JP2598964B2 - 高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長大吊橋や超高層ビルディングといった超
高構造物の建設に主に用いられる高揚程クレーンのワイ
ヤロープ掛け構造に関し、特にブーム側とフックブロッ
ク側の各滑車ユニット間に亙る主巻用のワイヤロープ掛
け構造に関する。

〔従来技術〕

近年、長大吊橋や超高層ビルディングといった超高構
造物の建設が増加している。このような超高構造物の建
設には、揚程距離の長い高揚程クレーンが必要となる。
実施例に係る第１図は高揚程クレーンの使用例を長大吊
橋の建設について示したものである。

長大吊橋の主塔を形成する１対の塔体１の頂部に高揚
程クレーン３が夫々設置され、これらクレーン３によっ
て分割ブロックを吊り揚げて塔体１を架設していくが、
主塔の高さは300mを越えることもある。

高揚程クレーン３は、ブーム旋回式のもので、旋回台
４と、ブーム６と支柱８とを備え、傾動可能なブーム６
は、その先端のヘッド７と支柱８の頂部との間に張架し
たワイヤロープ10の巻上げ、巻下げにより傾動角度が調
整されるとともに、ヘッド７の滑車ユニットとフックブ
ロック12の滑車ユニットとの間に掛け回した主巻用のワ
イヤロープ15を旋回台４上にあるいは地上に配設した主
巻きウインチにより巻取ったり操出したりすることによ
りフックブロック12を昇降させる。

ところで、このような高揚程クレーンにおいては、揚
程距離が長いことからフックブロック12の傾斜、捻回
（鉛直軸回りに回動すること）に対する安定度も重要で
ある。この種高揚程クレーン３においても、従来では第
５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなワイヤロープ
掛け構造が採用されていた（特公昭56−27646号公報参
照）。第５図（ａ）〜（ｃ）のいずれの従来構造におい
ても、ブームのヘッド側に設けられる第１滑車ユニット
113と、フックブロック112の側に設けられる第２滑車ユ
ニット114とが、平面視にて滑車軸方向が平行となるよ
うに配設され、ワイヤロープ115の掛け方も、後述の巻
取りの形式によって若干の相違はあるものの、基本的に
は第１滑車ユニット113と第２滑車ユニット114との間
で、夫々対応する滑車に片側または両側から順番にワイ
ヤロープ115を掛け回して行く構造が採用される。

巻取り形式は、第５図（ａ）のワイヤロープ掛け構造
では１本巻取りを採用し、第５図（ｂ）、（ｃ）のワイ
ヤロープ掛け構造がいわゆる２本巻取りを採用してい
る。第５図（ｃ）の構造においては、第１滑車ユニット
113、第２滑車ユニット114の夫々で複数の滑車がその軸
方向で２群に分けて分割配置され、フックブロック112
の耐捻回性を高めるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図（ａ）の従来構造においては、１本巻取りを採
用することから、巻上げ時に滑車の摩擦抵抗による影響
が巻上げ側から固定側に順次累積されて行き、フックブ
ロック112を傾斜させる。巻下げの時も同様の理由から
フックブロック112を逆方向に傾斜させる。

第５図（ｂ）、（ｃ）の従来構造においては、２本巻
取りを採用し、滑車軸方向の両側で対称的なワイヤロー
プ掛けがなされているため、滑車の摩擦抵抗による影響
が片側に累積されることはなく、フックブロック112を
傾斜させることがない。しかし、２本巻取りの場合、主
巻ウインチのドラム部で巻取りトルクが１本巻取りの場
合に比べて２倍になるため、主巻ウインチが非常に大型
化するので不利である。

フックブロック112の捻回に対しては、第１滑車ユニ
ット113と第２滑車ユニット114の双方で滑車を２群に分
けた第５図（ｃ）の従来構造が、第５図（ａ）、（ｂ）
の従来構造よりも有利である。しかし、第５図（ｃ）の
従来構造も基本的なワイヤロープ115の掛け方は第５図
（ａ）、（ｂ）の従来構造と同一であり第１滑車ユニッ
ト113と第２滑車ユニット114間のワイヤロープ115の構
成する面が滑車の直径だけの厚みはあるものの一平面状
になってしまう。従って、捻回拘束の面で大幅な改善効
果は期待できず、特にフックブロック112が地上近くま
で下降した状態では第１滑車ユニット113と第２滑車ユ
ニット114間の距離が非常に大きくなるので捻回が生じ
易い。

本発明は、１本巻取りを採用可能で、フックブロック
の傾斜が少なく、捻回に対する拘束性に優れ、且つ簡単
な構造の高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造
は、高揚程クレーンのブーム側の第１滑車ユニットとフ
ックブロック側の第２滑車ユニットとに亙るワイヤロー
プ掛け構造において、上記第１滑車ユニットの滑車軸方
向と第２滑車ユニットの滑車軸方向とが平面視にて直交
するように配設し、上記第１滑車ユニットに夫々複数の
滑車からなる２組の滑車群をその軸方向に適当間隔あけ
て配設するとともに、上記第２滑車ユニットに夫々の複
数の滑車からなる２組の滑車群をその軸方向に適当間隔
あけて配設し、上記４組の滑車群が４面体の頂部に夫々
位置するように４組の滑車群に亙ってワイヤロープを掛
け回したものである。

〔作用〕

本発明に係る高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造
においては、第１滑車ユニットと第２滑車ユニットの夫
々に２組づつ配設した計４組の滑車群が４面体の頂部に
夫々位置するように４組の滑車群に亙ってワイヤロープ
を掛け回してある。

即ち、このようなワイヤロープ掛け構造では、ワイヤ
ロープが第１滑車ユニットの一方の滑車群→第２滑車ユ
ニットの一方の滑車群→第１滑車ユニットの他方の滑車
群→第２滑車ユニットの他方の滑車群の順に順次繰り返
し掛け回される。第１滑車ユニット及び第２滑車ユニッ
トのいずれのユニットにおいても、一方の滑車群と他方
の滑車群との間で交互にワイヤロープが掛けられ、対称
的な掛け方がなされるから、フックブロックの傾斜防止
に有効である。

従って、このワイヤロープ掛け構造においては、１本
巻取りを採用してもフックブロックの傾斜が微小に抑制
され、フックブロックの安定性向上と主巻ウインチの簡
素化が実現される。

４組の滑車群が４面体の頂部に位置するように４組の
滑車群に亙ってワイヤロープが掛け回されるので、掛け
回されたワイフロープの列が実質的に４面体を構成す
る。４面体は周知のように４つの３角形が組合された構
造であり、フックブロックの捻回拘束の面で根本的に優
れたワイヤロープ掛け構造となる。

その上、この４面体構造によると、第１滑車ユニット
の一方の滑車群と他方の滑車群との間で、これらの滑車
群により第２滑車ユニットが、第１滑車ユニットに対し
て滑車軸を平面視で直交させた状態でＶ字状に吊られた
形となる。一般に滑車群間の距離を長くすれば、捻回拘
束の性能が向上する反面フリートアングル（滑車を含む
鉛直面に対するワイヤロープの傾き）が増大してロープ
掛け安定性が低下するので、滑車群間の距離が制限され
るとされているが、上述のように第１滑車ユニットの一
方の滑車群と他方の滑車群との間で第２滑車ユニットが
Ｖ字状に吊られるので、第１滑車ユニットにおいて滑車
群間の距離を長くしても、第２滑車ユニットの滑車径に
相当する分の距離は実質的にフリートアングルを生じさ
せず、その分滑車群間の距離を長くできる。第２滑車ユ
ニットにおいても同様の理由からフリートアングルの増
加を抑えつつ滑車群間の距離を長くできる。

従って、本発明に係るワイヤロープ掛け構造において
は、４面体構造とこれより派生する滑車群間の距離延長
とにより、フックブロックの捻回拘束性能が飛躍的に向
上する。

〔発明の効果〕

本発明に係る高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造
によると、滑車数の増加により荷役能力を増加させるこ
とができるのは勿論のこと、１本巻取りを採用してもフ
ックブロックの傾斜が微小であり、これにより巻上装置
の構成を簡素化できるとともにフックブロックの安定性
向上が図られる。その上、４面体構造とこれに基づくフ
リートアングルの抑制および滑車群間距離の延長とによ
りフックブロックの対捻回性能が飛躍的に高まり、高揚
程クレーンの能力および安定性が、構造物の超高層化に
十分対応できる程度まで大幅に向上する。

〔実施例〕

以下、本発明に係る高揚程クレーンのワイヤロープ掛
け構造の実施例について図面に基いて詳しく説明する。

先ず高揚程クレーンについて第１図・第２図により説
明すると、この高揚程クレーン３は、長大吊橋の主塔の
架設に供するもので、上記主塔は１対の塔体１同志を斜
材２で連結してなり、塔体１はその分割ブロックをクレ
ーン３で巻揚げてその頂部に搭載し、架設工事の進行に
応じてクレーン３を塔体１の頂部近くまで順次せり上げ
ることを繰返して架設していく。

上記高揚程クレーン３は、各塔体１の頂部近くの外側
に付設されたせり上げ用ガイド部材25に取付けられる。

上記クレーン３の旋回台４を旋回自在に支持するメイ
ンポスト５は支持フレーム5aによりガイド部材25に着脱
可能に固着され、メインポスト５の上端部に旋回台４の
軸部材が装着され図示外の旋回駆動装置により旋回台４
が旋回駆動される。上記メインポスト５の下端部に装着
された回動軸部と旋回台４の外端部とが１対のテンショ
ン部材5bで連結されていて、上記テンション部材5bを設
けたことによりカウンタウェイトが省略されている。

上記旋回台４には、２本の柱状部材6aからなるブーム
６がその下端部を旋回台４の枢支ブラケット6bにピン結
合することにより傾動可能に立設されるとともに、４本
の支柱８が３角錐状にその頂部で連結される。ブーム６
の頂部にはヘッド７が設けられ、ヘッド７に組込まれた
ブーム起状用の滑車ユニット（図示略）と、支柱８の頂
部に設けたブーム起伏用の滑車ユニット９との間に掛け
回されたワイヤロープ10を、旋回台４の上に設置したブ
ーム起伏用ウインチ11で巻取り、巻戻すことにより、ブ
ーム傾動角が調節される。

ブーム６のヘッド７には、主巻用の第１滑車ユニット
13が組込まれ、第１滑車ユニット13と、フックブロック
12に設けられた主巻用の第２滑車ユニット14とに亙っ
て、主巻用のワイヤロープ15が掛け回され、本発明に係
るワイヤロープ掛け構造をなしている。ワイヤロープ15
は、旋回台４の上に設置した摩擦ドラム式ウインチ16を
介して地上の巻上機17で巻取りあるいは巻戻され、フッ
クブロック12を昇降させる。符号18はフックブロック12
に設けられたフックである。

次に、第１滑車ユニット13と第２滑車ユニット14とを
含みこれら両滑車ユニット13・14間に亙るワイヤロープ
掛け構造について第３図により説明する。

上記ブーム６のヘッド７に設けられた第１滑車ユニッ
ト13は、同一軸線上に回転可能に配設された２群６枚の
滑車19を備えている。一方の滑車群20、他方の滑車群21
は、いずれも３枚の滑車19で構成され、滑車群20・21間
に適当距離Ｌが確保される。

上記フックブロック12に設けられた第２滑車ユニット
14は、その滑車軸14aが平面視で第１滑車ユニット13の
滑車軸13aに直角に交差するように配設されている。第
２滑車ユニット14は、第１滑車ユニット13と同様に、夫
々３枚の滑車22からなる２組の滑車群23・24で構成さ
れ、一方の滑車群23と他方の滑車群24とが上記距離Ｌと
ほぼ同一の間隔をあけて同一軸線上に回転可能に配設さ
れている。

第１滑車ユニット13と第２滑車ユニット14との間に掛
け回されるワイヤロープ15は、１本巻取りにより巻上機
17の側から下記〜の順番で掛け回され、ワイヤロー
プ15の終端がブーム６のヘッド７に固定されている。

第１滑車ユニット13の一方の滑車群20の内側に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の一方の滑車群23の内側に位置
する滑車 第１滑車ユニット13の他方の滑車群21の内側に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の他方の滑車群24の内側に位置
する滑車 第１滑車ユニット13の一方の滑車群20の中間に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の一方の滑車群23の中間に位置
する滑車 第１滑車ユニット13の他方の滑車群21の中間に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の他方の滑車群24の中間に位置
する滑車 第１滑車ユニット13の一方の滑車群20の外側に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の一方の滑車群23の外側に位置
する滑車 第１滑車ユニット13の他方の滑車群21の外側に位置
する滑車 第２滑車ユニット14の他方の滑車群24の外側に位置
する滑車 即ち、第３図に示されたワイヤロープ15の掛け回し方
は、巻上側を起点とした場合、第１滑車ユニット13の一
方の滑車群20、第２滑車ユニット14の一方の滑車群23、
第１滑車ユニット13の他方の滑車群21、第２滑車ユニッ
ト14の他方の滑車群24の順で、内側の滑車から外側の滑
車へ順番に掛け回して行くものである。

そして、上記第１滑車ユニット13の滑車群20・21と第
２滑車ユニット14の滑車群23・24とは４面体の各頂部に
位置しており、ワイヤロープ15の列は上記４面体の各面
に概ね含まれるようになっている。

以上の構成になるワイヤロープ掛け構造の作用につい
て説明する。

第３図に示すワイヤロープ掛け構造において、ワイヤ
ロープ15を巻上機17にて巻取ると、フックブロック12が
上昇する。

ワイヤロープ15は、その掛け回し方の説明から明らか
なように、第１滑車ユニット13、第２滑車ユニット14の
いずれにおいても一方の滑車群20・23と他方の滑車群21
・24とに交互に掛け回される。ワイヤロープ15がこのよ
うに掛け回されると、個々の滑車19・22の摩擦抵抗によ
る影響が滑車軸方向の両側から中央部に均等に累積され
て行き、互いに相殺し合うことになるので、フックブロ
ック12の上昇時の傾斜が微小となる。

巻上機17からワイヤロープ15を巻戻すと、フックブロ
ック12が降下するが、このときも同様の理由によりフッ
クブロック12の傾斜が抑止される。

フックブロック12の鉛直軸回りの捻回に対しては、４
組の滑車群20・21・23・24を頂点とする４面体構造が有
効に機能し、中でも特に滑車群20・21・23・24を頂点と
する４面の３角形および滑車群20・21間の距離Ｌ及び滑
車群23・24間の距離Ｌが効果的に作用する。即ち、フッ
クブロック12に鉛直軸回りの回転モーメントが作用した
場合、これら４面の３角形が剛体的にフックブロック12
の回転を阻止し、その効果は上記距離Ｌが長いほど大と
なる。

上記距離Ｌについては、通常はフリートアングルθに
よる制限を受け、θを０に近づけるにはＬを可及的に制
限することが必要になる。しかし、このワイヤロープ掛
け構造においては、平面視で距離Ｌの間に第１滑車ユニ
ット13又は第２滑車ユニット14が滑車軸を直交させた状
態で位置することになる。例えば、第１滑車ユニット13
については、第２滑車ユニット14の滑車22の直径をＤと
すれば、距離Ｌが直径Ｄと同一のときはフリートアング
ルθを実質的に生じさせず、距離Ｌが直径Ｄを越えた分
についてのみフリートアングルθを生じさせる。従っ
て、フリートアングルθを一定として距離Ｌを従来構造
との間で比較すると、直径Ｄに相当する分だけ距離を余
計に確保でき、この面からもフックブロック12の捻回が
抑制されるのである。

第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明に係るワイヤロープ
掛け構造の他の例を示す模式図である。

第４図（ａ）の構造は、第１滑車ユニット13、第２滑
車ユニット14における滑車群20・21、滑車群23・24がい
ずれも２枚からなる構造で、８本掛けと呼ばれるもので
ある。

ワイヤロープ15は、巻上側を起点とした場合、第１滑
車ユニット13の一方の滑車群20、第２滑車ユニット14の
一方の滑車群23、第１滑車ユニット13の他方の滑車群2
1、第２滑車ユニット14の他方の滑車群24の順で、第１
滑車ユニット13については外側の滑車から内側の滑車
へ、第２滑車ユニット14については内側の滑車から外側
の滑車へ順番に掛け回されている。

第４図（ｂ）の構造は、第３図の構造と同じいわゆる
12本掛けである。ワイヤロープ15については第４図
（ａ）の構造と同じ順序で掛け回されている。

本発明に係る高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造
においては、滑車群20・21・23・24を構成する滑車の数
および大きさ並びにワイヤロープ15の掛け回し方は、第
３図および第４図（ａ）、第４図（ｂ）の構造例に限定
されるものではなく、高揚程クレーンの仕様等に応じて
適宜決定されるものである。

また、第１滑車ユニット13における滑車群20と滑車群
21との距離Ｌは、通常は第２滑車ユニット14における滑
車22の直径Ｄを下限として、揚程距離、ワイヤロープ掛
け構造の規模、求められる安定性等に応じて適宜決定さ
れる。ただし、距離Ｌを極端に大きくすることは、フリ
ートアングルθを抑制する観点から避けなければならな
い。第２滑車ユニット14における滑車群23と滑車群24と
の距離については、フリートアングル抑制の観点から通
常は第１滑車ユニット13における距離Ｌとほぼ同一に設
定される。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図〜第４図（ｂ）は本発明の実施例に係
るもので、第１図は架設途中の主塔及び高揚程クレーン
の正面図、第２図は高揚程クレーンの要部概略斜視図、
第３図はワイヤロープ掛け構造の構成を示す斜視図、第
４図（ａ）及び（ｂ）は夫々変形例に係る第３図相当
図、第５図（ａ）、第５図（ｂ）、第５図（ｃ）は夫々
従来技術に係るワイヤロープ掛け構造の模式図である。 ３……高揚程クレーン、６……ブーム、12……フックブ
ロック、13……第１滑車ユニット、14……第２滑車ユニ
ット、17……巻上機、19・22……滑車、20・21・23・24
……滑車群。

フロントページの続き (72)発明者 松本 国明 兵庫県加古郡播磨町新島８ 川重工事株 式会社西部支社内 (72)発明者 多久田 好広 兵庫県加古郡播磨町新島８ 川重工事株 式会社西部支社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高揚程クレーンのブーム側の第１滑車ユニ
   ットとフックブロック側の第２滑車ユニットとに亙るワ
   イヤロープ掛け構造において、 上記第１滑車ユニットの滑車軸方向と第２滑車ユニット
   の滑車軸方向とが平面視にて直交するように配設し、 上記第１滑車ユニットに夫々複数の滑車からなる２組の
   滑車群をその軸方向に適当間隔あけて配設するととも
   に、 上記第２滑車ユニットに夫々複数の滑車からなる２組の
   滑車群をその軸方向に適当間隔あけて配設し、 上記４組の滑車群が４面体の頂部に夫々位置するように
   ４組の滑車群に亙ってワイヤロープを掛け回したことを
   特徴とする高揚程クレーンのワイヤロープ掛け構造。