JP5344881B2 - クレーンの強風時旋回補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの強風時旋回補助装置に関するものである。

一般に、ビル等の構築物を建設する際にはクライミングクレーンが用いられている。

図６は従来のクライミングクレーンの一例を示す概略図であって、クライミングクレーン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。

一方、図６に示されるようなマスト２を地上から自立させるタイプのクライミングクレーン１の他に、超高層ビル等の構築物建設予定地の内側に所要高さのクライミングクレーンを設置し、該クライミングクレーンにより建築資材を吊上げて複数のフロアを構築し、該構築したフロアの梁にクライミングクレーンのマストを支持せしめ、クライミングクレーンを上昇させて再び上部にフロアを構築する作業を繰り返すことにより、順次上方に工事を行って超高層ビル等の構築物を建設するようにしたタイプのクライミングクレーンもある。

前述の如きクライミングクレーン１では、台風の接近等で強風が予想される場合、作業を休止した状態において、前記旋回体４のブレーキ装置（図示せず）を解放し、いわゆる風見鶏のように、ジブ５が風向に応じて自由に回動し、風下側へ向くようにすることにより、クライミングクレーン１の風に対する受圧面積を減らし、風荷重を低減することが行われていた。

尚、前述の如きクレーン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２００４−５９１６３号公報

しかしながら、近年のビル等の構築物の建設現場においては、クライミングクレーン１の周辺に他のクレーンや建造物等の干渉物が存在していることが多く、クライミングクレーン１が旋回しても前記干渉物に接触しないようにしなければならないが、このように干渉物との接触を回避するためには、前記ジブ５を起立させ、該ジブ５の休止時における旋回半径を小さくする必要があった。

ところが、前述の如くジブ５を起立させると、風によるクライミングクレーン１の旋回力が小さくなり、ジブ５が風下側へ向きにくくなってしまい、結果的に、クライミングクレーン１の風に対する受圧面積を減らして風荷重を低減することが困難となっていた。

そこで、従来は、クライミングクレーン１の吊荷用フック７を旋回体４に固縛し、ジブ５の煽りを防止したり、ジブ５を倒伏させて固定部に固縛したりすることも考えられているが、どれも十分な対策となっていなかった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、クレーン周辺に存在する干渉物との接触を回避しつつ、ジブを風下側へ確実に向け、クレーンの風に対する受圧面積を減らして風荷重を低減し得るクレーンの強風時旋回補助装置を提供しようとするものである。

本発明は、旋回手段の作動により旋回自在に配置された旋回体上にジブを起伏自在に取り付けた複数基のクレーンを配置してなるクレーンの強風時旋回補助装置であって、
基準方向に対するジブの旋回角度を含む各クレーン毎の状態を監視するクレーン状態監視手段と、
前記基準方向に対する各クレーン毎の風向及び風速を検出する風検出手段と、
前記各クレーン状態監視手段で監視される各クレーンのジブの旋回角度と、前記各風検出手段で検出された風向の平均値及び風速の平均値とに基づき、風速の平均値が風速設定値以上である場合に、前記各クレーンのジブの旋回角度と風向の平均値とを比較し、その偏差がそれぞれ偏差設定値以下になるよう、前記各クレーンの旋回手段へ旋回指令を出力する制御手段と
を備えたことを特徴とするクレーンの強風時旋回補助装置にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

クレーンの休止時、クレーン状態監視手段において、基準方向に対するジブの旋回角度を含む各クレーン毎の状態が監視されており、風検出手段にて前記基準方向に対する各クレーン毎の風向及び風速が検出されると、制御手段において、前記各クレーン状態監視手段で監視される各クレーンのジブの旋回角度と、前記各風検出手段で検出された風向の平均値及び風速の平均値とに基づき、風速の平均値が風速設定値以上である場合に、前記各クレーンのジブの旋回角度と風向の平均値とが比較され、その偏差がそれぞれ偏差設定値以下になるよう、各クレーンの旋回体の旋回手段へ旋回指令が出力される。

これにより、近年のビル等の構築物の建設現場において、各クレーンの周辺に他のクレーンや建造物等の干渉物が存在している場合に、各クレーンが旋回しても前記干渉物に接触しないように、前記ジブを起立させ、該ジブの休止時における旋回半径を小さくしたとしても、ジブは風向に応じて確実に回動し、風下側へ向くようになり、各クレーンの風に対する受圧面積が減り、風荷重を低減することが可能となる。

前記クレーンの強風時旋回補助装置においては、複数基のクレーンが配置されている場合に、基準となる一つの風検出手段で検出された風向及び風速に基づいて複数基のクレーンのジブの旋回角度を制御するよう構成することができる。

又、前記クレーンの強風時旋回補助装置においては、複数基のクレーンが配置されている場合に、各クレーン毎に風検出手段を設け、該各風検出手段で検出された風向の平均値及び風速の平均値に基づいて複数基のクレーンのジブの旋回角度を制御するよう構成することもできる。

本発明のクレーンの強風時旋回補助装置によれば、クレーン周辺に存在する干渉物との接触を回避しつつ、ジブを風下側へ確実に向け、クレーンの風に対する受圧面積を減らして風荷重を低減し得るという優れた効果を奏し得る。

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３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、基準方向に対するジブ５の旋回角度θを含むクライミングクレーン１の状態を監視するクレーン状態監視手段２０と、
前記基準方向に対する風向α及び風速Ｖを検出する風検出手段３０と、
前記クレーン状態監視手段２０で監視されるジブ５の旋回角度θと、前記風検出手段３０で検出された風向α及び風速Ｖとに基づき、風速Ｖが風速設定値以上（例えば、Ｖ≧１６［ｍ／ｓｅｃ］）である場合に、前記ジブ５の旋回角度θと風向αとを比較し、その偏差が偏差設定値以下になるよう、旋回体４の旋回手段としての旋回モータ４ａへ旋回指令βを出力する制御手段４０と
を備えた点にある。

本図示例の場合、前記風検出手段３０としては、例えば、図１に示す如く、台座３０ａ上に、前端にプロペラ３０ｂを有し且つ後端に尾翼３０ｃを有する流線型胴体３０ｄを水平方向に旋回自在に取り付けることにより、プロペラ３０ｂを常に風上に向け、風向αを検出すると同時に、プロペラ３０ｂの回転数により風速Ｖを検出できる風向風速計３０ｅを用い、該風向風速計３０ｅを旋回体４から後方へ延びるカウンタフレーム６上に設置するようにしてある。

尚、前記クレーン状態監視手段２０は、図２に示す例では制御手段４０から分離させているが、その機能を制御手段４０の内部に組み込み、前記風検出手段３０で検出される風向α及び風速Ｖという情報をも、基準方向に対するジブ５の旋回角度θと共にクライミングクレーン１の状態として監視するようにし、制御手段４０の内部で処理を行うようにしても良いことは言うまでもない。

次に、上記図示例の作用を説明する。

クライミングクレーン１の休止時、クレーン状態監視手段２０において、基準方向に対するジブ５の旋回角度θを含むクライミングクレーン１の状態が監視されており、風検出手段３０にて前記基準方向に対する風向α及び風速Ｖが検出されると、制御手段４０において、前記クレーン状態監視手段２０で監視されるジブ５の旋回角度θと、前記風検出手段３０で検出された風向α及び風速Ｖとに基づき、風速Ｖが風速設定値以上である場合に、前記ジブ５の旋回角度θと風向αとが比較され、その偏差が偏差設定値以下になるよう、旋回体４の旋回手段としての旋回モータ４ａへ旋回指令βが出力される。

ここで、例えば、前記ジブ５の基準方向を北とし、右旋回方向をプラス、左旋回方向をマイナスとすると、図３（ａ）に示す如く、ジブ５が東を向き、風が北西から南東へ吹いている場合には、基準方向に対するジブ５の旋回角度θは９０°、風向αは１３５°であって、該ジブ５の旋回角度θと風向αとの偏差は４５°となるため、ジブ５を右旋回させる旋回指令βが旋回モータ４ａへ出力される一方、図３（ｂ）に示す如く、ジブ５が北西を向き、風が北東から南西へ吹いている場合には、基準方向に対するジブ５の旋回角度θは−４５°（３１５°）、風向αは−１３５°（２２５°）であって、該ジブ５の旋回角度θと風向αとの偏差は−９０°となるため、ジブ５を左旋回させる旋回指令βが旋回モータ４ａへ出力される形となる。

尚、前記ジブ５の旋回角度θと風向αとはその偏差が完全に０となるのが理想ではあるが、実際の風向αは時々刻々変化し、これに完全に追従させようとすると、ジブ５が常時小刻みに旋回動作を繰り返してしまうため、本図示例の場合には、前記偏差が完全に０とならなくてもある範囲なら許容されるように、偏差設定値を決めており、該偏差設定値は、およそ１０〜２０°の範囲で状況に応じて設定すれば良い。

これにより、近年のビル等の構築物の建設現場において、クライミングクレーン１の周辺に他のクレーンや建造物等の干渉物が存在している場合に、クライミングクレーン１が旋回しても前記干渉物に接触しないように、前記ジブ５を起立させ、該ジブ５の休止時における旋回半径を小さくしたとしても、ジブ５は風向αに応じて確実に回動し、風下側へ向くようになり、クライミングクレーン１の風に対する受圧面積が減り、風荷重を低減することが可能となる。

こうして、クライミングクレーン１周辺に存在する干渉物との接触を回避しつつ、ジブ５を風下側へ確実に向け、クライミングクレーン１の風に対する受圧面積を減らして風荷重を低減し得る。

前述の如きクライミングクレーン１が複数基（図４、図５の例では第一、第二、第三の三基）配置されている場合、各々のクライミングクレーン１を個別に制御することは勿論可能であるが、例えば、図４に示す如く、基準となる第一のクライミングクレーン１に設けられた制御手段４０において、第一、第二、第三のクレーン状態監視手段２０にそれぞれ監視されるジブ５の旋回角度θと、前記基準となる第一のクライミングクレーン１に設けられた一つの風検出手段３０で検出された風向α及び風速Ｖとに基づき、風速Ｖが風速設定値以上である場合に、第一、第二、第三のジブ５の旋回角度θと風向αとを比較し、その偏差がそれぞれ偏差設定値以下になるよう、第一、第二、第三の旋回体４の旋回手段としての旋回モータ４ａへそれぞれ旋回指令βを出力することによって、第一、第二、第三のクライミングクレーン１のジブ５の旋回角度θをそれぞれ制御するよう構成することができる。

又、例えば、図５に示す如く、第一、第二、第三のクライミングクレーン１毎に風検出手段３０を設け、該各風検出手段３０で検出された風向αの平均値及び風速Ｖの平均値を制御手段４０で求め、該制御手段４０において、第一、第二、第三のクレーン状態監視手段２０にそれぞれ監視されるジブ５の旋回角度θと、前記風向αの平均値及び風速Ｖの平均値とに基づき、風速Ｖの平均値が風速設定値以上である場合に、第一、第二、第三のジブ５の旋回角度θと風向αの平均値とを比較し、その偏差がそれぞれ偏差設定値以下になるよう、第一、第二、第三の旋回体４の旋回手段としての旋回モータ４ａへそれぞれ旋回指令βを出力することによって、第一、第二、第三のクライミングクレーン１のジブ５の旋回角度θをそれぞれ制御するよう構成することもできる。

図４や図５に示すように構成すれば、複数基のクライミングクレーン１が近接して設置されている場合に、各クライミングクレーン１同士の接触をより確実に回避する上できわめて有効となる。

尚、本発明のクレーンの強風時旋回補助装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、クライミングクレーンに限らず、ジブを有するクレーンであればどのようなクレーン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。

本発明を実施する形態の一例を示す全体概略図である。 本発明を実施する形態の一例における制御系を示すブロック図である。 本発明を実施する形態の一例におけるジブと風の向きを示す図であって、（ａ）はジブが東を向き、風が北西から南東へ吹いている場合を示す図、（ｂ）はジブが北西を向き、風が北東から南西へ吹いている場合を示す図である。 本発明を実施する形態の一例において、クライミングクレーンが複数基配置されている場合における制御系の例を示すブロック図である。 本発明を実施する形態の一例において、クライミングクレーンが複数基配置されている場合における制御系の他の例を示すブロック図である。 従来のクライミングクレーンの一例を示す全体概略図である。

符号の説明

１ クライミングクレーン（クレーン）
２ マスト
４ 旋回体
４ａ 旋回モータ（旋回手段）
５ ジブ
２０ クレーン状態監視手段
３０ 風検出手段
３０ｅ 風向風速計
４０ 制御手段
α 風向
Ｖ 風速
θ 旋回角度
β 旋回指令

Claims (1)

1. 旋回手段の作動により旋回自在に配置された旋回体上にジブを起伏自在に取り付けた複数基のクレーンを配置してなるクレーンの強風時旋回補助装置であって、
   基準方向に対するジブの旋回角度を含む各クレーン毎の状態を監視するクレーン状態監視手段と、
   前記基準方向に対する各クレーン毎の風向及び風速を検出する風検出手段と、
   前記各クレーン状態監視手段で監視される各クレーンのジブの旋回角度と、前記各風検出手段で検出された風向の平均値及び風速の平均値とに基づき、風速の平均値が風速設定値以上である場合に、前記各クレーンのジブの旋回角度と風向の平均値とを比較し、その偏差がそれぞれ偏差設定値以下になるよう、前記各クレーンの旋回手段へ旋回指令を出力する制御手段と
   を備えたことを特徴とするクレーンの強風時旋回補助装置。

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