JP2002145580A - タワークレーンの耐震支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通常の作業時にはタワークレーンのマストを並
立させた構築物に確実に拘束して作業の安全を図ること
ができ、地震時の様に支持部材に大きな軸力が働く場合
にダンパ機構を機能させて地震エネルギーを吸収するこ
とができ、建物からの地震入力を遮断して、タワークレ
ーン本体の倒壊等の防止を図ることができる優れた耐震
支持装置を提案する。 【解決手段】構築物或いはマストにそれぞれ一端を固定
した第１及び第２支持部材７，８の先端間に設置した耐
震ダンパ機構５を、所定軸力以上で機能させるためのト
リガー機構６を備えており、該トリガー機構は、各支持
部材の側部先端間に掛け渡し固定するとともに、所定軸
力以上で破断するリングを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタワークレーンの耐
震支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タワークレーンは、例えば図８に示す如
く、構築物２にマスト３を並立して設置され、タワーク
レーンと構築物との間を耐震支持装置23で連結してい
る。耐震支持装置23は、例えば剛な鋼材の細長い支持部
材を掛け渡したものであるが、一般に、これら支持部材
を２本用いて平面視三角形状に構成しており、タワーク
レーンのつり荷による偏荷重あるいは地震，風荷重など
に対してマストの水平面内の並進変移や回転変移を拘束
し、マストを確実に支持する構造になっている。尚、図
８ではこの平面視三角形状の２本の支持部材よりなる耐
震支持装置を上下二セット設けている。

【０００３】しかしながら、大地震が発生した場合、地
盤ばかりでなく、マストに比べて剛性の非常に大きな建
物から耐震支持装置を介して過大な荷重がマストに導入
され、マストを構成する各部材に座屈、破断などが生
じ、重大な損害を被る虞がある。

【０００４】この防止策として、耐震支持装置部分にゴ
ム層を利用したダンパ部材を介在させたり（例えば、実
公平３−８７０７号公報参照）、オイルを封入したシリ
ンダーを用いたオイルダンパを組み込んだ（例えば、特
開平９−５８９７５号公報参照）免震構造が提案されて
いる。

【０００５】これらは、地震エネルギーを有効に吸収で
きる利点があるが、前者では、その取り付け方法によっ
て、全く効果がない場合が生じる虞があったり、逆に常
時変移を許容してしまうため、通常の作業時における安
全性が低下する虞があった。

【０００６】一方、後者は前者と比べて安定した効果が
得られると思われるが、温度変化等の影響を受け通常状
態でもマスト拘束を変化させることになる虞があり、同
様に作業時の安全性を低下させる虞があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した点に
鑑みなされたもので、作業時には確実にマストを拘束し
て作業の安全を図ることができ、地震時のように支持部
材に大きな軸力が働く場合にダンパ機構を機能させて地
震エネルギーを吸収することができ、大地震発生時に建
物からの地震入力を遮断して、タワークレーン本体の倒
壊を防止するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本請求項１発明の耐震支
持装置は、上記課題を解決するため、構築物２と、該構
築物に並立させたタワークレーンマスト３との間に介在
させて、マストを構築物に支承させるタワークレーンの
耐震支持装置であって、構築物とマストにそれぞれ一端
を固定した第１支持部材７及び第２支持部材８の先端間
に設置した耐震ダンパ機構５を、所定軸力以上で機能さ
せるためのトリガー機構６を備えてなり、該トリガー機
構６は、第１支持部材７の側部先端と、第２支持部材８
の側部先端との間に掛け渡し固定するとともに、中央部
に所定軸力以上で破断するリング14を備えてなることを
特徴とするタワークレーンの耐震支持装置として構成し
た。

【０００９】また、請求項２発明の耐震支持装置は、上
記リング14が、中心線に沿って周面を横断する凹溝16
を、周方向複数設けてなるリング14である請求項１記載
のタワークレーンの耐震支持装置として構成した。

【００１０】また、請求項３発明の耐震支持装置は、上
記トリガー機構６に代えて、第１支持部材７或いは第２
支持部材８の一方の側部先端に一端を回動可能に連結し
て突設した第１連結板17と、他方の側部先端に一端を固
定して第１連結板に一部を重複当接して突設した第２連
結板18とを備え、各連結板の当接面相互に、互いの嵌合
が軸力で外れる凹凸部19を設けるとともに、重複部分周
囲を所定軸圧で破断する帯材20で固定したトリガー機構
６を設けてなる請求項１記載のタワークレーンの耐震支
持装置として構成した。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を図
面を参照して説明する。

【００１２】本発明の耐震支持装置１は、建設中の建物
等の構築物２と、該構築物に並立させたタワークレーン
マスト３との間に介在させて、構築物にマストを支承さ
せるために設けたものである。この様なタワークレーン
Ａとして例えば、図１に示す如く、構築物２に隣接する
地上に設けた基礎４に基端を固定したマスト３を立設
し、その先端に、操作台，ブーム，ワイヤーロープ等の
公知設備を設置したものが挙げられる。また、図示例に
於ける耐震支持装置１は、構築物２側の２頂点とマスト
３側の１頂点とからなる平面視三角形状に２本掛け渡し
固定したものを上下２セット設けているが、これに限ら
れず、その取り付け形態は必要に応じて適宜選択すれば
良い。

【００１３】本発明の耐震支持装置１は、耐震ダンパ機
構５と、トリガー機構６とを備えている。

【００１４】耐震ダンパ機構５は、構築物２とマスト３
にそれぞれ一端を固定した第一支持部材１及び第二支持
部材１の先端間に設置したもので、引っ張り方向或いは
圧縮方向に軸力が働いた場合にエネルギーを吸収する機
構を備えたものが採用できる。例えば、図３に示す如
く、一方の支持部材先端から突設したシリンダ９内に、
他方の支持部材先端から突設したピストン10を摺動可能
に嵌合させ、オイルを密封したシリンダ９内とパイロッ
ト弁11付きのアキュムレータ12とを連係したもの等が挙
げられる。この他に各支持部材間に介在できる構造のも
のであれば、この種耐震支持装置に於ける公知の耐震ダ
ンパ機構を採用できる。

【００１５】第１支持部材７及び第２支持部材８は、剛
性を備えた金属製の長尺体で、例えばＨ鋼や鋼管等を使
用できる。

【００１６】本発明に於けるトリガー機構６は、支持部
材の所定軸力以上で耐震ダンパ機構５を機能させるため
に設けたもので、第１支持部材７の側部先端と、第２支
持部材８の側部先端との間に掛け渡し固定するととも
に、中央部に所定軸力以上で破断するリング14を備えて
いる。

【００１７】図４はトリガー機構６の一例を示すもの
で、Ｈ型鋼で形成した第１支持部材７と、第２支持部材
８との両側にそれぞれリング部材13を掛け渡し固定した
トリガー機構６を設けている。リング部材13は、横向き
短円筒状のリング14の外周面から両側へ一対の連結板15
を突設した形状をなし、第１及び第２支持部材の側面先
端にそれぞれ溶接等の適宜手段で両側の連結板15端部を
固定している。リング14は、支持部材の所定軸力により
破断が可能な如く構成しており、リング部材の材質，大
きさ肉厚等を選択することにより予めその耐力を設定し
ておく。リング部材13の材質は種々選択できるが、一般
に金属が使用でき、特にアルミ等の比較的脆い材質のも
のが使用できる。また、剛性の大きい材質であっても、
その肉厚等を選択すれば使用できる。また、図４の実施
例の如く、中心線に沿った凹溝16を周方向複数設けるこ
とにより、その部分からの変形破断をより容易に構成し
ても良い。

【００１８】上記の如き耐震支持装置１は、安全な作業
を実現させるため、設置当初にはプリロードを各支持部
材７，８及びリング部材13にかけてマスト３を拘束して
おく。過大な地震力により圧縮方向或いは引っ張り方向
に力が働いた場合には、リング14が破断して耐震ダンパ
機構５が作動し始め、エネルギーを吸収し、タワークレ
ーンマストの拘束を緩め、マスト全体の振動特性を変化
させて地震力を低減させる。従って、本発明の耐震支持
装置を建物とタワークレーンマストとの間に設置すれ
ば、通常の作業時には確実にマストを固定しておくこと
ができ、一方大きな地震が発生して引張、圧縮いずれの
方向にも地震力が働いても、タワークレーン本体の倒壊
を防止することができる如く構成している。

【００１９】図６及び図７は上記実施例に於いて、別の
トリガー装置を設置した例を示す。本実施例では、第１
支持部材７或いは第２支持部材８の一方の側部先端に一
端部を回動可能に連結して突設した第１連結板17と、他
方の側部先端に一端を固定して第１連結板17に一部を重
複当接して突設した第２連結板18とを備え、各連結板の
当接面相互に、互いの嵌合が軸力で外れる凹凸部19を設
けるとともに、重複部分周囲を所定軸力以上で破断する
帯材20で固定している。

【００２０】第１連結板17及び第２連結板18も剛性の高
い金属により形成するとよく、常時は、図７に示す如く
略水平な状態で維持される。凹凸部19は、各連結板の一
方に突設した凸部と他方に穿設した凹部とで構成され、
引っ張り方向或いは圧縮方向に軸力が作用した際に互い
の嵌合が外れて第１連結板17が回動して各連結板相互の
当接面が離隔する如く構成したものである。従って、凹
部と凸部の形態は各連結板が長手方向のいずれかにずれ
た際に外れる形状であれば採用でき、例えば、図面にあ
る如く第１連結板17下面に凹設した横三角柱状の凹部21
と、該凹部21に嵌合する第２連結板18上面に突設した横
三角柱状の凸部22とで構成することができ、その他にも
半球状凹部及び凸部等種々の形態を採用できる。

【００２１】帯材20は金属等により形成されたもので、
各支持部材に引っ張り方向或いは圧縮方向に力がかかっ
た際に各連結板が離間する方向に力が掛かり、その結
果、帯材20を破断する如く構成している。尚、この場合
も上記リング部材と同様のアルミ等の比較的脆い材質の
ものが好ましく使用できる。

【００２２】本実施例の場合にも安全な作業を実現させ
るため、同様に設置当初にはプリロードを各支持部材
７，８及び各連結板17，18及び帯材20にかけてマスト３
を拘束しておく。過大な地震力により圧縮方向或いは引
っ張り方向に力が働いた場合には、帯材20が破断して耐
震ダンパ機構５が作動し始め、エネルギーを吸収し、タ
ワークレーンマストの拘束を緩め、マスト全体の振動特
性を変化させて地震力を低減させる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した如く本請求項１発明の耐震
支持装置は、既述構成としたことにより、大地震発生時
等にタワークレーンの倒壊を防止でき、それに伴う機械
損失の防止或いはタワークレーンの倒壊による事故を未
然に防止でき、また、タワークレーンマスト支承部の建
物の損傷を防止できる。更に、所定軸力が掛かるまでは
耐震ダンパ機構が作動しないため、通常の作業時には確
実にマストを拘束させておくことができ、耐震ダンパ機
構が温度変化等の影響を比較的受け易いものであっても
所定軸力に達するまではダンパ機構の機能を止めておく
ことができ、作業の安全性の維持を図れる。

【００２４】また、請求項２記載の耐震支持装置では、
所定軸力に達した際に一定の変形を起こしつつリングを
破断することができるため、より安定したトリガー機能
を発揮できるものである。

【００２５】更に、請求項３発明の耐震支持装置も上記
請求項１発明のものと同様の効果を発揮できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐震支持装置を備えたタワークレーン
を示す側面略図である。

【図２】本発明の耐震支持装置の概念図である。

【図３】本発明に於ける耐震ダンパ機構の一例を示す説
明図である。

【図４】本発明に於けるトリガー機構の一例を示す側面
図である。

【図５】同機構の半平面図である。

【図６】本発明に於けるトリガー機構の他の一例を示す
側面図である。

【図７】同機構の使用を説明する説明図である。

【図８】従来のタワークレーンの側面略図である。

【符号の説明】

１…耐震支持装置，２…構築物，３…マスト，４…基
礎，５…耐震ダンパ機構，６…トリガー機構，７…第１
支持部材，８…第２支持部材，９…シリンダ，10…ピス
トン，11…パイロット弁，12…アキュムレータ，13…リ
ング部材，14…リング，15…連結板，16…凹溝，17…第
１連結板，18…第２連結板，19…凹凸部，20…帯材，21
…凹部，22…凸部，23…支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 公男 大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 坪田 章 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 星野 春夫 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 前田 豊 東京都清瀬市梅園一丁目４番６号 労働省 産業安全研究所 機械システム安全研究部 内 (72)発明者 高梨 成次 東京都清瀬市梅園一丁目４番６号 労働省 産業安全研究所 建設安全研究部内 Ｆターム(参考） 3F205 AA03 BA01 CA02 KA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】構築物２と、該構築物に並立させたタワー
   クレーンマスト３との間に介在させて、マストを構築物
   に支承させるタワークレーンの耐震支持装置であって、
   構築物とマストにそれぞれ一端を固定した第１支持部材
   ７及び第２支持部材８の先端間に設置した耐震ダンパ機
   構５を、所定軸力以上で機能させるためのトリガー機構
   ６を備えてなり、該トリガー機構６は、第１支持部材７
   の側部先端と、第２支持部材８の側部先端との間に掛け
   渡し固定するとともに、中央部に所定軸力以上で破断す
   るリング14を備えてなることを特徴とするタワークレー
   ンの耐震支持装置。
2. 【請求項２】上記リング14が、中心線に沿って周面を横
   断する凹溝16を、周方向複数設けてなるリング14である
   請求項１記載のタワークレーンの耐震支持装置。
3. 【請求項３】上記トリガー機構６に代えて、第１支持部
   材７或いは第２支持部材８の一方の側部先端に一端を回
   動可能に連結して突設した第１連結板17と、他方の側部
   先端に一端を固定して第１連結板に一部を重複当接して
   突設した第２連結板18とを備え、各連結板の当接面相互
   に、互いの嵌合が軸力で外れる凹凸部19を設けるととも
   に、重複部分周囲を所定軸圧で破断する帯材20で固定し
   たトリガー機構６を設けてなる請求項１記載のタワーク
   レーンの耐震支持装置。