JP6496763B2 - モジュールブロックの組立搬送台 - Google Patents

Description

本発明は、コークス炉の燃焼室の壁体と天井を補修するためのモジュールブロックを組み立てた後に、引き続き、そのモジュールブロックを運搬するために使用する組立搬送台に関するものである。

図４はコークス炉の要部を模式的に示す水平断面図であり、図５は燃焼室壁体の例を模式的に示す斜視図である。

一般にコークス炉は、図４に示すように、石炭を乾留する炭化室２、燃料ガスを燃焼させる燃焼室１、燃焼排ガスの余熱を利用して燃料ガスや燃焼用空気を予め加熱する蓄熱室（図示せず）で構成され、燃焼室１と炭化室２は交互に配置される。つまり図５に示すように、互いに隣接する炭化室２を隔離する耐火煉瓦の壁体３の内部に燃焼室１が形成される。

そしてコークス炉の操業中に、炭化室２へ石炭を装入し、さらに燃焼室１で発生する燃焼熱によって乾留した後、得られたコークスを炭化室２から排出する作業が繰り返し行なわれる。その結果、耐火煉瓦で形成される壁体３が損耗し、燃焼室１から燃焼排ガスや未燃焼の燃料ガスが炭化室２内に漏出するという問題が生じる。

そこで、燃焼室１の壁体３を適宜補修しなければならないが、コークス炉の燃焼室１と炭化室２を全て停止して補修を行なうのはコークスの生産に支障を来たす。したがって、コークス炉を操業しながら、補修の対象となる燃焼室１のみ燃焼を停止して、補修を行なう。その補修工事の手順は、
(A)補修すべき燃焼室１の壁体３と天井を解体して炉外へ搬出し、
その後、
(B)新たに壁体３と天井を構築する
という２段階の工程に大別される。

従来から上記(B)の工程では、作業員が炉内で耐火煉瓦を１個ずつ積み上げて壁体３と天井を構築している。しかし、耐火煉瓦の積み上げを手作業で行なうので、極めて長時間を要する。しかも作業環境が高温であるから、作業員の安全を確保するための装備が必要となり、施工コストの上昇を招く。

そこで、耐火煉瓦を積み上げて所定の形状（すなわち壁体３や天井の一部をなす形状）に成形した耐火煉瓦集合体（以下、モジュールブロックという）を、炉外の地組場で予め製作しておき、上記(B)の工程でそのモジュールブロックを炉内に搬入して、壁体３と天井を構築する補修工事が普及し始めている。モジュールブロックを用いることによって、補修工事を効率良く行なうことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。しかも、作業員の負荷が軽減され、安全性が向上するという効果も得られる。

ところがモジュールブロックは、寸法の大きい重量物であるから、作業員が持ち運ぶのは不可能である。
この問題に対して、モジュールブロックをコークス炉内に搬入する装置が開発されている。
たとえば特許文献１には、路面を走行する運搬車に載置したモジュールブロックを吊り上げてコークス炉内に搬入する装置が開示されている。しかしこの技術は、コークス炉の天井の下側に取り付けられた炉内ビームに沿って、吊り具を走行させてモジュールブロックを炉内に搬入するものであり、地組場からコークス炉へモジュールブロックを運搬する際の運搬台として使用できず、また地組場にてモジュールブロックを製作する際の組立台としても使用できない。

特開2015-10145号公報

本発明は、従来の技術の問題点を解消し、多数の耐火煉瓦を積み上げてモジュールブロックを組み立てる際に組立台として使用でき、引き続き、そのモジュールブロックを運搬する際に運搬台として使用できる組立搬送台を提供することを目的とする。

本発明者は、多数の耐火煉瓦を積み上げてモジユールブロックの組立が終了した後に、モジユールブロックを積み替えることなく、そのまま運搬にも使用できる組立搬送台について検討した。図２は、モジュールブロックの例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。

そして、モジュールブロック10の下面や側面から線状に突出する複数の凸型嵌合突起８に着目した。その凸型嵌合突起８は、壁体や天井を構築したときに、上下あるいは左右に隣接するモジュールブロック10の凹型嵌合溝９と嵌合されて、構造物としての強度と安定性を高める機能を有する。したがって、凸型嵌合突起８が損傷（たとえば欠落、破損等）したモジュールブロック10を用いて構築した壁体や天井は、不安定になり易く、しかも強度が低下するので、壁体や天井に亀裂や変形が生じる惧れがある。

とりわけモジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８（図２(c)参照）は、組立搬送台に載置されたモジュールブロック10の姿勢を不安定にする要因となる。つまり、組立搬送台のモジュールブロック10を載置する側の上面（以下、積載面という）に、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８が接触すると、接触面積が極めて小さくなるので、積載面上のモジュールブロック10の姿勢が不安定になる。しかも、モジュールブロック10の荷重がその接触面積に集中するので、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８が損傷し易くなる。

これに対して本発明者は、モジュールブロック10の下面の凸型嵌合突起８以外の平坦な部位でモジュールブロック10を支持する技術について、詳細に研究した。その結果、凸型嵌合突起８を収納するための溝（以下、突起収納溝部という）を組立搬送台に設けて、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８を突起収納溝部に収納することによって、モジュールブロック10の下面を広範囲に支持することが可能となり、それ故に、積載面に載置されたモジュールブロック10の姿勢を安定に保持し、かつモジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８の損傷を防止できることを見出した。なお、突起収納溝部の深さおよび幅を、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８よりも大きく設定すれば、突起収納溝部内に凸型嵌合突起８を収納することは可能である。

一方で、モジュールブロック10の側面から線状に突出する複数の凸型嵌合突起８（図２(a)参照）は、組立搬送台の積載面に接触しないが、運搬中に吊り具と接触して損傷する可能性がある。そこで、専用の吊り具（図６参照）を使用することによって、側面から突出する凸型嵌合突起８の損傷を防止することができる。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、コークス炉の燃焼室の壁体と天井を補修するためのモジュールブロックを組み立てた後に、引き続きモジュールブロックを運搬するために使用する組立搬送台であって、モジュールブロックを載置する組立搬送台の積載面にモジュールブロックの下面の複数の凸型嵌合突起をそれぞれ収納するための複数の突起収納溝部を設け、積載面の角部に糸張り支柱を垂直かつ着脱可能に装着するための支柱固定具を配設し、さらに、組立搬送台をクレーンで吊り上げる吊り具を掛け外しするための玉掛け補助手段を具備するモジュールブロックの組立搬送台である。

本発明の組立搬送台においては、突起収納溝部が積載面から隆起する線状の溝部形成部材で形成されて、突起収納溝部の底面が積載面と一致することが好ましい。あるいは、突起収納溝部が積載面から陥没した線状の窪みで形成されても良い。また、吊り具としてベルトスリングを使用するために、玉掛け補助手段として、組立搬送台にスリング挿入孔を具備することが好ましい。

本発明によれば、多数の耐火煉瓦を積み上げてモジュールブロックを組み立てる際に組立台として使用でき、引き続き、そのモジュールブロックを運搬する際に運搬台として使用できる組立搬送台を得ることができるので、産業上格段の効果を奏する。

本発明の組立搬送台の例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)はＡ−Ａ矢視の断面図である。 モジュールブロックの例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。 図１に示す組立搬送台上で、図２に示すモジュールブロックを組み立てた例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。 コークス炉の要部を模式的に示す水平断面図である。 図４の壁体の例を模式的に示す斜視図である。 吊り具の例を模式的に示す正面図(a)、側面図(b)である。

図１は、本発明の組立搬送台の例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)はＡ−Ａ矢視の断面図である。

図１に示すように、組立搬送台４の積載面５には複数の突起収納溝部６が設けられる。図１には、複数本の線状の溝部形成部材７を積載面５から隆起させて、その溝部形成部材７同士の間に突起収納溝部６を形成する例を示す。

なお図示は省略するが、溝部形成部材７を使用せず、突起収納溝部６を積載面５から陥没した線状の窪みとして形成しても良い。ただしその場合は、突起収納溝部６を形成するための加工に多大な労力を要する。したがって、組立搬送台４の製造コストを削減する観点から、溝部形成部材７を積載面５から線状に隆起させて突起収納溝部６を形成するのが好ましい。

以下では図１を参照して、溝部形成部材７を用いて突起収納溝部６を形成する例について説明する。

溝部形成部材７を積載面５から線状に隆起させる手段は、特に限定しないが、溶接等の簡便な手段が好ましい。たとえば、断面形状が円形あるいは矩形の線材や棒材を積載面５に溶接することによって、溝部形成部材７を容易に隆起させることができる。

溝部形成部材７の高さ（すなわち突起収納溝部６の深さ）は、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８（図２(c)参照）より大きく設定する必要がある。また、溝部形成部材７同士の間隔（すなわち突起収納溝部６の幅）も、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８より大きく設定する必要がある。このようにして突起収納溝部６を形成すれば、モジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８が突起収納溝部６の底面（すなわち組立搬送台４の積載面５）に接触するのを防止しながら、突起収納溝部６内に凸型嵌合突起８を収納することができる。

つまり、溝部形成部材７が、モジュールブロック10の下面の凸型嵌合突起８以外の平坦な部位に接触して、モジュールブロック10の荷重を支持するので、積載面５に載置されたモジュールブロック10の姿勢を安定に保持し、かつモジュールブロック10の下面から突出する凸型嵌合突起８の損傷を防止できる。

この組立搬送台４（図１参照）上で、モジュールブロック10（図２参照）を組み立てた例を図３に示す。図３の(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。

地組場でモジュールブロック10を組み立てる際には、組立搬送台４に支柱固定具11を配設し、積載面５の角部に糸張り支柱12を垂直に装着する（図３(a)(b)参照）。そして、モジュールブロック10の下面の凸型嵌合突起８が突起収納溝部６内に収納されるように最下層の耐火煉瓦を配列（図３(a)(c)参照）し、さらに、水平方向の基準線とするために、糸張り支柱12に糸13を張り渡して、耐火煉瓦を積み上げて行く（図３(b)(c)参照）。

モジュールブロック10の組み立てが終了すると、支柱固定具11、糸張り支柱12、糸13を取り外し、モジュールブロック10を組立搬送台４に載置した状態で保管する。

次に、モジュールブロック10をコークス炉へ運搬する際には、モジュールブロック10を載置した組立搬送台４をクレーンで吊り上げて、運搬車（たとえばトラック等）に積み込む。この吊り上げから積み込みまでの一連の作業（いわゆる玉掛け）において、専用の吊り具（図６参照）を使用することが好ましい。その理由は、玉掛け作業中に吊り具がモジュールブロック10の側面の凸型嵌合突起８に接触しない構造となっており、凸型嵌合突起８の損傷を防止できるからである。

また、短距離を移動する場合やトラックの荷台に積む場合は、組立搬送台４の挿入孔14へフォークリフトのアームを挿入して持ち上げ、モジュールブロック10を載置した組立搬送台４を容易に吊り上げることができる。

地組場で、図１に示す組立搬送台（縦1100mm、横2600mm、厚み150mm）上に耐火煉瓦を積み上げて、図２に示すモジュールブロックを製作した（図３参照）。その後、支柱固定具、糸張り支柱、糸を取り外し、組立搬送台の挿入孔へフォークリフトのアームを挿入し、組立搬送台とともにモジュールブロックをトラックの荷台に載せ、さらにコークス炉まで運搬した。

そして、モジュールブロックを目視で観察したところ、耐火煉瓦の割れや亀裂は認められず、凸型嵌合突起の損傷も認められなかった。

１ 燃焼室
２ 炭化室
３ 壁体
４ 組立搬送台
５ 積載面
６ 突起収納溝部
７ 溝部形成部材
８ 凸型嵌合突起
９ 凹型嵌合溝
10 モジュールブロック
11 支柱固定具
12 糸張り支柱
13 糸
14 挿入孔
15 チェーンブロック
16 シャックル

Claims (4)

1. コークス炉の燃焼室の壁体と天井を補修するためのモジュールブロックを組み立てた後に、引き続き該モジュールブロックを運搬するために使用する組立搬送台であって、前記モジュールブロックを載置する前記組立搬送台の積載面に前記モジュールブロックの下面の複数の凸型嵌合突起をそれぞれ収納するための複数の突起収納溝部を設け、前記積載面の角部に糸張り支柱を垂直かつ着脱可能に装着するための支柱固定具を配設し、さらに、前記組立搬送台をクレーンで吊り上げる吊り具を掛け外しするための玉掛け補助手段を具備することを特徴とするモジュールブロックの組立搬送台。
2. 前記突起収納溝部が前記積載面から隆起する線状の溝部形成部材で形成されて、前記突起収納溝部の底面が前記積載面と一致することを特徴とする請求項１に記載のモジュールブロックの組立搬送台。
3. 前記突起収納溝部が前記積載面から陥没した線状の窪みで形成されることを特徴とする請求項１に記載のモジュールブロックの組立搬送台。
4. 前記吊り具としてベルトスリングを使用するために、前記玉掛け補助手段として、前記組立搬送台にスリング挿入孔を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のモジュールブロックの組立搬送台。

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