JP7339079B2 - 煙突および煙突の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、膜構造の外壁を有する煙突および煙突の施工方法に関する。

膜構造の外壁を有する煙突として、例えば、特許文献１に記載された煙突が知られている。特許文献１の煙突は、煙を外部に排出するダクトと、前記ダクトの周囲に間隔を空けて配置された複数の支柱と、前記複数の支柱を覆うように配置された膜材と、前記膜材を前記複数の支柱の位置で内側に引き込んで前記膜材の外縁部を固定する固定具と、を備える。

特開２０１２－２２５０４５号公報

しかしながら、上記特許文献１の煙突は、時計や看板などを設置する場合に、時計の駆動軸などの軸部材を外部へ貫通させる貫通孔を膜材に形成し、この貫通孔を通して、前記軸部材を外部へ突出させる必要がある。しかしながら、外壁をなす膜材は、張力が付与された状態で設置されているので、膜材に貫通孔が形成されると、膜材の貫通孔部分に応力が集中し、前記貫通孔部分から膜材が破損しやすくなるという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、その目的は、本体膜の耐久性を低下させることなく、時計の駆動軸などの軸部材を外部へ突出させることができる煙突及び煙突の施工方法を提供することである。

本発明の一態様に係る煙突は、排ガスを排出させるダクトと、前記ダクトを囲むように配置された骨格部材と、前記骨格部材の外側に配置された第１本体膜と、前記第１本体膜から間隔をおいて前記骨格部材の外側に配置された第２本体膜と、前記第１及び第２本体膜に張力を付与する引張手段と、それぞれに切欠き部が設けられた一対の膜体を有し、前記第１本体膜及び前記第２本体膜間を塞ぐ止水膜と、前記止水膜の各膜体に形成された切欠きを組み合わせて形成された孔部を通り、前記止水膜の内面側から外面側に亘って配置された軸部材と、を備え、
前記一対の膜体は、それぞれの前記切欠き部の縁部が前記軸部材の外周に結合されているとともに、前記切欠き部を除く部分において、互いの縁部同士が互いに結合されている。

この構成によれば、止水膜の各膜体に形成された切欠きを組み合わせて形成された挿通孔に、止水膜の内面側から外面側に亘って配置された軸部材が挿通されているので、引張手段によって張力を付与された第１本体膜および第２本体膜に、軸部材を煙突の内部から外部へ貫通させるための貫通孔が形成されていない。そのため、本体膜の耐久性を低下させることなく、軸部材を外部へ突出させることができる。

上記構成において、前記止水膜を前記軸部材に結合する止水膜結合具を備えてもよい。

この構成によれば、止水膜は、止水膜結合具に結合するので、風雨に曝されても動かなくなり、止水膜の設置状態が安定する。

上記構成において、前記止水膜結合具は、前記軸部材に取り付けられた筒状の筒状部と、前記筒状部の端面から半径方向外側へ突出するフランジと、前記フランジとの間で前記止水膜を挟み込む膜押え板と、を有してもよい。

この構成によれば、止水膜は、止水膜結合具のフランジと膜押え板とにより挟み込まれるので、止水膜の設置状態がより安定化する。また、軸部材に取り付けられた筒状部は筒状なので、軸部材に止水膜結合具を安定して取り付けることができる。

上記構成において、前記フランジには、煙突内側に向けて突出するボルトが固定されていてもよい。

この構成によれば、止水膜をフランジとの間に挟み込むために、膜押え板をフランジに取り付ける作業を第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突内側で行うことができる。そのため、止水膜を止水膜結合具に結合する際に、第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突外側に足場を組み立てる必要がなくなり、施工期間を短縮できるとともに、施工コストも低減することができる。

上記構成において、前記一対の膜体の前記切欠きが形成された縁部を、それぞれ前記煙突内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態で挟み込むフラットバーを備えてもよい。

この構成によれば、一対の膜体の切欠きが形成された縁部は、それぞれ折り曲げられて重ね合わされた状態でフラットバーにより挟み込まれるので、一対の膜体の間から雨水などが煙突の内部に侵入するのを防止することができる。また、一対の膜体の切欠きが形成された縁部は、互いに離れる方向に引張られなくなるので、一対の膜体の切欠きが形成された縁部同士が互いに離れる方向の引張力が、フランジと膜押え板に直接作用することがない。そのため、止水膜の設置状態がより安定化する。

本発明の一態様に係る煙突の施工方法は、排ガスを排出させるダクトを囲むように骨格部材を配置する骨格部材設置工程と、張力を付与された状態で第１本体膜を前記骨格部材の外側に配置するとともに、前記第１本体膜から間隔をおいて前記骨格部材の外側に張力を付与された状態で第２本体膜を配置し、それぞれに切欠き部が設けられた一対の膜体を有する止水膜によって前記第１本体膜及び前記第２本体膜間を塞ぐ膜設置工程と、を備える。前記膜設置工程は、前記止水膜を配設する予定の箇所よりも内側の箇所から外側の箇所に亘るように、軸部材を配置する軸部材配置サブ工程と、前記軸部材配置サブ工程の実行の後に、前記一対の膜体における前記切欠き部の各縁部を前記軸部材の外周に結合するとともに、前記一対の膜体における前記切欠き部を除く部分の縁部同士を互いに結合する止水膜結合サブ工程と、を有する。前記軸部材配置サブ工程および前記止水膜結合サブ工程の各作業を前記第１本体膜及び前記第２本体膜に対して煙突内側で行う。

この構成によれば、膜設置工程では、軸部材に止水膜を結合する作業を第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突内側で行うので、軸部材に止水膜を結合する際に、第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突外側に足場を組み立てる必要がなくなる。そのため、施工期間を短縮できるとともに、施工コストも低減することができる。

上記構成において、前記膜設置工程では、前記軸部材に止水膜結合具を取り付け、前記止水膜結合具のフランジと膜押え板とにより前記止水膜を挟み込む作業を前記煙突内側で行ってもよい。

この構成によれば、止水膜結合具のフランジと膜押え板とにより止水膜を挟み込む作業を煙突の内側で行うので、止水膜結合具のフランジと膜押え板とにより止水膜を挟み込む際に、第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突外側に足場を組み立てる必要がなくなる。そのため、施工期間を短縮できるとともに、施工コストも低減することができる。

上記構成において、前記膜設置工程では、前記各膜体の前記切欠きが形成された縁部を、それぞれ煙突の内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態でフラットバーにより挟み込む作業を前記煙突内側で行ってもよい。

この構成によれば、各膜体の前記切欠きが形成された縁部を、それぞれ煙突の内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態でフラットバーにより挟み込む際に、第１本体膜及び第２本体膜に対して煙突外側に足場を組み立てる必要がなくなる。そのため、施工期間を短縮できるとともに、施工コストも低減することができる。

本発明によれば、本体膜の耐久性を低下させることなく、時計の駆動軸などの軸部材を外部へ突出させることができる。

本発明の実施形態の煙突の平面図である。 本発明の実施形態の煙突の縦断面図である。 図１の煙突の第２突出プレート近傍の拡大平面図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜を示す図である。 図２の煙突の軸支持具近傍の拡大縦断面図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜結合具の斜視図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜結合具の筒状部の正面図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜結合具の筒状部の平面図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜結合具の膜押え板の正面図である。 本発明の実施形態の煙突の止水膜がフラットバーに挟み込まれている状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態に係る煙突を説明するために必要となる主要な構成要素を簡略化して示したものである。したがって、本発明の実施形態に係る煙突は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成要素を備え得る。

図１は、例示的な煙突１の平面図である。図２は、例示的な煙突１の縦断面図である。以下、図１、２を参照し、煙突１の概略構成を説明する。煙突１は、工場などに設置され、工場内で発生した排ガスを外部へ排出するためのものであり、上下方向に長い直方体状に形成されている。煙突１は、ダクト２と、螺旋階段３と、骨格部材４と、外壁設置部材１２と、本体膜５と、引張手段１９と、止水膜６と、軸部材７と、止水膜結合具３４と、フラットバー３９と、を有する。

ダクト２は、工場内で発生した排ガスを流すものであり、本実施形態では、２つ設置されている。ダクト２は、円筒状に形成されている。ダクト２は、耐熱性のある材料で形成されている。例えば、ダクト２は、金属で形成することができる。

螺旋階段３は、立設された支柱３ｂと、支柱３ｂに螺旋状に取り付けられた階段３ｃと、を有する。

骨格部材４は、煙突１の骨格をなす部材であり、複数の支柱１３、１４と、各支柱１３、１４を連結固定する複数の梁１１と、複数の梁１１に支持される床材１６と、を有する。複数の支柱１３、１４は、複数の第１支柱１３と、複数の第２支柱１４と、を有する。

第１支柱１３は、２つのダクト２と螺旋階段３の周囲に一定の間隔を空けて立設されている。本実施形態では、第１支柱１３は、平面視において四角形の頂点に位置するように４本配置されている。各第１支柱１３は、断面四角形状の中空に形成されている。

複数の第２支柱１４は、隣り合う第１支柱１３、１３の間に立設されている。具体的には、螺旋階段３の近傍における第１支柱１３、１３の間の中間位置には、２本の第２支柱１４ａ、１４ｂが間隔を空けて平行に立設されている。第２支柱１４ａ、１４ｂの位置から煙突１の中心に対して９０度の位置（図１では、下側）における第１支柱１３、１３の間の中間位置には、２本の第２支柱１４ｃ、１４ｄが間隔を空けて平行に立設されている。また、第２支柱１４ａ、１４ｂの位置に対して煙突１の中心を挟んで対向する位置における第１支柱１３、１３の間の中間位置には、１本の第２支柱１４ｅが立設されている。第２支柱１４ｃ、１４ｄの位置に対して煙突１の中心を挟んで対向する位置における第１支柱１３、１３の間の中間位置には、１本の第２支柱１４ｆが立設されている。隣り合う第２支柱１４ａ、１４ｂの間隔と隣り合う第２支柱１４ｃ、１４ｄの間隔は、隣り合う第１支柱１３、１３の間隔よりも短くなっている。各第２支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆは、断面四角形状の中空に形成されている。

複数の梁１１は、図１に示すように、各第１支柱１３と各第２支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆとを連結固定している。複数の梁１１は、図２に示すように、上下方向に一定の間隔を空けて設置されている。

床材１６は、略四角形状に形成され、複数の梁１１に固定されることにより支持されている。床材１６には、２つのダクト２と螺旋階段３が貫通する貫通孔１６ａが形成されている。これらの貫通孔１６ａには、２つのダクト２と螺旋階段３とが上下に貫通している。床材１６は、図２に示すように、上下方向に一定の間隔を空けて配置されている。

外壁設置部材１２は、本体膜５を骨格部材４から外側に間隔を空けて設置するためのものであり、各支柱１３、１４から外側に突出した複数の突出部材２０と、複数の突出部材２０間に架け渡される複数のガイド部材１８と、を有する。

複数の突出部材２０は、各第１支柱１３から梁１１に対して斜め外側へ突出する第１突出プレート２３を有する。各第１突出プレート２３の先端は、円弧状に形成されている。各第１突出プレート２３は、上下方向に一定の間隔を空けて配置されている。

複数の突出部材２０は、各第２支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆから梁１１に対して直角方向外側へそれぞれ突出する第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆを有する。各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、図３に示すように、軸部材７側に形成された支持部２６を有する。支持部２６は、後述する本体膜５に張力を付与する引張手段１９が固定されるものであり、本体膜５の張力を受けるように形成されている。各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの先端は、円弧状に形成されている。

第２突出プレート２１ｅ、２１ｆは、図１に示すように、隣り合う第２突出プレート２１ａ、２１ｂを結合したような構造になっている点で、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと相違している。その他の点については、第２突出プレート２１ｅ、２１ｆは、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと同様の構成を有する。各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆは、上下方向に一定の間隔を空けて配置されている。

複数のガイド部材１８は、各第１突出プレート２３の先端の位置において上下方向に延びるように配置された複数の第１ガイドパイプ１８ａと、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの先端の位置において上下方向に延びるように配置された複数の第２ガイドパイプ１８ｂと、を有する。各第１ガイドパイプ１８ａは、各第１突出プレート２３において、円弧状に形成された先端に嵌り込むことにより支持されている。各第２ガイドパイプ１８ｂは、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆにおいて、円弧状に形成された先端に嵌り込むことにより支持されている。各第１及び第２ガイドパイプ１８ａ、１８ｂは、断面円形の中空に形成されている。

本体膜５は、上下方向に長い矩形状に形成され、骨格部材４の外側に配置されることにより煙突１の外壁を形成するものである。本体膜５は、図１に示すように、螺旋階段３の近傍の紙面右上に配置された第１本体膜５ａと、第１本体膜５ａと間隔をおいて配置された第２本体膜５ｂ及び第３本体膜５ｃと、第２本体膜５ｂ及び第３本体膜５ｃと間隔をおいて配置された第４本体膜５ｄと、を有する。

第１本体膜５ａは、螺旋階段３の近傍に位置する第２突出プレート２１ａの位置と、第２突出プレート２１ａと煙突１の中心に対して９０度の位置にある第２突出プレート２１ｆの位置で内側に引き込んで引張手段１９により、張力が付与された状態で第２突出プレート２１ａ及び第２突出プレート２１ｆに固定されている。各第２～４本体膜５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ、第１本体膜５ａと同様に引張手段１９により、第２突出プレート２１ｂ、２１ｃの位置、第２突出プレート２１ｅ、２１ｆの位置、第２突出プレート２１ｄ、２１ｅの位置で内側に引き込んで固定されている。

本体膜５は、煙突１の外壁として必要な耐久性と耐熱性を有するものであれば特にその素材は問わないが、例えば、ガラス繊維にフッ素樹脂を被覆したものを使用することができる。

引張手段１９は、図３に示すように、各本体膜５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの上下方向に延びる両縁部に係止する係止具２３と、係止具２３に取り付けられたテンションロッド２４と、テンションロッド２４の外面に形成された雄ねじに羅合する雌ねじが形成されたナット２５と、を有する。テンションロッド２４は、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの支持部２６に形成された貫通孔２７に挿入され、ナット２５で締め付けることにより、支持部２６に固定されている。

止水膜６は、煙突１の内部に雨水などが侵入してしまうのを防止するためのものである。止水膜６は、図１に示すように、第１本体膜５ａと第２本体膜５ｂとの間を塞ぐ第１止水膜６ａと、第２本体膜５ｂと第４本体膜５ｄとの間を塞ぐ第２止水膜６ｂと、第３本体膜５ｃと第４本体膜５ｄとの間を塞ぐ第３止水膜６ｃと、第３本体膜５ｃと第１本体膜５ａとの間を塞ぐ第４止水膜６ｄと、を有する。

第１本体膜５ａと第２本体膜５ｂとの間を塞ぐ第１止水膜６ａは、第１本体膜５ａの上下方向に延びる一方の縁部に連結された膜体６ａａと、第２本体膜５ｂの上下方向に延びる一方の縁部に連結された膜体６ｂｂ、とにより、図４に示すように、一対となっている。

第２本体膜５ｂと第４本体膜５ｄとの間を塞ぐ第２止水膜６ｂは、第２本体膜５ｂの上下方向に延びる他方の縁部に連結された膜体６ｃｃと、第４本体膜５ｄの上下方向に延びる一方の縁部に連結された膜体６ｄｄと、により、一対となっている。

第３本体膜５ｃと第４本体膜５ｄとの間を塞ぐ第３止水膜６ｃは、第３本体膜５ｃの上下方向に延びる一方の縁部に連結された膜体６ｅｅと、第４本体膜５ｄの上下方向に延びる他方の縁部に連結された膜体６ｆｆと、により、一対となっている。

第１本体膜５ａと第３本体膜５ｃとの間を塞ぐ第４止水膜６ｄは、第１本体膜５ａの上下方向に延びる他方の縁部に連結された膜体６ｇｇと、第３本体膜５ｃの上下方向に延びる他方の縁部に連結された膜体６ｈｈと、により、一対となっている。

止水膜６を本体膜５に連結する手段は、いずれでもよい。例えば、止水膜６は、縫着により本体膜５に連結することができる。

一対の膜体６ａａ、６ｂｂは、図４に示すように、矩形の一辺の中間部分に半円の切欠き３０が形成された本体部２８と、本体部２８の切欠き３０の両側における縁部に形成された止水部２９と、を有する。本体部２８は、上下方向の長さにおいて本体膜５の上下方向の長さと略等しい長さに形成されている。本体部２８の止水部２９とは反対側の縁部は、本体膜５と連結される部位である。一対の膜体６ａａ、６ｂｂは、各切欠き３０、３０を対向させるように組み合わせて軸部材７を挿通させる円形の挿通孔６２を形成している。一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄも、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと同様の構成を有する。

本体部２８には、切欠き３０に沿って一定の間隔を空けて複数のボルト挿通孔３１が形成されている。止水部２９には、上下方向に間隔を空けて複数のボルト挿通孔３２が形成されている。

一対の膜体６ｅｅ、６ｆｆと一対の膜体６ｇｇ、６ｈｈは、切欠き３０とボルト挿通孔３１が形成されていない点で、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと相違している。その他の構成については、一対の膜体６ｅｅ、６ｆｆと一対の膜体６ｇｇ、６ｈｈは、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと同様の構成を有する。

止水膜６は、煙突１の外壁として必要な耐久性と耐熱性を有するものであれば特にその素材は問わないが、例えば、ガラス繊維にフッ素樹脂を被覆したものを使用することができる。

軸部材７は、図１、図３に示すように、第２突出プレート２１ａと第２突出プレート２１ｂとの間と、第２突出プレート２１ｃと第２突出プレート２１ｄとの間に１つずつ配置されている。第２突出プレート２１ａと第２突出プレート２１ｂとの間に配置された軸部材７は、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの挿通孔６２に挿通され、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの内面側から外面側に亘って配置されている。第２突出プレート２１ｃと第２突出プレート２１ｄとの間に配置された軸部材７は、一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの挿通孔６２に挿通され、一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの内面側から外面側に亘って配置されている。軸部材７としては、例えば、時計駆動軸を挙げることができるが、これに限定されない。軸部材７は、例えば、看板が取り付けられる回転しないものであってもよい。

各軸部材７、７は、図５に示すように、軸支持具８により支持されている。軸支持具８は、第２支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにそれぞれ取り付けられている。隣り合う第２支柱１４ａ、１４ｂに取り付けられた軸支持具８は、第２支柱１４ａ、１４ｂに固定された基板５３と、基板５３における軸部材７の軸方向外側に取り付けられた第１支持部５４と、基板５３における軸部材７の軸方向内側に取り付けられた第２支持部５５と、を有する。基板５３と第２支持部５５とは、取付金具を介して第２支柱１４ａ、１４ｂに固定されている。軸部材７は、第１支持部５４及び第２支持部５５により支持されている。隣り合う第２支柱１４ｃ、１４ｄに取り付けられた軸支持具８も、同様の方法で、隣り合う第２支柱１４ｃ、１４ｄに固定されている。

止水膜結合具３４は、軸部材７に取り付けられ、止水膜６を軸部材７に結合するためのものである。止水膜結合具３４は、図６に示すように、軸部材７が貫通する貫通孔３７が形成された筒状の筒状部３８と、筒状部３８との間で止水膜６の本体部２８を挟み込む膜押え板４７と、筒状部３８に取り付けられた防水リング３５と、を有する。

筒状部３８は、２つ割に形成されている。具体的には、筒状部３８は、図６、７に示すように、軸部材７の外周の半分を覆う２つの半筒部４０、４１と、各半筒部４０、４１から半径方向外側へ突出する２つの半円環状のフランジ４２、４２と、各フランジ４２、４２に固定された複数のボルト４３と、各半筒部４０、４１に形成され、半筒部４０、４１を互いに連結する連結板４４と、を有する。

各半筒部４０、４１は、円筒の中心軸を含む平面で切断した形状となっている。具体的には、各半筒部４０、４１は、煙突１の内側に向かう方向の軸方向端部に形成された半円環状の軸方向端面と、軸方向端面の半径方向外側の周縁から煙突１の外側に向かう方向に延びる外周面と、を有する。

各フランジ４２、４２は、各半筒部４０、４１の外周面における煙突１の外側に向かう方向の周縁から半径方向外側へ突出している。

複数のボルト４３は、各フランジ４２、４２から煙突１の内側に向けて突出しており、一定の間隔を空けて配置されている。

連結板４４は、各半筒部４０、４１の外周面における周方向の両縁から水平方向に突出するように２つ設けられている。各連結板４４、４４には、図７、８に示すように、ボルト４５が挿入されるボルト挿通孔４４ａが形成されている。これにより、各半筒部４０、４１により軸部材７を挟み込んだ状態で、一方の連結板４４、４４と他方の連結板４４、４４とを重ね合せてボルト４５とナット４６で締結することにより、筒状部３８が軸部材７に取り付けられている。

膜押え板４７は、図６、９に示すように、半円環状のフランジ４２を略２等分した円弧状に形成されている。膜押え板４７には、複数のボルト挿通孔４８が形成されている。膜押え板４７は、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの本体部２８のボルト挿通孔３１にボルト４３が差し込まれるとともに、ボルト挿通孔４８にボルト４３が差し込まれた状態でナット４３ａにより締め付けてフランジ４２の煙突１の内側を向く面内に固定されている。これにより、膜押え板４７は、フランジ４２との間で一対の膜体６ａａ、６ｂｂの本体部２８を挟み込んでいる。本実施形態では、膜押え板４７は、図６に示すように、フランジ４２、４２の上部と下部に若干の隙間ａ、ｂが形成されるようにフランジ４２、４２の煙突１の内側を向く面内に４つ固定されている。一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄも、同様の方法で、フランジ４２、４２の煙突１の内側を向く面内に固定されている。

フラットバー３９は、止水膜６の止水部２９を挟み込むことにより、止水膜６の位置から雨水などが煙突１の内部に侵入するのを防止するためのものである。フラットバー３９は、第１止水膜６ａの一対の膜体６ａａ、６ｂｂを挟み込む一対の第１フラットバー３９ａと、第２止水膜６ｂの一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄを挟み込む一対の第２フラットバー３９ｂと、を有する。さらに、フラットバー３９は、図１に示すように、第３止水膜６ｃの一対の膜体６ｅｅ、６ｆｆを挟み込む一対の第３フラットバー３９ｃと、第４止水膜６ｄの一対の膜体６ｇｇ、６ｈｈを挟み込む一対の第４フラットバー３９ｄと、を有する。

第１フラットバー３９ａと第２フラットバー３９ｂは、図５、図１０に示すように、それぞれ、第１及び第２止水膜６ａ、６ｂの本体部２８に対して煙突１の内側に配置されている。本実施形態では、第１フラットバー３９ａと第２フラットバー３９ｂは、筒状部３８の外周面の上部に位置するものと、筒状部３８の外周面の下部に位置するものとに分かれている。これに対して、第３フラットバー３９ｃと第４フラットバー３９ｄは、止水膜６の上下方向の長さと略等しい長さに形成されており、１つで構成されている。

一対の第１フラットバー３９ａは、図１０に示すように、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各止水部２９、２９をそれぞれ煙突１の内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態で、各止水部２９、２９を挟み込んでいる。この状態で、一対の第１フラットバー３９ａにそれぞれ形成されたボルト挿通孔５０と、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各止水部２９、２９のボルト挿通孔３２と、にボルト４９が差し込まれてナット５１で締め付けることにより、各止水部２９、２９が一対の第１フラットバー３９ａの間に固定されている。尚、各第２～４フラットバー３９ｂ、３９ｃ、３９ｄも、一対の第１フラットバー３９ａと同様の方法により、それぞれ各第２～４止水膜６ｂ、６ｃ、６ｄの各止水部２９、２９を挟み込んだ状態で固定している。

防水リング３５は、雨水などが煙突１の内部に侵入するのを防止するためのものであり、図６に示すように、筒状部３８のフランジ４２とは反対側に位置する軸方向端面に取り付けられている。防水リング３５は、軸部材７が挿通される軸挿通孔５２が形成された円環状に形成されている。防水リング３５の外径は、筒状部３８の外径と同径になっている。防水リング３５は、軸挿通孔５２に軸部材７が挿通された状態で、筒状部３８のフランジ４２とは反対側の軸方向端部に形成された軸方向端面にボルトとナットにより固定されている。

各軸部材７、７の煙突１の内側に向かう方向の端部には、図５に示すように、各軸部材７、７を回転駆動するモータ３６、３６が取り付けられている。各軸部材７、７の各モータ３６、３６とは反対側の端部には、時計９の短針９ａ、長針９ｂおよび歯車機構９ｃが連結されている。歯車機構９は、軸部材７の回転を短針９ａおよび長針９ｂに伝達する。

上記実施形態の煙突１では、各軸部材７、７は、それぞれ、一対の膜体６ａａ、６ｂｂに形成された挿通孔６２と、一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄに形成された挿通孔６２と、に挿通されているので、各軸部材７、７を煙突１の内部から外部へ貫通させるための貫通孔が、引張手段１９により張力を付与される本体膜５に形成されていない。そのため、軸部材７、７が煙突１の内部から外部へ突出していても、本体膜５の耐久性が確保されている。

上記実施形態の煙突１では、一対の膜体６ａａ、６ｂｂ及び一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄは、それぞれ各軸部材７、７に取り付けられた止水膜結合具３４に結合している。そのため、第１止水膜６ａと第２止水膜６ｂは、風雨に曝されても動くことがなく、設置状態が安定化されている。

上記実施形態の煙突１では、各膜体６ａａ、６ｂｂ、６ｃｃ、６ｄｄの各本体部２８が止水膜結合具３４のフランジ４２と膜押え板４７とに挟み込まれているので、各膜体６ａａ、６ｂｂ、６ｃｃ、６ｄｄは、各膜体６ｅｅ、６ｆｆ、６ｇｇ、６ｈｈに比べて、設置状態の点でより安定化されている。

上記実施形態の煙突１では、止水膜結合具３４のフランジ４２には、煙突１の内側に向かって突出するボルト４３が固定されているので、本体膜５に対して煙突内側で、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄをフランジ４２と膜押え板４７とにより挟みことができる。そのため、第１及び第２止水膜６ａ、６ｂを止水膜結合具３４に結合する際に、本体膜５に対して煙突外側に足場を組み立てる必要がないので、施工期間を短縮できるとともに、施工コストも低減することができる。

上記実施形態の煙突１では、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄと一対の膜体６ｅｅ、６ｆｆと一対の膜体６ｇｇ、６ｈｈにおける各止水部２９、２９は、それぞれ、折り曲げられて重ね合わされた状態で一対の第１～４フラットバー３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄにより挟み込まれている。そのため、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの間と一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの間と一対の膜体６ｅｅ、６ｆｆの間と一対の膜体６ｇｇ、６ｈｈの間から雨水などが煙突１の内部へ侵入することが防止されている。また、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各止水部２９、２９及び一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの各止水部２９、２９は、互いに離れる方向に引張られなくなるので、各止水部２９、２９同士が互いに離れる方向の引張力が、フランジ４２と膜押え板４７に直接作用することがない。そのため、止水膜６の設置状態がより安定化する。

次に、上記煙突１の施工方法について説明する。まず、工場内で発生した排ガスを流すダクト２を設置するダクト設置工程と螺旋階段３とを設置する階段設置工程とが行われる。ダクト設置工程では、図１に示すように、２つのダクト２が立設される。階段設置工程では、支柱３ｂを立設した後、その支柱３ｂに階段３ｃを螺旋状に取り付ける。

ダクト設置工程と階段設置工程が終了すると、骨格部材４を設置する骨格部材設置工程が行われる。骨格部材設置工程では、まず、２つのダクト２と螺旋階段３の周囲に、図１に示すように、平面視で四角形の頂点の位置に第１支柱１３が立設される。次に、隣り合う第１支柱１３の間の中間位置（図１では、右側と下側の２ヶ所）に間隔を空けて第２支柱１４ａ、１４ｂおよび第２支柱１４ｃ、１４ｄが立設される。次いで、隣り合う第１支柱１３の間の中間位置（図１では、左側と上側の２ヶ所）に第２支柱１４ｅ、１４ｆが立設される。尚、第１支柱１３と第２支柱１４の設置の順番は前後してもよい。

第１支柱１３と第２支柱１４の設置が終了すると、第１支柱１３と第２支柱１４とを梁１１で連結固定する。同時に、床材１６を梁１１に固定する。梁１１と床材１６は、下から上に向かって設置されていく。尚、床材１６は、全ての梁１１が設置された後に、設置するようにしてもよい。

骨格部材設置工程が終了すると、本体膜５を骨格部材４の外側に設置するための外壁設置部材１２を設置する外壁設置部材設置工程が行われる。外壁設置部材設置工程では、各第１支柱１３と各第２支柱１４とに外側へ突出する複数の突出部材２０が設置される。具体的には、まず、各第１支柱１３に第１突出プレート２３を固定していく。次いで、各第２支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆに第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆをそれぞれ固定していく。最後に、各第１突出プレート１３の先端に第１ガイドパイプ１８ａを配設するとともに、各第２突出プレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの先端に第２ガイドパイプ１８ｂを配設する。

外壁設置部材設置工程が終了すると、骨格部材４の外側に本体膜５と止水膜６と軸部材７とを設置する膜設置工程が行われる。膜設置工程では、まず本体膜５を設置する。具体的には、まず、第１本体膜５ａの前記一方の縁部を上下方向に一定の間隔を空けて引張手段１９の係止具２３に係止する。次いで、この引張手段１９のテンションロッド２４を、図３に示すように、第２突出プレート２１ａの支持部２６の貫通孔２７に差し込んでナット２５で締め付けることにより、支持部２６に固定する。次に、第１本体膜５ａの前記他方の縁部を上下方向に一定の間隔を空けて引張手段１９の係止具２３に係止する。次いで、この引張手段１９を、図１に示すように、第２突出プレート２１ｆに固定する。これにより、第１本体膜５ａは、張力が付与された状態で骨格部材４の外側に設置される。

第１本体膜５ａの設置が終了すると、第２本体膜５ｂを設置する。まず、第２本体膜５ｂの前記一方の縁部を上下方向に一定の間隔を空けて引張手段１９の係止具２３に係止する。次いで、この引張手段１９のテンションロッド２４を、第２突出プレート２１ｂの支持部２６の貫通孔２７に差し込んでナット２５で締め付けることにより、支持部２６に固定する。次に、第２本体膜５ｂの前記他方の縁部を上下方向に一定の間隔を空けて引張手段１９の係止具２３に係止する。次いで、この引張手段１９のテンションロッド２４を、図３に示すように、第２突出プレート２１ｃの支持部２６の貫通孔２７に差し込んでナット２５で締め付けることにより、支持部２６に固定する。これにより、第２本体膜５ｂは、張力が付与された状態で骨格部材４の外側に設置される。このとき、第１本体膜５ａと第２本体膜５ｂとの間を塞ぐ第１止水膜６ａにおいて、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各切欠き３０、３０が対向するように配置されることにより、軸部材７を挿通させる挿通孔６２が形成される。第３及び第４本体膜５ｃ、５ｄについても、上記と同じ要領で設置される。尚、第１～４本体膜５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの設置順序は、前後してもよい。

第１～４本体膜５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの設置が終了すると、２つの軸部材７、７を設置する作業を行う。２つの軸部材７、７を設置する作業では、まず、各軸部材７、７を支持する軸支持具８を、それぞれ、第２支柱１４ａと第２支柱１４ｂとの間に設置するとともに、第２支柱１４ｃと第２支柱１４ｄとの間に設置する。次に、各軸部材７、７を防水リング３５に挿入した状態で、図５に示すように、各軸部材７、７を第２支持部５５の軸挿通孔５９に挿入するとともに、第１支持部５４の上面に載置する。この状態で、一対の膜体６ａａ、６ｂｂ及び一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの各切欠き３０、３０を組み合わせて形成した挿通孔６２に各軸部材７、７をそれぞれ挿通させる。次いで、各軸部材７、７の挿通孔６２に挿通した側の端部を、第１本体膜５ａと第２本体膜５ｂとの間と、第２本体膜５ｂと第４本体膜５ｄとの間からそれぞれ外部へ突出させる。最後に、各軸部材７、７の外部へ突出させた端部に時計９の短針９ａと長針９ｂと歯車機構９ｃとを取り付けるとともに、各軸部材７、７の時計９とは反対側の端部にモータ３６を接続する。尚、本体膜５と軸部材７の設置順序は、前後してもよい。

各軸部材７、７の設置が終了すると、第１止水膜６ａと第２止水膜６ｂとをそれぞれ各軸部材７、７に結合する作業を本体膜５に対して煙突内側で行う。この作業では、まず、各軸部材７、７に止水膜結合具３４を取り付ける。具体的には、まず、一方の半筒部４０で各軸部材７、７の外面の上半分を覆うとともに、他方の半筒部４１で軸部材７の外面の下半分を覆う。この状態で、一方の半筒部４０の外周面の周方向両縁に形成された２つの連結板４４、４４と、他方の半筒部４１の外周面の周方向両縁に形成された２つの連結板４４、４４と、を重ね合せた状態で、ボルト４５とナット４６により固定する。これにより、止水膜結合具３４が各軸部材７、７に取り付けられる。

次に、第１止水膜６ａと第２止水膜６ｂとを止水膜結合具３４に結合する作業を行う。具体的には、まず、止水膜結合具３４の筒状部３８のフランジ４２から煙突１の内側に向かって突出したボルト４３を、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各本体部２８、２８のボルト挿通孔３１に差し込むとともに、膜押え板４７のボルト挿通孔４８に差し込んで、各本体部２８、２８をフランジ４２と膜押え板４７とにより挟み込む。この状態で、ボルト４３にナット４３ａをねじ込んで、各本体部２８、２８をフランジ４２と膜押え板４７との間で締め付けることにより、第１止水膜６ａを止水膜結合具３４に結合する。このとき、図６に示すように、フランジ４２の上部と下部の中央部分に半径方向に延びる若干の隙間ａ、ｂが形成されるように、４つの膜押え板４７をフランジ４２の煙突内側を向く面内に取り付ける。これにより、第１止水膜６ａが止水膜結合具３４に結合される。そして、第２止水膜６ｂについても、同様の方法によって止水膜結合具３４に結合する。

第１及び第２止水膜６ａ、６ｂを止水膜結合具３４に結合する作業が終了すると、各第１～４止水膜６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをそれぞれ一対の各第１～４フラットバー３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄに固定する作業を本体膜５に対して煙突内側で行う。具体的には、まず、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各止水部２９、２９を煙突１の内側に向けて折り曲げて、一方の半筒部４０のフランジ４２の煙突内側を向く面内に固定された２つの膜押え板４７、４７の間の隙間ａ（図６参照）から突出させる。次いで、各止水部２９、２９を重ね合せた状態で、各止水部２９、２９のボルト挿通孔３２と、一対の第１フラットバー３９ａのボルト挿通孔５０と、にボルト４９を差し込んで、各止水部２９、２９を一対の第１フラットバー３９ａの間に挟み込む。この状態で、ボルト４９にナット５１をねじ込んで締め付ける。これにより、一対の膜体６ａａ、６ｂｂの各止水部２９、２９が一対の第１フラットバー３９ａに固定される。そして、同様の方法により、各第２～４止水膜６ｂ、６ｃ、６ｄをそれぞれ一対の各第２～４フラットバー３９ｂ、３９ｃ、３９ｄに固定する。尚、第１止水膜６ａと第２止水膜６ｂについては、各止水部２９、２９を煙突１の内側に向けて折り曲げて、他方の半筒部４１のフランジ４２の煙突内側を向く面内に固定された２つの膜押え板４７、４７の間の隙間ｂ（図６参照）から突出させて、上記と同様の方法により、筒状部３８の下部に配置された一対の第１及び第２フラットバー３９ａ、３９ｂにそれぞれ固定する。

上記実施形態の煙突１の施工方法では、一対の膜体６ａａ、６ｂｂと一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄを止水膜結合具３４へ結合する作業を本体膜５に対して煙突内側で行うので、この作業を行うための足場を本体膜５に対して煙突外側に組み立てない。そのため、施工期間が短縮されるとともに、施工コストも低減される。

上記実施形態の煙突１の施工方法では、一対の膜体６ａａ、６ｂｂ及び一対の膜体６ｃｃ、６ｄｄの各止水部２９、２９をフランジ４２と膜押え板４７とにより挟み込んで固定する作業を本体膜５に対して煙突内側で行うので、本体膜５に対して煙突外側に足場を組み立てない。そのため、施工期間が短縮されるとともに、施工コストも低減される。

上記実施形態の煙突１の施工方法では、各第１～４止水膜６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを、それぞれ各第１～４フラットバー３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄにより挟み込んで固定する作業を本体膜５に対して煙突内側で行う。そのため、各第１～４止水膜６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをそれぞれ各第１～４フラットバー３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄに固定する際に、本体膜５に対して煙突外側に足場を組み立てない。したがって、施工期間が短縮されるとともに、施工コストも低減される。

以上に説明した煙突１は、本発明の一実施形態であり、その具体的構成については、適宜変更可能である。以下、変形例に係る煙突について説明する。

上記実施形態では、第２支柱１４ｅ、１４ｆに第２突出プレート２１ｅ、２１ｆが設置されたが、第２突出プレート２１ｅ、２１ｆは設置されなくてもよい。この場合、第１本体膜５ａと第３本体膜５ｃと第４本体膜５ｄを結合したような大きさの１枚の本体膜と、第２本体膜５ｂと、により、本体膜５が形成される。この場合、前記１枚の本体膜は第１本体膜を構成する。そして、前記１枚の本体膜の上下方向に延びる両縁部は、第２突出プレート２１ａの位置で内側に引き込んで第２突出プレート２１ａに引張手段１９により固定されるとともに、第２突出プレート２１ｄの位置で内側に引き込んで第２突出プレート２１ｄに引張手段１９により固定される。第２本体膜５ｂについては、上記実施形態と同様の方法によって設置される。

上記実施形態では、４枚の第１～４本体膜５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより、煙突１の外壁をなす本体膜５を形成したが、４枚の第１～４本体膜５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを組み合わせたような大きさの１枚の大きな本体膜で本体膜５を形成するようにしてもよい。この場合、２つの軸部材７、７のいずれか一方が省略される。第２突出プレート２１ｃ、２１ｄの間に配置された方の軸部材７が省略された場合、前記１枚の大きな本体膜の上下方向に延びる両縁部は、第２突出プレート２１ａの位置で内側に引き込んで引張手段１９により第２突出プレート２１ａに固定されるとともに、第２突出プレート２１ｂの位置で内側に引き込んで引張手段１９により第２突出プレート２１ｂに固定される。このとき、前記１枚の大きな本体膜は、第２突出プレート２１ａに固定される側の部位が第１本体膜を構成し、第２突出プレート２１ｂに固定される側の部位が第２本体膜を構成する。

１ 煙突
２ ダクト
４ 骨格部材
５ａ 第１本体膜
５ｂ 第２本体膜
６ 止水膜
６ａａ 膜体
６ｂｂ 膜体
７ 軸部材
１９ 引張手段
２９ 縁部
３０ 切欠き
３４ 止水膜結合具
３８ 筒状部
３９ フラットバー
４２ フランジ
４３ ボルト
４７ 膜押え板
６２ 挿通孔

Claims (8)

1. 排ガスを排出させるダクトと、
   前記ダクトを囲むように配置された骨格部材と、
   前記骨格部材の外側に配置された第１本体膜と、
   前記第１本体膜から間隔をおいて前記骨格部材の外側に配置された第２本体膜と、
   前記第１及び第２本体膜に張力を付与する引張手段と、
   それぞれに切欠き部が設けられた一対の膜体を有し、前記第１本体膜及び前記第２本体膜間を塞ぐ止水膜と、
   前記止水膜の各膜体に形成された切欠きを組み合わせて形成された孔部を通り、前記止水膜の内面側から外面側に亘って配置された軸部材と、を備え、
   前記一対の膜体は、それぞれの前記切欠き部の縁部が前記軸部材の外周に結合されているとともに、前記切欠き部を除く部分において、互いの縁部同士が互いに結合されている、
   煙突。
2. 前記止水膜を前記軸部材に結合する止水膜結合具を備える請求項１に記載の煙突。
3. 前記止水膜結合具は、前記軸部材に取り付けられた筒状の筒状部と、前記筒状部の端面から半径方向外側へ突出するフランジと、前記フランジとの間に前記止水膜を挟み込む膜押え板と、を有する請求項２に記載の煙突。
4. 前記フランジには、煙突の内側に向けて突出するボルトが固定されている請求項３に記載の煙突。
5. 前記一対の膜体の前記切欠きが形成された縁部を、それぞれ前記煙突の内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態で挟み込むフラットバーを備える請求項４に記載の煙突。
6. 排ガスを排出させるダクトを囲むように骨格部材を配置する骨格部材設置工程と、
   張力を付与された状態で第１本体膜を前記骨格部材の外側に配置するとともに、前記第１本体膜から間隔をおいて前記骨格部材の外側に張力を付与された状態で第２本体膜を配置し、それぞれに切欠き部が設けられた一対の膜体を有する止水膜によって前記第１本体膜及び前記第２本体膜間を塞ぐ膜設置工程と、を備え、
   前記膜設置工程は、
   前記止水膜を配設する予定の箇所よりも内側の箇所から外側の箇所に亘るように、軸部材を配置する軸部材配置サブ工程と、
   前記軸部材配置サブ工程の実行の後に、前記一対の膜体における前記切欠き部の各縁部を前記軸部材の外周に結合するとともに、前記一対の膜体における前記切欠き部を除く部分の縁部同士を互いに結合する止水膜結合サブ工程と、
   を有し、
   前記軸部材配置サブ工程および前記止水膜結合サブ工程の各作業を前記第１本体膜及び前記第２本体膜に対して煙突内側で行う、
   煙突の施工方法。
7. 前記膜設置工程では、前記軸部材に止水膜結合具を取り付け、前記止水膜結合具のフランジと膜押え板とにより前記止水膜を挟み込む作業を前記煙突内側で行う請求項６に記載の煙突の施工方法。
8. 前記膜設置工程では、前記各膜体の前記切欠きが形成された縁部を、それぞれ煙突の内側に向けて折り曲げて重ね合わせた状態でフラットバーにより挟み込む作業を前記煙突内側で行う請求項７に記載の煙突の施工方法。

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