JP2014020533A - 配管支持構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が長時間作業できない場所であっても、短時間で配管の配設を完了させる。
【解決手段】配管支持構造体であって、底板２１と、配管の流れ方向に沿って底板２１の上面に固定され且つ底板２１と共に受水部３０を形成するＢＯＸ鋼２２と、底板２１の下面２１ｂに固定される脚部２４とが一体化されてなるサポートユニット２が複数連結されて形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管支持構造体に関するものである。

重量がありかつ長い配管を配設する場合には、配管は支持部材によって支持される。このため、配管を屋外に配設する場合には、一般的に、支持部材を支える基礎を設け、この基礎の上に支持部材を組み立て、さらにこの支持部材の上に配管を配置するという作業を行っている。

特開２００８−１９６５４２号公報

ところで、近年の大震災によって生じた被害により、原子力発電所の建屋の内部には、放射性物質を含む汚染水が溜まっている。このような汚染水は、一刻も早く建屋内から排除することが望ましい。このためには、ポンプによって建屋内部に溜まった汚染水を汲み出し、建屋の外に設置された処理装置まで、配管によって汚染水を移送する必要がある。通常であれば、上記配管を配設するために、建屋の外部にコンクリートを打設して基礎を設け、この基礎の上に支持部材を組み立てる作業を行う必要がある。しかしながら、周知のように、原子力発電所の建屋の周囲は高い線量を示している。このため、作業者による長時間の作業を行うことが困難であり、従来の方法では配管の配設作業は、膨大な時間が必要となってしまう。

また、放射能で汚染された場所に限らず、例えば極めて高温である場所や酸素が少ない場所等、作業者による作業を長時間行えない場所は数多く存在する。このような場所においても、従来の方法では配管の配設作業は、膨大な時間が必要となってしまう。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、作業者が長時間作業できない場所であっても、短時間で配管の配設を完了させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、例えば以下の構成を採用する。

本発明の第１の態様は、配管支持構造体であって、底板と、配管の流れ方向に沿って上記底板の上面に固定され且つ上記底板と共に受水部を形成する強度部材と、底板の下面に固定される脚部とが一体化されてなるサポートユニットが複数連結されて形成されるという構成を採用する。

また、本発明の一態様は、上記強度部材に支持されて上記配管を上方から覆うと共に、上記配管中から放射される放射線を遮蔽する遮蔽カバーを備えるという構成を採用しても良い。

また、本発明の一態様は、上記強度部材上に設置され、上記遮蔽カバーの移動を規制するストッパを備えるという構成を採用しても良い。

また、本発明の一態様は、上記強度部材が、上記配管の流れ方向に長く、中空且つ断面矩形状の箱状鋼材であり、上記配管の設置領域を挟んで２つ設置されているという構成を採用しても良い。

また、本発明の一態様は、上記脚部が、上記配管の流れ方向と直交する水平方向に材軸が向けられたＨ型鋼からなり、上記配管の流れ方向に離散的に複数設置されているという構成を採用しても良い。

また、本発明の一態様は、上記脚部に固定される複数の吊りピースを備えるという構成を採用しても良い。

本発明の上記一態様によれば、工場において予めサポートユニットを作ることで、現場における作業者の作業量を大きく減少させることができる。このため、本発明の一態様は、作業者が長時間作業できない場所であっても、短時間で配管の配設を完了させることが可能となる。

また、本発明の上記一態様は、底板上に設置される強度部材を備えている。このため、サポートユニットの剛性が高く、作業者は、現場において重機によって容易にサポートユニットを運ぶことが可能となる。また、配管内に流体が流れる等による振動に対する耐性も向上される。

また、本発明の上記一態様は、底板の下面に固定される脚部を備えている。このため、現場においてサポートユニットを支持する基礎がなくても、サポートユニットは脚部によって安定姿勢をとることができる。

また、本発明の上記一態様は、サポートユニットの底板と強度部材とによって形成される受水部を備える。このため、万一、配管から流体が漏れた場合であっても、漏れた流体は、サポートユニットで受け止められ、周囲に拡散することがない。

本発明の一実施形態における配管支持構造体と配管とを示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態における配管支持構造体が備えるサポートユニットの全体図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は、サポートユニット同士の連結部分を拡大した斜視図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態における配管支持構造体の端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における配管支持構造体の変形例を示す図であり、（ａ）は、エルボ管及び配管支持構造体を示す平面図であり、（ｂ）は、配管支持構造体のみを示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る配管支持構造体の一実施形態について説明する。なお、以下の説明は、放射能を含む汚染水が内部に流れる配管を支持する配管支持構造体を例に挙げる。

図１は、本実施形態の配管支持構造体１と配管１００とを示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、配管支持構造体１は、複数のサポートユニット２と、遮蔽カバー３と、Ｕボルト４と、ジョイントプレート５とを備えている。なお、図１（ａ）においては、サポートユニット２は、２つのみ図示されているが、実際には配管１００の長さに応じて多数設置されている。

図２は、サポートユニット２の全体図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。この図に示すように、サポートユニット２は、サポートプレート２１（底板）と、ＢＯＸ鋼２２（強度部材）と、支持鋼２３と、脚部２４と、フラットバー２５（ストッパ）と、吊りピース２６とを備えている。

サポートプレート２１は、ＢＯＸ鋼２２と、支持鋼２３と、脚部２４とが取り付けられるベース部材であり、配管１００の流れ方向（図１及び図２に示すＸ方向）に長い平面長方形の鋼板である。このサポートプレート２１は、ＢＯＸ鋼２２と共に配管１００から漏水した汚染水を受ける受水パン３０（受水部）を形成しており、受水パン３０の底板とされている。

ＢＯＸ鋼２２は、材軸方向から見て中空の正方形状とされた強度部材であり、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、配管１００の流れ方向（Ｘ方向）に沿ってサポートプレート２１の上面２１ａの縁部に固定されている。このＢＯＸ鋼２２の長さは、サポートプレート２１の長さと同一である。また、ＢＯＸ鋼２２は、配管１００の設置領域を挟むようにして、平行に２つ設置されている。これらのＢＯＸ鋼２２は、サポートユニット２全体の剛性を向上させる強度部材であり、サポートプレート２１に対して溶接接合されている。また、これらのＢＯＸ鋼２２は、サポートプレート２１と共に受水パン３０を形成しており、受水パン３０の側壁を形成している。

支持鋼２３は、２つのＢＯＸ鋼２２の一方である第１のＢＯＸ鋼２２ａと、２つのＢＯＸ鋼２２のもう一方である第２のＢＯＸ鋼２２ｂとの間に設置されており、材軸方向をＸ方向と直交する水平方向に向けるＨ型鋼である。この支持鋼２３は、第１のＢＯＸ鋼２２ａと第２のＢＯＸ鋼２２ｂとの離間距離よりも僅かに短い長さとされている。また、この支持鋼２３は、サポートプレート２１に対して溶接接合されている。支持鋼２３の上面は、配管１００の設置面とされており、Ｕボルト４を取り付けるためのボルト孔２３ａが設けられている。このような支持鋼２３は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、２つ設けられている。これらの支持鋼２３は、Ｘ方向に離間して配列されている。なお、各支持鋼２３は、サポートプレート２１を挟んで、脚部２４上に設置されている。すなわち、各支持鋼２３は、サポートプレート２１の強度の高い領域に設置されている。また、このような支持鋼２３の数は、２つに限られるものではない。

脚部２４は、サポートプレート２１の下面２１ｂに溶接接合されており、材軸方向がＸ方向と直交する水平方向に向けられたＨ型鋼である。この脚部２４の長さは、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、脚部２４の両端がサポートプレート２１の幅よりも大きい。このため、脚部２４の両端部は、サポートプレート２１から食み出している。このような脚部２４は、Ｘ方向に離間して５つ設けられている。なお、脚部２４の数は、５つに限られるものではない。これらの脚部２４は、サポートユニット２が載置されるときに、サポートユニット２の載置面に対して当接し、サポートユニット２自体、遮蔽カバー３、Ｕボルト４、及びジョイントプレート５を支持する。

フラットバー２５は、ＢＯＸ鋼２２上に立設される板状の部材であり、Ｘ方向に沿ってＢＯＸ鋼２２と同じ長さとされている。このフラットバー２５は、各ＢＯＸ鋼に対して設けられている。各フラットバー２５は、Ｘ方向から見て、ＢＯＸ鋼２２の中心よりも配管１００支持鋼２３側に設置されている。また、第１のＢＯＸ鋼２２ａに設置されるフラットバー２５ａと第２のＢＯＸ鋼２２ｂに設置されるフラットバー２５ｂとの離間距離は、遮蔽カバー３がＢＯＸ鋼２２上に載置されたときの遮蔽カバー３の側壁３ａ同士の離間距離よりも短い。このようなフラットバー２５は、遮蔽カバー３がＸ方向と直交する水平方向に移動しようとしたときに、遮蔽カバー３の移動を規制する。つまり、これらのフラットバー２５は、遮蔽カバー３がＢＯＸ鋼２２上から脱落することを防止する。

吊りピース２６は、５つ設置された脚部２４のうち、サポートユニット２のＸ方向の端部に配置された脚部２４ａと脚部２４ｂとに対して設置されている。図２（ａ）に示すように、脚部２４ａと脚部２４ｂとのサポートプレート２１から食み出した両端の各々に対して吊りピース２６が設置されている。これらの吊りピース２６は、工場や現場において、サポートプレート２１をクレーンによって移動させるときに用いられる。

遮蔽カバー３は、図１（ｂ）に示すように、ＢＯＸ鋼２２上に載置される側壁３ａと、側壁３ａ同士の上端を繋ぐ天板３ｂと、天板３ｂに支持されると共に配管１００同士の間に配置される仕切部３ｃとを備えている。なお、遮蔽カバー３のＸ方向の両端は、開放されている。この遮蔽カバー３のＸ方向の長さは、図１（ａ）に示すように、サポートユニット２の長さの３分の１とされている。このため、１つのサポートユニット２に対して３つの遮蔽カバー３がＸ方向に並んで載置されることによって、サポートユニット２は、平面視において全体が遮蔽カバー３で覆われる。この遮蔽カバー３は、内側が鉛板で外側が鋼板からなる複合板によって形成されており、放射線を遮蔽できる。このような遮蔽カバー３は、図１（ｂ）に示すように、ＢＯＸ鋼２２に支持されて配管１００を上方から覆い、配管１００中を流れる汚染水から放射される放射線が外側に漏れないように遮蔽する。また、遮蔽カバー３は、天板３ｂ上に設置される吊りピース３ｄを複数備えている。これらの吊りピース３ｄは、工場や現場において、遮蔽カバー３をクレーンによって移動させるときに用いられる。

Ｕボルト４は、配管１００の周面に沿って湾曲されたＵ型のボルトである。このＵボルト４は、支持鋼２３ごとに配管１００の１本に対して１つ設けられている。これらのＵボルト４は、端部を下方に向けて配管１００に対して被せるようにして配置されており、端部が支持鋼２３のボルト孔２３ａに差し込まれている。これらのＵボルト４は、端部に対してナットが取り付けられることで支持鋼２３に対して固定され、配管１００を押さえつける。

図３（ａ）は、サポートユニット２同士の連結部分を拡大した斜視図である。なお、図３（ａ）においてフラットバー２５は省略している。この図に示すように、サポートユニット２同士は、サポートプレート２１同士及びＢＯＸ鋼２２同士が突き当てられて並べられている。ジョイントプレート５は、サポートプレート２１同士及びＢＯＸ鋼２２同士が突き当てられて形成された繋ぎ目を覆うように配置されており、両方のサポートユニット２のサポートプレート２１及びＢＯＸ鋼２２に対して溶接接合されている。なお、ジョイントプレート５の端部は全域に亘って溶接接合されている。このようなジョイントプレート５は、サポートユニット２同士を連結し、サポートユニット２同士の連結部分における液密性を高める。

図３（ｂ）は、本実施形態の配管支持構造体１のＸ方向における端部を示す斜視図である。図３（ｂ）においてフラットバー２５は省略している。この図に示すように、本実施形態の配管支持構造体１は、端部に堰止板６を備えている。上述のようにサポートプレート２１及びＢＯＸ鋼２２によって形成された受水パン３０への漏水量が多い場合や、漏水箇所が配管支持構造体１の端部に近い場合には、漏水した汚染水が配管支持構造体１の端部から流れ出る恐れがある。堰止板６は、汚染水を堰き止め、配管支持構造体１の端部から汚染水が流れ出ることを防止する。なお、工場において配管支持構造体１の端部となるサポートユニット２が特定できる場合には、堰止板６は、サポートユニット２の構成要素として、サポートプレート２１やＢＯＸ鋼２２に対して予め一体化させておいても良い。

このような構成の本実施形態の配管支持構造体１によれば、配管１００は、支持鋼２３によって支持され、Ｕボルト４によって支持鋼２３に対して固定される。このため、配管１００の重量や外力が配管支持構造体１で受け止められ、配管１００は、変形することがない。

続いて、上述のような構成の本実施形態の配管支持構造体１及び配管１００の設置方法について説明する。

まず工場において、サポートユニット２が組み立てられる。サポートプレート２１に対して、ＢＯＸ鋼２２と、支持鋼２３と、脚部２４とが溶接接合される。ここでの溶接方法は、ＴＩＧ溶接やＭＡＧ溶接を用いることができる。続いて、フラットバー２５（ストッパ）がＢＯＸ鋼２２に対して溶接接合される。また、吊りピース２６が脚部２４に対して溶接接合される。

このようにして組み立てられたサポートユニット２は、トラック等によって工場から現場まで搬送される。現場においてサポートユニット２は、クレーン等の重機によって吊り下げられ、この状態で移動される。そして、サポートユニット２は、配管１００の配設予定箇所に沿って、複数配列される。

サポートユニット２が複数配列されると、作業者は、ジョイントプレート５を溶接接合することによってサポートユニット２同士の連結を行う。続いて、作業者は、配管１００をＵボルト４によって支持鋼２３に固定し、必要に応じて堰止板６の設置作業を行う。最後に、クレーン等の重機によって遮蔽カバー３をサポートユニット２のＢＯＸ鋼２２上に載置する。

続いて、以上のような本実施形態の配管支持構造体１の作用及び効果について説明する。

本実施形態の配管支持構造体１によれば、工場において予めサポートユニット２を作ることができるため、現場における作業者の作業量を大きく減少させることができる。このため、本実施形態の配管支持構造体１は、作業者が長時間作業できない場所であっても、短時間で配管１００の配設を完了させることが可能となる。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、サポートプレート２１上に設置されるＢＯＸ鋼２２を備えている。このため、サポートユニット２の剛性が高く、作業者は、現場において重機によって容易にサポートユニット２を運ぶことが可能となる。また、配管１００内に汚染水が流れる等による振動に対する耐性も向上される。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、サポートプレート２１の下面２１ｂに固定される脚部２４を備えている。このため、現場においてサポートユニット２を支持する基礎がなくても、サポートユニット２は脚部２４によって安定姿勢をとることができる。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、サポートユニット２のサポートプレート２１とＢＯＸ鋼２２とによって形成される受水パン３０を備える。このため、万一、配管１００から汚染水が漏れた場合であっても、漏れた汚染水は、サポートユニット２で受け止められ、周囲に拡散することがない。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、ＢＯＸ鋼２２に支持されて配管１００を上方から覆うと共に、配管１００中から放射される放射線を遮蔽する遮蔽カバー３を備える。このため、本実施形態の配管支持構造体１は、配管の周囲の線量を低減させることが可能となる。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、ＢＯＸ鋼２２上に設置され、遮蔽カバー３の移動を規制するフラットバー２５を備える。このため、地震等による外力によって遮蔽カバー３が移動しようとしても、遮蔽カバー３は、フラットバー２５によって移動が規制される。このため、本実施形態の配管支持構造体１は、遮蔽カバー３のＢＯＸ鋼２２からの脱落を防止することができる。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、ＢＯＸ鋼２２は、配管１００の流れ方向（Ｘ方向）に長く、中空且つ断面矩形状の箱状鋼材である。このようなＢＯＸ鋼２２は、軽量でかつ剛性が高い。このため、ＢＯＸ鋼２２は、サポートユニット２の重量増加を抑えつつ剛性を高めることができる。また、ＢＯＸ鋼２２は、配管１００の設置領域を挟んで２つ設置されている。このため、配管流れ方向（Ｘ方向）と直交する水平方向において、サポートユニット２の重心位置は、サポートユニット２の中心位置となる。このため、設置したときや移動中におけるサポートユニット２の姿勢は安定する。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、脚部２４は、配管１００の流れ方向（Ｘ方向）と直交する水平方向に材軸が向けられたＨ型鋼からなり、配管１００の流れ方向（Ｘ方向）に離散的に複数設置されている。このような本実施形態の配管支持構造体１は、一般的な型鋼であるＨ型鋼を用いた脚部２４を備えているため、低コストで作ることができる。

また、本実施形態の配管支持構造体１は、脚部２４に固定される複数の吊りピース２６を備える。このため、作業者は、クレーンで吊ることによって、本実施形態の配管支持構造体１を容易に移動することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態の配管支持構造体１は、直線状の配管１００を支持する構成である。しかしながら、本発明の配管支持構造体はこれに限られるものではない。例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本発明は、エルボ管１０１を支持する構造を採用することもできる。図４（ａ）は、エルボ管１０１及び配管支持構造体１Ａを示す平面図であり、図４（ｂ）は、配管支持構造体１Ａのみを示す平面図である。これらの図に示すように、屈曲されたサポートプレート２１Ａ及び屈曲されたＢＯＸ鋼２２Ａを有するサポートユニット２Ａを備えることによって、配管支持構造体１Ａは、エルボ管１０１を有する配管を支持することが可能となる。

また、上記実施形態は、配管支持構造体１が支持する配管１００が３本である構成であった。しかしながら、本発明の配管支持構造体が支える配管の数は、必ずしも３本である必要はなく、１本、２本あるいは４本以上であっても良い。

また、上記実施形態は、３本とも同じ径であった。しかしながら、本発明の配管支持構造体が支える配管の径は限定されるものではない。また、本発明の配管支持構造体によれば、例えばＵボルトの曲率やボルト孔２３ａの間隔を調節することによって、どのような径の配管であっても支持することができる。例えば、現場において支持する配管の径が未定であるような場合には、間隔の異なるボルト孔を予め支持鋼２３に形成し、曲率の異なるＵボルトを予め用意しておく。これによって、現場においてどのような径の配管を用いても、本発明の配管支持構造体は、配管を良好に支持することができる。

１……配管支持構造体、１Ａ……配管支持構造体、２……サポートユニット、２Ａ……サポートユニット、３……遮蔽カバー、３ａ……側壁、３ｂ……天板、３ｃ……仕切部、３ｄ……吊りピース、４……Ｕボルト、５……ジョイントプレート、６……堰止板、２１……サポートプレート、２１Ａ……サポートプレート、２１ａ……上面、２１ｂ……下面、２２……ＢＯＸ鋼（強度部材）、２２Ａ……ＢＯＸ鋼（強度部材）、２２ａ……ＢＯＸ鋼（強度部材）、２２ｂ……ＢＯＸ鋼（強度部材）、２３……支持鋼、２３ａ……ボルト孔、２４……脚部、２４ａ……脚部、２４ｂ……脚部、２５……フラットバー、２５ａ……フラットバー、２５ｂ……フラットバー、２６……吊りピース、３０……受水パン（受水部）、１００……配管、１０１……エルボ管（配管）

Claims (6)

1. 底板と、配管の流れ方向に沿って前記底板の上面に固定され且つ前記底板と共に受水部を形成する強度部材と、底板の下面に固定される脚部とが一体化されてなるサポートユニットが複数連結されて形成される配管支持構造体。
2. 前記強度部材に支持されて前記配管を上方から覆うと共に、前記配管中から放射される放射線を遮蔽する遮蔽カバーを備える請求項１記載の配管支持構造体。
3. 前記強度部材上に設置され、前記遮蔽カバーの移動を規制するストッパを備える請求項２記載の配管支持構造体。
4. 前記強度部材は、前記配管の流れ方向に長く、中空且つ断面矩形状の箱状鋼材であり、
   前記配管の設置領域を挟んで２つ設置されている請求項１〜３いずれかに記載の配管支持構造体。
5. 前記脚部は、前記配管の流れ方向と直交する水平方向に材軸が向けられたＨ型鋼からなり、前記配管の流れ方向に離散的に複数設置されている請求項４記載の配管支持構造体。
6. 前記脚部に固定される複数の吊りピースを備える請求項１〜５いずれかに記載の配管支持構造体。

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