JP6587951B2 - コークス炉燃焼室の解体用重機を運搬する重機台車 - 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際に、耐火煉瓦からなる壁体と天井を解体するための重機（以下、解体用重機という）を積載して走行する台車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(A)の工程では、自在に屈伸する長大なアームを備えた大重量の解体機が使用されている（特許文献１参照）。大重量の解体機は汎用の建設機械ではなく、高価であるから、その解体機を使用することによって施工コストが上昇するという問題がある。

また、特許文献１に開示された解体機を使用するためには、地上を走行する車両本体から長大なアームを屈伸させ、かつ旋回させるための空間が必要である。したがって、コークス炉の周辺に大きい空間を確保することが困難な立地条件では、解体機を使用できない。その場合は、作業員が手作業で壁体と天井を解体せざるを得なくなり、解体および搬出に長時間を要する。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。

特開2015-13937号公報

本発明は、従来の技術の問題点を解消し、燃焼室の壁体と天井を解体する際に、比較的安価な解体用重機を用いて安全性の高い作業を行なうために、解体用重機を積載してコークス炉上を走行する台車（以下、重機台車という）を提供することを目的とする。

本発明者は、コークス炉の燃焼室の壁体および天井を解体するためには、天井の上方で解体用重機を操作する必要があることから、天井の上面に設置されている装炭車走行用レールに着目した。装炭車走行用レールは、上記の工程(A)の作業（すなわち補修すべき燃焼室の壁体と天井を解体して炉外へ搬出する作業）が進行しても取り外されず、炉体を支持する構造物（以下、炉体構造物という）とともに天井上面の所定の位置に残留する。したがって、装炭車走行用レールを走行する重機台車で解体用重機を運搬すれば、解体作業を行なう場所へ効率良く運搬できる。

また、総重量が６トン以下の解体用重機は、特許文献１に開示された大重量の解体機よりも安価であり、しかも重機台車に積載して装炭車走行用レールを走行させても、その荷重を炉体構造物が十分に支えることができる。

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際に、耐火煉瓦からなる壁体と天井を解体するための総重量６トン以下の解体用重機を積載して走行する重機台車であって、コークス炉上に設置されている装炭車走行用レールを走行する車輪と、解体用重機のキャタピラが装炭車走行用レールの直角方向に自走することを可能にするキャタピラ通路と、解体用重機の転落を防止するためにキャタピラ通路の長手方向端部に設置される転落防止ストッパーと、キャタピラ通路の幅方向端部にキャタピラの脱落を防止するための脱落防止ガイドと、車輪を駆動するためのモーターと、を有する燃焼室解体用の重機台車である。

本発明によれば、コークス炉の燃焼室の壁体および天井を解体する場所に解体用重機を容易に運搬できる。その結果、解体作業を効率良くかつ安全に行なうことが可能になり、工期の短縮、施工コストの削減を図ることができるので、産業上格段の効果を奏する。

本発明の重機台車に解体用重機を積載して、解体作業を行なう例を模式的に示す垂直断面図である。 コークス炉の天井を縮小して示す平面図である。 図１に示す重機台車の平面図である。 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。

図１は、本発明の重機台車に解体用重機を積載して、解体作業を行なう例を模式的に示す垂直断面図である。図１ではコークス炉に併設される押出機と消火車は図示を省略するが、図１の右側を便宜的に押出機側とし、左側を消火車側とする。図２は、コークス炉の天井を縮小して示す平面図である。図３は、図１に示す重機台車の平面図である。図１中の矢印Ａは解体用重機４の走行方向、図３中の矢印Ｂは重機台車５の走行方向を示す。

解体作業工事で使用する解体用重機４は、地上からクレーン（図示せず）で吊り上げられて、重機台車５のキャタピラ通路９上に載置される（図１参照）。重機台車５は２本のキャタピラ通路９を備えており、キャタピラ通路９同士の間隔は解体用重機４の２本のキャタピラの間隔と一致し、かつキャタピラ通路９が装炭車走行用レール６に対して直角をなすように、梁部材10で固定される。したがって、キャタピラ通路９と梁部材10で矩形の空間が形成される。
このようにして解体用重機４の２本のキャタピラが、それぞれキャタピラ通路９上を走行可能になる。

既に説明した通り、コークス炉の補修工事においては、コークス炉を操業しながら、補修の対象となる燃焼室のみ燃焼を停止して、補修を行なう。したがって、補修すべき燃焼室の壁体と天井を解体して炉外へ搬出した後も、炉体構造物７は解体せずに残置する。図２に示すように、燃焼室を解体した場所13では装炭車走行用レール６の下は空洞になっているが、装炭車走行用レール６は炉体構造物７に固定されているので、解体用重機４を積載した重機台車５の荷重を支えることができる。

ここで、解体用重機４は、総重量が６トン以下の汎用の重機（たとえば油圧ショベル、ユンボ等）を意味する。それらの解体用重機４を用いることによって、解体作業の施工コストの削減に寄与する。

重機台車５は、装炭車走行用レール６を走行するための車輪８を備えている。車輪８が駆動装置を取り付けていない場合は、作業員が重機台車５を押すことによって装炭車走行用レール６を走行するが、本発明では作業員の負荷を軽減するために、車輪８に駆動装置を取り付ける。車輪８の駆動装置は、モーター（たとえば電動モーター、油圧モーター等）などの従来から知られている機器を使用する。
こうして、重機台車５は、待機場所14で解体用重機４を積載して解体すべき燃焼室の場所へ移動する。

解体作業においては、キャタピラ通路９と梁部材10で形成される矩形の空間、および重機台車５の外側から、解体用重機４のアームを下方に下ろして、壁体３や天井の解体を行なう。解体作業によって発生した破砕塊は解体用重機４でバケットに収納し、クレーンを用いてコークス炉上から地上に下ろす。

解体作業中は解体用重機４がキャタピラ通路９を、その長手方向（すなわち装炭車走行用レール６に対して直角方向）に走行するので、キャタピラ通路９の長手方向の両側（すなわち押出機側と消火車側）の端部に転落防止ストッパー11を設けて、解体用重機４の転落を防止する。

解体用重機４の進路が、装炭車走行用レール６に対して直角方向から逸れた場合は、キャタピラ通路９の幅方向に脱落する惧れがある。そこで、キャタピラ通路９の幅方向の端部に脱落防止ガイド12を設けて脱落を防止する。図３には、それぞれのキャタピラ通路９の幅方向の外側に脱落防止ガイド12を１本ずつ設置する例を示す。図示を省略するが、それぞれのキャタピラ通路９の幅方向の内側に脱落防止ガイド12を１本ずつ設置しても良い。あるいは、キャタピラ通路９の幅方向の両側に脱落防止ガイド12を設置しても良い。

このようにして壁体３と天井を解体して炉外へ搬出する（上記(A)の工程）。壁体３の下部には解体用重機４のアームが届かないので、作業員が解体作業を行なうことになる。しかし、壁体３の上部は解体用重機４を使用することによって、作業員が高温の環境で高所作業を行なう必要がなくなるので、解体作業の安全性が向上する。しかもアームが届く範囲を解体用重機４で解体することによって、工期の短縮、施工コストの削減を図ることができる。

コークス炉（炉高６ｍ、炉長34フリュー）の１燃焼室の壁体と天井を全て解体して炉外へ搬出（上記(A)の工程）する作業を、本発明の重機台車を用いて行なった。重機台車には総重量4.5トンの油圧ショベルを解体用重機として２台積載して、天井およびアームが届く範囲の壁体を解体した。壁体の下部は作業員が解体した。これを発明例とする。

一方、従来は、壁体と天井を作業員が解体して搬出（上記(A)の工程）していた。これを従来例とする。
発明例と従来例について、上記(A)の工程に要した日数を比較したところ、発明例の所要日数Ｍは、従来例の所要日数Ｎに対してＭ／Ｎが約１／３であった。

１ 燃焼室
２ 炭化室
３ 壁体
４ 解体用重機
５ 重機台車
６ 装炭車走行用レール
７ 炉体構造物
８ 車輪
９ キャタピラ通路
10 梁部材
11 転落防止ストッパー
12 脱落防止ガイド
13 燃焼室を解体した場所
14 待機場所

Claims (1)

1. コークス炉の燃焼室の壁体と天井を補修する際に、耐火煉瓦からなる壁体と天井を解体するための総重量６トン以下の解体用重機を積載して走行する重機台車であって、前記コークス炉上に設置されている装炭車走行用レールを走行する車輪と、前記解体用重機のキャタピラが前記装炭車走行用レールの直角方向に自走することを可能にするキャタピラ通路と、前記解体用重機の転落を防止するために前記キャタピラ通路の長手方向端部に設置される転落防止ストッパーと、前記キャタピラ通路の幅方向端部に前記キャタピラの脱落を防止するための脱落防止ガイドと、前記車輪を駆動するためのモーターと、を有することを特徴とする燃焼室解体用の重機台車。

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