JP2015071892A - Repairing method of structure with change of support height - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被支持体の高さ寸法が変更され、かつ被支持体の据付天端レベルを変更しない場合に、当該被支持体を支持するコンクリート基礎を備えた支持構造体を補修する方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a support structure including a concrete foundation that supports a supported body when the height dimension of the supported body is changed and the installation top end level of the supported body is not changed. .
製鉄所のコークス工場には、炭槽を挟んでA炉とB炉が配置されたコークス炉が設けられている。コークス炉の炉頂部上にはコークス炉の長手方向に延伸する軌条が配設され、当該軌条上を装入車が走行するようになっている。そして、炭槽に貯蔵された石炭は装入車からA炉又はB炉に装入され、A炉又はB炉の炭化室内で乾留されてコークスとなる。 The coke factory of the steelworks is provided with a coke oven in which an A furnace and a B furnace are arranged with a coal tank interposed therebetween. A rail extending in the longitudinal direction of the coke oven is disposed on the top of the coke oven, and the charging vehicle travels on the rail. Then, the coal stored in the coal tank is charged into the A furnace or B furnace from the charging vehicle, and is carbonized in the carbonization chamber of the A furnace or B furnace to become coke.
図11は、上述した軌条100と、特に炭槽上において軌条を支持する支持構造体110の構成の概略を示す断面図である。軌条100は、支持構造体110によって支持されている。支持構造体110は、軌条100の下面を支持する鋼製の縦桁111と、縦桁111をさらに支持するコンクリート基礎112とを有している。縦桁111とコンクリート基礎112の間には、ベースプレート113を介して縦桁111(軌条100)の平行度と高さを微調節するレベリング材114が設けられている。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
かかるレベリング材114には、種々の材料が用いられる。例えば特許文献1には、グラウトを用いることが提案されている。また、特許文献2には、良好な施工作業性と硬化性を備えたレベリング材として、セルフレベリング性水硬性組成物と水とを混練して調製した水硬性モルタルを用いることが提案されている。
Various materials are used for the
ところで、ライフサイクルコストの削減や初期投資額の削減を目的として、軌条100の補修時にレールの種類を変更する場合がある。また、このレールの種類(規格)の変更に伴い、図11に示す軌条100の高さ方向の寸法H1が変更される場合がある。かかる場合、装入車やコークス炉上部の設備との取合い、さらには補修範囲前後の既設軌条(A炉又はB炉上の既設軌条)との取合いを考慮すると、軌条100の上面の高さL1を変更することはできない。このため、軌条100の下面の高さL2、すなわち支持構造体110における軌条100を支持する支持高さL2を変更して、上記軌条100の変更による寸法H1の寸法差を吸収する必要がある。具体的には、例えば図11に示す交換前の軌条100(以下、旧軌条100aという場合がある)が74kgレールであって、寸法H1が105mmであるのに対し、図12に示す交換後の軌条100(以下、新軌条100bという場合がある)が73kgレールであって、寸法H1が135mmである場合、寸法差の30mm分、支持構造体110の支持高さL2を低くする必要がある。
By the way, for the purpose of reducing the life cycle cost and the initial investment amount, the type of rail may be changed when the
そこで、発明者らは、このように支持構造体110の支持高さL2を変更するため、従来と同様の鋼製縦桁構造を用いることを試みた。しかしながら、かかる場合、鋼製の縦桁111の加工寸法には製作限度があるため、上記軌条100の寸法H1の寸法差を吸収するには、図12に示すようにコンクリート基礎112の上部(図12中の斜線部)を斫り撤去する必要があることが分かった。かかる場合、斫り作業に多大な時間を要し、効率よく支持構造体110の補修を行うことができない。特にコークス炉のように製品の生産性に直結する場所の補修を行う場合、例えば他の稼働設備の修理やメンテナンスに同調して短時間で補修を行うことが要求され、上記したような鋼製縦桁構造を用いた補修は適さない。
Therefore, the inventors tried to use the steel string structure similar to the conventional one in order to change the support height L2 of the
なお、例えば特許文献1、2に記載されたレベリング材114を用いて、支持構造体110の支持高さL2を調節することもできない。図12に示すように補修後の支持構造体110の支持高さL2と既設のコンクリート基礎112の上面の高さL3との間の距離H2は、例えば185mmである。レベリング材114は引張強度が小さく、軌条100を支持する構造体として機能し得ないため、上記軌条100とコンクリート基礎112との間の大きな空間(高さ方向に185mmの空間)にレベリング材114を適用できない。このため、レベリング材114を用いて支持構造体110を補修することはできない。
For example, the leveling
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被支持体の高さ寸法が変更され、かつ被支持体の据付天端レベルを変更しない場合に、当該被支持体を支持する支持構造体を短時間で適切に補修することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and a support structure that supports a supported body when the height of the supported body is changed and the installation top end level of the supported body is not changed. The purpose is to repair the body properly in a short time.
前記の目的を達成するため、本発明は、被支持体の高さ寸法が変更され、かつ被支持体の据付天端レベルを変更しない場合に、当該被支持体を支持するコンクリート基礎を備えた支持構造体を補修する方法であって、前記被支持体と既設の前記コンクリート基礎との間に、鉄筋が配設された状態でグラウトを打設することを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention comprises a concrete foundation that supports a supported body when the height of the supported body is changed and the installation top level of the supported body is not changed. A method of repairing a support structure, characterized in that a grout is placed between the supported body and the existing concrete foundation in a state where reinforcing bars are disposed.
本発明によれば、被支持体と既設コンクリート基礎の外側に型枠を設け、当該型枠内に鉄筋を配設した後、型枠内であって被支持体と既設コンクリート基礎との間にグラウトを打設する。かかる場合、従来のように鋼製縦桁構造を用いる場合に比べて既設コンクリート基礎の上部を斫る必要がなく、またグラウトは短時間で硬化するため、支持構造体の補修を短時間で行うことができる。また、被支持体を固定した状態でグラウトを打設するだけで、当該被処理体の高さ方向の位置が調節されるので、被支持体の高さ変動に容易に対応できる。さらに、グラウトの内部には鉄筋が配設され、すなわち当該グラウトが被処理体を支持するための構造体として機能するので、被支持体を適切に支持することができる。以上のように本発明によれば、支持構造体を短時間で効率よく且つ適切に補修することができる。 According to the present invention, after the mold is provided outside the supported body and the existing concrete foundation, and the reinforcing bars are disposed in the mold, the mold is disposed between the supported body and the existing concrete foundation. Placing a grout. In such a case, it is not necessary to scoop the upper part of the existing concrete foundation as compared with the case of using a steel stringer structure as in the conventional case, and the grout hardens in a short time, so that the support structure is repaired in a short time. be able to. Further, since the position in the height direction of the object to be processed is adjusted only by placing the grout in a state where the object to be supported is fixed, it is possible to easily cope with the height fluctuation of the object to be supported. Furthermore, a reinforcing bar is disposed inside the grout, that is, the grout functions as a structure for supporting the object to be processed, so that the object to be supported can be supported appropriately. As described above, according to the present invention, the support structure can be repaired efficiently and appropriately in a short time.
なお、既設コンクリート基礎とグラウトとの密着性を向上させるため、グラウトを打設する前に、既設コンクリート基礎の上面を斫る場合もある。しかしながら、この斫り作業は既設コンクリート基礎の上面の面荒し程度のものであり、従来のように既設コンクリート基礎の上端筋位置よりも深く斫る場合に比べて、その作業時間は極めて短時間にできる。 In addition, in order to improve the adhesiveness between the existing concrete foundation and the grout, the upper surface of the existing concrete foundation may be beaten before placing the grout. However, this rolling work is about the rough surface of the upper surface of the existing concrete foundation, and the working time is extremely short compared to the conventional case where the upper end of the existing concrete foundation is beaten deeper. it can.
前記グラウトは、前記鉄筋が配設された状態で自己流動するフロー値を有し、且つコンクリートと同等以上の強度を有することが好ましい。 It is preferable that the grout has a flow value that self-flows in a state where the reinforcing bars are disposed and has a strength equal to or higher than that of concrete.
前記グラウトには繊維材料が混入されていてもよい。 A fiber material may be mixed in the grout.
前記グラウトは水砕スラグを有していてもよい。 The grout may have a granulated slag.
前記被支持体は軌条であって、前記グラウトを生成するためのミキサーを打設箇所に移動させ、前記ミキサーで生成されたグラウトを連続的に打設してもよい。 The supported body may be a rail, and a mixer for generating the grout may be moved to a placement position, and the grout generated by the mixer may be continuously placed.
本発明によれば、被支持体の支持高さが変更される場合に、当該被支持体を支持する支持構造体を短時間で効率よく且つ適切に補修することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the support height of a to-be-supported body is changed, the support structure which supports the said to-be-supported body can be repaired efficiently and appropriately in a short time.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1はコークス炉1の構成の概略を示す平面図であり、図2はコークス炉1の構成の概略を示す側面図である。コークス炉1には、炭槽10を挟んでA炉11とB炉12が設けられている。なお、図1及び図2においては、これら炭槽10、A炉11、B炉12はそれぞれ1つずつ図示されているが、実際にはコークス炉1の長手方向(図中のX方向)にそれぞれ複数並べて配置されている。
FIG. 1 is a plan view showing the outline of the configuration of the
コークス炉1の炉頂部には、コークス炉1の長手方向に延伸する、被支持体としての一対の軌条100、100が短手方向(図中のY方向)に配設されている。軌条100には、当該軌条100に沿って装入車101が走行するようになっている。そして、炭槽10に貯蔵された石炭は装入車101からA炉11又はB炉12に装入され、A炉11又はB炉12の炭化室(図示せず)内で乾留されてコークスとなる。
A pair of
なお以下の説明において、「長手方向」と称した場合はコークス炉1の長手方向であって、図中のX方向を指す。また、「短手方向」と称した場合はコークス炉1の短手方向であって、図中のY方向を指す。
In the following description, the term “longitudinal direction” refers to the longitudinal direction of the
本実施の形態では、このコークス炉1において、特に炭槽10上に配設された軌条100の支持構造体を補修する場合について説明する。具体的には、図11に示した旧軌条100aを図12に示した新軌条100bに交換する場合、すなわち、軌条100の高さ方向の寸法H1が105mmから135mmに変更される場合において、当該軌条100を支持する支持構造体110を補修する場合について説明する。なお、本実施の形態において、補修後の支持構造体110で軌条100を支持する支持高さL2は図12に示した場合と同様である。すなわち、当該支持高さL2とコンクリート基礎112の上面の高さL3との距離H2は185mmとなる。
In the present embodiment, a case where the support structure of the
かかる支持構造体110を補修するに際しては、先ず、図11に示した既設の旧軌条100aを撤去する共に、縦桁111、ベースプレート113及びレベリング材114を撤去する。そして、図3に示すように既設のコンクリート基礎112のみを残す。
In repairing the
その後、図3及び図4に示すように、コンクリート基礎112の上面を斫り、当該コンクリート基礎112の上面に斫り領域112aを形成する。斫り領域112aは、後続の作業において配設される軌条100に沿って長手方向に延伸する。また、斫り領域112aの短手方向の範囲は、後述するようにグラウトが打設される範囲である。
Thereafter, as shown in FIGS. 3 and 4, the upper surface of the
その後、図5及び図6に示すように斫り領域112aの短手方向の両外側に型枠120を設置する。型枠120は、斫り領域112aの長手方向に沿って延伸して設けられる。
Thereafter, as shown in FIGS. 5 and 6, the
その後、型枠120内の所定の位置に軌条100と、軌条100を支持するベースプレート130とを設置する。ベースプレート130は、軌条100の長手方向に沿って延伸する。ベースプレート130の上面には、当該ベースプレート130と軌条100を固定するための支持部材131が、ベースプレート130の長手方向に複数並べて設けられている。また、ベースプレート130の下面には、当該ベースプレート130と後述するグラウトとを一体化させるためのひげ筋132が、ベースプレート130の長手方向に複数並べて取り付けられている。
Thereafter, the
型枠120内には、さらに鉄筋133とアンカー134を設置する。鉄筋133は、軌条100の長手方向に延伸して配設される。アンカー134は、後述する既設のコンクリート基礎112とグラウトを一体させるためのアンカーであり、コンクリート基礎112の斫り領域112aに挿入される。また、アンカー134は、斫り領域112aの長手方向に複数並べて設けられる。なお、アンカー134には、例えばケミカルアンカーやメカニカルアンカーが用いられる。
In the
その後、図7及び図8に示すように型枠120内の斫り領域112a上にグラウト140を打設する。
After that, as shown in FIGS. 7 and 8, the
ここで、本実施の形態で用いられるグラウト140について説明する。グラウト140には、コークス炉1の炭槽10における環境雰囲気、例えば35℃の高温雰囲気下でも使用可能な材料が用いられる。また、グラウト140には、上記のように型枠120内にベースプレート130、ひげ筋132、鉄筋133、アンカー134が配設された状態で自己充填(セルフレベリング)可能な材料が用いられる。発明者らが鋭意検討した結果、このようにグラウト140が自己充填可能であるためには、グラウト140のフロー値が20cm以上であればよいことが分かった。さらに、グラウト140には、コンクリートと同等以上の強度を有する材料が用いられる。すなわち、グラウト140は、打設後1時間後の強度が24N/mm2以上の強度を有する。
Here, the
具体的には、グラウト140は、水砕スラグ、水及び有機繊維を混練して生成される。水砕スラグは、例えば製鉄所の高炉で生成される溶融スラグに圧力水を噴射することにより急冷したスラグであって、当該溶融スラグを再利用したものである。有機繊維は、グラウト140の熱ひび割れ防止対策として用いられる。発明者らが鋭意検討した結果、グラウト140に対する重量比で1.0g/kg(グラウト1kgあたりの有機繊維の量)の有機繊維を混入することで、上記熱ひび割れ防止としての機能を十分に発揮することが分かった。
Specifically, the
かかるグラウト140は、上記水砕スラグ、水及び有機繊維を図8に示すミキサー150で混練して生成され、ミキサー150に取り付けられたシュート151を介して型枠120内に打設される。そして、グラウト140は、図7に示すようにベースプレート113とコンクリート基礎112の上面との間の空間、すなわち、軌条100の支持高さL2とコンクリート基礎112の上面の高さL3との距離H2の空間に充填される。このとき、グラウト140は自己流動するため、上記の大きな空間にもグラウト140は適切に充填される。
The
ミキサー150には、図8に示すように当該ミキサー150を水平方向(図中のX方向及びY方向)に移動させる移動機構152が取り付けられている。
As shown in FIG. 8, a moving
従来、ミキサーで生成されたグラウトは、例えばバケツで搬送されて打設されていた。かかる場合、グラウトが生成されてから打設されるまで時間がかかり、効率が悪かった。また、本実施の形態のようにグラウトを大量に打設する場合には、バケツで搬送する間にグラウトが硬化するおそれもある。 Conventionally, the grout produced by the mixer has been transported and placed in, for example, a bucket. In such a case, it took a long time from the generation of the grout to placement, and the efficiency was poor. In addition, when a large amount of grout is placed as in the present embodiment, the grout may be hardened while being transported with a bucket.
この点、本実施の形態では、移動機構152によってミキサー150を打設箇所に迅速に移動させることができ、シュート151を用いて直接打設される。このため、グラウト140が生成されてから打設されるまでを短時間にすることができる。また、グラウト140を連続的に打設することができるので、打設途中にグラウト140が硬化することもない。
In this regard, in the present embodiment, the
また、グラウト140が打設される長手方向の範囲は約10mと長い。このため、実際には打設範囲を長手方向に区切り、各範囲(例えば図中のR1、R2)でミキサー150からグラウト140が打設される。かかる場合でも、移動機構152によってミキサー150を長手方向に移動させることにより、グラウト140を連続的に打設することができる。
Further, the longitudinal range in which the
その後、図9及び図10に示すようにグラウト140が所定の時間経過後に硬化した後、型枠120を撤去する。こうして、支持構造体110の補修が終了する。
Thereafter, as shown in FIGS. 9 and 10, after the
以上の実施の形態によれば、コンクリート基礎112の上面を斫った後、型枠120内にベースプレート130、鉄筋133及びアンカー134を配設した状態で、当該型枠120内にグラウト140を打設する。かかる場合、図12に示した鋼製縦桁構造を用いて支持構造体110を補修する場合は、既設のコンクリート基礎112の上端筋位置より深くまで斫る必要があったのに対し、本実施の形態ではコンクリート基礎112の上面の面荒し程度で斫ればよいため、作業時間を格段に短縮することができる。しかも、グラウト140は短時間で硬化する。したがって、支持構造体110の補修を極めて短時間で行うことができる。発明者らが具体的に支持構造体110の補修を行ったところ、図12に示した鋼製縦桁構造を用いて支持構造体110を補修する場合は約16時間かかったのに対し、本実施の形態では約8時間で支持構造体110を補修することができた。
According to the above embodiment, after grinding the upper surface of the
また、軌条100をベースプレート130に固定した状態でグラウト140を打設するだけで、当該軌条100の高さ方向の位置が調節されるので、本実施の形態の支持構造体110の補修方法によれば、軌条100の高さ変動に容易に対応できる。なお、本実施の形態では、支持構造体110の支持高さL2が低くなる場合について説明したが、当該支持高さL2が高くなる場合にも本実施の形態の補修方法を適用できることはいうまでもない。
Moreover, since the position in the height direction of the
さらに、グラウト140の内部には鉄筋133とアンカー134が配設され、すなわち当該グラウト140が軌条100を支持するための構造体として機能する。さらに、グラウト140はコンクリートと同等以上の強度を有している。したがって、グラウト140は軌条100を適切に支持することができる。
Further, a reinforcing
また、グラウト140には有機繊維が混入しているので、当該グラウト140の熱ひび割れを防止することができる。そうすると、グラウト140の耐用期間を伸ばすことが可能となる。なお、本実施の形態では、熱ひび割れ防止のためにグラウト140に混入する材料として有機繊維を用いたが、これに限定されない。グラウト140中に沈んだり、或いは浮いたりしない材料であれば、例えば金属繊維などの種々の繊維材料を用いることができる。
Further, since organic fibers are mixed in the
また、前記グラウト140を生成するミキサー150は移動機構152によって移動可能に構成されているので、打設箇所に迅速に移動することができ、グラウト140を連続的に打設することができる。したがって、支持構造体110の補修をより短時間で効率よく行うことができる。
Further, since the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
例えば以上の実施の形態では、被支持体が軌条100である場合について説明したが、被支持体はこれに限定されない。被支持体の種類に関わらず、被支持体の支持高さが変更される場合には、本発明の支持構造体の補修方法を適用することができる。
For example, although the above embodiment demonstrated the case where a to-be-supported body was the
本発明は、被支持体の高さ寸法が変更され、かつ被支持体の据付天端レベルを変更しない場合に、当該被支持体を支持する支持構造体を補修する場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for repairing a support structure that supports a supported body when the height of the supported body is changed and the installation top end level of the supported body is not changed.
1 コークス炉
10 炭槽
11 A炉
12 B炉
100 軌条
100a 旧軌条
100b 新軌条
101 装入車
110 支持構造体
111 縦桁
112 コンクリート基礎
112a 斫り領域
113 ベースプレート
114 レベリング材
120 型枠
130 ベースプレート
131 支持部材
132 ひげ筋
133 鉄筋
134 アンカー
140 グラウト
150 ミキサー
151 シュート
152 移動機構
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被支持体と既設の前記コンクリート基礎との間に、鉄筋が配設された状態でグラウトを打設することを特徴とする、支持構造体の補修方法。 When the height dimension of the supported body is changed and the installation top level of the supported body is not changed, a method for repairing the support structure including the concrete foundation that supports the supported body,
A repair method for a supporting structure, characterized in that a grout is placed between the supported body and the existing concrete foundation in a state where reinforcing bars are disposed.
前記グラウトを生成するためのミキサーを打設箇所に移動させ、前記ミキサーで生成されたグラウトを連続的に打設することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の支持構造体の補修方法。 The supported body is a rail,
The mixer according to any one of claims 1 to 4, wherein a mixer for generating the grout is moved to a placement location, and the grout generated by the mixer is continuously placed. How to repair the structure.
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