JP2005206355A - ケーブルクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】 ダム建設工事等のコンクリート打設等の荷役作業に用いられる両側走行式または片側走行式のケーブルクレーンにおいて、クレーン設置のための掘削部分や基礎面積を最小限とし、かつ走行台車部分の小型・軽量化を図る。
【解決手段】ダム建設現場の上方に架け渡した主索１に荷役作業用の横行トロリ２が移動可能に設けられているケーブルクレーンの主索１の少なくとも一方の側の基礎１４上に、主索１と交差する方向に延びる高架式の走行用ガーダ１０を架設し、このガーダ１０をステイ１６で法面１５に固定する。主索１の端部が接続される走行台車１１は水平部１１ａと谷側の垂下部１１ｂとから略Ｌ字状に形成し、ガーダ１０を跨いでガーダ長手方向に移動可能とし、主索１の張力による水平力を山側の走行車輪３１と谷側の走行車輪３２とで受ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ダム建設工事等においてコンクリート打設等の荷役作業に用いられるケーブルクレーンに関するものである。

例えばダム建設工事のコンクリート打設作業等に用いられるケーブルクレーンは、対向配置した２基の塔間に主索を張り渡し、この主索に横行トロリを移動可能に懸吊し、横行トロリに昇降可能に設けたバケットによりコンクリートの運搬・打設作業を行っている。また、広大なダム建設現場に対応できるように、谷の両岸に張り渡した主索の片側あるいは両側を川の流れ方向に移動可能とする方式が採用されている。

図７は、主索の片側を移動可能とした片側走行式ケーブルクレーンの一例を示したものであり（例えば、特許文献１の従来技術参照）、谷の両岸にそれぞれ固定塔５０、移動塔５１を対向して設置し、両者の間に主索１を張り渡し、この主索１に横行トロリ２を移動可能に懸吊し、固定塔５０の近傍に設置した横行装置５２のウインチ操作により横行索３を循環駆動させて横行トロリ２を横行させている。横行トロリ２には、バケットハンガ等を介してコンクリートバケット５が吊り下げ支持されており、横行装置５２の近くに設置した巻上装置５３のウインチ操作により巻上索４の巻き取り、送り出しを行ってバケット５を昇降させている。

固定塔５０は、基礎上に固定され、バックステー５４によって主索１の張力による水平力を支えている。移動塔５１は、基礎上に川の流れ方向に沿って敷設された一対のレール５５，５５上を走行可能に設置され、水平力は山側の側面に配置したレール５６で支えている。また、移動塔５１の転倒を防止するために移動塔５１の台車５１ａの山側には釣合重錘５７が積載されている。

また、図８に示すように、ランウェイガーダ６０と走行トロリ６１とを用いたケーブルクレーンも提案されている（例えば、特許文献１の実施例等参照）。図８(a) に示すように、走行トロリ６１は、断面形状が中空矩形型のボックス構造とされ、ランウェイガーダ６０に走行輪６２，６３，６４を介して外嵌させ、自走式あるいは走行索牽引方式で走行させている。図８(b) に示すように、ランウェイガーダ６０の長手方向の両端部は、それぞれ支柱６５や基礎６６で支持されている。また、図８(a) に示すように、ランウェイガーダ６０の山側に基礎６７を設け、ランウェイガーダ６０の山側の側面に接続したバックステー６８を介して、主索１の張力による水平力を山側基礎６７に伝えるようにしている。

また、関連する先行技術として、河川の一岸に主塔を設置し、この主塔から河川側に突出するアームを河川流れ方向に旋回可能に設け、主塔から河川流れ方向の両側にそれぞれ張り出した横梁部の先端部とアームの先端部との間に転向索を張設し、この河川流れ方向に一対の転向索の繰り出し長さを調整することにより先端に主索が接続されたアームを河川流れ方向の上流側または下流側に転向させるケーブルクレーンも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
実用新案登録第２５６２７３９号公報 特開２００１−２８７８８９号公報

しかし、従来の図７の従来技術では、移動塔５１が走行するための走行路すなわち基礎上に大きい構造物が必要となり、山肌を広範囲にわたって掘削してコンクリートを打設しなければならず、工事費が増大するなどの問題がある。また、移動塔５１が転倒しないように積載される釣合重錘５７の重量が大きく、装置が大重量となり、走行用電動機等も大型化してしまうなどの問題がある。

また、従来の図８の従来技術では、ランウェイガーダ６０と、これを取り囲む中空矩形型のボックス構造の走行トロリ６１とを用いるため、走行路建設のための広範囲にわたる掘削やコンクリート打設を行う必要が無く、工事費を大幅に削減することができ、また釣合重錘を必要とせず、装置を軽量化し、走行用電動機等の容量も小さいものとすることができるなどの利点がある。しかし、ガーダ６０を取り囲む形状の走行トロリ６１を用いるので、主索１の張力による水平力に対向するためには、ランウェイガーダ６０の長手方向の両端部において山側側面に接続したバックステー６８が埋設される大きな基礎６７を山側に必要とする。

また、従来の主塔とアームと転向索とによるケーブルクレーンでは、クレーン設置のための土木工事の規模を縮小することができる利点があるが、装置が大型化するなどの問題がある。

本発明は、このような問題を解消すべくなされたもので、その目的は、ダム建設工事等に用いられる走行台車を備えたケーブルクレーンにおいて、クレーン設置のための掘削部分や基礎面積を最小限とすることができると共に、走行台車部分の小型・軽量化が可能なケーブルクレーンを提供することにある。

本発明の請求項１は、ダム等の施工現場の上方に架け渡した主索に荷役作業用の横行トロリが移動可能に設けられているケーブルクレーンにおいて、前記主索の少なくとも一方の側の基礎上に、主索と交差する方向に延びる高架式の走行用ガーダが架設され、前記主索の端部が接続される走行台車が前記ガーダを跨いでガーダ長手方向に移動可能に設置されていることを特徴とするケーブルクレーンである。

本発明は、例えばダム建設工事のコンクリート打設等の荷役作業に用いられるケーブルクレーンであり、主索の両側を移動可能とした両側走行式や主索の片側を移動可能とした片側走行式に適用される。横行トロリは、主索に沿って横行索により横行し、横行トロリから吊り下げられたコンクリートバケット等を巻上索により昇降させる。走行用ガーダは、直線状あるいは円弧状等であり、ダムの場合には川の流れ方向に沿って架設される。この走行用ガーダに沿って走行台車を移動させることにより、主索すなわち横行トロリを川の流れ方向等の任意の位置に配置することができる。

本発明の請求項２は、請求項１に記載のケーブルクレーンにおいて、走行用ガーダと前記基礎の上方とがステイを介して連結されていることを特徴とするケーブルクレーンである。即ち、川の流れ方向等に所定の間隔をおいて複数配置されている支柱により支えられている高架式の走行用ガーダをステイで補強する。走行用ガーダの反主索側（山側）の側面にステイの先端部を接続し、走行用ガーダの基礎の上方に位置する法面や擁壁等にステイの基部を埋設する。

本発明の請求項３は、請求項１または２に記載のケーブルクレーンにおいて、走行用ガーダの支柱の下部がガーダ幅方向に回転自在の部材を介して基礎面に固定され、走行用ガーダとステイとが上下方向に回転自在の部材により接続されていることを特徴とするケーブルクレーンである。即ち、回転自在の部材として、例えばピンヒンジを用いることにより基礎や走行用ガーダに軸力のみが伝達されるようにする。

本発明の請求項４は、請求項１、２または３に記載のケーブルクレーンにおいて、走行台車は、水平部と主索側の垂下部とから略Ｌ字状に形成され、水平部にガーダの上面と反主索側の側面とを転動可能な部材が設けられ、垂下部にガーダの主索側の側面を転動可能な部材が設けられていることを特徴とするケーブルクレーンである。即ち、走行用ガーダには、複数の支柱と複数のステイが取り付けられているため、水平部と主索側（谷側）の垂下部とから略Ｌ字状の走行台車とし、支柱とステイとを避けて走行できるようにする。転動可能な部材としては、例えば車輪を用いる。主索の端部は垂下部に接続し、主索の張力による水平力を、ガーダの反主索側（山側）の側面および主索側（谷側）の側面に当接する転動可能な部材としての走行車輪で受ける。

本発明の請求項５は、請求項１、２、３または４に記載のケーブルクレーンにおいて、横行トロリの横行索の横行装置または巻上索の巻上装置が走行台車上に搭載されていることを特徴とするケーブルクレーンである。両側走行式の場合には、各走行台車にそれぞれ横行装置、巻上装置を設置する。片側走行式の場合は、移動可能な台車の方に横行装置と巻上装置を設置する。

本発明の請求項６は、請求項１、２、３、４または５に記載のケーブルクレーンにおいて、主索・調整索の主索調整装置が走行台車上に搭載されていることを特徴とするケーブルクレーンである。調整索を巻き取り・ 繰り出しすることで、主索の垂れ下がりを調整する。

従来の移動塔が走行する方式では、基礎上に大きい構造物が必要となり、山肌を広範囲にわたって掘削してコンクリートを打設しなければならず、また、ランウェイガーダと、これを取り囲む中空矩形型のボックス構造の走行トロリとを用いる方式でも、ランウェイガーダの長手方向の両端部において山側に大きな基礎が必要となり、山肌を大きく掘削する必要がある。これに対して、本発明では、高架式の走行用ガーダとこのガーダに跨がる形状の走行台車とを用いるため、高架式の走行用ガーダを架設するだけでよく、またこのガーダをステイで支えることができ、ケーブルクレーン設置の基礎面積を最小限とすることができる。

さらに、水平部と主索側の垂下部とから略Ｌ字状に形成された走行台車を用い、主索の張力による水平力を、ガーダの反主索側（山側）の側面および主索側（谷側）の側面に当接する走行車輪で受けるようにしたため、従来の釣合重錘を無くすことができ、ケーブルクレーンの走行台車部分の小型・軽量化が可能となり、走行用電動機等の容量も小さいものとすることができる。また、横行トロリの横行索の横行装置や巻上索の巻上装置、さらに主索・調整索の主索調整装置を走行台車上に搭載することができ、ケーブルクレーン全体の構成をコンパクトなものとすることができる。

(1) 高架式の走行用ガーダとこのガーダに跨がる形状の走行台車とを用いるため、高架式の走行用ガーダを架設するだけでよく、またこのガーダをステイ（バックステイ）で支えることができ、ケーブルクレーン設置の基礎面積を最小限とすることができる。これにより、走行路建設のための広範囲にわたる掘削やコンクリート打設を行う必要が無く、工事費を大幅に削減することができる。

(2) また、ケーブルクレーン設置の基礎面積を最小限とすることができるため、地形に合わせてクレーンを容易に設置することができる。

(3) さらに、ケーブルクレーン設置の基礎面積を最小限とすることができると共に、高架式の走行用ガーダとステイ（バックステイ）の配置は自由度があり、標準品として転用することが可能となる。

(4) 水平部と主索側の垂下部とから略Ｌ字状に形成された走行台車を用い、主索の張力による水平力を、ガーダの反主索側（山側）の側面および主索側（谷側）の側面に当接する走行車輪で受けるようにしたため、従来の釣合重錘を無くすことができ、ケーブルクレーンの走行台車部分の小型・軽量化が可能となり、走行用電動機等の容量も小さいものとすることができる。

(5) また、横行トロリの横行索の横行装置や巻上索の巻上装置、さらに主索・調整索の主索調整装置を走行台車上に搭載することができ、ケーブルクレーン全体の構成をコンパクトなものとすることができる。

(6) 主索調整機能を設けることで、スパンの変更に対応できる小型・軽量のケーブルクレーンを得ることができる。

以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、ダム建設工事のコンクリート打設に用いられるケーブルクレーンであり、主索の両側を移動可能とした両側走行式の例である。図１、図２は、本発明に係るケーブルクレーンの全体を示す平面図、正面図である。図３、図４は、走行台車部分を拡大して示す正面図、側面図である。図５、図６は、本発明で用いるスパン変更分の索長調整機構を示す斜視図である。

図１、図２に示すように、谷の両岸にそれぞれ川の流れ方向に沿って所定長さで延在する高架式の走行用ガーダ１０，１０を架設し、これら各ガーダ１０に走行台車１１をガーダ１０を跨いでガーダ長手方向に移動可能に設置する。谷を挟んで対向配置された走行台車１１，１１間に主索１を張り渡し、この主索１に横行トロリ２を移動可能に懸吊し、一方の走行台車１１（図の右側）に搭載した横行装置（ウインチ）２０のウインチ操作により横行索３を循環駆動させて横行トロリ２を横行させる。

横行トロリ２には、バケットハンガ等を介してコンクリートバケット５が吊り下げ支持されており（図２参照）、他方の走行台車１１（図の左側）に搭載した巻上装置（ウインチ）２１のウインチ操作により巻上索４の巻き取り、繰り出しを行ってバケット５を昇降させる。また、巻上装置２１の搭載された走行台車１１と主索１の間には主索調整機構２２を配置し、これを作動させる主索調整装置（ウインチ）２３を上記走行台車１１に搭載する（後に詳述）。なお、図１において６は電覧索である。

高架式の走行用ガーダ１０は、図３、図４に示すように、矩形断面のボックス型の鋼材からなる桁部材であり、内部に配置された四角リング状の補強材により適宜補強されている。このようなガーダ１０をガーダ長手方向に間隔をおいて配設された複数の支柱１２により支持する。この支柱１２の下部は、ガーダ幅方向（主索１の横断方向）に回転自在の部材としてのピンヒンジ１３を介して基礎１４上に固定される。基礎１４の幅は、ピンヒンジ１３の基板１３ａの大きさとすることができる。

このような走行用ガーダ１０の山側の側面と、基礎１４の上方に位置する法面１５とをステイとしてのバックステイ１６を介して連結する。このバックステイ（ステイ）１６は、複数の支柱１２の設置位置に一致させてガーダ長手方向に間隔をおいて複数配置し、上下方向に回転自在の部材としてのピンヒンジ１７を介してガーダ１０の山側の側面に固定する。バックステイ１６の基部は法面１５の内部に埋設・定着させる。なお、基礎１４の上方に位置する法面１５は、擁壁等としてもよい。

走行台車１１は、複数の支柱１２と複数のバックステイ１６とが取り付けられたガーダ１０に沿って走行できるように、水平部１１ａと谷側の垂下部１１ｂとから正面視で略Ｌ字状に形成される（図３参照）。水平部１１ａには、ガーダ１０の上面を転動する部材としての左右一対の走行車輪３０，３０と、ガーダ１０の山側（法面１５側）の側面上部を転動する部材としての走行車輪３１とを設ける。垂下部１１ｂには、ガーダ１０の谷側（主索１側) の側面下部を転動する部材としての走行車輪３２を設ける。ガーダ１０には、これらの車輪３０〜３２が転動する部材としてのレール３３を敷設するのが好ましい。走行台車１１には、走行用電動機等の走行駆動装置（図示省略）を搭載し、自走式とする。なお、走行索とモータ等による牽引方式等でもよい。

図３、４は、図１、２の右側の走行台車１１であり、主索１は、垂下部１１ｂの上部に接続し、主索１の張力による水平力を山側（法面１５側）の走行車輪３１と谷側の走行車輪３２とで受ける。横行装置２０は、水平部１１ａの山側（法面１５側）に設置し、そのドラムに巻き付けられた横行索３の一方（横行トロリ２側横行索）を垂下部１１ｂに設けた垂直滑車３４に巻き掛け（図３参照）、他方（谷渡り横行索）を水平部１１ａに設けた水平滑車３５に巻き掛ける（図１参照）。巻上索４は垂下部１１ｂの下部に接続する。

図１、２の左側の走行台車１１は、右側の走行台車１１と構造は同じであり、搭載される装置等が下記の点で異なっているだけである。即ち、図１、図２に示すように、左側の走行台車１１の水平部１１ａの上には、巻上装置２１が搭載され、垂下部１１ｂには、垂直滑車３６が設けられ、それに巻上索４を巻き掛けている（図２参照）。また、主索１は、滑車群からなる主索調整機構２２を介して垂下部１１ｂに接続されている。

主索調整機構２２の滑車群には、図５に示すように、左側の走行台車１１上に搭載された主索調整装置２３からの調整索２４が巻き掛けられており、主索・調整索の主索調整装置２３で、調整索２４を巻き取り・繰り出しすることにより、スパン変更に伴う主索１のサグ（垂れ下がり）調整を行う。これに伴い、主索１の調整の動きに連動させて巻上装置２１を電気制御し、巻上索４の巻き取り長さを調整する。また、横行索３には、横行索調整装置２５が設けられており、主索調整装置２３の回転を取り出し、減速機を介して横行索３の長さを自動的に調整する。

なお、このスパン変更に伴う各索長の調整は、これに限らず、図６に示すように、軌索式ケーブルクレーンに用いられているブライダルトロリー４０を用いてもよい。主索１、横行索３、巻上索４をブライダルトロリー４０に接続し、このブライダルトロリー４０に主索調整機構２２を接続する。なお、７はハンガー索である。

以上のような構成において、谷の両岸の走行台車１１，１１を走行用ガーダ１０，１０に沿って走行させることにより、主索１、横行索３、巻上索４等を川の流れ方向に移動させ、所定の位置に停止させた後、横行索３を循環駆動して横行トロリ２を横行させ、コンクリート打設場所の上方に停止させた後、巻上索４の繰り出しによりバケット５を降ろし、コンクリートを放出する。次いで、上記と逆の操作でバケット５をコンクリートプラント等の上方位置に導き、バケット５に新たなコンクリートを積み込む。以上のような工程を順次繰り返すことによりコンクリートが打設される。なお、本発明は、コンクリートの打設に限らず、その他の荷役作業にも用いられることは言うまでもない。また、ダム建設工事に限らず、その他の用途のケーブルクレーンにも本発明を適用できることは言うまでもない。

さらに、上記実施形態は、主索の両側を移動可能とした両側走行式のケーブルクレーンについて説明したが、これに限らず、片側を固定とし他側を移動可能とした片側走行式のケーブルクレーンにも本発明を適用できることは言うまでもない。片側走行式の場合には、走行用ガーダ１０を固定側を中心とする円弧状あるいは直線状等とすることもできる。また、両側走行式の場合も走行用ガーダ１０は直線状に限らず、曲線状のものも可能である。

本発明のケーブルクレーンの一実施形態を示す平面図である。 図１のケーブルクレーンの正面図である。 図１のケーブルクレーンの走行台車部分を拡大して示す正面図である。 図３の（山側から見た）側面図である。 本発明で用いられる索長調整機構の一例を示す斜視図である。 本発明で用いられる索長調整機構の他の例を示す斜視図である。 従来の一般的なケーブルクレーンを示す正面図である。 従来のガーダを用いたケーブルクレーンであり、(a) は正面図、(b) は側面図である。

符号の説明

１……主索
２……横行トロリ
３……横行索
４……巻上索
５……コンクリートバケット
６……電覧索
７……ハンガー索
１０……走行用ガーダ
１１……走行台車
１１ａ…水平部
１１ｂ…垂下部
１２……支柱
１３……ピンヒンジ
１３ａ…基板
１４……基礎
１５……法面
１６……バックステイ（ステイ）
１７……ピンヒンジ
２０……横行装置（ウインチ）
２１……巻上装置（ウインチ）
２２……主索調整機構（滑車群）
２３……主索調整装置（ウインチ）
２４……調整索
２５……横行索調整装置
３０……走行車輪
３１……走行車輪
３２……走行車輪
３３……レール
３４……垂直滑車
３５……水平滑車
３６……垂直滑車
４０……ブライダルトロリー

Claims (6)

1. 施工現場の上方に架け渡した主索に荷役作業用の横行トロリが移動可能に設けられているケーブルクレーンにおいて、
   前記主索の少なくとも一方の側の基礎上に、主索と交差する方向に延びる高架式の走行用ガーダが架設され、前記主索の端部が接続される走行台車が前記ガーダを跨いでガーダ長手方向に移動可能に設置されていることを特徴とするケーブルクレーン。
2. 請求項１に記載のケーブルクレーンにおいて、走行用ガーダと前記基礎の上方とがステイを介して連結されていることを特徴とするケーブルクレーン。
3. 請求項１または２に記載のケーブルクレーンにおいて、走行用ガーダの支柱の下部がガーダ幅方向に回転自在の部材を介して基礎面に固定され、走行用ガーダとステイとが上下方向に回転自在の部材により接続されていることを特徴とするケーブルクレーン。
4. 請求項１、２または３に記載のケーブルクレーンにおいて、走行台車は、水平部と主索側の垂下部とから略Ｌ字状に形成され、水平部にガーダの上面と反主索側の側面とを転動可能な部材が設けられ、垂下部にガーダの主索側の側面を転動可能な部材が設けられていることを特徴とするケーブルクレーン。
5. 請求項１、２、３または４に記載のケーブルクレーンにおいて、横行トロリの横行索の横行装置または巻上索の巻上装置が走行台車上に搭載されていることを特徴とするケーブルクレーン。
6. 請求項１、２、３、４または５に記載のケーブルクレーンにおいて、主索・調整索の主索調整装置が走行台車上に搭載されていることを特徴とするケーブルクレーン。

Images