モジュール構造物、モジュール工法
【課題】設備機器部品を小部屋内の設計箇所において仮支持するとともに、床面との干渉を最小限に抑制し、床面の塗装等、床面に関する作業を効率的に行うことが可能なモジュール構造物及びモジュール工法を提供する。
【解決手段】プラントを構成する小部屋１０４に配置する設備機器部品１４を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品１４の前記小部屋１０４内の設計上の配置位置に対応して長さが調整されたワイヤーロープ１６と、前記小部屋１０４に配置されるとともに前記ワイヤーロープ１６が取り付けられることにより前記設備機器部品１４を吊り下げるビーム１２と、を備え、前記設備機器部品１４を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とする。
【解決手段】プラントを構成する小部屋１０４に配置する設備機器部品１４を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品１４の前記小部屋１０４内の設計上の配置位置に対応して長さが調整されたワイヤーロープ１６と、前記小部屋１０４に配置されるとともに前記ワイヤーロープ１６が取り付けられることにより前記設備機器部品１４を吊り下げるビーム１２と、を備え、前記設備機器部品１４を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール構造物及び前記モジュール構造物を用いたモジュール工法に関わり、特に原子力発電などのプラント建設に好適なモジュール構造物及びモジュール工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントなどのプラントは、鉄筋コンクリート構造の建屋であり、設備機器毎など複数の小部屋に区分けされている。従来のプラントの建設工法は、大別すると、プラント建屋を設備機器の取り付け毎など任意に区分けした小部屋を複数形成する工程と、形成した各小部屋内に据え付ける配管・設備機器の取り付け工程がある。
【０００３】
図１２、図１３、図１４に従来技術のプラントの建設工程の説明図を示し、図１２（ａ）は側壁打設工程、図１２（ｂ）は設備機器搬入工程、図１２（ｃ）は設備機器部品搬入工程、図１３（ａ）は足場建設工程、図１３（ｂ）は天井打設工程、図１３（ｃ）は吊り具取り付け工程、図１４（ａ）は足場撤去工程、図１４（ｂ）は塗装工程である。
【０００４】
図１２（ａ）に示すようにプラント建屋を区分けした小部屋１０４は、コンクリートによる床面１０６の打設が完了した後、側壁１０８を形成するための作業用足場１３０を組み立てる。そしてコンクリートによる側壁１０８の打設が完了した後、作業用足場１３０を撤去する。次に図１２（ｂ）に示すように天井面から大型クレーンを用いて小部屋１０４内に設置する設備機器１１０を搬入し、図１２（ｃ）に示すように、配管等の設備機器部品１４を搬入する。
【０００５】
そして、図１３（ａ）に示すように、天井作業用の足場１３２を設置するとともに、設備機器部品１４を足場１３２に配置する。次に図１３（ｂ）に示すように小部屋１０４の天井面にコンクリートを枠型に打設して天井１３４を形成する。そして、図１３（ｃ）に示すように天井１３４に吊り具１３６を取り付ける。
【０００６】
次に図１４（ａ）に示すように、設備機器部品１４を吊り具１３６により吊り下げるとともに、吊足場１３８を吊り具１３６に吊り下げる。また既に取り付けた足場１３２（または吊足場１３８）を用いて、小部屋１０４の側壁１０８の塗装を行なったのち、足場１３２を撤去する。
【０００７】
そして図１４（ｂ）に示すように床面１０６や腰壁（側壁１０８）の塗装を行なう。このように小部屋１０４においては、設備機器部品１４を設備機器１１０に本設する前に小部屋１０４の床面１０６や側壁１０８に塗装を施している。
このような従来の建設工法では次のような課題があった。
【０００８】
（１）小部屋１０４の側壁１０８を施工した際のコンクリート壁打設用の作業用足場１３０が屋内に残っているため、天井面の開口スペースが小さくなる。従ってコンクリート壁打設用の作業用足場１３０と大型クレーンで吊り下げられた設備機器部品１４が互いに干渉してしまい小部屋１０４内に搬入する物量が制約されてしまう。また１回の搬入量が制限されるため、大型クレーンを用いた搬入を複数行わなければならない場合がある。
【０００９】
（２）側壁１０８の近辺に設備機器１１０を取り付ける際に、予め設置したコンクリート壁打設用の作業用足場１３０を移動させてから取り付け作業を行わなければならず、作業用足場１３０を移動する作業が多発する。このような足場の移動は解体及び組み立てを行うことがあり、建築工程が一端中断してしまう。
【００１０】
（３）大型クレーンによる搬入は、設備機器部品１４を一時的に床面１０６に仮置きしている。このため設備機器１１０の施工が進むに従って仮置きする場所が確保できなくなり前述同様に建築工程が一端中断してしまう。
このように従来の建設工法ではコンクリートの打設期間と設備機器１１０の搬入期間が重なり、建設工程に大きく影響していた。
【００１１】
一方、建設工期を短縮化するために予め設備機器部品を取り付けたモジュール構造物を適用した建設工法がある。このようなプラント設備の建設工法として特許文献１、２が開示されている。
【００１２】
特許文献１に開示された配管モジュール工法は、予め外部の工場で機器、配管等を構造体に組み付けてユニット化しておき、機器室の床を施工した後、ユニットを搬送して、据え付けし、配管、空調ダクト等を連結させて、工事の簡素化、迅速化を図っている。
【００１３】
特許文献２に開示された配管モジュール工法は、天板に吊下手段を介して構成部品を吊るし、構成部品の吊下状態を保ちながら、走行用レールを移動し、クレーンで引き上げて設置場所に移送している。
【００１４】
しかしながら特許文献１に開示の配管モジュール工法は、工場で本設の操作架台に各種の機器類、配管類を設計箇所に組み付けて本設し、現場に搬入して、配管モジュールごと溶接等により固定している。このため、小部屋において本設の操作架台が計画されていない現場には、配管を正規の位置に設定することができず、モジュール工法が適用することができないエリアが多々あった。また工場からの搬送できるモジュールの大きさ、重量に制約があること、及び搬送コストの上昇等の問題があった。
【００１５】
特許文献２に開示の配管モジュール工法は、吊下手段で構成部品を吊り下げることにより、構成部品の転倒防止用の部材や仮設補強材を設ける必要がなく、形成又は分解の手間を省略化させることができる。しかし吊下手段は、上下に重なる構成部品を吊り下げることができないため、適用が限定されてしまうという問題がある。また構成部品の重なりが多い場合には、位置合わせの精度が得られない問題があった。
【００１６】
図１５に特許文献３のモジュール構造物の説明図を示す。特許文献１、特許文献２の問題点を解決するため、特許文献３においては、小部屋に配置する設備機器部品１４を設計箇所に仮支持し、前記設備機器部品１４の取り付け及び前記小部屋を形成するための足場を構成するサポート部材２０２と、前記サポート部材２０２を固定するとともに、前記小部屋の内部空間に搬入可能な箱状のフレーム２０４と、を備えたモジュール構造物２００が開示されており、同様の技術が特許文献４または５にも開示されている。
【００１７】
このサポート部材２０２及びフレーム２０４によるモジュール構造物２００は、小部屋に配置すると既に床面に配置された設備機器との干渉を回避しつつ自立する。よって、このモジュール構造物２００に支持された設備機器部品１４は、小部屋内の設計箇所において仮支持されることになる。
【００１８】
特許文献３のモジュール構造物２００は、設備機器部品１４を仮支持しているため、小部屋に搬入して本設する際に埋込金物等の基礎や、既設配管との位置調整をすることが容易である。またモジュール構造物２００のサポート部材２０２は、設備機器部品１４を仮支持すると共に、据付作業及び建設兼用の足場を構成しているため、前記据付けと平行して小部屋の施工作業を行うことができると共に、据え付け箇所に新たに足場を設ける必要がなく、建設工期の短期化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開昭６２―２２８９７５号公報
【特許文献２】特開２０００−７２３７９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７５７８２号公報
【特許文献４】特開２００３−１３６２１号公報
【特許文献５】特開２００３−４１６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、特許文献３のモジュール構造物２００を用いた場合、小部屋における設備機器部品１４の設備機器１１０への本設の前にモジュール構造物２００を足場として小部屋の側壁や床面を塗装する工事をすることになるが、モジュール構造物２００を構成するサポート部材２０２やフレーム２０４が小部屋の床面に多数配置されることになるので、塗装工事が困難になる、という問題があった。
【００２１】
そこで、本発明は上記問題点に着目し、設備機器部品を仮支持するとともに、床面の塗装する工事を容易に行うことが可能なモジュール構造物及びモジュール工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係るモジュール構造物は、第１には、プラントを構成する小部屋に配置する設備機器部品を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品の前記小部屋内の設計上の配置位置に対応して長さが調整された吊り下げ手段と、前記小部屋に配置されるとともに前記吊り下げ手段が取り付けられることにより前記設備機器部品を吊り下げるビームと、を備え、前記設備機器部品を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品及び設備機器部品を吊り下げる吊り下げ手段を小部屋の床面から浮かせることができるので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２３】
第２には、前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材により支持されたことを特徴とする。
上記構成のように、ビームを支持部材により支持することにより、従来技術のように設備機器部品を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２４】
第３には、前記ビームには、第２のビームが吊り下げられ、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする。
上記構成により、第２のビームが小部屋で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品を第２のビームに吊り下げることができ、これにより、吊り下げ手段の長さを短くして、設備機器部品の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。
【００２５】
第４には、前記ビームは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする。
上記構成のように、ビームを支柱により支持することにより、側壁に特別な工事を施すことなく設備機器部品を仮支持可能となるとともに、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２６】
第５には、前記支柱の前記ビームより低くなる位置には第２のビームが接続され、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする。
上記構成により、第２のビームが小部屋で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品を第２のビームに吊り下げることができ、これにより、吊り下げ手段の長さを短くして、設備機器部品の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。また支柱を第２のビームにより連結することになるのでモジュール構造物の剛性を高め、設備機器部品を多数吊り下げることができる。
【００２７】
第６には、前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、及び、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする。
例えば側壁の一方が未だ打設中であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合には、上記構成のように、側壁の他方のみに支持部材を配置してビームの長手方向の一端を支持部材により支持し、他端を支柱により支持することができる。よって側壁の形成状況に応じてビームの支持方法を変更することができる。
【００２８】
第７には、前記ビームの長手方向の中央部は、前記小部屋の床面に配置された第２の支柱により支持されたことを特徴とする。
上記構成により、ビームの撓みを防止して設備機器部品をビームに多数吊り下げることができる。
【００２９】
第８には、前記設備機器部品の真下に配置される第２の設備機器部品と、前記設備機器部品上を跨ぐように配置され前記第２の設備機器部品を支持するとともに前記吊り下げ手段により吊り下げられるフレームと、を備えることを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品と、第２の設備機器部品との鉛直方向の干渉を考慮することなく、両者を独立にビームに吊り下げることができる。
【００３０】
一方、本発明に係るモジュール工法は、第１には、プラントを構成する小部屋に搬入する設備機器部品の前記小部屋内の設計上の設置箇所に対応するように長さが調整された吊り下げ手段により前記設備機器部品を吊り下げるとともに、前記吊り下げ手段をビームに取り付け、前記設備機器部品が吊り下げられた状態で前記ビームを前記小部屋に搬入することにより、前記設備機器部品を前記設置箇所に仮支持することを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品及び設備機器部品を吊り下げる吊り下げ手段を小部屋の床面から浮かせることができるので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００３１】
第２には、前記ビームを、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、および／もしくは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持することを特徴とする。
【００３２】
ビームを支持部材により支持する場合は、従来技術のように設備機器部品を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。またビームを支柱により支持する場合は、側壁に特別な工事を施すことなく設備機器部品を仮支持可能となるとともに、床面の塗装工事を容易に行うことができる。さらに、例えば側壁の一方が未だ打設中であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合には、側壁の他方のみに支持部材を配置してビームの長手方向の一端を支持部材により支持し、他端を支柱により支持することができる。よって側壁の形成状況に応じてビームの支持方法を変更することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る、モジュール構造物及びモジュール工法によれば、設備機器部品を小部屋内の設計箇所において仮支持するとともに、床面との干渉を最小限に抑制することができるので、床面の塗装等、床面に関する作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】原子力発電プラントの説明図である。
【図２】第１実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図３】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図３（ａ）は組み立て工程、図３（ｂ）は搬送工程である。
【図４】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図４（ａ）は玉掛け工程、図４（ｂ）は吊り上げ工程である。
【図５】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図５（ａ）は吊り込み工程、図５（ｂ）はビームの設置工程である。
【図６】第２実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図７】第３実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図８】第４実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図９】第1実施形態のモジュール構造物の第１変形例の説明図である。
【図１０】第1実施形態のモジュール構造物の第２変形例の説明図である。
【図１１】第1実施形態のモジュール構造物の第３変形例の説明図である。
【図１２】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１２（ａ）は側壁打設工程、図１２（ｂ）は設備機器搬入工程、図１２（ｃ）は設備機器部品搬入工程である。
【図１３】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１３（ａ）は足場建設工程、図１３（ｂ）は天井打設工程、図１３（ｃ）は吊り具取り付け工程である。
【図１４】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１４（ａ）は足場撤去工程、図１４（ｂ）は塗装工程である。
【図１５】特許文献３のモジュール構造物の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
本発明のモジュール構造物及び建設工法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００３６】
図１は原子力発電プラントの説明図である。図２は第１実施形態に係るモジュール構造物の説明図である。図１に示すように、本発明のモジュール構造物の搬入対象となるプラントの一例として、原子力発電プラント１００を対象として以下説明する。原子力発電プラント１００は、中心部の原子炉圧力容器１０２のほか多数の設備機器１１０から構成されており、原子炉圧力容器１０２の周囲には、設備機器１１０毎など複数に区分けされた小部屋１０４が形成されている。小部屋１０４には、各種の設備機器１１０および多数の配管（設備機器部品１４）が取り付けられる。小部屋１０４は、初め床面１０６（図２参照）と側壁１０８（図２参照）がコンクリート等により打設され、設備機器１１０及び設備機器部品１４の搬入が完了すると天井が打設され、その後小部屋１０４内部の塗装工事がなされる。
【００３７】
第１実施形態のモジュール構造物１０は、水平方向に延びるビーム１２に設備機器部品１４が載置、若しくは吊り下がった形状を有している。ビーム１２は、その水平方向に延びる長手方向が小部屋１０４内に収まる程度の寸法を有し、曲げ応力に対する剛性の高い例えばトラス構造を有する部材により形成されている。
【００３８】
吊り下げ手段となるワイヤーロープ１６は、チェーン等で形成され、一端がビーム１２に接続されている。そしてワイヤーロープ１６の他端は、設備機器部品１４に接続される。設備機器部品１４は、ワイヤーロープ１６に吊り下げられて、小部屋１０４内で仮支持されるものである。そして、ワイヤーロープ１６の長さを調整することにより、設備機器部品１４をその設計上の設置位置に仮支持することができる。また一つの設備機器部品１４の異なる位置にワイヤーロープ１６をそれぞれ接続することにより、設備機器部品１４の高さ位置のみならず、その向きも固定することができる。吊足場１８は、水平方向に長手方向を有し、小部屋１０４における設備機器部品１４の設備機器１１０への本設時や側壁１０８の塗装時の足場として用いられ、吊チェーン２０によりビーム１２から吊り下げられている。
【００３９】
一方、小部屋１０４の側壁１０８には支持部材２２が配置されている。支持部材２２は、小部屋１０４の側壁１０８に埋め込まれる埋め込み部材である。支持部材２２は、作業者がビーム１２上を歩行できるスペースを確保できる程度に天井面から低くなる位置において埋め込まれるとともに、小部屋１０４の内部空間に露出するように配置される。また支持部材２２は、例えば小部屋１０４の互いに対向する一対の側壁１０８において、高さが互いに一致するように配置される。そして支持部材２２の上面にビーム１２の長手方向の両端が乗る形で、ビーム１２は支持部材２２に支持される。なお、支持部材２２は、側壁１０８のコンクリートによる打設と共に配置することが望ましい。そして、図２において支持部材２２は一対配置されているが、小部屋１０４に搬入するビーム１２の本数に対応して複数配置される。
【００４０】
図３、図４、図５に第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図３（ａ）は組み立て工程、図３（ｂ）は搬送工程、図４（ａ）は玉掛け工程、図４（ｂ）は吊り上げ工程、図５（ａ）は吊り込み工程、図５（ｂ）はビームの設置工程を示す。
【００４１】
次に、本実施形態のモジュール構造物１０を組立・搬入する工程について説明する。モジュール構造物１０は小部屋１０４のある原子力発電プラント１００とは別の工場１１２等で組み立てられたのち輸送用の車両１２０により搬送され、大型クレーンにより小部屋１０４に搬送される。
【００４２】
工場１１２では、ビーム１２及び設備機器部品１４を吊り上げる天井クレーン１１４、モジュール構造物１０を組み立てる際、及び搬送する際にビーム１２を支持する支柱１１６、支柱１１６が立設される定盤１１８が配置されている。
まず図３（ａ）に示すように、定盤１１８上に支柱１１６を立設する。そしてあらかじめ吊足場１８を取り付けたビーム１２を天井クレーン１１４により吊り上げ、支柱１１６に支持・接続する。
【００４３】
次に、設備機器部品１４を吊り上げ、設備機器部品１４の設計箇所に仮支持するように長さが調整されたワイヤーロープ１６を用いて、設備機器部品１４をビーム１２に吊り下げる。その際、設備機器部品１４の向きも固定できるように一つの設備機器部品１４の互いに異なる位置においてそれぞれワイヤーロープ１６を接続して吊り下げる。
【００４４】
なお、設備機器部品１４のうち、小部屋での設計箇所がビーム１２より高くなるものは、ビーム１２を吊り上げる前にビーム１２上に結束手段（不図示）等を用いて取り付けておく。そして、吊足場１８、設備機器部品１４、支柱１１６、ビーム１２からなる構造物を天井クレーン１１４により吊り上げ輸送用の車両１２０の荷台に載置し、小部屋１０４（大型クレーンが設置された場所）まで搬送する（図３（ｂ））。
【００４５】
一方、小部屋１０４においては、図５（ａ）に示すように、小部屋１０４の側壁１０８の打設の際にビーム１２の支持位置に対応する高さ位置に支持部材２２を埋め込み、支持部材２２を側壁１０８に固定させる。また小部屋１０４にはモジュール構造物１０が支持する設備機器部品１４の接続先となる設備機器１１０を搬入する。
【００４６】
次に、図４（ａ）に示すように、大型クレーン（クレーンフック１２２）の届く位置に輸送用車両が到着すると大型クレーンによる玉掛け工程となる。玉掛け工程では、大型クレーンの先端のクレーンフック１２２に係留されるワイヤーロープ１２４により長手方向の両端が支持され長手方向が水平に保たれる天秤１２６と、天秤１２６の長手方向の互いに異なる位置にそれぞれ取り付けられた複数のチェーンブロック１２８を用いる。
【００４７】
ワイヤーロープ１２４、天秤１２６、チェーンブロック１２８が一体となった状態でクレーンフック１２２にワイヤーロープ１２４を係留させるとともにチェーンブロック１２８をビーム１２に接続する。そして図４（ｂ）に示すように、ビーム１２と支柱１１６との接続を解除した上でビーム１２を、吊足場１８及び設備機器部品１４とともに吊り上げ、図５（ａ）に示すように、小部屋１０４の真上まで運ぶ。
【００４８】
そして、図５（ｂ）に示すように、クレーンフック１２２を吊り下げて、ビーム１２を支持部材２２上に載置・接続する。この状態でビーム１２とチェーンブロック１２８との接続を解除するとともに、設備機器部品１４を既に搬入された設備機器１１０に仮止めすることにより、モジュール構造物１０を組立・搬入する工程は終了する。これにより、設備機器部品１４は、小部屋１０４内の設計箇所において仮支持される。
【００４９】
その後は、ビーム１２や吊足場１８を足場として天井の設置工事を行なったり、床面１０６、側壁１０８等の塗装工事を行なうことができる。このように、ビーム１２を支持部材２２により支持することにより、従来技術のように設備機器部品１４を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面１０６の塗装工事を容易に行うことができる。
【００５０】
図６に第２実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第２実施形態のモジュール構造物３０は、第１実施形態のビーム１２、吊足場１８、設備機器部品１４からなる構造物は共通に用いるが、小部屋１０４の側壁１０８に支持部材２２を配置する代わりに、支柱３２を床面１０６のビーム１２の長手方向の両端や中央部の真下となる位置にそれぞれ立設し、ビーム１２をこの支柱３２により支持する構成を有している。
【００５１】
本実施形態において、支柱３２は支保工のように一定の強度・剛性を有するものが好ましい。そしてこの支柱３２の上端にビーム１２を載置・接続する。本実施形態のように、ビーム１２を支柱３２により支持することにより、側壁１０８に特別な工事を施すことなく設備機器部品１４を仮支持可能となるとともに、床面１０６の塗装工事を容易に行うことができる。
【００５２】
さらに第２実施形態のモジュール構造物３０においては、ビーム１２より低い高さ位置において両端が支柱３２に支持された第２のビーム３４を備え、設備機器部品１４は第２のビーム３４上に取り付け可能となっている。第２のビーム３４は、第２のビーム３４上に取り付けられる設備機器部品１４の小部屋１０４内の設計箇所となるように、支柱３２に接続する高さ位置が調整される。これにより、設備機器部品１４のビーム１２に吊り下げる個数を削減することができる。また、第２のビーム３４が小部屋１０４で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品１４を第２のビーム３４に吊り下げることができ、これにより、ワイヤーロープ１６の長さを短くして、設備機器部品１４の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。また支柱３２を第２のビーム３４により連結することになるのでモジュール構造物３０の剛性を高め、設備機器部品１４を多数吊り下げることができる。
【００５３】
本実施形態のモジュール構造物３０の搬入は、ビーム１２、支柱３２、第２のビーム３４、設備機器部品１４によるモジュール構造物３０を工場１１２で組み立てたのち搬送し、大型クレーンで小部屋１０４に導入し、支柱３２を床面１０６に立設させることにより、設備機器部品１４を小部屋１０４内の設計箇所で仮支持することができる。
【００５４】
図７に第３実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第３実施形態のモジュール構造物４０は、第１実施形態のビーム１２、吊足場１８、設備機器部品１４からなる構造物は共通に用い、第１実施形態の支持部材２２と、第２実施形態の支柱３２を用いたものである。すなわち、ビーム１２の長手方向の一端は支持部材２２により支持され、ビーム１２の長手方向の一端の反対側の他端は支柱３２により支持されている。
【００５５】
小部屋１０４によっては設備機器１１０、設備機器部品１４を部屋全体に配置せず、小部屋１０４の一部のみに配置する場合がある。また互いに対向する側壁１０８の一方が未だ打設中（作業用足場１３０が未だ配置されている）であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合がある。
【００５６】
よって、本実施形態のように、互いに対向する側壁１０８の他方のみに支持部材２２を配置してビーム１２の長手方向の一端を支持部材２２により支持し、他端を支柱３２により支持することができる。よって側壁１０８の形成状況に応じてビーム１２の支持方法を変更することができる。なお、支柱３２は、工場１１２での組み立て時にビーム１２に取り付けても良いし、予め床面１０６に立設し、ビーム１２を搬入する際にビーム１２に接続しても良い。
【００５７】
図８に第４実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第４実施形態のモジュール構造物５０は、設備機器部品１４の真下に配置される第２の設備機器部品５２と、設備機器部品１４上を跨ぐように配置され第２の設備機器部品５２を支持するとともにワイヤーロープ１６により吊り下げられるフレーム５４と、を備える構成を有している。第２の設備機器部品５２は、設備機器部品１４と同等のものであるが、設備機器部品１４とは別体の構成要素であり、設備機器部品１４の真下の位置を設計箇所とするものである。よってビーム１２と第２の設備機器部品５２との間に設備機器部品１４が入り込むことになるため、第２の設備機器部品１４をビーム１２に吊り下げることが困難となる。
【００５８】
そこで本実施形態では、第２の設備機器部品５２をフレーム５４を介して吊り下げる。フレーム５４は、棒状の部材を箱型の格子状に組み合わせたものであり、少なくとも格子の上端を構成する部材５６が設備機器部品１４上を跨ぐように配置される。すなわち、設備機器部品１４は、フレーム５４が形成する格子の内部で浮いた状態となる。一方、第２の設備機器部品５２は、例えばフレーム５４が形成する格子の下端となる部材５８に締結手段（不図示）等を用いて固定される。そしてフレーム５４にはワイヤーロープ１６が接続され、ビーム１２に吊り下げられる。これにより、設備機器部品１４と、第２の設備機器部品５２との鉛直方向の干渉を考慮することなく、両者を独立にビーム１２（第２のビーム３４）に吊り下げることができる。なお、第３実施形態、第４実施形態は同時に実現可能であり、第１実施形態、第２実施形態において適用可能である。
【００５９】
図９に第１実施形態の第１変形例の説明図を示す。小部屋１０４によってはその天井までの高さが低い場合や設備機器部品１４を高い位置に仮支持する必要のない場合がある。この場合は、第１変形例のように、支持部材２２を側壁１０８の中間の高さ位置に配置し、ビーム１２には吊足場１８を接続しない構成とすることができる。
【００６０】
図１０に第１実施形態の第２変形例の説明図を示す、第２変形例においては、ビーム１２の長手方向の中央部が、小部屋１０４の床面１０６に配置された第２の支柱６０により支持されている。第２の支柱６０は、支柱３２と同様に支保工等により形成されている。第２の支柱６０は工場１１２でのモジュール構造物１０の組み立て時にビーム１２に取り付けても良いし、予め小部屋１０４の床面１０６に立設してもよい。これにより、ビーム１２の撓みを防止して設備機器部品１４をビーム１２に多数吊り下げることができる。また第２の支柱６０が複数ある場合には、第２の支柱６０同士を補助ビーム６２により接続して第２の支柱６０間での剛性を高めるとともに補助ビーム６２に設備機器部品１４を取り付けることができる。本変形例は、第２実施形態、第３実施形態にも適用できる。
【００６１】
図１１に第１実施形態の第３変形例に説明図を示す。第３変形例においては。ビーム１２に吊チェーン６４を用いて第２のビーム３４を吊り下げ、第２のビーム３４上に設備機器部品１４を配置した構成となっている。このような構造物の組立は、まず、ビーム１２上に設備機器部品１４を取り付けるとともに吊チェーン６４により第２のビーム３４をビーム１２に接続した状態で、ビーム１２を第２のビーム３４が吊り上がる直前の状態となる高さまで天井クレーン１１４（図３（ａ）参照）により吊り上げる。
【００６２】
そして第２のビーム３４上に設備機器部品１４を取り付けてビーム１２を更に吊り上げることにより第２のビーム３４を吊り上げ、ビーム１２を支柱１１６（図３（ａ）参照）に載置・接続する。そして、天井クレーン１１４を用いて別の設備機器部品１４を搬入し、ビーム１２または第２のビーム３４にワイヤーロープ１６を用いて吊り下げればよい。
【００６３】
このような構成とすることにより、第２のビーム３４が小部屋１０４で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品１４を第２のビーム３４に吊り下げることができ、これにより、ワイヤーロープ１６の長さを短くして、設備機器部品１４の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
設備機器部品を小部屋内の設計箇所において仮支持するとともに、床面との干渉を最小限に抑制し、床面の塗装等、床面に関する作業を効率的に行うことが可能なモジュール構造物及び建設工法として利用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１０………モジュール構造物、１２………ビーム、１４………設備機器部品、１６………ワイヤーロープ、１８………吊足場、２０………吊チェーン、２２………支持部材、３０………モジュール構造物、３２………支柱、３４………第２のビーム、４０………モジュール構造物、５０………モジュール構造物、５２………第２の設備機器部品、５４………フレーム、５６………部材、５８………部材、６０………第２の支柱、６２………補助ビーム、６４………吊チェーン、１００………原子力発電プラント、１０２………原子炉圧力容器、１０４………小部屋、１０６………床面、１０８………側壁、１１０………設備機器、１１２………工場、１１４………天井クレーン、１１６………支柱、１１８………定盤、１２０………車両、１２２………クレーンフック、１２４………ワイヤーロープ、１２６………天秤、１２８………チェーンブロック、１３０………作業用足場、１３２………足場、１３４………天井、１３６………吊り具、２００………モジュール構造物、２０２………サポート部材、２０４………フレーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール構造物及び前記モジュール構造物を用いたモジュール工法に関わり、特に原子力発電などのプラント建設に好適なモジュール構造物及びモジュール工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントなどのプラントは、鉄筋コンクリート構造の建屋であり、設備機器毎など複数の小部屋に区分けされている。従来のプラントの建設工法は、大別すると、プラント建屋を設備機器の取り付け毎など任意に区分けした小部屋を複数形成する工程と、形成した各小部屋内に据え付ける配管・設備機器の取り付け工程がある。
【０００３】
図１２、図１３、図１４に従来技術のプラントの建設工程の説明図を示し、図１２（ａ）は側壁打設工程、図１２（ｂ）は設備機器搬入工程、図１２（ｃ）は設備機器部品搬入工程、図１３（ａ）は足場建設工程、図１３（ｂ）は天井打設工程、図１３（ｃ）は吊り具取り付け工程、図１４（ａ）は足場撤去工程、図１４（ｂ）は塗装工程である。
【０００４】
図１２（ａ）に示すようにプラント建屋を区分けした小部屋１０４は、コンクリートによる床面１０６の打設が完了した後、側壁１０８を形成するための作業用足場１３０を組み立てる。そしてコンクリートによる側壁１０８の打設が完了した後、作業用足場１３０を撤去する。次に図１２（ｂ）に示すように天井面から大型クレーンを用いて小部屋１０４内に設置する設備機器１１０を搬入し、図１２（ｃ）に示すように、配管等の設備機器部品１４を搬入する。
【０００５】
そして、図１３（ａ）に示すように、天井作業用の足場１３２を設置するとともに、設備機器部品１４を足場１３２に配置する。次に図１３（ｂ）に示すように小部屋１０４の天井面にコンクリートを枠型に打設して天井１３４を形成する。そして、図１３（ｃ）に示すように天井１３４に吊り具１３６を取り付ける。
【０００６】
次に図１４（ａ）に示すように、設備機器部品１４を吊り具１３６により吊り下げるとともに、吊足場１３８を吊り具１３６に吊り下げる。また既に取り付けた足場１３２（または吊足場１３８）を用いて、小部屋１０４の側壁１０８の塗装を行なったのち、足場１３２を撤去する。
【０００７】
そして図１４（ｂ）に示すように床面１０６や腰壁（側壁１０８）の塗装を行なう。このように小部屋１０４においては、設備機器部品１４を設備機器１１０に本設する前に小部屋１０４の床面１０６や側壁１０８に塗装を施している。
このような従来の建設工法では次のような課題があった。
【０００８】
（１）小部屋１０４の側壁１０８を施工した際のコンクリート壁打設用の作業用足場１３０が屋内に残っているため、天井面の開口スペースが小さくなる。従ってコンクリート壁打設用の作業用足場１３０と大型クレーンで吊り下げられた設備機器部品１４が互いに干渉してしまい小部屋１０４内に搬入する物量が制約されてしまう。また１回の搬入量が制限されるため、大型クレーンを用いた搬入を複数行わなければならない場合がある。
【０００９】
（２）側壁１０８の近辺に設備機器１１０を取り付ける際に、予め設置したコンクリート壁打設用の作業用足場１３０を移動させてから取り付け作業を行わなければならず、作業用足場１３０を移動する作業が多発する。このような足場の移動は解体及び組み立てを行うことがあり、建築工程が一端中断してしまう。
【００１０】
（３）大型クレーンによる搬入は、設備機器部品１４を一時的に床面１０６に仮置きしている。このため設備機器１１０の施工が進むに従って仮置きする場所が確保できなくなり前述同様に建築工程が一端中断してしまう。
このように従来の建設工法ではコンクリートの打設期間と設備機器１１０の搬入期間が重なり、建設工程に大きく影響していた。
【００１１】
一方、建設工期を短縮化するために予め設備機器部品を取り付けたモジュール構造物を適用した建設工法がある。このようなプラント設備の建設工法として特許文献１、２が開示されている。
【００１２】
特許文献１に開示された配管モジュール工法は、予め外部の工場で機器、配管等を構造体に組み付けてユニット化しておき、機器室の床を施工した後、ユニットを搬送して、据え付けし、配管、空調ダクト等を連結させて、工事の簡素化、迅速化を図っている。
【００１３】
特許文献２に開示された配管モジュール工法は、天板に吊下手段を介して構成部品を吊るし、構成部品の吊下状態を保ちながら、走行用レールを移動し、クレーンで引き上げて設置場所に移送している。
【００１４】
しかしながら特許文献１に開示の配管モジュール工法は、工場で本設の操作架台に各種の機器類、配管類を設計箇所に組み付けて本設し、現場に搬入して、配管モジュールごと溶接等により固定している。このため、小部屋において本設の操作架台が計画されていない現場には、配管を正規の位置に設定することができず、モジュール工法が適用することができないエリアが多々あった。また工場からの搬送できるモジュールの大きさ、重量に制約があること、及び搬送コストの上昇等の問題があった。
【００１５】
特許文献２に開示の配管モジュール工法は、吊下手段で構成部品を吊り下げることにより、構成部品の転倒防止用の部材や仮設補強材を設ける必要がなく、形成又は分解の手間を省略化させることができる。しかし吊下手段は、上下に重なる構成部品を吊り下げることができないため、適用が限定されてしまうという問題がある。また構成部品の重なりが多い場合には、位置合わせの精度が得られない問題があった。
【００１６】
図１５に特許文献３のモジュール構造物の説明図を示す。特許文献１、特許文献２の問題点を解決するため、特許文献３においては、小部屋に配置する設備機器部品１４を設計箇所に仮支持し、前記設備機器部品１４の取り付け及び前記小部屋を形成するための足場を構成するサポート部材２０２と、前記サポート部材２０２を固定するとともに、前記小部屋の内部空間に搬入可能な箱状のフレーム２０４と、を備えたモジュール構造物２００が開示されており、同様の技術が特許文献４または５にも開示されている。
【００１７】
このサポート部材２０２及びフレーム２０４によるモジュール構造物２００は、小部屋に配置すると既に床面に配置された設備機器との干渉を回避しつつ自立する。よって、このモジュール構造物２００に支持された設備機器部品１４は、小部屋内の設計箇所において仮支持されることになる。
【００１８】
特許文献３のモジュール構造物２００は、設備機器部品１４を仮支持しているため、小部屋に搬入して本設する際に埋込金物等の基礎や、既設配管との位置調整をすることが容易である。またモジュール構造物２００のサポート部材２０２は、設備機器部品１４を仮支持すると共に、据付作業及び建設兼用の足場を構成しているため、前記据付けと平行して小部屋の施工作業を行うことができると共に、据え付け箇所に新たに足場を設ける必要がなく、建設工期の短期化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開昭６２―２２８９７５号公報
【特許文献２】特開２０００−７２３７９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７５７８２号公報
【特許文献４】特開２００３−１３６２１号公報
【特許文献５】特開２００３−４１６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、特許文献３のモジュール構造物２００を用いた場合、小部屋における設備機器部品１４の設備機器１１０への本設の前にモジュール構造物２００を足場として小部屋の側壁や床面を塗装する工事をすることになるが、モジュール構造物２００を構成するサポート部材２０２やフレーム２０４が小部屋の床面に多数配置されることになるので、塗装工事が困難になる、という問題があった。
【００２１】
そこで、本発明は上記問題点に着目し、設備機器部品を仮支持するとともに、床面の塗装する工事を容易に行うことが可能なモジュール構造物及びモジュール工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係るモジュール構造物は、第１には、プラントを構成する小部屋に配置する設備機器部品を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品の前記小部屋内の設計上の配置位置に対応して長さが調整された吊り下げ手段と、前記小部屋に配置されるとともに前記吊り下げ手段が取り付けられることにより前記設備機器部品を吊り下げるビームと、を備え、前記設備機器部品を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品及び設備機器部品を吊り下げる吊り下げ手段を小部屋の床面から浮かせることができるので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２３】
第２には、前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材により支持されたことを特徴とする。
上記構成のように、ビームを支持部材により支持することにより、従来技術のように設備機器部品を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２４】
第３には、前記ビームには、第２のビームが吊り下げられ、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする。
上記構成により、第２のビームが小部屋で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品を第２のビームに吊り下げることができ、これにより、吊り下げ手段の長さを短くして、設備機器部品の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。
【００２５】
第４には、前記ビームは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする。
上記構成のように、ビームを支柱により支持することにより、側壁に特別な工事を施すことなく設備機器部品を仮支持可能となるとともに、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００２６】
第５には、前記支柱の前記ビームより低くなる位置には第２のビームが接続され、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする。
上記構成により、第２のビームが小部屋で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品を第２のビームに吊り下げることができ、これにより、吊り下げ手段の長さを短くして、設備機器部品の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。また支柱を第２のビームにより連結することになるのでモジュール構造物の剛性を高め、設備機器部品を多数吊り下げることができる。
【００２７】
第６には、前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、及び、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする。
例えば側壁の一方が未だ打設中であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合には、上記構成のように、側壁の他方のみに支持部材を配置してビームの長手方向の一端を支持部材により支持し、他端を支柱により支持することができる。よって側壁の形成状況に応じてビームの支持方法を変更することができる。
【００２８】
第７には、前記ビームの長手方向の中央部は、前記小部屋の床面に配置された第２の支柱により支持されたことを特徴とする。
上記構成により、ビームの撓みを防止して設備機器部品をビームに多数吊り下げることができる。
【００２９】
第８には、前記設備機器部品の真下に配置される第２の設備機器部品と、前記設備機器部品上を跨ぐように配置され前記第２の設備機器部品を支持するとともに前記吊り下げ手段により吊り下げられるフレームと、を備えることを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品と、第２の設備機器部品との鉛直方向の干渉を考慮することなく、両者を独立にビームに吊り下げることができる。
【００３０】
一方、本発明に係るモジュール工法は、第１には、プラントを構成する小部屋に搬入する設備機器部品の前記小部屋内の設計上の設置箇所に対応するように長さが調整された吊り下げ手段により前記設備機器部品を吊り下げるとともに、前記吊り下げ手段をビームに取り付け、前記設備機器部品が吊り下げられた状態で前記ビームを前記小部屋に搬入することにより、前記設備機器部品を前記設置箇所に仮支持することを特徴とする。
上記構成により、設備機器部品及び設備機器部品を吊り下げる吊り下げ手段を小部屋の床面から浮かせることができるので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。
【００３１】
第２には、前記ビームを、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、および／もしくは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持することを特徴とする。
【００３２】
ビームを支持部材により支持する場合は、従来技術のように設備機器部品を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面の塗装工事を容易に行うことができる。またビームを支柱により支持する場合は、側壁に特別な工事を施すことなく設備機器部品を仮支持可能となるとともに、床面の塗装工事を容易に行うことができる。さらに、例えば側壁の一方が未だ打設中であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合には、側壁の他方のみに支持部材を配置してビームの長手方向の一端を支持部材により支持し、他端を支柱により支持することができる。よって側壁の形成状況に応じてビームの支持方法を変更することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る、モジュール構造物及びモジュール工法によれば、設備機器部品を小部屋内の設計箇所において仮支持するとともに、床面との干渉を最小限に抑制することができるので、床面の塗装等、床面に関する作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】原子力発電プラントの説明図である。
【図２】第１実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図３】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図３（ａ）は組み立て工程、図３（ｂ）は搬送工程である。
【図４】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図４（ａ）は玉掛け工程、図４（ｂ）は吊り上げ工程である。
【図５】第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図５（ａ）は吊り込み工程、図５（ｂ）はビームの設置工程である。
【図６】第２実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図７】第３実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図８】第４実施形態のモジュール構造物の説明図である。
【図９】第1実施形態のモジュール構造物の第１変形例の説明図である。
【図１０】第1実施形態のモジュール構造物の第２変形例の説明図である。
【図１１】第1実施形態のモジュール構造物の第３変形例の説明図である。
【図１２】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１２（ａ）は側壁打設工程、図１２（ｂ）は設備機器搬入工程、図１２（ｃ）は設備機器部品搬入工程である。
【図１３】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１３（ａ）は足場建設工程、図１３（ｂ）は天井打設工程、図１３（ｃ）は吊り具取り付け工程である。
【図１４】従来技術のプラントの建設工程の説明図であり、図１４（ａ）は足場撤去工程、図１４（ｂ）は塗装工程である。
【図１５】特許文献３のモジュール構造物の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
本発明のモジュール構造物及び建設工法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００３６】
図１は原子力発電プラントの説明図である。図２は第１実施形態に係るモジュール構造物の説明図である。図１に示すように、本発明のモジュール構造物の搬入対象となるプラントの一例として、原子力発電プラント１００を対象として以下説明する。原子力発電プラント１００は、中心部の原子炉圧力容器１０２のほか多数の設備機器１１０から構成されており、原子炉圧力容器１０２の周囲には、設備機器１１０毎など複数に区分けされた小部屋１０４が形成されている。小部屋１０４には、各種の設備機器１１０および多数の配管（設備機器部品１４）が取り付けられる。小部屋１０４は、初め床面１０６（図２参照）と側壁１０８（図２参照）がコンクリート等により打設され、設備機器１１０及び設備機器部品１４の搬入が完了すると天井が打設され、その後小部屋１０４内部の塗装工事がなされる。
【００３７】
第１実施形態のモジュール構造物１０は、水平方向に延びるビーム１２に設備機器部品１４が載置、若しくは吊り下がった形状を有している。ビーム１２は、その水平方向に延びる長手方向が小部屋１０４内に収まる程度の寸法を有し、曲げ応力に対する剛性の高い例えばトラス構造を有する部材により形成されている。
【００３８】
吊り下げ手段となるワイヤーロープ１６は、チェーン等で形成され、一端がビーム１２に接続されている。そしてワイヤーロープ１６の他端は、設備機器部品１４に接続される。設備機器部品１４は、ワイヤーロープ１６に吊り下げられて、小部屋１０４内で仮支持されるものである。そして、ワイヤーロープ１６の長さを調整することにより、設備機器部品１４をその設計上の設置位置に仮支持することができる。また一つの設備機器部品１４の異なる位置にワイヤーロープ１６をそれぞれ接続することにより、設備機器部品１４の高さ位置のみならず、その向きも固定することができる。吊足場１８は、水平方向に長手方向を有し、小部屋１０４における設備機器部品１４の設備機器１１０への本設時や側壁１０８の塗装時の足場として用いられ、吊チェーン２０によりビーム１２から吊り下げられている。
【００３９】
一方、小部屋１０４の側壁１０８には支持部材２２が配置されている。支持部材２２は、小部屋１０４の側壁１０８に埋め込まれる埋め込み部材である。支持部材２２は、作業者がビーム１２上を歩行できるスペースを確保できる程度に天井面から低くなる位置において埋め込まれるとともに、小部屋１０４の内部空間に露出するように配置される。また支持部材２２は、例えば小部屋１０４の互いに対向する一対の側壁１０８において、高さが互いに一致するように配置される。そして支持部材２２の上面にビーム１２の長手方向の両端が乗る形で、ビーム１２は支持部材２２に支持される。なお、支持部材２２は、側壁１０８のコンクリートによる打設と共に配置することが望ましい。そして、図２において支持部材２２は一対配置されているが、小部屋１０４に搬入するビーム１２の本数に対応して複数配置される。
【００４０】
図３、図４、図５に第１実施形態のモジュール構造物を用いた建設工法の説明図であり、図３（ａ）は組み立て工程、図３（ｂ）は搬送工程、図４（ａ）は玉掛け工程、図４（ｂ）は吊り上げ工程、図５（ａ）は吊り込み工程、図５（ｂ）はビームの設置工程を示す。
【００４１】
次に、本実施形態のモジュール構造物１０を組立・搬入する工程について説明する。モジュール構造物１０は小部屋１０４のある原子力発電プラント１００とは別の工場１１２等で組み立てられたのち輸送用の車両１２０により搬送され、大型クレーンにより小部屋１０４に搬送される。
【００４２】
工場１１２では、ビーム１２及び設備機器部品１４を吊り上げる天井クレーン１１４、モジュール構造物１０を組み立てる際、及び搬送する際にビーム１２を支持する支柱１１６、支柱１１６が立設される定盤１１８が配置されている。
まず図３（ａ）に示すように、定盤１１８上に支柱１１６を立設する。そしてあらかじめ吊足場１８を取り付けたビーム１２を天井クレーン１１４により吊り上げ、支柱１１６に支持・接続する。
【００４３】
次に、設備機器部品１４を吊り上げ、設備機器部品１４の設計箇所に仮支持するように長さが調整されたワイヤーロープ１６を用いて、設備機器部品１４をビーム１２に吊り下げる。その際、設備機器部品１４の向きも固定できるように一つの設備機器部品１４の互いに異なる位置においてそれぞれワイヤーロープ１６を接続して吊り下げる。
【００４４】
なお、設備機器部品１４のうち、小部屋での設計箇所がビーム１２より高くなるものは、ビーム１２を吊り上げる前にビーム１２上に結束手段（不図示）等を用いて取り付けておく。そして、吊足場１８、設備機器部品１４、支柱１１６、ビーム１２からなる構造物を天井クレーン１１４により吊り上げ輸送用の車両１２０の荷台に載置し、小部屋１０４（大型クレーンが設置された場所）まで搬送する（図３（ｂ））。
【００４５】
一方、小部屋１０４においては、図５（ａ）に示すように、小部屋１０４の側壁１０８の打設の際にビーム１２の支持位置に対応する高さ位置に支持部材２２を埋め込み、支持部材２２を側壁１０８に固定させる。また小部屋１０４にはモジュール構造物１０が支持する設備機器部品１４の接続先となる設備機器１１０を搬入する。
【００４６】
次に、図４（ａ）に示すように、大型クレーン（クレーンフック１２２）の届く位置に輸送用車両が到着すると大型クレーンによる玉掛け工程となる。玉掛け工程では、大型クレーンの先端のクレーンフック１２２に係留されるワイヤーロープ１２４により長手方向の両端が支持され長手方向が水平に保たれる天秤１２６と、天秤１２６の長手方向の互いに異なる位置にそれぞれ取り付けられた複数のチェーンブロック１２８を用いる。
【００４７】
ワイヤーロープ１２４、天秤１２６、チェーンブロック１２８が一体となった状態でクレーンフック１２２にワイヤーロープ１２４を係留させるとともにチェーンブロック１２８をビーム１２に接続する。そして図４（ｂ）に示すように、ビーム１２と支柱１１６との接続を解除した上でビーム１２を、吊足場１８及び設備機器部品１４とともに吊り上げ、図５（ａ）に示すように、小部屋１０４の真上まで運ぶ。
【００４８】
そして、図５（ｂ）に示すように、クレーンフック１２２を吊り下げて、ビーム１２を支持部材２２上に載置・接続する。この状態でビーム１２とチェーンブロック１２８との接続を解除するとともに、設備機器部品１４を既に搬入された設備機器１１０に仮止めすることにより、モジュール構造物１０を組立・搬入する工程は終了する。これにより、設備機器部品１４は、小部屋１０４内の設計箇所において仮支持される。
【００４９】
その後は、ビーム１２や吊足場１８を足場として天井の設置工事を行なったり、床面１０６、側壁１０８等の塗装工事を行なうことができる。このように、ビーム１２を支持部材２２により支持することにより、従来技術のように設備機器部品１４を仮支持するサポート部材が床面に多数配置されることはないので、床面１０６の塗装工事を容易に行うことができる。
【００５０】
図６に第２実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第２実施形態のモジュール構造物３０は、第１実施形態のビーム１２、吊足場１８、設備機器部品１４からなる構造物は共通に用いるが、小部屋１０４の側壁１０８に支持部材２２を配置する代わりに、支柱３２を床面１０６のビーム１２の長手方向の両端や中央部の真下となる位置にそれぞれ立設し、ビーム１２をこの支柱３２により支持する構成を有している。
【００５１】
本実施形態において、支柱３２は支保工のように一定の強度・剛性を有するものが好ましい。そしてこの支柱３２の上端にビーム１２を載置・接続する。本実施形態のように、ビーム１２を支柱３２により支持することにより、側壁１０８に特別な工事を施すことなく設備機器部品１４を仮支持可能となるとともに、床面１０６の塗装工事を容易に行うことができる。
【００５２】
さらに第２実施形態のモジュール構造物３０においては、ビーム１２より低い高さ位置において両端が支柱３２に支持された第２のビーム３４を備え、設備機器部品１４は第２のビーム３４上に取り付け可能となっている。第２のビーム３４は、第２のビーム３４上に取り付けられる設備機器部品１４の小部屋１０４内の設計箇所となるように、支柱３２に接続する高さ位置が調整される。これにより、設備機器部品１４のビーム１２に吊り下げる個数を削減することができる。また、第２のビーム３４が小部屋１０４で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品１４を第２のビーム３４に吊り下げることができ、これにより、ワイヤーロープ１６の長さを短くして、設備機器部品１４の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。また支柱３２を第２のビーム３４により連結することになるのでモジュール構造物３０の剛性を高め、設備機器部品１４を多数吊り下げることができる。
【００５３】
本実施形態のモジュール構造物３０の搬入は、ビーム１２、支柱３２、第２のビーム３４、設備機器部品１４によるモジュール構造物３０を工場１１２で組み立てたのち搬送し、大型クレーンで小部屋１０４に導入し、支柱３２を床面１０６に立設させることにより、設備機器部品１４を小部屋１０４内の設計箇所で仮支持することができる。
【００５４】
図７に第３実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第３実施形態のモジュール構造物４０は、第１実施形態のビーム１２、吊足場１８、設備機器部品１４からなる構造物は共通に用い、第１実施形態の支持部材２２と、第２実施形態の支柱３２を用いたものである。すなわち、ビーム１２の長手方向の一端は支持部材２２により支持され、ビーム１２の長手方向の一端の反対側の他端は支柱３２により支持されている。
【００５５】
小部屋１０４によっては設備機器１１０、設備機器部品１４を部屋全体に配置せず、小部屋１０４の一部のみに配置する場合がある。また互いに対向する側壁１０８の一方が未だ打設中（作業用足場１３０が未だ配置されている）であったり、養生期間が短く強度が確保できない場合がある。
【００５６】
よって、本実施形態のように、互いに対向する側壁１０８の他方のみに支持部材２２を配置してビーム１２の長手方向の一端を支持部材２２により支持し、他端を支柱３２により支持することができる。よって側壁１０８の形成状況に応じてビーム１２の支持方法を変更することができる。なお、支柱３２は、工場１１２での組み立て時にビーム１２に取り付けても良いし、予め床面１０６に立設し、ビーム１２を搬入する際にビーム１２に接続しても良い。
【００５７】
図８に第４実施形態のモジュール構造物の説明図を示す。第４実施形態のモジュール構造物５０は、設備機器部品１４の真下に配置される第２の設備機器部品５２と、設備機器部品１４上を跨ぐように配置され第２の設備機器部品５２を支持するとともにワイヤーロープ１６により吊り下げられるフレーム５４と、を備える構成を有している。第２の設備機器部品５２は、設備機器部品１４と同等のものであるが、設備機器部品１４とは別体の構成要素であり、設備機器部品１４の真下の位置を設計箇所とするものである。よってビーム１２と第２の設備機器部品５２との間に設備機器部品１４が入り込むことになるため、第２の設備機器部品１４をビーム１２に吊り下げることが困難となる。
【００５８】
そこで本実施形態では、第２の設備機器部品５２をフレーム５４を介して吊り下げる。フレーム５４は、棒状の部材を箱型の格子状に組み合わせたものであり、少なくとも格子の上端を構成する部材５６が設備機器部品１４上を跨ぐように配置される。すなわち、設備機器部品１４は、フレーム５４が形成する格子の内部で浮いた状態となる。一方、第２の設備機器部品５２は、例えばフレーム５４が形成する格子の下端となる部材５８に締結手段（不図示）等を用いて固定される。そしてフレーム５４にはワイヤーロープ１６が接続され、ビーム１２に吊り下げられる。これにより、設備機器部品１４と、第２の設備機器部品５２との鉛直方向の干渉を考慮することなく、両者を独立にビーム１２（第２のビーム３４）に吊り下げることができる。なお、第３実施形態、第４実施形態は同時に実現可能であり、第１実施形態、第２実施形態において適用可能である。
【００５９】
図９に第１実施形態の第１変形例の説明図を示す。小部屋１０４によってはその天井までの高さが低い場合や設備機器部品１４を高い位置に仮支持する必要のない場合がある。この場合は、第１変形例のように、支持部材２２を側壁１０８の中間の高さ位置に配置し、ビーム１２には吊足場１８を接続しない構成とすることができる。
【００６０】
図１０に第１実施形態の第２変形例の説明図を示す、第２変形例においては、ビーム１２の長手方向の中央部が、小部屋１０４の床面１０６に配置された第２の支柱６０により支持されている。第２の支柱６０は、支柱３２と同様に支保工等により形成されている。第２の支柱６０は工場１１２でのモジュール構造物１０の組み立て時にビーム１２に取り付けても良いし、予め小部屋１０４の床面１０６に立設してもよい。これにより、ビーム１２の撓みを防止して設備機器部品１４をビーム１２に多数吊り下げることができる。また第２の支柱６０が複数ある場合には、第２の支柱６０同士を補助ビーム６２により接続して第２の支柱６０間での剛性を高めるとともに補助ビーム６２に設備機器部品１４を取り付けることができる。本変形例は、第２実施形態、第３実施形態にも適用できる。
【００６１】
図１１に第１実施形態の第３変形例に説明図を示す。第３変形例においては。ビーム１２に吊チェーン６４を用いて第２のビーム３４を吊り下げ、第２のビーム３４上に設備機器部品１４を配置した構成となっている。このような構造物の組立は、まず、ビーム１２上に設備機器部品１４を取り付けるとともに吊チェーン６４により第２のビーム３４をビーム１２に接続した状態で、ビーム１２を第２のビーム３４が吊り上がる直前の状態となる高さまで天井クレーン１１４（図３（ａ）参照）により吊り上げる。
【００６２】
そして第２のビーム３４上に設備機器部品１４を取り付けてビーム１２を更に吊り上げることにより第２のビーム３４を吊り上げ、ビーム１２を支柱１１６（図３（ａ）参照）に載置・接続する。そして、天井クレーン１１４を用いて別の設備機器部品１４を搬入し、ビーム１２または第２のビーム３４にワイヤーロープ１６を用いて吊り下げればよい。
【００６３】
このような構成とすることにより、第２のビーム３４が小部屋１０４で設置される高さより低い設置位置となる設備機器部品１４を第２のビーム３４に吊り下げることができ、これにより、ワイヤーロープ１６の長さを短くして、設備機器部品１４の揺れを小さくし、破損の虞を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
設備機器部品を小部屋内の設計箇所において仮支持するとともに、床面との干渉を最小限に抑制し、床面の塗装等、床面に関する作業を効率的に行うことが可能なモジュール構造物及び建設工法として利用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１０………モジュール構造物、１２………ビーム、１４………設備機器部品、１６………ワイヤーロープ、１８………吊足場、２０………吊チェーン、２２………支持部材、３０………モジュール構造物、３２………支柱、３４………第２のビーム、４０………モジュール構造物、５０………モジュール構造物、５２………第２の設備機器部品、５４………フレーム、５６………部材、５８………部材、６０………第２の支柱、６２………補助ビーム、６４………吊チェーン、１００………原子力発電プラント、１０２………原子炉圧力容器、１０４………小部屋、１０６………床面、１０８………側壁、１１０………設備機器、１１２………工場、１１４………天井クレーン、１１６………支柱、１１８………定盤、１２０………車両、１２２………クレーンフック、１２４………ワイヤーロープ、１２６………天秤、１２８………チェーンブロック、１３０………作業用足場、１３２………足場、１３４………天井、１３６………吊り具、２００………モジュール構造物、２０２………サポート部材、２０４………フレーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを構成する小部屋に配置する設備機器部品を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品の前記小部屋内の設計上の配置位置に対応して長さが調整された吊り下げ手段と、
前記小部屋に配置されるとともに前記吊り下げ手段が取り付けられることにより前記設備機器部品を吊り下げるビームと、を備え、
前記設備機器部品を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とするモジュール構造物。
【請求項２】
前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項３】
前記ビームには、第２のビームが吊り下げられ、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載のモジュール構造物。
【請求項４】
前記ビームは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項５】
前記支柱の前記ビームより低くなる位置には第２のビームが接続され、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする請求項４に記載のモジュール構造物。
【請求項６】
前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、及び、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項７】
前記ビームの長手方向の中央部は、前記小部屋の床面に配置された第２の支柱により支持されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のモジュール構造物。
【請求項８】
前記設備機器部品の真下に配置される第２の設備機器部品と、
前記設備機器部品上を跨ぐように配置され前記第２の設備機器部品を支持するとともに前記吊り下げ手段により吊り下げられるフレームと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のモジュール構造物。
【請求項９】
プラントを構成する小部屋に搬入する設備機器部品の前記小部屋内の設計上の設置箇所に対応するように長さが調整された吊り下げ手段により前記設備機器部品を吊り下げるとともに、前記吊り下げ手段をビームに取り付け、
前記設備機器部品が吊り下げられた状態で前記ビームを前記小部屋に搬入することにより、前記設備機器部品を前記設置箇所に仮支持することを特徴とするモジュール工法。
【請求項１０】
前記ビームを、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、および／もしくは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持することを特徴とする請求項９に記載のモジュール工法。
【請求項１】
プラントを構成する小部屋に配置する設備機器部品を吊り下げ可能とされ、前記設備機器部品の前記小部屋内の設計上の配置位置に対応して長さが調整された吊り下げ手段と、
前記小部屋に配置されるとともに前記吊り下げ手段が取り付けられることにより前記設備機器部品を吊り下げるビームと、を備え、
前記設備機器部品を前記配置位置に仮支持可能とすることを特徴とするモジュール構造物。
【請求項２】
前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項３】
前記ビームには、第２のビームが吊り下げられ、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載のモジュール構造物。
【請求項４】
前記ビームは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項５】
前記支柱の前記ビームより低くなる位置には第２のビームが接続され、前記吊り下げ手段は、前記ビーム及び前記第２のビームに取り付けられたことを特徴とする請求項４に記載のモジュール構造物。
【請求項６】
前記ビームは、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、及び、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持されたことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造物。
【請求項７】
前記ビームの長手方向の中央部は、前記小部屋の床面に配置された第２の支柱により支持されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のモジュール構造物。
【請求項８】
前記設備機器部品の真下に配置される第２の設備機器部品と、
前記設備機器部品上を跨ぐように配置され前記第２の設備機器部品を支持するとともに前記吊り下げ手段により吊り下げられるフレームと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のモジュール構造物。
【請求項９】
プラントを構成する小部屋に搬入する設備機器部品の前記小部屋内の設計上の設置箇所に対応するように長さが調整された吊り下げ手段により前記設備機器部品を吊り下げるとともに、前記吊り下げ手段をビームに取り付け、
前記設備機器部品が吊り下げられた状態で前記ビームを前記小部屋に搬入することにより、前記設備機器部品を前記設置箇所に仮支持することを特徴とするモジュール工法。
【請求項１０】
前記ビームを、前記小部屋の側壁に配置され、前記小部屋の内部空間側に露出した支持部材、および／もしくは、前記ビームに接続され、前記小部屋の床面に立設可能な支柱により支持することを特徴とする請求項９に記載のモジュール工法。
【図１】
【図８】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図８】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２０７４３０（Ｐ２０１２−２０７４３０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３２２３（Ｐ２０１１−７３２２３）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
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