無用の衝突を防止して、外筒１、内筒２を定位置に案内する。
【００３５】
つづいて、積層された上下の外筒１、内筒２の継目を、溶接で連結する。
外筒１については、開放されている外側面から溶接される。
内筒２については、開放されている内側面から溶接される。
その際、リング部材４，５が、溶接箇所の背部に位置して、溶接火花の放散を阻止する。
溶接による外筒１、内筒２の連結は、外筒１、内筒２周りへの特別な連結構造の構成を不要にするとともに、煙道内へ無用の突起物が形成されるのを避けることができる。
【００３６】
外筒１、内筒２の積層で所定高さを構成した後、外筒１、内筒２の間に、充填材として流動性の高いモルタルＭを流し込む。
このとき、外筒１、内筒２が型枠として機能するため、モルタルＭの流し込みが容易で施工が容易になる。
モルタルＭの流し込みは、最上部の外筒１、内筒２の開放されている間隔や、中途部、下部の外筒１に開口された注入口から、同時に又は選択的に行われる。
【００３７】
外筒１、内筒２の間に流し込まれた流動性の高いモルタルＭは、外筒１、内筒２の間に空隙を形成することなく緊密に充填される。
したがって、固化した充填材３は、外筒１、内筒２、充填材３を強固に一体化させ、かなりの剛性が形成される。
このため、外筒１の板厚を厚くしなくても、自重荷重や地震、台風等の外力に耐えて、建設状態を保持する剛性が確保される。
なお、前記スタッド６は、外筒１、内筒２、充填剤３の一体化を助勢して剛性を高める。
また、前記リング部材４，５、スペーサ７も、外筒１、内筒２、充填剤３の一体化にある程度寄与する。
【００３８】
構築された形態では、また、内筒２の内周面に突起物が存在せず、外筒１、内筒２の間に流し込まれたモルタルＭも、内筒２に堰止められて内筒２の内側面にまで流出することがない。
したがって、排気、排熱等の上昇を阻害突出部が煙道内に存在しなくなるため、排気、排熱等の上昇性能が高くなる。
【００３９】
以上、図示した形態の外に、外筒１の内側面と内筒２の外側面とに、充填材３の定着性を高めるための凹凸構造等を設けることも可能である。
【００４０】
さらに、スタッド６を、外筒１又は内筒２の一方に設けたり、スぺーサ７を、外筒１及び内筒２の双方に設けたりすることも可能である。
【００４１】
さらに、外筒１、内筒２の断面は、リング以外の例えば、方形、波形等の異形とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明に係る煙突およびその構築方法は、水平方向に設置されるダクト等についても適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る煙突の一形態を示す断面図である。
【図２】図１の構築例を示す斜視図であって、（Ａ）〜（Ｄ）の順工程が示されている。
【図３】図２に続く工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１         外筒
２         内筒
３         充填材
４，５     リング部材
６         スタッド
【図１】
0004296056.tif 000002
【図２】
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【図３】
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