WO2021024382A1 - 分割搬送用モジュール、プラント用構造物、およびプラント用構造物の建設方法 - Google Patents

分割搬送用モジュール、プラント用構造物、およびプラント用構造物の建設方法 Download PDF

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    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2496—Shear bracing therefor

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a split transport module that is split and transported to construct a plant structure such as an oil refining plant, a plant structure formed by stacking the split transport modules, and the plant. Regarding the construction method of the structural structure.
  • Such a modular structure can be applied in various plants.
  • a module structure is used in an oil refining processing plant, as shown in FIG. 15, it is possible to construct a plant structure 102 by laminating the module structure 106.
  • the conditions for transporting the module structure 106 are also different.
  • the module structure 106 is loaded on a container ship and transported on a river, then transshipped by a transportation means such as a truck and transported on an expressway to the site. Will be transported to.
  • a transportation means such as a truck and transported on an expressway to the site. Will be transported to.
  • the modular structure 106 transshipped from a container ship to a means of transportation such as a truck at a port is transported by land to the yard of the construction site of an oil refining plant.
  • a means of transportation such as a truck at a port
  • each module structure 106 adopts a box type having one hierarchical space 112
  • a large number of steel frames is required and the manufacturing cost increases. There was a problem of doing.
  • An object of the present invention is to provide an inexpensive split transport module that can be easily transported anywhere, a plant structure using the split transport module, and a method for constructing the plant structure.
  • the split transport module of the present invention A module for split transport that is split and transported and stacked at a construction site. Pillars erected in the vertical direction and Equipped with a horizontal section that is erected in the horizontal direction The horizontal portion is characterized in that it directly divides vertically adjacent hierarchical spaces at the time of stacking. As a result, the overall height of the split transfer module can be reduced, and the overall weight can be reduced. Therefore, it is possible to provide an inexpensive divided transport module that can be easily transported anywhere.
  • the module for split transfer of the present invention is At least one of the upper end or the lower end of the pillar portion is a free end that is not joined to the horizontal portion, and the height position of the free end is separated from the height position of the boundary of the hierarchical space. It is a feature. As a result, the structural members required for the conventional box-type module can be omitted, the number of steel frames can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the module for split transfer of the present invention is The split transport module, which is arranged in the lowermost layer when stacked, is characterized in that the column base does not project below the horizontal portion located at the lowermost side. As a result, the size of the divided transport module itself can be made compact, and the center of gravity during transport can be lowered.
  • the module for split transfer of the present invention is At the time of transportation, the maximum height of the equipment installed is 3 m or more and 20 m or less. By suppressing the total height of the split transport module in this way, the weight of the split transport module can be reduced and the transport can be facilitated.
  • the plant structure of the present invention is a structure for a plant constructed by laminating the above-mentioned divided transport modules.
  • the maximum height when the device is installed is 5 m or more and 25 m or less. That is, by suppressing the total height of the split transfer module, such a compact plant structure can be realized.
  • the structure for a plant of the present invention is A horizontal plate is formed at the end of the pillar.
  • the upper and lower ends of the pillars are vertically joined by connecting the horizontal plates to each other with high-strength bolts.
  • the structure for a plant of the present invention is The joint between the upper and lower end portions of the pillar portion is characterized in that a splice plate is arranged so as to straddle the upper and lower flange portions, and the flange portion and the splice plate are joined by connecting them with high-strength bolts. ..
  • a splice plate is arranged so as to straddle the upper and lower flange portions, and the flange portion and the splice plate are joined by connecting them with high-strength bolts. ..
  • the method for constructing a plant structure of the present invention is This is the method for constructing the above-mentioned plant structure.
  • Mounting process of attaching the hanging bracket to the upper end of the pillar It is characterized by including an installation step of installing the divided transport module while simultaneously lifting all the pillars via the hanging metal fittings.
  • By adopting the method of attaching the hanging metal fittings and lifting them in this way it is possible to improve the work speed of the work of lifting the divided transport module. Further, by lifting all the pillars at the same time, it is possible to prevent the balance from being lost, such as the shape of the divided transport module being lost.
  • the construction method of the structure for a plant of this invention Column base erection process, in which the column base is erected vertically on the foundation, It is characterized by including a brace attachment step of crossing and bridging column base braces between the column bases.
  • the lowermost layer of the split transport module can be prevented from having a column base, and the total height of the lowermost layer of the split transport module can be suppressed.
  • the proof stress against a horizontal load can be improved by bridging the column base brace.
  • the present invention it is possible to provide an inexpensive divided transport module that can be easily transported anywhere, a plant structure using the split transport module, and a method for constructing the plant structure.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a plant structure according to an embodiment.
  • the plant structure 2 is configured by stacking a plurality of divided transport modules 6 on a column base 4.
  • FIG. 1 shows only one frame constituting one surface of the plant structure 2 in the beam-to-beam direction, in reality, a plurality of frames shown in FIG. 1 are continuous in the depth direction of FIG. It is provided.
  • FIG. 2 is a diagram showing a state in which each of the divided transport modules 6 constituting the plant structure 2 is disassembled.
  • each of the divided transport modules 6 is divided and transported, and is laminated at the construction site.
  • the pillar portion 8 is erected in the vertical direction and the horizontal is erected in the horizontal direction. It is composed of a frame 10.
  • a device 14 is installed on each pillar portion 8.
  • the maximum height of each of the divided transport modules 6 in the state where the device 14 is installed is 3 m or more and 20 m or less.
  • a hierarchical space 12 is formed as a space surrounded by the pillar portion 8 and the horizontal portion 10 in the plant structure 2 in which the divided transport modules 6 are laminated, and the hierarchical space 12 is formed. Each layer is defined by 12.
  • the height of the plant structure 2 in the state where the equipment 14 is installed is 5 m or more and 25 m or less.
  • each of the divided transport modules 6 does not adopt the box type in which each of the divided transport modules 6 constitutes one hierarchical space 112 as in the module structure 106 shown in FIG. 15, and as shown in FIG.
  • Each of the horizontal portions 10 directly divides the hierarchical spaces 12 adjacent to each other at the time of stacking. In the direct division by the horizontal portion 10, the space formed in the first divided transport module 6a by the column base portion 4 and the space on the third divided transport module 6c are also considered as the hierarchical space 12.
  • the upper end or the lower end of the pillar portion 8 constitutes a free end 9 which is not joined to the horizontal portion 10.
  • the lower end of the pillar portion 8 is rigidly joined to the horizontal portion 10, but the upper end of the pillar portion 8 protrudes above the horizontal portion 10 and is free. It constitutes the end 9.
  • the horizontal portion 10 is located near the center of the second split transport module 6b in the vertical direction, and both the upper end and the lower end of the pillar portion 8 form the free end 9. ing.
  • the upper end of the pillar portion 8 is rigidly joined to the horizontal portion 10, but the lower end of the pillar portion 8 protrudes below the horizontal portion 10 and is a free end. 9 is configured.
  • the height position of the free end 9 is the boundary of the hierarchical space 12 in the laminated state. It is separated from the height position.
  • the joint portion between the pillar portion 8 of the first split transport module 6a and the pillar portion 8 of the second split transport module 6b is located near the center of the hierarchical space 12 on the second floor, and the second split transport module 6b.
  • the joint portion between the pillar portion 8 and the pillar portion 8 of the third divided transport module 6c is located near the center of the hierarchical space 12 on the third floor.
  • the column base of the first divided transport module 6a arranged in the lowermost layer when laminated does not project below the lower horizontal portion 10. .. That is, the column base portion 4 is not included in the split transport module 6. This is in contrast to the plant structure 102 shown in FIG. 15, in which the column base 114 of the lowermost module structure 106 protrudes. Therefore, in the plant structure 2 according to the embodiment, the column base portion 4 is assembled on-site as described later. Since the column base of the first split transport module 6a does not protrude below the lower horizontal portion 10, the size of the first split transport module 6a itself is made compact and the center of gravity during transport is lowered. be able to.
  • each of the divided transport modules 6 is assembled in advance at a steel frame processing factory, and is carried into a container ship with the equipment 14 installed. Then, after being unloaded at the port, it is loaded onto a transportation means such as a truck (not shown).
  • the first split transport module 6a, the second split transport module 6b, and the third split transport module 6c loaded on the transportation means such as a truck are used to construct the plant structure 2 in the oil refining plant. It will be transported by land to the site. In this land transportation route, the split transport module 6 loaded on the transportation means such as a truck needs to dive under many cables laid between the towers, and each split transport module 6 is a device 14. Since the height is limited so that the height in the installed state is 3 m or more and 20 m or less, the split transfer module 6 does not get caught in the cable.
  • the split transport module 6 transported by land by a transportation means such as a truck is loaded and unloaded in a yard 19 (see FIG. 4) provided near the construction site of the plant structure 2.
  • a transportation means such as a truck
  • the foundation 20 is arranged in advance, and the column base 4a is erected on the foundation 20 (column base erection step).
  • the hanging metal fitting 24 is attached to the upper end of the pillar portion 8 of the first split transport module 6a to be lifted first (attachment step).
  • the pillar portion 8 is formed of H-shaped steel, and a horizontal plate 8a is fixed to the upper end of the pillar portion 8.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the pillar portion 8 as viewed from below.
  • bolt holes 8d are formed between the flanges 8b of the horizontal plate 8a with the web 8c interposed therebetween.
  • a horizontal plate 24a having a bolt hole 24d formed is fixed below the hanging metal fitting 24.
  • the horizontal plate 24a of the hanging bracket 24 is placed on the horizontal plate 8a of the pillar portion 8 by aligning the positions of the bolt holes 24d and 8d.
  • the horizontal plates 24a and 8a are connected to each other by high-strength bolts 28.
  • the splice plate 30 is arranged so as to straddle the flange 24b of the hanging metal fitting 24 and the flange 8b of the pillar portion 8.
  • bolt holes are formed in the flange 24b of the hanging metal fitting 24, the flange 8b of the pillar portion 8, and the splice plate 30, respectively, and the splice plate 30 positions the flanges 24b, 8b and the bolt holes, respectively. It is arranged together.
  • the flanges 24b and 8b and the splice plate 30 are joined by high-strength bolts 28. Such work is repeated at the upper ends of all the pillars 8 of the first split transport module 6a.
  • heavy machinery 32 is arranged at the construction site of the plant structure 2.
  • a wire 32b is hung on the tip of the arm 32a of the heavy machine 32, and a spreader beam 34 is hung below the wire 32b.
  • a suspension wire 34b for suspending the beam main body 34a and a holder wire 34c suspended at both ends of the beam main body 34a are attached to the spreader beam 34.
  • the first division transport module 6a has an unstable structure in which a free end 9 is configured at the upper end of the pillar portion 8. In this way, by lifting all the hanging metal fittings 24 at the same time, the first division is performed. It is possible to prevent the balance from being lost, such as the shape of the transport module 6a being lost.
  • the hanging metal fittings 24 can be lifted in the vertical direction by the respective hanging wires 34b, and the central direction of the first split transport module 6a.
  • the force of the force acts on the pillar portion 8 to prevent the pillar portion 8 from tilting.
  • the first split transport module 6a is installed on the column base 4a with all the hanging metal fittings 24 being lifted at the same time (installation process).
  • the arm 32a is moved onto the column base 4a with the first divided transfer module 6a suspended, and as shown in FIG. 5, all the column portions included in the first divided transfer module 6a. Align the lower end of 8 with the position of the column base 4a.
  • the horizontal plate 4f having the bolt holes 4e formed at the upper ends of the column bases 4a was fixed (see FIG. 6), and the bolt holes 8e were also formed at the upper ends of the column portions 8.
  • the horizontal plate 8a is fixed. Therefore, when attaching the first divided transport module 6a to the column base 4a, first, as shown in FIG.
  • the bolt holes 4e and 8e are aligned and the horizontal plate 8a of the column portion 8 is attached to the column base 4a.
  • the horizontal plates 4f and 8f are connected to each other with a high-strength bolt 28.
  • the splice plate 30 is placed across the joint between the column base 4a and the column portion 8 and fastened with a high-strength bolt 28. To form a rigid joint (see FIG. 11).
  • the brace 36 is crossed between the column bases 4a in an X shape (brace attachment step) to form the column base portion 4.
  • the upper end of the brace 36 is connected to the flange 10b of the horizontal portion 10 via the splice plate 30 with a high-strength bolt 28.
  • the brace 36 is not necessarily X-shaped, and as shown in FIG. 8B, a compression brace 36'may be used.
  • a filler plate 38 is further arranged between the flange of the column base 4a and the splice plate 30.
  • the high-strength bolt 28 is removed from the hanging bracket 24 attached to the pillar 8 of the first split transport module 6a, and the hanging bracket 24 is pulled away from the pillar 8 as shown in FIG.
  • the hanging metal fitting 24 moves together with the spreader beam 34 while being suspended from the holder wire 34c.
  • the heavy machine 32 is operated to move the spreader beam 34 to the yard 19 again, and the hanging metal fitting 24 suspended from the holder wire 34c is attached to the second split transport module 6b integrated in the yard 19.
  • the hanging metal fitting 24 is attached in the same manner as in the case of the first divided transfer module 6a described with reference to FIG.
  • the arm 32a is moved onto the first divided transport module 6a in a state where the second split transport module 6b is suspended, and as shown in FIG. 11, for the second split transport.
  • the lower ends of all the pillars 8 included in the module 6b are aligned with the upper ends of the pillars 8 of the first split transport module 6a.
  • the bolt holes 8e are aligned with each other and stacked on the horizontal plates 8a of the upper and lower pillar portions 8, and then the horizontal plate 8a Connect each other with high-strength bolts 28.
  • the splice plate 30 is arranged so as to straddle the flanges 8b of the upper and lower pillar portions 8, and the upper and lower flanges 8b and the splice plate 30 are connected by high-strength bolts 28.
  • Bolt holes are formed in the flanges 8b and the splice plate 30 of the upper and lower pillar portions 8, and the splice plates 30 are brought into contact with the respective flanges 8b by aligning the positions of the bolt holes.
  • the splice plate 30 By connecting the horizontal plates 8a to each other with high-strength bolts 28 and further arranging the splice plates 30 so as to straddle the flanges 8b of the upper and lower pillars 8, the pillars 8 of the first split transport module 6a are arranged.
  • the pillar portion 8 of the second split transport module 6b is rigidly joined to the top.
  • the third split transport module 6c is further laminated on the second split transport module 6b.
  • the hanging metal fitting 24 is attached and the upper and lower pillars 8 are joined in the same manner as when the second divided transfer module 6b is attached to the first divided transfer module 6a.
  • the third division transfer module 6c is laminated on all the frames existing in the depth direction, the plant structure 2 is completed. After the work, the hanging metal fitting 24 is collected for reuse.
  • the total height of the split transport module 6 is low because each of the horizontal portions 10 has a configuration that directly divides the vertically adjacent hierarchical spaces 12 at the time of stacking. Therefore, the total weight can be reduced. Therefore, it is possible to provide an inexpensive divided transport module that can be easily transported anywhere.
  • At least one of the upper end or the lower end of the pillar portion 8 constitutes a free end 9 which is not joined to the horizontal portion 10, and the height position of the free end 9 is the height of the boundary of the hierarchical space 12 in a laminated state. It is separated from the position, and a part of the horizontal portion required for the conventional box-type module structure 106 can be omitted. Therefore, the number of steel frames can be reduced and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the assembly work of the split transport module at the site is minimized and safety is achieved as compared with the case of connecting by welding. It is possible to improve the sex and work speed.
  • the first split transport module 6a when the first split transport module 6a is installed on the column base 4a, it is not always necessary to rely on the spreader beam 34.
  • a self-propelled trolley such as SPMT (Self-Propelled Modular Transport) having a lift function capable of raising and lowering may be used.
  • SPMT Self-Propelled Modular Transport
  • the split transport module 6 unloaded from the container ship is loaded onto the SPMT 42.
  • the split transport module 6 loaded on the SPMT 42 is transported by land to the construction site of the plant structure 2 in the oil refining processing plant.
  • the SPMT 42 loaded with the second split transport module 6b and the SPMT 42 loaded with the third split transport module 6c are on standby in the vicinity of the construction site.
  • the installation work of the first split transport module 6a is performed as it is. That is, as shown in FIG. 13 (a), the SPMT 42 loaded with the first divided transport module 6a approaches the plant structure 2'under construction, and as shown in FIG. 13 (b), as it is. Enter the plant structure 2'under construction.
  • the first split transport module 6a is lowered by the lift function of the SPMT 42, and the column base is lowered. Install on 4a.
  • the column portion 8 is connected to the column base 4a by using the high-strength bolt 28 in the same manner as described with reference to FIG.
  • the horizontal plate 8a is used in consideration of stability when connecting the column portion 8 to the column base 4a. It is preferable to use and rigidly join (see FIG. 11).
  • the SPMT 42 is removed from the plant structure 2'under construction, and then as shown in FIG. 14 (b).
  • the brace 36 is attached to the column base 4a in an X shape.
  • the compression brace 36' may be used instead of the brace 36. (See FIG. 8 (b)).
  • the second divided transfer module 6b and the third divided transfer module 6c are installed by suspending them using the heavy machine 32 in the same manner as described with reference to FIGS. 10 to 12.
  • the split transport module 6 unloaded at the port may be once transported to the construction site by a transport means such as a truck, and then transshipped to the SPMT 42. At this time, the transshipment may be performed by the heavy machine 32.
  • the divided transfer module 6 includes three types of the first divided transfer module 6a, the second divided transfer module 6b, and the third divided transfer module 6c is taken as an example.
  • the number and types of divided transport modules 6 included in one plant structure 2 are not limited to those described above.
  • the column base may protrude below the horizontal portion 10 on the lower side of the first split transport module 6a.
  • the maximum height of the first split transport module 6a is suppressed to 3 m or more and 20 m or less, and the protrusion of the column base is suppressed to the minimum.
  • the high-strength bolt 28 is used as a member for joining the plates and the like, but for example, a friction joint joint other than the high-strength bolt 28 such as a rivet may be used.

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Abstract

[課題]何処においても容易に搬送できる安価な分割搬送用モジュール、該分割搬送用モジュールを用いたプラント用構造物、および該プラント用構造物の建設方法を提供する。 [解決手段]分割して搬送され、建設現場で積層される分割搬送用モジュールであって、鉛直方向に立設される柱部と、水平方向に架設される横架部とを備え、前記横架部は、積層時に上下に隣接する階層空間を直接区分する。

Description

分割搬送用モジュール、プラント用構造物、およびプラント用構造物の建設方法
　本発明は、たとえば、石油精製処理プラントなどのプラント用構造物を建設するために分割して搬送される分割搬送用モジュール、該分割搬送用モジュールを積層して成るプラント用構造物、および該プラント用構造物の建設方法に関する。
　従来より、Ｈ型鋼から成る水平フレームと垂直フレームを用いて箱状に形成され、プラントの建設に用いられるボックス型のモジュール構造物が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、予め組み立てられたモジュール構造物を現場に搬入し、組み立てることによりプラントの建設工期を短くすることができる。
　このようなモジュール構造物は、さまざまなプラントにおいて応用することが可能である。たとえば、石油精製処理プラントにモジュール構造物を用いる場合、図１５に示すように、モジュール構造物１０６を積層してプラント用構造物１０２を建設することが可能である。
特開２０１０－２７５７８２号公報
　ところで、石油精製処理プラントは、世界各地に建設されるため、モジュール構造物１０６を搬送する際の条件もそれぞれ異なる。たとえば、Ａ国に石油精製処理プラントを建設する場合には、モジュール構造物１０６がコンテナ船に積載されて河川上を運搬され、さらにトラック等の輸送手段に積み替えられて高速道路を運搬されて現場に搬送される。この場合、河川上を運搬するには、モジュール構造物１０６が橋梁に接触しないように高さを制限する必要がある。
　また、Ｂ国においては、港湾でコンテナ船からトラック等の輸送手段に積み替えられたモジュール構造物１０６が陸送されて石油精製処理プラントの建設現場のヤードまで陸送される。ここで、陸送経路において、鉄塔間に掛け渡された多くのケーブル下を潜る必要がある場合、ケーブルの高さに合わせてモジュール構造物１０６の高さを制限する必要がある。
　また、プラント用構造物１０２が鉄骨造である場合、図１５に示すように、各モジュール構造物１０６が一つの階層空間１１２を有するボックス型を採用すると鉄骨数量が多く必要となり、製造コストが増大するという問題があった。
　本発明の目的は、何処においても容易に搬送できる安価な分割搬送用モジュール、該分割搬送用モジュールを用いたプラント用構造物、および該プラント用構造物の建設方法を提供することである。
　本発明の分割搬送用モジュールは、
　分割して搬送され、建設現場で積層される分割搬送用モジュールであって、
　鉛直方向に立設される柱部と、
　水平方向に架設される横架部と
を備え、
　前記横架部は、積層時に上下に隣接する階層空間を直接区分することを特徴とする。
　これにより、分割搬送用モジュールの全高さが低くなり、全体重量を小さくすることができる。このため、何処においても容易に搬送できる安価な分割搬送用モジュールを提供することができる。
　また、本発明の分割搬送用モジュールは、
　前記柱部の上端または下端の少なくとも一方は、前記横架部に接合されていない自由端であり、前記自由端の高さ位置が前記階層空間の境界の高さ位置と離間していることを特徴とする。
　これにより、従来のボックス型モジュールで必要とされていた構造部材を省くことができ、鉄骨数量を削減することができるため、製造コストを抑制することができる。
　また、本発明の分割搬送用モジュールは、
　積層された際に最下層に配置される該分割搬送用モジュールは、最も下側に位置する前記横架部の下方に柱脚が突出していないことを特徴とする。
　これにより、分割搬送用モジュール自体のサイズをコンパクトにし、搬送時の重心を低くすることができる。
　また、本発明の分割搬送用モジュールは、
　搬送時において、機器が据え付けられた状態の最高高さが３ｍ以上２０ｍ以下であることを特徴とする。
　このように、分割搬送用モジュールの全高を抑制することにより、分割搬送用モジュールの重量を軽量化することができ、搬送しやすくすることができる。
　本発明のプラント用構造物は、
　上述の分割搬送用モジュールを積層して建設されたプラント用構造物であって、
　機器が据え付けられた状態の最高高さが５ｍ以上２５ｍ以下であることを特徴とする。
　すなわち、分割搬送用モジュールの全高を抑制することにより、このようにコンパクトなプラント用構造物を実現することができる。
　また、本発明のプラント用構造物は、
　前記柱部の端部には、水平プレートが形成され、
　上下の前記柱部の端部は、前記水平プレート同士を高力ボルトで繋ぎ合わせることにより上下に接合されていることを特徴とする。
　このように、高力ボルトを用いて接合することにより、現場における分割搬送用モジュールの組み立て作業を最小化し、安全性と作業速度を向上させることができる。
　また、本発明のプラント用構造物は、
　上下の前記柱部の端部の繋ぎ目は、上下のフランジ部分を跨いでスプライスプレートが配置され、前記フランジ部分とスプライスプレートを高力ボルトで繋ぎ合わせることにより接合されていることを特徴とする。
　これにより、分割搬送用モジュールの繋ぎ目において、的確にモーメントを伝達させるように接合することができる。
　本発明のプラント用構造物の建設方法は、
　上述のプラント用構造物の建設方法であって、
　前記柱部の上端に吊金具を取り付ける取付工程、
　前記吊金具を介してすべての前記柱部を同時に吊り上げながら前記分割搬送用モジュールを据え付ける据付工程
を含むことを特徴とする。
　このように、吊金具を取り付けて吊り上げる方法を採用することにより、分割搬送用モジュールを吊り上げる作業の作業速度を向上させることができる。また、すべての柱部を同時に吊り上げることにより、分割搬送用モジュールの形状が崩れるなど、バランスを崩さないようにすることができる。
　また、本発明のプラント用構造物の建設方法は、
　基礎上に柱脚を鉛直方向に立設する柱脚立設工程、
　前記柱脚間に柱脚ブレースを交差して架け渡すブレース取付工程
を含むことを特徴とする。
　これにより、最下層の分割搬送用モジュールが柱脚を備えないようにし、最下層の分割搬送用モジュールの全高を抑制することができる。また、柱脚ブレースを架け渡すことにより、水平荷重に対する耐力を向上させることができる。
　本発明によれば、何処においても容易に搬送できる安価な分割搬送用モジュール、該分割搬送用モジュールを用いたプラント用構造物、および該プラント用構造物の建設方法を提供することができる。
実施の形態に係るプラント用構造物の概要を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物を構成する各々の分割搬送用モジュールを分解した状態を示す図である。 実施の形態に係る分割搬送用モジュールを重機で吊上げる場合における吊金具に関する図である。 実施の形態に係る分割搬送用モジュールを重機で吊上げる状況を示す図である。 実施の形態に係る分割搬送用モジュールを積層する状況を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物における柱脚と柱部の接合部分を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物の建設過程において柱脚にブレースを取り付ける状況を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物におけるブレースの接合部を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物の建設過程において第１分割搬送用モジュールから吊金具を取り外した状態を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物の建設過程において第２分割搬送用モジュールを積層する状況を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物における柱部の接合部分を示す図である。 実施の形態に係るプラント用構造物の建設過程において第３分割搬送用モジュールを積層する状況を示す図である。 他の実施の形態に係るＳＰＭＴを用いたプラント用構造物の建設過程において柱脚に第１分割搬送用モジュールを積層する状況を示す図である。 他の実施の形態に係るＳＰＭＴを用いたプラント用構造物の建設過程において柱脚にブレースを取り付ける状況を示す図である。 従来のプラント用構造物を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る分割搬送用モジュールについて説明する。図１は、実施の形態に係るプラント用構造物の概要を示す図である。図１に示すように、プラント用構造物２は、柱脚部４上に複数の分割搬送用モジュール６を積層して構成されている。この分割搬送用モジュール６には、第１分割搬送用モジュール６ａ、第２分割搬送用モジュール６ｂ、第３分割搬送用モジュール６ｃの複数の種類が存在する。なお、図１にはプラント用構造物２の梁間方向の一面を構成する一つの架構しか示されていないが、実際には、図１に示される架構は図１の奥行方向に複数連続して設けられている。
　図２は、プラント用構造物２を構成する各々の分割搬送用モジュール６を分解した状態を示す図である。各々の分割搬送用モジュール６は、図２に示すように分割して搬送され、建設現場で積層されるものであり、鉛直方向に立設される柱部８、および水平方向に架設される横架部１０から構成されている。また、各柱部８上には、機器１４が据え付けられている。ここで、機器１４が据え付けられた状態の各々の分割搬送用モジュール６の最高高さは、３ｍ以上２０ｍ以下である。
　なお、各々の分割搬送用モジュール６を積層したプラント用構造物２には、図１に示すように、柱部８と横架部１０によって囲まれた空間として階層空間１２が形成され、階層空間１２によって各階層が画成される。機器１４が据え付けられた状態のプラント用構造物２の高さは、５ｍ以上２５ｍ以下である。
　ここで、各々の分割搬送用モジュール６は、図１５に示すモジュール構造物１０６のように、各々が一つの階層空間１１２を構成するボックス型を採用しておらず、図１に示すように、それぞれの横架部１０が積層時に上下に隣接する階層空間１２を直接区分している。なお、横架部１０による直接区分においては、柱脚部４によって第１分割搬送用モジュール６ａに形成される空間および第３分割搬送用モジュール６ｃ上の空間も階層空間１２として考える。
　また、柱部８の上端または下端の少なくとも一方は、横架部１０に接合されていない自由端９を構成している。具体的には、第１分割搬送用モジュール６ａにおいて、柱部８の下端は横架部１０と剛接合されているが、柱部８の上端は横架部１０の上方にはみ出しており、自由端９を構成している。また、第２分割搬送用モジュール６ｂにおいては、横架部１０が第２分割搬送用モジュール６ｂの上下方向における中央近傍に位置し、柱部８の上端と下端の双方が自由端９を構成している。さらに、第３分割搬送用モジュール６ｃにおいては、柱部８の上端が横架部１０と剛接合されているが、柱部８の下端は、横架部１０の下方にはみ出しており、自由端９を構成している。
　そして、第１分割搬送用モジュール６ａ、第２分割搬送用モジュール６ｂ、および第３分割搬送用モジュール６ｃの何れにおいても、積層した状態において、自由端９の高さ位置は階層空間１２の境界の高さ位置と離間している。具体的には、第１分割搬送用モジュール６ａ柱部８と第２分割搬送用モジュール６ｂの柱部８の接合部分は２階の階層空間１２中央近傍に位置し、第２分割搬送用モジュール６ｂ柱部８と第３分割搬送用モジュール６ｃの柱部８の接合部分は３階の階層空間１２中央近傍に位置している。
　また、実施の形態に係るプラント用構造物２において、積層された際に最下層に配置される第１分割搬送用モジュール６ａは、下側の横架部１０の下方に柱脚が突出していない。すなわち、柱脚部４が分割搬送用モジュール６に含まれていない。これは、図１５に示すプラント用構造物１０２において、最下層のモジュール構造物１０６の柱脚１１４が突出しているのと対照的である。このため、実施の形態に係るプラント用構造物２においては、後述するように柱脚部４が現場にて組み立てられる。なお、第１分割搬送用モジュール６ａは、下側の横架部１０の下方に柱脚が突出していないため、第１分割搬送用モジュール６ａ自体のサイズをコンパクトにし、搬送時の重心を低くすることができる。
　次に、実施の形態に係るプラント用構造物２の建設方法について説明する。なお、以下に説明する搬送経路については、「発明が解決しようとする課題」において説明したＢ国を例に説明する。まず、各々の分割搬送用モジュール６は、予め鉄骨加工工場において組み立てられ、機器１４が据え付けられた状態でコンテナ船に搬入される。そして、港湾にて荷下ろしされた後、図示しないトラック等の輸送手段に積荷される。
　次に、トラック等の輸送手段に積荷された第１分割搬送用モジュール６ａ、第２分割搬送用モジュール６ｂ、および第３分割搬送用モジュール６ｃは、石油精製処理プラントにおけるプラント用構造物２の建設現場に向かって陸送される。この陸送経路において、トラック等の輸送手段に積荷された分割搬送用モジュール６は、鉄塔間に掛け渡された多くのケーブル下を潜る必要があるが、各々の分割搬送用モジュール６は、機器１４が据え付けられた状態の高さが３ｍ以上２０ｍ以下となるように高さを制限して作られているため、分割搬送用モジュール６がケーブルに引っ掛かることはない。
　トラック等の輸送手段で陸送された分割搬送用モジュール６は、プラント用構造物２の建設現場の近傍に設けられたヤード１９（図４参照）に積み下ろされる。ここで、プラント用構造物２の建設現場においては、基礎２０が予め配置されており、基礎２０上には、柱脚４ａが立設されている（柱脚立設工程）。
　次に、最初に吊り上げる第１分割搬送用モジュール６ａの柱部８の上端に、図３（ａ）に示すように、吊金具２４が取り付けられる（取付工程）。ここで、柱部８はＨ型鋼で形成されており、柱部８の上端には水平プレート８ａが固定されている。なお、図３（ｂ）は、柱部８を下方から視た断面図である。また、水平プレート８ａのフランジ８ｂ間には、ウェブ８ｃを挟んでボルト孔８ｄが形成されている。同様に、吊金具２４の下方にもボルト孔２４ｄが形成された水平プレート２４ａが固定されている。
　吊金具２４を柱部８に取り付ける際には、まず、ボルト孔２４ｄ、８ｄ同士の位置を合わせて吊金具２４の水平プレート２４ａを柱部８の水平プレート８ａ上に載置する。次に、図３（ａ）に示すように、水平プレート２４ａ、８ａ同士を高力ボルト２８で繋ぎ合わせる。さらに、吊金具２４のフランジ２４ｂと柱部８のフランジ８ｂを跨ぐようにしてスプライスプレート３０を配置する。ここで、吊金具２４のフランジ２４ｂと柱部８のフランジ８ｂ、およびスプライスプレート３０には、それぞれボルト孔が形成されており、スプライスプレート３０は、各々のフランジ２４ｂ、８ｂとボルト孔の位置を合わせて配置される。次に、各々のフランジ２４ｂ、８ｂとスプライスプレート３０が高力ボルト２８で繋ぎ合わせられる。かかる作業が第１分割搬送用モジュール６ａのすべての柱部８の上端で繰り返される。
　次に、図４に示すように、プラント用構造物２の建設現場に重機３２が手配される。重機３２のアーム３２ａの先端には、ワイヤ３２ｂが掛けられ、ワイヤ３２ｂの下部にはスプレッダビーム３４が吊り下げられている。このスプレッダビーム３４には、ビーム本体３４ａを吊り下げる吊ワイヤ３４ｂ、ビーム本体３４ａの両端部に吊り下げられるホルダワイヤ３４ｃが取り付けられている。
　次に、ヤード１９に集積されている第１分割搬送用モジュール６ａに取り付けられた各々の吊金具２４の穴部２４ｋにホルダワイヤ３４ｃの下端に設けられた図示しないフックが掛けられ、すべての吊金具２４が同時に吊り上げられる。第１分割搬送用モジュール６ａは、柱部８の上端に自由端９が構成された不安定な構造を備えているが、このように、すべての吊金具２４を同時に吊り上げることにより、第１分割搬送用モジュール６ａの形状が崩れるなど、バランスを崩さないようにすることができる。なお、第１分割搬送用モジュール６ａを吊り上げる際には、スプレッダビーム３４を用いるため、各々の吊ワイヤ３４ｂによって吊金具２４を垂直方向に持ち上げることができ、第１分割搬送用モジュール６ａの中央方向の力が柱部８に働き、柱部８が傾斜することを防止できる。
　次に、すべての吊金具２４を同時に吊り上げられた状態で第１分割搬送用モジュール６ａを柱脚４ａ上に据え付ける（据付工程）。かかる工程においては、第１分割搬送用モジュール６ａを吊り下げた状態でアーム３２ａを柱脚４ａ上に移動し、図５に示すように、第１分割搬送用モジュール６ａに含まれるすべての柱部８の下端を柱脚４ａの位置に合わせる。ここで、上述したのと同様に、柱脚４ａの上端にもボルト孔４ｅが形成された水平プレート４ｆが固定され（図６参照）、柱部８の上端にもボルト孔８ｅが形成された水平プレート８ａが固定されている。このため、柱脚４ａに第１分割搬送用モジュール６ａを取り付ける際には、まず、図６に示すように、ボルト孔４ｅ、８ｅの位置を合わせて柱部８の水平プレート８ａを柱脚４ａの水平プレート４ｆ上に載置した後、水平プレート４ｆ、８ｆ同士を高力ボルト２８で繋ぎ合わせる。なお、後述するブレース３６や圧縮ブレース３６´を柱脚４ａに取り付けることができない場合には、柱脚４ａと柱部８の繋ぎ目を跨いでスプライスプレート３０を配置し、高力ボルト２８で緊結して剛接合を形成してもよい（図１１参照）。
　次に、図７に示すように、柱脚４ａ間にＸ字状に交差させてブレース３６を架け渡し（ブレース取付工程）、柱脚部４を構成する。ここで、ブレース３６の上端は、図８（ａ）に示すように、スプライスプレート３０を介して横架部１０のフランジ１０ｂに高力ボルト２８で繋ぎ合わせる。なお、ブレース３６は、必ずしもＸ字状ではなく、図８（ｂ）に示すように、圧縮ブレース３６´を用いてもよい。この場合、柱脚４ａ側においては、柱脚４ａのフランジとスプライスプレート３０の間にさらにフィラープレート３８を配置する。このようにフィラープレート３８を配置することにより、位置を調整し、製作誤差を吸収することができる。
　次に、第１分割搬送用モジュール６ａの柱部８に取り付けられている吊金具２４から高力ボルト２８を取り外し、図９に示すように、柱部８から吊金具２４を引き離す。ここで、吊金具２４はホルダワイヤ３４ｃに吊り下げられたままスプレッダビーム３４と共に移動する。
　次に、重機３２を操作して再度スプレッダビーム３４をヤード１９に移動させ、ホルダワイヤ３４ｃに吊り下げられている吊金具２４を、ヤード１９に集積されている第２分割搬送用モジュール６ｂに取り付ける。吊金具２４の取り付けは、図４を用いて説明した、第１分割搬送用モジュール６ａの場合と同様の要領で行う。
　次に、図１０に示すように、第２分割搬送用モジュール６ｂを吊り下げた状態でアーム３２ａを第１分割搬送用モジュール６ａ上に移動し、図１１に示すように、第２分割搬送用モジュール６ｂに含まれるすべての柱部８の下端を第１分割搬送用モジュール６ａの柱部８の上端の位置に合わせる。第１分割搬送用モジュール６ａに第２分割搬送用モジュール６ｂを取り付ける際には、まず、互いのボルト孔８ｅの位置を合わせて上下の柱部８の水平プレート８ａに重ねた後、水平プレート８ａ同士を高力ボルト２８で繋ぎ合わせる。
　さらに、上下の柱部８のフランジ８ｂを跨ぐようにしてスプライスプレート３０を配置し、上下のフランジ８ｂとスプライスプレート３０が高力ボルト２８で繋ぎ合わせられる。なお、上下の柱部８のフランジ８ｂおよびスプライスプレート３０には、それぞれボルト孔が形成されており、スプライスプレート３０は、ボルト孔の位置を合わせて各々のフランジ８ｂに当接される。
　このように、スプライスプレート３０を用いることにより、柱部８の繋ぎ目において、的確にモーメントを伝達させるように接合することができる。なお、水平プレート８ａ同士を高力ボルト２８で繋ぎ合わせ、さらに、上下の柱部８のフランジ８ｂを跨ぐようにしてスプライスプレート３０を配置することにより、第１分割搬送用モジュール６ａの柱部８上に第２分割搬送用モジュール６ｂの柱部８が剛接合される。
　第２分割搬送用モジュール６ｂを積層した後は、図１２に示すように、さらに第２分割搬送用モジュール６ｂに第３分割搬送用モジュール６ｃを積層する。吊金具２４の取り付けや上下の柱部８の接合については、第１分割搬送用モジュール６ａに第２分割搬送用モジュール６ｂを取り付ける場合と同様の要領で行う。ここで、奥行方向に存在するすべての架構について第３分割搬送用モジュール６ｃを積層されていれば、プラント用構造物２が完成する。作業後、吊金具２４は、再度利用するために回収される。
　この実施の形態に係る分割搬送用モジュール６によれば、それぞれの横架部１０が積層時に上下に隣接する階層空間１２を直接区分する構成を有するため、分割搬送用モジュール６の全高さが低くなり、全体重量を小さくすることができる。よって、何処においても容易に搬送できる安価な分割搬送用モジュールを提供することができる。
　また、柱部８の上端または下端の少なくとも一方が横架部１０に接合されていない自由端９を構成し、積層した状態において、自由端９の高さ位置が階層空間１２の境界の高さ位置と離間しており、従来のボックス型のモジュール構造物１０６で必要とされていた横架部を一部省略することができる。このため、鉄骨数量を削減することができ、製造コストを抑制することができる。
　また、吊金具２４、柱部８、柱脚４ａは、高力ボルト２８を用いて接合するため、溶接で接続する場合と比較して、現場における分割搬送用モジュールの組み立て作業を最小化し、安全性と作業速度を向上させることができる。
　なお、上述の実施の形態において、第１分割搬送用モジュール６ａを柱脚４ａ上に据え付ける際には、必ずしもスプレッダビーム３４によらなくてもよい。たとえば、図１３に示すように、昇降可能なリフト機能を備えたＳＰＭＴ（Self-Propelled Modular Transport）などの自走式台車を用いてもよい。この場合、たとえば、Ｂ国でプラント用構造物２を建設する際には、コンテナ船から荷下ろしされた分割搬送用モジュール６がＳＰＭＴ４２に積荷される。
　次に、ＳＰＭＴ４２に積荷された分割搬送用モジュール６は、石油精製処理プラントにおけるプラント用構造物２の建設現場に向かって陸送される。ここで、第２分割搬送用モジュール６ｂが積載されたＳＰＭＴ４２と第３分割搬送用モジュール６ｃが積載されたＳＰＭＴ４２は建設現場の近傍で待機している。
　一方、第１分割搬送用モジュール６ａについては、そのまま据え付け作業が行われる。すなわち、図１３（ａ）に示すように、第１分割搬送用モジュール６ａを積載したＳＰＭＴ４２が建設中のプラント用構造物２´に近づき、図１３（ｂ）に示すように、そのままの状態で建設中のプラント用構造物２´内に進入する。
　次に、柱部８と柱脚４ａとの水平面内における位置合わせを行った後、図１３（ｃ）に示すように、ＳＰＭＴ４２のリフト機能により第１分割搬送用モジュール６ａを降下させ、柱脚４ａ上に据え付ける。なお、柱部８の柱脚４ａへの接続は、図６を用いて説明したのと同じ要領で、高力ボルト２８を用いて行う。ただし、第１分割搬送用モジュール６ａは、未だブレース３６の取り付けられていない柱脚４ａに据え付けられるため、柱部８を柱脚４ａに接続する際には安定性を考慮し、水平プレート８ａを用いて剛接合（図１１参照）するのが好ましい。
　第１分割搬送用モジュール６ａの据え付け作業が完了すると、図１４（ａ）に示すように、建設中のプラント用構造物２´内からＳＰＭＴ４２を退去させた後、図１４（ｂ）に示すように、柱脚４ａ間にＸ字状にブレース３６を取り付ける。もちろん、ブレース３６に代えて圧縮ブレース３６´を用いてもよい。（図８（ｂ）参照）。次に、第２分割搬送用モジュール６ｂと第３分割搬送用モジュール６ｃについては、図１０～１２を参照して説明したのと同様に、重機３２を用いて吊り下げることにより据え付けを行う。
　なお、ＳＰＭＴ４２を用いる場合、必ずしも上述した手順による必要はない。たとえば、港湾にて荷下ろしされた分割搬送用モジュール６を一旦トラック等の輸送手段で建設現場まで搬送した後、ＳＰＭＴ４２に積み替えてもよい。この際、積み替えは、重機３２で行ってもよい。
　また、上述の実施の形態においては、分割搬送用モジュール６に、第１分割搬送用モジュール６ａ、第２分割搬送用モジュール６ｂ、第３分割搬送用モジュール６ｃの３種類が含まれる場合を例に説明したが、一つのプラント用構造物２に含まれる分割搬送用モジュール６の個数や種類数については上述のものに限定されない。たとえば、第４分割搬送用モジュールが存在してもよい。
　また、上述の実施の形態においては、第１分割搬送用モジュール６ａの下側の横架部１０の下方に柱脚が突出していても構わない。ただし、この場合は、第１分割搬送用モジュール６ａの最高高さが３ｍ以上２０ｍ以下に抑制され、柱脚の突出が最小限に抑えられている必要がある。
　また、上述の実施の形態においては、プレート等を接合する部材として高力ボルト２８を用いているが、たとえば、リベットなどの高力ボルト２８以外の摩擦接合接手を用いても構わない。
２      プラント用構造物
２´    建設中のプラント用構造物
４      柱脚部
４ａ    柱脚
４ｅ    ボルト孔
４ｆ    水平プレート
６      分割搬送用モジュール
６ａ    第１分割搬送用モジュール
６ｂ    第２分割搬送用モジュール
６ｃ    第３分割搬送用モジュール
８      柱部
８ａ    水平プレート
８ｂ    フランジ
８ｃ    ウェブ
８ｄ    ボルト孔
８ｅ    ボルト孔
９      自由端
１０    横架部
１０ｂ  フランジ
１２    階層空間
１４    機器
１９    ヤード
２０    基礎
２４    吊金具
２４ａ  水平プレート
２４ｂ  フランジ
２４ｄ  ボルト孔
２４ｋ  穴部
２８    高力ボルト
３０    スプライスプレート
３２    重機
３２ａ  アーム
３２ｂ  ワイヤ
３４    スプレッダビーム
３４ａ  ビーム本体
３４ｂ  吊ワイヤ
３４ｃ  ホルダワイヤ
３６    ブレース
３６´  圧縮ブレース
３８    フィラープレート
４２    ＳＰＭＴ
１０２  プラント用構造物
１０６  モジュール構造物
１１２  階層空間
１１４  柱脚

Claims (9)

  1. 　分割して搬送され、建設現場で積層される分割搬送用モジュールであって、
    　鉛直方向に立設される柱部と、
    　水平方向に架設される横架部と
    を備え、
    　前記横架部は、積層時に上下に隣接する階層空間を直接区分することを特徴とする分割搬送用モジュール。
  2. 　前記柱部の上端または下端の少なくとも一方は、前記横架部に接合されていない自由端であり、前記自由端の高さ位置が前記階層空間の境界の高さ位置と離間していることを特徴とする請求項１記載の分割搬送用モジュール。
  3. 　積層された際に最下層に配置される該分割搬送用モジュールは、最も下側に位置する前記横架部の下方に柱脚が突出していないことを特徴とする請求項１または２記載の分割搬送用モジュール。
  4. 　搬送時において、機器が据え付けられた状態の高さが３ｍ以上２０ｍ以下であることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の分割搬送用モジュール。
  5. 　請求項１～４の何れか一項に記載の分割搬送用モジュールを積層して建設されたプラント用構造物であって、
    　機器が据え付けられた状態の高さが５ｍ以上２５ｍ以下であることを特徴とするプラント用構造物。
  6. 　前記柱部の端部には、水平プレートが形成され、
    　上下の前記柱部の端部は、前記水平プレート同士を高力ボルトで繋ぎ合わせることにより上下に接合されていることを特徴とする請求項５記載のプラント用構造物。
  7. 　上下の前記柱部の端部の繋ぎ目は、上下のフランジ部分を跨いでスプライスプレートが配置され、前記フランジ部分とスプライスプレートを高力ボルトで繋ぎ合わせることにより接合されていることを特徴とする請求項６記載のプラント用構造物。
  8. 　請求項６または７記載のプラント用構造物の建設方法であって、
    　前記柱部の上端に吊金具を取り付ける取付工程、
    　前記吊金具を介してすべての前記柱部を同時に吊り上げながら前記分割搬送用モジュールを据え付ける据付工程
    を含むことを特徴とするプラント用構造物の建設方法。
  9. 　基礎上に柱脚を鉛直方向に立設する柱脚立設工程、
    　前記柱脚間に柱脚ブレースを交差して架け渡すブレース取付工程
    を含むことを特徴とする請求項８記載のプラント用構造物の建設方法。
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