JP4439416B2 - 煙突内壁表層の除去方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、焼却炉や加熱炉などの煙突の補修や解体に際して、煙突内壁にアスベストやアスベスト代替品などの比較的軟質な表層がある場合、これら表層を簡易な手段で効果的に除去するための方法および装置に関するものである。

焼却炉や加熱炉などの煙突には、煙突内壁に耐熱性の無機繊維が装着されているものがある。特に、無機繊維がアスベストである場合は、補修や解体に際して安全な手段で除去する必要がある。また、無機繊維にダイオキシンなどの有害物が含まれている場合も、同様に除去することが必要である。

煙突内を人手によらないで安全に清浄化する手段として、特許文献１のようなブラスト噴射や高圧水噴射が知られている。また、特許文献２のような回転カッターによるライニング材の切削除去も知られている。
特開平１０−１８４０４３号公報 特開２００１−３２５３５号公報

特許文献１のようなブラスト噴射では、煙突内壁の破砕粉とともに多量の粉砕ブラスト材が発生し、高圧水を使用する場合はさらに多量の汚染水が生じるので、これらの処理設備や運転のためのコスト増大といった問題がある。また、特許文献２のように回転カッターで煙突内壁を切削するには、切削用の装置に多大のコストを要するといった問題がある。

そこで本発明が解決しようとする課題は、焼却炉や加熱炉などの煙突の補修や解体に際して、煙突内壁にアスベストやアスベスト代替品などの比較的軟質な表層が存在する場合、これら表層を簡易な手段で除去するとともに、後処理が必要な廃棄物量の発生量を低減することである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明法は、煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための方法であって、煙突径方向の縦刃および煙突周方向の横刃が取付けられたシリンダーを、各縦刃および各横刃を煙突内壁に圧接しつつ、煙突内にて引き上げることにより、縦刃で前記表層に煙突軸方向の切れ目を入れ、横刃で前記表層を剥離することを特徴とする煙突内壁表層の除去方法である。
そして、第１発明法を行ったのち、残存した前記表層をブラッシングにより除去するのがより効果的である。

第２発明法は、煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための方法であって、煙突周方向の横刃が上下方向複数段に取付けられたブロックを、少なくとも最上段の横刃を煙突内壁に圧接しつつ、煙突内にて降下させることにより、該複数段の横刃で前記表層を切削することを特徴とする煙突内壁表層の除去方法である。
そして、第１発明法を行ったのち、残存した前記表層をブラッシングにより除去するのがより効果的である。

また、上記課題を解決するための本発明の第１発明装置は、煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための装置であって、シリンダー軸を煙突軸と一致して煙突内に装入されるシリンダーの上部に吊上げ治具とセンタリングフレームが取付けられ、シリンダーの下部に、煙突径方向に放射状に前記表層の下面まで伸びる複数の縦刃と、前記表層の下面に沿って煙突周方向に伸びる複数の横刃が、それぞれ上下２段に配設され、各縦刃および各横刃の煙突内壁への圧接手段が設けてあることを特徴とする煙突内壁表層の除去装置である。

そして、第１発明装置とブラッシング装置からなり、ブラッシング装置は水タンク、動力部、ギア部および回転ブラシで構成され、水タンクには煙突内壁に向けて散水する散水口および該内壁に接する車輪を有し、動力部は水タンクの下部に連結して回転動力源および煙突内壁に接する車輪を有し、動力部の下方に位置するギア部は回転動力源とユニバーサルジョイントで接続され、回転ブラシのシャフトが煙突内壁の垂直軸に対して傾斜角をもってギア部に取付けられ、シャフトは伸縮して回転ブラシが煙突内壁に圧接される構成とするのがより効果的である。

第２発明装置は、煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための装置であって、煙突内に装入されるブロックの煙突周方向全周にわたって上下方向複数段の横刃が配設されており、該複数段の横刃の先端は最下段が前記表層の表面よりも内側に位置し、最上段が前記表層の最下面に位置する状態に配設され、少なくとも最上段の横刃は周方向に分割されて煙突内壁への圧接手段が設けてあることを特徴とする煙突内壁表層の除去装置である。

そして、第２発明装置とブラッシング装置からなり、ブラッシング装置は水タンク、動力部、ギア部および回転ブラシで構成され、水タンクには煙突内壁に向けて散水する散水口および該内壁に接する車輪を有し、動力部は水タンクの下部に連結して回転動力源および煙突内壁に接する車輪を有し、動力部の下方に位置するギア部は回転動力源とユニバーサルジョイントで接続され、回転ブラシのシャフトが煙突内壁の垂直軸に対して傾斜角をもってギア部に取付けられ、シャフトは伸縮して回転ブラシが煙突内壁に圧接される構成とするのがより効果的である。

本発明は、焼却炉や加熱炉などの煙突において、煙突内壁にアスベストやアスベスト代替品などの比較的軟質な表層が存在する場合、煙突の補修や解体に際して、これら表層を除去するための方法および装置であって、簡易な手段で除去できるので装置コストや運転コストの増大が回避される。対象の表層としては、アスベストやアスベスト代替品などの無機繊維のほか、使用により脆くなったキャスタブル耐火物などのレンガにも有効である。

また、ブラスト材は使用しないので粉砕ブラストはなく、高圧水噴射は行わないので水の使用量が少ない。このため廃棄物の発生量が抑制されるので、アスベストやダイオキシンなどの対策が必要な廃棄物処理が軽減される。煙突内の動力は、ブラッシング装置において、回転ブラシの自転にのみ必要である。表層除去の作業は、ワイヤロープとウインチを使用して除去装置を繰返し上下動させることができるので、除去作業中はクレーンが不要である。
したがって、装置の製作、運転、廃棄物処理のいずれもコスト低減が図れる。

第１発明装置を図１〜図６に示す例により説明する。図１のように、煙突内壁１に比較的軟質な表層２があり、第１発明装置を煙突内で引き上げて、表層２を剥離し除去する。シリンダー３が、シリンダー軸を煙突軸と一致して装入され、シリンダー３の上部には、吊上げ治具としての環４とセンタリングフレーム６が取付けてある。シリンダー３の下部には、複数の縦刃１１および横刃１２が上下２段に配設されている。

環４には吊チェーン５やワイヤロープなどを取付けて、装置全体を引上げる。センタリングフレーム６は、図２のように放射状に本例では４本取り付け、スライド板７をスプリング８で煙突内壁１に圧接することで、シリンダー３の軸を煙突軸と一致させる。
縦刃１１は、図３および図４のように、煙突径方向に放射状に本例では８個、図１のように表層２の下面まで伸びて配設されている。横刃１２は、図１のように表層２の下面に沿って、図３および図４のように煙突周方向に伸びて、本例では８個配設されている。各刃には煙突内壁１への圧接手段が設けてあり、圧接しつつ装置全体を引き上げることにより、縦刃１１で表層２に煙突軸方向の切れ目を入れ、横刃１２で表層２を剥離する。

図３は上段の刃、図４は下段の刃の平面図である。上段の各横刃１２の間の空隙に下段の横刃１２が位置し、図１のように端部が上下で重なるようにして、上下２段で煙突内の全周にわたり配設されている。縦刃１１と横刃１２は、本例では図５のように一体で、縦刃１１には両刃が、横刃１２には表層２の下面側に向って高くなる片刃が、それぞれ形成されている。また横刃１２は、縦刃１１の端を頂点として煙突周方向両側に傾斜させている。

各刃の形状をこのように形成したことで、表層２を効果的に剥離することができる。すなわち、縦刃１１で表層２に煙突軸方向の切れ目を入れるとともに、横刃１２で表層２を下面から掬い取るように剥離し、縦刃１１と横刃１２の間の谷間に、剥離した表層２を落とし込んでいく。また、無機繊維などの表層２がコンクリートや鋼製の煙突内面に金具などで固定されている場合、横刃１２に当たった金具などが、傾斜した横刃１２のエッジに沿って移動するように、装置全体が煙突周方向に回動し、金具などの障害物を避けることができる。

各刃は、シリンダー３に固設されたホルダー１３に取り付けられ、煙突内壁１への圧接手段が設けてある。圧接手段としては、図３および図４の例では、シリンダー３と縦刃１１の間にスプリング８を装着している。別の圧接手段として、図６のような板バネ１６を採用することもできる。本例では、シリンダー３の内面にスペーサー１８を介して板バネ１６の一端を固着し、他端部に固着したロッド１７をシリンダー３に貫通させて、縦刃１１に連結している。
各刃のホルダー１３への取付は、縦刃１１を２枚のホルダー１３で挟み、図示しないピンなどで係止し、ピンを長孔で支持しているので、縦刃１１および横刃１２を上記のように圧接することができる。

また、図１のように各縦刃１１をチェーン９で吊り上げ、ターンバックル１０でチェーン９の長さを調整できるようにしている。チェーン９の長さを調整することで、縦刃１１は回転支点１４を中心に回動し、縦刃１１の先端および横刃１２の煙突径方向位置と横刃１２の煙突内壁１に対する当接角度の微調整を行うことができる。チェーン９に替えてワイヤロープなどを採用することもできる。回転支点１４は、図６の例のように、長孔１９で支持し、縦刃１１および横刃１２を板バネ１６やスプリング８で圧接するとき、移動可能にしている。図６において、１５はチェーン９などで吊り上げるための吊孔である。

スプリング８や板バネ１６など圧接手段の作用により、煙突内径に煙突軸方向のテーパーが付されている場合、煙突内壁１に凹凸がある場合、煙突内壁１が真円でなくゆがんでいる場合などにおいても、縦刃１１および横刃１２により効果的に表層２を剥離することができる。
また、内径の異なる煙突に適用するには、煙突内壁１の曲率に適合する横刃１２と一体になった縦刃１１を、煙突内径に合わせてホルダー１３に取り付ければよい。
シリンダー３は円筒に限らず、本例のように１段に８個の刃を配設する場合は、シリンダー３を断面正八角形として、各辺に垂直にホルダー１３を固設するのが、装置製作の上で好ましい。

第１発明装置を使用するには、図１０のように、第１発明の除去装置３６を煙突内に装入後、煙突頂上にヤグラ３２を設けて滑車３３を取り付け、ワイヤロープ３５で除去装置３６を吊る。ワイヤロープ３５の他端を、除去装置３６のシリンダー３内に通して煙突下部に設けた滑車３４を経て煙突外のウインチ３７に連結し、除去装置３６を引き上げて表層２の剥離作業を行う。煙突最上部まで引き上げた後、ウインチ３７を巻き戻して除去装置３６を自重で降下させ剥離作業を繰返す。作業中は、ヤグラ３２に覆いをかぶせて粉塵飛散を防止する。また、ワイヤロープ３５を除去装置３６に通さず、図１１のように、煙突外で滑車３４を経て下方に導き、ウインチ３７に連結してもよい。さらに、図１１において、除去装置３６の下側にもワイヤロープ３５を取り付け、煙突下部から取り出してウインチ３７に連結し閉ループにして、ウインチ３７により上下移動させることもできる。

第１発明装置と図９に示すようなブラッシング装置を組合せるのが効果的である。ブラッシング装置は水タンク２４、動力部２５、ギア部２６および回転ブラシ２８で構成され、水タンク２４には煙突内壁１に向けて散水する散水口３１および該内壁１に接する車輪３０を有し、動力部２５は水タンク２４の下部に連結して回転動力源および煙突内壁１に接する車輪３０を有し、動力部２５の下方に位置するギア部２６は回転動力源とユニバーサルジョイント２７で接続され、回転ブラシ２８のシャフト２９が煙突内壁１の垂直軸に対して傾斜角をもってギア部２６に取付けられ、シャフト２９は伸縮して回転ブラシ２８が煙突内壁１に圧接される構造である。

回転動力源には電動モーターやガソリンエンジンなどを使用できる。ギア部２６には自動車用の差動機などを利用できる。回転ブラシ２８はギア部２６から放射状に、例えば４個取り付けられる。
回転ブラシ２８のシャフト２９が煙突内壁１の垂直軸に対して傾斜角をもってギア部２６に取付けられ、シャフト２９は伸縮して回転ブラシ２８が煙突内壁１に圧接される構造であるため、動力源によって回転ブラシ２８は自転して煙突内壁１をブラッシングするとともに、調整された上記傾斜角によって回転ブラシ２８は煙突内壁１上を公転し、煙突内壁１の全周をブラッシングする。

水タンク２４の上部の環４にワイヤロープなどを取り付けてブラッシング装置を吊り下げつつ煙突内を降下させ、第１発明装置による除去作業で残存した表層２を除去することができる。車輪３０は、スプリングなどで煙突内壁１に圧接しておき、装置を安定して降下させる。なお、煙突が角筒の場合、回転ブラシ２８は、公転せず、周方向に傾斜して往復動し、全周をブラッシングする。

つぎに、第２発明装置を図７、図８により説明する。図７のように、比較的軟質な表層２がある煙突内で第２発明装置を降下させて、表層２を切削し除去する。煙突内に装入されるブロック２０の煙突周方向全周にわたって上下方向複数段、本例では３段の横刃１２が配設されており、横刃１２で表層２を切削する。
横刃１２の先端は最下段が表層２の表面よりも内側に位置し、最上段が表層２の最下面に位置する状態に配設されている。そして、少なくとも最上段の横刃１２は周方向に分割されて煙突内壁１への圧接手段が設けてある。

最上段の横刃１２は、図８（ａ）に示すような分割刃２１であり、上下２段に配設され、上段の分割部の空隙に下段の分割刃２１が位置し、図８（ａ）のように端部が上下で重なるようにして、上下２段で煙突内の全周にわたり配設されている。そして、例えば上下各１個の分割刃２１がボルトナット２３で連結され、スプリング８を介してブロック２０に取りつけられ、煙突内壁１へ圧接される。

最上段より下の横刃１２は、図８（ｂ）に示すような一体刃２２であり複数段、本例では３段、煙突内の全周にわたり配設されている。各一体刃２２は、図示のように同じ断面形状をなしていて、上下に重ねてボルトナット２３で互いに固定し、ブロック２０に取り付けられる。対象の煙突の状況に応じて適正な段数で配設することができる。また、ブロック２０にはスライド板７を取り付け、内壁１に圧接することで装置をセンタリングする。

第２発明装置を煙突内で降下させることにより表層２を上方から切削する。降下はブロック上面に設けた環４で吊り、図１１のようにして自重で行うこともでき、またブロック下面の環４にもワイヤロープ３５を繋いで閉ループとし、ウインチ３７により引き下げてもよい。そして、第１発明装置と同様に繰返し降下させて除去作業を行う。作業中は煙突頂上に設けたヤグラ３２に覆いをして粉塵飛散を防止する。
第２発明装置も、図９のようなブラッシング装置と組合せて使用するのが効果的である。

第１発明法は、第１発明装置のような装置で、縦刃１１および横刃１２を煙突内壁１に圧接しつつ、煙突内にて引き上げることにより、縦刃１１で表層２に煙突軸方向の切れ目を入れ、横刃１２で表層２剥離する方法である。
第２発明法は、第２発明装置のような装置で、少なくとも最上段の横刃１２を煙突内壁１に圧接しつつ、煙突内にて降下させることにより、複数段の横刃１２で表層２を切削する方法である。
そして、第１発明法または第２発明法を行ったのち、残存した表層２を、図９のようなブラッシング装置でブラッシング除去するのが効果的である。

本発明の実施に際しては、監視カメラにより煙突内壁１を観察して繰返し除去作業を行うことができる。また、煙突が角筒であっても、煙突内壁１に合わせた横刃１２を取り付けることで実施可能である。

本発明例を示す側面図である。 本発明例を示す図１のＡ−Ａ視平面図である。 本発明例を示す図１のＢ−Ｂ視平面図である。 本発明例を示す図１のＣ−Ｃ視平面図である。 本発明例を示す図３のＤ−Ｄ視斜視図である。 本発明の別の例を示す側面図である。 本発明の別の例を示す側面図である。 本発明の別の例を示し、（ａ）は分割刃、（ｂ）は一体刃の斜視図である。 本発明の別の例を示す側面図である。 本発明装置の使用例を示す側面図である。 本発明装置の別の使用例を示す側面図である。

符号の説明

１：煙突内壁 ２：表層
３：シリンダー ４：環
５：吊チェーン ６：センタリングフレーム
７：スライド板 ８：スプリング
９：チェーン １０：ターンバックル
１１：縦刃 １２：横刃
１３：ホルダー １４：回転支点
１５：吊孔 １６：板バネ
１７：ロッド １８：スペーサー
１９：長孔 ２０：ブロック
２１：分割刃 ２２：一体刃
２３：ボルトナット ２４：水タンク
２５：動力部 ２６：ギア部
２７：ユニバーサルジョイント ２８：回転ブラシ
２９：シャフト ３０：車輪
３１：散水口 ３２：ヤグラ
３３，３４：滑車 ３５：ワイヤロープ
３６：除去装置 ３７：ウインチ

Claims (6)

1. 煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための方法であって、煙突径方向の縦刃および煙突周方向の横刃が取付けられたシリンダーを、各縦刃および各横刃を煙突内壁に圧接しつつ、煙突内にて引き上げることにより、縦刃で前記表層に煙突軸方向の切れ目を入れ、横刃で前記表層を剥離することを特徴とする煙突内壁表層の除去方法。
2. 煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための方法であって、煙突周方向の横刃が上下方向複数段に取付けられたブロックを、少なくとも最上段の横刃を煙突内壁に圧接しつつ、煙突内にて降下させることにより、該複数段の横刃で前記表層を切削することを特徴とする煙突内壁表層の除去方法。
3. 請求項１または２の方法を行ったのち、残存した前記表層をブラッシングにより除去することを特徴とする煙突内壁表層の除去方法。
4. 煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための装置であって、シリンダー軸を煙突軸と一致して煙突内に装入されるシリンダーの上部に吊上げ治具とセンタリングフレームが取付けられ、シリンダーの下部に、煙突径方向に放射状に前記表層の下面まで伸びる複数の縦刃と、前記表層の下面に沿って煙突周方向に伸びる複数の横刃が、それぞれ上下２段に配設され、各縦刃および各横刃の煙突内壁への圧接手段が設けてあることを特徴とする煙突内壁表層の除去装置。
5. 煙突内壁の比較的軟質な表層を除去するための装置であって、煙突内に装入されるブロックの煙突周方向全周にわたって上下方向複数段の横刃が配設されており、該複数段の横刃の先端は最下段が前記表層の表面よりも内側に位置し、最上段が前記表層の最下面に位置する状態に配設され、少なくとも最上段の横刃は周方向に分割されて煙突内壁への圧接手段が設けてあることを特徴とする煙突内壁表層の除去装置。
6. 請求項４または５の装置とブラッシング装置からなり、ブラッシング装置は水タンク、動力部、ギア部および回転ブラシで構成され、水タンクには煙突内壁に向けて散水する散水口および該内壁に接する車輪を有し、動力部は水タンクの下部に連結して回転動力源および煙突内壁に接する車輪を有し、動力部の下方に位置するギア部は回転動力源とユニバーサルジョイントで接続され、回転ブラシのシャフトが煙突内壁の垂直軸に対して傾斜角をもってギア部に取付けられ、シャフトは伸縮して回転ブラシが煙突内壁に圧接されることを特徴とする煙突内壁表層の除去装置。

Images