JP6178131B2 - 大型貯槽の解体方法 - Google Patents

Description

本発明は、大型貯槽の解体方法、特に、球状に形成された貯槽本体を有し、この貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の解体方法に関する。

高圧ガスを貯蔵する大型の貯槽としては、金属製の板材を複数組み合わせて球状に形成された貯槽本体を有する、いわゆる球状貯槽が用いられることが知られている。この球状貯槽を、例えば老朽化によって解体する場合には、解体作業を行う作業員の安全性を確保すべく、作業員による高所での解体作業を極力回避させることが望ましい。

このような高所での解体作業を回避することを目的とした技術として、本発明者は、特願平６−２２０８３２において、大型貯槽の貯槽本体の天井部の中心から下方に向かって貯槽本体を螺旋状に順次切断し、切断した切断片を順次下方へ引き下げていく大型貯槽の切断解体方法を提案した（特許文献１）。

特開平８−６０８９３公報

上記特許文献１によると、螺旋状に切断した切断片がその自重で下方に撓んで下がってくることから、切断片を下方に引き下げる作業を少ない労力で地上において容易に行うことができる。その結果、高所における作業員の解体作業が極力回避される。

しかし、球状貯槽のような大型貯槽を解体する場合は、地上における作業員の解体作業の更なる安全性や、大型貯槽が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼさないような安全性を確保することが要求される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、解体作業の安全性を良好に確保することのできる大型貯槽の解体方法を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による大型貯槽の解体方法は、球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体の底部を解体する大型貯槽の解体方法において、前記貯槽本体の底部側を、一部を残して切断して切断部分を下方に撓ませて前記地面に接地させ、該地面に接地させた切断部分を接地させた状態で該切断部分を複数の板材に順次切断することで順次解体することを特徴とする。

この構成によれば、一部を残して切断した切断部分を地面に接地させて地面に支持させる一方、残した部分が貯槽本体に支持され、切断部分が、地面と貯槽本体との間において地面と貯槽本体の２点で支持される。

従って、球面に形成された底部側の切断部分が安定的に支持された状態で、切断部分を解体することができる。これにより、高所における作業員の解体作業が極力回避され、作業員による大型貯槽の解体作業の安全性が確保される。

上記課題を解決するための請求項２に記載の発明による大型貯槽の解体方法は、球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を、該貯槽本体の上部から下方に向かって螺旋状に切断する大型貯槽の解体方法において、前記貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の切断を、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように行うことを特徴とする。

この構成によれば、貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の切断が、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように実行されることから、切断された部分が切断面を介して貯槽本体の内部に向かって下降する。従って、切断された部分が貯槽本体の外方に向かって拡散することがなく、大型貯槽が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがない。

上記課題を解決するための請求項３に記載の発明による大型貯槽の解体方法は、球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を、該貯槽本体の設置状態における上方または下方から赤道線に向かって螺旋状に切断する大型貯槽の解体方法において、前記切断は、前記赤道線に移行するに従って前記貯槽本体の切断間隔を漸次狭めるように行うことを特徴とする。

この構成によれば、切断間隔を赤道線に移行するに従って漸次狭くすることによって、球状に形成されることによって貯槽本体に作用していた圧縮応力が、切断によって解放される際に、切断された部分に作用する圧縮応力の反力を抑制することができる。従って、切断された部分が貯槽本体の外方に向って拡散することがなく、大型貯槽が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがない。

上記課題を解決するための請求項４に記載の発明による大型貯槽の解体方法は、球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を解体する大型貯槽の解体方法において、前記貯槽本体の底部側を、一部を残して切断して切断部分を下方に撓ませて前記地面に接地させ、該地面に接地させた切断部分を接地させた状態で順次解体する底部解体工程と、該底部解体工程の後で、前記貯槽本体の上方または下方から赤道線に向かって螺旋状に切断する螺旋状切断工程と、を備え、前記螺旋状切断工程における切断は、前記貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の前記赤道線に向かった切断を、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように行い、前記貯槽本体の下方から上方に向かった切断を、前記赤道線に移行するに従って切断間隔を漸次狭めるように行う、ことを特徴とする。

この構成によれば、貯槽本体の底部側の切断部分が地面と貯槽本体に支持された状態で地面上において解体され、かつ貯槽本体が螺旋状に切断されることから、高所における作業員の解体作業が極力回避され、作業員による大型貯槽の解体作業の安全性が確保される。

貯槽本体の上部を螺旋状に切断する際には、貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の切断が、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように実行されることから、切断された部分が切断面を介して貯槽本体の内部に向かって下降する。

一方、貯槽本体の下部を螺旋状に切断する際には、切断間隔を赤道線に移行するに従って漸次狭くすることによって、球状に形成されることによって貯槽本体に作用していた圧縮応力が、切断によって解放される際に、切断された部分に作用する圧縮応力の反力を抑制することができる。

従って、切断片が外方に拡散することがなくなることから、大型貯槽が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがない。

この発明によると、大型貯槽の解体作業の際の高所における作業員の解体作業が極力回避され、作業員による大型貯槽の解体作業の安全性が確保されるとともに、解体作業によって、大型貯槽が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがなく、周辺の住宅等の安全性が確保される。

本発明の実施の形態に係る大型貯槽の解体方法の概略を説明する図であり、図１（ａ）〜（ｅ）は、解体の過程を示す図である。 同じく、本実施の形態に係る底部解体工程の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係る上部切断工程を概念的に説明する概念図である。 同じく、本実施の形態に係る螺旋状切断工程の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係る螺旋状切断工程の切断位置の概略断面図である。 同じく、本実施の形態の解体方法により解体されるタンクの概略を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１〜図６に基づいて説明する。

本実施の形態に係る大型貯槽の解体方法の説明に先立って、解体対象となる球状貯槽の概略について、図６を参照して説明する。

図示のように、球状貯槽であるタンク１０は、タンク本体２０及びタンク本体２０を支持する脚部３０を主要構成として備える。

タンク本体２０は、金属製の板材を複数組み合わせて略球状に形成される。このタンク本体２０では、球状のタンク本体２０の中心点Ｏを通りかつ矢線Ｐで示す鉛直方向で中心点Ｏを通る極軸Ｌに垂直な平面とタンク本体２０の表面との交線が、赤道線Ｂとして設定される。

この赤道線Ｂに沿って延在する上縁２６ａ及び下縁２６ｂを有し、上縁２６ａと下縁２６ｂとの間で所定幅を持たせたベルト部２６が、タンク本体２０に設定される。

赤道線Ｂを基準として、その上部が上半球２２として設定され、下部が下半球２４として設定され、極軸Ｌが、上半球２２を通過する点が上極Ｎとして設定され、極軸Ｌが下半球２４を通過する点が下極Ｓとして設定される。

この上極Ｎを中心としたタンク本体２０の上部領域が天井部２２Ａとして設定され、下極Ｓを中心としたタンク本体２０の下部領域が底部２４Ａとして設定される。

このタンク本体２０が、複数の脚部本体３２及びこれら脚部本体３２の間で交差して架設されるブレース３４を備えた脚部３０によって支持されて、タンク本体２０が地面Ｇから離反してタンク１０が立設される。このようなタンク１０は、主に、タンク本体２０の内部に高圧ガスを貯蔵する目的で用いられる。

次に、本実施の形態に係る大型貯槽の解体方法の概略を説明する。図１は、本実施の形態に係る解体方法の概略を説明する図であり、図１（ａ）〜（ｅ）において解体の過程を示し、図２は、底部解体工程の概略を説明する図である。なお、図１（ａ）〜（ｅ）では、図面の視認性向上のため、脚部３０を一部省略して図示している。

本実施の形態に係る解体方法では、まず、タンク１０のタンク本体部２０における底部２４Ａを解体する（底部解体工程）。

この底部解体工程は、タンク本体２０の底部２４Ａ側を、図１（ａ）で示すように、一部を残して切断して撓ませる。具体的には、タンク１０の底部２４Ａ側を、本実施の形態では切断工具であるバーナー溶断機４０によって緯線ｘに沿って切り込んで、緯線ｘに沿った一部を切り残すように溶断する。

タンク本体２０の底部２４Ａ側を、一部を残すように切断することによって、図１（ｂ）及び図２で示すように、切断した底部２４Ａ側の部分である切断部分２５Ａがその自重によって下降することから、切断部分２５Ａをそのまま地面Ｇに接地させる。

一方、残された底部２４Ａ側の部分である残余部分２５Ｂの両端に、残余部分２５Ｂの内方に向かって孤状に切り欠いて切欠部２５ａを形成する。切欠部２５ａを形成することによって、切断部分２５Ａが自重で下降することで残余部分２５Ｂの両端に作用する応力を分散することができ、残余部分２５Ｂの不意の破断を抑制することができる。

このように切断した切断部分２５Ａを地面Ｇに接地させて地面Ｇに支持させる一方、残余部分２５Ｂを介してタンク本体２０に支持させることで、切断部分２５Ａが、地面Ｇとタンク本体２０との間において地面Ｇとタンク本体２０の２点で支持される。

従って、設置された状態では地面Ｇに対向する球面を有する底部２４Ａ側の切断部分２５Ａが、安定的に支持された状態で、切断部分２５Ａを解体することができる。切断部分２５Ａの解体は、具体的には、複数の金属製の板材を結合させている溶接線２５ｂに沿ってバーナー溶断機４０を走行させて、複数の金属製の板材となるように順次切断して解体する。

このように、タンク本体２０の底部２４Ａ側が切り取られることによって、タンク本体２０に開口部２５Ｃが形成される。

この底部解体工程の後に、螺旋状切断工程に移行する。本実施の形態では、螺旋状切断工程は、タンク本体２０の上半球２２を切断する上部切断工程、及び底部２４Ａ側が切り取られたタンク本体２０の下半球２４を切断する下部切断工程を備える。

上部切断工程は、図１（ｃ）で示すように、タンク本体２０の上半球２２を、タンク本体２０の上部である天井部２２Ａからその下方である赤道線Ｂに向かって螺旋状に順次切断する。

図３は、本実施の形態に係る上部切断工程を概念的に説明する概念図であり、図４は、螺旋状切断工程の概略を説明する図である。図３で示すように、本実施の形態の上部切断工程では、天井部２２Ａから赤道線Ｂに向かう所定範囲Ｒ１において、タンク本体２０の切断面が、タンク本体２０の接線Ｔ１及びＴ２上の切断位置Ｃ１及びＣ２からの法線Ｈ１及びＨ２と平行するように切断する。

一方、所定範囲Ｒ１より下方の赤道線Ｂに向かう所定範囲Ｒ２においては、タンク本体２０の切断面が、赤道線Ｂで囲まれた赤道面Ｂ１に対する切断位置Ｃ３〜Ｃ６からの垂線Ｉ１〜Ｉ４と平行するように切断する。

具体的には、図４で示すように、上部切断工程では、タンク本体２０の上半球２２の天井部２２Ａを切断する切断位置Ｃ１に、バーナー溶断機４０を位置決めして、この部分から切断を開始する。

バーナー溶断機４０は、本実施の形態では、タンク本体２０の大きさ及び形状に基づいてバーナー溶断機４０の移動方向が設定された図示しない重機等に取り付けられて作動せしめられ、タンク本体２０の上半球２２の天井部２２Ａから赤道線Ｂに向かって漸次移行するに従って切断位置をＣ１〜Ｃ６へと順次移動させながら、タンク本体２０の上半球２２をベルト部２６の上縁２６ａまで螺旋状に連続して切断する。

特に、本実施の形態では、バーナー溶断機４０による切断位置がＣ３〜Ｃ６に移行するに従って、切断面が鉛直方向Ｐに近接した傾斜を有するようにタンク本体２０を切断していく。すなわち、バーナー溶断機４０による切断位置Ｃ３〜Ｃ６におけるバーナーの噴射方向を、鉛直方向Ｐに漸次傾斜させながら切断を実行する。

具体的には、図５（ａ）における切断位置Ｃ１の概略断面図及び図５（ｂ）における切断位置Ｃ３の概略断面図で示すように、切断位置Ｃ１ではバーナー溶断機４０による噴射が、図３における法線Ｈ１に対応する噴射線ａ１に沿って接線Ｔ１に対して垂直に入力される。

この噴射によって、タンク本体２０の上半球２２が図４で示す所定範囲Ｒ１において切断され、噴射線ａ１と平行して互いに対向する一対の切断端面２２ａ、２２ａが形成され、この一対の切断端面２２ａ、２２ａによって、タンク本体２０の上半球２２の切断面が構成される。

一方、切断位置Ｃ３では、バーナー溶断機４０による噴射が、接線Ｔ３上の切断位置Ｃ３からの法線Ｈ３から鉛直方向Ｐに向かって近接させるように所定角度θ１分だけ傾斜させ、かつ図３における垂線Ｉ１に仮想的に対応するとともに接線Ｔ３に対して所定角度θ２分だけ鉛直方向Ｐから離反する方向に傾斜した噴射線ａ２に沿って入力される。

この噴射によって、タンク本体２０の上半球２２が図４で示す所定範囲Ｒ２において切断され、噴射線ａ２と平行して互いに対向して鉛直方向Ｐに近接した傾斜を有する一対の切断端面２２ｂ、２２ｂが形成され、この一対の切断端面２２ｂ、２２ｂによって、タンク本体２０の上半球２２の切断面が構成される。

このように、所定範囲Ｒ１においてタンク本体２０の上半球２２が螺旋状に連続して切断されると、切断片側の切断端面２２ａと上半球２２側の切断端面２２ａとが互いに干渉することなく切断片がその自重でタンク本体２０の内部に向かって下降する。

一方、所定範囲Ｒ２においてタンク本体２０の上半球２２が螺旋状に連続して切断されると、切断片側の切断端面２２ａが上半球２２側の切断端面２２ａの上を滑り落ちるようにタンク本体２０の内部に向かって下降する。従って、切断片がタンク本体２０の外方に向かって拡散することがない。

さらに、本実施の形態では、図４で示すように、上部切断工程において、タンク本体２０の上半球２２を天井部２２Ａから赤道線Ｂに向かって螺旋状に切断する際に、赤道線Ｂに移行するに従って切断間隔を漸次狭めるように切断する。

具体的には、切断位置Ｃ１から切断位置Ｃ２へと移行する間では切断幅ｗ１を有するように切断し、切断位置Ｃ２から切断位置Ｃ３へと移行する間では切断幅ｗ１より狭い切断幅ｗ２を有するように切断する。

切断位置Ｃ３から切断位置Ｃ４へと移行する間では切断幅ｗ２より狭い切断幅ｗ３を有するように切断し、切断位置Ｃ４から切断位置Ｃ５へと移行する間では切断幅ｗ３より狭い切断幅ｗ４を有するように切断する。さらに、切断位置Ｃ５から切断位置Ｃ６へと移行する間では切断幅ｗ４より狭い切断幅ｗ５を有するように切断する。

すなわち、切断位置Ｃ１〜Ｃ６へと移行するに従って、切断幅がｗ１〜ｗ５へと漸次狭くなるように螺旋状に連続して切断する。このように、切断幅を赤道線Ｂに移行するに従って漸次狭くすることによって、球状に形成されることで金属製の板材に作用していた圧縮応力が切断によって解放される際に、切断片に作用する圧縮応力の反力を抑制することができる。

従って、螺旋状に連続して切断されたタンク本体２０の上半球２２の切断片が、タンク本体２０の外方に拡散することなく、タンク本体２０の内部に向かって下降する。具体的には、図１（ｄ）で示すように、切断片Ｄ１は、タンク本体２０の下半球２４に形成された開口部２５Ｃを通って下降して、タンク本体２０の下部の地面Ｇに螺旋状に積層される。

積層された切断片Ｄ１は、地面Ｇにおいて運搬しやすい大きさに切断されて、搬送されて廃棄される。

次に、下部切断工程について説明する。図４で示すように、下部切断工程では、タンク本体２０の下半球２４の開口部２５Ｃの開口端縁２５ｃをタンク本体２０から切り離す切断位置Ｃ７に、バーナー溶断機４０を位置決めして、この部分から切断を開始する。

下部切断工程では、タンク本体２０の下半球２４の開口部２５Ｃ側から赤道線Ｂに向かって漸次移行するに従って切断位置をＣ７〜Ｃ９へと順次移動させながら、タンク本体２０の下半球２４をベルト部２６の下縁２６ｂまで螺旋状に連続して切断する。

特に、本実施の形態では、タンク本体２０の下半球２４を開口部２５Ｃの端縁２５ｃから赤道線Ｂに向かって螺旋状に切断する際に、赤道線Ｂに移行するに従って切断間隔を漸次狭めるように切断する。

具体的には、切断位置Ｃ７から切断位置Ｃ８へと移行する間では、切断位置Ｃ７で切断した際の切断幅ｗ６より狭い切断幅ｗ７を有するように切断し、切断位置Ｃ８から切断位置Ｃ９へと移行する間では切断幅ｗ７より狭い切断幅ｗ８を有するように切断する。

すなわち、切断位置Ｃ７〜Ｃ９へと移行するに従って、切断幅がｗ６〜ｗ８へと漸次狭くなるように螺旋状に連続して切断する。このように、切断幅を赤道線Ｂに移行するに従って漸次狭くすることによって、球状に形成されることで金属製の板材に作用していた圧縮応力が切断によって解放される際に、切断片に作用する圧縮応力の反力を抑制することができる。

従って、螺旋状に連続して切断されたタンク本体２０の下半球２４の切断片が、タンク本体２０の外方に拡散することなく、タンク本体２０の内部に向かって下降する。このように下降した切断片Ｄ２は、図１（ｅ）で示すように、タンク本体２０の下部の地面Ｇに螺旋状に積層される。

積層された切断片Ｄ２は、地面Ｇにおいて運搬しやすい大きさに切断されて、搬送されて廃棄される。

上部切断工程及び下部切断工程により構成される螺旋状切断工程の後に、ベルト部解体工程に移行する。図１（ｅ）で示すように、タンク本体２０は、螺旋状切断工程が実行された後は、ベルト部２６が切り残された状態で脚部３０に支持された状態となる。ベルト部解体工程では、ベルト部２６を切断してタンク本体２０を最終的に解体する。

具体的には、複数の金属製の板材を結合させている溶接線２６ｃに沿ってバーナー溶断機４０を走行させて、複数の金属製の板材となるように順次切断して解体する。このとき、切断して板材とする部分は、図示しない重機等によって把持されて、切断後に地面Ｇに載置される。

ベルト部２６を解体してタンク本体２０を最終的に解体した後に、脚部３０を解体することによって、タンク１０の解体作業が終了する。

このように、本実施の形態では、タンク本体２０の底部２４Ａ側の切断部分２５Ａが地面Ｇとタンク本体２０に支持された状態で地面Ｇ上において解体され、かつタンク本体２０の上半球２２及び下半球２４が螺旋状に切断されることから、高所における作業員の解体作業が極力回避され、作業員によるタンク１０の解体作業の安全性が確保される。

しかも、上部切断工程では、上半球２２を螺旋状に切断する際に、バーナー溶断機４０による切断位置Ｃ３〜Ｃ６におけるバーナーの噴射方向を、鉛直方向Ｐに漸次傾斜させながら切断を実行して上半球２２の切断片がタンク本体２０の内部に下降するように切断することから、切断片が外方に拡散することがなく、タンク１０が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがない。

下部切断工程では、赤道線Ｂに移行するに従って切断間隔を漸次狭めるように切断することから、切断片に作用する反力が抑制され、切断片がタンク本体２０の外方に拡散することがなく、タンク１０が立地する周辺に存在する住宅等に影響を及ぼすことがない。

従って、タンク１０が立地する周辺の住宅等の安全性が確保され、タンク１０の解体作業の安全性が向上する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、バーナー溶断機４０によってタンク本体２０を切断する場合を説明したが、水圧による切断や電気鋸等による物理的切断を行う切断工具で切断してもよい。

上記実施の形態では、螺旋状切断工程において、上部切断工程の後に下部切断工程を実行することを説明したが、下部切断工程の後に上部切断工程を実行してもよい。

１０ タンク（大型貯槽）
２０ タンク本体（貯槽本体）
２２ 上半球
２２Ａ 天井部
２４ 下半球
２４Ａ 底部
２５Ａ 切断部分
２５Ｂ 残余部分
２６ ベルト部
４０ バーナー溶断機
ｘ 緯線
Ｂ 赤道線
Ｃ１〜Ｃ９ 切断位置
Ｐ 鉛直方向
ｗ１〜ｗ８ 切断幅

Claims (4)

1. 球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体の底部を解体する大型貯槽の解体方法において、
   前記貯槽本体の底部側を、一部を残して切断して切断部分を下方に撓ませて前記地面に接地させ、
   該地面に接地させた切断部分を接地させた状態で該切断部分を複数の板材に順次切断することで順次解体することを特徴とする大型貯槽の解体方法。
2. 球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を、該貯槽本体の上部から下方に向かって螺旋状に切断する大型貯槽の解体方法において、
   前記貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の切断を、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように行うことを特徴とする大型貯槽の解体方法。
3. 球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を、該貯槽本体の設置状態における上方または下方から赤道線に向かって螺旋状に切断する大型貯槽の解体方法において、
   前記切断は、
   前記赤道線に移行するに従って前記貯槽本体の切断間隔を漸次狭めるように行うことを特徴とする大型貯槽の解体方法。
4. 球状に形成された貯槽本体を有し、該貯槽本体が地面から離反して設置された大型貯槽の前記貯槽本体を解体する大型貯槽の解体方法において、
   前記貯槽本体の底部側を、一部を残して切断して切断部分を下方に撓ませて前記地面に接地させ、該地面に接地させた切断部分を接地させた状態で順次解体する底部解体工程と、
   該底部解体工程の後で、前記貯槽本体の上方または下方から赤道線に向かって螺旋状に切断する螺旋状切断工程と、を備え、
   前記螺旋状切断工程における切断は、
   前記貯槽本体の上部から下方に向かう所定範囲より下方の前記赤道線に向かった切断を、切断面が鉛直方向に近接した傾斜を有するように行い、
   前記貯槽本体の下方から上方に向かった切断を、前記赤道線に移行するに従って切断間隔を漸次狭めるように行う、
   ことを特徴とする大型貯槽の解体方法。

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