JP5739237B2 - 重量物の搬出方法及び搬入方法 - Google Patents

Description

本発明は、重量物の搬出方法及び搬入方法に係り、例えば高炉炉体の改修工事において鋳床構造体を搬出或いは搬入する際に好適な方法に関する。

高炉炉体を改修する方法として、例えば特許文献１に記載の方法が知られている。この方法は、炉体を設置した炉体基礎とこの炉体基礎から離間した位置に設けた作業場との間に、搬送装置が設置されている。この搬送装置は、炉体基礎及び作業場の間の地面に設置した搬送経路（地面に平行に配置した多数のレールと、多数のレール上に配置した短冊状の板材などで構成）と、搬送経路上を摺動し、上面に載置面を設けた搬送台車と、搬送経路に沿って配置したワイヤを搬送台車に連結し、ワイヤをウインチで牽引することで搬送台車を移動させる牽引装置とを備えている。

そして、炉体基礎上の炉体を複数の分割ブロックに分割し、所定の分割ブロックを搬送台車の載置面に載せ、牽引装置で搬送台車を移動することで作業場まで搬送し、或いは、作業場に載置されている新たな分割ブロックを搬送台車の載置面に載せ、牽引装置で搬送台車を移動することで炉体基礎まで搬送し、高炉炉体の改修作業が行なわれる。
ところで、上述した特許文献１の方法は、搬送台車を移動させる牽引手段が直線状の動きをするため、既存設備との干渉を避けるように搬送経路を曲線状に設定することが多くの手間を要するか、事実上困難なことがある。このため、搬送経路を直線状に設置する位置に既存設備が建っている場合には、この既存設備を障害物として撤去しなければならず、搬送経路の設定作業に多くの労力を要してしまい、改修時の工費が増大するおそれがある。

また、炉体基礎など高炉の既存設備に対して、搬送台車上の分割ブロックなどの運搬物を微細な位置合わせを行なう場合には、搬送台車に微小移動機構を備えなければならず、複雑な機構の搬送装置となるおそれがある。
そこで、本出願人は、上述した特許文献１の問題を解決する方法として、例えば特許文献２に示す方法を開発した。
この特許文献２の方法は、地面に炉体基礎まで延在する傾斜路を形成し、この傾斜路を、分割ブロックを載置した運搬台車が走行して高炉炉体の改修作業を行なうことで、特許文献１で問題となっていた搬送経路の設置作業を不要としている。

特許第４３５１２８８号 特開２００７−６３５９２号公報

ところで、炉体の周囲には鋳床などの作業床が敷設されており、高炉炉体改修の際には、炉体搬出入のため鋳床の一部（鋳床構造体）を切り離し、その鋳床構造体を運搬台車に積載して退避場所まで搬出する。
鋳床本体から切り離された鋳床構造体は重量物であり、この鋳床構造体の重心位置が運搬台車が許容する範囲（重心許容範囲）内に収まるように鋳床構造体を運搬台車に積載しないと、鋳床構造体が不安定となり移動できなくなる。

しかしながら、設備構造や搬送路の状況によっては、鋳床構造体の重心を搬送台車の重心許容範囲に積載することが困難な場合がある。このような場合には、対象重量物にカウンタウェイトを取り付けて重心位置を移動させる方法があるが、搬送重量が増加してしまうという問題がある。また、鋳床構造体をスライドさせて搬送台車上まで引き出すための架構を設ける方法もあるが、こうした架構は周囲の状況が各々異なるため工事毎に製作する必要があり、コストおよび工期がかかるという欠点があった。特許文献２の方法では、搬送経路の設置作業が不要になるものの、上記の鋳床構造体の一時撤去に伴う構造体搬出入の問題については、好適な解決策を提供するものではなかった。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、地面に搬送経路等の設備を設置する必要がなく、重量物の重心位置を搬送台車の重心許容範囲に迅速に合わせることができることで工期の短縮、工費の低減化を図ることができる重量物の搬出及び搬入方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の重量物の搬出方法は、重量物を積載した搬送台車を他所に搬出する方法であって、前記搬送台車を、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の主搬送台車と、これら少なくとも一対以上の主搬送台車上にそれぞれ搭載され、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の副搬送台車とで構成し、前記重量物の近くまで前記少なくとも一対以上の主搬送台車が走行し、前記重量物の重心位置が前記少なくとも一対以上の副搬送台車の重心許容範囲に収まるように前記少なくとも一対以上の副搬送台車を走行させて前記重量物を積載し、前記重量物を積載した前記少なくとも一対以上の副搬送台車を、前記重量物と前記少なくとも一対以上の副搬送台車の合成重心位置が前記少なくとも一対以上の主搬送台車の重心許容範囲に収まる位置まで走行させた後、前記少なくとも一対以上の主搬送台車の走行により前記他所に前記重量物を搬出するようにした。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の重量物の搬出方法において、前記重量物が、高炉炉体の周囲に敷設されている鋳床の一部を切り離した鋳床構造体である。

一方、請求項３記載の重量物の搬入方法は、搬送台車に積載されている重量物を特定位置に搬入する方法であって、前記搬送台車を、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の主搬送台車と、これら少なくとも一対以上の主搬送台車上にそれぞれ搭載され、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の副搬送台車とで構成し、前記少なくとも一対以上の副搬送台車に前記重量物が、当該重量物の重心位置が前記少なくとも一対以上の副搬送台車の重心許容範囲に収まるように積載され、前記重量物と前記少なくとも一対以上の副搬送台車の合成重心位置が前記少なくとも一対以上の主搬送台車の重心許容範囲に収まるように、前記少なくとも一対以上の主搬送台車上に前記少なくとも一対以上の副搬送台車が搭載されており、前記特定位置の近くまで前記少なくとも一対以上の主搬送台車が走行し、前記少なくとも一対以上の副搬送台車を前記特定位置まで走行させ、前記重量物を前記特定位置に受け渡して搬入することを特徴とするようにした。
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の重量物の搬入方法において、前記重量物が、高炉炉体の周囲に敷設されている鋳床の一部を切り離した鋳床構造体であり、前記特定位置は、前記鋳床構造体を切り離した前記鋳床の位置である。
さらに、請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の重量物の搬出方法において、前記少なくとも一対以上の副搬送台車は、車体を上昇・下降させるジャッキアップ・ダウン支持機構を有している。
さらに、請求項６記載の発明は、請求項３又は４記載の重量物の搬入方法において、前記少なくとも一対以上の副搬送台車は、車体を上昇・下降させるジャッキアップ・ダウン支持機構を有している。

本発明に係る重量物の搬出方法によれば、地面に搬送経路等の設備を設置する必要がなく、又は特別な架構を用意する必要がなく、重量物の重心位置を搬送台車の重心許容範囲に迅速に収めることができるので、重量物の搬出に関わる工期の短縮、工費の低減化を図ることができる。
また、本発明に係る重量物の搬入方法によれば、地面に搬送経路等の設備を設置する必要がなく、又は特別な架構を用意する必要がなく、重量物の重心位置を搬送台車の重心許容範囲に収めて安定した走行で重量物を搬入することができるので、重量物の搬入に関わる工期の短縮、工費の低減化を図ることができる。また、障害物で複雑な運搬経路をとる必要があろうとも、比較的自由な経路を選択できるため、障害物の撤去の労力が軽減できる。

重量物の搬出方法において副搬送台車が重量物を積載した状態を示す平面図である。 重量物の搬出方法において鋳床構造体と副搬送台車との合成重心位置が主搬送台車の重心許容範囲に一致した状態を示す平面図である。 重量物の搬出方法において重量物を積載した搬送台車が走行する状態を示す平面図である。 重量物の搬出方法において重量物を積載した搬送台車が他所まで移動した状態を示す平面図である。 高炉炉体の改修工事を行なうために、地面に炉体近くの炉体基礎と略同一高さまで延在する傾斜路を形成した状態を示す側面図である。 図１の状態を示す側面図である。 図２の状態を示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１の符号１は、炉体基礎２上に設置された高炉炉体（以下、炉体と称する）であり、炉体１の周囲には、炉体基礎２を覆った状態で鋳床３が敷設されている。
鋳床３は、溶銑を炉外に配置したトピードカー等の受銑容器に導くための溶銑樋等を設置した作業床であり、炉体基礎２から立ち上がる支持脚、シール部材、耐火れんが、底板、冷却配管等を備えた構造を有している。

本実施形態は、炉体１の改修工事を行なうために、図５に示すように、地面Ｒに炉体１近くの炉体基礎２の上面２ａと略同一高さまで延在する傾斜路４を形成する。この傾斜路４には、作業場との間を移動する炉体運搬台車（不図示）が走行し、分割ブロック（炉体を複数に分割したもの）を積載して作業場まで搬出入するようになっている。
図１に示すように、傾斜路４の形成位置に重なる鋳床３の一部（以下、鋳床構造体と称する）３Ａは鋳床本体３Ｂから切り離され、鋳床搬送台車５に積載されて退避場所６まで搬出される。なお、本実施形態の炉体１の改修工事では、炉体１の周囲に敷設され、鋳床本体３Ｂ及び鋳床構造体３Ａの間に位置している鋳床の一部３Ｃも一時的に撤去される。
ここで、前記傾斜路４を形成する位置の近くであり、鋳床構造体３Ａに面する位置に、既存設備７が建っている。

鋳床搬送台車５は、図１及び図６に示すように、一対の主搬送台車８，８と、これら一対の主搬送台車８，８上にそれぞれ搭載されている一対の副搬送台車９，９とを備えている。
主搬送台車８，８は、旋回を含む任意の方向へ走行（通常の直進走行及び旋回走行）自在な車両である。また、主搬送台車８，８上にそれぞれ搭載されている一対の副搬送台車９，９も、旋回を含む任意の方向へ走行自在な車両である。
一対の副搬送台車９，９の車体上面が搭載面９ａとされており、油圧式等のジャッキアップ・ダウン支持機構（不図示）の駆動により車体が上昇・下降する。

次に、鋳床構造体３Ａを退避場所６まで搬出する手順について、図１から図６を参照して説明する。
（１）鋳床構造体の搬送準備
切り離し前の鋳床構造体３Ａの補強材、仮受用受台等の設置等の工事を行なう。次に、炉体基礎２の脚連結部（不図示）と鋳床構造体３Ａの支持脚との縁を切る。さらに、鋳床構造体３Ａと鋳床本体３Ｂとの縁も切る。

（２）鋳床搬送台車を搬入、
図１に示すように、他所で待機していた鋳床搬送台車５を、鋳床構造体３Ａの下方位置まで走行させる。次に、図６に示すように、鋳床搬送台車５の主搬送台車８，８を停止させておき、鋳床構造体３Ａの重心位置Ｇｆが副搬送台車９，９の重心許容範囲Ｇｄに入るように、副搬送台車９，９を、炉体基礎２の一部に乗り上げながら炉体１に向けて後退させる。副搬送台車９，９の重心許容範囲Ｇｄおよび、主搬送台車８，８の重心許容範囲Ｇｃは、積載物の搭載によって、その搬送台車の走行に支障をきたさないような搭載範囲、たとえば台車の搭載面が略水平に維持できる範囲として公知の方法による計算により求めることができる。例えば、搬送台車の複数の車輪を３つのブロックに分け、それぞれのブロックにおける仮想支持点による３点支持を仮定してその３点のなす三角形の重心位置を中心とし、積載物の重心点の高さを考慮して、その重心点位置が高い場合には重心許容範囲を狭く、その重心点位置が低い場合には、重心許容範囲を広く調整することにより決定すればよい。

（３）鋳床構造体を支持
次に、ジャッキアップ・ダウン支持機構を駆動することで副搬送台車９，９の車体を上昇させ、鋳床構造体３Ａの下部に搭載面９ａが当接して鋳床構造体３Ａ全体が上昇することで、副搬送台車９，９が鋳床構造体３Ａを支持する。
次に、図２及び図７に示すように、鋳床搬送台車５の主搬送台車８，８を停止させておき、鋳床構造体３Ａと副搬送台車９，９との合成重心位置Ｇｓが、主搬送台車８，８の重心許容範囲Ｇｃに一致するように、鋳床造構造体３Ａを支持している副搬送台車９，９を前進させる。

（４）鋳床構造体を退避場所まで運搬
次に、図３に示すように、鋳床構造体３Ａと副搬送台車９，９との合成重心位置Ｇｓが、自身の重心許容範囲Ｇｃに収まった主搬送台車８，８を走行させる。その際、主搬送台車８，８は、鋳床本体３Ｂの近くに存在する既存設備７は避けて走行し、支持している鋳床構造体３Ａを退避場所６まで運搬する（図４参照）。
そして、図４で示すように、鋳床本体３Ｂの鋳床構造体３Ａを切り離した領域Ｓに、図５で示した傾斜路４を形成する。

一方、傾斜路４を使用して炉体１の新旧炉体の入替え工事を行なった後は、傾斜路４を撤去するとともに、鋳床構造体３Ａを退避場所６から鋳床本体３Ｂに搬入する。
鋳床構造体３Ａを、退避場所６から鋳床本体３Ｂに搬入する手順は、前述した鋳床構造体３Ａを退避場所６まで搬出する手順の逆の手順なので、図示せずに簡単に説明する。
先ず、鋳床構造体３Ａを、その重心位置Ｇｆが副搬送台車９，９の重心許容範囲Ｇｄに収まるように積載し、鋳床構造体３Ａと副搬送台車９，９との合成重心位置Ｇｓが自身の重心位置Ｇｃに収まっている主搬送台車８，８を、退避場所６から鋳床本体３Ｂに沿う位置まで走行させる。その際、既存設備７を避けながら主搬送台車８，８を走行させる。

次に、鋳床搬送台車５の主搬送台車８，８を停止させておき、副搬送台車９，９を、炉体基礎２の一部に乗り上げながら炉体１に向けて後退走行させていく。
次に、副搬送台車９，９の車体が下降するようにジャッキアップ・ダウン支持機構を駆動することで、副搬送台車９，９による鋳床構造体３Ａの支持を解除するとともに、鋳床構造体３Ａを下降させていく。そして、鋳床構造体３Ａの支持脚を炉体基礎２の脚連結部（不図示）に対応させ、両者を固定する。

次に、鋳床構造体３Ａの補強材、仮受用受台等の撤去作業、鋳床本体３Ｂ及び鋳床構造体３Ａの接続作業を行なうことで、鋳床３を復元する。最後に、鋳床構造体３Ａの下方に位置していた鋳床搬送台車５の主搬送台車８，８を走行により他所に移動させる。
したがって、本実施形態によると、旋回を含む任意の方向へ走行自在な鋳床搬送台車５が、鋳床構造体３Ａの搬入作業及び搬出作業を行なっており、従来の方法のように地面に搬送経路等の設備を設ける必要がなく、既存設備７を撤去せずに作業が行なわれるので、鋳床構造体３Ａの搬出入に費やす労力や時間を短縮することができ、炉体改修工事の工期短縮、工費低減化を図ることができる。

また、鋳床搬送台車５は、一対の主搬送台車８，８と、これら一対の主搬送台車８，８上に搭載された一対の副搬送台車９，９とを備え、一対の副搬送台車９，９は、鋳床本体３Ｂを上昇させて支持することが可能な昇降支持機構を備えているとともに、一対の主搬送台車８，８上を走行する構造とされている。そして、この鋳床搬送台車５は、鋳床構造体３Ａの搬出時には、鋳床構造体３Ａの直下まで走行した一対の副搬送台車９，９が、昇降支持機構を駆動することで鋳床構造体３Ａを支持し、この鋳床構造体３Ａを支持した一対の副搬送台車９，９が、鋳床構造体３Ａと副搬送台車９，９とのとの合成重心位置Ｇｓが主搬送台車８，８の重心許容範囲Ｇｃに収まるように走行する。

これにより、本実施形態の鋳床搬送台車５は、鋳床構造体３Ａを搬出する際の受け入れ動作を容易に行なうことができるとともに、退避場所６まで安定走行で鋳床構造体３Ａを運搬することができる。
また、本実施形態は、鋳床構造体３Ａを鋳床本体３Ｂの元の位置に搬入する動作においても、鋳床構造体３Ａを搬出する動作とは逆の動作を行なうので、退避場所６から安定走行で鋳床構造体３Ａを運搬することができるとともに、鋳床構造体３Ａを炉体基礎２上に受け渡す動作を容易に行なうことができる。

また、鋳床構造体３Ａの搬入時における炉体基礎２の脚連結部に対する鋳床構造体３Ａの支持脚の微小な位置合わせ作業は、鋳床搬送台車５を構成する一対の主搬送台車８，８及び一対の副搬送台車９，９の少なくとも一方を、前後直線方向、或いは水平旋回方向に自走させることで、容易、且つ高精度に行なうことができる。なお、本実施形態の方法は、図５から図７に示すように、炉体基礎２の下段が鋳床構造体３Ａの方向に張り出していて、鋳床搬送台車５全体が鋳床構造体３Ａの直下に侵入できない場合に特に効果を発揮するが、鋳床搬送台車５の走行に障害がある様々な場合に適用できる。また、車体の昇降支持機構を備えた鋳床搬送台車５を用いることで様々な高さの炉体基礎２に対応できるが、仮架構等によって炉体基礎２の高さを調整してもよい。なお、上記手順では、主搬送台車８，８及び副搬送台車９，９とも一対の台車を用いた例について説明したが、それぞれの搬送台車は一体のものであっても、または３以上の台車から構成されるものであってもかまわない。
なお、上記実施形態では、本発明に係る重量物を、炉体１の改修工事を行なう際に退避場所６に搬出入する鋳床構造体３として説明したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、他の建築構造物の重量物に適用しても、同様の効果を奏することができる。

１…炉体、２…炉体基礎、２ａ…炉体基礎の上面、３…鋳床、３Ａ…鋳床構造体、３Ｂ…鋳床本体、４…傾斜路、５…鋳床搬送台車、６…退避場所、７…既存設備、８…主搬送台車、９…副搬送台車、９ａ…搭載面、Ｇｃ…主搬送台車の重心許容範囲、Ｇｄ…副搬送台車の重心許容範囲、Ｇｆ…鋳床構造体の重心位置、Ｇｓ…鋳床構造体と副搬送台車との合成重心位置、Ｒ…地面

Claims (6)

1. 重量物を積載した搬送台車を他所に搬出する方法であって、
   前記搬送台車を、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の主搬送台車と、これら少なくとも一対以上の主搬送台車上にそれぞれ搭載され、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の副搬送台車とで構成し、
   前記重量物の近くまで前記少なくとも一対以上の主搬送台車が走行し、
   前記重量物の重心位置が前記少なくとも一対以上の副搬送台車の重心許容範囲に収まるように前記少なくとも一対以上の副搬送台車を走行させて前記重量物を積載し、
   前記重量物を積載した前記少なくとも一対以上の副搬送台車を、前記重量物と前記少なくとも一対以上の副搬送台車の合成重心位置が前記少なくとも一対以上の主搬送台車の重心許容範囲に収まる位置まで走行させた後、前記少なくとも一対以上の主搬送台車の走行により前記他所に前記重量物を搬出することを特徴とする重量物の搬出方法。
2. 前記重量物は、高炉炉体の周囲に敷設されている鋳床の一部を切り離した鋳床構造体であることを特徴とする請求項１記載の重量物の搬出方法。
3. 搬送台車に積載されている重量物を特定位置に搬入する方法であって、
   前記搬送台車を、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の主搬送台車と、これら少なくとも一対以上の主搬送台車上にそれぞれ搭載され、旋回を含む任意の方向に走行可能な少なくとも一対以上の副搬送台車とで構成し、
   前記少なくとも一対以上の副搬送台車に前記重量物が、当該重量物の重心位置が前記少なくとも一対以上の副搬送台車の重心許容範囲に収まるように積載され、前記重量物と前記少なくとも一対以上の副搬送台車の合成重心位置が前記少なくとも一対以上の主搬送台車の重心許容範囲に収まるように、前記少なくとも一対以上の主搬送台車上に前記少なくとも一対以上の副搬送台車が搭載されており、
   前記特定位置の近くまで前記少なくとも一対以上の主搬送台車が走行し、
   前記少なくとも一対以上の副搬送台車を前記特定位置まで走行させ、前記重量物を前記特定位置に受け渡して搬入することを特徴とする重量物の搬入方法。
4. 前記重量物は、高炉炉体の周囲に敷設されている鋳床の一部を切り離した鋳床構造体であり、前記特定位置は、前記鋳床構造体を切り離した前記鋳床の位置であることを特徴とする請求項３記載の重量物の搬入方法。
5. 前記少なくとも一対以上の副搬送台車は、車体を上昇・下降させるジャッキアップ・ダウン支持機構を有する請求項１又は２記載の重量物の搬出方法。
6. 前記少なくとも一対以上の副搬送台車は、車体を上昇・下降させるジャッキアップ・ダウン支持機構を有する請求項３又は４記載の重量物の搬入方法。

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