JP2007099402A - 長尺材用吊具 - Google Patents

Abstract

【課題】水平バランスがとり難い場所で長尺吊り荷の吊り上げ、吊り降ろしを行っても、長手方向及び幅方向で荷重の偏りを防止可能な長尺材用吊具を提供する。
【解決手段】長尺吊り荷２を支持するフック３を備えた長方体のビーム１と、該ビームの長手方向２ケ所の吊り点にそれぞれ取り付けられ、ビームを昇降する２本の巻き上げロープ４と、ガーダー７上を走行するクラブの上に載置、固定され、該巻き上げロープを巻上げ、巻き降ろす巻上げ装置５とを備えた長尺材用吊具であって、前記ビームより上方に前記２本の巻き上げロープの間隔を一定に保持する連結部材９を取り付け、該連結部材の両端と該両端より間隔を広げた位置に設けた吊り点とを連結する斜材１０を備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺材用吊具に係わり、詳しくは、鋼管、形鋼、コンテナ等、ある程度の長さ及び剛性を有する所謂「長尺材」の搬送に利用される吊具に関する。

例えば、鋼管の製造工場では、製造した鋼管を加工したり、出荷したりするために、該工場の内外に設けたクレーンに吊り下げられ、複数本の鋼管をまとめて他の場所に移動させる専用の吊具が多々利用されている。これらの吊具には、種々の方式のものがあるが、長さが１０〜１８ｍと比較的長い鋼管の搬送用として、図３（ａ）に示すような吊具が挙げられる。

それは、長方体のビーム１と、該ビーム１の両端に複数個配設され、鋼管２を引っ掛け、支持するフック３（図３（ｂ）では、５本の鋼管を吊っている）と、ビーム１を吊り上げる複数本の巻き上げロープ４と、該巻き上げロープ４を巻上げ、ビーム１及び鋼管２を支えたり、巻き戻しを行う巻上げ装置（例えば、ウインチ等）５とで形成されている。そして、該巻き上げ装置５は、クレーンのガーダー６上を移動自在なクラブ７に設けられているので、クレーンの移動範囲内で鋼管２の吊り上げ、吊り降ろしを行い、その間の搬送が可能となる。なお、前記巻き上げロープ４は、吊荷の姿勢をできるだけ安定に維持するため、図３（ａ）に示すように、ビーム１の長手方向の中心位置を挟み、互いに離隔して、ビーム１の幅が狭いものでは２本、広いものでは４本が備えられている。また、該巻き上げロープ４には、安全性を配慮して、直径１６〜４０ｍｍ程度に撚った鋼線製ワイヤが採用されている。

ところで、通常、かかる吊具を利用して搬送される鋼管２等の長尺材（重量：１〜２０トン程度）は６〜１８ｍの長さであるが、前記巻き上げロープ４のビーム長手方向での吊り点間隔は１ｍ〜７ｍと狭く、その差が大きい。また、該長尺材を置いてある、若しくは置く場所（床、船等）は、常に水平であるとは限らず、傾斜している場合も多い。したがって、そのような状態で長尺材を吊り上げたり、吊り降ろす時には、長尺材の両端が同時に吊り上げ、吊り降ろされず、一端側のみが吊り上げ、吊り降りることがしばしば発生する。この時、吊り上げられない側寄り若しくは吊り降ろされていない側寄りのロープには、他端側寄りのものに比べて２０％〜８０％増の過大な荷重がかかる。そのため、かかる吊り具の利用では、荷重制限、作業の安全性等の問題が生じるばかりでなく、吊り具及びクレーンの必要以上の大型化により経済的な損失をも招く。また、吊り上げ、吊り降ろし作業、搬送等を遠隔操作で自動的に行う上での障害となり、搬送作業の迅速化、効率化が図り難いという問題もある。

本発明は、かかる事情に鑑み、水平バランスがとり難い場所で長尺吊り荷の吊り上げ、吊り降ろしを行っても、長手方向及び幅方向で荷重の偏りを防止可能な長尺材用吊具を提供することを目的としている。

発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、従来の吊具で、吊り荷が片寄り着床、若しくは片寄り離脱の際に生じる巻き上げロープの過大荷重は、着床側寄り若しくは離脱側寄りロープの荷重が急激に減少してしまうことに起因すると考えた。そして、この現象を防止する手段の発見にさらなる努力を払い、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、長尺吊り荷を支持するフックを備えた長方体のビームと、該ビームの長手方向２ケ所の吊り点にそれぞれ取り付けられ、ビームを昇降する２本の巻き上げロープと、ガーダー上を走行するクラブの上に載置、固定され、該巻き上げロープを巻上げ、巻き降ろす巻上げ装置とを備えた長尺材用吊具において、前記ビームより上方で、前記２本の巻き上げロープの間隔を一定に保持する連結部材を取り付け、該連結部材の両端と該両端より間隔を広げた位置に設けた吊り点とを連結する斜材を備えたことを特徴とする長尺材用吊具である。また、前記吊り点を、前記ビームの幅方向にそれぞれ２ケ所設け、前記巻き上げロープを４本としてなることを特徴とする長尺材用吊具である。

この４本ロープを採用する場合には、前記巻上げ装置から懸下した巻き上げロープのそれぞれをＵ字形に反転させ、該ロープの先端を、昇降手段を介して前記クラブに固定すると共に、前記Ｕ字形の底部にシーブを設け、長手方向で隣り合うシーブ同士には、該シーブの間隔を一定に保持する連結部材を取り付け、該間隔よりを広げた位置に設けた吊り点と前記連結部材の両端とを連結する斜材を備えていることが好ましい。この場合、前記長尺吊り荷が、鋼管であることが好ましい。

本発明により、これまで見逃されていた吊り荷の片寄り着床時の巻き上げロープにかかる過大荷重を、簡単な機構の採用だけで大巾に削減することができるようになった。また、この機構を採用することで、吊りビームの吊り点間隔を広げることが可能となり、吊具の軽量化も達成される。さらに、この機構を４本ロープの吊具に採用すれば、ビームの水平旋回、前後及び左右方向への傾動が可能となり、遠隔操作による長尺材搬送の自動化に有効である。

以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。

発明者は、図３（ａ）及び（ｂ）に示した２本の巻き上げロープ４（以下、単にロープ４という）を採用した従来の長尺材用吊具を見直した。その結果、従来の吊具では、吊り荷の片側着床又は吊り上げ時に生じる吊り荷の左右の傾きをロープ４の伸びの差でしか吸収できないため、ロープ４のどちらかに過大な荷重が発生することがわかった。そこで、発明者は、その対策を鋭意検討し、長方体形状のビーム１の吊り点８近傍に位置するロープに簡単な工夫を凝らせば良いことに気がついた。つまり、図１に示すように、２本のロープ４をその間隔は従来通りを維持したままで、ビーム１に設けた吊り点８の位置を従来の位置より広げ、正面視で所謂「台形」（完全な台形でなくても良い）を形成させることにしたのである。

つまり、長尺吊り荷２の両端を支持するフック３を備えた長方体のビーム１（鋼鉄製）と、該ビーム１の長手方向２ケ所の吊り点８にそれぞれ取り付けられ、ビーム１を昇降する２本の巻き上げロープ４と、ガーダー６上を走行するクラブ７の上に載置、固定され、該巻き上げロープ４を巻上げ、巻き降ろす巻上げ装置５とを備えた従来の長尺材用吊具に、下記のような改良を加えた。

まず、前記ビーム１より上方で、前記２本の巻き上げロープ４の間隔を一定に保持する連結部材９を取り付け、該連結部材９の両端と該両端より間隔を広げた位置に設けた新たな吊り点８とを連結する斜材１０を備えるようにしたのである。

具体的には、２本のロープ４に、それらの間隔を一定に保持する連結部材（必ずしも水平でなくても良い）９を取り付けて相互を連結し、その連結部材９の両端とビーム上面に設けた該両端より間隔を広げた新たな吊り点８とを斜材１０で連結する。この場合、上記連結部材９の材質はロープ４であっても良いし、また剛性のある棒鋼等であっても良い。また、斜材１０も上記ロープ４を元の長さで切断せずにそのまま利用しても良いし、切断した場合には、連結部材９の両端に例えば別途のピン手段１１を設け、そこに係止しても良い。さらに、ピン手段１１で係止する場合、斜材９の材質は、ロープ４以外の他の材料（例えば、鋼材等）であっても良い。

本発明では、このように、ロープ４で懸下されるビーム１と連結部材９との間を垂直線に対しある角度（例えば、θ＝４５°）をもった斜材１０で連結するようにしたので、吊り荷２が着床、離床する際に発生するロープ４の張力のアンバランスを斜材１０の傾きによってカバーですることになる。すなわち、着床によって連結部材９、斜材１０によって形成されたほぼ台形のリンク構造では、着床側の斜材１０は、垂直線に対しその角度が増大し、反対側の斜材は、垂直線に対しその角度は減少する。その場合、両方の斜材１０の下端に繋ながったビーム１に発生する圧縮力は左右で釣り合っており、左右の斜材１０の下端での分力は同一であるので、着床側寄りと未着床側寄りのロープ４の張力比は、吊具（ビーム、ロープ等）の全体自重＋吊り荷の重量＝（ロープ＋着床部床）の反力として、容易に計算できる。そして、この式とロープ４の張力比との連立方程式を解いたところ、床反力は小さく、ロープ４の張力の上昇も大巾に削減できることがわかったのである。

なお、図１は、２本のロープ４を用いた吊具の例であるが、本発明では、前記吊り点８を、前記ビーム１の幅方向にそれぞれ２ケ所設け、前記巻き上げロープ４を４本としても良い。その方が、吊り荷の姿勢安定が図れるし、２本ロープの場合と同様に着床時負荷の大巾削減が達成できるからである。つまり、４本ロープで吊る場合、ロープ長さの不均一によって発生するロープ張力の増大も、斜材１０の傾斜によって吸収可能である。

次に、発明者は、上記４本ロープを採用した吊具のさらなる改良を図った。それは、最近の搬送作業の迅速化、効率化を目指す動向に適合するように、自動化に好都合な吊具を提供しようとしたのである。

具体的には、前記巻上げ装置５から懸下した巻き上げロープ４のそれぞれをＵ字形に反転させ、該ロープ４の先端を、昇降手段１２を介して前記クラブ７に固定すると共に、前記Ｕ字形の底部にシーブ１３を設け、長手方向で隣り合うシーブ１３同士には、該シーブ１３の間隔（つまり、前記ロープ４の間隔に対応）を一定に保持する連結部材９を取り付け、該間隔よりを広げた位置に設けた吊り点８と前記連結部材９の両端とを連結する斜材１０を備えるようにしたのである。この場合、新たに設ける昇降手段１２は、ロープ４の先端を所望距離だけ昇降させるものであることが望ましく、例えば、ウオーム・ジャッキ等が利用できる。このように、シーブ１３を介してクレーンのクラブ７上に昇降装置１２を取付け、クラブ７上の巻き上げ装置５のうち、対角の関係にあるものを用いて、ロープ４の先端を同時に昇降させることで、ビーム１の水平旋回が可能となり、また、ビーム１の幅方向又は長手方向に隣り合うロープ４の先端を同時に昇降させることでビーム１の傾斜を調節できるようになる。つまり、ビーム１の姿勢制御が容易に行え、遠隔操作等に多大な貢献を与えることになる。

なお、図２は、上記した別態様の本発明例を示す側面図（フック３及び吊り荷２は省略してある）である。図２に示すように、ロープ４をＵ字形に反転させ、上向きになった該ロープ４の先端を昇降装置１２で支持するようにした様子、及びシーブ１３にピン手段１１を介して斜材１０を連結している様子が明らかである。また、側面図であるため、連結部材９は省略してあるが、斜材１０には、底板１４が取り付けられており、その上に前記ビーム１を載置して支持するようにしている。

４本のロープ４を備え、ビーム自重：１５トンで、図１に正面を、図２に側面を示す本発明に係る長尺材吊具を用い、長さ：１８，０００ｍｍ、重さ：１５トンの鋼管の着床試験を行った。なお、ロープ４の間隔は、長手方向が４，８００ｍｍ、幅方向が１，０００ｍｍである。新たな吊り点８は、ロープ４の長手方向間隔より１，０００ｍｍだけ広くした位置に設けた。

その場合、吊り荷（鋼管）２をフック３にて吊り下げているビーム１が下降し、吊り荷２の右端が傾斜して高くなっている床に着床した際に、吊り荷２の右端は床に支えられ停止する。フック３は、そのまま下降すると、着床した側のロープ４の荷重計１５がビーム１の自重以下になったことを検知して巻下げ動作を停止する。なお、本実施例では、吊り荷２の右端が着床してから左端が３２０ｍｍも下降したのにもかかわらず、吊り荷２の左端が着床していない時のロープ４の張力を計算した。

左側のフック３は、着床していないので定格荷重が吊られたままであり、右側のフック３は急激に０に近ずく。このアンバランスにより、左側の斜材１０の垂直線となす角は４５°が４２°に変わり、右側の斜材１０の垂直線となす角は４５°から４８°に変化する。したがって、左側ロープ４の張力の増加は、左右均等の場合に対する荷重増加率で８％上昇にとどまった。

これに対して、図３に示した従来の吊具で、実施例と同じ鋼管の着床試験を行ったところ、着床していない左側ロープの張力は、左右均等の場合に対する荷重増加率で１５８％もなっていた。つまり、本発明の適用で、水平バランスがとり難い場所で長尺吊り荷の吊り上げ、吊り降ろしを行っても、長手方向及び幅方向で荷重の偏りを防止可能なことが確認できた。

なお、連結部材９及び斜材１０で構成され、４本ロープ４を採用した吊具では、左手前面（ビームの幅方向でみて）のロープ４の先端を、前記昇降装置を用いて適当な距離だけ上昇させると、前面斜材１０の左側下端は右方向に移動する。この時、同時に右手背面のロープ４の先端を同様に上昇させると、背面斜材１０の右側下端は左方向に移動する。この移動を平面視すれば、ビーム１が左旋回している。また、左側の前面側及び背面側に取り付けたロープ４の先端を、昇降装置で同時に昇降すれば、ビーム１と吊り荷２を左右に傾斜させることが可能となり、着床時の過負荷を防止に役立つばかりでなく、操作の自動化にも有効となる。さらに、背面側の左右に取り付けたロープ４の先端を同時に昇降するなら、ビーム１と吊り荷２を前後に傾斜させることが可能となる。

なお、上記実施例では、吊り荷２が鋼管の場合を挙げたが、本発明に係る長尺材用吊具は、鋼管に限らず、鋼材、他の金属材、パレット等の搬送にも適用できることは言うに及ばない。

本発明に係る長尺材吊具を示す正面図である。 図１とは別形態の本発明を示す側面図である。 従来の長尺材吊具例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ ビーム
２ 長尺の吊り荷（例えば、鋼管）
３ フック
４ 巻き上げロープ（ロープ）
５ 巻き上げ装置（ウインチ等）
６ ガーダー
７ クラブ
８ 吊り点
９ 連結部材
１０ 斜材
１１ ピン手段
１２ 昇降装置（ウオーム・ジャッキ等）
１３ シーブ（滑車）
１４ 底板
１５ 荷重計

Claims (4)

1. 長尺吊り荷を支持するフックを備えた長方体のビームと、該ビームの長手方向２ケ所の吊り点にそれぞれ取り付けられ、ビームを昇降する２本の巻き上げロープと、ガーダー上を走行するクラブの上に載置、固定され、該巻き上げロープを巻上げ、巻き降ろす巻上げ装置とを備えた長尺材用吊具において、
   前記ビームより上方で、前記２本の巻き上げロープの間隔を一定に保持する連結部材を取り付け、該連結部材の両端と該両端より間隔を広げた位置に設けた吊り点とを連結する斜材を備えたことを特徴とする長尺材用吊具。
2. 前記吊り点を、前記ビームの幅方向にそれぞれ２ケ所設け、前記巻き上げロープを４本としてなることを特徴とする請求項１記載の長尺材用吊具。
3. 請求項２記載の長尺材用吊具において、
   前記巻上げ装置から懸下した巻き上げロープのそれぞれをＵ字形に反転させ、該ロープの先端を、昇降手段を介して前記クラブに固定すると共に、前記Ｕ字形の底部にシーブを設け、長手方向で隣り合うシーブ同士には、該シーブの間隔を一定に保持する連結部材を取り付け、該間隔よりを広げた位置に設けた吊り点と前記連結部材の両端とを連結する斜材を備えたことを特徴とする長尺材用吊具。
4. 前記長尺吊り荷が、鋼管であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の長尺材用吊具。

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