説明

コールバンカーとその竪起し方法

【課題】現地据付工事において工期の短縮と作業の安全性確保が図れるコールバンカーとその竪起し方法を提供すること。
【解決手段】石炭焚きボイラ設備に用いられる円筒部1と円筒形状部分と円錐形状部分からなるホッパ部2とを接続した形状を有するコールバンカーにおいて、ホッパ部2の円筒形状部分の外壁面の円周方向の上下二段にリングサポート3、4と上、下リングサポート3、4を結合する補強サポート8を設け、コールバンカーの吊り上げ時と吊り下げ時の支点となる一対のトラニオン5をホッパ部2の対向する外壁面に補強サポート8との結合部の近傍のリングサポート3及び/又は4に設ける。トラニオン5と円錐形のホッパ部2の頂点部とにそれぞれ吊りワイヤ6を取り付け、次いで各吊りワイヤ6をそれぞれクレーンを使用してバンカーを竪起しをして、コールバンカーの鉛直方向への竪起しを完了させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、石炭焚きボイラ設備に用いられるコールバンカーに係わり、特に現地据付工事において、工期の短縮、作業の安全性確保に適したコールバンカーとその竪起し方法に関する。
【背景技術】
【0002】
石炭焚きボイラ設備の石炭を一次的に貯留するためのコールバンカーの据付工事においてコールバンカーを輸送時の形状から天地を竪起しにより逆転させる作業がある。
【0003】
これは、コールバンカーの形状が円錐形のバンカーホッパを有する構造であるため、コールバンカーの輸送上又は据付現地で組み立てる場合にホッパ部が上側になる状態で現地に納入され組み立てられるためである。
【0004】
この対策として、複数のコールバンカ本体を並べて支持する鉄骨性の枠体を構築し、その枠体の一カ所でコールバンカ本体を組み立てて、これに枠体に沿って取付位置までスライドさせて、複数のコールバンカを据え付ける方法が下記特許文献1に記載されている。このコールバンカを据え付ける方法では本体外側に補強部材を取り付けて変形防止を図っている。
【特許文献1】特開平5−179809号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記竪起し作業によるコールバンカーの設置方法を用いると、コールバンカーを宙づりにするため、バンカー本体の吊り点に局部モーメントが掛り、コールバンカーに歪みや変形が発生する可能性がある。すなわち、円錐形のホッパ部側を上側にした状態からコールバンカーを上下反転させてコールバンカーの円筒部外壁の対向位置に設けた一対の吊りピース(トラニオン)を支点にして反転させて円錐形のホッパ部側を下側にした正常な状態にする際に、バンカー壁面の互いに離れた箇所にある吊りピース(トラニオン)を用いて吊る必要があり、吊り点近傍のバンカー壁面に過大な局部曲げモーメントが発生して局部変形を起こす可能性がある。そのためコールバンカーには当該吊り点の歪対策の補強が必要になる。
【0006】
そこで、従来は対向する円筒部壁面に一対設けられるトラニオンを直結するように仮設の補強梁を円筒部のバンカー内部に掛け渡すことで補強を行っていた。しかしこのような補強梁は仮設部材であるため、コールバンカーの据付後には撤去しなければならない。また、コールバンカー内部での作業は閉所内での作業であるために狭隘で、しかも高所での作業となるため安全対策が必要であり、工数がかかり、工期が長くなるという問題があった。
【0007】
また、上記特許文献1のコールバンカー据付方法は仮設の枠体を別途設置する必要があり、この場合もコールバンカー据付後は枠体を撤去しなければならないため設備コストが高くつく欠点ががあった。
【0008】
本発明の課題は、現地据付工事において工期の短縮と作業の安全性確保が図れるコールバンカーとその竪起し方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項1記載の発明は、石炭焚きボイラ設備に用いられる円筒形状部分と円錐形状部分からなるホッパ部を有するコールバンカーであって、前記ホッパ部の円筒形状部分の外壁面の円周方向の上下二段にそれぞれ上部リングサポートと下部リングサポートと前記上部リングサポートと前記下部リングサポートとの間を橋渡して、前記リングサポートに直交する方向に設けられる補強サポートを設け、吊り上げ時と吊り下げ時の支点となる複数のトラニオンを補強サポートとの結合部の近傍の前記上部リングサポートまたは前記下部リングサポートのいずれかに設けたコールバンカーである。
【0010】
請求項2記載の発明は、トラニオンとホッパ部の円錐形状部分の頂点部にそれぞれ吊りワイヤの取付部を設けた請求項1記載のコールバンカーである。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のコールバンカーのトラニオンとホッパ部の円錐形状部分の頂点部にそれぞれ吊りワイヤを取り付け、次いで各吊りワイヤをそれぞれクレーンを使用してバンカーを地切し、トラニオンに取り付けた吊りワイヤーをクレーンで上げ、ホッパ部の円錐形状部分の頂点部に取り付けた吊りワイヤーを下げ、次いで更に竪起しを続けて、コールバンカーの鉛直方向への竪起しを完了させ、その後、コールバンカーの前記頂点部に取り付けた吊りワイヤーを外して、バンカーを所定箇所に設置することからなるコールバンカーの竪起し方法である。
【発明の効果】
【0012】
請求項1〜3記載の発明によれば、石炭焚きボイラ設備に用いられる円錐形のホッパ部を有するコールバンカーの外壁面に設けた上部と下部のリングサポートとこれら両方のリングサポートの間に設けた補強サポートと上部又は下部のリングサポートに設けたトラニオンをバンカー本体と一体構造として、トラニオンを利用して地面に対して吊り上げ、吊り下ろしすることで容易にコールバンカーを所定箇所に竪起して設置することができ、コールバンカー内部作業がなくなるなどの工数低減効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明の発明の実施例を図面と共に説明する。
コールバンカー本体のサイズは、ボイラの容量にも依存するが、概ね8〜10時間程度の燃焼に利用する量の石炭を貯蔵できる寸法とすることが多い。この程度の容量を有するコールバンカー本体は、図1(a)に示す円筒部1と円筒形状部分と円錐形状部分からなるホッパ部2とからなり、例えば2つのブロックに分解し、図1(b)に示すように円筒部1はそのまま地面に設置し、円錐形状のホッパ部2を上下反転した状態で地面に設置する。
【0014】
ホッパ部2は図1(b)に示す状態から吊り上げた後、上下反転させるが、前記図1(b)に示す円筒部1は上下反転しないで、そのまま上下反転後のホッパ部2の上に据え付けて溶接接続する。
【0015】
また、2つに分解した円筒部1とホッパ部2の各ブロックの重さは、据付現場で使用する重機の性能等に左右されるが、それぞれ10〜100t程度の質量とされることが多い。また、各ブロックの壁面の厚さは6〜20mm程度であり、コールバンカー本体の寸法、質量の大きさに比べ、据付工事におけるコールバンカー本体の吊下げ、上下反転等の作業に対するバンカー壁面の強度は、必ずしも十分ではないため、補強が必要となる。
【0016】
コールバンカー本体の壁面の補強部材として、本実施例では図1(a)の円A内の拡大図である図2に示すようにコールバンカー本体のホッパ部2の円筒形状部分の壁面の外周に間隔を隔てて上下一対のリングサポート3、4を設ける。環状のリングサポート3、4は剛性の高いH形鋼、C形鋼などから作製されるが、該リングサポート3及び/又は4の外周の対角線位置には吊りワイヤの端部を取り付ける一対のトラニオン5、5を設けている(図示例はリングサポート3にトラニオン5,5を設けた場合である。)。
【0017】
図3(a)にはリングサポート3に設けたトラニオン5とその周辺部分をホッパ部2の壁面の縦断面に対向する方向から見た構造図(図3(b)のA−A線断面矢視図)を示し、図3(b)は図3(a)のB−B線断面矢視図であり、トラニオン5とその周辺部分の構造図を示す。トラニオン5はワイヤ6で吊下げ状態でバンカーのホッパ部2を回転させるための支点となるが、トラニオン5上で吊りワイヤ6を滑らせながら、ホッパ部2を回転させるために、吊りワイヤ6が外れ難いようにトラニオン5の先端部には外れ防止部5aが設けられている。
【0018】
すなわち、トラニオン5の縦断面形状は円形とし、吊った状態でコールバンカーを回転(竪起し)を可能とするもので、吊りワイヤ6をトラニオン5の表面上で滑らせながら回転させる。
【0019】
なお、ホッパ部2の円筒形状部分の外壁面には上部リングサポート3と下部リングサポート4の間を接続してトラニオン5の局部モーメントを小さくするための補強サポート8がトラニオン5の近傍に一個以上設けられている。補強サポート8は上下のリングサポート3,4に直交する方向に、その長手方向が配置され、上下のリングサポート3、4を繋ぐために設けられ、必要な強度を備えたH鋼、C鋼などの鋼材からなり、一対のリングサポート3、4同士を溶接で繋ぐ事が出来ればよい。この補強サポート8をホッパ部2の外壁面に接するように配置しても問題は無いが、溶接箇所が増加しないようにするためには、必ずしもホッパ部2の壁面に溶接する必要はなく、ホッパ部2の壁面から浮いた状態でも差し支えない。
【0020】
また、トラニオン5とリングサポート3及び/又は4の接続によりリングサポート3及び/又は4自体の局部モーメントに対する補強材としてトラニオン5の近傍にはトラニオン部リングサポート補強リブ9を取り付ける。
【0021】
図3(a)に示す例ではリングサポート3を構成するH型鋼の上下方向の高さ幅よりさらに長くコールバンカー本体壁面に達するトラニオン部リングサポート補強リブ9を取り付けているが、これはリングサポート3の幅がトラニオン5の径(上下方向の高さ)より小さいためであり、もし、リングサポート3を構成するH型鋼の径と同等の長さのトラニオン部リングサポート補強リブ9’を用いる場合には図3(a)に代えて図3(c)に示す構成となる。なお、このトラニオン部リングサポート補強リブ9’には厚さは10mm程度の鉄板を用いる。図3(d)は吊りワイヤ6をトラニオン5に取り付けた状態を示すトラニオン5とその近傍の外観図である。
【0022】
上記構成からなるバンカーホッパ部2の吊り上げ時には図4(a)に示すようにクレーン吊りワイヤ11と吊り天秤12を用いてトラニオン5に設けた吊りワイヤ6で吊り上げる場合にはバンカーホッパ部2の全重量Wは一対のトラニオン5、5でそれぞれ半分のW/2が分担される。さらにトラニオン設置部分のホッパ部2の壁面で図4(a)の円Aの部分を図4(b)に示すようにモーメントMが発生する。
M=(W/2)×L
但し、Lはトラニオン5に設けた吊りワイヤ6の部分からホッパ部2の壁面までの長さである。
【0023】
また、図4(b)の円Bの部分を図4(c)に示すように、このとき、発生するモーメントMによりバンカーホッパ部2の壁面に作用する力Faは次の通りである。
Fa=M/La
但し、LaはモーメントMが作用するバンカーホッパ部2の壁面の高さ(=本実施例の場合はトラニオン部リングサポート補強リブ9の長さ)である。
【0024】
前記長さLaが小さく、過大な力Faがバンカーホッパ部2の壁面に作用して該壁面に局部変形が生じる。これを防止するために、従来は図7に示すように一対のトラニオン設置部のバンカーホッパ部2の内壁面同士を連結する剛性の大きい連結梁14を設けていたが、この方法では、連結梁14が仮設となるので、コールバンカーを所定の場所に設置した後には撤去する必要がある。
【0025】
そこで、図5に示すように上部のリングサポート3と下部のリングサポート4との間のホッパ部2の外壁面に剛体からなる補強サポート8を設けることで、バンカーホッパ部2の壁面に作用する力Fbは
Fb=M/Lbとなる。但し、長さLbは上下リングサポート3,4の上下方向の各中点を結ぶ線の長さである。
【0026】
ここで
Lb>>La
と十分に大きいため、
Fb<<Fa
と力Fbを力Faより十分小さくすることができ、バンカーホッパ部2の壁面の局部変形の発生を抑えることができる。
こうしてバンカーホッパ部2の壁面の局部変形がない状態でコールバンカーを吊り上げることができる。
【0027】
上記構成からなるバンカーのホッパ部2は図6に示す作業ステップで竪起しが行われる。
ステップ1ではバンカーホッパ部2の竪起しのために、トラニオン5とホッパ部2の円錐形の頂部の両方に吊りワイヤー6をそれぞれ取り付ける。次いでステップ2では、重機2台を使用してバンカーホッパ部2を地切し、ステップ3、4ではトラニオン5に取り付けた方の吊りワイヤ6をクレーンで上げ、ホッパ部2の円錐形の頂部に取り付けた吊りワイヤ6を下げる。ステップ5で更にバンカーホッパ部2を竪起すために地面に一番近いホッパ部2の円錐形の頂部に取り付けた吊りワイヤ6を一箇所外す。次いでステップ6で更に竪起しを続けて、バンカーホッパ部2を垂直に竪起す。その後、ホッパ部2の頂部に取り付けた吊りワイヤ6を外して、ステップ7でバンカーホッパ部2の竪起しを完了して、コールバンカーを所定箇所に設置する。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明によれば内部補強用の補強材の取り付けと撤去が不要で、比較的簡便に設置可能なコールバンカーが得られるので石炭焚きボイラの設備コスト低減に資する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施例のコールバンカーの側面図(図1(a))とバンカーを円筒部とホッパ部に分解して設置した場合を示す図(図1(b))である。
【図2】図1(a)の円A内の拡大図である。
【図3】図3(a)は本発明の一実施例のコールバンカーのホッパ部壁面の縦断面に対向する方向から見たトラニオン周辺部分の構造図(図3(b)のA−A線断面矢視図)、図3(b)は図3(a)のB−B線断面矢視図、図3(c)は別実施例のトラニオン周辺部分の構造図、図3(d)は吊りワイヤをトラニオンに取り付けた状態を示すトラニオンとその近傍の外観図である。
【図4】本発明の一実施例のコールバンカーのホッパ部をワイヤで吊り上げた時に壁面に作用する力を説明する図である。
【図5】ホッパ部の外壁面に補強サポートを取り付けた場合のワイヤ吊り上げ時に壁面に作用する力を説明する図である。
【図6】本発明の一実施例のコールバンカーの竪起し作業ステップの説明図である。
【図7】従来技術のコールバンカーの側断面図である。
【符号の説明】
【0030】
1 円筒部 2 ホッパ部
3,4 リングサポート 5 トラニオン
5a 外れ防止部 6 ワイヤ
8 補強サポート 9,9’ リングサポート補強リブ
11 クレーン吊りワイヤ 12 吊り天秤
14 連結梁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
石炭焚きボイラ設備に用いられる円筒形状部分と円錐形状部分からなるホッパ部
を有するコールバンカーであって、
前記ホッパ部の円筒形状部分の外壁面の円周方向の上下二段にそれぞれ上部リングサポートと下部リングサポートと前記上部リングサポートと前記下部リングサポートとの間を橋渡して、前記リングサポートに直交する方向に設けられる補強サポートを設け、
吊り上げ時と吊り下げ時の支点となる複数のトラニオンを補強サポートとの結合部の近傍の前記上部リングサポートまたは前記下部リングサポートのいずれかに設けたことを特徴とするコールバンカー。
【請求項2】
トラニオンとホッパ部の円錐形状部分の頂点部にそれぞれ吊りワイヤの取付部を設けたことを特徴とする請求項1記載のコールバンカー。
【請求項3】
請求項2記載のコールバンカーのトラニオンとホッパ部の円錐形状部分の頂点部にそれぞれ吊りワイヤを取り付け、次いで各吊りワイヤをそれぞれクレーンを使用してバンカーを地切し、トラニオンに取り付けた吊りワイヤーをクレーンで上げ、ホッパ部の円錐形状部分の頂点部に取り付けた吊りワイヤーを下げ、次いで更に竪起しを続けて、コールバンカーの鉛直方向への竪起しを完了させ、その後、コールバンカーの前記頂点部に取り付けた吊りワイヤーを外して、バンカーを所定箇所に設置することからなるコールバンカーの竪起し方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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