JP2021165498A - ワイヤロープの揺れ止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の外壁に固定されるゴンドラを吊り下げるワイヤロープの揺れを抑制できるワイヤロープの揺れ止め構造を提供する。【解決手段】構造物１１の外壁１２に固定されたゴンドラ１５を吊元装置１６から吊り下げるワイヤロープ１７の揺れを抑えるワイヤロープの揺れ止め構造であって、ワイヤロープ１７は、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを有し、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂの各々における線分領域を、吊元装置１６とゴンドラ１５との間に配設された板状の揺れ止め治具２５で接続した。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴンドラを吊り下げるワイヤロープの揺れ止め構造に関する。

従来から、例えば特許文献１のように、構造物の外壁に対して改修工事などを行う際には、構造物の屋上付近に設けられた吊元装置にワイヤロープで吊り下げられたゴンドラによって作業員の足場が確保される。

特開２００６−３４８６９１号公報

上述したゴンドラは、改修工事等の工事期間が長期間にわたる場合などには、風などに起因した揺れを防ぐべく外壁に固定される。こうした状態においては、ワイヤロープの一端が吊元装置に固定支持され、ワイヤロープの他端がゴンドラを介して外壁に固定支持された状態になるため、風などによって揺らされたワイヤロープが構造物の外壁と接触してしまうおそれがある。

本発明は、構造物の外壁に固定されるゴンドラを吊り下げるワイヤロープの揺れを抑制できるワイヤロープの揺れ止め構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するワイヤロープの揺れ止め構造は、構造物の外壁に固定されたゴンドラを吊元から吊り下げる２本のワイヤロープの揺れを抑えるワイヤロープの揺れ止め構造であって、前記２本のワイヤロープの各々における線分領域を、前記吊元と前記ゴンドラとの間に配設された板状の治具で接続した。

上記構成のワイヤロープの揺れ止め構造において、前記２本のワイヤロープの延在方向に前記治具が移動可能に構成されていることが好ましい。

本発明によれば、ワイヤロープの揺れを抑えることができる。

ワイヤロープの揺れ止め構造の一実施形態の概略構成を示す斜視図。 揺れ止め治具の一実施形態を示す分解斜視図。 （ａ）揺れ止め治具によって外側ワイヤロープと内側ワイヤロープとが接続された状態を締結部材などの一部の部材を省略して示す上面図、（ｂ）揺れ止め治具によって外側ワイヤロープと内側ワイヤロープとが接続された状態を締結部材などの一部の部材を省略して示す正面図。 揺れ止め治具を用いた実験の概略構成を示す図。 （ａ）ケース１の概略構成を示す図、（ｂ）ケース２の概略構成を示す図、（ｃ）ケース３の概略構成を示す図。 （ａ）ケース４の概略構成を示す図、（ｂ）ケース５の概略構成を示す図、（ｃ）ケース６の概略構成を示す図、（ｄ）ケース７の概略構成を示す図。 実験結果の一例を示す図。

図１〜図７を参照して、ワイヤロープの揺れ止め構造の一実施形態について説明する。このワイヤロープの揺れ止め構造は、例えば、構造物の屋上部分からゴンドラを吊り下げるワイヤロープに適用される。

図１に示すように、ゴンドラ装置１０は、構造物１１の外壁１２の改修工事や補修工事の際に作業員の足場として機能するゴンドラ１５を有している。
ゴンドラ１５は、構造物１１の屋上部分に設置された吊元装置１６に対して、ワイヤロープ１７を介して昇降自在に吊り下げられている。また、ゴンドラ１５は、吊元装置１６による昇降時以外は、構造物１１の外壁１２に対して図示されない固定具を介して複数箇所で固定されている。なお、ゴンドラ１５と構造物１１との間には、作業員の移動経路が設けられている。

吊元装置１６は、所定の間隔をあけて設置された複数の昇降機構１８を有している。昇降機構１８は、構造物１１の外壁１２に沿うようにゴンドラ１５を昇降可能に構成されている。昇降機構１８は、ワイヤロープ１７の基端部が連結されて該ワイヤロープ１７が巻き回されたドラムを内蔵するウインチ１９と、ゴンドラ１５の直上からワイヤロープ１７を吊り下げるアーム２０と、を有している。

なお、図１では、２つの昇降機構１８でゴンドラ１５を吊り下げているが、３以上の昇降機構１８でゴンドラ１５を吊り下げてもよい。また、ゴンドラ１５は、構造物１１を取り囲むように設けられていてもよい。

ウインチ１９は、作業員によって操作されることにより、ドラムに巻き回されたワイヤロープ１７を繰り出したり、巻き上げたりする。
アーム２０は、構造物１１の外壁１２の外側まで突き出ており、ウインチ１９から繰り出されたワイヤロープ１７を下方へと方向転換するシーブを先端部に有している。下方へと方向転換されたワイヤロープ１７は、ゴンドラ１５の端部などに設けられた転回部２１まで延びている。ウインチ１９から繰り出されたワイヤロープ１７のうち、アーム２０から転回部２１まで延びる部分を外側ワイヤロープ１７ａという。

転回部２１において、ワイヤロープ１７は、該転回部２１に内蔵されたシーブによって上方へと方向転換され、外側ワイヤロープ１７ａよりも外壁１２側を通ってアーム２０まで延びている。ワイヤロープ１７のうち、ゴンドラ１５からアーム２０まで延びる部分を内側ワイヤロープ１７ｂという。外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂは、構造物１１の外壁１２の法線方向に並ぶように配設されている。内側ワイヤロープ１７ｂの上端部、すなわちワイヤロープ１７の先端部は、アーム２０に固定されている。

このように、昇降機構１８は、外側ワイヤロープ１７ａおよび内側ワイヤロープ１７ｂの２本でゴンドラ１５を支持している。昇降機構１８は、外壁１２へのゴンドラ１５の固定が解除されているとき、ウインチ１９からワイヤロープ１７を繰り出すことで、その繰り出し量に応じてゴンドラ１５を下降させる。また、昇降機構１８は、ウインチ１９がワイヤロープ１７を巻き上げることで、その巻き上げ量に応じてゴンドラ１５を上昇させる。

図１に示すように、アーム２０とゴンドラ１５との間には、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを接続する揺れ止め治具２５が配設されている。揺れ止め治具２５は、構造物１１の外壁１２の法線方向に延びるように配設される板状の形状を有している。揺れ止め治具２５は、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを接続した状態で、各ワイヤロープ１７ａ，１７ｂの延在方向に移動可能に構成されている。揺れ止め治具２５は、アーム２０に連結された位置決めワイヤ２６によって、ワイヤロープ１７の延在方向における位置が位置決めされているとともに落下が防止されている。なお、図１では、アーム２０とゴンドラ１５との間に１つの揺れ止め治具２５が配設されているが、複数の揺れ止め治具２５が配設されていてもよい。

図２に示すように、揺れ止め治具２５は、一対の板状部材２７、一対の板状部材２７を締結する締結部材２８を構成するボルト２８ａおよびナット２８ｂ、ならびに、ボルト２８ａおよびナット２８ｂで締結された一対の板状部材２７に挟持されるスペーサー２９、を有している。

各板状部材２７は、例えば、モノマーキャストナイロンなどのエンジニアリングプラスチック製である。各板状部材２７がエンジニアリングプラスチック製であることにより、重量を抑えつつ形状の自由度を高めることができるとともに金属製よりも耐候性を高めることができる。

各板状部材２７は、他方の板状部材２７に対して締結部材２８によって締結される矩形板状の締結部３０と、締結部３０の両端に一体に連結されて、外側ワイヤロープ１７ａあるいは内側ワイヤロープ１７ｂを支持するワイヤ支持部３１と、を有している。

締結部３０には、その中心位置を取り囲むように、ボルト２８ａの軸部が貫通する貫通孔３２が形成されている。締結部３０の中央上部には、アーム２０から吊り下げられる位置決めワイヤ２６を連結するための連結孔３３が形成されている。位置決めワイヤ２６は、連結孔３３に取り付けられるアイボルトなどに連結される。

ワイヤ支持部３１は、他方の板状部材２７の反対側へ張り出すような扇状断面を有している。ワイヤ支持部３１には、他方の板状部材２７に対向する面に、外側ワイヤロープ１７ａあるいは内側ワイヤロープ１７ｂが通る凹条部３５が形成されている。凹条部３５は、ワイヤロープ１７の半径よりもやや大きな半径を有する半円柱形状の空間を形成する。

スペーサー２９は、例えば、モノマーキャストナイロンなどのエンジニアリングプラスチックなどによって形成される。スペーサー２９は、ボルト２８ａの軸部が挿通される挿通孔３６を有する環状に形成されており、一対の板状部材２７が締結部材２８によって締結された状態において、一対の板状部材２７の間にワイヤロープ１７の直径よりも狭い隙間を形成する。

ワイヤロープ１７に対する揺れ止め治具２５の取付方法の一例について説明する。
まず、各板状部材２７の連結孔３３に対して位置決めワイヤ２６を連結する。次に、一方の板状部材２７の貫通孔３２およびスペーサー２９の挿通孔３６にボルト２８ａの軸部を挿通させた状態で、当該板状部材２７に形成された一対の凹条部３５に外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを配設する。そして、一方の板状部材２７に対して他方の板状部材２７を対向配置し、他方の板状部材２７の貫通孔３２にボルト２８ａの軸部を貫通させて一対の板状部材２７の位置決めを行ったのち、他方の板状部材２７から突出しているボルト２８ａの軸部にナット２８ｂを締結する。このようにしてワイヤロープ１７に取り付けられた揺れ止め治具２５は、位置決めワイヤ２６の長さに応じた位置に位置決めされる。

なお、ワイヤロープ１７に複数の揺れ止め治具２５を設置する場合には、先行して設置された揺れ止め治具２５に連結されている位置決めワイヤ２６が後続の揺れ止め治具２５のアイボルトに通されることが好ましい。これにより、各揺れ止め治具２５の位置を各別に調整することができる。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、位置決めされた位置において、揺れ止め治具２５は、外側ワイヤロープ１７ａの一部である外側線分領域３７ａと、内側ワイヤロープ１７ｂの一部である内側線分領域３７ｂと、を接続する。線分領域は、ワイヤロープ１７の径方向において揺れ止め治具２５に対向する部分であって、その長さが例えば外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとの間隔程度に設定されるとよい。具体的には、１００ｍｍ〜３００ｍｍ、好ましくは２００ｍｍ程度に設定されるとよい。外側線分領域３７ａおよび内側線分領域３７ｂは、凹条部３５がワイヤロープ１７の半径よりもやや大きな半径を有することで、対向配置された凹条部３５との間に僅かな遊び（隙間）が形成された状態でワイヤ支持部３１に支持される。外側線分領域３７ａと内側線分領域３７ｂとが揺れ止め治具２５によって接続されていることにより、外側ワイヤロープ１７ａの揺れが内側ワイヤロープ１７ｂによって規制され、内側ワイヤロープ１７ｂの揺れが外側ワイヤロープ１７ａによって規制される。

図４〜図７を参照して、揺れ止め治具を用いた実験とその結果について説明する。
図４に示すように、本実験では、図示されないクレーンによって吊り上げ可能に構成された天秤４１と地面４２に載置されたウエイト４３とを一対のワイヤロープ４４で接続した。ウエイト４３の重量は１０００ｋｇとした。各ワイヤロープ４４の下端部にはロードセル４５を配置した。ワイヤロープ４４は、直径を８ｍｍ、ロードセル４５を含めた全長Ｌを２４ｍとした。一対のワイヤロープ４４の間隔であるロープ間隔Ｂを１００ｍｍとした。

次に、ロードセル４５の計測値に基づいて各ワイヤロープ４４に１００ｋｇｆ程度の張力が掛かる位置まで天秤４１をクレーンで吊り上げた。そのワイヤロープ４４のみの状態でブロワなどの外力付与装置４６を用いてワイヤロープ４４を揺らし、地上６ｍにおけるワイヤロープ４４の最大揺れ幅が２５０ｍｍとなる外力付与装置４６の運転条件を設定した。そして、図５および図６に示す各ケースのように一対のワイヤロープ４４を揺れ止め治具で接続した場合に、予め設定した運転条件の下での地上６ｍにおけるワイヤロープ４４の最大揺れ幅を計測した。

図５（ａ）に示すケース１においては、矩形状の揺れ止め治具４７を２つ設置した。揺れ止め治具４７について、天秤４１からの設置間隔Ｌ１およびウエイト４３からの設置間隔Ｌ２を全長Ｌの１／３となる８ｍに設定した。設置間隔Ｌ１，Ｌ２は、ワイヤロープ４４の延在方向における揺れ止め治具４７の中央位置を基準とした。揺れ止め治具４７の重量を１．７ｋｇに、各ワイヤロープ４４の延在方向における長さである縦幅を１００ｍｍに、横幅をロープ間隔Ｂと同じ１００ｍｍに設定した。すなわち、各ワイヤロープ４４において揺れ止め治具４７で接続される部分である線分領域の長さＬ３をロープ間隔Ｂと同じ長さに設定した。

図５（ｂ）に示すケース２においては、矩形状の揺れ止め治具４７を２つ設置した。揺れ止め治具４７の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／３のとなる８ｍに設定した。揺れ止め治具４７の重量を１．７ｋｇに、各ワイヤロープ４４の延在方向における揺れ止め治具４７の長さを５０ｍｍに設定した。すなわち、各ワイヤロープ４４における線分領域の長さＬ３をロープ間隔Ｂの半分の長さに設定した。

図５（ｃ）に示すケース３においては、２本の揺れ止めバー４８で構成される揺れ止め治具４７を２つ設置した。すなわち、ケース３においては、各ワイヤロープ４４の線分領域において揺れ止めバー４８の間に位置する部分の揺れの自由度を持たせた。揺れ止め治具４７の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／３のとなる８ｍに設定した。設置間隔Ｌ１，Ｌ２は、ワイヤロープ４４の延在方向における２本の揺れ止めバー４８の中央位置を基準とした。各揺れ止めバー４８の縦幅をロープ間隔Ｂの１／１０程度、ここでは１２ｍｍに設定した。各揺れ止めバー４８の重量を０．０６９ｋｇに、各ワイヤロープ４４における線分領域の長さＬ３を１００ｍｍに設定した。

図６（ａ）に示すケース４においては、１本の揺れ止めバー４８を揺れ止め治具として２つ設置した。揺れ止めバー４８の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／３のとなる８ｍに設定した。各揺れ止めバー４８の縦幅をロープ間隔Ｂの１／１０程度、ここでは１２ｍｍに設定した。各揺れ止めバー４８の重量を０．０６９ｋｇに設定した。

図６（ｂ）に示すケース５においては、矩形状の揺れ止め治具４７を１つ設置した。揺れ止め治具４７の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／２となる１２ｍに設定した。揺れ止め治具４７の重量を１．７ｋｇに設定した。また、ケース５では、各ワイヤロープ４４における線分領域の長さＬ３を５０ｍｍに設定した場合（ケース５−１）と１００ｍｍに設定した場合（ケース５−２）とで最大揺れ幅を計測した。

図６（ｃ）に示すケース６においては、矩形状の揺れ止め治具４７を２つ設置した。揺れ止め治具４７の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／６のとなる４ｍに設定した。揺れ止め治具４７の重量を１．７ｋｇに設定した。ケース６では、各ワイヤロープ４４における線分領域の長さＬ３を５０ｍｍに設定した場合（ケース６−１）と１００ｍｍに設定した場合（ケース６−２）とで最大揺れ幅を計測した。

図６（ｄ）に示すケース７においては、矩形状の揺れ止め治具４７を２つ設置した。揺れ止め治具４７の設置間隔Ｌ１，Ｌ２を全長Ｌの１／３のとなる８ｍに設定した。揺れ止め治具４７の重量を３．４ｋｇに設定した。各ワイヤロープ４４における線分領域の長さＬ３を１００ｍｍに設定した。

図７に各種ケースの実験条件と結果を示す。
図７に示すように、全てのケースにおいて最大揺れ幅が小さくなることが認められた。すなわち、一対のワイヤロープ４４を揺れ止め治具で接続することにより、最大揺れ幅が小さくなることが認められた。また、平均最大揺れ幅について、設置個数が１つのケース（平均１８５ｍｍ）よりも設置個数が２つのケース（平均１４７ｍｍ）のほうが小さいことが認められた。

本実施形態の効果について説明する。
（１）外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを揺れ止め治具２５で接続することにより、ワイヤロープ１７の揺れを抑えることができる。

（２）揺れ止め治具２５は、ワイヤロープ１７の延在方向に移動可能に構成されている。そのため、ワイヤロープ１７の吊り下げ量に応じた位置に揺れ止め治具２５を配置することができる。

（３）揺れ止め治具２５は、僅かな遊びが形成された状態でワイヤロープ１７の線分領域を支持している。これにより、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとの間における揺れの伝達、ならびに、外側ワイヤロープ１７ａおよび内側ワイヤロープ１７ｂの各々における揺れの伝達を揺れ止め治具２５で減衰させることができる。その結果、ワイヤロープ１７の揺れを効果的に抑えることができる。

（４）僅かな遊びが形成された状態でワイヤロープ１７の線分領域を揺れ止め治具２５が支持していることにより、揺れ止め治具２５の設置位置を保持したままワイヤロープ１７の繰り出し・巻き上げを行うことができる。また、位置決めワイヤ２６による揺れ止め治具２５の位置調整を容易に行うことができる。

（５）揺れ止め治具２５は、構造物１１の外壁１２の法線方向に並ぶ外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを接続する板状に形成されている。これにより、外壁１２に向かう風の影響を揺れ止め治具２５が受けにくくなる。

（６）揺れ止め治具２５は、扇状断面を有するワイヤ支持部３１が対向配置された部分でワイヤロープ１７を支持している。これにより、たとえ構造物１１の外壁１２に揺れ止め治具２５が接触したとしても、外壁１２には湾曲面が接触することとなる。その結果、外壁１２が傷つきにくくなる。

（７）外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂは、ゴンドラ１５に設けられた転回部２１で方向転換された１本のワイヤロープ１７で構成されている。これにより、ワイヤロープ１７が揺れたとき、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとが同じ長さに維持されるように、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとの間で長さ調整を行うことが可能である。その結果、ワイヤロープ１７の揺れを効果的に抑えることができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・揺れ止め治具２５は、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとが各別のワイヤロープ１７である場合、すなわち、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとが各別に繰り出し・巻き上げ可能な場合には、各ワイヤロープ１７に対して固定されてもよい。

・揺れ止め治具２５のワイヤ支持部３１は、扇状断面を有するものに限らず、例えば、矩形状断面を有するものであってもよい。
・揺れ止め治具２５は、外側ワイヤロープ１７ａおよび内側ワイヤロープ１７ｂの一方をワイヤ支持部３１で挟持・固定することにより、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを接続してもよい。こうした構成においては、揺れ止め治具２５の取り付けが屋上部分で行われる場合には、ワイヤロープ１７を繰り出した場合に揺れ止め治具２５が下方へ移動するように外側ワイヤロープ１７ａに固定される。一方、揺れ止め治具２５の取り付けがゴンドラ１５で行われる場合には、ワイヤロープ１７を繰り出した場合に揺れ止め治具２５の位置が保持されるように内側ワイヤロープ１７ｂに固定される。

・揺れ止め治具２５は、少なくとも２本のワイヤロープ１７を接続しているものであればよく、外側ワイヤロープ１７ａと内側ワイヤロープ１７ｂとを接続するものに限られない。例えば、揺れ止め治具２５は、異なる昇降機構１８のワイヤロープ１７を接続するものであってもよいし、３以上のワイヤロープ１７を接続するものであってもよい。

・揺れ止め治具２５は、ワイヤロープ１７の径方向において線分領域が対向する部分を有する板状の形状に形成されていればよい。例えば、揺れ止め治具２５は、１枚の板部と、ワイヤロープ１７が内挿されるように該板部に取り付けられる複数のＵボルトとで構成されてもよい。

・ワイヤロープ１７の揺れに応じて、揺れ止め治具２５の位置を変更してもよい。こうした構成において、ゴンドラ装置１０は、例えば、ワイヤロープ１７を撮像する撮像装置、位置決めワイヤ２６を繰り出し・巻き上げ可能な位置決め用ウインチ、位置決め用ウインチを制御する制御装置をさらに備える。制御装置は、撮像装置の撮像画像に基づいてワイヤロープ１７の揺れ幅を計測し、その揺れ幅が許容値以下となるように位置決め用ウインチを制御する。制御装置は、例えば揺れ幅が許容値を超えた場合に位置決め用ウインチを制御して揺れ止め治具２５を上下移動させ、揺れ幅が許容値以下となる位置に揺れ止め治具２５を位置決めする。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（付記１）
揺れ止め治具は、吊元から吊り下げられた位置決めワイヤによって位置決めされる。これにより、揺れ止め治具の位置決めを容易に行うことができる。

（付記２）
揺れ止め治具は、僅かな遊びが形成された状態で各ワイヤロープの線分領域を接続している。これにより、揺れ止め治具を介した揺れの伝達を効果的に抑えることができるとともに、位置決めワイヤによる揺れ止め治具の位置調整を容易に行うことができる。

（付記３）
ワイヤロープは、構造物の外壁の法線方向に並ぶ外側ワイヤロープと内側ワイヤロープとを有し、揺れ止め治具は、外側ワイヤロープと内側ワイヤロープとを接続する板状に形成されている。これにより、外壁に向かう風の影響を揺れ止め治具が受けにくくなる。

１０…ゴンドラ装置、１１…構造物、１２…外壁、１５…ゴンドラ、１６…吊元装置、１７…ワイヤロープ、１７ａ…外側ワイヤロープ、１７ｂ…内側ワイヤロープ、１８…昇降機構、１９…ウインチ、２０…アーム、２１…転回部、２５…揺れ止め治具、２６…位置決めワイヤ、２７…板状部材、２８…締結部材、２８ａ…ボルト、２８ｂ…ナット、２９…スペーサー、３０…締結部、３１…ワイヤ支持部、３２…貫通孔、３３…連結孔、３５…凹条部、３６…挿通孔、３７ａ…外側線分領域、３７ｂ…内側線分領域、４１…天秤、４２…地面、４３…ウエイト、４４…ワイヤロープ、４５…ロードセル、４６…外力付与装置、４７…揺れ止め治具、４８…揺れ止めバー。

Claims (2)

1. 構造物の外壁に固定されたゴンドラを吊元から吊り下げる２本のワイヤロープの揺れを抑えるワイヤロープの揺れ止め構造であって、
   前記２本のワイヤロープの各々における線分領域を、前記吊元と前記ゴンドラとの間に配設された板状の治具で接続した
   ワイヤロープの揺れ止め構造。
2. 前記２本のワイヤロープの延在方向に前記治具が移動可能に構成されている
   請求項１に記載のワイヤロープの揺れ止め構造。

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