JP5294104B2 - タワークレーンの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、タワークレーンの支持構造に関する。

従来、タワークレーンは、基礎階に十字状にビームを配置させたクロスベース（ベース架台）を設置し、そのベース架台にマストを剛接続し、そのマストの上部にマスト外部を覆うようにしてクライミング用の昇降装置を上下方向に移動自在に挿通支持させ、この昇降装置の上部に接続された旋回台を介してジブや揚重機構などを備えたクレーン本体が取り付けられているのが一般的である。
ここで、建物内部にマストを設置するフロアクライミングは、建物の構築高に合わせてマスト下端の支持部を上層へ盛り替えつつクライミングさせていくものである。具体的には、ベース架台を下方から引き上げて通過させることが可能な大きさを有する開口部が建物内部に設けられており、構築中の最上階に昇降装置を固定するとともにベース架台を基礎階に対して解放し、昇降装置の油圧シリンダを作動させてベース架台と一緒にマストを引き上げ、ベース架台を途中階の柱梁に固定し、昇降装置を使用してクレーン本体をマストの最上部までクライミングさせる手順を繰り返しながら建物を構築する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

また、マストの上部と下部の２段に設けられ、それぞれが柱に水平反力を受ける支持機構を有し、マストに作用するモーメントをそれら支持部による水平力で処理してベース架台で受けるモーメントを小さくするようにした構造のタワークレーンが、例えば特許文献２に開示されている。
特許文献２には、マストの上部に上部架台を設け、マストの下端に本体支持架台を設けた構造であって、上部架台と本体支持架台とのそれぞれに備えた反力受け構造を拡縮機構により各階の柱に押し付けてクレーン本体に作用するモーメントを柱で受ける支持構造について記載されている。
特開２０００−３２７２６５号公報 特開２００６−１０３８３１号公報

しかしながら、従来のタワークレーンでは以下のような問題があった。
すなわち、フロアクライミングの場合には、タワークレーンの垂直荷重を床コンクリートや梁によって支持する構造であるので、例えば床コンクリートを支持する鉄骨梁の直下に、仮設の補強間柱を複数設置する等の補強を行って梁の強度を高める必要がある。そのため、特許文献１、２のようにマストの下部で垂直荷重を受ける構造では、そのマスト下部に設置されている補強間柱を撤去するまでは仕上げ作業などの次の工程にかかることができないという不具合が生じ、工期に影響を及ぼすという問題があった。

また、特許文献２では、マスト下部を支持する本体支持架台の反力受け構造の平面視形状が、上部架台の形状より大きく、床コンクリートの開口部はマスト下部の反力受け構造を通過可能とした大きさが必要となり、クライミングによりマスト下部を上階へ移設した後の後施工となる開口部の床コンクリートや抜けている鉄骨小梁の施工が増大するという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、建物の構築の作業工程に対する影響を低減することができるタワークレーンの支持構造を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、クライミングに伴う後施工の簡略化が図れるタワークレーンの支持構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係るタワークレーンの支持構造では、マストと、マストの上部を挿通支持させた状態でそのマストに沿って上下動自在とされるクレーン本体とを設け、建物内の各階の床コンクリートに形成した開口部にマストを配置させたタワークレーンの支持構造であって、マストの下部を第１支持階のスラブの床コンクリートに反力を取って水平支持する下部支持部と、マストの上下方向略中間部を第２支持階のスラブの床コンクリートに反力を取って水平支持するととともに、マストの上下移動を規制する係止部材を設け、係止部材を介してマストにかかる垂直荷重を第２支持階の梁にもたせる上部支持部とを備え、下部支持部及び上部支持部のうち上部支持部のみが垂直荷重を支持することを特徴としている。

本発明では、マストにかかるモーメント（水平荷重）を下部支持部と上部支持部の上下２段で受けもつとともに、タワークレーンの自重および吊荷作業時の反力による垂直荷重を上部支持部で受けもち、建物に対して効率よく伝達して支持することができる。つまり、ベース架台にマストを立設させてマストにかかる全荷重をそのベース架台にもたせる構造と比べて、モーメントによる垂直荷重を各支持部の水平支持で吸収して作用させないため、上部支持部で受ける垂直荷重を小さくすることができる。
そして、マストの垂直荷重を支持する上部支持部を受ける第２支持階の梁には、それを下方から支持する補強間柱を設置する必要があるが、その設置位置はマストの上下方向略中間部であり、従来のようにマスト下部に設置する必要がなく、マスト下部を上階に移設するまで補強間柱を撤去することができず、工程に影響を及ぼすといった不具合をなくすことができる。
また、上部支持部が係止部材によって上下移動しないように固定させるとともに上部支持部で受ける垂直荷重が小さいのでタワークレーン設置部の直近の躯体の梁（例えば、小梁）に垂直荷重をもたせることが可能な簡単な構造であり、従来のベース架台付きの自立型タワークレーンに比べて小型化することができるので、その大きさに合わせて開口部の縮小化を図ることができる。

また、本発明に係るタワークレーンの支持構造では、下部支持部および上部支持部は、それぞれ水平支持ジャッキを介して床コンクリートに反力を取って固定させるとともに、マストを挿通させて水平方向の移動を規制するようにマストの周囲を取り囲む支持枠体を有していることが好ましい。
本発明では、マストの周囲を取り囲んだ状態の下部支持部および上部支持部の支持枠体を、それぞれが配置される開口部の床コンクリートに水平反力を取って固定することで、マストのモーメント（水平荷重）を各支持部にもたせることができる。

また、本発明に係るタワークレーンの支持構造では、上部支持部の係止部材は、マストの外周部に形成された係合孔に係合可能な突出部材であることが好ましい。
本発明では、第２支持階の梁上に配置させた上部支持部において、マストの係合孔に上部支持部に設けられている突出部材を係合させ、上部支持部に対してマストを上下移動を規制した状態で固定することで、上部支持部でマストにかかるタワークレーン全体の垂直荷重を支持することができる。

また、本発明に係るタワークレーンの支持構造では、上部支持部は、係止部材が設けられていてマストの周囲に係止されるとともに、外周面に球面を形成した内輪部と、内輪部の球面に対して回転自在に保持する球面座を有する外輪部とからなる球面滑り軸受を備え、床コンクリートに反力を取って、球面滑り軸受を介してマストを水平支持するように構成されていることが好ましい。
本発明では、下部支持部とマストとの間に隙間が生じていたり、上部支持部と下部支持部における平面上の位置がずれていたりすることでマストが傾いている場合に、球面滑り軸受によって支持枠体に対してマストのみを傾斜させることが可能であり、マストの角度が変わっても、支持枠体によってマストを支持できるとともに、支持枠体の姿勢を水平も維持することができることから、上部支持部で支持する垂直荷重を常に均等に分散させて第２支持階の梁に伝えることができる。

本発明のタワークレーンの支持構造によれば、垂直荷重を上部支持部のみで支持する構造であり、上部支持部の垂直荷重を受ける梁を補強する間柱もマスト下部ではなく上部に移行されることから、仕上げ工事などの建物の作業工程に対する影響を低減することができる。
また、垂直荷重を受ける上部支持部の構造を小型化することができ、その上部支持部の大きさに合わせてマストの設置領域となる床コンクリートの開口部の縮小が可能となり、後施工となる小梁の本数や開口部の床コンクリートの施工量を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態によるタワークレーンの支持構造について、図１乃至図１０に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態によるタワークレーンの構成を示す側面図であって、マストをベース架台に固定した状態の図、図２は下部支持部を示す平面図、図３は図２に示すＡ−Ａ線断面図、図４は図２に示すＢ−Ｂ線断面図、図５は上部支持部を示す平面図、図６は図５に示すＣ−Ｃ線断面図、図７は図５に示すＤ−Ｄ線断面図、図８は上部支持部の設置状態を示す斜視図、図９（ａ）〜（ｃ）はタワークレーンのクライミングの工程を説明する側面図、図１０（ａ）〜（ｃ）は図９（ｃ）に続くクライミングの工程を説明する側面図である。

図１に示すように、本実施の形態によるタワークレーン１は、例えば柱と梁の建て方に合わせて階毎に床コンクリートを打設しながら施工する積層工法によって構築される建物の内部に設置され、マストの設置荷重（タワークレーン１の鉛直方向下向きに作用する荷重（以下、「垂直荷重」という））を小さくすることが可能なフロアクライミングに採用されている。

先ず、本タワークレーン１を内部に配置させて構築する建物について概略説明する。
図１に示すように、本実施の形態による建物は、鉄骨梁構造をなし、各階Ｆ１、Ｆ２、…に配置される本設梁５が所定の間隔をもって配置され、さらに本設梁５を支持する鉄骨小梁５´が適宜設けられている。そして、各階Ｆ１、Ｆ２、…に構築されるスラブ（床コンクリート６）には、タワークレーン１の鉛直方向で同軸上の位置にマスト３を貫通させるための開口部７が形成されている。この開口部７の位置は、建物の各階Ｆ１、Ｆ２、…の本設梁５、５（図２参照）どうしに跨るように配置されている。また、本設梁５には、建物の構築中において必要に応じて、仮設の補強間柱９が設けられている。

次に、本タワークレーン１の構成について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態によるタワークレーン１は、建物の１階（基礎階Ｆ１）の床コンクリート６上に設置される平面視で十字状にビームを配置させたベース架台２と、ベース架台２上に立設されたマスト３と、マスト３に上下動自在に挿通支持されたクレーン本体１０とを備えて構成されている。
そして、本タワークレーン１では、建物の各階Ｆ１、Ｆ２、…の本設梁５、５どうしの間で床コンクリート６に形成した開口部７にマスト３が配置され、詳しくは後述するが、タワークレーン１が所定の高さまでクライミングした時点でベース架台２をマスト３から切り離し、図２〜図７に示す上下二段の支持部（下部支持部２０、上部支持部３０）によって床コンクリート６からマスト３を水平支持するとともに、そのタワークレーン１に作用する垂直荷重を上部支持部３０で支持する構造となっている。

図１に示すように、マスト３は、円筒柱状をなし、所定長さのマストピース（単体のマスト）を上部に順次継ぎ足すことでその高さを延長する公知技術のものである。
図３および図６に示すように、マスト３の外周面には、マスト３の軸方向に所定間隔をもって複数の係合孔３ｂ、３ｂ、…が形成され、そのいずれかの係合孔３ｂには後述する上部支持部３０の突出部材 ３３（図５参照）が係合するようになっている。また、マスト３の外周面には、長尺で断面視三角形状をなす複数（４条）の廻止め部材３ｃがそれぞれマスト３の周面に上下方向に延びて設けられ、それら廻止め部材３ｃがマスト３の周方向に所定間隔をもって配置されている。廻止め部材３ｃは、下部支持部２０と上部支持部３０に対してマスト３がその中心軸線を中心に回転することを規制するものである。

図１に示すように、クレーン本体１０は、マスト３に沿って昇降可能に設けられた昇降装置１１と、昇降装置１１の上部昇降フレーム１１Ａ（後述）に設けられた構台１２と、上部昇降フレーム１１の上部に固定された旋回台１３と、旋回台１３上に固定されていてジブ等の揚重機械を装備した揚重装置１４とから概略構成されている。

昇降装置１１は、内側にマスト３を挿通させるとともに、例えばマスト３に対して係合可能なロックピン（図示省略）によってマスト３に着脱可能に設けられた上部昇降フレーム１１Ａおよび下部昇降フレーム１１Ｂを備えてなり、その上部昇降フレーム１１Ａおよび下部昇降フレーム１１Ｂがマスト３に対して交互に固定又は開放することで昇降ジャッキ１１Ｃを伸縮させることで、昇降装置１１とともに旋回台１３上の揚重装置１４をマスト３に沿って上下に移動させる周知の構造となっている。
構台１２は、上部昇降フレーム１１Ａの下部に緊結（ボルト等で）された状態で固定され、クライミングによってクレーン本体１０に対してマスト３を上昇させる際の反力を所定階の本設梁５にとることが可能な構成となっている。

次に、マスト３の下部３ａを支持する下部支持部２０の構成について説明する。
図２乃至図４に示すように、下部支持部２０は、マスト３の下部３ａを所定階（以下、下部支持部２０を設置する階を第１支持階という）の床コンクリート６に反力を取って水平支持し、マスト３に作用するモーメント（水平荷重）を受けるためのものである。すなわち、下部支持部２０は、マスト３の周囲を取り囲むようにして設けられる支持枠体２１と、この支持枠体２１に設けられていて開口部７を形成する床コンクリート６から略水平方向の反力を取るための水平支持ジャッキ２２とを備えている。

支持枠体２１は、Ｈ型鋼などの鋼材から形成され、平面視で略四角形状に枠組みされた枠本体部材２３を備え、その枠本体部材２３の内周部をなす挿通部２３ａは廻止め部材３ｃを備えたマスト３を挿通可能とした形状となっている。そして、枠本体部材２３の各角部には、その角部に一端が固定されるとともに他端に互いに直交する方向に作用する二つの水平支持ジャッキ２２Ａ、２２Ｂが固定される伝達部材２４（２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ）が設けられている。そして、下部支持部２０は、所定の位置でマスト３を支持した状態で、支持枠体２１の伝達部材２４が床コンクリート６を支持する本設梁５上に載置された状態となっている。

挿通部２３ａには、マスト３の廻止め部３ｃ、３ｃ、…の位置に対応して切り欠かれた係合部２３ｂが形成されている。つまり、廻止め部３ｃと係合部２３ｂとが係合状態となることで、マスト３がその中心軸線を中心に回転することを防止できるようになっている。
各伝達部材２４Ａ〜２４Ｄは、Ｈ型鋼などの鋼材から形成され、その軸方向が四角形状に枠組みされた枠本体部材２３の一対の対向部材と同軸となるように接続されている。そして、挿通部２３ａにマスト３を挿通させた状態で、伝達部材２４はその軸方向を本設梁５の軸方向に対して略直交する方向に向けて配置されている。図２に示すように、枠本体部材２３は、マスト３中心を通る垂線上で左右に分割（分割部Ｐ１参照）できるようになっており、本設梁５上に配置された状態からマスト３を挟み込むようになっている。

水平支持ジャッキ２２は、例えばコンパクトロックジャッキなどを使用でき、１箇所の伝達部材２４において、第１支持階のスラブ（床コンクリート６）に対して二方向の水平反力を取ることができるように２個設けられている。つまり、その２個のうち一方の第１水平支持ジャッキ２２Ａは、伝達部材２４の端面に固定され、長さ調整部材８を介して開口部７の一側面６ａ（短辺側面）に反力を取って伝達部材２４の軸方向に沿う方向に作用する。他方の第２水平支持ジャッキ２２Ｂは、伝達部材２４の側面に固定され、開口部７の他側面６ｂ（長辺側面）に反力を取ってその軸方向に沿う方向に作用する。
このように下部支持部２０では、本設梁５、５に支持枠体２１を橋渡しするようにして載置させた状態で、水平支持ジャッキ２２によって床コンクリート６に反力を取って支持枠体２１を固定し、タワークレーン１の水平荷重を床コンクリート６を介して建物に有効に伝達できる構造となっている。

次に、マスト３の下部を支持する上部支持部３０の構成について説明する。
図５乃至図７に示すように、上部支持部３０は、マスト３の上下方向略中間部を第１支持階より上方の第２支持階（以下、上部支持部３０を設置する階を第２支持階という）の床コンクリート６に反力を取って水平支持するととともに、マスト３の上下移動を規制する後述する突出部材３３を設け、その突出部材３３を介してマスト３にかかる垂直荷重を第２支持階の本設梁５にもたせるためのものである。
すなわち、上部支持部３０は、マスト３の周囲を取り囲むようにして設けられる支持枠体３１と、この支持枠体３１に設けられていて第２支持階の開口部７を形成する床コンクリート６から略水平方向の反力を取るための水平支持ジャッキ３２と、マスト３の係合孔３ｂに係合可能に設けられた突出部材３３（係止部材）とを備えている。

支持枠体３１は、Ｈ型鋼などの鋼材から形成され、平面視で略四角形状に枠組みされた枠本体部材３４を備え、その枠本体部材３４の内周部をなす挿通部３４ａは廻止め部材３ｃを備えたマスト３を挿通可能とした形状となっている。枠本体部材３４は、図８に示すように二分割可能となっている（図５及び図８に示す分割部Ｐ２参照）。そして、枠本体部材３４の各角部には、その角部に一端が固定されるとともに他端に互いに直交する方向に作用する二つの水平支持ジャッキ３２Ａ、３２Ｂが固定される伝達部材３５（３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ）が設けられている。そして、上部支持部３０は、所定の位置でマスト３を支持した状態で、支持枠体３１の伝達部材３５が床コンクリート６を支持する本設梁５上に載置された状態となっている。

また、挿通部３４ａには、マスト３の廻止め部３ｃ、３ｃ、…の位置に対応して切り欠かれた係合部３４ｂが形成されている。つまり、廻止め部３ｃと係合部３４ｂとが係合状態となることで、マスト３がその中心軸線を中心に回転することを防止できるようになっている。
各伝達部材３５Ａ〜３５Ｄは、Ｈ型鋼などの鋼材から形成され、その軸方向が四角形状に枠組みされた枠本体部材３４の一対の対向部材と同軸となるように接続されている。そして、挿通部３４ａにマスト３を挿通させた状態で、伝達部材３５はその軸方向を本設梁５の軸方向に対して略直交する方向に向けて配置されている。そして、これら伝達部材３５Ａ〜３５Ｄは、基端を軸にして矢印Ｅ方向に折りたたみ自在な構造をなし、折りたたまれた状態で上方支持部３０の外形が本設梁５、５間を通過可能な大きさとなっている。つまり、第２支持階でマスト３を上部支持部３０で支持するときには伝達部材３５が外方に張り出して本設梁５上に載置した状態となり、上部支持部３０を上階に移設する際には伝達部材３５を折りたたんだ状態となる。

水平支持ジャッキ３２は、例えばコンパクトロックジャッキなどを使用でき、１箇所の伝達部材３２において、第２支持階のスラブ（床コンクリート６）に対して二方向の水平反力を取ることができるように２個設けられている。つまり、その２個のうち一方の第１水平支持ジャッキ３２Ａは、伝達部材３５の端面に固定され、長さ調整部材８を介して開口部７の一側面６ａ（短辺側面）に反力を取って伝達部材３５の軸方向に沿う方向に作用する。他方の第２水平支持ジャッキ３２Ｂは、伝達部材３５の側面に固定され、開口部７の他側面６ｂ（長辺側面）に反力を取ってその軸方向に沿う方向に作用する。
このように上部支持部３０では、本設梁５、５に支持枠体３１を橋渡しするようにして載置させた状態で、水平支持ジャッキ３２によって床コンクリート６に反力を取って支持枠体３１を固定し、タワークレーン１の水平荷重を床コンクリート６を介して建物に有効に伝達できる構造となっている。

さらに、図８に示すように、突出部材３３は、枠本体部材３４のマスト側中央部から突出したピン構造をなし、マスト３の係合孔３ｂに係合させつつ、分割された枠本体部材３４Ａ、３４Ｂでマスト３を挟持して枠本体部材３４とマスト３とを固定することにより、上部支持部３０でマスト３にかかるタワークレーン１全体の垂直荷重を支持する作用を有している。

このように構成されるタワークレーン１は、マスト３にかかるモーメント（水平荷重）を下部支持部２０と上部支持部３０の上下２段で受けもつとともに、タワークレーン１の自重および吊荷作業時の反力による垂直荷重を上部支持部３０で受けもち、建物に対して効率よく伝達して支持することができる。これにより、マスト３は、下部支持部２０及び上部支持部３０によって水平方向への移動が拘束されるため、マスト３の横振れ（水平方向への変位）を規制することができる。つまり、ベース架台にマストを立設させてマストにかかる全荷重をそのベース架台にもたせる構造と比べて、モーメントによる垂直荷重を各支持部２０、３０の水平支持で吸収して作用させないため、上部支持部３０で受ける垂直荷重を小さくすることができる。

そして、マスト３の垂直荷重を支持する上部支持部３０を受ける第２支持階の本設梁５には、それを下方から支持する補強間柱９を設置する必要があるが、その設置位置はマスト３の上下方向略中間部であり、従来のようにマスト下部に設置する必要がなく、マスト下部を上階に移設するまで補強間柱を撤去することができず、工程に影響を及ぼすといった不具合をなくすことができる。
また、上部支持部３０が突出部材３３をマスト３の係合孔３ｂに挿入して上下移動しないように固定させるとともに垂直荷重が小さく、タワークレーン設置部直近の躯体の本設梁５に垂直荷重をもたせることが可能な簡単な構造であり、従来のベース架台付きの自立型タワークレーンに比べて小型化することができるので、その大きさに合わせて開口部７の縮小化を図ることができる。

次に、上述したタワークレーン１の設置方法とクライミング方法について図面に基づいて説明する。なお、図９および図１０では、下部支持部２０と上部支持部３０は、それらの設置位置を見やすくするために簡略化した図で示している。
図１に示すように、本タワークレーン１の設置方法とフロアクライミング方法は、工事初期段階においてタワークレーン１を従来通りに自立させた状態で設置したのち、工事の進捗に合わせた適当なタイミングで、マスト３の下部３ａの固定をベース架台２から第２支持階に設置した下端支持部２０に移設するとともに、マスト３の上下方向略中間部を第２支持階に設置した上部支持部３０で支持し、クライミングに伴って下部支持部２０と上部支持部３０の位置を順次上階へと移設するものである。

すなわち、本タワークレーン１のクライミング方法は、マスト３の下部３ａを第１支持階のスラブの床コンクリート６に反力を取って水平支持する工程と、マスト３の上下方向略中間部を第２支持階のスラブの床コンクリート６に反力を取って水平支持するととともに、マスト３の上下移動を規制してマスト３にかかる垂直荷重を第２支持階の本設梁５にもたせる工程とを有し、これらの工程を建物の構築とともに順次繰り返すことでクライミングする方法である。

以下、さらに具体的に説明する。図１及び図９（ａ）に示すように、先ず、ステップＳ１で、建物内の基礎階Ｆ１（ここでは１階）の床コンクリート６上にベース架台２をアンカーなどによって固定し、そのベース架台２上にマスト３を７本柱（６階Ｆ６に昇降装置１１を設置する位置）で自立した状態で略鉛直に設置し、そのマスト３の上部には昇降装置１１を介してクレーン本体１０を設置する。なお、このときのマスト３は、建物の開口部７に配置されている。

そして、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、ステップＳ２、Ｓ３において、７階Ｆ７の床コンクリート６に水平ステー（ここでは、上述した下部支持部２０を採用する）を設置して水平支持を取りながらマスト３を１１本柱まで延ばしてクレーン本体１０を上昇させるとともに、躯体構築を順次進行する。さらに、建物の構築にしたがってマスト３の上部に１ピース分のマストを継ぎ足して延長し、昇降装置１１によってクレーン本体１０をマスト３に沿って予定の位置まで上昇させる。

ここで、図１に示すように、昇降装置１１を盛り替える際には、ロックピン（図示省略）をマスト３の穴（係合孔３ｂを使用）から引き抜き、昇降ジャッキ１１Ｃを伸長して上部昇降フレーム１１Ａを上昇させ、その位置で上部昇降フレーム１１Ａのロックピンをマスト３に差し込んで固定する。そして、下部昇降フレーム１１Ｂのロックピンをマスト３から引き抜いて、昇降ジャッキ１１Ｃを収縮して下部昇降フレーム１１Ｂを上昇させ、下部昇降フレーム１１Ａのロックピンをマスト３に差し込んで固定する。これにより、１ストローク分の盛り替えが完了する。このような盛り替え作業を繰り返すことで、図９に示すようにクレーン本体１０を上昇させる。

次に、図１０（ａ）に示すように、ステップＳ４において、クレーン本体１０を下降させ、１１階Ｆ１１の床コンクリート６で反力を取った状態で、昇降装置１１によってマスト３を上昇させながら、図示しない別のタワークレーンを使用してマスト３を上方から１本ずつ抜き取り計８本柱となるように構成する。このとき、ベース架台２をマスト３から切り離し、そのベース架台２は適宜撤去する。

その後、８本柱のマスト３を９階Ｆ９で上部支持部３０によって床コンクリート６に水平支持を取りつつ、マスト３の係止孔３ｂに上部支持部３０の突出部材３３を挿入して係合させることでマスト３と上部支持部３０とを一体化させて垂直支持を取り（図５〜図７参照）、さらに、５階Ｆ５で下部支持部２０によって床コンクリート６に水平支持を取る（図２〜図４参照）。
そして、下部支持部２０と上部支持部３０とで支持されたマスト３に沿ってクレーン本体１０を１１階Ｆ１１から上方にクライミングさせ、昇降装置１１を使用してマスト３を順次盛り替えながら上昇させる。

ここで、図２〜図４に示すように、下部支持部２０は、開口部７とマスト３との間に水平支持ジャッキ２２を有する支持枠部２１を介在させ、開口部７の床コンクリート６から反力を取って水平支持ジャッキ２２を略水平方向に伸張させることでマスト３を支持する。
また、図５〜図７に示すように、上部支持部３０は、突出部材３３をマスト３の係合孔３ｂに係合させつつ、分割された枠本体部材３４Ａ、３４Ｂでマスト３を挟持して枠本体部材３４とマスト３とを固定し、支持枠体３１を本設梁５上に載置させて開口部７とマスト３との間に介在させ、開口部７の床コンクリート６から反力を取って水平支持ジャッキ３２を略水平方向に伸張させることでマスト３を支持する。
これにより、図１０（ａ）に示す５階Ｆ５に設けた下端支持部２０と、９階Ｆ９に設けた上部支持部３０によってマスト３に作用するモーメント（水平荷重）を受けもつとともに、上部支持部３０でマスト３にかかるタワークレーン１全体の垂直荷重を受けもつ構造で設置することができる。

そして、以下、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、上述したステップＳ４によるクライミング手順にしたがってクレーン本体１０をクライミングさせる（ステップＳ５、Ｓ６）。
なお、マスト３の下部３ａを上階に移設して、不要になった開口部７において床コンクリート６を施工する。また、上部支持部３０を上階に移設した後には、その上部支持部３０が設置されていた階の床コンクリート６を補強していた補強間柱９を解体、撤去する。

上述のように本実施の形態によるタワークレーンの支持構造では、垂直荷重を上部支持部のみで受ける構造であることから、躯体補強用の間柱も下部ではなく上部に移行され、仕上げ工事への影響を低減することができる。
また、下部支持部の構造を小型化することができ、設置領域となる床コンクリートの開口部が縮小可能となり、後施工となる小梁の本数や開口部の床コンクリートの施工量を低減することができる。
さらに、本支持構造では、躯体が鉄骨、ＲＣにかかわらず採用することができ、上部支持部３０には圧縮力のみとなり、押金物による上下からの挟み込みによる固定が不要となる。

次に、上述した実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。

図１１は本実施の形態の変形例による上部支持部の水平維持機構の構成を示す側面図、図１２は図１１に示す上部支持部の作用を説明する図である。
図１１に示すように、変形例では、マスト３の姿勢にかかわらず、上部支持部３０を水平に維持するための水平維持機構４０を上部支持部３０に備えた構成となっている。すなわち、水平維持機構４０は、マスト３の周囲に対して着脱可能な内輪部４１及び内輪部４１を回転自在に保持する外輪部４２からなる球面滑り軸受４３と、球面滑り軸受４３を上下方向から挟持するようにして保持する上部保持リング４４、下部保持リング４５とを備えた構成となっている。

球面滑り軸受４３は、内輪部４１及び外輪部４２が共にリング状をなし、それぞれ複数に分割可能となっている。内輪部４１は、その外周面に球状の球状滑り面４１ａを有し、内周面には径方向中心に向けて突出するピン構造の突出部材４１ｂ（係止部材）が設けられている。外輪部４２は、内輪部４１の球状滑り面４１ａに沿って滑り可能な球面座４２ａを有し、この球面座４２ａが枠支持体３１の枠本体部材３４の内周面に設けられ、或いは形成されている。

そして、球面滑り軸受４３をマスト３に固定する際は、突出部材４１ｂをマスト３の係合孔３ｂに係合させつつ、分割された内輪部４１を配置し、隣接する内輪部４１、４１どうしを例えばボルト締結などにより固定し、内輪部４１の球状滑り面４１ａに球面座４２ａを係合させるようにして外輪部４２を支持枠体３１とともに取り付ける。このとき、球面滑り軸受４３の上下には上部保持リング４４及び下部保持リング４５が溶接などの固定手段によりマスト３の外周面に固定され、球面滑り軸受４３がずれないように保持されている。そして、上述した第１の実施の形態と同様に、水平支持ジャッキ３２で床コンクリート６に反力を取った伝達部材３５を備えた枠本体部材３４（支持枠体３１）によって、球面滑り軸受４３を介してマスト３を水平支持する構成となっている。

図１２に示すように、本変形例では、例えば下部支持部２０（図１０参照）とマスト３との間に隙間が生じていたり、上部支持部３０と下部支持部２０とにおける平面上の位置がずれていたりすることでマスト３が傾いている場合に、球面滑り軸受４３によって支持枠体３１に対してマスト３のみを傾斜させることが可能となっている。すなわち、水平維持機構４０を設けることで、マスト３の角度が変わっても、支持枠体３１によってマスト３を支持できるとともに、支持枠体３１の姿勢を水平も維持することができることから、上部支持部３０で支持する垂直荷重を常に均等に分散させて第２支持階の梁に伝えることができる。したがって、本変形例では、上述した実施の形態と同様に、上部支持部３０でマスト３にかかるタワークレーン全体の垂直荷重を受けもつ構造で設置することができる。

以上、本発明によるタワークレーンの支持構造の実施の形態および変形例について説明したが、本発明は上記の実施の形態および変形例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では上部支持部３０の突出部材３３が枠本体部材３４から突出した状態で固定された構造となっているが、これに限定されることはなく、例えば駆動機構により枠本体部材３４から突出自在な構成とすることも可能である。
また、下端支持部２０、および上部支持部３０の設置位置は、本実施の形態および変形例に限定されることはない。

本発明の実施の形態によるタワークレーンの構成を示す側面図であって、マストをベース架台に固定した状態の図である。 下部支持部を示す平面図である。 図２に示すＡ−Ａ線断面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線断面図である。 上部支持部を示す平面図である。 図５に示すＣ−Ｃ線断面図である。 図５に示すＤ−Ｄ線断面図である。 上部支持部の設置状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）はタワークレーンのクライミングの工程を説明する側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図９（ｃ）に続くクライミングの工程を説明する側面図である。 本実施の形態の変形例による上部支持部の水平維持機構の構成を示す側面図である。 図１１に示す上部支持部の作用を説明する図である。

符号の説明

１ タワークレーン
２ ベース架台
３ マスト
３ａ 下部
３ｂ 係合孔
５ 本設梁
６ 床コンクリート
７ 開口部
９ 補強間柱
１０ クレーン本体
２０ 下部支持部
２１ 支持枠体
３０ 上部支持部
３１ 支持枠体
３３ 突出部材（係止部材）
４０ 水平維持機構
４１ 内輪部
４１ａ 球状滑り面
４１ｂ 突出部材（係止部材）
４２ 外輪部
４２ｂ 球面座
４３ 球面滑り軸受

Claims (4)

1. マストと、該マストの上部を挿通支持させた状態でそのマストに沿って上下動自在とされるクレーン本体とを設け、建物内の各階の床コンクリートに形成した開口部に前記マストを配置させたタワークレーンの支持構造であって、
   前記マストの下部を第１支持階のスラブの床コンクリートに反力を取って水平支持する下部支持部と、
   前記マストの上下方向略中間部を第２支持階のスラブの床コンクリートに反力を取って水平支持するととともに、前記マストの上下移動を規制する係止部材を設け、該係止部材を介して前記マストにかかる垂直荷重を前記第２支持階の梁にもたせる上部支持部と、
   を備え、
   前記下部支持部及び前記上部支持部のうち該上部支持部のみが前記垂直荷重を支持することを特徴とするタワークレーンの支持構造。
2. 前記下部支持部および前記上部支持部は、それぞれ水平支持ジャッキを介して前記床コンクリートに反力を取って固定させるとともに、前記マストを挿通させて水平方向の移動を規制するように前記マストの周囲を取り囲む支持枠体を有していることを特徴とする請求項１に記載のタワークレーンの支持構造。
3. 前記上部支持部の前記係止部材は、前記マストの外周部に形成された係合孔に係合可能な突出部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタワークレーンの支持構造。
4. 前記上部支持部は、
   前記係止部材が設けられていて前記マストの周囲に係止されるとともに、外周面に球面を有する内輪部と、該内輪部の球面に対して回転自在に保持する球面座を有する外輪部とからなる球面滑り軸受を備え、
   前記床コンクリートに反力を取った前記支持枠体によって、前記球面滑り軸受を介して前記マストを水平支持する構成であることを特徴とする請求項２に記載のタワークレーンの支持構造。

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