JP2011093704A - 部材回転方法、部材回転冶具 - Google Patents

部材回転方法、部材回転冶具 Download PDF

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Abstract

【課題】揚重した部材の姿勢を回転させるための回転冶具を軽量化する。
【解決手段】クレーン100から延びる一対のワイヤ102A、102Bを介してPC柱部材410を揚重する際に、クレーン100から延びる一対のワイヤ102A、102Bのうち一方のワイヤ102Aに介在されて用いられるPC柱部材410の姿勢を回転するための回転冶具10は、シリンダ内の室が連通する一対の油圧ジャッキ11A,11Bからなり、一方のワイヤ102Aが一方の油圧ジャッキ11Bのシリンダとピストン12Bに接続されて用いられ、ピストン12Bの進退を拘束する手段を備える。PC柱部材410を揚重した状態でピストン12Bを進出可能とすることでPC柱部材410を回転させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、クレーンなどの揚重装置で揚重した部材の姿勢を回転させる方法及びこの方法で用いられる冶具に関する。
従来より、工期短縮を目的としてPC部材を用いて建物を構築することが行われている。このようなPC部材により建物の柱梁架構を構築する方法として、図8に示すように、下方の階の柱を構成する下方のPC柱部材430の柱筋431の上部にスリーブ継手432を埋設し、柱梁仕口部とこの柱梁仕口部に接続される梁とが一体に構成されたPC梁・仕口部材420の柱梁仕口部に相当する部分に上下方向に延びるようにシース管を埋設して貫通孔421を形成し、上方の階の柱を構成する上方のPC柱部材410の柱筋411の下端を部材下面から突出させておき、下方のPC柱部材430の上方にPC梁・仕口部材420を建て込み、上方のPC柱部材410を、その柱筋411がPC梁・仕口部材420の貫通孔421を挿通し、下方のPC柱部材430のスリーブ継手432内に挿入されるように建て込むことによりこれらPC部材を接続する方法が用いられている。
ここで、上方のPC柱部材は下面から柱筋が突出しているため、建て込み作業を行う前には側面を下になるように寝かせた状態で敷地内に置かれており、建て込み作業の際には、クレーンにより回転冶具を介して寝かした状態のまま揚重し、回転冶具により柱筋が下方に向くように90°回転させる。
このような回転冶具として例えば、特許文献1には、揚重の対象となる部材の異なる2点にピストトンロッドが接続され、夫々独立して伸縮可能な油圧ジャッキと、これら油圧ジャッキをそれぞれ駆動する油圧制御装置とを備えた回転冶具が記載されている。
特許2814344号公報
しかしながら、上記の装置では、油圧ジャッキを駆動するための油圧制御装置が回転冶具と一体となっているため、回転冶具全体としての重量が大きくなってしまい、揚重装置として大型のものを用いる必要が生じてしまう。
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、揚重した部材の姿勢を回転させるための回転冶具を軽量化することである。
本発明の部材の回転方法は、揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を回転させる方法であって、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に、伸縮可能であるとともに、その長さを固定可能な伸縮部材を収縮させ、長さを固定した状態で介在させた状態で揚重し、前記伸縮部材を伸長させることにより、前記部材を回転させることを特徴とする。
上記の部材の回転方法において、前記伸縮部材は、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンとを備え、各シリンダ内の室が連通する複数のジャッキからなり、前記一方のワイヤを前記複数のジャッキのうち何れかが、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在していてもよい。
また、前記伸縮部材は、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンと、前記ピストンを退行するように付勢する付勢手段とを備えたジャッキからなるものであってもよい。
また、前記伸縮部材は、前記ピストンが進出するとともに前記シリンダ内から流動体が排出され、又は、前記シリンダ内へ流動体が流れ込み、この流動体の排出に対して抵抗を付与する手段を備えてもよい。
また、本発明の部材の回転方法は、揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を回転させる方法であって、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に、第2のワイヤを送り出し可能かつ前記第2のワイヤの送り出しを固定可能なワイヤ送出装置を接続し、前記第2のワイヤの送り出しを固定した状態で前記部材を揚重し、前記ワイヤ送出装置により前記第2のワイヤを送り出すことにより、前記部材を回転させることを特徴とする。
上記の部材の回転方法において、前記ワイヤ送出装置は第2のワイヤを送り出す際に第2のワイヤに抵抗を付与する手段を備えてもよい。
また、本発明の部材の回転冶具は、揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンとを備え、各シリンダ内の室が連通する複数のジャッキと、前記ピストンの進退を拘束する手段とを備え、前記一方のワイヤを前記複数のジャッキのうち何れかが、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在した状態で用いられることを特徴とする。
また、本発明の部材の回転冶具は、揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンと、前記ピストンを退行するように付勢する付勢手段とを有するジャッキと、前記ピストンの進退を拘束する手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の部材の回転冶具は、揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に接続されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、前記部材に接続されるべき第2のワイヤを送り出し可能かつ前記第2のワイヤの送り出しを固定可能なワイヤ送出装置からなることを特徴とする。
本発明によれば、部材を揚重した状態で、伸縮部材を伸縮可能とし、又は、ワイヤ送出装置をワイヤ送り出し可能とすることで、部材の重量により伸縮部材が伸長し、又はワイヤ送出装置がワイヤを送り出すため、部材を回転させることができる。このように、本発明によれば、部材の自重を利用して回転させるため、油圧ジャッキを駆動するための油圧制御装置などが不要であるため、回転冶具を軽量化することができる。
本実施形態の回転冶具の構成を示す図であり、(A)は正面図、(B)は(A)におけるI−I断面図、(C)は(A)におけるII−II断面図である。 回転冶具の構成を模式化して示す図である。 第1実施形態の回転冶具を用いて、PC柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 一の油圧ジャッキにより構成した回転冶具の構成を示す図である。 第2実施形態の回転冶具を用いて、PC柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 第3実施形態で用いるロータリーダンパーの構成を示す図である。 ロータリーダンパーを用いて、PC柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 PC部材を用いて柱梁架構を構築する方法を説明するための図である。
<第1実施形態>
以下、本発明の回転冶具の第1実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本実施形態の回転冶具10の構成を示す図であり、(A)は正面図、(B)は(A)におけるI−I断面図、(C)は(A)におけるII−II断面図である。また、図2は、回転冶具10の構成を模式化して示す図である。図1及び図2に示すように、回転冶具10は、平行に配置された一対の油圧ジャッキ11A,11Bと、これら油圧ジャッキ11A,11Bの室13A,13Bをピストン12A,12B側の端部において連結する連結管20と、これら油圧ジャッキ11A、11Bのシリンダ14A,14Bのピストン12A,12Bと反対側の端部に取り付けられた吊上部材21とにより構成される。
図2に示すように、一対の油圧ジャッキ11A,11Bの室13A,13Bの内部には、一方のピストン12Aが進出している状態である場合に、他方のピストン12Bが退行している状態となるような量のオイル40が充填されている。また、連結管20には、この連結管20を遮断又は開放するためのシャットオフバルブ22が取り付けられている。シャットオフバルブ22を閉鎖して連結部20を遮断した状態では、室13A,13Bとの間のオイルの流通が阻止されるので、ピストン12A,12Bに外力が作用しても、ピストン12A,12Bは変位できず、拘束された状態となる。なお、シャットオフバルブ22には揚重時に地上から切換を行うことができるように、操作紐30が接続されている。
また、連結管20には内部に突出する調整ねじ23を備え、この調整ねじ23によりオリフィスが形成されている。このオリフィスの面積は、後述するPC柱部材410の姿勢を回転させる際に、急減にPC柱部材410が回転しないように、油圧ジャッキ11A,11Bのシリンダ14A、14Bがゆっくりと進出するように調整されている。また、ピストン12A,12Bの先端には開口15A,15Bが形成されており、この開口15A,15Bにシャックルなどを取り付けることでワイヤを接続することができる。
以下、回転冶具10を用いて、従来技術の欄で説明した上方のPC柱部材410を建て込む方法を説明する。
まず、図3(A)に示すように、クレーン100に吊り天秤101を取り付けて、吊り天秤101の一端からワイヤ102Bを垂下させ、他端にはワイヤ102Aを介して回転冶具10の吊上部材21を接続しておく。このとき、回転冶具10の一方油圧ジャッキ11Bを収縮させた状態で、シャットオフバルブ22を閉鎖しておく。なお、吊り天秤101に接続されたワイヤ102Bの長さは、後述するようにPC柱部材410を揚重した状態でPC柱部材410の姿勢が水平に保たれるような長さにする。
次に、吊り天秤101から垂下するワイヤ102Bの下端を、寝かした状態のPC柱部材410の柱筋411が突出する側とは反対の面の中央に取り付け、回転冶具10の収縮した状態の油圧ジャッキ11Bのピストン12Bの先端にワイヤ103を接続し、このワイヤ103の下端をPC柱部材410の側面の柱筋411が突出している側の端部に接続する。
次に、クレーン100によりPC柱部材410を揚重する。この際、収縮した状態の油圧ジャッキ11BにはPC柱部材410の荷重が作用するが、シャットオフバルブ22が閉鎖されているため、油圧ジャッキ11Bが伸長することがなく、PC柱部材410を寝かせた状態で揚重することができる。
次に、地上からシャットオフバルブ22に接続された操作紐30を引っ張り、シャットオフバルブ22を開放させる。シャットオフバルブ22を開放すると、収縮した状態の油圧ジャッキ11Bのピストン12BにはPC柱部材410の重量の一部が作用しているため、油圧ジャッキ11Bは伸長する。これにより、図3(B)に示すように、PC柱部材410は、ワイヤ102Bによりその頂部が吊持された状態まで緩やかに回転する。
なお、油圧ジャッキ11Bが伸長する際には、油圧ジャッキ11Bの室13Bから連結管20を介して、油圧ジャッキ11Aの室13Aへオイル40が流れ込む。このため、油圧ジャッキ11Bのピストン12Bが伸長するのにともなって、油圧ジャッキ11Aのピストン12Aは退行することとなる。
また、油圧ジャッキ11Bが伸長する際に、連結管20内を流れるオイルにはオリフィスにより抵抗が作用する。このため、油圧ジャッキ11Bは緩やかに伸長することとなり、PC柱部材410を緩やかに回転させることができる。
次に、PC柱部材410を建て込み、PC柱部材410に接続されていたワイヤを取り外す。この時、一方の油圧ジャッキ11Bが伸長し、他方の油圧ジャッキ11Aが収縮した状態となっているため、次のPC柱部材410を建て込む際には、回転冶具10の収縮した方の油圧ジャッキ11AをPC柱部材410に接続することで、油圧ジャッキ11A,11Bを収縮させる作業を行うことなく、連続してPC柱部材410の揚重を行うことができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、油圧ジャッキ11A,11BがPC柱部材410の荷重により伸長することによりPC柱部材410の姿勢を回転させている。このため、回転冶具10に油圧ジャッキ11A,11Bの駆動装置を設ける必要がなく、回転冶具10の重量を小型化、軽量化することができる。また、駆動装置を必要としないことで、回転冶具10を廉価で製造することができる。
また、一対の油圧ジャッキ11A,11Bのシリンダ14A,14Bの室13A,13Bを連結管20を通じて連通させたため、一方の油圧ジャッキ11A,11Bのピストン12A,12Bが伸長すると、他方の油圧ジャッキ11A,11Bのピストン12A,12Bが収縮することとなる。このため、油圧ジャッキ11A,11Bを収縮させる作業を伴うことなく、連続して他のPC柱部材410の建て込み作業を行うことができ、作業性を向上できる。
<第2実施形態>
上記第1実施形態では、一対の油圧ジャッキ11A,11Bを用いていたが、第2実施形態では、一の油圧ジャッキによりPC柱部材の姿勢を回転させる。図4はかかる第2実施形態の回転冶具110の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の回転冶具110は、油圧ジャッキ111のシリンダ114の室113と連結管120を通じて連通するオイルタンク140が設けられ、油圧ジャッキ111の室の内部にピストン112を退行する方向へと付勢するスプリングが設けられている。また、連結管120には第1実施形態と同様に調整ねじ123が取り付けられ、オリフィスが形成されており、また、シャットオフバルブ122が取り付けられている。
かかる構成の回転冶具110を用いる場合には、まず、第1実施形態と同様に、クレーン100に吊り天秤101を取り付け、吊り天秤101の一端からワイヤ102Bを垂下させておき、他端にはワイヤ102Aを介して回転冶具110を接続しておく。また、シャットオフバルブ122に操作紐(不図示)を接続しておく。
次に、吊り天秤101の一端から垂下するワイヤ102Bの端部をPC柱部材410の柱筋411が突出するのとは反対の面の中央に取り付け、吊り天秤101の他端から垂下するワイヤ102Aの下端を回転冶具110の吊上部材121に接続する。また、回転冶具110を収縮させた状態で、ピストン112の先端にワイヤ103の上端を接続し、このワイヤ103の下端をPC柱部材の側面の柱筋が突出している側の端部に接続する。
次に、図5(A)に示すように、クレーン100によりPC柱部材410を揚重する。なお、この際、シャットオフバルブ122が閉鎖されており、油圧ジャッキ111が伸長することがないため、PC柱部材410を寝かせた状態で揚重することができる。
次に、地上からシャットオフバルブ122に接続された操作紐(不図示)を引っ張り、シャットオフバルブ122を開放する。シャットオフバルブ122を開放すると、収縮した状態の油圧ジャッキ111のピストン112にワイヤ103を介してPC柱部材410の重量が作用し、油圧ジャッキ111が伸長する。これにより、図5(B)に示すように、PC柱部材410が、ワイヤ102Bによりその頂部が吊持された状態までゆっくりと回転する。
なお、油圧ジャッキ111が伸長する際に、油圧ジャッキ111のシリンダ114からオイルタンク140へ連結管120を介してオイルが流れ込むが、オリフィスが抵抗となってオイルが急激にオイルタンク140に流れ込むのを防止する。このため、油圧ジャッキ111は緩やかに伸長することとなり、PC柱部材410を緩やかに回転させることができる。
次に、PC柱部材410を建て込み、PC柱部材410に接続されていたワイヤを取り外す。ワイヤを取り外すと油圧ジャッキ111にPC柱部材410の荷重が作用しなくなるため、油圧ジャッキ111の室113の内部に設けられたスプリング124が、ピストン112を付勢し、ピストン112が退行する。これにより、油圧ジャッキ111を収縮させる作業を伴うことなく、連続して他のPC柱部材410の建て込み作業を行うことができ、作業性を向上できる。
<第3実施形態>
上記の各実施形態では、油圧シリンダを用いる場合について説明したが、これに限らず、ロータリーダンパーを用いることも可能である。
図6は、本実施形態で用いるロータリーダンパー210の構成を示す図である。同図に示すように、ロータリーダンパー210は、回転ドラム220を備え、この回転ドラムにワイヤ230が巻き付けられてなる。回転ドラム220は、ワイヤ230A、230Bに引張荷重が作用した際に、反対方向に抵抗が加わる。このため、ワイヤ230A、230Bに引張荷重が作用すると回転ドラム220は緩やかに回転する。また、ロータリーダンパー210は回転ドラム220の回転を拘束可能なブレーキ240を備え、このブレーキは操作紐30を引っ張ることにより拘束を解除することができる。
以下、かかるロータリーダンパー210を用いて、PC柱部材410の姿勢を回転させる方法を説明する。
まず、図7に示すように、第1実施形態と同様に、クレーン100に吊り天秤101を取り付け、吊り天秤101の一端からワイヤ102Bを垂下させておき、他端にはワイヤ102Aを介して回転冶具110を接続しておく。そして、吊り天秤101から垂下する一方のワイヤ102Aにロータリーダンパー210を接続する。そして、クレーン100から垂下する他方のワイヤ102Bの端部を寝かした状態のPC柱部材410の柱筋411が突出するのとは反対の面の中央に取り付け、ロータリーダンパー210の一方のワイヤ103の先端をPC柱部材410の側面の柱筋411が突出している側の端部に接続する。なお、この際、ブレーキ240により回転ドラム220の回転を拘束した状態としておく。
次に、クレーン100によりPC柱部材410を揚重する。この際、ロータリーダンパー210の一方のワイヤ230AにはPC柱部材410の荷重が作用するが、ブレーキ240により回転ドラム220の回転が拘束されているため、回転ドラム220が回転することがなく、PC柱部材410を寝かせた状態で揚重することができる。
次に、地上からロータリーダンパー210のブレーキ240に接続された操作紐30を引っ張り、ブレーキ240を解除する。ブレーキ240が解除されると、回転ドラム220の一方のワイヤにはPC柱部材410の重量が作用し、回転ドラム220が回転することで、ワイヤ230Aが送り出され、PC柱部材410はワイヤ102Bによりその頂部が吊持された状態まで回転する。
この際、回転ドラム220には抵抗が作用するため、ワイヤ230Aは緩やかに送り出されることなり、PC柱部材410を、緩やかに回転させることができる。そして、PC柱部材410が鉛直になるまで回転させた後、PC柱部材410の建て込み作業を行う。
なお、上記のように、PC柱部材410の姿勢を回転させることで、ロータリーダンパー210の一方のワイヤ230Aが送り出された状態となるが、これとともに他方のワイヤ230Bは回転ドラム220に巻き取られることとなる。このため、次のPC柱部材410の建て込みの際には、PC柱部材410にロータリーダンパー210の他方のワイヤ230Bを接続することで、ワイヤ230を巻き戻す作業を行うことなく、PC柱部材410の姿勢を回転させる作業を行うことができる。
本実施形態によっても、ロータリーダンパー210のみを用いてPC柱部材410を回転させているため、回転冶具に駆動装置などを設ける必要がなく、回転冶具の重量を小型化、軽量化することができる。また、駆動装置を必要としないことで、回転冶具を廉価で製造することができる。
なお、上記の各実施形態では、PC柱部材410の姿勢を回転させる場合について説明したが、これに限らず、その他の建築部材を回転させる場合であっても本発明を適用できる。
また、上記の各実施形態では、PC柱部材410の姿勢を90°(寝かした状態から、鉛直になるまで)回転させる場合について説明したが、PC柱部材410に接続されるワイヤの長さを適宜調整することで、所望の角度回転させることができる。
また、上記の各実施形態では、一対のワイヤによりPC柱部材410を揚重して回転させているが、これに限らず、3本以上のワイヤによりPC柱部材410を揚重して回転させることも可能である。かかる場合には、少なくとも1本以上のワイヤに上記何れかの回転冶具を介在させておけばよい。
また、第1実施形態及び第2実施形態では、各シリンダ内のピストンが進出する側の部分にオイルが充填されている場合について説明したが、これに限らず、各シリンダ内のピストンが進出する側と反対側の部分にオイルを充填してもよい。この場合には、各シリンダのピストンが進出する側と反対側の端部に連結管を設ける必要がある。さらに、各シリンダ内のピストンが進出する側の部分及びこれと反対側の部分にオイルを充填してもよい。
また、第1及び第2実施形態では、油圧ジャッキを用いているが、これに限らず、水圧、空気圧等を利用したジャッキを用いてもよい。
10、110、210 回転冶具 11A,11B、111 油圧ジャッキ
12A,12B、112 ピストン 13A,13B、113 室
14A,14B、114 シリンダ 15A 開口
20、120 連結管 21、121 吊上部材
22、122 シャットオフバルブ 30 操作紐
40 オイル 100 クレーン
101 吊天秤 102A,102B、103 ワイヤ
124 スプリング 140 オイルタンク
210 ロータリーダンパー 220 回転ドラム
230、230A,230B ワイヤ 240 ブレーキ

Claims (9)

  1. 揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を回転させる方法であって、
    前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に、伸縮可能であるとともに、その長さを固定可能な伸縮部材を収縮させ、長さを固定した状態で介在させた状態で揚重し、
    前記伸縮部材を伸長させることにより、前記部材を回転させることを特徴とする部材の回転方法。
  2. 請求項1記載の部材の回転方法であって、
    前記伸縮部材は、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンとを備え、各シリンダ内の室が連通する複数のジャッキからなり、前記一方のワイヤを前記複数のジャッキのうち何れかが、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在していることを特徴とする部材の回転方法。
  3. 請求項1記載の部材の回転方法であって、
    前記伸縮部材は、シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンと、前記ピストンを退行するように付勢する付勢手段とを備えたジャッキからなることを特徴とする部材の回転方法。
  4. 請求項2又は3記載の部材の回転方法であって、
    前記伸縮部材は、前記ピストンが進出するとともに前記シリンダ内から流動体が排出され、又は、前記シリンダ内へ流動体が流れ込み、この流動体の排出に対して抵抗を付与する手段を備えることを特徴とする部材の回転方法。
  5. 揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を回転させる方法であって、
    前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に、第2のワイヤを送り出し可能かつ前記第2のワイヤの送り出しを固定可能なワイヤ送出装置を接続し、前記第2のワイヤの送り出しを固定した状態で前記部材を揚重し、
    前記ワイヤ送出装置により前記第2のワイヤを送り出すことにより、前記部材を回転させることを特徴とする部材の回転方法。
  6. 請求項2記載の部材の回転方法であって、
    前記ワイヤ送出装置は第2のワイヤを送り出す際に第2のワイヤに抵抗を付与する手段を備えることを特徴とする部材の回転方法。
  7. 揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、
    シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンとを備え、各シリンダ内の室が連通する複数のジャッキと、前記ピストンの進退を拘束する手段とを備え、
    前記一方のワイヤを前記複数のジャッキのうち何れかが、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在した状態で用いられることを特徴とする部材の回転冶具。
  8. 揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、
    シリンダと、前記シリンダに対して進退可能なピストンと、前記ピストンを退行するように付勢する付勢手段とを有するジャッキと、前記ピストンの進退を拘束する手段とを備えることを特徴とする部材の回転冶具。
  9. 揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に接続されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、
    前記部材に接続されるべき第2のワイヤを送り出し可能かつ前記第2のワイヤの送り出しを固定可能なワイヤ送出装置からなることを特徴とする部材の回転冶具。
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