JP2018150089A - タワークレーンの運用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスト、架台、基礎に過大なモーメントと水平力が作用することを防止し得、コストダウンを図りつつ安定性向上を図り得るタワークレーンの運用方法を提供する。【解決手段】免震構造物１５に対しマスト２をステー１６によってつなぐ接続工程と、接続工程でつないだステー１６より下方位置に設定された連結部１７でマスト２を上下に分断する分断工程と、分断工程で上下に分断したマスト２間に介装された自動調心形軸受により、マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつマスト２を連結部１７において回動自在に支持するピン支持工程とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、タワークレーンの運用方法に関するものである。

一般に、ビル等の建築物の建設時或いは解体時には、クライミングクレーン等のタワークレーンが使用される。

図７は従来のタワークレーンの一例を示す概略図であって、タワークレーン１は、上方へマストブロック２ａを順次継ぎ足し可能なマスト２の頂部に、該マスト２に沿って昇降可能な昇降ユニット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。

前記マスト２の底部は、基礎１２上に設けられた架台１３に対しボルト・ナット等の締結部材（図示せず）により固定されている。

一方、前記建築物としては、近年、免震装置１４を備えた免震構造物１５が増加している。

そして、例えば、前記免震構造物１５の建設時において、前記タワークレーン１は、予め設定された自立できる最大の高さまでは、図７（ａ）に示される如く、マストブロック２ａが順次継ぎ足されてマスト２単独での自立状態で免震構造物１５の建設作業が進められる。

前記免震構造物１５の建設作業が進行し、タワークレーン１の最大自立高さを超えると、図７（ｂ）に示される如く、免震構造物１５に対しマスト２をステー１６によってつないだ状態でそれ以降の作業が続けられる。

因みに、前記免震構造物１５の解体時には、タワークレーン１の最大自立高さを超えている場合、図７（ｂ）に示される如く、免震構造物１５に対しマスト２をステー１６によってつないだ状態から解体作業が進められ、マストブロック２ａが上方から順次撤去されていき、タワークレーン１の最大自立高さ以下になると、前記ステー１６が取り外され、図７（ａ）に示される如く、マスト２単独での自立状態で免震構造物１５の解体作業が進められる。

尚、前述の如きタワークレーン１と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０００−３０３６９５号公報

しかしながら、地震発生時に免震構造物１５の免震装置１４が働いてステー１６の取付箇所が水平方向へ大きく変位した場合、タワークレーン１のマスト２下部は固定支持となっているため、マスト２、架台１３、基礎１２に過大なモーメントと水平力が作用してしまう虞があった。

因みに、地震発生時に免震構造物１５の変位に追従してタワークレーン１が撓むことにより許容できる強制変位量を大きくするためには、例えば、免震構造物１５に対するステー１６の取付箇所を高くすることが挙げられるが、該ステー１６の取付箇所を高くするには、タワークレーン１の自立高さを高くする必要があり、これに伴って、マスト２、架台１３、基礎１２の強度を高めなければならず、コストアップにつながるという不具合を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、マスト、架台、基礎に過大なモーメントと水平力が作用することを防止し得、コストダウンを図りつつ安定性向上を図り得るタワークレーンの運用方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のタワークレーンの運用方法は、構造物の建設時或いは解体時に使用されるタワークレーンの運用方法であって、
前記構造物に対しマストをステーによってつなぐ接続工程と、
該接続工程でつないだステーより下方位置に設定された連結部でマストを上下に分断する分断工程と、
該分断工程で上下に分断したマスト間に介装された自動調心形軸受により、前記マストに作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつ前記マストを前記連結部において回動自在に支持するピン支持工程と
を有することができる。

前記タワークレーンの運用方法において、前記構造物の建設時には、前記接続工程の前段階において、前記連結部を固定しマストを自立させる自立工程を有することができる。

又、前記タワークレーンの運用方法において、前記構造物の解体時には、前記ピン支持工程の後段階において、前記分断工程で分断された連結部を固定し且つ前記接続工程でつないだステーを撤去してマストを自立させる自立工程を有することができる。

本発明のタワークレーンの運用方法によれば、マスト、架台、基礎に過大なモーメントと水平力が作用することを防止し得、コストダウンを図りつつ安定性向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

本発明のタワークレーンの運用方法の実施例（建設時）を示すフローチャートである。 本発明のタワークレーンの運用方法の実施例（解体時）を示すフローチャートである。 本発明のタワークレーンの運用方法の実施例を示す概略図であって、（ａ）はマスト単独での自立状態を示す図、（ｂ）は免震構造物に対しマストをステーによってつないだ状態を示す図である。 本発明のタワークレーンの運用方法の実施例におけるマストの連結部を示す斜視図である。 本発明のタワークレーンの運用方法の実施例における自動調心形軸受を支持する十字箱型梁を示す平面図である。 本発明のタワークレーンの運用方法の実施例における自動調心形軸受を示す側面図である。 従来のタワークレーンの一例を示す概略図であって、（ａ）はマスト単独での自立状態を示す図、（ｂ）は免震構造物に対しマストをステーによってつないだ状態を示す図である。

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６は本発明のタワークレーンの運用方法の実施例であって、図中、図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

本実施例の場合、免震構造物１５の建設時には、図１に示す如く、自立工程ＳＣ１と、接続工程ＳＣ２と、分断工程ＳＣ３と、ピン支持工程ＳＣ４とを有している。

前記自立工程ＳＣ１は、マスト２の底部（ステー１６より下方位置）に設定した連結部１７を固定してマスト２を自立させ、マストブロック２ａを順次継ぎ足してマスト２単独での自立状態で免震構造物１５の建設作業を進めるようになっている（図３（ａ）参照）。

前記接続工程ＳＣ２は、前記自立工程ＳＣ１で免震構造物１５の建設作業が進行し、タワークレーン１の最大自立高さを超えた場合に、前記免震構造物１５に対しマスト２をステー１６によってつなぐようになっている（図３（ｂ）参照）。

前記分断工程ＳＣ３は、前記接続工程ＳＣ２でつないだステー１６より下方位置に設定された連結部１７においてマスト２を上下に分断するようになっている。

前記ピン支持工程ＳＣ４は、前記分断工程ＳＣ３で上下に分断したマスト２間に介装された自動調心形軸受１９により、前記マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつ前記マスト２を前記連結部１７において回動自在に支持するようになっており、この状態で免震構造物１５の建設作業を行うようになっている。

一方、本実施例の場合、免震構造物１５の解体時には、図２に示す如く、接続工程ＳＤ１と、分断工程ＳＤ２と、ピン支持工程ＳＤ３と、自立工程ＳＤ４とを有している。

前記接続工程ＳＤ１は、タワークレーン１の最大自立高さを超えている免震構造物１５の場合、図３（ｂ）に示される如く、免震構造物１５に対しマスト２をステー１６によってつないだ状態から解体作業を進めるようになっている。

前記分断工程ＳＤ２は、前記接続工程ＳＤ１でつないだステー１６より下方位置に設定された連結部１７においてマスト２を上下に分断するようになっている。

前記ピン支持工程ＳＤ３は、前記分断工程ＳＤ２で上下に分断したマスト２間に介装された自動調心形軸受１９により、前記マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつ前記マスト２を前記連結部１７において回動自在に支持するようになっており、この状態で免震構造物１５の解体作業を行うようになっている。

前記自立工程ＳＤ４は、前記ピン支持工程ＳＤ３で前記マスト２を前記連結部１７において回動自在に支持した状態から、免震構造物１５の解体作業を進め、マストブロック２ａを上方から順次撤去していき、タワークレーン１の最大自立高さ以下になった場合に、前記ステー１６を取り外し、マスト２の底部（ステー１６より下方位置）に設定した連結部１７を固定してマスト２を自立させ、マスト２単独での自立状態で免震構造物１５の解体作業を進めるようになっている（図３（ａ）参照）。

上記の運用方法を実施する上での各部の構造について以下に詳述する。

前記連結部１７は、前記ステー１６より下方位置に設定され且つ前記マスト２を上下に分断した状態或いは締結機構１８により固定した状態に切換自在としてある。

前記連結部１７を固定した状態に保持する締結機構１８は、図４に示す如く、上側フランジ部１８ａと、下側フランジ部１８ｂと、テーパ面１８ｃと、中間フランジ部１８ｄと、締結部材１８ｅとを備えている。前記上側フランジ部１８ａは、前記上下に分断したマスト２の上側マスト２ｂの下端外周部に、四隅の主材２ｄと一体化する形で配設されている。前記下側フランジ部１８ｂは、前記上下に分断したマスト２の下側マスト２ｃの上端外周部に、四隅の主材２ｅと一体化する形で配設されている。前記テーパ面１８ｃは、前記上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂの対向面に、マスト２の外周側から中心側へ向け前記対向面の間隔を狭めるよう形成されている。尚、前記テーパ面１８ｃは、必ずしも前記上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂの対向面の両方に形成する必要はなく、前記上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂの対向面の何れか一方のみに形成しても良い。前記中間フランジ部１８ｄは、前記テーパ面１８ｃに沿い前記上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂとの間に嵌挿自在な部材である。前記締結部材１８ｅは、前記中間フランジ部１８ｄと前記上側フランジ部１８ａ及び下側フランジ部１８ｂとを貫通して締結自在なボルト・ナット等の部材である。

前記締結機構１８による連結部１７の固定状態を解除し上下に分断したマスト２間には、ラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に負荷できる自動調心形軸受１９が介装されている。前記上側マスト２ｂの下部には、四隅の主材２ｄ間に掛け渡すように形成した上側十字箱型梁２０が取り付けられ、同様に、前記下側マスト２ｃの上部には、四隅の主材２ｅ間に掛け渡すように形成した下側十字箱型梁２１が取り付けられている。前記自動調心形軸受１９は、図５及び図６に示す如く、上側十字箱型梁２０の下面中央部に取り付けられた球状凸面部１９ａと、下側十字箱型梁２１の上面中央部に取り付けられ且つ前記球状凸面部１９ａが滑動自在に嵌入される球状凹面部１９ｂとを備え、前記マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつ前記マスト２を前記連結部１７において回動自在に支持するようになっている。尚、前記自動調心形軸受１９は、上側十字箱型梁２０の下面中央部に球状凹面部１９ｂを取り付け、下側十字箱型梁２１の上面中央部に球状凸面部１９ａを取り付けるようにしても良い。又、前記自動調心形軸受１９は、ラジアル荷重とアキシアル荷重を同時に負荷できるものであれば、どのような形式の軸受であっても良い。

次に、上記実施例の作用を説明する。

免震構造物１５の建設時には、先ず、自立工程ＳＣ１として、マスト２の底部（ステー１６より下方位置）に設定した連結部１７が締結機構１８により固定されてマスト２を自立させ、マストブロック２ａを順次継ぎ足してマスト２単独での自立状態で免震構造物１５の建設作業が進められる（図３（ａ）参照）。ここで、前記締結機構１８の中間フランジ部１８ｄが上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂとの間にテーパ面１８ｃに沿って嵌挿され、締結部材１８ｅが前記中間フランジ部１８ｄと上側フランジ部１８ａ及び下側フランジ部１８ｂとを貫通して締結されると、前記連結部１７は締結機構１８により固定された状態となる。

前記自立工程ＳＣ１で免震構造物１５の建設作業が進行し、タワークレーン１の最大自立高さを超えると、接続工程ＳＤ１として、前記免震構造物１５に対しマスト２がステー１６によってつながれる（図３（ｂ）参照）。

前記接続工程ＳＤ１で前記免震構造物１５に対しマスト２がステー１６によってつながれると、分断工程ＳＣ３として、前記連結部１７でマスト２が上下に分断される。ここで、前記締結部材１８ｅの締結を解除し、図６の仮想線で示す如く、前記中間フランジ部１８ｄを上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂとの間からテーパ面１８ｃに沿ってマスト２の外周側へ引き抜くと、前記連結部１７は締結機構１８による固定が解除された状態となる。

前記分断工程ＳＣ３で上下に分断したマスト２間には自動調心形軸受１９が介装されているため、ピン支持工程ＳＣ４として、前記マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重が支持されつつ前記マスト２が前記連結部１７において回動自在に支持され、この状態で免震構造物１５の建設作業が行われる。ここで、地震発生時には、前記自動調心形軸受１９の球状凸面部１９ａが球状凹面部１９ｂに対し滑動することにより、前記マスト２が前記連結部１７において回動する形となる。

一方、タワークレーン１の最大自立高さを超えている免震構造物１５の解体時には、先ず、接続工程ＳＤ１として、免震構造物１５に対しマスト２がステー１６によってつながれた状態から解体作業が進められる（図３（ｂ）参照）。

この時、分断工程ＳＤ２として、前記接続工程ＳＤ１でつないだステー１６より下方位置に設定された連結部１７においてマスト２は上下に分断されている。ここで、締結機構１８の締結部材１８ｅによる締結は解除され、図６の仮想線で示す如く、中間フランジ部１８ｄは上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂとの間からテーパ面１８ｃに沿ってマスト２の外周側へ引き抜かれており、前記連結部１７は締結機構１８による固定が解除された状態となっている。

前記分断工程ＳＤ２で上下に分断したマスト２間には自動調心形軸受１９が介装されているため、ピン支持工程ＳＤ３として、前記マスト２に作用する水平荷重及び垂直荷重が支持されつつ前記マスト２が前記連結部１７において回動自在に支持され、この状態で免震構造物１５の解体作業が行われる。

前記ピン支持工程ＳＤ３で前記マスト２が前記連結部１７において回動自在に支持された状態から、免震構造物１５の解体作業が進められ、マストブロック２ａが上方から順次撤去されていき、タワークレーン１の最大自立高さ以下になると、前記ステー１６が取り外され、マスト２の底部（ステー１６より下方位置）に設定した連結部１７が固定され、自立工程ＳＤ４として、マスト２単独での自立状態で前記免震構造物１５の解体作業が進められる（図３（ａ）参照）。ここで、前記締結機構１８の中間フランジ部１８ｄが上側フランジ部１８ａと下側フランジ部１８ｂとの間にテーパ面１８ｃに沿って嵌挿され、締結部材１８ｅが前記中間フランジ部１８ｄと上側フランジ部１８ａ及び下側フランジ部１８ｂとを貫通して締結されると、前記連結部１７は締結機構１８により固定された状態となる。

これにより、本実施例では、地震発生時に免震構造物１５の免震装置１４が働いてステー１６の取付箇所が水平方向へ大きく変位したとしても、タワークレーン１のマスト２下部は固定支持ではなくピン支持となっているため、免震構造物１５の建設時或いは解体時の何れの場合であっても、マスト２、架台１３、基礎１２に過大なモーメントと水平力が作用してしまうことがなくなる。

これに伴い、例えば、免震構造物１５に対するステー１６の取付箇所を高くして、地震発生時に免震構造物１５の変位に追従してタワークレーン１が撓むことにより許容できる強制変位量を大きくする必要がなくなるため、タワークレーン１の自立高さを高くしなくて済み、マスト２、架台１３、基礎１２の強度を低く抑えることが可能となり、コストアップが避けられる。

こうして、マスト２、架台１３、基礎１２に過大なモーメントと水平力が作用することを防止し得、コストダウンを図りつつ安定性向上を図り得る。

尚、本発明のタワークレーンの運用方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、免震構造物に限らず、耐震、制震機能を有する構造物にも適用可能なこと等、その他、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。

１ タワークレーン
２ マスト
１５ 免震構造物（構造物）
１６ ステー
１７ 連結部
１８ 締結機構
１９ 自動調心形軸受
ＳＣ１ 自立工程
ＳＣ２ 接続工程
ＳＣ３ 分断工程
ＳＣ４ ピン支持工程
ＳＤ１ 接続工程
ＳＤ２ 分断工程
ＳＤ３ ピン支持工程
ＳＤ４ 自立工程

Claims (3)

1. 構造物の建設時或いは解体時に使用されるタワークレーンの運用方法であって、
   前記構造物に対しマストをステーによってつなぐ接続工程と、
   該接続工程でつないだステーより下方位置に設定された連結部でマストを上下に分断する分断工程と、
   該分断工程で上下に分断したマスト間に介装された自動調心形軸受により、前記マストに作用する水平荷重及び垂直荷重を支持しつつ前記マストを前記連結部において回動自在に支持するピン支持工程と
   を有することを特徴とするタワークレーンの運用方法。
2. 前記構造物の建設時には、前記接続工程の前段階において、前記連結部を固定しマストを自立させる自立工程を有する請求項１記載のタワークレーンの運用方法。
3. 前記構造物の解体時には、前記ピン支持工程の後段階において、前記分断工程で分断された連結部を固定し且つ前記接続工程でつないだステーを撤去してマストを自立させる自立工程を有する請求項１記載のタワークレーンの運用方法。

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