JP5378043B2 - 鉄塔支持型煙突解体工法 - Google Patents

Description

本発明は、筒身が鉄塔に支持され、筒身内に耐火材がライニングされた鉄塔支持型煙突解体工法に関するものである。

従来、耐用年数の過ぎた煙突の解体には、その煙突の周囲に足場を組み、煙突上部より順次切断してブロックとし、これを大型のクローラクレーンで地上まで吊り降ろしていく工法が一般的である。

しかし、クレーンの揚程能力には限界があり、煙突高さが１５０ｍ以上では、基本的にクローラクレーンでは対応が不可能である。また鉄塔の周囲に足場を組むため十分な安全対策が必要となり、コスト面も多大になると共に、クローラクレーンの据付地盤を広範囲に地盤改良することが必要である。さらに、クローラクレーンのリース料は高価で、１年程度前に手配する必要があり、しかも解体中は天候の影響を受けやすいため、作業できない日もあり、解体工事期間を余裕をもって設定しなければならず、益々費用が嵩んでしまう問題がある。

そこで、特許文献１に示されるように、内面に耐火材が内張りされた筒身と、鉄塔との係合を外し、筒身をジャッキ装置により支持して筒身の下部を所定長さ切断して除去した後、筒身を降下させ、これを順次繰り返して筒身を下部から除去していき、同時に鉄塔にタワークレーンを設置して鉄塔を上部から順次解体・除去する解体方法が提案されている。

特開２００１−１５９２４９号公報 特開平８−２１８６２０号公報

しかしながら、特許文献１では筒身をその内面に内張りされた耐火材ごと切断するために、高温プラズマアークトーチにて切断するとしているが、耐火材の筒身高さが１５０ｍ級では、筒身径が４ｍ以上あり、耐火材の厚さも８ｃｍ程度あり、これを高温プラズマアークトーチにて切断するのは現実的に困難である。

そこで、特許文献２に示されるように、解体する煙突の上部に重機固定板を載せ、その重機固定板に設置した重機で煙突の上部を破砕しながら、上部から解体する工法となるが、筒身高さが１５０ｍであり、また筒身を支持する鉄塔も１３０ｍもあり、クレーン等で重機を煙突の上部に設置することは困難である。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、クレーンの揚程能力や吊り上げ能力に左右されないで、一定の信頼性と安全性が図れ、しかも高所作業を極力を少なくして解体が行える鉄塔支持型煙突解体工法を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、筒身の周囲が鉄塔に支持され、筒身の内面に耐火材がライニングされた鉄塔支持型煙突解体工法において、筒身内に重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを立ち上げると共にそのワークステーションのマストを順次継ぎ足して耐火材撤去用ワークステーションを筒身内の上部に位置させ、その状態で重機にて筒身の内面の耐火材を撤去し、以後順次マストを取り外して耐火材撤去用ワークステーションを所定高さ降下させてその位置の筒身の内面の耐火材を撤去し、以下これを繰り返して筒身内の耐火材を撤去し、その後、筒身を筒身撤去用ワークステーションで昇降可能に支持しつつ筒身の下部から所定長さ切断除去して筒身を除去し、しかる後、鉄塔内に鉄塔用クレーンを立ち上げて鉄塔を上部から解体していくことを特徴とする鉄塔支持型煙突解体工法である。

請求項２の発明は、筒身の排ガスを導入する開口にシリンダ受梁を設置し、そのシリンダ受梁の上方に、重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを構築し、そのワークステーションの下部にユニット用マストを接続すると共にシリンダ受梁の下部に昇降用シリンダを設け、前記ユニット用マストの下部に接続用マストを接続すると共にその接続用マストを昇降用シリンダで持ち上げて耐火材撤去用ワークステーションを上方に持ち上げ、順次接続用マストを継ぎ足すと共に昇降用シリンダで持ち上げて耐火材撤去用ワークステーションを筒身上部まで立ち上げる請求項１記載の鉄塔支持型煙突解体工法である。

請求項３の発明は、耐火材撤去用ワークステーションを筒身の上部まで立ち上げた後、重機にて筒身の内面の耐火材を撤去し、その耐火材の廃材をマスト内に設けたダストシュートを通して筒身の下部へ落下させて除去する請求項２記載の鉄塔支持型煙突解体工法である。

請求項４の発明は、耐火材撤去用ワークステーションには、重機で撤去された耐火材の廃材をダストシュートへ案内するホッパがマスト周りに移動可能に設けられる請求項３記載の鉄塔支持型煙突解体工法。

請求項５の発明は、重機にて筒身の内面の所定高さの耐火材を撤去したのち、下方のマストの接続用マストを取り外し、耐火材撤去用ワークステーションを接続用マスト分下方に降下させてその位置の耐火材を撤去し、以後耐火材撤去用ワークステーションを降下させて下方の耐火材を順次撤去していく請求項３記載の鉄塔支持型煙突解体工法である。

請求項６の発明は、耐火材を除去した後、筒身に筒身撤去用のワークステーションを取り付け、筒身を２〜３ｍの間隔で切断しながら除去すると共に筒身をジャッキで降下させていく請求項１記載の鉄塔支持型煙突解体工法である。

本発明によれば、重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを筒身上部まで立ち上げて筒身内にライニングされた耐火材を上部から撤去し、その後筒身を下部から除去することで、鉄塔支持型煙突を安全にしかも大型クローラクレーンを用いずに解体できるという優れた効果を発揮するものである。

本発明において、鉄塔支持型煙突解体工法を示し、図１（ａ）は、解体する鉄塔支持型煙突の全体構成を示し、図１（ｂ）は、重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを筒身内の上部に位置させて耐火材を撤去する状態を示す図である。 本発明において、耐火材撤去後の筒身を解体する手順を示し、図２（ａ）は、筒身撤去用のワークステーションにて筒身を昇降可能に支持した状態を示し、図２（ｂ）は筒身を第２支持点まで撤去した状態を示す図である。 本発明において、筒身を上部解体する手順と鉄塔の解体手順を示し、図３（ａ）は、筒身を上部まで撤去した状態を示し、図３（ｂ）は鉄塔を除去すべく、鉄塔を上部から解体すべく鉄塔用クレーンを立ち上げた状態を示す図である。 鉄塔を解体する状態を示し、図４（ａ）は、鉄塔解体と共に鉄塔用クレーンを降下させ、油圧式クレーンで鉄塔用クレーンの解体撤去する状態を示し、図４（ｂ）は、油圧式クレーンで鉄塔を脚部まで解体撤去する状態を示す図である。 本発明において、筒身内に重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを頂部まで持ち上げる手順を示し、図５（ａ）は、筒身の開口にシリンダ受梁を取り付けた状態を示し、図５（ｂ）は、重機を載置した解体ステージをマストと共に上昇させた状態を示す図である。 同じく筒身内に重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを頂部まで持ち上げる手順を示し、図６（ａ）は、重機を載置した解体ステージを上昇させてホッパステージを組み立てる状態を示し、図６（ｂ）は、重機を載置した解体ステージをマストと共にさらに上昇させて耐火材撤去用ワークステーションを形成した状態を示す図である。 本発明において、筒身内に重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを頂部まで持ち上げて重機により耐火材を撤去している状態を示す図である。 本発明において、重機により耐火材を撤去している際に筒身下部での廃材の処理を示す図である。 本発明において、耐火材を撤去した後の筒身を下部から除去する手順を示す図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず解体する鉄塔支持型煙突１０の全体構成を図１（ａ）により説明する。

図１（ａ）において、１１は鋼製の筒身で、基礎１２上に鋼管を順次つないで形成され、その筒身１１の内面に耐火材１３（図７参照）がライニングされている。この筒身１１の周囲の基礎１２上には鉄塔１４が設けられており、筒身１１と鉄塔１４とが、第１〜第５支点１５ａ〜１５ｅで連結されて鉄塔支持型煙突１０が構成される。鉄塔１４は、四本の外周鉄骨１６をトラス部材１７で連結して構成されている。

筒身１１は、例えば、高さが１５０ｍ、直径が４．４ｍ、鋼管重量が１６４トン、耐火材重量が３７７トンであり、鉄塔１４は高さ１３５ｍ、外周鉄骨１６の下部の間隔２８ｍ、上部間隔７．５ｍ、総重量３３６トンである。

筒身１１には、ボイラなどからの排煙ダクトと接続する開口１８が形成されており、解体時には、この開口１８が保護カバー１９で閉じられた状態にある。

また、筒身１１には螺旋階段２０が設けられ、鉄塔１４には、回廊２３が設けられている。

さて図１（ｂ）〜図４（ｂ）は、図１（ａ）に示した鉄塔支持型煙突１０の解体工法の概要を示したものであり、図１（ｂ）は、筒身１１の上部から耐火材を撤去すべく、筒身１１内に、重機２１を載せた耐火材撤去用ワークステーション２２を立ち上げると共にそのワークステーション２２のマスト３８を順次継ぎ足してワークステーション２２を筒身１１内の上部に位置させた状態を示し、図２（ａ）は、耐火材撤去後に鋼管のみとなった筒身１１を下部から切断除去すべく筒身撤去用ワークステーション２４にて昇降可能に支持した状態を示し、図２（ｂ）は、筒身１１の下部を除去して筒身１１を下げた状態を示し、図３（ａ）は、筒身１１の上部まで切断除去した状態を示し、図３（ｂ）は、鉄塔１４を上部から解体すべく鉄塔用クレーン２５を立ち上げた状態を示し、図４（ａ）は、鉄塔解体と共に鉄塔用クレーン２５を降下させ、油圧式クレーン２６で鉄塔用クレーン２５の解体撤去する状態を示し、図４（ｂ）は、油圧式クレーン２６で鉄塔１４を脚部まで解体撤去する状態を示している。

このように、本発明の解体工法は、先ず筒身１１にライニングされた耐火材１３を重機２１にて筒身１１上部から下部にかけて撤去し、次に耐火材１３が撤去された筒身１１を下部からだるま落としの要領で順次解体し、次に鉄塔用クレーン２５で鉄塔１４を上部から解体することで、作業効率の良い解体が行える。

以下この本発明の鉄塔支持型煙突解体工法を詳細に説明する。

先ず、図１（ｂ）に示すように、鉄塔１４内に筒身１１の開口１８の高さまで作業足場３０を組み上げ、開口１８を利用して筒身１１にシリンダ受梁３１を開口１８を跨ぐように設置し、固定する。また、作業足場３０内に筒身１１内からのダストを吸引する集塵機３２を設置しておく。

この状態で、図５（ａ）に示すように、シリンダ受梁３１の下部に、４本のマスト昇降用シリンダ３３を取り付け、昇降用シリンダ３３のロッド３４の先端にマスト枠３５を取り付けておく。シリンダ受梁３１の上面には、解体ステージ３６を載置し、その解体ステージ３６の下部に、シリンダ受梁３１の開口３７を通して形鋼とトラス部材からなるユニット用マスト３８ｕを取り付ける。

また、このユニット用マスト３８ｕ内には、ダストシュート３９を取り付けておく。

一方、筒身１１には、工事用穴４０が形成され、筒身１１内の基礎１２上に、基礎マスト４１が設置されると共に、筒身１１内にマスト接続用足場４２が設置される。また筒身１１の外側にはマスト供給用架台４３を設置され、マスト接続用足場４２とマスト供給用架台４３とが、工事用穴４０を通してステージ４４が掛け渡される。

ステージ４４上には、移動台車４５が設けられ、その台車４５でユニット用マスト３８ｕに接続する接続用マスト３８ｓを移動できるようになっている。

接続用マスト３８ｓを、解体ステージ３６の下部のユニット用マスト３８ｕに接続する前に、クレーン（図示せず）にて作業足場３０上に重機２１を載せ、重機２１を自走させて、解体ステージ３６上に移動させる。

ユニット用マスト３８ｕへの接続用マスト３８ｓの接続は、先ず移動台車４５上の接続用マスト３８ｓを移動台車４５で移動して、接続用マスト３８ｓを基礎マスト４１上にセットすることで位置合わせができ、この状態で、昇降用シリンダ３３のロッド３４を伸張させてマスト枠３５を降下させる。これによりマスト枠３５は、接続用マスト３８ｓを嵌入しながらステージ４４まで降下され、マスト枠３５と接続用マスト３８ｓの下端とを係合する。その後、接続用マスト３８ｓを昇降用シリンダ３３で若干持ち上げて、接続用マスト３８ｓの上端をユニット用マスト３８ｕの下端の接続位置に合わせた後、これらをボルト等で接続してマスト３８とする。またその際、マスト３８内のダストシュート３９も適宜接続する。

ユニット用マスト３８ｕと接続用マスト３８ｓを接続後、昇降用シリンダ３３のロッド３４を縮退させると、重機２１を載置した解体ステージ３６がマスト３８と共に上昇して、図５（ｂ）に示した状態となる。

この図５（ｂ）の状態のとき、マスト３８内のダストシュート３９の上端がシリンダ受梁３１の上面に位置しており、シリンダ受梁３１上でユニット用マスト３８にホッパステージ４６を取り付ける。さらに昇降用シリンダ３３のロッド３４を縮退させると、図６（ａ）の状態となり、この状態でシリンダ受梁３１上でユニット用マスト３８に昇降ステージ４７を取り付ける。

これにより重機２１を載置して解体作業エリア２２ａとなる解体ステージ３６と、撤去した耐火材を処理する廃材処理エリア２２ｂとなるホッパステージ４６と、作業員の待避・昇降エリア２２ｃとなる昇降ステージ４７とからなる耐火材撤去用ワークステーション２２が形成される。

昇降ステージ４７を取り付けた後、昇降用シリンダ３３のロッド３４を図６（ｂ）に示すように縮退させ、その状態でマスト３８を解体ステージ３６にピンなど（図示せず）で係合し、マスト枠３５とマスト３８の係合を解除し、新たに接続する接続用マスト３８ｓをマスト３８の直下に移動台車４５で移動して、上述した手順でマスト３８に接続用マスト３８ｓを接続し、昇降用シリンダ３３で、マスト３８を持ち上げ、以下順次接続用マスト３８ｓを接続して耐火材撤去用ワークステーション２２を筒身１１の頂部まで立ち上げていく。耐火材撤去用ワークステーション２２を筒身１１の頂部まで立ち上げる間に、筒身１１の内面に付着しているダストを掻き取り除去し、さらに水による洗浄を行うようにする。

耐火材撤去用ワークステーション２２を筒身１１の頂部まで立ち上げたならば、マスト３８を、シリンダ受梁３１に固定し、シリンダ受梁３１でワークステーション２２を保持する。またマスト接続の際に位置合わせに用いた基礎マスト４１は適宜撤去しておく。

図７は、耐火材撤去用ワークステーション２２を筒身１１の頂部まで立ち上げ、重機２１により筒身１１にライニングされた耐火材１３を解体している状態を示し、図８は、解体した耐火材を筒身１１の下部で撤去している状態を示す。

筒身１１の内面の耐火材１３の解体には、重機２１のアーム２１ａの先端に取り付けたブレーカ２１ｂにより解体する。

この際、解体ステージ３６の外周と筒身１１間には、破砕した耐火材の廃材１３ａをマスト３８内のダストシュート３９までガイドするガイドシュート５０が設けられ、またそのガイドシュート５０が、筒身１１の内周に沿って移動可能に設けられている。

またホッパステージ４６にはワイヤ５１を介してゴンドラ５２が昇降自在に設けられている。このゴンドラ５２は、耐火材撤去用ワークステーション２２とシリンダ受梁３１間を昇降でき、作業員が作業足場３０から耐火材撤去用ワークステーション２２までゴンドラ５２で移動できるようになっている。

重機２１のブレーカ２１ｂで撤去された耐火材の廃材１３ａは、ガイドシュート５０に落下し、ダストシュート３９に案内され、ダストシュート３９から下方に落下させて回収する。

また耐火材１３の破砕撤去中は、粉塵が発生するため、事前に耐火材１３に給水を施し、粉塵が舞い上がらないようにする。

ダストシュート３９に導入された廃材１３ａは、ダストシュート３９内を落下し、図８に示すように筒身１１の下部に設置した受けホッパ５３に落下し、これをシャベル付きの重機５４で順次掻き出して処理する。

なお、筒身１１の高さが１５０ｍであり、ダストシュート３９内を廃材１３ａが自由落下すると加速度がつくため、ダストシュート３９内には、廃材１３ａの自由落下を防止するように多段にネットなどを設けて落下速度を低減するようにする。

また、作業足場３０内に設けた集塵機３２にホースを取り付け、シリンダ受梁３１上の開口１８からホースを筒身１１内に臨ませて、筒身１１内で飛散しているダストを吸引除去するようにする。

重機２１により筒身１１内の一定高さの耐火材１３を除去したならば、昇降用シリンダ３３のロッド３４を伸張してマスト３８の下端をステージ４４まで下げることで、重機２１と共に耐火材撤去用ワークステーション２２が下がり、その位置で耐火材１３を撤去する。

また、マスト３８は、シリンダ受梁３１に固定し、最下部の接続用マスト３８ｓを取り外して移動台車４５に載せて筒身１１外に搬出する。

このように順次耐火材撤去用ワークステーション２２を下げて筒身１１の耐火材１３を撤去すると共に接続用マスト３８ｓ及びダストシュート３９を順次取り外すことで、最終的には解体ステージ３６がシリンダ受梁３１まで下がり、全ての耐火材が除去される。

耐火材の除去後は、重機２１を作業足場３０に移動し、クレーンにて地上に降ろし、また耐火材撤去用ワークステーション２２、マスト３８、昇降用シリンダ３３を全て撤去して鋼製のみの筒身１１とする。

次に、図２（ａ）〜図３（ａ）で示したように筒身１１の外側に筒身重量を支持する筒身撤去用ワークステーション２４を構築し、筒身撤去用ワークステーション２４にて筒身１１を降下させながら、筒身１１の下部から順次切断撤去する工法を説明する。

図９は、筒身１１を筒身撤去用ワークステーション２４で支持しながら筒身１１をだるま落としの要領で除去する例を示したものである。

先ず筒身撤去用ワークステーション２４は、筒身１１の周りの基礎１２上に設置した油圧ジャッキ５６からなり、その油圧ジャッキ５６のロッド５７の先端に筒身１１を支持する支持治具６０を取り付ける。

この際、筒身１１と鉄塔１４とを連結する第１〜第５支点１５ａ〜１５ｅを解除しておく。

支持治具６０は、図９（ａ）に示すように油圧ジャッキ５６のロッド５７を伸張させた状態で、筒身１１を支持するようにし、その状態で、筒身１１の下部を順次２〜３ｍの高さで切断し（図９（ｂ））、その筒身切断部１１ｂを除去した後、油圧ジャッキ５６のロッド５７を切断した長さ分、縮退させて筒身１１を降下させ（図９（ｃ））、以下これを繰り返して順次２〜３ｍの高さで切断していき、図９（ｄ）に示すように油圧ジャッキ５６のロッド５７の最終縮退分の筒身切断部１１ｂを除去し、図９（ｅ）に示すように油圧ジャッキ５６のロッド５７を最終縮退位置まで縮退させた後、支持治具６０を筒身１１から取り外し（図９（ｆ）、油圧ジャッキ５６のロッド５７を図９（ｇ）のように伸張させ、図９（ａ）に示すように支持治具６０を筒身１１に取り付け、以下同様に順次筒身１１の下部を切断除去するようにする。

この際、筒身１１の外周に取り付けられている螺旋階段２０も適宜取り外す。

この筒身撤去用ワークステーション２４による筒身１１の除去は、油圧ジャッキ５６のロッド５７のストロークにもよるが、極力第１〜第５支点１５ａ〜１５ｅを単位として除去するようにすることで、支持治具６０の筒身１１への支持が簡単に行える。

すなわち、図２（ａ）に示すように支持治具６０を第１支持点１５ａ（高さ３１．８ｍ）の下部に取り付けて第１支持点１５ａの下方の筒身１１を図２（ｂ）のように除去し、次に支持治具６０を第２支持点１５ｂの下部に取り付けて、第２支持点１５ｂ以下の筒身１１を除去し、以下順次第５支持点１５ｅまで支持治具６０を順次取り付けて、最終的に図３（ａ）に示すように上部の筒身１１まで順次下げて除去するようにする。

この筒身１１の解体が終了したならば、鉄塔用クレーン２５を、その鉄塔１４の頂部までマスト２５ａが起立するように立ち上げて図３（ｂ）の鉄塔１４を上部から撤去し、さらに鉄塔１４を所定高さまで解体したならば、図４（ａ）に示すように、油圧式クレーン２６で鉄塔用クレーン２５を解体撤去し、図４（ｂ）に示すように、油圧式クレーン２６で鉄塔１４を脚部まで解体撤去する。

１１ 筒身
１３ 耐火材
１８ 開口
２１ 重機
２２ 耐火材撤去用ワークステーション
２４ 筒身撤去用ワークステーション
２５ 鉄塔用クレーン
３１ シリンダ受梁
３３ 昇降用シリンダ
３８ マスト
３９ ダストシュート

Claims (6)

1. 筒身の周囲が鉄塔に支持され、筒身の内面に耐火材がライニングされた鉄塔支持型煙突解体工法において、筒身内に重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを立ち上げると共にそのワークステーションのマストを順次継ぎ足して耐火材撤去用ワークステーションを筒身内の上部に位置させ、その状態で重機にて筒身の内面の耐火材を撤去し、以後順次マストを取り外して耐火材撤去用ワークステーションを所定高さ降下させてその位置の筒身の内面の耐火材を撤去し、以下これを繰り返して筒身内の耐火材を撤去し、その後、筒身を筒身撤去用ワークステーションで昇降可能に支持しつつ筒身の下部から所定長さ切断除去して筒身を除去し、しかる後、鉄塔内に鉄塔用クレーンを立ち上げて鉄塔を上部から解体していくことを特徴とする鉄塔支持型煙突解体工法。
2. 筒身の排ガスを導入する開口にシリンダ受梁を設置し、そのシリンダ受梁の上方に、重機を載せた耐火材撤去用ワークステーションを構築し、そのワークステーションの下部にユニット用マストを接続すると共にシリンダ受梁の下部に昇降用シリンダを設け、前記ユニット用マストの下部に接続用マストを接続すると共にその接続用マストを昇降用シリンダで持ち上げて耐火材撤去用ワークステーションを上方に持ち上げ、順次接続用マストを継ぎ足すと共に昇降用シリンダで持ち上げて耐火材撤去用ワークステーションを筒身上部まで立ち上げる請求項１記載の鉄塔支持型煙突解体工法。
3. 耐火材撤去用ワークステーションを筒身の上部まで立ち上げた後、重機にて筒身の内面の耐火材を撤去し、その耐火材の廃材をマスト内に設けたダストシュートを通して筒身の下部へ落下させて除去する請求項２記載の鉄塔支持型煙突解体工法。
4. 耐火材撤去用ワークステーションには、重機で撤去された耐火材の廃材をダストシュートへ案内するホッパがマスト周りに移動可能に設けられる請求項３記載の鉄塔支持型煙突解体工法。
5. 重機にて筒身の内面の所定高さの耐火材を撤去したのち、下方のマストの接続用マストを取り外し、耐火材撤去用ワークステーションを接続用マスト分下方に降下させてその位置の耐火材を撤去し、以後耐火材撤去用ワークステーションを降下させて下方の耐火材を順次撤去していく請求項３記載の鉄塔支持型煙突解体工法。
6. 耐火材を除去した後、筒身に筒身撤去用ワークステーションを取り付け、筒身を２〜３ｍの間隔で切断しながら除去すると共に筒身を筒身撤去用ワークステーションで降下させていく請求項１記載の鉄塔支持型煙突解体工法。

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