JPH0913745A - 多層煙突構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層煙突の内筒の軽量化を可能とし、コスト
低減及び施工性の向上を図る。 【構成】 外筒３０をコンクリート主体で形成すると共
に、内筒２１〜２４を自身が自立するに足る強度を有し
ない肉薄の耐腐蝕性の鋼板主体で形成する。外筒３０に
サポートベース７４を組込み、このサポートベース７４
を利用して支持荷重を一定に維持できるコンスタントハ
ンガ（ハンガ形式の支持装置）を介して内筒２１〜２４
を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば火力発電所、清
掃工場、あるいは製紙工場等のボイラー用煙突として用
いるのに好適な、内筒を外筒で取囲んで成る多層煙突構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所、清掃工場、あるいは製紙工
場等にあっては、排出する煙の種類（成分）や量の関係
で、高い煙突を何本も立設しなければならない場合が多
い。

【０００３】煙突としての純粋な機能面のみを考慮する
と、その横断面形状は円形であることが望ましい。それ
は、「円」という形状が同一の材料で最も大きな横断面
積を確保でき、又、角（かど）が存在しないため、耐腐
蝕性に最も優れているためである。

【０００４】しかしながら、横断面形状が（単なる）円
形の高い煙突を何本も立設するのは、その地域の景観環
境を著しく損ねるということで、近年ではこれらの複数
の煙突（内筒）をコンクリート製の外筒で取囲むように
した多層煙突が主流となりつつある。

【０００５】このように、複数の内筒をコンクリート製
の外筒で取囲んだ場合には、該コンクリートの性質によ
り、その横断面形状を比較的自由に設計できることか
ら、景観を損ねないような煙突を立設することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コンクリート製外筒を有する多層煙突は、外筒が主とし
て周辺地域の景観の低下を防止する目的のために立設さ
れていたため、基本的に内筒との構造的な連係がなく、
外筒を立設する分、そのまま費用の増大や工期の延長に
つながってしまうという問題があった。

【０００７】即ち、従来の多層煙突構造の内筒は、外筒
とは分離独立して自立しており、僅かに水平方向の支持
を外筒側から受けるというのが一般的であった。そのた
め、内筒の筒身の板厚は自立するのに必要な相応の厚さ
を必要とし、コスト、重量とも増大し、仮設作業を含め
長期間の現場工事を必要とした。

【０００８】それは、一般に、このような多層構造の煙
突を立設する場合には、まず外筒を立設し、外筒の下部
に設けた開口部から内筒用のブロックを入れてこれを上
方より吊り上げ、吊り上げたブロックの下に次のブロッ
クを入れて両者を連結し、更に吊り上げた状態で順次煙
道からブロックを装入し、連結、吊り上げを繰り返しな
がら内筒を形成していくという立設工法が採用されるた
めである。従って、内筒を構成する１個１個のブロック
が重量物であるとそれだけ煙道からの装入・連結が困難
となり、又、特に内筒の完成間近にあっては、非常に重
量のある内筒を吊り上げておくだけの設備が必要とな
る。

【０００９】又、更には内筒の材料には、鋼板と耐腐蝕
のためのキャスタブル系材料によるライニング、それ自
体が耐腐蝕性のある高価な鋼板（ＳＵＳ等）、あるいは
耐腐蝕性材料（例えばステンレス鋼）と自立のための強
度材料（例えば溶接構造用鋼）とによる二重構造材（ク
ラッド鋼板）等を用いる必要があり、材料コストの面で
も高コスト化が避けられなかった。

【００１０】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、コンクリート製の外筒が本来的
に有する、鋼性の煙突に比べ様々な形状に対応できる
こと、軸力が卓越する構造物として有利な材料特性を
有していること、耐久性に優れること、等の様々な長
所をそのまま活かしつつ、この外筒の存在を内筒の立設
に対して有効に活用し、結果としてこのような多層煙突
を低コストで且つ短い工期で立設できるようにすること
をその目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内筒を外筒で
取囲んで成る多層煙突構造において、前記外筒を、自身
が自立するに足る強度を有するコンクリート主体で形成
すると共に、前記内筒を、自身が自立するに足る強度を
有しない耐腐蝕鋼板主体で形成し、且つ、前記内筒を、
ハンガ形式の支持装置を介して前記外筒によって吊下げ
・支持したことにより、上記課題を解決したものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明では、外筒の横断面形状が比較的自由に
設計でき、しかも強度的に優れることを積極的に利用
し、内筒をハンガ形式の支持装置を介して外筒によって
吊下げ・支持するようにした。

【００１３】これにより、内筒は自立のための部材強度
が要求されなくなり、通風時の内圧等を負担するだけで
よくなるため、材料の使用量を激減でき、低コスト化で
きる。又、従来のように耐腐蝕性と自立のための強度確
保とを両立させる必要がなくなるため、例えば単一の耐
腐蝕性材料のみで内筒を構成することができるようにな
り、材料単価の面でも低コスト化が実現できる。更に
は、内筒を非常に軽量化できるため、仮設設備を簡素化
でき、工事工程も大幅に短縮できる。

【００１４】なお、本発明においては、内筒の横断面形
状や、内筒の本数、外筒の横断面形状自体については特
に限定されない。しかしながら、本発明は、内筒が複数
本あって、且つ各々の外周断面が円形とされ、又、外筒
が、その外周断面が非円形とされ、且つその内周の一部
が各々の内筒の外周の一部に沿った形状とされた場合
に、特に有効に機能する。

【００１５】それは、煙突を複数立設しなければならな
いようなときに（景観目的のために）外筒が特に必要と
なり、又、内筒はその外周断面が円形とされていること
により前述したような（耐腐蝕性が高い、同一材料で最
大横断面積が得られる等の）利点を有することができ、
又、外筒はその外周断面が非円形とされることにより、
景観の向上に最大限寄与することができるためである。

【００１６】又、前記ハンガ形式の支持装置として、支
持荷重を一定にすることのできるコンスタントハンガを
採用するようにした場合には、排煙によって内筒の温度
が変化したとしてもそれに起因した内部応力を内筒に発
生させなくて済むため、内筒の厚さを最小限に設定でき
る。

【００１７】なお、本発明においては、外筒は「コンク
リート主体」で立設されるが、この場合に鉄骨、あるい
は鉄筋が適宜併用されるのは言うまでもない。

【００１８】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る多層煙突の全体を示
す縦断面図、図２は、図１のII−II線に沿う横断面図、
図３は図１のIII −III 線に沿う部分縦断面図である。

【００２０】各図から明らかなように、この多層煙突１
０は、正方形の頂点位置に立設された４つの内筒２１〜
２４を有し、この４つの内筒２１〜２４を各辺や頂点付
近が湾曲されたほぼ正方形の横断面形状を有する外筒３
０が取囲んだ構造とされている。４つの内筒２１〜２４
の中央部には、メンテナンス用の螺旋階段４０が配置さ
れている。

【００２１】外筒３０は、その上部が、同一の大きさの
横断面形状とされ、下部側は、より下側に行く程、上部
と相似の形状で徐々に大きくなる設計とされ、立設安定
性の考慮された形状とされている。

【００２２】一方、内筒２１〜２４は、当該外筒３０の
正方形の頂点部分付近に配置され、図１に示されるよう
に、自立させる必要がないことから、それぞれ低コスト
で製造できる直管で形成されている。即ち外筒３０の内
周形状には必ずしも沿っていない。

【００２３】この内筒２１〜２４は、自身が自立するに
足る強度を有しておらず、薄鋼板主体で形成されてい
る。より具体的には、この内筒２１〜２４は、筒壁の機
密性を保つために、肉薄の耐腐蝕性鋼板によるメンブレ
ン（ｍｅｎｂｒａｎｅ）構造（板状溶接構造）とされ、
図４に示されるように、てこを利用したコンスタントハ
ンガ（ハンガ形式の支持装置）ＣＨ１を介して外筒３０
によって均等に吊下げ・支持されている。

【００２４】より具体的に説明すると、内筒２１〜２４
には、ブラケット７０が溶接されている。一方、外筒３
０には、４つの内筒２１〜２４を支え得る強度のサポー
トベース７４が組付けられている。前述したように、内
筒２１〜２４は、肉薄の耐腐蝕性鋼板にて形成されてい
るため、従来に比べて格段に軽く、従って４つの内筒２
１〜２４を支え得るサポートベース７４もそれ相応の強
度を有すれば足りる。

【００２５】サポートベース７４には、アーム７６の図
の左寄りに支点７８を有するてこ８０が配置されてい
る。このてこ８０の図の左側の作用点（あるいは力点）
８２は、ターンバックル８４を介して前記ブラケット７
０に連結されている。又、図の右側の力点（あるいは作
用点）８６には、バランスウエイト８８が吊下げられて
いる。このバランスウエイト８８は、内筒２１（〜２
４）の大半の自重を支持し得る重さに対応した重さとさ
れている。より具体的には、図から明らかなように、て
こ８０は支点７８から作用点８２、力点８６までの距離
がほぼ１：３であるため内筒２１（〜２４）の自重の１
／３以下の重さで十分である。

【００２６】このてこ８０とバランスウエイト８８と
で、支持荷重が一定のコンスタントハンガ（ハンガ形式
の支持装置）ＣＨ１が構成される。

【００２７】即ち、例えば排煙によって内筒２１〜２４
の温度が上昇し、各々の内筒２１〜２４の全体の長さが
伸びるとブラケット７０の地上からの高さが上昇し、ア
ーム７６は図の時計方向に回転する。しかしながら、該
ブラケット７０を介した内筒２１〜２４の支持力は、基
本的にバランスウエイト８８によって決定されるため、
（たとえブラケット７０の高さが変ったとしても）該支
持力は不変である。

【００２８】これにより、内筒２１〜２４は、温度変化
の影響を殆ど受けないコンクリート製の外筒３０に支持
されながら、自身の温度変化による伸縮に拘らず、常に
一定の支持荷重で外筒３０によって支持されることにな
る。

【００２９】図５に、滑車を用いたコンスタントハンガ
（ハンガ形式の支持装置）ＣＨ２の例を示す。

【００３０】サポートベース７４には、２つの定滑車装
置９０、９１が取付けられ、そのうちの１つの定滑車装
置９１にはブラケット７０に取付けられた動滑車装置９
２が吊下げられている。なお、定滑車装置９１及び動滑
車装置９２には、それぞれ同軸に２つの定滑車が組込ま
れている。

【００３１】この構成に係るコンスタントハンガＣＨ２
によれば、バランスウエイト９３の重さを支持すべき荷
重の１／４以下にすることができ、且つ、内筒２１〜２
４の長さ（高さ）が大幅に変動するような場合であって
も、それに合せて動滑車装置９２が（大きな範囲で）上
下できるため、常に一定の支持荷重で（ブラケット７０
を介して）内筒２１〜２４を支持することができる。

【００３２】なお、コンスタントハンガの構成は上記２
つの例に限るものではなく、例えば図６に示されるよう
ないわゆるバネ及びリンク機構を利用した（公知の）構
成のコンスタントハンガＣＨ３を採用することもでき
る。

【００３３】更には、ハンガ形式の支持装置でありさえ
すれば、コンスタンドハンガのように支持荷重が常に一
定となるように保証された構造でなくても、一般に内筒
２１〜２４の伸縮を適当に吸収することができるため、
例えば支持装置の配置スペースに制約があるようなとき
には、コンスタントハンガに代え、より一般的なハンガ
形式の支持装置にて内筒２１〜２４を支持するようにし
てもよい。

【００３４】なお、前述したように、本発明において
は、内筒の本数や外筒の形状等については、上記実施例
に限定されるものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
外筒の構造、材料特性を有効に利用し、只単に景観向上
の機能の他、内筒の支持母体としての機能を持たせるよ
うにしたため、内筒の軽量化が可能となり、施行性の向
上及び大幅なコストダウンが可能となるという優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された多層煙突の全体構成を示す
縦断面図

【図２】図１のII−II線に沿う横断面図

【図３】図１のIII −III 線に沿う部分縦断面図

【図４】内筒を支持するための構成例を示した拡大正面
図

【図５】内筒を支持するための他の構成例を示した拡大
正面図

【図６】内筒を支持するための更に他の構成例を示した
拡大正面図

【符号の説明】

１０…多層煙突 ２１〜２４…内筒 ３０…外筒 ３１〜３４…外筒の頂点部分 ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３…コンスタントハンガ（ハンガ
形式の支持装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名倉 政雄 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内 (72)発明者 津▲崎▼ 淳一 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内筒を外筒で取囲んで成る多層煙突構造に
   おいて、 前記外筒を、自身が自立するに足る強度を有するコンク
   リート主体で形成すると共に、前記内筒を、自身が自立
   するに足る強度を有しない耐腐蝕鋼板主体で形成し、 且つ、前記内筒を、ハンガ形式の支持装置を介して前記
   外筒よって吊下げ・支持したことを特徴とする多層煙突
   構造。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記内筒は、複数本あって、且つ各々の外周断面が円形
   とされ、 前記外筒は、その外周断面が非円形とされ、且つその内
   周の一部が各々の内筒の外周の一部に沿った形状とされ
   たことを特徴とする多層煙突構造。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記ハンガ形式の支持装置が、支持荷重を一定にするこ
   とのできるコンスタントハンガであることを特徴とする
   多層煙突構造。