JP5609065B2 - 部材回転方法、部材回転冶具 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンなどの揚重装置で揚重した部材の姿勢を回転させる方法及びこの方法で用いられる冶具に関する。

従来より、工期短縮を目的としてＰＣ部材を用いて建物を構築することが行われている。このようなＰＣ部材により建物の柱梁架構を構築する方法として、図８に示すように、下方の階の柱を構成する下方のＰＣ柱部材４３０の柱筋４３１の上部にスリーブ継手４３２を埋設し、柱梁仕口部とこの柱梁仕口部に接続される梁とが一体に構成されたＰＣ梁・仕口部材４２０の柱梁仕口部に相当する部分に上下方向に延びるようにシース管を埋設して貫通孔４２１を形成し、上方の階の柱を構成する上方のＰＣ柱部材４１０の柱筋４１１の下端を部材下面から突出させておき、下方のＰＣ柱部材４３０の上方にＰＣ梁・仕口部材４２０を建て込み、上方のＰＣ柱部材４１０を、その柱筋４１１がＰＣ梁・仕口部材４２０の貫通孔４２１を挿通し、下方のＰＣ柱部材４３０のスリーブ継手４３２内に挿入されるように建て込むことによりこれらＰＣ部材を接続する方法が用いられている。

ここで、上方のＰＣ柱部材は下面から柱筋が突出しているため、建て込み作業を行う前には側面を下になるように寝かせた状態で敷地内に置かれており、建て込み作業の際には、クレーンにより回転冶具を介して寝かした状態のまま揚重し、回転冶具により柱筋が下方に向くように９０°回転させる。

このような回転冶具として例えば、特許文献１には、揚重の対象となる部材の異なる２点にピストトンロッドが接続され、夫々独立して伸縮可能な油圧ジャッキと、これら油圧ジャッキをそれぞれ駆動する油圧制御装置とを備えた回転冶具が記載されている。

特許２８１４３４４号公報

しかしながら、上記の装置では、油圧ジャッキを駆動するための油圧制御装置が回転冶具と一体となっているため、回転冶具全体としての重量が大きくなってしまい、揚重装置として大型のものを用いる必要が生じてしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、揚重した部材の姿勢を回転させるための回転冶具を軽量化することである。

本発明の部材の回転方法は、揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在させた回転治具により回転させる方法であって、前記回転治具は、互いに平行に配された一対のジャッキであり、該一対のジャッキのシリンダの室内が開閉弁を有する連通路で連通されており、前記一対のジャッキのシリンダを前記揚重装置からワイヤで吊り下げ、前記部材を前記一対のジャッキの一方のピストンからワイヤで吊り下げ、前記一対のジャッキの一方を収縮させて前記開閉弁を閉じた状態で前記部材を揚重し、前記開閉弁を開いて前記一対のジャッキの一方を伸長させることにより、揚重した前記部材を回転させることを特徴とする。

上記の部材の回転方法において、前記連通路にオリフィスが設けられていてもよい。

また、本発明の部材の回転方法は、揚重装置により第１、第２、第３及び第４のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を、前記第３のワイヤと前記第４のワイヤとの間に介在させた回転治具により回転させる方法であって、前記回転治具は、前記第２のワイヤがその両端側が吊り下がる状態で巻き付けられた回転ドラムと該回転ドラムの回転を拘束可能なブレーキとを有するロータリーダンパーであり、前記回転ドラムを前記揚重装置から前記第３のワイヤで吊り下げ、前記部材を、前記楊重装置から前記第１のワイヤで吊り下げると共に前記回転ドラムの前記第２のワイヤの一端側から前記第４のワイヤで吊り下げ、前記第２のワイヤの前記部材の側を巻き上げて前記ブレーキで前記回転ドラムの回転を拘束した状態で前記部材を揚重し、前記ブレーキによる前記回転ドラムの拘束を解除して前記第２のワイヤの前記部材の側を送り出すことにより、揚重した前記部材を回転させることを特徴とする。

また、本発明の部材の回転冶具は、揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、互いに平行に配された一対のジャッキであり、該一対のジャッキのシリンダの室内が開閉弁を有する連通路で連通されており、前記一対のジャッキのシリンダが前記揚重装置からワイヤで吊り下げられ、前記部材が前記一対のジャッキの一方のピストンからワイヤで吊り下げられた状態で用いられることを特徴とする。

本発明によれば、部材を揚重した状態で、伸縮部材を伸縮可能とし、又は、ワイヤ送出装置をワイヤ送り出し可能とすることで、部材の重量により伸縮部材が伸長し、又はワイヤ送出装置がワイヤを送り出すため、部材を回転させることができる。このように、本発明によれば、部材の自重を利用して回転させるため、油圧ジャッキを駆動するための油圧制御装置などが不要であるため、回転冶具を軽量化することができる。

本実施形態の回転冶具の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。 回転冶具の構成を模式化して示す図である。 第１実施形態の回転冶具を用いて、ＰＣ柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 一の油圧ジャッキにより構成した回転冶具の構成を示す図である。 第２実施形態の回転冶具を用いて、ＰＣ柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 第３実施形態で用いるロータリーダンパーの構成を示す図である。 ロータリーダンパーを用いて、ＰＣ柱部材を建て込む方法を説明するための図である。 ＰＣ部材を用いて柱梁架構を構築する方法を説明するための図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の回転冶具の第１実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態の回転冶具１０の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。また、図２は、回転冶具１０の構成を模式化して示す図である。図１及び図２に示すように、回転冶具１０は、平行に配置された一対の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂと、これら油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂの室１３Ａ，１３Ｂをピストン１２Ａ，１２Ｂ側の端部において連結する連結管２０と、これら油圧ジャッキ１１Ａ、１１Ｂのシリンダ１４Ａ，１４Ｂのピストン１２Ａ，１２Ｂと反対側の端部に取り付けられた吊上部材２１とにより構成される。

図２に示すように、一対の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂの室１３Ａ，１３Ｂの内部には、一方のピストン１２Ａが進出している状態である場合に、他方のピストン１２Ｂが退行している状態となるような量のオイル４０が充填されている。また、連結管２０には、この連結管２０を遮断又は開放するためのシャットオフバルブ２２が取り付けられている。シャットオフバルブ２２を閉鎖して連結部２０を遮断した状態では、室１３Ａ，１３Ｂとの間のオイルの流通が阻止されるので、ピストン１２Ａ，１２Ｂに外力が作用しても、ピストン１２Ａ，１２Ｂは変位できず、拘束された状態となる。なお、シャットオフバルブ２２には揚重時に地上から切換を行うことができるように、操作紐３０が接続されている。

また、連結管２０には内部に突出する調整ねじ２３を備え、この調整ねじ２３によりオリフィスが形成されている。このオリフィスの面積は、後述するＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させる際に、急減にＰＣ柱部材４１０が回転しないように、油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂのシリンダ１４Ａ、１４Ｂがゆっくりと進出するように調整されている。また、ピストン１２Ａ，１２Ｂの先端には開口１５Ａ，１５Ｂが形成されており、この開口１５Ａ，１５Ｂにシャックルなどを取り付けることでワイヤを接続することができる。

以下、回転冶具１０を用いて、従来技術の欄で説明した上方のＰＣ柱部材４１０を建て込む方法を説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、クレーン１００に吊り天秤１０１を取り付けて、吊り天秤１０１の一端からワイヤ１０２Ｂを垂下させ、他端にはワイヤ１０２Ａを介して回転冶具１０の吊上部材２１を接続しておく。このとき、回転冶具１０の一方油圧ジャッキ１１Ｂを収縮させた状態で、シャットオフバルブ２２を閉鎖しておく。なお、吊り天秤１０１に接続されたワイヤ１０２Ｂの長さは、後述するようにＰＣ柱部材４１０を揚重した状態でＰＣ柱部材４１０の姿勢が水平に保たれるような長さにする。

次に、吊り天秤１０１から垂下するワイヤ１０２Ｂの下端を、寝かした状態のＰＣ柱部材４１０の柱筋４１１が突出する側とは反対の面の中央に取り付け、回転冶具１０の収縮した状態の油圧ジャッキ１１Ｂのピストン１２Ｂの先端にワイヤ１０３を接続し、このワイヤ１０３の下端をＰＣ柱部材４１０の側面の柱筋４１１が突出している側の端部に接続する。

次に、クレーン１００によりＰＣ柱部材４１０を揚重する。この際、収縮した状態の油圧ジャッキ１１ＢにはＰＣ柱部材４１０の荷重が作用するが、シャットオフバルブ２２が閉鎖されているため、油圧ジャッキ１１Ｂが伸長することがなく、ＰＣ柱部材４１０を寝かせた状態で揚重することができる。

次に、地上からシャットオフバルブ２２に接続された操作紐３０を引っ張り、シャットオフバルブ２２を開放させる。シャットオフバルブ２２を開放すると、収縮した状態の油圧ジャッキ１１Ｂのピストン１２ＢにはＰＣ柱部材４１０の重量の一部が作用しているため、油圧ジャッキ１１Ｂは伸長する。これにより、図３（Ｂ）に示すように、ＰＣ柱部材４１０は、ワイヤ１０２Ｂによりその頂部が吊持された状態まで緩やかに回転する。

なお、油圧ジャッキ１１Ｂが伸長する際には、油圧ジャッキ１１Ｂの室１３Ｂから連結管２０を介して、油圧ジャッキ１１Ａの室１３Ａへオイル４０が流れ込む。このため、油圧ジャッキ１１Ｂのピストン１２Ｂが伸長するのにともなって、油圧ジャッキ１１Ａのピストン１２Ａは退行することとなる。

また、油圧ジャッキ１１Ｂが伸長する際に、連結管２０内を流れるオイルにはオリフィスにより抵抗が作用する。このため、油圧ジャッキ１１Ｂは緩やかに伸長することとなり、ＰＣ柱部材４１０を緩やかに回転させることができる。

次に、ＰＣ柱部材４１０を建て込み、ＰＣ柱部材４１０に接続されていたワイヤを取り外す。この時、一方の油圧ジャッキ１１Ｂが伸長し、他方の油圧ジャッキ１１Ａが収縮した状態となっているため、次のＰＣ柱部材４１０を建て込む際には、回転冶具１０の収縮した方の油圧ジャッキ１１ＡをＰＣ柱部材４１０に接続することで、油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂを収縮させる作業を行うことなく、連続してＰＣ柱部材４１０の揚重を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、油圧ジャッキ１１Ａ，１１ＢがＰＣ柱部材４１０の荷重により伸長することによりＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させている。このため、回転冶具１０に油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂの駆動装置を設ける必要がなく、回転冶具１０の重量を小型化、軽量化することができる。また、駆動装置を必要としないことで、回転冶具１０を廉価で製造することができる。

また、一対の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂのシリンダ１４Ａ，１４Ｂの室１３Ａ，１３Ｂを連結管２０を通じて連通させたため、一方の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂのピストン１２Ａ，１２Ｂが伸長すると、他方の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂのピストン１２Ａ，１２Ｂが収縮することとなる。このため、油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂを収縮させる作業を伴うことなく、連続して他のＰＣ柱部材４１０の建て込み作業を行うことができ、作業性を向上できる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、一対の油圧ジャッキ１１Ａ，１１Ｂを用いていたが、第２実施形態では、一の油圧ジャッキによりＰＣ柱部材の姿勢を回転させる。図４はかかる第２実施形態の回転冶具１１０の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の回転冶具１１０は、油圧ジャッキ１１１のシリンダ１１４の室１１３と連結管１２０を通じて連通するオイルタンク１４０が設けられ、油圧ジャッキ１１１の室の内部にピストン１１２を退行する方向へと付勢するスプリングが設けられている。また、連結管１２０には第１実施形態と同様に調整ねじ１２３が取り付けられ、オリフィスが形成されており、また、シャットオフバルブ１２２が取り付けられている。

かかる構成の回転冶具１１０を用いる場合には、まず、第１実施形態と同様に、クレーン１００に吊り天秤１０１を取り付け、吊り天秤１０１の一端からワイヤ１０２Ｂを垂下させておき、他端にはワイヤ１０２Ａを介して回転冶具１１０を接続しておく。また、シャットオフバルブ１２２に操作紐（不図示）を接続しておく。

次に、吊り天秤１０１の一端から垂下するワイヤ１０２Ｂの端部をＰＣ柱部材４１０の柱筋４１１が突出するのとは反対の面の中央に取り付け、吊り天秤１０１の他端から垂下するワイヤ１０２Ａの下端を回転冶具１１０の吊上部材１２１に接続する。また、回転冶具１１０を収縮させた状態で、ピストン１１２の先端にワイヤ１０３の上端を接続し、このワイヤ１０３の下端をＰＣ柱部材の側面の柱筋が突出している側の端部に接続する。

次に、図５（Ａ）に示すように、クレーン１００によりＰＣ柱部材４１０を揚重する。なお、この際、シャットオフバルブ１２２が閉鎖されており、油圧ジャッキ１１１が伸長することがないため、ＰＣ柱部材４１０を寝かせた状態で揚重することができる。

次に、地上からシャットオフバルブ１２２に接続された操作紐（不図示）を引っ張り、シャットオフバルブ１２２を開放する。シャットオフバルブ１２２を開放すると、収縮した状態の油圧ジャッキ１１１のピストン１１２にワイヤ１０３を介してＰＣ柱部材４１０の重量が作用し、油圧ジャッキ１１１が伸長する。これにより、図５（Ｂ）に示すように、ＰＣ柱部材４１０が、ワイヤ１０２Ｂによりその頂部が吊持された状態までゆっくりと回転する。

なお、油圧ジャッキ１１１が伸長する際に、油圧ジャッキ１１１のシリンダ１１４からオイルタンク１４０へ連結管１２０を介してオイルが流れ込むが、オリフィスが抵抗となってオイルが急激にオイルタンク１４０に流れ込むのを防止する。このため、油圧ジャッキ１１１は緩やかに伸長することとなり、ＰＣ柱部材４１０を緩やかに回転させることができる。

次に、ＰＣ柱部材４１０を建て込み、ＰＣ柱部材４１０に接続されていたワイヤを取り外す。ワイヤを取り外すと油圧ジャッキ１１１にＰＣ柱部材４１０の荷重が作用しなくなるため、油圧ジャッキ１１１の室１１３の内部に設けられたスプリング１２４が、ピストン１１２を付勢し、ピストン１１２が退行する。これにより、油圧ジャッキ１１１を収縮させる作業を伴うことなく、連続して他のＰＣ柱部材４１０の建て込み作業を行うことができ、作業性を向上できる。

＜第３実施形態＞
上記の各実施形態では、油圧シリンダを用いる場合について説明したが、これに限らず、ロータリーダンパーを用いることも可能である。
図６は、本実施形態で用いるロータリーダンパー２１０の構成を示す図である。同図に示すように、ロータリーダンパー２１０は、回転ドラム２２０を備え、この回転ドラムにワイヤ２３０が巻き付けられてなる。回転ドラム２２０は、ワイヤ２３０Ａ、２３０Ｂに引張荷重が作用した際に、反対方向に抵抗が加わる。このため、ワイヤ２３０Ａ、２３０Ｂに引張荷重が作用すると回転ドラム２２０は緩やかに回転する。また、ロータリーダンパー２１０は回転ドラム２２０の回転を拘束可能なブレーキ２４０を備え、このブレーキは操作紐３０を引っ張ることにより拘束を解除することができる。

以下、かかるロータリーダンパー２１０を用いて、ＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させる方法を説明する。
まず、図７に示すように、第１実施形態と同様に、クレーン１００に吊り天秤１０１を取り付け、吊り天秤１０１の一端からワイヤ１０２Ｂを垂下させておき、他端にはワイヤ１０２Ａを介して回転冶具１１０を接続しておく。そして、吊り天秤１０１から垂下する一方のワイヤ１０２Ａにロータリーダンパー２１０を接続する。そして、クレーン１００から垂下する他方のワイヤ１０２Ｂの端部を寝かした状態のＰＣ柱部材４１０の柱筋４１１が突出するのとは反対の面の中央に取り付け、ロータリーダンパー２１０の一方のワイヤ１０３の先端をＰＣ柱部材４１０の側面の柱筋４１１が突出している側の端部に接続する。なお、この際、ブレーキ２４０により回転ドラム２２０の回転を拘束した状態としておく。

次に、クレーン１００によりＰＣ柱部材４１０を揚重する。この際、ロータリーダンパー２１０の一方のワイヤ２３０ＡにはＰＣ柱部材４１０の荷重が作用するが、ブレーキ２４０により回転ドラム２２０の回転が拘束されているため、回転ドラム２２０が回転することがなく、ＰＣ柱部材４１０を寝かせた状態で揚重することができる。

次に、地上からロータリーダンパー２１０のブレーキ２４０に接続された操作紐３０を引っ張り、ブレーキ２４０を解除する。ブレーキ２４０が解除されると、回転ドラム２２０の一方のワイヤにはＰＣ柱部材４１０の重量が作用し、回転ドラム２２０が回転することで、ワイヤ２３０Ａが送り出され、ＰＣ柱部材４１０はワイヤ１０２Ｂによりその頂部が吊持された状態まで回転する。

この際、回転ドラム２２０には抵抗が作用するため、ワイヤ２３０Ａは緩やかに送り出されることなり、ＰＣ柱部材４１０を、緩やかに回転させることができる。そして、ＰＣ柱部材４１０が鉛直になるまで回転させた後、ＰＣ柱部材４１０の建て込み作業を行う。

なお、上記のように、ＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させることで、ロータリーダンパー２１０の一方のワイヤ２３０Ａが送り出された状態となるが、これとともに他方のワイヤ２３０Ｂは回転ドラム２２０に巻き取られることとなる。このため、次のＰＣ柱部材４１０の建て込みの際には、ＰＣ柱部材４１０にロータリーダンパー２１０の他方のワイヤ２３０Ｂを接続することで、ワイヤ２３０を巻き戻す作業を行うことなく、ＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させる作業を行うことができる。

本実施形態によっても、ロータリーダンパー２１０のみを用いてＰＣ柱部材４１０を回転させているため、回転冶具に駆動装置などを設ける必要がなく、回転冶具の重量を小型化、軽量化することができる。また、駆動装置を必要としないことで、回転冶具を廉価で製造することができる。

なお、上記の各実施形態では、ＰＣ柱部材４１０の姿勢を回転させる場合について説明したが、これに限らず、その他の建築部材を回転させる場合であっても本発明を適用できる。

また、上記の各実施形態では、ＰＣ柱部材４１０の姿勢を９０°（寝かした状態から、鉛直になるまで）回転させる場合について説明したが、ＰＣ柱部材４１０に接続されるワイヤの長さを適宜調整することで、所望の角度回転させることができる。
また、上記の各実施形態では、一対のワイヤによりＰＣ柱部材４１０を揚重して回転させているが、これに限らず、３本以上のワイヤによりＰＣ柱部材４１０を揚重して回転させることも可能である。かかる場合には、少なくとも１本以上のワイヤに上記何れかの回転冶具を介在させておけばよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、各シリンダ内のピストンが進出する側の部分にオイルが充填されている場合について説明したが、これに限らず、各シリンダ内のピストンが進出する側と反対側の部分にオイルを充填してもよい。この場合には、各シリンダのピストンが進出する側と反対側の端部に連結管を設ける必要がある。さらに、各シリンダ内のピストンが進出する側の部分及びこれと反対側の部分にオイルを充填してもよい。
また、第１及び第２実施形態では、油圧ジャッキを用いているが、これに限らず、水圧、空気圧等を利用したジャッキを用いてもよい。

１０、１１０、２１０ 回転冶具 １１Ａ，１１Ｂ、１１１ 油圧ジャッキ
１２Ａ，１２Ｂ、１１２ ピストン １３Ａ，１３Ｂ、１１３ 室
１４Ａ，１４Ｂ、１１４ シリンダ １５Ａ 開口
２０、１２０ 連結管 ２１、１２１ 吊上部材
２２、１２２ シャットオフバルブ ３０ 操作紐
４０ オイル １００ クレーン
１０１ 吊天秤 １０２Ａ，１０２Ｂ、１０３ ワイヤ
１２４ スプリング １４０ オイルタンク
２１０ ロータリーダンパー ２２０ 回転ドラム
２３０、２３０Ａ，２３０Ｂ ワイヤ ２４０ ブレーキ

Claims (4)

1. 揚重装置により複数のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在させた回転治具により回転させる方法であって、
   前記回転治具は、互いに平行に配された一対のジャッキであり、該一対のジャッキのシリンダの室内が開閉弁を有する連通路で連通されており、
   前記一対のジャッキのシリンダを前記揚重装置からワイヤで吊り下げ、前記部材を前記一対のジャッキの一方のピストンからワイヤで吊り下げ、前記一対のジャッキの一方を収縮させて前記開閉弁を閉じた状態で前記部材を揚重し、
   前記開閉弁を開いて前記一対のジャッキの一方を伸長させることにより、揚重した前記部材を回転させることを特徴とする部材の回転方法。
2. 請求項１記載の部材の回転方法であって、
   前記連通路にオリフィスが設けられていることを特徴とする部材の回転方法。
3. 揚重装置により第１、第２、第３及び第４のワイヤを介して揚重した部材の姿勢を、前記第３のワイヤと前記第４のワイヤとの間に介在させた回転治具により回転させる方法であって、
   前記回転治具は、前記第２のワイヤがその両端側が吊り下がる状態で巻き付けられた回転ドラムと該回転ドラムの回転を拘束可能なブレーキとを有するロータリーダンパーであり、
   前記回転ドラムを前記揚重装置から前記第３のワイヤで吊り下げ、前記部材を、前記楊重装置から前記第１のワイヤで吊り下げると共に前記回転ドラムの前記第２のワイヤの一端側から前記第４のワイヤで吊り下げ、前記第２のワイヤの前記部材の側を巻き上げて前記ブレーキで前記回転ドラムの回転を拘束した状態で前記部材を揚重し、
   前記ブレーキによる前記回転ドラムの拘束を解除して前記第２のワイヤの前記部材の側を送り出すことにより、揚重した前記部材を回転させることを特徴とする部材の回転方法。
4. 揚重装置により複数のワイヤを介して部材を揚重する際に、前記複数のワイヤのうち少なくとも一本に介在されて用いられる前記部材の姿勢を回転するための冶具であって、
   互いに平行に配された一対のジャッキであり、該一対のジャッキのシリンダの室内が開閉弁を有する連通路で連通されており、
   前記一対のジャッキのシリンダが前記揚重装置からワイヤで吊り下げられ、前記部材が前記一対のジャッキの一方のピストンからワイヤで吊り下げられた状態で用いられることを特徴とする部材の回転冶具。