JP4395491B2 - 重量物昇降装置及び重量物昇降システム - Google Patents

Description

本発明は、橋梁等の重量物を昇降する重量物昇降装置及び重量物昇降システムに関し、特に長ストロークを安全に昇降させる重量物昇降装置及び重量物昇降システムに関する。

例えば、橋梁架設工事では、送出し工法によって橋脚間に橋桁のかけ渡しが行われるが、その際、先ずベント上で橋桁となる架設桁の送出しが行われ、所定位置まで移動されたところで橋脚に下ろすための降下作業が行われる。それには、複数組の鋼製サンドルおよび板材と低ストロークの鉛直ジャッキが用いられ、橋脚に対する架設桁の設置作業が行われる。すなわち、板材または鋼製サンドルを１組ずつ抜きながら、その厚さ分だけ鉛直ジャッキによって架設桁を徐々に降下させる。これは、安全を考慮した作業であるが、作業時間のかかりすぎや作業負担が大きい問題があった。この点、特開２００６−５６６９８号公報には、数百トンの重量物を長ストローク上げ下げでき、且つその昇降動作中及び動作停止中に水平力が作用しても安全に昇降動作することが出来る昇降装置が提案された。

ここで、図１０は、当該公報に記載された重量物昇降装置を示した側面図である。この重量物昇降装置１００は、複数段に伸縮可能な油圧式のテレスコシリンダ１０１がロアフレーム１０２とアッパーフレーム１０３との間に４本取り付けられている。テレスコシリンダ１０１は、径の大きい基部側がロアフレーム１０２と連結され、径の細くなった作動部相互がアッパーフレーム１０３に連結されている。矩形のロアフレーム１０２とアッパーフレーム１０３には、その隅部にテレスコシリンダ１０１を構成する多段伸長ジャッキが固定されている。重量物昇降装置１００は、４本のテレスコシリンダ１０１が同期して伸縮することにより、重量物を載せたアッパーフレーム１０３が水平状態を維持したまま昇降するように構成されている。

架設桁を降下させる場合、重量物昇降装置１００は架設桁の長手方向端部を支持するため、垂直方向の力だけでなく水平方向にかかる力も考慮する必要がある。この点重量物昇降装置１００は、昇降動作に追従して伸縮する可動式ブレースが設けられている。可動式ブレースは、回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６が対になって側部の４面にＸ形に交差させ、何れの方向の水平力に対しても対応できるように配置されている。油圧シリンダ式ブレース１０６は、一般的な油圧シリンダで構成され、回転ナット式ブレース１０５の側近に略平行に並べてロアフレーム１０２とアッパーフレーム１０３との間に斜めに連結されている。そして、テレスコシリンダ１０１の伸縮に連動して伸縮するようになっている。

油圧シリンダ式ブレース１０６は、回転ナット式ブレース１０５に作用する水平方向の負荷を軽減して安定した作動を確保するために設けられている。可動式ブレースを構成する回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６は、それぞれ組をなす他方のブレースを補うように作用する。
こうした重量物昇降装置１００は、アッパーフレーム１０３の上に重量物を載置し、４本のテレスコシリンダ１０１を同期して作動させ重量物を所定高さへ持ち上げ、アッパーフレーム１０３の上昇に追従して可動式ブレースである回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６が伸長し、水平力に対抗して昇降装置が転倒するのを防止する。一方、降下させる場合には４本のテレスコシリンダ１０１を同期して収縮させ、同時に可動式ブレースが収縮する。
特開２００６−５６６９８号公報

こうした重量物昇降装置１００は、水平力に対する転倒防止手段として回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６らなる可動式ブレースを設け、重量物の昇降動作に対する安全を確保した構成になっている。しかし、４本のテレスコシリンダ１０１が配置され、それぞれの間にクロスした回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６を設ける構成は複雑であり、それ故に装置自体が大型化し、更に故障しやすく信頼性に乏しいうえに、価格の高いものとなってしまう。

また、重量物昇降装置１００は、テレスコシリンダ１０１の同期した伸縮動作の他、互いを補うように回転ナット式ブレース１０５と油圧シリンダ式ブレース１０６との伸縮動作を行わせるのは制御が煩雑になる問題もあった。
更に、重量物昇降装置１００は、重量物の垂直荷重を４本のテレスコシリンダ１０１によって支持しているが、例えばそのうちの１本でも油圧が抜けるような異常が生じた場合、バランスが崩れてしまい、百トン以上もの重量物を支持するものとして安全上十分ではない。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、長ストロークを安全・確実に昇降させる重量物昇降装置及び重量物昇降システムを提供することを目的とする。

本発明に係る重量物昇降装置は、設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられた中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された複数の昇降用シリンダによって連結されたものであって、前記伸縮ガイドポストは、複数の筒体が水平荷重を支持可能なように摺動可能に重ね合わされ、前記昇降用シリンダによる前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮するものであり、前記昇降用シリンダには、異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて落下を防止するロック機構が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る重量物昇降装置は、設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられた水平荷重を支持可能な中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された複数の昇降用シリンダによって連結されたものであって、前記伸縮ガイドポストは、複数の筒体が摺動可能に重ね合わされ、前記昇降用シリンダによる前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮するものであり、前記複数の昇降用シリンダは、重量物の荷重を受けて常時駆動する二以上の主昇降用シリンダと、その主昇降用シリンダに異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて駆動する二以上の補助昇降用シリンダとに区別され、その補助昇降用シリンダに重量物の落下を防止するロック機構が設けられたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る重量物昇降装置は、前記伸縮ガイドポストと昇降用シリンダは２段以上の多段シリンダであることが好ましい。
また、本発明に係る重量物昇降装置は、前記伸縮ガイドポストが、断面が円形又は矩形の筒体が重ね合わされたものであることが好ましい。
また、本発明に係る重量物昇降装置は、前記主昇降用シリンダが、油圧によって伸縮する多段のテレスコシリンダであり、前記補助昇降用シリンダが、油圧または電動モータによって回転ナットを回転させてネジロッドを伸縮させ、荷重が作用しても落ちないセルフロック式のネジ機構付油圧シリンダであることが好ましい。
また、本発明に係る重量物昇降装置は、前記昇降用シリンダが、前記伸縮ガイドポストの周りに４本設けられ、前記伸縮ガイドポストを中心に対角線上に位置するように、前記主昇降用シリンダと補助昇降用シリンダとがそれぞれ配置されたものであることが好ましい。

本発明に係る重量物昇降システムは、設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられて水平荷重を支持しつつ前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮する中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された二以上の主昇降用シリンダと、異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて落下を防止するロック機構を備えた二以上の補助昇降用シリンダとによって連結されてなる重量物昇降装置と、前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダに対する作動油の供給及び排出を行う油圧回路装置と、その油圧回路装置を構成する油圧ポンプやバルブなどの流体機器の制御を行う制御装置とを備えたものであって、前記制御装置は、前記主昇降用シリンダが重量物の荷重を受けて前記重量物昇降装置が伸縮作動し、前記主昇降用シリンダに異常が発生した場合には、補助昇降用シリンダが重量物の荷重を受けて伸縮作動するように、前記油圧回路装置を制御するようにしたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る重量物昇降システムは、前記主昇降用シリンダが、油圧によって伸縮する多段のテレスコシリンダであり、前記補助昇降用シリンダが、油圧または電動モータによって回転ナットを回転させてネジロッドを伸縮させるネジ機構付油圧シリンダであることが好ましい。
また、本発明に係る重量物昇降システムは、前記油圧回路装置が、複数ある前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダについて、各シリンダ毎に少なくとも１つの油圧ポンプを有し、前記制御装置が前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダを同調制御するようにしたものであることが好ましい。

よって、本発明によれば、昇降用シリンダによって装置全体を伸縮させ、中央に設けた伸縮ガイドポストによって水平力に対抗するように構成したので、鉛直性を保ってアッパーフレーム上の重量物をスムーズに昇降させることができる。そして、例えば補助用にネジ機構付油圧シリンダなどを設けた構成にすることによって、メインの主駆動油圧シリンダの油圧回路に破損などが生じた場合でも、ネジによって落下を防止することができ、長ストロークを安全・確実に昇降させることが可能になる。

次に、本発明に係る重量物昇降装置について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。先ず、重量物昇降装置の使用の一例として、橋梁架設工法における使用について簡単に説明する。

図１は、橋梁架設の送出し工法を示した図である。図１（ａ）に示すように、架設設備１０７の上に架設桁１２０は、台車１１１，１１２が前後して設けられた工事桁１１０に連結され、その工事桁１１０の後端にはウエイト１１５が載せられる。そして、台車１１１，１１２の駆動により、架設桁１２０の両端が橋脚１０２，１０３に載るような図１（ｂ）に示す位置まで送り出される。ベント１０４，１０５上には重量物昇降装置１が配置されている。そこで、片持ち支持された架設桁１２０が工事桁１１０の前方で撓んだ状態になっているので、重量物昇降装置１が伸ばされ、架設桁１２０が工事桁１１０の延長上で水平になるようにジャッキアップされる。

架設桁１２０の両端部がベント１０４，１０５上の重量物昇降装置１によって支えられると、架設桁１２０は架設設備１０７上の工事桁１１０と切り離なされ、図１（ｃ）に示すように、重量物昇降装置１の収縮動作によってジャッキダウンが行われ、その端部を橋脚１０２，１０３上に載せる据え付け作業が行われる。重量物昇降装置１は、ベント１０４，１０５にそれぞれ２台ずつ配置されており、架設桁１２０を支える合計４台の重量物昇降装置１が同時に駆動制御される。すなわち、４台の重量物昇降装置１の伸縮を同期させ、架設桁１２０の水平な姿勢を保った降下が行われる。

次に、図２は、重量物昇降装置１を示した外観斜視図である。また、図３は、重量物昇降装置１の伸長状態の側面図であり、図４は、収縮状態の側面図である。更に、図５は、重量物昇降装置１を構成する伸縮ガイドポストの断面を示した図である。
重量物昇降装置１は、アッパーフレーム２とロアフレーム３とを上下に有し、その間には中央に伸縮ガイドポスト４が設けられ、その周りには４本の昇降用シリンダ５，６，７，８が配置されている。アッパーフレーム２とロアフレーム３は、板材に対して格子状にリブが形成され剛性が高められている。そして、複数の重量物昇降装置１を重ねて使用する場合、アッパーフレーム２とロアフレーム３を締結できるようにボルト孔（図示せず）が複数形成されている。

伸縮ガイドポスト４は、円筒状のガイドが嵌め合わされ、アッパーフレーム２側からロアフレーム３側にかけて各ガイドの径が小さくなるように形成されている。すなわち、伸縮ガイドポスト４は、径の大きいアッパーガイド１１がアッパーフレーム２に固定され、径の最も小さいロアガイド１３はロアフレーム３に固定されている。そして、中間のミドルガイド１２は、上端部がアッパーガイド１１内に挿入され、その下方からロアガイド１３が挿入されている。伸縮ガイドポスト４は、こうして下から順に径の小さいロアガイド１３、ミドルガイド１２及びアッパーガイド１１が嵌め合わされている。

中央に設けられた伸縮ガイドポスト４は、重量物昇降装置１に作用する水平方向の荷重を支持可能なように構成されたものである。水平方向に対する剛性を高めるため、ロアガイド１３及びミドルガイド１２は、上端に蓋材１３ａ，１２ａが固定され、ミドルガイド１２とアッパーガイド１１は、下端に外側に広がったフランジ１２ｂ，１１ｂが形成されている。伸縮ガイドポスト４は、強度および耐摩耗性が高い黄銅合金によって形成され、ロアガイド１３及びミドルガイド１２の上部には複数のスライドプレート１５が貼設されている。

スライドプレート１５は、ロアガイド１３及びミドルガイド１２に対してそれぞれ上下２段にあって、円周方向には例えば９０度間隔で配置され、挿入されたミドルガイド１２及びアッパーガイド１１の内側面に摺接している。このスライドプレート１５も黄銅合金によって形成されており、摺接面には潤滑剤が付され、伸縮動作がスムーズに行われるよう常に潤滑状態が保たれるようになっている。また、ミドルガイド１２がアッパーガイド１１に従って上昇するように、両者には突起１６とストッパ１７とがそれぞれ形成されている。ミドルガイド１２とロアガイド１３にも同じように、図５に示す伸長状態を超えないための突起１６とストッパ１７がそれぞれ形成されている。

次に、昇降用シリンダ５，６，７，８は、伸縮ガイドポスト４を中心にアッパーフレーム２とロアフレーム３の四隅に配置されている。そして、昇降用シリンダ５，６，７，８は、ロッド先端やシリンダチューブ先端には球面のジャーナルが形成され、それがアッパーフレーム２やロアフレーム３に形成された球面座に嵌合し、シリンダ自身の傾きは許容できるようになっている。４本ある昇降用シリンダ５，６，７，８は、伸縮ガイドポスト４を中心に対角線上に位置するもの同士が組みになり、昇降用シリンダ５，７と昇降用シリンダ６，８の２組に分けられている。

重量物昇降装置１は、４本ある昇降用シリンダ５，６，７，８のうち、２本の昇降用シリンダ５，７によって荷重を受け、アッパーフレーム２上に載った対象物を昇降させ、残る２本の昇降用シリンダ６，８は、メインの昇降用シリンダ５，７の異常時などに、代わって荷重を受けて昇降を行うよう構成されている。メインの昇降用シリンダ５，７は、油圧によって伸縮する２段式のテレスコシリンダであり、上方のアッパーフレーム２側に伸びるように取り付けられている。以下、この昇降用シリンダ５，７を主駆動油圧シリンダ５，７とする。一方、補助用の昇降シリンダ６，８は、回転ナットの回転によってロッドを伸縮させ、また、伸長時にはロッドが油圧を受けるように構成された、ネジ機構付の単動シリンダである。以下、この昇降用シリンダ６，８をネジ機構付油圧シリンダ６，８とする。

重量物昇降装置１は、こうした４本の昇降用シリンダ５，６，７，８が設けられているが、本実施形態では、各々のシリンダに対して油圧ポンプが少なくとも１台が割り当てられ、それぞれの伸縮駆動制御が独立して行われるよう構成されている。ここで、図６は、主駆動油圧シリンダ５，７側の油圧回路を示した図であり、図７は、ネジ機構付油圧シリンダ６，８側の油圧回路を示した図である。

先ず、主駆動油圧シリンダ５，７には、それぞれに図６に示す油圧回路が構成され、そこには電動機２１によって駆動する油圧ポンプ２２が１台ずつ設けられている。油圧ポンプ２２は、手動でも切換可能な電磁式の方向切換弁２３に接続され、作動油の供給が伸長側と収縮側とに切り換えられるようになっている。また、油圧ポンプ２２は、タンク６０への戻り流路側に安全弁２４を介して接続され、設定圧力を超える場合には吹き出した作動油がタンク６０へと戻されるようになっている。方向切換弁２３から主駆動油圧シリンダ５，７に接続された伸長側流路２６にはパイロットチェックバルブ２８が接続されている。このパイロットチェックバルブ２８は、収縮側流路２７へ作動油が供給された場合、その油圧がパイロット圧としてバネの付勢力に抗して開弁するようになっている。

伸長側流路２６には、更にカウンタバランスバルブ２９が接続されている。これは、主駆動油圧シリンダ５，７にかかる荷重によって生じる背圧を保持するようにした圧力制御弁である。このカウンタバランスバルブ２９も、収縮側流路２７へ作動油が供給された場合、その油圧がパイロット圧としてバネの付勢力に抗して開弁するようになっている。
そして、伸長側流路２６と収縮側流路２７は、それぞれ２つに分かれた流路が大径シリンダと小径シリンダとに接続され、各流路には手動でも切換可能な電磁式のオン・オフ切換弁３１，３２，３３，３４が接続されている。

次に、ネジ機構付油圧シリンダ６，８には、それぞれに図７に示す油圧回路が構成され、そこには電動機４１，４３によって駆動する油圧ポンプ４２，４４が２台ずつ設けられている。ネジ機構付油圧シリンダ６，８は、伸長時に作動油による油圧が作用する単動シリンダであり、油圧ポンプ４２がロッドに働く作動油を供給するものである。そして、油圧ポンプ４４は、回転ナットを回転させるための油圧モータ４５，４６を駆動させるための作動油を供給するものである。
油圧ポンプ４２は、手動でも切換可能な電磁式の方向切換弁４７に接続され、作動油の供給が伸長側と収縮側とに切り換えられるようになっている。また、油圧ポンプ４２は、タンク６０への戻り流路側に安全弁４８を介して接続され、設定圧力を超える場合には吹き出した作動油がタンク６０へと戻されるようになっている。

方向切換弁４７からネジ機構付油圧シリンダ６，８に接続された流路にはパイロットチェックバルブ４９が接続されている。このパイロットチェックバルブ４９は、収縮時にパイロット流路５０へ作動油が供給され、その油圧がパイロット圧としてバネの付勢力に抗して開弁するようになっている。そして、更に流量調節弁５１を介して供給側と排出側との２つに分かれた流路に手動でも切換可能な電磁式のオン・オフ切換弁５３，５４が接続されている。

一方、油圧ポンプ４４は、下から１段目の回転ナットに対する油圧モータ４５と、同じく２段目の回転ナットに対する油圧モータ４６に作動油を供給するものであり、油圧モータ４５には方向切換弁５５を介して接続され、油圧モータ４６には方向切換方向弁５５，５６を介して接続されている。そして、方向切換弁５６がタンク６０へ直接接続されている。方向切換弁５５，５６は、手動でも切換可能な電磁弁である。また、油圧ポンプ４４は、タンク６０への戻り流路側に安全弁５７を介して接続され、設定圧力を超える場合には吹き出した作動油がタンク６０へと戻されるようになっている。

ここで、図８は、重量物昇降装置１を駆動させる重量物昇降システムを概念的に示した図である。図６や図７に示す油圧ポンプや電磁弁などを備えた油圧回路によって、重量物昇降装置１を駆動させる油圧ポンプユニット５１が構成されている。図１に示した橋梁架設の送出し工法では、ベント１０４，１０５にそれぞれ２台ずつ合計４台の重量物昇降装置１が使用されるが、１台ずつ油圧ポンプユニット５１が接続され、更に４台の油圧ポンプユニット５１に対してこれらをコントロールする制御装置５２が接続されている。従って、図１に示す施工現場では、こうした重量物昇降装置１、油圧ポンプユニット５１及び制御装置５２によって重量物昇降システムが構成されている。

本実施形態の重量物昇降装置１及び油圧ポンプユニット５１や制御装置５２を含む重量物昇降システムは、前述したように重量物昇降装置１がベント１０４，１０５にそれぞれ２台ずつ設置され、図１（ｂ）に示すように送出しされた架設桁１２０を水平になるようにジャッキアップし、その後、図１（ｃ）に示すように、架設桁１２０の水平な姿勢を保ちながらジャッキダウンして橋脚１０２，１０３上に載せる据え付け作業が行われる。

重量物昇降装置１のジャッキアップは、主駆動油圧シリンダ５，７が架設桁１２０の荷重を受けながら伸長作動する。一方、ネジ機構付油圧シリンダ６，８は、主駆動油圧シリンダ５，７のストロークに同調するように伸長作動を行い、中央の伸縮ガイドポスト４は、アッパーフレーム２の上昇に伴って引き上げられるようにして伸びる。なお、２段の主駆動油圧シリンダ５，７とネジ機構付油圧シリンダ６，８は、先ず大径ロッド側が伸び、続いて小径ロッド側が伸びるように制御が行われる。

先ず、図６に示す主駆動油圧シリンダ５，７側では、油圧ポンプ２２によって送り出された作動油が、Ｂポートブロックに切り換えられた方向切換弁２３によって伸長側流路２６へ送られ、パイロットチェックバルブ２８及びカウンタバランスバルブ２９を通って流れる。そして、オン・オフ切換弁３１，３２の切り換えによりシリンダ内に作動油が供給され、その油圧によって大径ロッドに続いて小径ロッドの伸長作動が行われる。一方、シリンダ内から排出された作動油は、オン・オフ切換弁３３，３４の切り換えによって収縮側流路２７から方向切換弁２３を通ってタンク６０へと戻される。

また、このとき図７に示すネジ機構付油圧シリンダ６，８側では、油圧ポンプ４４からも作動油が送り出され、方向切換方向弁５５，５６を介して油圧モータ４５，４６へ供給され、更にタンク６０へと戻る。はじめは、方向切換方向弁５５がＡポートブロックに切り換えられ、作動油が供給された油圧モータ４５に正回転が与えられる。その後、方向切換方向弁５５が図示するノーマルポジションに戻り、代わって方向切換弁５６がＡポートブロックに切り換えられ、作動油が供給された油圧モータ４６に正回転が与えられる。油圧モータ４５，４６の回転はギヤを介して回転ナットに伝達され、油圧力によってロッドが軸方向へ伸びる。

更に、このとき油圧ポンプ４２からも作動油が送り出され、それがＡポートブロックに切り換えられた方向切換弁４７から、パイロットチェックバルブ４９や流量調節弁５１を通って流れる。そして、オン・オフ切換弁５３，５４の切り換えによってシリンダ内に作動油が供給され、その油圧によって小径ロッドや大径ロッドに対し下方から加圧作動油が供給されてシリンダが伸びる。

次に、重量物昇降装置１のジャッキダウンは、やはり主駆動油圧シリンダ５，７が架設桁１２０の荷重を受けながら収縮作動し、ネジ機構付油圧シリンダ６，８は、主駆動油圧シリンダ５，７のストロークに同調するように収縮する。そして、中央の伸縮ガイドポスト４は、アッパーフレーム２の下降に伴いガイド１１，１２，１３が重ねられて収縮する。なお、２段の主駆動油圧シリンダ５，７とネジ機構付油圧シリンダ６，８は、収縮時は先ず小径ロッド側が収縮し、続いて大径ロッド側が収縮するように制御が行われる。

図６に示す主駆動油圧シリンダ５，７側では、油圧ポンプ２２によって送り出された作動油が、Ｂポートブロックに切り換えられた方向切換弁２３によって収縮側流路２７へ送られ、オン・オフ切換弁３３，３４の切り換えによりシリンダ内に作動油が供給される。収縮側流路２７を流れる作動油は、その油圧がパイロット圧としてパイロットチェックバルブ２８及びカウンタバランスバルブ２９に作用する。従って、油圧がパイロット圧に達すると、パイロットチェックバルブ２８は弁が開き、カウンタバランスバルブ２９が伸長側流路２６を連通させる。こうして、収縮側流路２７内の油圧をパイロット圧と同等に維持した状態で主駆動油圧シリンダ５，７に作動油が供給され、収縮作動によって押し出された作動油は、カウンタバランスバルブ２９、パイロットチェックバルブ２８及び方向切換弁２３を通ってタンク６０へ戻される。

また、このとき図７に示すネジ機構付油圧シリンダ６，８側では、はじめ方向切換方向弁５６がＢポートブロックに切り換えられ、作動油が供給された油圧モータ４６に逆回転が与えられる。その後、方向切換方向弁５６が図示するノーマルポジションに戻り、代わって方向切換弁５５がＢポートブロックに切り換えられ、作動油が供給された油圧モータ４５に逆回転が与えられる。油圧モータ４５，４６の回転はギヤを介して回転ナットに伝達される。そして、重量物の自重によりロッドが軸方向に縮む。
更に、このとき油圧ポンプ４２から送り出された作動油は、Ｂポートブロックに切り換えられた方向切換弁４７を通ってパイロット流路５０を流れ、パイロットチェックバルブ４９を開弁させる。そして、オン・オフ切換弁５３，５４が切り換えられ、ネジ機構付油圧シリンダ６，８の収縮によって排出された作動油が流量調節弁５１やパイロットチェックバルブ４９を通り、方向切換弁４７からタンク６０へと戻される。

本実施形態の重量物昇降システムでは、以上のようにして重量物昇降装置１を伸縮させるが、例えば、図１に示した橋梁架設の送出し工法のジャッキダウン時には、安全を考慮して次のような制御が行われる。ここで図９は、図１（ｃ）の据え付け工程を実行する重量物昇降装置１の制御フローを示した図である。

重量物昇降装置１は、２本の主駆動油圧シリンダ５，７がメインシリンダとなって荷重を支えながら収縮し、残る２本のネジ機構付油圧シリンダ６，８がバックアップ用として同時に収縮する。重量物昇降装置１は、その伸縮状態を計測するストロークセンサや、主駆動油圧シリンダ５，７及びネジ機構付油圧シリンダ６，８にかかる作動油の圧力を計測する圧力センサが設けられ、その計測値に基づき、制御装置５２によって油圧ポンプユニット５１が制御される。特に、架設桁１２０が傾かないように各々の重量物昇降装置１についてストローク調整が行われる。

図１（ｃ）の据え付け工程では、荷重を受ける主駆動油圧シリンダ５，７から作動油が徐々に排出され、ストロークを短くしたジャッキダウンが行われる。このとき補助のネジ機構付油圧シリンダ６，８は、回転ナットの逆回転により主駆動油圧シリンダ５，７に追従して収縮し、中央では伸縮ガイドポスト４も同じように収縮する。重量物昇降装置１が架設桁１２０を降下させる場合、荷重を受けているメインの主駆動油圧シリンダ５，７について油圧を計測し、油漏れの異常が発生していないかの確認が作業中常に行われている（Ｓ１１）。

そして、ジャッキダウンの過程で異常が発見されない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、そのまま前述したように主駆動油圧シリンダ５，７の収縮によるジャッキダウンが継続される（Ｓ１２）。このとき、重量物昇降装置１のストロークが検出され、ジャッキダウンが完了したか否かが確認される（Ｓ１３）。そのため、降下作業中はＳ１１〜Ｓ１３が繰り返され、その後、重量物昇降装置１のストロークによってジャッキダウンの完了が確認され（Ｓ１３：ＹＥＳ）、架設桁１２０が橋脚１０２，１０３上に設置される。

一方、油漏れによって異常が発生したような場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、圧力が低下して圧力センサの値が低下して異常が発見される。そうした場合、重量物昇降装置１の収縮動作がメインの主駆動油圧シリンダ５，７から補助のネジ機構付油圧シリンダ６，８に切り替えられる（Ｓ１４）。すなわち、主駆動油圧シリンダ５，７の作動油がタンクへと抜けるように油圧回路が切り換えられ、ネジ機構付油圧シリンダ６，８にアッパーフレーム２に載せられた重量物の荷重がかかるようになる。この時、ネジ機構付油圧シリンダ６，８の回転ナットに回転が与えられ、ネジロッドが徐々にシリンダ内へ入り込み、ストロークが短く収縮してジャッキダウンが継続される（Ｓ１５）。そして、重量物昇降装置１のストロークが検出され、ジャッキダウンが完了したか否かが確認され（Ｓ１６）、下降中はＳ１５，Ｓ１６が繰り返され、重量物昇降装置１が収縮して架設桁１０１が橋脚１０２，１０３に設置されてジャッキダウンが完了する（Ｓ１６：ＹＥＳ）。

よって、本実施形態の重量物昇降装置１によれば、昇降用シリンダ５，６，７，８によって装置全体を伸縮させ、中央に設けた伸縮ガイドポスト４によって水平力に対抗するように構成したので、鉛直性を保ってアッパーフレーム２上の重量物をスムーズに昇降させることができる。
また、本実施形態の重量物昇降装置１は、４本ある昇降用シリンダ５，６，７，８を２組に分け、そのうちの２本を補助用のネジ機構付油圧シリンダ６，８としたので、メインの主駆動油圧シリンダ５，７の油圧回路に破損などが生じた場合でも、ネジ機構によって機械的に荷重を受けて落下を防止し、ネジ機構付油圧シリンダ６，８を駆動させて安全・確実に昇降させることができる。
また、伸びた状態の主駆動油圧シリンダ５，７で重量物を長時間支えるような場合、大きな荷重によってシリンダや油圧回路上の弁などで作動油の漏れが生じてしまい、シリンダが収縮して下降してしまうことがある。しかし、本実施形態の重量物昇降装置１では、ネジ機構付油圧シリンダ６，８がネジによって機械的に支えるため、高さを変えることなく長時間同じ状態を維持することができる。

以上、重量物昇降装置及び重量物昇降システムの一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、重量物昇降装置１の伸縮ガイドポスト４を円筒形のガイド１１，１２，１３によって構成したが、これを角形の筒体としてもよい。角形の筒体とすることにより、実施形態と同様に水平方向の力を支持するとともに、捩れを防いで昇降における安全性を高めることができる。
また、前記実施形態では、橋梁架設に使用する場合を例に挙げて説明したが、重量物昇降装置１はその他の分野にも応用が可能であり、例えば大規模ステージの昇降機、鉄骨ビルディングのボトムアップ架設用ジャッキ、更に航空機の整備架台として使用することができる。

また、補助昇降用シリンダには、メカニカルロック機構を設けた昇降用シリンダとして金属の弾性変形を利用したメカニカルロック機構のシリンダを用いるようにしてもよい。
また、前記実施形態では、ネジ機構付油圧シリンダ６，８の回転ナットを油圧モータ４５，４６で回転させるようにしたが、電動モータを使用して回転ナットを回転させるようにしてもよい。
更に、ネジ機構が２倍の荷重に対して十分な強度を有するならば、４本の昇降シリンダを同時に使用することもできる。

橋梁架設の送出し工法を示した図である。 重量物昇降装置の実施形態を示した外観斜視図である。 重量物昇降装置の伸長状態の側面図である。 重量物昇降装置の収縮状態の側面図である。 重量物昇降装置を構成する伸縮ガイドポストの断面を示した図である。 主駆動油圧シリンダ側の油圧回路を示した図である。 ネジ機構付油圧シリンダ側の油圧回路を示した図である。 重量物昇降装置を駆動させる重量物昇降システムを概念的に示した図である。 図１（ｃ）の据え付け工程を実行する重量物昇降装置の制御フローを示した図である。 従来の重量物昇降装置を示した側面図である。

符号の説明

１ 重量物昇降装置
２ アッパーフレーム
３ ロアフレーム
４ 伸縮ガイドポスト
５，７ 昇降用シリンダ（主駆動油圧シリンダ）
６，８ 昇降用シリンダ（ネジ機構付油圧シリンダ）
１１ アッパーガイド
１２ ミドルガイド
１３ ロアガイド

Claims (9)

1. 設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられた中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された複数の昇降用シリンダによって連結されたものであって、
   前記伸縮ガイドポストは、複数の筒体が水平荷重を支持可能なように摺動可能に重ね合わされ、前記昇降用シリンダによる前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮するものであり、
   前記昇降用シリンダには、異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて落下を防止するロック機構が設けられていることを特徴とする重量物昇降装置。
2. 設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられた水平荷重を支持可能な中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された複数の昇降用シリンダによって連結されたものであって、
   前記伸縮ガイドポストは、複数の筒体が摺動可能に重ね合わされ、前記昇降用シリンダによる前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮するものであり、
   前記複数の昇降用シリンダは、重量物の荷重を受けて常時駆動する二以上の主昇降用シリンダと、その主昇降用シリンダに異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて駆動する二以上の補助昇降用シリンダとに区別され、その補助昇降用シリンダに重量物の落下を防止するロック機構が設けられたものであることを特徴とする重量物昇降装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する重量物昇降装置において、
   前記伸縮ガイドポストと昇降用シリンダは２段以上の多段シリンダであることを特徴とする重量物昇降装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する重量物昇降装置において、
   前記伸縮ガイドポストは、断面が円形又は矩形の筒体が重ね合わされたものであることを特徴とする重量物昇降装置。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載する重量物昇降装置において、
   前記主昇降用シリンダは、油圧によって伸縮する多段のテレスコシリンダであり、前記補助昇降用シリンダは、油圧または電動モータによって回転ナットを回転させてネジロッドを伸縮させ、荷重が作用しても落ちないセルフロック式のネジ機構付油圧シリンダであることを特徴とする重量物昇降装置。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれかに記載する重量物昇降装置において、
   前記昇降用シリンダは、前記伸縮ガイドポストの周りに４本設けられ、前記伸縮ガイドポストを中心に対角線上に位置するように、前記主昇降用シリンダと補助昇降用シリンダとがそれぞれ配置されたものであることを特徴とする重量物昇降装置。
7. 設置面をなすロアフレームと上方に重量物を載置可能なアッパーフレームが、その中央に設けられて水平荷重を支持しつつ前記アッパーフレームの昇降につれて伸縮する中空の伸縮ガイドポストと、その周りに配置された二以上の主昇降用シリンダと、異常が発生した場合に重量物の荷重を受けて落下を防止するロック機構を備えた二以上の補助昇降用シリンダとによって連結されてなる重量物昇降装置と、
   前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダに対する作動油の供給及び排出を行う油圧回路装置と、
   その油圧回路装置を構成する油圧ポンプやバルブなどの流体機器の制御を行う制御装置とを備えたものであって、
   前記制御装置は、前記主昇降用シリンダが重量物の荷重を受けて前記重量物昇降装置が伸縮作動し、前記主昇降用シリンダに異常が発生した場合には、補助昇降用シリンダが重量物の荷重を受けて伸縮作動するように、前記油圧回路装置を制御するようにしたものであることを特徴とする重量物昇降システム。
8. 請求項７に記載する重量物昇降システムにおいて、
   前記主昇降用シリンダは、油圧によって伸縮する多段のテレスコシリンダであり、前記補助昇降用シリンダは、油圧または電動モータによって回転ナットを回転させてネジロッドを伸縮させるネジ機構付油圧シリンダであることを特徴とする重量物昇降システム。
9. 請求項７又は請求項８に記載する重量物昇降システムにおいて、
   前記油圧回路装置は、複数ある前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダについて、各シリンダ毎に少なくとも１つの油圧ポンプを有し、前記制御装置が前記主昇降用シリンダ及び補助昇降用シリンダを同調制御するようにしたものであることを特徴とする重量物昇降システム。

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