JP2010169372A - 煙突の耐火煉瓦除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 煙突の内側に積層されている耐火煉瓦を除去するにあたり、煙突内に作業員が入ることなく、地上にて遠隔操作によって解体作業を行い、しかも煙突内に設けてある支えリングＣとの干渉を避けて安全に解体作業が行える耐火煉瓦除去装置の提供。
【解決手段】 上部をクレーン吊り上げ吊下げ可能な除去装置本体部２の下方に伸縮可能な外筒３を取り付けて、側方には格納と拡張のいずれにも揺動可能に複数の除去アーム部１３を取り付け、しかも除去アーム部１３の先端部に鏨機能を有した打撃装置シリンダー（１１）を設けた構成としたものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、煙突内部の耐火煉瓦を除去する際に使用する煙突の耐火煉瓦除去装置に関する

廃棄物等を焼却する場所には焼却炉と共に煙突が設置されている。この煙突は、内部が高温にさらされるので、内部に耐火煉瓦が積層されているのが通常である。しかも、耐火煉瓦の積層状態は図８に示す様に、煙突下層から上層に向かって連続して積層するのではなく、耐火煉瓦の重量を分散して保持するよう煙突側に１０米から１５米間隔に保持された支えリング（Ｃ）上に積層されて、しかも支えリング（Ｃ）の下端とそのすぐ下層にある耐火煉瓦（Ｅ）とは若干の空間を有している。また、煙突（Ｂ）と耐火煉瓦（Ｅ）との間は断熱空間（Ｄ）が設けてある。

上記の様な内部構造をした煙突を長年に亘って使用し続けると耐火煉瓦は劣化し、しかも耐火煉瓦の表面はダイオキシン等の有害な物質が付着しているので、煙突を解体あるいは耐火煉瓦の張り替え等においては、いずれの場合も、先ず汚染されている耐火煉瓦煙道面を洗浄し、その積層耐火煉瓦を打壊等により剥して撤去する必要がある。

従来技術は、例えば耐火煉瓦の解体は機力で行うが、必要な場合には機器の操作は作業者が煙突のなかに入って行うような方式のものが先行文献１にある。また、作業員が煙突のなかに入って操作することのないようにしたものが先行文献２と３にある。

特開平１０−９５５６ 特開 ２００５−２６５３３８ 特開 ２００３−３２９２３６

汚染された耐火煉瓦を解体するのに作業員が煙突の中に入って、操作機器を操作したりすることは極力避けるべきである。また、煙突は高く緩円錐形状で上部と下部との内径差により耐火煉瓦も何層かの支えリング（Ｃ）上に積層される施工方法がとられているので、今までに開発された遠隔操作による自動除去であっても充分なものになりえておらず、煙突の内部に内径の異なる支えリング（Ｃ）によって耐火煉瓦を積層する様な構造をした煙突について問題があった。
以上に述べた従来の積層耐火煉瓦の解体装置では積層耐火煉瓦の解体は自動化機器によって行えるが、機器の操作や、解体装置の段取替え等は、作業員が煙突の中に入って作業する必要があり、また、内径の異なる支えリング（Ｃ）上に積層される耐火煉瓦の煙突に対して充分に対応できるものになっていないといった問題を有している。

本発明は、このような従来品のものが有している問題を解決するものであり、積層耐火煉瓦の解体にあたり、作業員が煙突の中に入って作業することなく、完全に遠隔操作によって解体作業を行えて、しかも内部に支えリング（Ｃ）が設けられた構造をした煙突に対応することを目的とするものである。

問題を解決するための手段

上記の課題を達成するために、本発明はコンクリート製煙突本体の筒身に昇降自在に吊下げられた耐火煉瓦除去装置（１）を、上部においてクレーンで吊り上げ下げ可能な除去装置本体部（２）の下部に設けてある伸縮可能な外筒（３）と、同じく除去装置本体部（２）の側方に外筒（３）の伸縮に応じて開脚又は格納位置とに揺動可能に配置された複数の除去アーム部（１３）と、上記除去アーム部（１３）の先端に打撃用の鏨部（１５）を備えた打撃シリンダー（１１）を取り付けたものとしてある。
除去アーム部（１３）は外筒（３）の伸縮にともなって動作する起倒リンク（９）と，起倒リンク（９）に連接されこれに連動して揺動する長リンク（８）と、打撃装置支えリンク（７）及び継ぎリンク（１０）とを介して長リンク（８）に連接された短リンク（６）と、短リンク（６）に接合されたシリンダーリンク（５）とよりなっている。
打撃装置支えリンク（７）はシリンダーリンク（５）を伸縮させて揺動させる。打撃装置シリンダー（１１）は空気圧の吸排気によって打撃衝撃力を発生するものである。耐火煉瓦除去装置（１）を煙突（Ｂ）内に挿入後、煙突突端に防塵用カバー（Ｆ）を装着するものである。

発明の効果

本発明装置によれば、複数の除去アーム部（１３）は格納と拡張の動作が可能なことと、案内板（７ａ）の働きによって煙突の煉瓦壁中心に本発明装置を配置できるので、遠隔操作が可能となり、作業員が有害な粉塵の発生する煙突内に入っての作業はなくなり安全に煉瓦除去作業が行える。また煉瓦の除去作業は完全に無人化で行えるので、除去作業を始めると粉塵飛散を防止するために煙突の突端をカバーして作業が継続してできる。その結果波及的効果として，騒音防止も図れる。特に煙突内に耐火煉瓦を途中で支える鋼製の支えリング（Ｃ）が要所々々に亘って使用されている煙突が多く、これにも対応して使用できるものである。

本発明の耐火煉瓦除去装置を煙突に適用する状態図 本発明を煙突の中に挿入した状態を上部から見た図 図２のＨ−Ｈより見た図で一部断面図で示す。（煙突最上層における初期の作業状態図） 耐火煉瓦を除去する状態図 図４のＩ矢視図 支えリングの上層に位置する耐火煉瓦の除去状態図及び、支えリングの下層に位置する耐火煉瓦の除去状態図 煙突の下層部の作業状態図 煙突の内部断面図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に基ついて説明する。

図１に示すものは、本発明の耐火煉瓦除去装置（１）を用いて煙突（Ｂ）の内部の耐火煉瓦（Ｅ）を除去する状況を示したもので、耐火煉瓦除去装置（１）は吊りワイヤー（Ｇ）によってクレーン（Ａ）で煙突の上部に吊上げられており、吊りワイヤー（Ｇ）を繰り出して煙突（Ｂ）の内部を降下して耐火煉瓦（Ｅ）を除去する。

耐火煉瓦除去装置（１）の操作は図示してないが、地上で遠隔操作で行うものとしてあり、また耐火煉瓦除去装置（１）には位置及び動作確認のための、監視カメラが付属しており、特に空気圧で動作させるための動力源は地上に設置してあるので、動力源及び操作源と耐火煉瓦除去装置（１）間をつなぐホース類やケーブル類は充分な長さを有するものとなっている。耐火煉瓦除去置（１）が煙突（Ｂ）の中に完全に納まると、解体にともなって発生する塵芥の飛散を防止するために、人力でカバー（Ｆ）を取り付ける。

図８は煙突の内部構造の一部を断面で示したもので、煙突（Ｂ）の内側にには断熱空間（Ｄ）を有した状態で耐火煉瓦（Ｅ）が複数層に亘って積層されており、しかも煙突（Ｂ）の要所々々には支えリング（Ｃ）が設けてあり、この支えリング（Ｃ）によって積層耐火煉瓦重量の分散と不用意な脱落を防止している。また、支えリング（Ｃ）の下端とその真下にある耐火煉瓦（Ｅ）とは若干の隙間を有している。

図３は耐火煉瓦除去装置（１）を煙突（Ｂ）の上方に配置した状態図を示し、図４と図６は耐火煉瓦を除去する途中の状態を示す。また図７は、煙突の下層部の耐火煉瓦（Ｅ）を除去する状態を示す。図２は耐火煉瓦除去装置（１）を上部から見た状態である。図７により各部の構成を説明すると、除去装置本体部（２）は上部側は吊りワイヤー（Ｇ）とワイヤー連結ピン（２ｂ）で節合されており、また下部中央には内筒（１４）とその中心に油圧シリンダー（４）が固着され、この内筒（１４）の外径面に上下方向に摺動可能に近接した蓋付きの外筒（３）の中央に油圧シリンダー（４）のロット側が外筒連結ピン（３ａ）で連結され、起倒リンク（９）の両端が長リンク（８）と外筒（３）の支えピン（３ｂ）（８ａ）で節合されている。

油圧シリンダー（４）を伸縮作動させることにより、外筒（３）を上昇下降させうるものである。尚、本体内部（２）内には図示していないが油圧シリンダー（４）を作動させるための駆動源が配置されている。その他に除去装置本体部（２）にはシリンダーリンク（５）がシリンダー支えピン（２ｃ）で、また長リンク（８）がリンク支えピン（２ｄ）でそれぞれ節合されている。

シリンダーリンク（５）のロット側は短リンク（６）とシリンダー連結ピン（５ａ）で節合され、シリンダーリンク（５）は常体では空圧によるアブソバー的役割を持っている。一方、長リンク（８）と短リンク（６），継ぎリンク（１０）、打撃装置支えリンク（７）は夫々リンク連結ピン（６ａ）（６ｂ）（８ｂ）（８ｃ）によって平行クランクを構成している。

打撃装置支えリンク（７）には打撃装置シリンダー（１１）が固着され、之に空圧ホース（１２）から流入する圧縮空気で伸縮作動する鏨部（１５）と，打撃装置シリンダー（１１）の両側には案内板（７ａ）が固着されている．除去アーム部（１３）は平行クランクを構成する長リンク（８）、短リンク（６）、継ぎリンク（１０）、打撃装置支えリンク（７）の他に短リンク（６）に連接されたシリンダーリンク（５）、長リンク（８）に連接させて油圧シリンダー（４）の上下伸縮作動を伝える外筒（３）と連動する起倒リンク（９）とで構成されている。尚、除去アーム部（１３）は図２においては３ヶ所となつているが、３ヶ所にこだわることなく複数ヶ所設けてもよい。

以下、上記のように構成された耐火煉瓦除去装置（１）の動作を説明する。図１に示す本耐火煉瓦除去装置（１）をクレーン（Ａ）で吊り上げて煙突（Ｂ）の上部に設置する際は、３ヶ所に亘って設けてある除去アーム部（１３）を図３に示す中心より右半分に示す格納状態、即ち、油圧シリンダー（４）を矢印（イ）方向に伸長させて、外筒（３）を最下降させることにより、起倒リンク（９）は長リンク（８）をリンク支えピン（２ｄ）を回転中心にして格納状態を取り、同時に短リンク（６）に継ぎリンク（１０）と打撃装置支えリンク（７）が夫々に節合されていることから、シリンダーリンク（５）及び短リンク（６）はシリンダー支えピン（２ｃ）を回転中心にして格納状態を取る。この結果、除去アーム部（１３）及び打撃装置シリンダー（１１）は格納した状態になる。

次に、耐火煉瓦除去装置（１）がおおよそ煙突（Ｂ）の突端にくると、図３の左側半分に示す除去アーム部（１３）は、油圧シリンダー（４）を矢印（ロ）に示す収縮方向に作動させると、外筒（３）は上昇する。外筒（３）の上昇にともなって、起倒リンク（９）は矢印（ハ）の方向に動き、長リンク（８）と短リンク（６）とは継ぎリンク（１０）と打撃装置支えリンク（７）で連接されているので長リンク（８）シリンダーリンク（５）及び短リンク（６）も矢印（ニ）の方向に動く。打撃装置シリンダー（１１）の鏨部（１５）が最上段の耐火煉瓦（Ｅ）の上端に来るように、図示しない監視カメラ等で耐火煉瓦（Ｅ）との位置を確認して位置を制御する。その後シリンダーリンク（５）を矢印（ホ）の方向に伸長させると、打撃装置支えリンク（７）は矢印（ヘ）の方向に揺動すので打撃装置シリンダー（１１）の鏨部（１５）を耐火煉瓦（Ｅ）の上端に当接させた後、吊りワイヤー（Ｇ）を少し緩めた状態で耐火煉瓦除去装置（１）の自重を耐火煉瓦（Ｅ）に加え、打撃装置シリンダー（１１）内に空気ホース（１２）によって空気を圧送させて鏨部（１５）を往復動させて耐火煉瓦（Ｅ）に衝撃を加え打壊し、油圧シリンダー（４）を伸ばし除去アーム部（１３）を中心に移動すれば案内板（７ａ）の先端も中心に向かって追随するので耐火煉瓦（Ｅ）を煙突内に脱落させうる。

次にクレーン（Ａ）の吊りワイヤー（Ｇ）を伸ばして耐火煉瓦除去装置（１）を下降させて次の下段の耐火煉瓦（Ｅ）も同様に打壊し煙突内に脱落させる。この様にして次々と耐火煉瓦（Ｅ）を脱落してゆき、図４にて示す案内板（７ａ）が煙突内に入る深さまで、耐火煉瓦（Ｅ）をが脱落させる。次に油圧シリンダー（４）を矢印（ヘ）の方向に上昇させると各リンクは矢印（ト）（チ）の方向にそれぞれ回転して案内板（７ａ）も矢印（リ）の方向にせり出して最後には煙突（Ｂ）の内面に接触する。３ヶ所に亘って設けてある案内板（７ａ）にはシリンダーリンク（５）空圧が作用して耐火煉瓦除去装置（１）は煙突の中心に位置することになる。

このようにして、耐火煉瓦除去装置（１）全体を降下させることにより案内板（７ａ）の下端面で耐火煉瓦（Ｅ）を脱落させてもよく、あるいは、打撃装置シリンダー（１１）を矢印（ヌ）の方向に往復動させて鏨部（１５）により耐火煉瓦（Ｅ）に衝撃を与える方法で行ってもよい。

なお、図３において案内板（７ａ）挿入出来るまで耐火煉瓦（Ｅ）を落とすのには、人力で耐火煉瓦（Ｅ）をはぎ取ってもよい。図４において、耐火煉瓦除去装置（１）は煙突（Ｂ）の中心にあるので、除去アーム部（１３）は図４の状態から図６に状態、即ち、図６において油圧シリンダー（４）を矢印（ａ）に作動させて、各リンク等を（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の方向に作動させて耐火煉瓦（Ｅ）を（ル）の方向に脱落させる。

次に、最初の支えリング（Ｃ）上にある耐火煉瓦（Ｅ）を脱落した後は、この支えリング（Ｃ）の突端と干渉しないように耐火煉瓦除去装置（１）を格位置とした後、図６の下段に示すような位置に下降させて、支えリング（Ｃ）の下端と上層の耐火煉瓦（Ｅ）との隙間に打撃装置シリンダー（１１）を位置させて矢印（ｇ）に示すように作動させて耐火煉瓦（Ｅ）を脱落させて、案内板（７ａ）が挿入出来る迄耐火煉瓦（Ｅ）を脱落させ案内板（７ａ）を図４の状態にして続いて作業すればよい。

図６に示した状態から順次煙突（Ｂ）の下方部に向かって耐火煉瓦除去装置（１）を下降させてゆくが、下降と共に煙突（Ｂ）内径は大きくなるので、図４で示すように油圧シリンダー（４）を矢印（ヘ）の方向に上昇させることにより、除去アーム部（１３）は煙突（Ｅ）の内径が大きくなった分，伸長するので、煙突（Ｅ）の上層から下層に向かって内径が増しても打撃装置シリンダー（１１）と案内板（７ａ）は絶えず耐火煉瓦（Ｅ）に当接する位置をとらせることができるので、図４及び図６で説明した作動を繰り返すことによって耐火煉瓦（Ｅ）を脱落させることができ、最上層から最下層部迄耐火煉瓦（Ｅ）の脱落作業が行える。

カバー（Ｆ）は機器の配線、配管の配置に支障のない程度の穴をあけておけばよいし、場合によっては採光可能な透明樹脂でもよい。又、耐火煉瓦除去装置（１）に設けてある監視カメラの映像が不鮮明な場合は適宜照明等も設けてもよい、また、本装置に配水ホースを取り付けて煙突（Ｂ）の上部から散水してもよい。

Ａ クレーン
Ｂ 煙突
Ｃ 支えリング
Ｄ 断熱空間
Ｅ 耐火煉瓦
Ｆ カバー
Ｇ 吊りワイヤー
１ 耐火煉瓦除去装置
２ 除去装置本体部
３ 外筒
４ 油圧シリンダー
５ シリンダーリンク
６ 短リンク
７ 打撃装置支えリンク
８ 長リンク
９ 起倒リンク
１０ 継ぎリンク
１１ 打撃装置シリンダー
１２ 空気ホース
１３ 除去アーム部
１４ 内筒
１５ 鏨部

Claims (5)

1. 上部においてクレーンで吊り上げ下げ可能な除去装置本体部の下部に設けてある伸縮可能な外筒と、同じく除去装置本体部の側方に外筒の伸縮に応じて開脚又は格納位置とに揺動可能に配置された複数の除去アーム部と、上記除去アーム部の先端に打撃用の鏨部を備えた打撃装置シリンダーを取り付けたことを特徴をする煙突の耐火煉瓦除去装置。
2. 除去アーム部は、外筒の伸縮にともなって動作する起倒リンクと、起倒リンクに接合されこれに連動して揺動する長リンクと、打撃装置支えリンク及び継ぎリンクとを介して長リンクに連接された短リンクと、短リンクに接合されたシリンダーリンクとよりなる請求項１記載の煙突の耐火煉瓦除去装置。
3. 打撃装置支えリンクはシリンダーリンクを伸縮させて揺動させることを特徴とする請求項１，２に記載の煙突の耐火煉瓦除去装置。
4. 打撃装置シリンダーは空気圧吸排気によって打撃衝撃力を発生する請求項１に記載の煙突の耐火煉瓦除去装置。
5. 耐火煉瓦除去装置を煙突内に挿入後、煙突突端に防塵用カバーを装着する請求項１に記載の煙突の耐火煉瓦除去装置。

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