JP4784898B2 - ボイラー施設の解体工法 - Google Patents
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Description
本発明は、火力発電所に設置されるボイラー施設の解体工法に係り、より詳細には、高所での作業がなく、作業を機械化して、より安全で工期を短縮することができるボイラー施設の解体工法に関する。
火力発電所のボイラーを解体する工法として、ジャッキダウン工法（特許文献１参照）が知られる。このようなボイラーは、建屋の上部に設置されたトップガーダ（ｇｉｒｄｅｒ：梁）から吊り下げられ、一例として、重量は２０００トン、高さは５０ｍにも及ぶ。ジャッキダウン工法は、ボイラー上部に仮設ステージを設け、ジャッキを設置してワイヤでボイラーを吊り下げるとともに、ボイラーを少しずつ下降させては、着座した下部をガス切断して解体するものである。
ジャッキダウン工法は、解体時の振動や飛散が少ないとのメリットがあるが、仮設ステージとジャッキの設置など危険な高所での作業が多く、また、ボイラーを人手による切断作業で解体するため工期が約６カ月と長い。
近年、高層アパートの解体を迅速に行なうため、足廻りの安定した大型クローラと、油圧ショベル並みの高出力パワープラントと、ロングブームとが備えられ、６０ｍ級の作業高さが可能な解体用の重機が製品化されている。ブームの先端には圧砕機が装着され、鉄筋コンクリートを粉砕する。６０ｍの作業高さは、大型ボイラーの高さをカバーするので、このような重機を使用した効率的なボイラー施設（ボイラーを含む）の解体が望まれている。
特開２００３−３０１６１７号公報
本発明の目的は、高所での作業がなく、作業を機械化して、より安全で工期の短いボイラー施設の解体工法を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明によるボイラー施設の解体工法は、ブーム先端に鉄骨カッターを装備した重機を使用し、各部位を切り落すことによって、ボイラー施設を解体する工法であって、空気予熱器とその周囲が撤去される工程と、前記ボイラー施設内の地上面に山砂からなるクッション材が敷設され、前記ボイラー施設下部の三方を囲む鉄板の防護壁および一方を囲む鉄板の衝立が設置される工程と、節炭器とその周囲が撤去される工程と、過熱器とその周囲が撤去される工程と、ボイラー本体とその周囲が下側から上側に向かって撤去される工程と、二重ケーシング部が撤去される工程と、トップガーダが撤去される工程と、建物の架構造が撤去される工程と、を備えることを特徴とする。
請求項２は、前記架構造が撤去される工程が、梁の両端を残し切りした後、前記鉄骨カッターで該梁の中央部をつかんでねじることによってちぎり取り、該梁をつかんだまま前記重機のブームを下降させ、該梁を地上に降ろす作業と、支柱の下部を残し切りした後、前記鉄骨カッターで該梁の上部をつかみ揺らすことにより、該支柱の下部を破断させ、該支柱をつかんだまま前記重機のブームを下降させ、該支柱を地上に横倒しとする作業を含むことを特徴とする。
請求項３は、節炭器とその周囲が撤去される工程、過熱器とその周囲が撤去される工程、ボイラー本体とその周囲が撤去される工程、二重ケーシング部が撤去される工程、またはトップガーダが撤去される工程で、高所散水機が使用されることを特徴とする。
本発明による請求項１に記載のボイラー施設の解体工法によれば、重機でボラーを直接解体するので、仮設ステージやジャッキの設置がなく、危険な高所での作業をなくすことができる。ボイラー後方の空気予熱器を撤去し、ボイラー施設内の地上面を空けて、山砂からなるクッション材を敷設したので、以降の工程で切り落としたブロックの落下による振動を軽減できる。ボイラー施設下部の三方に鉄板の防護壁を設け、一方に鉄板の衝立を設けたので、落下物が外部に飛散しないようにできる。衝立は、設置位置が容易に変更できるので、落下したブロックを搬出する場合に便利である。鉄骨カッターは、肉厚が２０ｍｍ程度のＩ型鋼、Ｈ型鋼を切断できるので、トップガーダ、支柱、梁、支持部材、ボイラーの壁を構成する水管等があっても、切り落し作業を中断することなく連続的に行ない、工期をジャッキダウン工法の半分の約３カ月に短縮できる。
請求項２によれば、重量のある梁、支柱などを落下させずに重機でつかんで地上面に降ろすので、落下の衝撃や振動が低減できる。
請求項３によれば、高所散水機で散水するので、解体時の粉塵の飛散が防止でき周囲の環境を汚すことがない。また、散水を機械化して安全なものとできる。
以下、図面を参照して本発明によるボイラー施設の解体工法について説明する。
図１は、本発明によるボイラー施設の解体工法の工程図である。Ｓ１００は、空気予熱器とその周囲を撤去する工程である。Ｓ２００は、ボイラー施設の地上面にクッション材を敷設し、周囲に防護壁と衝立を設置する工程である。Ｓ３００は、節炭器とその周囲を撤去する工程である。Ｓ４００は、過熱器とその周囲を撤去する工程である。Ｓ５００はボイラー本体を撤去する工程である。Ｓ６００は二重ケーシング部を撤去する工程である。Ｓ７００はトップガーダを撤去する工程である。Ｓ８００は架構造物を撤去する工程である。撤去はいずれも重機を使用して行なう。
図２は、一般的なボイラー施設とタービン施設の構成図である。ボイラー施設１００は、空気を暖める空気予熱器１、燃焼ガスの廃熱を利用して給水の予熱を行なう節炭器３、過熱器４、ボイラー本体５、ボイラー本体５の上部の二重ケーシング部６、ボイラー本体５を吊り下げるトップガーダ７、建物の架構造物８を含む。空気Ａｉｎを吸入し空気予熱器１で暖め、燃料Ｆと混合してボイラー本体５の底部で燃焼させる。排気Ａｏｕｔは煙突に送られる。ボイラー本体５の壁は、多数の水管で構成されており、水管内部の水が熱せられて、水蒸気としてタービン施設５０に送られる。タービン施設５０は、タービン９、復水器１０および冷却水１２を汲み上げるポンプ１１含む。タービン９を回転させた蒸気は、復水器１０で冷却水１２により水に戻り、ボイラー施設１００に送り返される。
図３は、図１のＳ１００工程を示す説明図である。空気予熱器１の下部には、図示していないが、空気をボイラーに送り込む押し込み送風機（ＦＤＦ：Ｆｏｒｃｅｄ Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ）がある。Ｓ１００工程では、空気予熱器１とその周囲がショートタイプの重機１３ａで撤去される。これによって、まずボイラー施設１００内の地上面に空間を形成する。なお、重機１３ａのブームの長さは約３０ｍで、地上２〜３階の高さに設置された空気予熱器１にとどく長さがある。ブーム先端には、鉄骨カッター１６が装着される。
鉄骨カッター１６は圧砕機の１つで、刃の部分が長く押圧部が短い。ここでは重量は１２トン、切断力は中央部で約６２０トン、圧砕力が３３０トンのものである。このため、鋼板、Ｈ型鋼などほとんどの鋼材を簡単に切断できる。圧砕機には、刃の部分が短く押圧部が長いニブラーがある。
図４は、図３の空気予熱器の切り取りを示す詳細図である。空気予熱器１には、２つの円筒型のエアーヒータがある。下から上に向かって吸入空気１４が、上から下に向かって燃焼ガス１５が流れ、燃焼ガス１５の廃熱で吸入空気１４が暖められる。図４に示すように、空気予熱器１のヒータエレメント１ａ、ダクト１ｂなどを鉄骨カッター１６で切り落とす。切り落とされたブロックは、トラックで運び出される。なお、Ｓ２００を除く切り落とし作業中は、散水車から散水を行なって粉塵を抑制している。
図５は、図１のＳ２００工程を示す説明図である。図５は平面図で、Ｓ１００で形成されたボイラー施設１００内の地上面の空間に、山砂からなるクッション材２ａが敷設される。また、周囲には三方に鉄板の防護壁２ａが、重機１３のある側に鉄板の衝立２ｃが設置され、工事エリアを保護する養生設備２とされる。
図６は、図５のＡ方向から見た側面図である。防護壁２ｂの高さＬ１は、切り落す節炭器のブロック形状サイズを考慮して６ｍとした。クッション材２ａの厚さＬ２は１．５ｍとした。ボイラー本体５の底部は地上から約６ｍの位置にある。
図７は、図５の防護壁の斜視図である。防護壁２ｂは、支柱８ａに取り付けた補強材２４に鉄板１７が溶接で取り付けられたものである。
図８は、図５の衝立の斜視図である。衝立２ｃは、２枚の鉄板１７を立設可能なＴ字形に配置し、補強材で固定したものである。衝立２ｃの高さは約３ｍで、複数をジグザグに配置した。
図９は、図１のＳ３００工程を示す説明図である。Ｓ３００工程は、節炭器３とその周囲を撤去する工程である。図１０は、図９の節炭器の切り落しを示す詳細図である。節炭器３は、節炭器ホッパー３ａと合わせて、切り込み線１８に沿って切り取られる。切り取られたブロックは、図１０に示すように落下し、クッション材２ａの上に落ちる。
図１１は、図１のＳ４００工程を示す説明図である。Ｓ４００は、過熱器とその周囲を撤去する工程である。Ｓ４００工程では、過熱器４とその周囲が、ロングタイプの重機１３ｂで撤去される。重機１３ｂのブームの長さは約５３ｍで、過熱器４にとどく十分な長さがある。図１２は、図１１の過熱器の一部分を切り取る詳細図である。過熱器４は、多数のケージ管２０からなる。ケージ管２０はバックスティ（Ｈ型鋼）等で支持されているが、切り込み線１８に沿って一緒に切り取られる。なお、高さがある高所散水機２５から散水し、切り取られた部材が落下する際に出る粉塵を抑えることができる。これにより周囲の環境を粉塵で汚すことがない。高所散水機２５は一例として、２０ｍの高さに届くものがある。
図１３は、図１のＳ５００工程を示す説明図である。Ｓ５００は、ボイラー本体５を撤去する工程である。ボイラー本体５はロングタイプの重機１３ｂを使用して撤去する。図１４は、図１３のボイラー本体の切り落しを示す詳細図である。ボイラー本体５は、ケーシング２１が開口底部を形成しており、また多数の水管２３と管寄せ２２からなる。符号２３ａはボイラー前壁の水管、符号２３ｂはボイラー後壁の水管である。符号２２ａはボイラー前壁の管寄せ、符号２２ｂはボイラー後壁の管寄せ、符号２２ｃはボイラー側面の管寄せである。図１４に示すように、鉄骨カッター１６を使用して水平な切り込み線１８沿って切り込み、ボイラー本体５をブロックとして切り落とす。切り落としは下側から上側に向かって行なう。ここではボイラー本体５を６０分割して、１ブロックの重量を最大でも５０トン程度に抑えている。
図１５は、図１のＳ６００工程を示す説明図である。二重ケーシング部６は、連絡管が集まっており、上部は吊り棒でトップガーダ７に連結されている。重機１３ｂにより吊り棒を含めて切り落す。
図１６は、図１のＳ８００工程を示す説明図である。トップガーダ７は、梁の肉厚が２０ｍｍまでなら、重機１３ｂのブーム先端に取り付けた鉄骨カッター１６で切断できる。それ以上の肉厚がある場合はガス切断機を使用する。
図１７は、図１のＳ８００工程を示す説明図である。建屋の架構造物８は支柱８ａ、梁８ｂなどからなる。梁８ｂは両側を鉄骨カッター１６で残し切りし、中央部をつかんでねじることによってちぎり取る。そのままブームを下降させて切り取った梁８ｂを地上面に降ろす。支柱８ａは、支柱８ａの下部を残し切りした後、鉄骨カッター１６で上部をつかみ揺らすことによって、残し切りした箇所を破断させ、支柱８ａをつかんだままブームを下降させ、地上に横倒しする。これにより落下の衝撃を軽減できる。
本発明は、安全で工期の短いボイラー施設の解体工法として好適である。
１ 空気予熱器
１ａ ヒータエレメント
１ｂ ダクト
２ 養生設備
２ａ クッション材
２ｂ 防護壁
２ｃ 衝立
３ 節炭器
３ａ 節炭器ホッパー
４ 過熱器
５ ボイラー本体
６ 二重ケーシング部
７ トップガーダ
８ 架構造物
８ａ 支柱
８ｂ 梁
９ タービン
１０ 復水器
１１ ポンプ
１２ 冷却水
１３ 重機
１３ａ ショートタイプの重機
１３ｂ ロングタイプの重機
１４ 吸入空気
１５ 燃焼ガス
１６ 鉄骨カッター
１７ 鉄板
１８ 切り込み線
１９ バックスティ
２０ ケージ管
２１ ケーシング
２２ 管寄せ
２２ａ ボイラー前壁の管寄せ
２２ｂ ボイラー後壁の管寄せ
２２ｃ ボイラー側面の管寄せ
２３ 水管
２３ａ ボイラー前壁の水管
２３ｂ ボイラー後壁の水管
２４ 補強材
２５ 高所散水機
５０ タービン施設
１００ ボイラー施設
Ｆ 燃料
Ａｉｎ 空気
Ａｏｕｔ 排気
１ａ ヒータエレメント
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２ 養生設備
２ａ クッション材
２ｂ 防護壁
２ｃ 衝立
３ 節炭器
３ａ 節炭器ホッパー
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１３ 重機
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２２ａ ボイラー前壁の管寄せ
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２２ｃ ボイラー側面の管寄せ
２３ 水管
２３ａ ボイラー前壁の水管
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２４ 補強材
２５ 高所散水機
５０ タービン施設
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Ｆ 燃料
Ａｉｎ 空気
Ａｏｕｔ 排気
Claims (3)
- ブーム先端に鉄骨カッターを装備した重機を使用し、各部位を切り落すことによって、ボイラー施設を解体する工法であって、
空気予熱器とその周囲が撤去される工程と、
前記ボイラー施設内の地上面に山砂からなるクッション材が敷設されるとともに、前記ボイラー施設下部の三方を囲む鉄板の防護壁および一方を囲む鉄板の衝立が設置される工程と、
節炭器とその周囲が撤去される工程と、
過熱器とその周囲が撤去される工程と、
ボイラー本体とその周囲が下側から上側に向かって撤去される工程と、
二重ケーシング部が撤去される工程と、
トップガーダが撤去される工程と、
建物の架構造が撤去される工程と、を備えることを特徴とするボイラー施設の解体工法。 - 前記架構造が撤去される工程は、梁の両端を残し切りした後、前記鉄骨カッターで該梁の中央部をつかんでねじることによってちぎり取り、該梁をつかんだまま前記重機のブームを下降させ、該梁を地上に降ろす作業と、支柱の下部を残し切りした後、前記鉄骨カッターで該梁の上部をつかみ揺らすことにより、該支柱の下部を破断させ、該支柱をつかんだまま前記重機のブームを下降させ、該支柱を地上に横倒しとする作業を含むことを特徴とする請求項１に記載のボイラー施設の解体工法。
- 節炭器とその周囲が撤去される工程、過熱器とその周囲が撤去される工程、ボイラー本体とその周囲が撤去される工程、二重ケーシング部が撤去される工程、またはトップガーダが撤去される工程で、高所散水機が使用されることを特徴とする請求項１に記載のボイラー施設の解体工法。
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| JP2008283002A JP4784898B2 (ja) | 2008-11-04 | 2008-11-04 | ボイラー施設の解体工法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008283002A JP4784898B2 (ja) | 2008-11-04 | 2008-11-04 | ボイラー施設の解体工法 |
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| JP6655058B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2020-02-26 | 株式会社ナベカヰ | 高炉及び高炉周辺設備の解体工法 |
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- 2008-11-04 JP JP2008283002A patent/JP4784898B2/ja active Active
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