JP2010006481A - クレーンの免震支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時には構築物側の水平方向変位の影響がマストに及ぶことを防止し得、又、装置の大型化を回避してスペース的な面における制約も少なくすることができるクレーンの免震支持装置を提供する。
【解決手段】構築物１２から張り出すステー材１３の先端に、クライミングクレーン１のマスト２の外周を取り囲むように配設されるステー枠１４を連結すると共に、マスト２の外周に支持枠１５を嵌着し、支持枠１５とステー枠１４との間に、水平方向変位吸収手段１６と、通常運転時には荷重を支持して水平方向変位吸収手段１６の変形を拘束し且つ構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった時には塑性変形して水平方向変位吸収手段１６の変形を許容するトリガー手段１７とを介装する。
【選択図】図２

Description

本発明は、クレーンの免震支持装置に関するものである。

従来より、クライミングクレーン等のクレーンにより構築物を建設する際には、クレーンの転倒防止を図ったり、作業時のクレーンの揺れを低減するために、構築物とクレーンとを剛体としてのステーで連結する方法が一般に用いられている。

図８は従来のクライミングクレーンにおいて構築物に対しマストを連結した状態を示す概略図であって、クライミングクレーン１は、上方へブロック２ａを順次継ぎ足し可能なマスト２の頂部に、昇降ユニット３を介して旋回体４を旋回自在に配置し、該旋回体４上にジブ５を起伏自在に取り付け、前記旋回体４に、後方へ延びるカウンタフレーム６を一体に設け、該カウンタフレーム６上に、吊荷用フック７を吊り下げるワイヤロープ８を巻上げ下げするための巻上装置９と、ジブ５の起伏用のワイヤロープ１０を巻上げ下げするための起伏装置１１とを設置してなる構成を有している。

そして、建設された構築物１２とマスト２との間には、鉄骨材料のような充分な剛性を有するステー材１３が掛け渡されるように設けられ、これにより、地震時や強風時、或いは吊荷の地切り時等において、クライミングクレーン１のマスト２に加わる振れ荷重は、前記ステー材１３を介して構築物１２に分散されて支承されるようになっている。

尚、前述の如きステー材１３の代わりにシリンダ型のダンパーを用いることにより、地震時や強風時、或いは吊荷の地切り時等においてクライミングクレーン１のマスト２に生じる振動や衝撃が構築物１２に伝わることを低減するようにした装置を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
特開平９−５８９７５号公報

しかしながら、前述の如く、単にステー材１３によって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのでは、特に、前記構築物１２が免震構造の場合、地震時等に水平方向へおよそ３００〜５００［ｍｍ］程度の変位が生じるため、クライミングクレーン１の揺れが過大となり、該クライミングクレーン１のマスト２に対し強度面で悪影響を及ぼす虞があった。

又、シリンダ型のダンパーによって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結すれば、たとえ構築物１２が免震構造であったとしても地震時等に生じる水平方向への変位を吸収することは可能であるが、その分だけシリンダ型のダンパーのストロークを長くして大型のものを採用する必要が生じると共に、構築物１２とクライミングクレーン１との間隔も広くとらなければならず、スペース的な面においても制約が大きくなるという問題を有していた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時には構築物側の水平方向変位の影響がマストに及ぶことを防止し得、又、装置の大型化を回避してスペース的な面における制約も少なくすることができるクレーンの免震支持装置を提供しようとするものである。

本発明は、構築物に沿って立設されたマストを該構築物と連結することにより、補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
前記構築物から張り出すステー材と、
該ステー材の先端に連結されるステー枠と、
前記マストの外周に嵌着される支持枠と、
該支持枠と前記ステー枠との間に介装される水平方向変位吸収手段と、
通常運転時には荷重を支持して前記水平方向変位吸収手段の変形を拘束し且つ前記構築物又はクレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった時には塑性変形して前記水平方向変位吸収手段の変形を許容するトリガー手段と
を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

前述の如く構成すると、通常運転時には、構築物に沿って立設されたマストは、前記構築物から張り出すステー材と、該ステー材の先端に連結されるステー枠と、前記マストの外周に嵌着される支持枠と、該支持枠と前記ステー枠との間に介装される水平方向変位吸収手段及びトリガー手段とを介して構築物に連結され、トリガー手段が荷重を支持して水平方向変位吸収手段の変形を拘束しているため、クライミングクレーンは極めて安定した状態で支持される。

これに対し、地震等の大きな振動の発生時において、前記構築物又はクライミングクレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となると、前記トリガー手段が塑性変形し、前記水平方向変位吸収手段によって水平方向の変位が吸収される形となる。

この結果、従来の如く、単にステーによって構築物とクライミングクレーンのマストとを連結するのとは異なり、たとえ構築物が免震構造であって地震時等に水平方向への変位がおよそ３００〜５００［ｍｍ］程度となったとしても、クライミングクレーンの揺れ、支持部の相対変位を許容範囲内に収めることが可能となり、該クライミングクレーンのマストに対し強度面で悪影響を及ぼす心配がなくなり、しかも、シリンダ型のダンパーによって構築物とクライミングクレーンのマストとを連結するのに比べ、コンパクトな構造で、構築物とクライミングクレーンとの間隔も広くとらなくて済み、スペース的な面においても制約が少なくなる。

更に、前記支持枠とステー枠との間に水平方向変位吸収手段を介装するようにしてあるため、地震波の方向によらず、一定の免震特性が得られ、安定しており、又、ステー材の部分には特に水平方向変位吸収手段を組み込む必要がないため、該ステー材としては、既設のものを使用することも可能となる。

前記水平方向変位吸収手段を積層ゴム、バネ、又はダンパーとすることができる。

本発明のクレーンの免震支持装置によれば、通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時には構築物側の水平方向変位の影響がマストに及ぶことを防止し得、又、装置の大型化を回避してスペース的な面における制約も少なくすることができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図５は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図８に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図５に示す如く、構築物１２から張り出すステー材１３の先端に、クライミングクレーン１のマスト２の外周を取り囲むように配設されるステー枠１４を連結すると共に、前記マスト２の外周に支持枠１５を嵌着し、該支持枠１５と前記ステー枠１４との間に、水平方向変位吸収手段１６と、通常運転時には荷重を支持して前記水平方向変位吸収手段１６の変形を拘束し且つ前記構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった時には塑性変形して前記水平方向変位吸収手段１６の変形を許容するトリガー手段１７とを介装した点にある。

本図示例の場合、前記水平方向変位吸収手段１６は、図２、図３及び図５に示す如く、多数のゴム板と鋼板とを交互に積層した積層ゴム本体１６ａを、取付フランジ１６ｂと取付フランジ１６ｃとで挟持してなる積層ゴム１６Ａとし、該積層ゴム１６Ａの取付フランジ１６ｂを、前記ステー枠１４の上面に対し固定すると共に、前記積層ゴム１６Ａの取付フランジ１６ｃを、前記支持枠１５の下面に対し固定し、マスト２の周囲四箇所に前記積層ゴム１６Ａが配設されるようにしてある。尚、前記水平方向変位吸収手段１６は、積層ゴム１６Ａに限らず、例えば、バネやダンパー等を用いることも可能である。

又、前記マスト２と支持枠１５との間には、図４に示す如く、楔１８を打ち込むことにより、前記マスト２の外周に支持枠１５を嵌着するようにしてある。尚、前記マスト２と支持枠１５との間に楔１８を打ち込む代わりに、偏心ローラやジャッキを介在させることにより、前記マスト２の外周に支持枠１５を嵌着するようにしても良い。

更に又、前記トリガー手段１７は、図５に示す如く、前記積層ゴム１６Ａの積層ゴム本体１６ａを挟持する取付フランジ１６ｂ，１６ｃ間を連結するように取り付けられたＵ字状の鋼材からなる鋼棒ダンパー１９によって構成してある。

次に、上記図示例の作用を説明する。

通常運転時には、構築物１２に沿って立設されたマスト２は、前記構築物１２から張り出すステー材１３と、該ステー材１３の先端に連結され且つマスト２の外周を取り囲むように配設されるステー枠１４と、前記マストの外周に嵌着される支持枠１５と、該支持枠１５と前記ステー枠１４との間に介装される水平方向変位吸収手段１６及びトリガー手段１７とを介して構築物１２に連結され、トリガー手段１７が荷重を支持して水平方向変位吸収手段１６を構成する積層ゴム１６Ａの変形を拘束しているため、クライミングクレーン１は極めて安定した状態で支持される。

これに対し、地震等の大きな振動の発生時において、前記構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となると、前記トリガー手段１７としての鋼棒ダンパー１９が塑性変形し、前記積層ゴム１６Ａによって水平方向の変位が吸収される形となる。

この結果、従来の如く、単にステー材１３によって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのとは異なり、たとえ構築物１２が免震構造であって地震時等に水平方向への変位がおよそ３００〜５００［ｍｍ］程度となったとしても、クライミングクレーン１の揺れ、支持部の相対変位を許容範囲内に収めることが可能となり、該クライミングクレーン１のマスト２に対し強度面で悪影響を及ぼす心配がなくなり、しかも、シリンダ型のダンパーによって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのに比べ、コンパクトな構造で、構築物１２とクライミングクレーン１との間隔も広くとらなくて済み、スペース的な面においても制約が少なくなる。

更に、前記支持枠１５とステー枠１４との間に水平方向変位吸収手段１６を介装するようにし、該水平方向変位吸収手段１６としての積層ゴム１６Ａを全て、取付フランジ１６ｂと取付フランジ１６ｃとが水平方向に配置されるようにしてあるため、地震波の方向によらず、一定の免震特性が得られ、安定しており、又、ステー材１３の部分には特に水平方向変位吸収手段１６を組み込む必要がないため、該ステー材１３としては、既設のものを使用することも可能となる。

こうして、通常運転時におけるクライミングクレーン１の支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時には構築物１２側の水平方向変位の影響がマスト２に及ぶことを防止し得、又、装置の大型化を回避してスペース的な面における制約も少なくすることができる。

一方、前記トリガー手段１７としては、図５に示すような鋼棒ダンパー１９を用いる代りに、図６に示す如く、対向配置される固定フランジ２０ｂ，２０ｃ間に断面形状が円形の湾曲した鉛柱２０ａの両端を固着してなる鉛ダンパー２０によって構成することができる。但し、前記鉛ダンパー２０の固定フランジ２０ｂ，２０ｃは、前記積層ゴム１６Ａの取付フランジ１６ｂ，１６ｃと平行となるよう配置する必要がある。

又、前記トリガー手段１７は、図５に示すような鋼棒ダンパー１９や図６に示すような鉛ダンパー２０を用いる代りに、前記ステー枠１４から張り出すブラケット（図示せず）と支持枠１５から張り出すブラケット（図示せず）とをつなぎ且つ前記構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった時の剪断力で破断されるシヤピン（図示せず）によって構成することもできる。

図７は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図１〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１〜図５に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図７に示す如く、構築物１２から張り出すステー材１３の先端に連結されるステー枠１４を、クライミングクレーン１のマスト２の外周を取り囲むように配設する代わりに、コ字状の一対の枠とし、該コ字状のステー枠１４の上下方向中間位置に、水平方向変位吸収手段１６としての積層ゴム１６Ａを介して中間支持枠１５ａを配設し、該中間支持枠１５ａと前記マスト２の外周に嵌着される支持枠１５とをピン２１にて連結した点にある。

図７にはトリガー手段１７は図示していないが、該トリガー手段１７は、図５に示す如く、前記積層ゴム１６Ａの積層ゴム本体１６ａを挟持する取付フランジ１６ｂ，１６ｃ間を連結するように取り付けられたＵ字状の鋼材からなる鋼棒ダンパー１９、或いは、図６に示す如く、対向配置される固定フランジ２０ｂ，２０ｃ間に断面形状が円形の湾曲した鉛柱２０ａの両端を固着してなる鉛ダンパー２０、或いは、前記ステー枠１４から張り出すブラケット（図示せず）と支持枠１５から張り出すブラケット（図示せず）とをつなぎ且つ前記構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった時の剪断力で破断されるシヤピン（図示せず）によって構成することができる。

図７に示す例の場合、通常運転時には、構築物１２に沿って立設されたマスト２は、前記構築物１２から張り出すステー材１３と、該ステー材１３の先端に連結されるコ字状のステー枠１４と、該コ字状のステー枠１４の上下方向中間位置に配設される中間支持枠１５ａと、該中間支持枠１５ａにピン２１にて連結され且つ前記マストの外周に嵌着される支持枠１５と、前記中間支持枠１５ａと前記ステー枠１４との間に介装される水平方向変位吸収手段１６及びトリガー手段１７（図５及び図６参照）とを介して構築物１２に連結され、トリガー手段１７が荷重を支持して水平方向変位吸収手段１６を構成する積層ゴム１６Ａの変形を拘束しているため、クライミングクレーン１は極めて安定した状態で支持されるのに対し、地震等の大きな振動の発生時において、前記構築物１２又はクライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となると、前記トリガー手段１７としての鋼棒ダンパー１９（鉛ダンパー２０、或いは、シヤピン）が塑性変形し、前記積層ゴム１６Ａによって水平方向の変位が吸収される形となる。

この結果、図７に示す例の場合も、従来の如く、単にステー材１３によって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのとは異なり、たとえ構築物１２が免震構造であって地震時等に水平方向への変位がおよそ３００〜５００［ｍｍ］程度となったとしても、クライミングクレーン１の揺れ、支持部の相対変位を許容範囲内に収めることが可能となり、該クライミングクレーン１のマスト２に対し強度面で悪影響を及ぼす心配がなくなり、しかも、シリンダ型のダンパーによって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのに比べ、コンパクトな構造で、構築物１２とクライミングクレーン１との間隔も広くとらなくて済み、スペース的な面においても制約が少なくなり、更に、前記中間支持枠１５ａとステー枠１４との間に水平方向変位吸収手段１６を介装するようにし、該水平方向変位吸収手段１６としての積層ゴム１６Ａを全て、取付フランジ１６ｂと取付フランジ１６ｃとが水平方向に配置されるようにしてあるため、地震波の方向によらず、一定の免震特性が得られ、安定しており、又、ステー材１３の部分には特に水平方向変位吸収手段１６を組み込む必要がないため、該ステー材１３としては、既設のものを使用することも可能となる。

こうして、図７に示す例においても、図１〜図５に示す例と同様、通常運転時におけるクライミングクレーン１の支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時には構築物１２側の水平方向変位の影響がマスト２に及ぶことを防止し得、又、装置の大型化を回避してスペース的な面における制約も少なくすることができる。

尚、本発明のクレーンの免震支持装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。 本発明を実施する形態の一例を示す要部側面図であって、図１のＩＩ部相当図である。 本発明を実施する形態の一例におけるステー材とステー枠と水平方向変位吸収手段とを示す要部平面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。 本発明を実施する形態の一例における支持枠を示す要部平面図であって、図２のＩＶ−ＩＶ矢視相当図である。 本発明を実施する形態の一例におけるトリガー手段として用いることの可能な鋼棒ダンパーを示す斜視図である。 トリガー手段として用いることの可能な鉛ダンパーを示す側面図である。 本発明を実施する形態の他の例を示す要部斜視図である。 従来のクライミングクレーンにおいて構築物に対しマストを連結した状態を示す概略図である。

符号の説明

１ クライミングクレーン（クレーン）
２ マスト
３ 昇降ユニット
４ 旋回体
５ ジブ
１２ 構築物
１３ ステー材
１４ ステー枠
１５ 支持枠
１５ａ 中間支持枠（支持枠）
１６ 水平方向変位吸収手段
１６Ａ 積層ゴム
１７ トリガー手段
１８ 楔
１９ 鋼棒ダンパー
２０ 鉛ダンパー

Claims (2)

1. 構築物に沿って立設されたマストを該構築物と連結することにより、補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
   前記構築物から張り出すステー材と、
   該ステー材の先端に連結されるステー枠と、
   前記マストの外周に嵌着される支持枠と、
   該支持枠と前記ステー枠との間に介装される水平方向変位吸収手段と、
   通常運転時には荷重を支持して前記水平方向変位吸収手段の変形を拘束し且つ前記構築物又はクレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった時には塑性変形して前記水平方向変位吸収手段の変形を許容するトリガー手段と
   を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置。
2. 前記水平方向変位吸収手段を積層ゴム、バネ、又はダンパーとした請求項１記載のクレーンの免震支持装置。

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