JP2003293017A - 鋼製樋床構造躯体およびその築造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のコンクリート構造と比べ、熱劣化対策・
熱膨張対策・安価・短工期な溶銑や溶滓等の高温流動体
が流動する鋼製樋床構造を提供する。 【解決手段】樋床支持梁６の支持面に、樋流れ直角方向
に伸長する複数の樋床用角型鋼管２からなる樋床ユニッ
ト４を、各ユニット間で熱膨張吸収用間隙８をあけて載
置すると共に、熱膨張吸収可能な固定手段７で固定す
る。固定手段７は、樋床ユニット４の樋流れ直角方向の
移動を制限する第１と第２の樋流れ直角方向ずれ止め部
材１８、１９を有すると共に、樋流れ方向ストッパー１
７を有する。第１と第２のずれ止め部材１８、１９は、
樋床用角型鋼管２の下面に、樋床支持梁６との間に間隔
を有して係合可能に固着し、ずれ止め部材１８、１９の
一方は樋流れ方向ストッパー１７の間に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉からの溶銑や
溶滓等の高温流動体が流動する樋の底面・側面に構成さ
れる鋼製樋壁・樋床構造躯体およびその築造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉設備にあっては、高炉から流出する
溶銑や溶滓等の高温流動体を導く大樋、溶銑樋、溶滓樋
等の樋が構築されているが、従来の樋構造の多くは樋壁
が鉄筋コンクリート（ＲＣ）で構成されたコンクリート
製樋が中心である。

【０００３】鉄筋コンクリート製樋壁構造は、耐熱性と
施工性の面で、次の問題点が指摘されている。

【０００４】高炉設備の稼動中は、高温環境下に曝さ
れるため、長時間の使用により、樋壁を構成するコンク
リート中の水分が蒸発して、強度低下・弾性係数低下・
中性化進行などを誘発する。

【０００５】樋壁が熱膨張する時に、コンクリートに
内部応力が発生し、変形拘束部にひび割れが生じ、強度
が低下する。また、高炉設備の稼動状況により、溶銑や
溶滓等の流動・停止が繰り返し行われるため、コンクリ
ート中の内部応力の発生が繰り返され、ひび割れによる
強度低下を促進する。

【０００６】前記、の対策として、耐熱コンクリ
ートの採用・樋壁内部の耐火物の仕様高度化、厚さ増加
などが提案されているが、通常の鉄筋コンクリート構造
と比べて数倍ものコストを要する。

【０００７】鉄筋コンクリートの施工にあたっては、
鉄筋→型枠→コンクリート打設→養生→型枠外しなど、
現場作業を中心に多工程かつ多能工を必要とするため、
工期・費用が多大となる。

【０００８】前記の問題点については、コンクリート
の特性上回避できないものであり、コスト節減化や設備
の更なる長寿命化が求められている状況下では、致命的
な問題となる。

【０００９】また、問題点については、熱膨張を拘束
しないような接合部の工夫や、内部応力に耐えうるコン
クリート断面の設定などにより対応しているが限界があ
り、より大きな変形に対しては効果がなく、コスト増加
にもつながる。

【００１０】また、問題点については、短工期での高
炉改修（建設）を達成する上でのクリティカルとなって
いる。

【００１１】従来のコンクリート製樋壁構造の問題点を
解消するために、鉄骨と鋼製壁板で構築された鋼製樋壁
構造を有するものがある。すなわち、支柱、胴縁及び鋼
製壁板の各構成部材を上下または左右に可動自在に接合
して、樋壁を構築することにより、各構成部材の熱膨張
による座屈変形を防止する先行技術につき、本出願人が
提案している（特願平１０−９２２８７、特開平１１−
２６９５１７）。

【００１２】前記の先行例では、鋼製樋壁により鉄筋コ
ンクリート樋壁の欠点が改良されていると共に、該鋼製
樋壁は熱膨張を吸収可能に取付けられている。しかし、
前記の構造では、ボルト・ナット等による鋼製樋壁の内
外両側からの面倒な施工作業や、鋼製樋壁への胴縁用接
合金物（図示省略）の溶接作業にも労力を要するという
ことがあり、これらにより鋼製樋壁を構築するにあたっ
て、壁板の加工手間、施工のコスト、歩掛りなどの点
で、さらに改良の余地が残されていた。

【００１３】また、前記の鋼製樋壁構造にあっては、樋
本体の構造および、樋本体の支持構造（樋床構造）に関
しては依然として従来構造のままであり、樋床構造を断
熱性に優れた構造とすることで樋本体自体の構造を簡略
化し、或いは、樋本体をコンパクト化し、占有スペース
を可及的に小さくする等についての改良は従来提案され
ていない。

【００１４】すなわち、従来構造の樋本体にあっては、
樋溝を流れる高温流動体の床下方向への熱遮断を確実に
するため、レンガ・バラスなど樋壁を多重の層とし厚く
積層して構築しているが、この樋本体の構造では占有ス
ペースが大きく必要となると共に、現場作業を中心に多
工程かつ多能工を必要とし、工期・費用が多大となるこ
とがある。

【００１５】本出願人は、鋼製樋壁に関して、さらに特
願２００１−６８２４４、特願２００１−７３５７０
（いずれも、未公開）を提案している。この２つの先行
技術は、溶銑や溶滓等の高温流動体により熱膨張する樋
壁に過大な荷重が作用したとき、その荷重が樋壁の壁面
に付着した荷重吸収機能によって吸収しコントロールさ
れるため、従前のような樋壁を構築する各構成部材の座
屈変形による破壊を防止し、壁板の加工手間、施工コス
ト、歩掛りなどの点を改良するものであるが、樋床構造
に関しては依然従来構造のままであると共に、樋壁に関
しても、なお一層の構造簡略化の余地が残されていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の樋構造におい
て、樋本体の構造自体および、樋本体の樋床下方への熱
伝達を効果的に遮断できる支持構造（樋床構造）につい
ては、改良がなされておらず、したがって、樋本体は、
煉瓦・バラス等を多重の層に積層して構築しているた
め、樋本体は大型になると共に、現場作業を中心に多工
程かつ多能工を必要とし、工期・費用が多大となるとい
う問題がある。

【００１７】本発明は、前記従来の欠点を改良すべく、
角型鋼管を用いて鋼製樋床を構築するという新規な発想
の下に提案するものであり、従来の樋床・樋壁構造と比
べ、熱劣化対策・熱膨張対策・安価・短工期を実現する
鋼製樋床を提案することを目的とする。

【００１８】特に、前記の場合、樋床用角型鋼管と樋壁
用角型鋼管で構成される樋溝を約１５００℃の溶銑や溶
滓等の高炉からの湯（高温流動体）が流れた場合、樋床
の底も湯の放射熱によって２００〜３００℃の高温にな
るので、樋床用角型鋼管は大きく熱膨張し変形するおそ
れがある。この場合、各樋床用角型鋼管が固定的に接合
されていると、各部材の熱膨張による変形が拘束され、
各構成部材に非常に大きな応力が働いて、それにより樋
床が座屈変形し、破壊しやすいという問題が生じる。

【００１９】本発明では、このような高温流動体からの
入熱に伴う鋼製樋床の変形対策として、樋床用角型鋼管
の樋流れ方向のジョイント部に伸び吸収しろ（熱膨張吸
収用間隙）を形成すると共に、樋床用角型鋼管を熱膨張
吸収可能な固定手段で固定部側へ固定することで、樋床
の熱膨張に対して円滑な対策を施した点に特徴を有する
鋼製樋床構造躯体とその築造方法を提供するものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成する。

【００２１】第１の発明は、高炉の鋳床上に設置され、
溶銑や溶滓等の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体
であって、樋流れ方向に伸長しており、かつ樋流れ直角
方向に間隔をあけて配設されている形鋼製の樋床支持梁
の支持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の角型鋼管
を予め接合してなる複数の樋床ユニットを、各ユニット
間で熱膨張吸収用間隙をあけて載置したうえ、熱膨張吸
収可能な固定手段を用いて固定し、前記熱膨張吸収可能
な固定手段を次の構成とする、すなわち、前記樋床ユニ
ットを構成する角型鋼管の下面に、前記樋床支持梁に間
隔を有して係合可能に固着し、その係合により前記樋床
ユニットの樋流れ直角方向の移動を制限する第１と第２
の樋流れ直角方向ずれ止め部材と、第１と第２の樋流れ
直角方向ずれ止め部材の何れかを支持すると共に、前記
樋床支持梁に固着された樋流れ方向ストッパーからなる
ことを特徴とする。

【００２２】第２の発明は、第１の発明において、樋流
れ方向ストッパーは、樋流れ方向に長径が向く長孔を有
する鋼板製の本体ストッパーに前記ずれ止め部材の支持
部材を設けてなり、前記本体ストッパーを形鋼製の樋床
支持梁のウェブに当てがい、前記長孔にボルトを挿通し
て固着し、第１の樋流れ直角方向ずれ止め部材は、樋流
れ直角方向に長径が向く長孔を有し、該長孔にボルトを
挿通して角型鋼管の下面に固着すると共に、前記樋流れ
方向ストッパーに設けた支持部材に固着し、第２の樋流
れ直角方向ずれ止め部材は、樋流れ直角方向に長径が向
く長孔を有し、該長孔にボルトを挿通して角型鋼管の下
面に固着したことを特徴とする。

【００２３】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記熱膨張吸収可能な固定手段は、前記樋床支持
梁の両側に対をなして設けられていることを特徴とす
る。

【００２４】第４の発明は、高炉の鋳床上に設置され、
溶銑や溶滓等の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体
であって、樋流れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角
方向に間隔をあけて配設されている樋床支持梁又はコン
クリートの支持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の
角型鋼管を予め接合してなる複数の樋床ユニットを、各
ユニット間で熱膨張吸収用間隙をあけて載置したうえ、
熱膨張吸収可能な固定手段を用いて固定し、前記熱膨張
吸収可能な固定手段を次の構成とする、すなわち、隣合
う一方の樋床ユニットの角型鋼管底面には、当該角型鋼
管が樋流れ方向及び樋流れ直角方向に熱膨張可能な孔を
開口すると共に、前記孔と同心的にボルト孔を有するず
れ止めプレートを固着し、前記孔とボルト孔に前記支持
面に立設したボルトを挿通したうえナットで締結し、隣
合う他方の樋床ユニットの角型鋼管底面には、当該角型
鋼管がボルト挿通用の孔を開口すると共に、前記孔と同
心的に樋流れ直角方向に長径が向くボルト用長孔を有す
るずれ止めプレートを固着し、前記孔と長孔に前記樋床
支持梁に立設したボルトを挿通したうえナットで締結す
ることを特徴とする。

【００２５】第５の発明は、高炉の鋳床上に設置され、
溶銑や溶滓等の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体
であって、樋流れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角
方向に間隔をあけて配設されている樋床支持梁又はコン
クリートの支持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の
角型鋼管を予め接合してなる複数の樋床ユニットを、各
ユニット間で熱膨張吸収用間隙をあけて載置したうえ、
熱膨張吸収可能な固定手段を用いて固定し、前記熱膨張
吸収可能な固定手段を次の構成とする、すなわち、前記
各樋床ユニットの樋流れ方向上流側と下流側の何れか一
方に位置する角型鋼管底面には、当該角型鋼管が樋流れ
方向及び樋流れ直角方向に熱膨張可能な孔を開口すると
共に、前記孔と同心的にボルト孔を有するずれ止めプレ
ートを固着し、前記孔とボルト孔に前記支持面に立設し
たボルトを挿通したうえナットで締結し、前記上流側と
下流側の何れか他方に位置する角型鋼管底面には、当該
角型鋼管がボルト挿通用の孔を開口すると共に、前記孔
と同心的に樋流れ直角方向に長径が向くボルト用長孔を
有するずれ止めプレートを固着し、前記孔と長孔に前記
樋床支持梁に立設したボルトを挿通したうえナットで締
結することを特徴とする。

【００２６】第６の発明は、高炉の鋳床上に設置され、
溶銑や溶滓等の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体
であって、樋流れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角
方向に間隔をあけて配設されている樋床支持梁又はコン
クリートの支持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の
樋床用角型鋼管を、各１本毎の樋床用角型鋼管の間、ま
たは、複数本の樋床用角型鋼管の間で熱膨張吸収用間隙
をあけて載置したうえ、熱膨張吸収可能な固定手段を用
いて固定し、前記熱膨張吸収可能な固定手段を次の構成
とする、すなわち、各角型鋼管底面には、当該角型鋼管
が樋流れ方向及び樋流れ直角方向に熱膨張可能な孔を開
口すると共に、前記孔と同心的にボルト孔を有するずれ
止めプレートを固着し、前記孔とボルト孔に前記支持面
に立設したボルトを挿通したうえナットで締結すること
を特徴とする。

【００２７】第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明
において、前記ボルト位置の上方における角型鋼管の上
側面には、ハンドホールが開設されると共に、このハン
ドホールが塞ぎプレートで閉塞されていることを特徴と
する。

【００２８】第８の発明は、第１〜第６の何れかの発明
における樋床ユニットで樋床を構築するに際し、該樋床
ユニットを所定数の前記角型鋼管を事前に組立て、現場
にてユニット単位で鋳床上に設置することを特徴とす
る。

【００２９】第９の発明は、第１〜第８の何れかの発明
において、樋床を構成する角型鋼管の端部にそれぞれ樋
壁用角型鋼管を整列立設することを特徴とする。

【００３０】第１０の発明は、第９の発明において、樋
床用角型鋼管と樋壁用角型鋼管を、事前に組み合わせて
なる樋床・樋壁ユニットとして構成することを特徴とす
る。

【００３１】

【作用】本発明によると、高炉の鋳床に設置される溶銑
や溶滓等の高温流動体の流動用の樋において、樋床を複
数本の角型鋼管を平行に配設して構成するので、角型鋼
管の切断・接合のみで構成でき、工場での加工・製作・
プレファブ化が容易であると共に、施工現場では設置の
みでよく、したがって、鉄骨工事が大部分を占めるた
め、多工程かつ多能工が不要であり、工期 費用の増大
を抑制可能である。

【００３２】また、樋床用角型鋼管の切断・接合のみに
よる工場での加工・製作・プレファブ化が容易なことを
利用して、当該角型鋼管を数本単位で接合する、ユニッ
ト化での施工が可能であり、現場作業の省力化が一層可
能である。さらに、樋床・樋壁として角型鋼管の適用に
よる許容温度条件の緩和・熱伝達効率向上などがある。

【００３３】特に本発明によると、樋床ユニットなどの
樋床用角型鋼管は、樋流れ方向および樋流れ直角方向に
熱膨張可能な態様で、かつ簡潔な構成で樋床支持梁やコ
ンクリートの支持面に対して固定されているので、樋床
用角型鋼管が高温流動体の熱で膨張しても、その膨張を
円滑に吸収できて、樋床用角型鋼管に無理な応力が作用
することがない。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。

【００３５】図１は、本発明の鋼製樋床・樋壁構造の基
本概要図で、図２（Ａ）は鋼製樋床・樋壁構造の全体正
面図、（Ｂ）は、図（Ａ）の平面図、図３は、図２
（Ａ）側面図である。

【００３６】図１〜図３によって概要を説明する。図１
に示す鋼製樋床・樋壁構造１において、樋流れ方向
（イ）と直角方向に伸長する複数の樋床用角型鋼管２
を、それぞれの側面が互いに接するように樋底設置予定
部に整列配置して樋床２ａが構成されている。また、樋
床用角型鋼管２の両端部の上側面に複数の樋壁用角型鋼
管３を、それぞれの側面が互いに接するように整列配置
して立設し、固定して樋壁３ａが構成されている。樋床
と樋壁を構成する各角型鋼管２、３の寸法と断面形状は
適宜に構成してよい。図示例では、正方形の樋壁用角型
鋼管３の一辺の長さが、同じく正方形の樋床用角型鋼管
２の一辺の長さの２倍に設けてあって、１本の樋壁用角
型鋼管３が２本の樋床用角型鋼管２の上側面に跨った状
態で立設されている。

【００３７】図１においては、複数本の樋床用角型鋼管
２が事前に一体接合されてた樋床ユニット４として構成
されていて、この樋床ユニット４を１単位として、樋床
設置予定場所に配置され、その両端部の上面に樋壁用角
型鋼管３が立設される。こうして構成された樋床・樋壁
構造１の内側の樋溝５内を高炉からの溶銑や溶滓等の高
温流動体が流動する。

【００３８】樋流れ直角方向に伸長する複数の樋床用角
型鋼管２からなる樋床ユニット４は、図２、図３に示す
ように、樋流れ方向に伸長する形鋼製の樋床支持梁６の
上面で支持されている。この樋床支持梁６は、樋流れ直
角方向に間隔をあけて複数本配設されている。前記樋床
ユニット４を構成する複数の樋床用角型鋼管２は、樋溝
内を流れる溶銑や溶滓等の高温流動体により熱膨張し、
それにより、樋が変形、屈曲するなどの不具合を生じる
恐れがあるので、この不具合を無くすためにその樋床ユ
ニット４は、前記の熱膨張を吸収可能に樋床支持梁６に
固定する必要がある。

【００３９】本発明の主要素は、前記の問題を解決する
ことにあり、樋床用角型鋼管２と樋床支持梁６との熱膨
張吸収可能な固定手段に特長がある。図２（Ｂ）にその
熱膨張吸収可能な固定手段７の第１例の配置の概略を示
す。この固定手段７により樋床用角型鋼管２は、樋流れ
方向と樋流れ直角方向に熱膨張可能で、しかも、固定手
段７は、樋床用角型鋼管２の樋流れ方向と樋流れ直角方
向の動きを所定範囲内に制限したずれ止め機能を具備し
ており、それにより、樋床用角型鋼管２を確実に樋床支
持梁６に固着できる。

【００４０】熱膨張吸収可能な固定手段７の具体的構造
は数例ある。また、この固定手段７は、樋床用角型鋼管
２を図２のように樋床支持梁６に固着する場合と、コン
クリートの基礎面に固着する場合の何れにも適用できる
（後述する）。

【００４１】図４、図５によって、樋床用角型鋼管２と
樋壁用角型鋼管３の熱膨張に対する対策の概要を説明す
る。

【００４２】図４、図５において、複数の樋床用角型鋼
管２が一体化された樋床ユニット４が樋床支持梁６の上
面に載置され、隣合う樋床ユニット４間には、角型鋼管
の樋流れ方向の熱膨張吸収しろとして、所定幅の熱膨張
吸収用間隙（伸び吸収しろ）８が形成されている。この
間隙幅は、樋壁に用いる材料と使用温度で決まる熱膨張
変化に対応できる隙間であればよい。この熱膨張吸収用
間隙８を閉塞する手段としては、例えば図のように、隣
合う一方の（図右側）樋床ユニット４の端部の樋床用角
型鋼管２の上側面に、樋流れ方向に伸長して間隙の閉塞
板１０を固着している。閉塞板１０は、前記間隙８を閉
じ、隣合う他方（図左側）の樋床ユニット４の端部の樋
床用角型鋼管２の上側面と摺動自在に接している。

【００４３】樋床ユニット４間の熱膨張吸収用間隙８
は、閉塞板１０で閉じられていて、バラス・耐火物など
の異物が間隙８から樋床下部に流出しない。また、樋床
ユニット４が樋流れ方向に熱膨張するときは、閉塞板１
０が他方の樋床用角型鋼管２の上側面と接して摺動自在
することで、各樋床用角型鋼管２に無理な応力が作用す
ることがない。さらに、この熱膨張吸収用間隙８の範囲
で樋床用角型鋼管２の樋流れ方向の熱膨張を許容しつ
つ、一定の範囲にその動きを制限して樋床支持梁６に固
定するために、前述の固定手段７（図２示す）が設けら
れる。

【００４４】樋床用角型鋼管２は、樋床支持梁６に対し
て樋流れ直角方向にも熱膨張を許容しつつ支持されてお
り、しかもその動きを一定の範囲に制限すべく前述の固
定手段７が設けられる。図４（Ｂ）には、固定手段７の
１つの構成部材である樋流れ直角方向ずれ止め部材１２
が、樋床用角型鋼管２の下面に固着された例を概略的に
示している。ずれ止め部材１２と樋床支持梁６の間に
は、熱膨張吸収用間隔１３が設けてあって、樋床用角型
鋼管２は、間隔１３の範囲で樋流れ直角方向に熱膨張で
きると共に、ずれ止め部材１２が間隔１３を介して樋床
支持梁６に係合する範囲に樋床用角型鋼管２の樋流れ直
角方向の動きを制限できる。

【００４５】図５（Ｂ）に示すように、樋床用角型鋼管
２の両端部に立設する樋壁用角型鋼管３を樋壁ユニット
１４で構成する場合にも、隣合う樋壁ユニット１４間に
は、角型鋼管の熱膨張吸収しろとして、熱膨張吸収用間
隙（伸び吸収しろ）１５が形成されている。この場合、
間隙１５を閉塞する手段として、例えば、図のように、
隣合う一方（右側）の樋壁ユニット１４の端部の樋壁用
角型鋼管３の樋内側の側面に、樋壁上下方向に伸長して
間隙の閉塞板１６を固着する。閉塞板１６は、樋壁の間
隙１５を閉じ、隣合う他方（左側）の樋壁ユニット１４
の端部の樋壁用角型鋼管３の樋内側面と摺動自在に接し
ている。

【００４６】樋壁ユニット１４間の間隙１５は閉塞板１
６で閉じているから、この間隙１５からバラス・耐火物
等の異物が樋壁外側に流出しない。また、樋壁用角型鋼
管３が樋流れ方向に熱膨張するときは、閉塞板１６が他
方の樋壁用角型鋼管３の樋内側面と接して摺動自在する
ことで、各樋壁用角型鋼管３に無理な応力が作用するこ
とがない。

【００４７】次に、図６〜図９を参照して本発明の主要
素の１つである、樋床用角型鋼管２と樋床支持梁６との
熱膨張吸収可能な固定手段７の第１実施形態を説明す
る。

【００４８】第１実施形態では、熱膨張吸収可能な固定
手段７は、図６〜図９に示す樋流れ方向ストッパー１７
と、この樋流れ方向ストッパー１７に支持される第１の
樋流れ直角方向ずれ止め部材１８と、図９に示す第２の
樋流れ直角方向ずれ止め部材１９とからなる。

【００４９】樋流れ方向ストッパー１７は、樋流れ方向
に長径が向く長孔２０を有する鋼板製からなる本体スト
ッパー１７ａと、その側面にＨ形鋼を短尺に切断してな
る２つの支持部材１７ｂの端部を固着して構成される。
２つの支持部材１７ｂは樋流れ方向に所定の間隔をあけ
て設けられ、かつ、両フランジが縦になるよう配設され
る。前記本体ストッパー１７ａは、形鋼製の樋床支持梁
６のウェブ６ａに当てがい、ウェブに開設のボルト孔２
１と長孔２０にボルト（図示省略）を挿通してナットを
締結する。前記ボルト挿通孔である長孔２０は、現場で
の作業性の向上のために長孔とされている。

【００５０】それにより、樋流れ方向ストッパー１７は
樋床支持梁６に対して固着される。第１の樋流れ直角方
向ずれ止め部材１８は、天板１８ａと、該天板１８ａに
固着のＨ形鋼を短寸に切断してなる脚部材１８ｂからな
る。天板１８ａを樋床用角型鋼管２の底面に当てがい、
天板１８ａに開設した樋流れ直角方向に長径が向く長孔
２２と、樋床用角型鋼管２の底面に開設のボルト孔２３
にボルト（図示省略）を挿通することで、天板１８ａを
樋床用角型鋼管２の下面に固着する。また、第１のずれ
止め部材１８の脚部材１８ｂは、樋流れ方向ストッパー
１７の２つの支持部材１７ｂ間に配置し摺動自在に設け
られる。このとき、脚部材１８ｂは樋床支持梁６の上部
フランジから外側に外れた位置にあり、該上部フランジ
からにぶつからない。

【００５１】天板１８ａと樋床支持梁６の上部支持面は
同じ高さに設けてあり、かつ、両部材間には、熱膨張吸
収用間隔２４（図８Ｂに示す）が設けてあって、樋床用
角型鋼管２は、間隔２４の範囲で樋流れ直角方向に熱膨
張することにより熱応力を回避でき、しかも、天板１８
ａが間隔２４を介して樋床支持梁６に係合する範囲に樋
床用角型鋼管２の樋流れ直角方向の動きを制限できる。

【００５２】図９に示すように、第２の樋流れ直角方向
ずれ止め部材１９は、アングル材を短寸に切断して構成
され、切断端縁を樋床支持梁６に向けると共に、その水
平片１９ａを樋床用角型鋼管２の底面に当てがい、水平
片１９ａに開設した樋流れ直角方向に長径が向く長孔２
５と、樋床用角型鋼管２の底面に開設のボルト孔２３に
ボルト（図示省略）を挿通することで、第２のずれ止め
部材１９を樋床用角型鋼管２の下面に固着する。

【００５３】水平片１９ａと樋床支持梁６の上部支持面
は同じ高さに設けてあり、かつ、両部材間には、熱膨張
吸収用間隔２４が設けてあって、樋床用角型鋼管２は、
間隔２４の範囲で樋流れ直角方向に熱膨張することによ
り熱応力を回避でき、しかも、第２のずれ止め部材１９
の垂直片１９ｂが間隔２４を介して樋床支持梁６に係合
する範囲に樋床用角型鋼管２の樋流れ直角方向の動きを
制限できる。

【００５４】なお、第１、第２のずれ止め部材１８、１
９の固定用ボルトが設けられる部位の角型鋼管の上面に
開設したハンドホール２７（図６、図７（Ａ）に点線で
示す）を介してナットが締結される。また、樋流れ方向
ストッパー１７と、第１、第２の樋流れ直角方向のずれ
止め部材１８、１９からなる固定手段７は、樋床支持梁
６の両側に一対をなして設けられる。

【００５５】第１実施形態の作用をまとめると、樋床ユ
ニット４（つまり、複数の樋床用角型鋼管２）は高温流
動体からの入熱によって膨張するとき、樋流れ方向スト
ッパー１７と、第１、第２の樋流れ直角方向のずれ止め
部材１８、１９における熱膨張吸収用間隔８、１５、２
４の範囲で、樋流れ方向と樋流れ直角方向に膨張できて
円滑に吸収され、しかも、樋床ユニット４は、樋流れ方
向と樋流れ直角方向に動きが一定範囲に制限されて、樋
床支持梁６に確実に固定され、構成は簡潔である。

【００５６】次に、図１０〜図１２を参照して、樋床用
角型鋼管２と樋床支持梁６の固定手段７の第２実施形態
を説明する。

【００５７】第２実施形態では、樋流れ直角方向に伸長
する複数（４本）の樋壁用角型鋼管２を予め接合してな
る樋床ユニット４を、隣合うユニット間に熱膨張吸収用
間隙８をあけて樋床支持梁６の支持面に載置し、かつ、
熱膨張吸収可能な固定手段７により樋床ユニット４間で
角型鋼管の熱膨張を吸収可能に樋床支持梁６へ固定す
る。間隙８は閉塞板１０で閉塞される。

【００５８】熱膨張吸収可能な固定手段７として、形鋼
製の樋床支持梁６の支持面である上フランジの上面に
は、各樋床ユニット４に対応してボルト３６を立設し、
隣合う各樋床ユニット４における、１つの樋床用角型鋼
管２の底面には、当該樋床用角型鋼管２が樋流れ方向及
び樋流れ直角方向に熱膨張可能な大径の孔２６を開口す
ると共に、孔２６の上方の角型鋼管の上面にはハンドホ
ール２７を開設し、塞ぎプレート３８で閉塞する。

【００５９】さらに、隣合う一方の樋床ユニット４の角
型鋼管底面には、角型鋼管が樋流れ方向及び樋流れ直角
方向に熱膨張可能な大径のボルト孔２８を有するずれ止
めプレート２９を溶接にて固着し、ずれ止めプレート２
９の上に座金３０を配置する。そして、前記大径の孔２
６と大径のボルト孔２８に樋床支持梁６の支持面から立
設するボルト３６を挿通し、座金３０を介してずれ止め
プレート２９の上からナットを締結することで、一方の
樋床ユニット４（図１１で左側）を、樋流れ方向と樋流
れ直角方向の何れにも熱膨張可能に樋床支持梁６に固定
する。

【００６０】また、隣合う他方の樋床ユニット２０の角
型鋼管の底面には、樋流れ直角方向に長径が向く長孔３
１を有するずれ止めプレート３２を固着し、このずれ止
めプレート３２の上には座金３３を配置する。そして、
前記大径の孔２６と長孔３１に樋床支持梁６の支持面か
ら立設するボルト３６を挿通し、座金３３を介してずれ
止めプレート３２の上からナットを締結することで、他
方の樋床ユニット４（図１１で右側）を樋流れ直角方向
にのみ熱膨張を許容して樋床支持梁６に固定する。

【００６１】第２実施形態の固定手段７によると、樋流
れ方向に隣合って配置される樋床ユニット４のうち、一
方の樋床ユニット４は、樋床支持梁６の支持面から立設
するボルト３６により、樋流れ方向と、樋流れ直角方向
の何れにも熱膨張可能に樋床支持梁６に固定され、他方
の樋床ユニット４は、樋流れ直角方向のみの移動と熱膨
張を許容して樋床支持梁６に固定されている。

【００６２】したがって、高温流動体の入熱により各樋
床ユニット４が膨張するとき、固定手段７が異なる２種
の樋床ユニット４が交互に樋流れ方向に連続して配設さ
れるので、樋床ユニット４の２種の異なる固定構造の相
互作用により、各樋床ユニット４を、樋流れ方向と樋流
れ直角方向の熱膨張を許容した状態で固定できる。この
ように、前記固定構造により、簡潔な構造により、しか
も、樋流れ方向と樋流れ直角方向の何れにも円滑に対応
でき、樋床ユニット４に無理な応力が作用する不具合が
ない。

【００６３】次に、図１３〜図１５を参照して、樋床用
角型鋼管２と樋床支持梁６との固定手段７の第３実施形
態を説明する。

【００６４】第３実施形態では、樋流れ直角方向に伸長
する複数（６本）の樋壁用角型鋼管２を予め接合してな
る樋床ユニット４を、隣合うユニット間に熱膨張吸収用
間隙８をあけてコンクリートの床面３５に高さ調整用モ
ルタル３８を介して載置し、かつ熱膨張吸収可能な固定
手段７により固定する。間隙８は閉塞板１０で閉塞され
る。

【００６５】第３実施形態の固定手段７として、コンク
リートの床面３５には、所定の間隔をあけてアンカーボ
ルト３７を立設し、アンカーボルト３７によって高さ調
整用モルタル３４の上面に樋床ユニット４が設置され
る。また、複数本の角型鋼管からなる１単位の樋床ユニ
ット４において、樋流れの上流側に位置する１本の角型
鋼管と下流側に位置する２本の角型鋼管の底面には、そ
れぞれ樋流れ方向と、樋流れ直角方向の何れにも熱膨張
移動可能に大径の孔２６を開口すると共に、孔２６の上
方の角型鋼管の上側面にはハンドホール２７を開設し、
閉塞プレート３８で閉塞する。

【００６６】前記樋床ユニット４の上流側の樋床用角型
鋼管２の底面には、大径の孔２６と同心的に、樋流れ直
角方向に長径が向くボルト用の長孔３１を有するずれ止
めプレート２９を固着し、このずれ止めプレート３２の
上には座金３３を配置する。そして、前記大径の孔２６
と長孔３１にコンクリートの床面３５の支持面から立設
するアンカーボルト３７を挿通し、座金３３を介してず
れ止めプレート３２の上からナットを締結することで、
樋床ユニット４の上流側を樋流れ直角方向にのみ熱膨張
を許容してコンクリートの床面３５に固定する。

【００６７】前記樋床ユニット４の下流側の樋床用角型
鋼管２の底面には、大径の孔２６と同心的に、樋流れ方
向と樋流れ直角方向の何れにも熱膨張可能な大径のボル
ト孔２８を有するずれ止めプレート２９を固着し、ずれ
止めプレート２９の上には座金３３を配置する。そし
て、前記大径の孔２６と大径のボルト孔２８にコンクリ
ートの床面３５の支持面から立設するアンカーボルト３
７を挿通し、座金３３を介してずれ止めプレート２９の
上からナットを締結することで、この樋床ユニット４の
下流側を樋流れ方向と樋流れ直角方向の何れにも熱膨張
を許容してコンクリートの床面３５に固定する。

【００６８】したがって、第３実施形態において、高温
流動体の入熱により樋床ユニット４が膨張するとき、上
流側と下流側で異なる２種の固定構造の相互作用によ
り、この樋床ユニット４を、樋流れ方向と樋流れ直角方
向の何れにも安定した状態で樋床支持梁６に固定でき
る。しかも、前記固定構造により、樋流れ方向と樋流れ
直角方向の熱膨張を許容でき、簡潔な構造により、樋流
れ方向と樋流れ直角方向の何れにも円滑に対応でき、樋
床ユニット４に無理な応力が作用する不具合がない。

【００６９】次に、図１６を参照して、樋床用角型鋼管
２と樋床支持梁６との固定手段７の第４実施形態を説明
する。

【００７０】第４実施形態では、複数の樋床用角型鋼管
２の相互間は接合されていない。そして、各１本の樋床
用角型鋼管２毎に熱膨張吸収可能な固定手段７で熱膨張
を吸収可能に樋床支持梁６の支持面に固着される。この
樋床用角型鋼管２は、各１本毎に熱膨張吸収用間隙をあ
けて設置されるか、又は、図１６のように複数本の樋床
用角型鋼管２毎に隙間をあけて配設され、隙間は閉塞板
１０で閉塞される。

【００７１】熱膨張吸収可能な固定手段７は、図１２
（Ａ）、（Ｂ）に示す固定手段と同じである。形鋼製の
樋床支持梁６の支持面から各樋床用角型鋼管２に対応し
てボルト３６を立設し、樋床用角型鋼管２の底面には、
当該樋床用角型鋼管２が樋流れ方向及び樋流れ直角方向
に熱膨張可能な大径の孔２６を開設すると共に、孔２６
の上方位置の樋床用角型鋼管２の上側面にはハンドホー
ル２７を開設し、前記樋床用角型鋼管２の底面には、該
角型鋼管を樋流れ方向及び樋流れ直角方向に熱膨張可能
な大径のボルト孔２８を有するずれ止めプレート２９を
固着し、ずれ止めプレート２９の上には座金３０を配置
し、座金３０の上からナットを締結する。前記ハンドホ
ール２７は、塞ぎプレート３８で閉塞する。

【００７２】第４実施形態の固定手段７によると、高温
流動体の入熱により各樋床用角型鋼管２が膨張すると
き、樋流れ方向と樋流れ直角方向の何れにも安定した状
態で熱膨張を許容して樋床支持梁６に固定でき、各樋床
用角型鋼管２に無理な応力が作用する不具合がなく、構
造は簡潔である。

【００７３】第４実施形態において、各樋床用角型鋼管
２を樋床支持梁６にボルト３６で固定するのに代えて、
第３実施形態（図１３〜図１１５）で示したコンクリー
トの床面３５に高さ調整用モルタル３４を介してにアン
カーボルト３７で固定する場合にも同様に適用できる。

【００７４】本発明において、第１〜第４実施形態に示
した熱膨張吸収可能な固定手段７の構成を必要に応じて
設計変更して実施することは構わない。

【００７５】

【発明の効果】本発明によると、高炉の鋳床に設置され
る溶銑や溶滓等の高温流動体の流動用の樋において、樋
床を複数本の角型鋼管を平行に配設して構成するので、
角型鋼管の切断・接合のみで構成でき、工場での加工・
製作・プレファブ化が容易であると共に、施工現場では
設置のみでよく、したがって、鉄骨工事が大部分を占め
るため、多工程かつ多能工が不要であり、工期 費用の
増大を抑制可能である。

【００７６】また、樋床用角型鋼管の切断・接合のみに
よる工場での加工・製作・プレファブ化が容易なことを
利用して、当該角型鋼管を数本単位で接合する、ユニッ
ト化での施工が可能であり、現場作業の省力化が一層可
能である。さらに、樋床・樋壁として角型鋼管の適用に
よる許容温度条件の緩和・熱伝達効率向上などがある。

【００７７】特に本発明によると、樋床ユニットなどの
樋床用角型鋼管は、樋流れ方向および樋流れ直角方向に
熱膨張可能な態様で、かつ簡潔な構成で樋床支持梁やコ
ンクリートの支持面に対して固定されているので、樋床
用角型鋼管が高温流動体の熱で膨張しても、その膨張を
円滑に吸収できて、樋床用角型鋼管に無理な応力が作用
することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼製樋床・樋壁構造の基本概要図であ
る。

【図２】（Ａ）は鋼製樋床・樋壁構造の全体正面図、
（Ｂ）は、図（Ａ）の平面図である。

【図３】図２（Ａ）の側面図である。

【図４】図（Ａ）は、樋床ユニットの樋流れ方向の熱膨
張の状況を示す概要側面図、（Ｂ）は、図（Ａ）の側面
図で、樋床ユニットの樋流れ直角方向のずれ止め部材の
概要を示す図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、角型鋼管製の樋床ユニット
及び樋壁ユニット間のそれぞれの熱膨張吸収間隙の閉塞
板の概要を示す平面図と側面図である。

【図６】角型鋼管製の樋床ユニットと樋床支持梁の熱膨
張吸収可能な固定手段の第１実施形態を示す側面図であ
る。

【図７】（Ａ）は、図６において、樋床支持梁から分離
した角型鋼管製の樋床ユニットに第１樋流れ直角方向の
ずれ止め部材を固着した側面図、（Ｂ）は、前記ずれ止
め部材の底面図、（Ｃ）は、前記ずれ止め部材を取り外
し、樋流れ方向ストッパーを取付けた樋床支持梁の側面
図である。

【図８】（Ａ）は、図６のａ−ａ断面図、（Ｂ）は、図
６のｂ−ｂ断面図である。

【図９】（Ａ）は、第２樋流れ直角方向のずれ止め部材
の平面説明図、（Ｂ）は、同図（Ａ）のｃ−ｃ断面図で
ある。

【図１０】角型鋼管製の樋床ユニットと樋床支持梁の熱
膨張吸収可能な固定手段の第２実施形態を示す平面図で
ある。

【図１１】図１０のｄ−ｄ断面図である。

【図１２】（Ａ）は、図１１のｅ−ｅ断面図、（Ｂ）
は、図１１のｆ−ｆ断面図、（Ｃ）は、図１１のｇ−ｇ
断面図、（D）は、図１１のｈ−ｈ断面図である。

【図１３】角型鋼管製の樋床ユニットと樋床支持梁の熱
膨張吸収可能な固定手段の第３実施形態を示す平面図で
ある。

【図１４】図１３のｊ−ｊ断面図である。

【図１５】（Ａ）は、図１４のｋ−ｋ断面図、（Ｂ）
は、図１４のｌ−ｌ断面図、（Ｃ）は、図１４のｍ−ｍ
面図、（D）は、図１４のｎ−ｎ断面図である。

【図１６】（Ａ）は、固定手段の第４実施形態を示す縦
断面図、（Ｂ）は、同図（Ａ）のｏ−ｏ断面図、（Ｃ）
は、同図（Ａ）のｐ−ｐ断面図である。

【符号の説明】

１ 鋼製樋床・樋壁構造 ２ 樋床用角型鋼管 ３ 樋壁用角型鋼管 ４ 樋床ユニット ５ 樋溝 ６ 樋床支持梁 ７ 熱膨張吸収可能な固定手段 ８ 熱膨張吸収用間隙 １０ 間隙の閉塞板 １２ 樋流れ直角方向ずれ止め部材 １３ 熱膨張吸収用間隙 １４ 樋壁ユニット １５ 熱膨張吸収用間隙 １６ 間隙の閉塞板 １７ 樋流れ方向ストッパー １７ａ 本体部材 １７ｂ 支持部材 １８ 第１の樋流れ直角方向ずれ止め部材 １８ａ 天板 １８ｂ 脚部材 １９ 第２の樋流れ直角方向ずれ止め部材 １９ａ 水平片 １９ｂ 垂直片 ２０ 長孔 ２１ ボルト孔 ２２ 長孔 ２３ ボルト孔 ２４ 熱膨張吸収用間隙 ２５ 長孔 ２６ 大径の孔 ２７ ハンドホール ２８ 大径のボルト孔 ２９ ずれ止めプレート ３０ 座金 ３１ 長孔 ３２ ずれ止めプレート ３３ 座金 ３４ 高さ調整用モルタル ３５ コンクリートの床面 ３６ ボルト ３７ アンカーボルト ３８ 塞ぎプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寄光 伸治 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K015 EC01 EC10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉の鋳床上に設置され、溶銑や溶滓等
   の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体であって、樋
   流れ方向に伸長しており、かつ樋流れ直角方向に間隔を
   あけて配設されている形鋼製の樋床支持梁の支持面に、
   樋流れ直角方向に伸長する複数の角型鋼管を予め接合し
   てなる複数の樋床ユニットを、各ユニット間で熱膨張吸
   収用間隙をあけて載置したうえ、熱膨張吸収可能な固定
   手段を用いて固定し、前記熱膨張吸収可能な固定手段を
   次の構成とする、すなわち、前記樋床ユニットを構成す
   る角型鋼管の下面に、前記樋床支持梁に間隔を有して係
   合可能に固着し、その係合により前記樋床ユニットの樋
   流れ直角方向の移動を制限する第１と第２の樋流れ直角
   方向ずれ止め部材と、第１と第２の樋流れ直角方向ずれ
   止め部材の何れかを支持すると共に、前記樋床支持梁に
   固着された樋流れ方向ストッパーとからなる鋼製樋床構
   造躯体。
2. 【請求項２】樋流れ方向ストッパーは、樋流れ方向に長
   径が向く長孔を有する鋼板製の本体ストッパーに前記ず
   れ止め部材の支持部材を設けてなり、前記本体ストッパ
   ーを形鋼製の樋床支持梁のウェブに当てがい、前記長孔
   にボルトを挿通して固着し、第１の樋流れ直角方向ずれ
   止め部材は、樋流れ直角方向に長径が向く長孔を有し、
   該長孔にボルトを挿通して角型鋼管の下面に固着すると
   共に、前記樋流れ方向ストッパーに設けた支持部材に固
   着し、第２の樋流れ直角方向ずれ止め部材は、樋流れ直
   角方向に長径が向く長孔を有し、該長孔にボルトを挿通
   して角型鋼管の下面に固着した請求項１記載の鋼製樋床
   構造躯体。
3. 【請求項３】前記熱膨張吸収可能な固定手段は、前記樋
   床支持梁の両側に対をなして設けられている請求項１ま
   たは２記載の鋼製樋床構造躯体。
4. 【請求項４】 高炉の鋳床上に設置され、溶銑や溶滓等
   の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体であって、樋
   流れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角方向に間隔を
   あけて配設されている樋床支持梁又はコンクリートの支
   持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の角型鋼管を予
   め接合してなる複数の樋床ユニットを、各ユニット間で
   熱膨張吸収用間隙をあけて載置したうえ、熱膨張吸収可
   能な固定手段を用いて固定し、前記熱膨張吸収可能な固
   定手段を次の構成とする、すなわち、隣合う一方の樋床
   ユニットの角型鋼管底面には、当該角型鋼管が樋流れ方
   向及び樋流れ直角方向に熱膨張可能な孔を開口すると共
   に、前記孔と同心的にボルト孔を有するずれ止めプレー
   トを固着し、前記孔とボルト孔に前記支持面に立設した
   ボルトを挿通したうえナットで締結し、隣合う他方の樋
   床ユニットの角型鋼管底面には、当該角型鋼管がボルト
   挿通用の孔を開口すると共に、前記孔と同心的に樋流れ
   直角方向に長径が向くボルト用長孔を有するずれ止めプ
   レートを固着し、前記孔と長孔に前記樋床支持梁に立設
   したボルトを挿通したうえナットで締結することを特徴
   とする鋼製樋床構造躯体。
5. 【請求項５】 高炉の鋳床上に設置され、溶銑や溶滓等
   の高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体であって、樋
   流れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角方向に間隔を
   あけて配設されている樋床支持梁又はコンクリートの支
   持面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の角型鋼管を予
   め接合してなる複数の樋床ユニットを、各ユニット間で
   熱膨張吸収用間隙をあけて載置したうえ、熱膨張吸収可
   能な固定手段を用いて固定し、前記熱膨張吸収可能な固
   定手段を次の構成とする、すなわち、前記各樋床ユニッ
   トの樋流れ方向上流側と下流側の何れか一方に位置する
   角型鋼管底面には、当該角型鋼管が樋流れ方向及び樋流
   れ直角方向に熱膨張可能な孔を開口すると共に、前記孔
   と同心的にボルト孔を有するずれ止めプレートを固着
   し、前記孔とボルト孔に前記支持面に立設したボルトを
   挿通したうえナットで締結し、前記上流側と下流側の何
   れか他方に位置する角型鋼管底面には、当該角型鋼管が
   ボルト挿通用の孔を開口すると共に、前記孔と同心的に
   樋流れ直角方向に長径が向くボルト用長孔を有するずれ
   止めプレートを固着し、前記孔と長孔に前記樋床支持梁
   に立設したボルトを挿通したうえナットで締結すること
   を特徴とする鋼製樋床構造躯体。
6. 【請求項６】高炉の鋳床上に設置され、溶銑や溶滓等の
   高温流動体が流動する樋の樋床構造躯体であって、樋流
   れ方向に伸長するとともに、樋流れ直角方向に間隔をあ
   けて配設されている樋床支持梁又はコンクリートの支持
   面に、樋流れ直角方向に伸長する複数の樋床用角型鋼管
   を、各１本毎の樋床用角型鋼管の間、または、複数本の
   樋床用角型鋼管の間で熱膨張吸収用間隙をあけて載置し
   たうえ、熱膨張吸収可能な固定手段を用いて固定し、前
   記熱膨張吸収可能な固定手段を次の構成とする、すなわ
   ち、各角型鋼管底面には、当該角型鋼管が樋流れ方向及
   び樋流れ直角方向に熱膨張可能な孔を開口すると共に、
   前記孔と同心的にボルト孔を有するずれ止めプレートを
   固着し、前記孔とボルト孔に前記支持面に立設したボル
   トを挿通したうえナットで締結することを特徴とする鋼
   製樋床構造躯体。
7. 【請求項７】前記ボルト位置の上方における角型鋼管の
   上側面には、ハンドホールが開設されると共に、このハ
   ンドホールが塞ぎプレートで閉塞されていることを特徴
   とする請求項１〜６の何れか１項記載の鋼製樋床構造躯
   体。
8. 【請求項８】 請求項１〜６の何れか１項記載の樋床ユ
   ニットで樋床を構築するに際し、該樋床ユニットを所定
   数の前記角型鋼管を事前に組立て、現場にてユニット単
   位で鋳床上に設置することを特徴とする樋床築造方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１項記載におい
   て、樋床を構成する角型鋼管の端部にそれぞれ樋壁用角
   型鋼管を整列立設することを特徴とする樋床築造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載において、樋床用角型鋼
    管と樋壁用角型鋼管を、事前に組み合わせてなる樋床・
    樋壁ユニットとして構成することを特徴とする樋床築造
    方法。