JP7112959B2 - 工場、特に石油製油所の建設用の個々の足場構成要素よりそれぞれが組み立てられることとなる、足場ユニットを提供し組み立てる方法 - Google Patents

Description

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なし。

本発明は、概して、工場、特に石油精製所の建設用の、足場システムの個々の足場部品よりそれぞれが組み立てられることとなる足場ユニットを供給及び組み立てる方法に関する。

石油精製所や他の化学工業用プラントなどの大規模工場の建設には、様々な建設要件を満たす足場ユニット組立用の膨大な種類の足場部品が必要である。上記工場の表面積は、概して、最大数平方マイルに及ぶものであり、それは建設プロジェクト全体をいくつかの（地理的な）区分にグループ分けする必要があるものであって、そうした区分においては建設作業が同時に及び／又は継続的に行われる。建設作業では、予定の工場の詳細な建設計画が作成され、近頃では通常三次元（３Ｄ）の建設計画として提供される。特に、これら建設計画は、全建物及び工場の載荷用構成要素に関してだけでなく、例えば反応器、クラッカー（cracker）、コークス器、流体輸送用の流路、電気設備等の主要な設備の全てに関する情報を包含する。工場の複雑性とシアサイズ（sear size）が原因で、実際の工場建設を既に開始させている一方で、３Ｄ建設計画だけが徐々に完成することがあるということに留意する必要がある。

実際には、工場建設で必要な足場構成要素は、経験によってか、又は、せいぜい建設プロジェクトの全区分を同時に完成させるために必要な全ての部品を解析するかによって、独断で決定される。しかしながら、いずれの場合においても足場の初期費用の概算は、大抵の場合はるかに過剰であることが経験的に知られている。前者のアプローチに従うと、建設作業の費用が生じる遅延の危険性をさらにもたらす。

したがって、この発明の目的は、工場、特に石油精製所の建設用の、例えば単一の所定の足場システムの個々の足場構成要素よりそれぞれが組み立てられることとなる足場ユニットを、提供して組み立てるための改善された方法を提供することであって、それによって足場ユニットの供給及び組立が、さらに簡略化されて、より費用効率の高いものとなる。

この発明の目的は、請求項１に係る、工場、特に石油精製所の建設用の、足場システムの個々の足場部品よりそれぞれが組み立てられることとなる足場ユニットを提供及び組み立てる方法によって解決される。

この発明にかかる方法は、以下の、
工場の３Ｄ建設計画を提供するステップと、
同時に及び／又は連続的に実現されようとする上記工場の個々の建設区分又は建設小区分を示す、上記工場に関する発生順の工程表を提供するステップと、
上記３Ｄ建設計画において、上記工場の上記個々の建設区分において用いられることとなる足場ユニットを選択し、製図するステップと、
各足場ユニットの建設に要する建設時間を特定するステップと、
各足場ユニットの解体に要する解体時間を特定するステップと、
上記工程表を期間に分割するステップと、
上記足場ユニットの上記建設時間及び上記解体時間を考慮しながら、同時に用いられる一致する設計の足場構成要素のそれぞれの数を、１つの期間毎に算出するステップと、
全ての期間にわたって同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の最大数を決定するステップと、
上記工場を建設するために、一致する設計の最大数の足場構成要素のみが提供される、又は、一致する設計の最大数の足場構成要素を上記一致する設計の規定された数の足場構成要素の予備（buffer）を含めて提供するステップと、

上記工程表で特定される各建設区分において、遅くとも建設の開始前毎に、特定された建設時間とは独立して選択されるある時点における現場においてそのためにそれぞれ必要とされる上記足場構成要素から、各建設区分で用いられることとなる上記足場ユニットの組立を開始するステップとを含む。

この発明に係る方法は、予定の工場の建設に必要である個々の足場部品のより適切な供給を可能にする。さらに、この発明に係る方法は、足場部品の供給に関する、使用、賃貸、リース、信用買い及び同種の契約にかかる費用の削減を可能にする。また、建設作業の不要かつ費用が生じる遅延を確実に回避することが可能であるように、各足場ユニットの据付けのタイミングを改善することが可能である。このため、全体として、予定の工場の建設にかかる足場の費用を、全体としてより容易に予測し、監視し、満足することが可能である。

この発明の好ましい実施形態によれば、工場の建設中、一定期間毎に、特に毎日、以下のステップを行うものである：

上記工場の建設経過の現状を取得し、上記工場の建設計画からの上記建設経過の逸脱を判断するステップと、

少なくとも上記工場の重要な建設に関して、先述のステップｆ）及びｇ）を繰り返すことによって、上記工程表を、上記建設経過の上記現状に適応させるステップと、

適応させた工程表の将来の期間の間に同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の最大数が、既に提供した一致する設計の足場構成要素の数よりも多ければ、上記工場のさらなる建設のために一致する設計の足場構成要素の規定された数の予備を増加するステップとを行う。

これにより、建設作業が予期せずに遅延した場合であっても、建設作業の経過に必要な足場構成要素の望まない不足を、確実に回避することが可能である。

この発明のさらなる好ましい実施形態によれば、最も簡単な場合、上記工程表は、等しい長さの期間に分割される。実際には、これにより、この発明に係る方法のかなり明瞭かつ容易である実施が可能となる。さらに、この発明によれば、足場の長さの変更又は足場構成要素もしくは足場ユニットのそれぞれの取り扱いに必要な作業者の輸送を、上記工程表を上記期間に分割する際に考慮に入れることが可能である。例えば上記工程表は、８、１２、又は、２４時間の長さの期間に分割することが可能である。

この発明のある実施形態によれば、各足場ユニットの上記建設時間は、上記足場ユニットの建設に要する足場構成要素の数に応じて、及び／又は、上記足場ユニットの予定の高さに応じて、特定される。

この発明のさらなる実施形態によれば、工場の建設に要する足場ユニット毎に、平均建設時間又は平均組立時間を実際に決定し、該平均組立時間が、各足場ユニットの組立時間として特定される。

この発明のさらなる実施形態によれば、全期間にわたって同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の数を決定することは、それぞれの場合において、上記足場構成要素の各作業場又は保管場所から各建設区分への（予想の）輸送時間を考慮して行われる。

この発明のさらなる実施形態によれば、建設対象の工場の地理上の位置に関する天候及び／又は気候データを収集して、各足場ユニットの建設に要する建設時間を特定する及び各足場ユニットの解体に要する解体時間を特定する際に考慮される／用いられるものである。

この発明のさらなる実施形態によれば、各足場ユニットの建設に要する建設時間を特定する及び／又は各足場ユニットの解体に要する解体時間を特定することは、利用可能であると予想される足場職人の数を考慮して行われるか、又は、当該足場職人の数を予め決定することで行われる。

この発明のさらなる実施形態によれば、先述のステップ１ｄ）及び１ｅ）は、利用可能な足場職人の数を考慮して行われるか、又は、方法のステップ１ｄ）及び１ｅ）を行うために、利用可能な足場職人の数が提供される。

この発明の好ましい実施形態によれば、コンピュータソフトウェアを用いる。該コンピュータソフトウェアは、パーソナルコンピュータ又はサーバとして設計され得る、好適なコンピュータにインストールされるということはいうまでもない。上記サーバは、どこに配置されてもよく、またパーソナルコンピュータ等と遠隔で連携するようにしてもよい。

この発明のさらなる実施形態によれば、コンピュータソフトウェアと、該ソフトウェアに接続される送受信部とによって、上記足場職人の少なくとも一部に、無線電信によって、上記各建設区分の位置において上記足場ユニットに必要な足場構成要素から、各建設区分に関して足場ユニットを組み立てるための作業指図又は作業指図書を提供する。上記送受信部は、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ又はその他の好適な標準に従う、無線システムの一部とすることができる。

この発明のさらなる実施形態によれば、コンピュータソフトウェアと、該ソフトウェアに接続される送受信部とによって、輸送作業者に、無線電信によって、上記各建設区分の位置に、上記足場ユニットの組立に必要な上記足場構成要素を輸送するための輸送指図又は輸送指図書を提供する。

この発明のよりさらなる実施形態によれば、当該指図又は指図書についての受信及び／又は完了が、上記それぞれの作業者によって、無線モバイル装置により確認されて、ソフトウェアによって電子的に記録される。これにより、足場構成要素又は足場ユニットの輸送／組立それぞれの実際の経過の概略が、利用可能であるようになされている。これにより、足場構成要素の輸送の遅延又は必要な足場構成要素からの足場ユニットの組立の遅延を早期に検出することが可能となり、早めに対策をとることが可能であり、工場の建設経過の費用が生じる遅延を回避することが可能である。

本明細書で提示する図面と共に取り入れた場合の以下の詳細な説明が、この発明の開示を完全なものにする。図面は以下のとおりである。
図１は、予定の工場の建設計画を示している。 図２は、種々の足場構成要素から組み立てられて、図１に係る工場の建設に用いる、かなり基本的な建設についての例示的な足場ユニットを示している。 図３は、図１に係る工場の建設用の足場ユニットを提供して組み立てる、この発明による方法の不可欠なステップのブロック図を示している。 図４は、図１に示す方法に用いる一般化コンピューティングプラットフォームアーキテクチャを示している。 図５は、図１に係る工場の概略的な建設計画を示している。 図６は、図４に係る建設計画の期間にわたって同時に用いられる、予想される同一の設計の複数の足場構成要素を示すグラフを示している。

図１は、概して符号１２で示している予定の工場、例えば石油精製所の概略的な３Ｄ建設計画１０を示している。３Ｄ建設計画１０は、数平方マイルの面積に及ぶこともある、予定の工場１２の複数の建設区分１４を含む。工場１２の建設のためには、膨大な数の、所謂、足場ユニットが必要となる。概して、前記足場ユニットは、作業員及び材料を支持して、建物、化学反応器、電線及び流路のみならず予定の工場のその他の設置である、工場の建設を補助するために用いられる仮設構造物である。前記足場ユニットは、概して、製造業者独自の足場システム又は互いに互換性のある様々な製造業者の足場システムの全ての部品である、足場要素又は構成要素により組み立てられる。前記足場構成要素は、互いに互換性があり、適切な安全要件を満たすように構成及び設計される。

図２には、例示的な足場ユニット１６を示している。図示した足場ユニット１６は、提示という理由から、かなり単純な構造であるということに留意する必要がある。様々な足場ユニットの建設を容易に検討することができる。足場ユニット１６は、個々の足場構成要素より組み立てられる。足場ユニット１６を組み立てる足場構成要素１８は、例えば足場用柱１８ａ、足場用板１８ｂ、階段吹抜け１８ｃ、欄干１８ｄ、支持脚１８ｅ、支柱１８ｆを備え得る。足場ユニット１６は、それぞれの構造に関係なく、通常、同等の設計及び機能である特定の数の足場構成要素１８より組み立てられる。

ここで図３を参照するが、これには、図１に示す建設計画１０に従って予定の工場１２を建設するために、例えば図２に示すような、個々の足場構成要素１８よりそれぞれが組み立てられることとなる足場ユニット１６を提供して組み立てるためのこの発明に係る方法１００の概略図を示している。

方法１００の第一のステップ１０２において、予定の工場１２の３Ｄ建設計画１０は、好ましくは、コンピュータ読み取り可能な電子フォーマットで提供される。これによって、３Ｄ建設計画１０は、図４に示すように、コンピュータ２０上で可視化することが可能である。前記コンピュータ２０は、通常の画面２２と、記憶媒体２４であって、それにインストールされる（画像処理）ソフトウェア２６をもつ記憶媒体２４とを備える。あるいは、コンピュータ２０は、何らかの方法で、例えばコンピュータネットワークによって、足場計画用ソフトウェア２６を直接インストールすることができるリモートサーバ２８に電子的に接続され得る。コンピュータ２０は、パーソナルコンピュータであってもよく、又は、例えばＰＤＡ等のモバイル装置であってもよいということを理解されたい。

図３及び５をさらに参照すると、この発明に係る方法１００は、同時に及び／又は連続的に建てられることとなる工場１２の個々の建設区分を示している、工場１２用の工程表３０を提供するステップ１０４をさらに含む。図５に示す工程表は、説明の目的のためにかなり単純化していることに留意されたい。それには、予定の工場の建設工程の個々の区分が経時的に示されている。工程表３０は、好ましくは、図４に示すコンピュータ２０によって読み取り可能（編集可能）であるように、電子フォーマットで提供される。

この発明に係る方法１００は、工場１２の個々の建設区分において用いられることとなる足場ユニット１６（図２）を特定して、工場１２（図１）の３Ｄ建設計画１０において製図するものである、ステップ１０６をさらに含む。これは、好ましくは、コンピュータ２０にインストールされる上述のソフトウェア２６によって行われる。

ソフトウェア２６においては、所与の製造業者独自の足場システムか又は互いに互換性のある様々な製造業者の足場システムかのいずれかにおいて利用可能である（仮想的）足場構成要素１８が、ファイル上にあるものとすることが可能であって、それはまた工場１２の建設用の足場ユニット１６（図２）の組立に用いられ得る。また、ソフトウェア２６は、異なる形状、大きさ及び／又は構成である、ある範囲の（仮想的な）所定の足場ユニット１６を有利に提供し得、それを選択して、３Ｄ建設計画内に貼り付ける（＝ドラッグアンドドロップ操作）ことによって、建設工程に用いられることとなる足場ユニットの容易で時間的に効率のよい設計書及び図面を得ることが可能となる。

この発明によれば、方法のさらなるステップ１０８には、予定の工場１２の３Ｄ建設計画１０において選択して製図した各足場ユニット１６のそれぞれを建設／組み立てるのに要する（予想される）個々の建設時間又は組立時間ｔ_ａを特定することが含まれる。

さらなるステップ１１０においては、使用後の各足場ユニットの解体に要する解体時間又は分解時間ｔ_ｄを特定する。各足場ユニット１６の建設時間及び／又は解体時間ｔａ、ｔｄは、特に、各足場ユニット１６の組立に必要な個々の足場構成要素１８の総数に応じて、及び／又は、個々の足場ユニット１６の予定の大きさ、特に高さ及び／又は形状に応じて、特定することが可能である。また、実際に必要な解体時間ｔｄ及び組立時間ｔａは、所与の足場ユニットについての経験から決定してもよい。

また、各足場ユニット１６の建設時間及び／又は解体時間ｔ_ａ／ｔ_ｄを特定する際に、建設対象の工場１２の地理上の位置に関する利用可能な天候及び／又は気候データ３２、３４が考慮されてもよい。それによって、例えば極端な周囲温度及び降水量、高湿度等に起因して各足場ユニット１６の建設／解体に必要となる追加時間を、予期して、計算に入れることが可能である。また、各足場ユニット１６に要する建設時間及び／又は解体時間ｔ_ａ、ｔ_ｄを特定する際に、これら作業の実施に利用可能であると予想される数の足場職人が、有利に考慮されるものである。

この発明に係る方法のさらなるステップ１１２は、工程表３０を、図５に示すように複数の段階又は期間３６に分割することを含む。該期間３６はそれぞれ、例えば８、１２又は２４時間又はそれ以上の長さを有し得、さらにそれぞれ等しい長さの期間であり得る。工程表は、このように格子状のパターンを示す。図５においては、各建設区分又は各建設小区分における例示的な建設の開始を、Ｓで示している。

この発明に係る方法１００のさらなるステップ１１４では、段階又は期間３６毎に、同時に用いられる一致する設計の足場構成要素のそれぞれの（総）数ｎを決定する、特に足場ユニット１６の建設時間及び解体時間ｔ_ａ、ｔ_ｄを考慮に入れながら、算出するものである。これはまた、先述のコンピュータソフトウェア２６によって行われ得る。

図６をさらに参照すると、この発明に係る方法のさらなるステップ１１６においては、工程表３０の段階又は期間３６の全てにわたって同時に用いられる一致する設計の足場構成要素１８の最大数ｎ_ｍａｘを、個々の足場構成要素１８毎に決定する。この発明によれば、これは、コンピュータソフトウェア２６によって有利に行われ得る。図６は、同時に用いられる一致する設計の、例えば階段吹抜け１８ｃ（図２）である足場構成要素１８の数を、図５に従う工程表３０の複数の期間３６にわたって示すグラフを示している。

さらなるステップ１１８においては、工場１２を建設するために、一致する設計の最大数ｎ _ｍａｘ の足場構成要素１８のみが、又は、一致する設計の最大数ｎ _ｍａｘ の足場構成要素１８が追加として前記一致する設計の規定された数の足場構成要素１８の予備（buffer）３８を含めて、提供される。予備３８は、特に建設作業の遅延を回避するために、輸送中又は使用中に破損又は紛失した足場構成要素１８を補償する役割を果たす。

この発明に係る方法は、ステップ１２０をさらに含むものであって、すなわち、工程表３０で特定される建設区分又は建設小区分のそれぞれにおいて、遅くとも先述の足場ユニット１６を用いることによる建設の開始Ｓ前毎に、特定された建設時間ｔ_ａとは独立して選択されるある時点ｔ_ｐにおける現場においてそのために（各建設区分に適しているものである）それぞれ必要とされる足場構成要素１８から、工場の各建設区分（又は段階）で用いられることとなる各足場ユニット１６の組立を開始することを含む。

工場１２の建設中、工場１２の建設経過の現状を、決定されている工場１２の工程表３０からの建設経過の逸脱と共に、この発明に係る方法１００のステップ１２２で得ることができる。そして、さらなるステップ１２４において、上記したステップ１１２及び１１４を繰り返すことによって、工程表３０を建設経過の現状に適応させることができる。適応させた工程表３０の将来の期間３６の間に同時に用いられる一致する設計の足場構成要素１８の最大数が、既に設けた、すなわち工場１２の建設現場で利用可能である一致する設計の足場構成要素１８の数よりも多ければ、さらなるステップ１２６で、工場のさらなる建設用の一致する設計の足場構成要素１８の総数又は一致する設計の足場構成要素の予備３８を増加する。先述のステップ１１４、１１６、１１８は、好ましくは、必要な足場構成要素の切迫した不足を、建設工程の全体を通して確実に予期して防止することが可能であるように、一定期間毎に、特に毎日行うものである。

好ましくは、期間３６にわたって同時に用いられる一致する設計の構成要素１８を決定することは、それぞれの場合において、足場構成要素の各作業場又は保管場所から各建設区分におけるそれらの目的地への輸送時間を考慮して行われる。

ここで、図４を再度参照する。この発明によれば、足場ユニット１６の組立に責任をもつ足場職人４０の少なくとも一部に、前記コンピュータ２０／ソフトウェア２６と接続する送受信部４４を用いて無線電信によって、各建設区分の位置で必要な足場構成要素１８から足場ユニット１６を組み立てるための、組立指図又は組立指図書４２’を提供することができる。作業指図又は作業指図書は、好ましくは、ソフトウェア２６で自動的に生成されて、特に、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ又はその他の好適なワイヤレス標準に従って、無線ネットワーク４６を介して送信され得る。

また、この発明によれば、輸送作業員４８に、コンピュータソフトウェア及び送受信部によって、前記足場ユニット１６の組立に必要な前記足場構成要素１８を前記各建設区分の位置に輸送するための輸送指図又は輸送指図書４２を提供することができる。輸送指図又は輸送指図書は、好ましくは、ソフトウェアによって自動的に生成されて、無線ネットワーク４６を介して送信され得る。図４によれば、輸送指図又は輸送指図書／組立指図又は組立指図書のそれぞれについての受信及び／又は完了が、モバイル装置５０により無線で確認され、受信後にソフトウェア２６によって電子的に記録され得る。

Claims (11)

1. 工場の建設用の個々の足場構成要素からそれぞれが組み立てられることとなる足場ユニットを提供及び組み立てる方法であって、該方法は、
   ａ）コンピュータが、前記工場の３Ｄ建設計画を提供するステップと、
   ｂ）前記コンピュータが、同時に及び／又は連続的に建てようとする前記工場の個々の建設区分ごとに示される前記工場の建設計画のスケジュールを提供するステップと、
   ｃ）前記コンピュータが、前記３Ｄ建設計画の中の前記工場の前記個々の建設区分において用いられることとなる足場ユニットを選択し、製図するステップと、
   ｄ）前記コンピュータが、各足場ユニットの建設に要する建設時間を特定するステップと、
   ｅ）前記コンピュータが、各足場ユニットの解体に要する解体時間を特定するステップと、
   ｆ）前記コンピュータが、前記建設計画のスケジュールを複数の期間に分割するステップと、
   ｇ）前記コンピュータが、前記足場ユニットの前記建設時間及び前記解体時間を用いて、同時に用いられる一致する設計の足場構成要素のそれぞれの総数を、１つの期間毎に算出するステップと、
   ｈ）前記コンピュータが、全ての期間での前記同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の前記それぞれの総数のうちの最大数を決定するステップと、
   ｉ）前記工場を建設するために、前記コンピュータにおいて、前記一致する設計の最大数の足場構成要素を前記一致する設計の規定された数の足場構成要素の予備（buffer）を含めて、提供するステップと、
   ｊ）前記建設計画のスケジュールで特定される建設の各区分において、遅くとも建設の開始前毎に、特定された建設時間とは独立して選択されるある時点で、現場において各建設区分に適したそれぞれ必要とされる前記足場構成要素から、各建設区分で用いられることとなる前記足場ユニットの組立を開始するステップとを含み、
   前記ステップａ）からｉ）を、前記コンピュータにインストールされたコンピュータソフトウェアを用いて行う、方法。
2. 工場の建設中、前記コンピュータソフトウェアを用いて、一定期間毎に、以下のステップ、
   前記工場の建設経過の現状を取得し、前記工場の建設計画からの前記建設経過の逸脱を判断するステップと、
   前記建設計画のスケジュールを、前記建設経過の前記現状に適応させるステップであって、前記ステップｆ）及び前記ステップｇ）が繰り返されるステップと、
   適応させた当該スケジュールの将来の期間の間に同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の最大数が、一致する設計の利用可能な足場構成要素の数よりも多ければ、前記工場のさらなる建設のために一致する設計の足場構成要素の規定された数の予備を増加するステップとを行うものである、請求項１記載の方法。
3. 前記建設計画のスケジュールが、等しい期間に分割される、請求項１記載の方法。
4. 前記建設計画のスケジュールが、８、１２又は２４時間の長さの期間に分割される、請求項３記載の方法。
5. 前記各足場ユニットの前記建設時間は、前記足場ユニットの建設に要する足場構成要素の数に応じて、及び／又は、前記足場ユニットの予定の高さに応じて、特定される、請求項１記載の方法。
6. 全期間にわたって同時に用いられる一致する設計の足場構成要素の数を決定することは、それぞれの場合において、前記足場構成要素の各作業場又は保管場所から各建設区分への輸送時間を用いて行われる、請求項１記載の方法。
7. 方法のステップｄ）及びｅ）において、建設対象の前記工場の地理上の位置に関する利用可能な天候及び／又は気候のデータが用いられる、請求項１記載の方法。
8. 方法のステップｄ）及びｅ）は利用可能な足場職人の数を用いて行われるか、又は、方法のステップｄ）及びｅ）を行うために、利用可能な足場職人の数が提供される、請求項１記載の方法。
9. 前記コンピュータソフトウェアと、該ソフトウェアをインストールした前記コンピュータに接続される送受信部とによって、当該足場職人の少なくとも一部に、無線電信によって、前記各建設区分の位置において前記足場ユニットに必要な前記足場構成要素から、各建設区分に関して前記足場ユニットを組み立てるための組立指図又は組立指図書を提供する、請求項８記載の方法。
10. 前記コンピュータソフトウェアと、該ソフトウェアをインストールした前記コンピュータに接続される送受信部とによって、輸送作業者に、無線電信によって、前記各建設区分の位置に、前記足場ユニットの組立に必要な前記足場構成要素を輸送するための輸送指図又は輸送指図書を提供する、請求項８記載の方法。
11. 前記組立指図もしくは前記組立指図書又は前記輸送指図もしくは前記輸送指図書についての受信及び／又は完了が、無線モバイル装置により確認されて、前記ソフトウェアによって電子的に記録される、請求項９または１０に記載の方法。

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