JP5825864B2 - タワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法 - Google Patents

Description

本発明は、タワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法に関する。

従来、例えば超高層ＲＣ集合住宅などのＲＣ造建物において、タワークレーンを建物内部に設置してフロアクライミングにより構築する場合には、ベース脚または架設受梁をＲＣ梁両端の近傍に配置させ、曲げモーメントによるＲＣ梁のひび割れを抑制し、且つせん断力主体で荷重を支持して対応している。

ここで、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の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している。

また、フロアクライミングとして、マストを二層で支持する方法、すなわちマスト上部で垂直荷重と水平荷重の両方を支持し、マスト下部で水平荷重のみを支持し、従来よりも低い垂直設置反力でタワークレーンを設置する方法が、例えば特許文献１に提案されている。
特許文献１では、吊り荷や風荷重によるモーメントがマストを二層で支持した部位の水平力によって処理され、マスト上部の垂直設置反力は自重による荷重のみでモーメントによる垂直力が付加されないようにした設置方法となっている。マスト上部の支持構造として、マスト上部から左右両側に腕材を張り出し、それら張出し端部で垂直荷重を支持する構造となっている。

特開２０１０−２６５１０７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、特許文献１で開示されているタワークレーンの構造では、マストに対して剛接合となる腕材によって、マストの垂直荷重を支持する構造であり、従来のタワークレーンの設置方法よりも垂直設置反力を低減することができるが、マストに作用するモーメントによる垂直荷重が腕材の垂直設置反力に付加されてしまうことから、その点で改良の余地があった。

また、特許文献１では、クライミング時において、昇降装置下部に取り付けた受脚を受梁に預けて反力を受け、マスト上層支持部の腕材を折り畳んだ状態でエレベータシャフト内にあるマストを上昇させる。所定位置まで上昇させて受脚でできた空間を利用して腕材を伸ばし、受梁に預けて垂直、水平方向を拘束してマスト上部を固定している。
ところが、受梁は、クライミング時に一時的に必要な部材であり、クライミング毎に設置、撤去を行う必要があり、また長尺物であるため、狭小なエレベータシャフト内の空間での設置、撤去作業は手間と時間がかかるという問題があった。
しかも、腕材を折り畳んだり、伸ばしたりするために、多数のフランジボルトを取り外す、締め付ける作業が発生することから、作業効率が低下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、マストに対する支持構造をピン構造とすることで、マストに作用するモーメントによる垂直力の付加を抑制し、垂直設置反力の低減を図ることができるタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、マスト支持部の盛り替え作業を狭小な空間で効率的に行うことができ、手間と時間を低減することができるタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法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マスト支持構造では、躯体の開口部に配置されるマストと、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備え、マストの垂直荷重および水平荷重とを支持する上層支持部と、水平荷重のみを支持する下層支持部とを有するタワークレーンのマスト支持構造であって、上層支持部は、マストの両側に配置されて躯体に支持される一対の上層支持受梁と、マストの内側に位置し、球座部を備えた球座ブロックと、球座ブロックから水平方向に突出可能で、その突出部が上層支持受梁上に載置される支持脚部と、球座部の上部にて回転自在に嵌合可能な球体部を備えるとともに、マストに着脱可能に固定された球体ブロックとを備え、球座ブロックは、躯体に対する水平移動が規制されていることを特徴としている。

また、本発明に係るタワークレーンの支持方法では、上述したマスト支持構造を用いたタワークレーンの支持方法であって、上層階の躯体において、マストに作用する水平荷重および垂直荷重を支持するとともに、球座部と球体部との嵌合によりマストを回転自在に支持する上層支持部を設ける工程と、上層階より下方の下層階において、マストに作用する水平荷重のみを支持する下層支持部を設ける工程とを有し、上層支持部と下層支持部とをマストの盛り替えとともに順次移設することを特徴としている。

本発明では、マストに作用する水平荷重を上層支持部と下層支持部とで受けもたせることができる。また、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マストを介して上層支持部で受けもたせることができる。つまり、上層支持部では、球座ブロックより水平方向に突出させた支持脚部を上層支持受梁に載置させ、その上層支持受梁を介してマストの垂直設置反力を躯体にもたせる構成となる。

また、マストに生じるモーメントは、上層支持部および下層支持部における水平支持によって吸収することができる。そして、球座部に球体部が回転自在に嵌合しているので、躯体に対して水平方向への移動が規制された球座ブロックを介して躯体に対してマストが回転することが可能となる。つまり、上層支持部がピン構造となることから、マストに作用するモーメントによる垂直力が支持脚部の垂直設置反力に付加されるのを抑えることができるので、垂直設置反力の低減を図ることができる。したがって、上層支持部で受ける垂直力を小さくすることができ、簡単、且つ小型化した支持構造とすること可能となる。

また、支持脚部が球座ブロックに対して突出可能であり、支持脚部を縮めて球座ブロック内に収納することで、上層支持部における躯体に対する支持を解除することができる。そして、マストの盛り替え時には、支持脚部の収納状態において、球座ブロックおよび球体ブロックをマストとともに上方へ移動させることができる。このように、支持脚部が伸縮可能に設けられているので、上層支持部の設置時に広いスペースが不要となり、狭小部位での設置が可能となる利点がある。

また、本発明に係るタワークレーンのマスト支持構造では、球座ブロックおよび球体ブロックは、マストの枠内に配設されていることが好ましい。

この場合、球座ブロックと球体ブロックとのそれぞれをマストの枠内に配設することができるので、これらブロックをマストとともに移設することができ、開口部の開口面積をマストが配置できるとともに移動可能な大きさに合わせて設定することが可能となる。

本発明のタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法によれば、マストに対する上層支持部をピン構造とすることで、マストに作用するモーメントによる垂直力の付加を抑制し、垂直設置反力の低減を図ることができる。
また、上層支持部を躯体に支持する支持脚部が球座ブロックに対して突出可能とすることし、マスト支持部の盛り替え時には球座ブロック内に支持脚部を収納して移設することができるので、盛り替え作業を狭小な空間で効率的に行うことができ、手間と時間を低減することができる。

本発明の実施の形態によるタワークレーンの全体構成を示す側面図であって、低層階構築時の状態の図である。 タワークレーンの全体構成を示す側面図であって、中高層構築時の状態の図である。 上層支持部と下層支持部の設置状態を示す斜視図である。 図３に示す上層支持部の拡大図である。 図３に示す上層支持部の平面図である。 図５に示すＡ−Ａ線矢視図である。 図５に示すＢ−Ｂ線断面図である。 図５に示すＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は下層支持部の平面図、（ｂ）はクサビの打ち込み状態を示す側面図である。 下層支持部の側面であって、（ａ）は図９に示すＤ−Ｄ線矢視図で支持脚を張り出した状態の図、（ｂ）は支持脚を収容した状態の図である。 昇降支持部の側面図である。 （ａ）〜（ｄ）はタワークレーンを用いた建物の施工工程を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はタワークレーンのクライミング方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は図１３（ｂ）に続くクライミング方法を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態によるタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法について、図面に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、本実施の形態によるタワークレーン１は、例えば超高層ＲＣ集合住宅などのＲＣ構造物の躯体２に設置され、マスト３に作用する垂直荷重（すなわち鉛直方向下向きに作用する設置荷重）と水平荷重とを所定の階層で支持しつつ、躯体２の構築とともにフロアクライミングするものである。

マスト３が配置される開口部９は、エレベータシャフト用として設けられる上下方向に連続する開口であり、本実施の形態では本設梁６（図５〜図７参照）、本設柱（図示省略）、および床スラブ８によって平面視矩形状に設けられている。

タワークレーン１は、開口部９に配置されるマスト３と、このマスト３に対して上下移動自在に嵌挿されて支持されたクレーン本体４とからなる。そして、建物の構築段階において、構築初期段階である低層階構築時と、それ以降の中高層構築時とでマスト３に対する支持方式が異なっている。
ここで、マスト３は、平面視で四角形（正方形）の柱状をなし、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周知のものである。

低層階構築時では、図１に示すように、ビームを平面視略十字状（不図示）に配したベース架台５を躯体２の基礎階Ｆ０の床スラブ上又は梁上に設置し、このベース架台５にマスト３の下端３ａを支持させた自立支持方式となっている。

中高層構築時では、図２に示すように、上下二層の支持部（上層支持部１０、下層支持部２０）によってマスト３を躯体２に支持させる支持構造によって施工される。具体的には、上層支持部１０においてマスト３に作用する水平荷重と垂直荷重を支持し、下層支持部２０においてマスト３に作用する水平荷重のみを支持する二層支持方式となっている。つまり、タワークレーン１は、組み立て後、所定階までの躯体２を構築した時点でベース架台５をマスト３から切り離し、マスト３を上層支持部１０と下層支持部２０による支持方式に切り換えてからフロアクライミングする構造となっている（図３参照）。

そして、詳しくは後述するが、クライミングとマスト３の盛り替え時には、上層支持部１０の一部に接続可能な昇降支持部３０（図１１参照）を用いる構成となっている。

図１および図２に示すように、クレーン本体４は、マスト３に沿って昇降可能に設けられた昇降装置４１と、昇降装置４１の上部に固定された旋回台４２と、旋回台４２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４３とから概略構成されている。昇降装置４１は、図示しないロックピンの着脱によりマスト３に対して係止可能な上下一対の着脱フレームと、図示しない昇降ジャッキとを備えており、前記一対の着脱フレームをマスト３に対して交互に固定又は開放しつつ昇降ジャッキを伸縮動作させることにより、クレーン本体４をクライミングさせる構造となっている。
そして、昇降装置４１の下側の着脱フレームには構台４４が設けられている。この構台４４は、マスト３をクレーン本体４に反力を取って上昇させる際に、躯体２（本設梁６など）に固定可能となっている。

次に、マスト３に作用する垂直荷重および水平荷重を支持する上層支持部１０の構成について、図面に基づいて説明する。
図３に示すように、上層支持部１０は、マスト３の上下方向で略中間部の所定階（以下、上層支持部１０を設ける階を「上層支持階Ｐ１」という）に配置され、躯体２（図１参照）に支持を取り、マスト３に作用する水平荷重と垂直荷重とを支持するものである。
ここで、図４及び図５において、上層支持部１０の支持を受ける本設梁６の材軸方向を第１方向Ｘとし、平面視で第１方向Ｘに直交する方向を第２方向Ｙとして以下、説明する。

図４および図５に示すように、上層支持部１０は、マスト３の両側で一対の本設梁６、６（躯体２）を橋渡しするようにして一方向（ここでは第２方向Ｙ）に延びる一対の第１受梁１１、１１と、第１受梁１１、１１上で第１方向Ｘに向けて配置される一対の第２受梁１２、１２（上層支持受梁）と、マスト３の内側に配設されて球座部１３１を備えた球座ブロック１３と、球座ブロック１３から第２受梁１２、１２側のそれぞれへ向けて第２方向Ｙに突出可能で第２受梁１２、１２上に係止される支持脚部１４と、前記球座部１３１に回転自在に嵌合される球体部１５１を備えるとともにマスト３に固定された球体ブロック１５と、を備えて概略構成されている。

一対の第１受梁１１、１１は、マスト３を挟んだ両側において互いに間隔をもって平行に配置され、両端部のそれぞれが本設梁６上にアンカーボルト等によって固定されている。一対の第２受梁１２、１２は、マスト３を挟んだ両側において互いに間隔をもって平行に配置され、両端部が第１受梁１１上に載置されている。第２受梁１２は、とくに図示しないが、第１受梁１１に対して少なくとも水平方向への移動が規制された状態で配設されている。

図６〜図８に示すように、球座ブロック１３は、箱型状をなし、マスト３の枠材の内側においてマスト３とほぼ同軸に配設され、マスト３の上下方向の所定位置に移設可能に設けられている。球座ブロック１３は、上面中央部に下方に向けて窪んだ凹曲面が形成された球座部１３１を有している。球座ブロック１３の第２受梁１２に対向する両側面１３ａ、１３ａには、それぞれ第２受梁１２の材軸方向に対して直交する方向（第２方向Ｙ）に伸縮可能な支持脚部１４、１４が設けられている。

支持脚部１４は、断面視矩形状の鋼材により形成されており、例えば油圧式や電動式の伸縮ジャッキ（図示省略）によって材軸方向（第２方向Ｙ）に進退移動可能に球座ブロック１３に装備されている。支持脚部１４は、球座ブロック１３の側面１３ａより突出させた状態で、マスト３の外枠よりも外側に張り出して第２受部１２上に載置されるようになっている。そのため、球座ブロック１３に作用する荷重は、支持脚部１４を介して第２受梁１２に伝達される。

図４および図５に示すように、第２受梁１２上には、支持脚部１４の第１方向Ｘへの移動を規制する第１係止板１６Ａと、第２方向Ｙへの移動を規制する第２係止板１６Ｂとが設けられている。第１係止板１６Ａは、Ｌ型鋼であり、Ｌ字の一方の辺を形成する第１辺部を第２受梁１２上に係止された支持脚部１４の両側の側面１４ａ、１４ａに当接するようにして、同じくＬ字の他方の辺を形成する第２辺部をボルトにより第２受梁１２に固定させている（図６参照）。これにより、支持脚部１４は、第２受梁１２上に係止された状態で、第１係止板１６Ａによって両側面１４ａ側から挟持されることになる。
第２係止板１６Ｂは、Ｌ型鋼であり、第１辺部を第２受梁１２上に係止された支持脚部１４の伸縮方向（第２方向Ｙ）の端面１４ｂに当接するようにして、第２辺部をボルトにより第２受梁１２に固定させている。

図６〜図８に示すように、球体ブロック１５は、マスト３の弦材３１に対して着脱可能に固定される支持部１５２と、支持部１５２の下側に球座ブロック１３の球座部１３１に対して回転自在に係合する球体部１５１とからなる。球体ブロック１５は、球体部１５１が球座部１３１の球面内で回転することで、球座ブロック１３に対して設定された図７に示す傾斜角度θ（例えば１度）の範囲で傾斜可能である。つまり、上層支持部１０において、球体ブロック１５に固定されているマスト３は、球座ブロック１３に対して回転可能に支持されたピン構造となっている。そして、球座部１３１と球体部１５１とがマスト３と同軸に設けられている。
このように、マスト３の垂直荷重は、球座ブロック１３および球体ブロック１５の球体係合部で支持され、その垂直荷重は球座ブロック１３および球体ブロック１５、支持脚部１４、第２受梁１２、第１受梁１１を介して躯体２へ伝達される。

次に、マスト３の下部３ａで水平荷重を支持する下層支持部２０の構成について図面に基づいて説明する。
図３に示すように、下層支持部２０は、マスト３の下部３ａを所定階（以下、下層支持部２０を設置する階を「下層支持階Ｐ２」という）の躯体２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。

下層支持部２０は、図９（ａ）および図１０に示すように、マスト３の周囲を取り囲むようにして平面視で四角形状に枠組みされたフレーム２１が設けられ、このフレーム２１の各角部から水平方向で一方向（ここでは、第２方向Ｙ）に張り出し可能な支持脚２２が備えられている。

フレーム２１の各角部の内角部側には、マスト３の外面との間の隙間に上方からクサビ２３が打ち込まれている（図９（ｂ）参照）。なお、図９（ｂ）は、クサビ２３が打ち込まれる前の状態を示している。このクサビ２３によって、マスト３に対して下層支持部２０が水平方向への移動が規制された状態で支持され、マスト３の水平力のみがフレーム２１および支持脚２２を介して躯体２に伝達される構成となっている。

支持脚２２は、フレーム２１の上端縁に設けられるヒンジ２４によって連結され、このヒンジ２４によって水平方向の回転軸回りに回転する方向に回動可能となっている。支持脚２２の回動範囲は、図１０（ａ）に示すように支持脚２２の水平位置（フレーム２１の外側に張り出す位置）から、図１０（ｂ）に示すように平面視でフレーム２１の内側に収容される位置である。つまり、下層支持部２０は、支持脚２２を張り出し位置とした時には開口部９を形成する躯体２上に係止させることができ、支持脚２２をヒンジ２４回りに回転させて折り畳むことで下層支持部２０が開口部９を通過できる寸法に変更することができる。

また、支持脚２２には、躯体２に対してボルト固定可能なリブ２２ａが側方に突出している。ここで、本下層支持部２０は、躯体２の高さに対応した適宜な寸法のブロック２５Ａ、２５Ｂを介して躯体２に固定されている。具体的には、支持脚２２のリブ２２ａが各ブロック２５Ａ、２５Ｂ上にボルトによって固定されている。

このように構成される下層支持部２０では、支持脚２２をフレーム２１の外側に張り出した状態にして躯体２上に固定し、マスト３を盛り替えとともに移設するときには、全ての支持脚２２を折り畳んでフレーム２１上に収容させた状態で開口部９内を移動させることができる。

次に、マスト３の盛り替え時に用いられる昇降支持部３０について具体的に説明する。
図１１に示すように、昇降支持部３０は、クレーン本体４を昇降させる際の支持構造であって、上層支持部１０を利用して支持される。
昇降支持部３０は、上層支持部１０の一対の第２受梁１２、１２上に橋渡しするようにして固定される一対の第１受脚３１と、これら第１受脚３１上に橋渡しするようにして固定されるとともにクレーン本体４の下端４ａに連結される一対の第２受脚３２とからなる。昇降支持部３０は、クレーン本体４を躯体２（本設梁６など）に固定させた状態において、マスト３の上方へ移動させる盛り替えるときの反力を取ることができる。

次に、上述した構成からなるタワークレーン１によるクライミング方法と、上層支持部１０によるマスト支持方法について詳細に説明する。

図１および図２に示すように、本タワークレーン１によるクライミングは、低層階構築時と中高層階構築時とでマスト３の支持方法が異なっている。低層階構築時では、図１に示すように、ベース架台５を基礎階Ｆ０に設置し、そのベース架台５上にマスト３を立設させてタワークレーン１を従来通りに自立させた状態で設置する。
中高層階構築時では、マスト３の下部３ａをベース架台５から切り離し、図２および図３に示すように、マスト３の上下方向略中間部を上層支持階Ｐ１において上層支持部１０で支持し、マスト３の下部３ａを下層支持階Ｐ２に固定し、クライミングにしたがって上層支持部１０と下層支持部２０の位置を順次上階へと移設する。

具体的には、図１および図１２（ａ）に示すように、ベース架台５を躯体２の基礎階Ｆ０の所定位置にアンカー等によって固定し、そのベース架台５上にマスト３を自立させた状態で設置し、マスト３の上部にはクレーン本体４を設置する（ステップＳ１）。この状態で、図１２（ｂ）に示すように、施工可能な階層までの躯体２を完成させる（ステップＳ２）。なお、マスト３は、躯体２の開口部９内となるように配置する。

次に、図１２（ｃ）に示すように、ステップＳ３において、クレーン本体４を一旦下降させ、図１１に示す昇降支持部３０によって構築中の最上階よりも１つ下層の躯体２（ＲＣ強度が発現した梁や床スラブ）に反力を取って、昇降装置４１（図２参照）によってマスト３を上昇させる。
すなわち、予めベース架台５をマスト３から切り離して撤去した後、中層階（上層支持階Ｐ１）でマスト３を上層支持部１０によって支持するとともに、下層支持階Ｐ２でマスト３を下層支持部２０によって支持する。そして、クレーン本体４をマスト３に沿って上昇させて所定位置で停止させ、クレーン本体４によってマスト３上部に新たなマスト３を必要本数だけ継ぎ足して延長する。その後、図１２（ｄ）に示すように、上層支持部１０と下層支持部２０とを順次、盛り替えながらフロアクライミングしつつ躯体２を構築していく（ステップＳ４）。

なお、クレーン本体４を盛り替える際には、図１に示すように、昇降装置４１に備えられている図示しない昇降ジャッキを伸長して昇降装置４１のガイドフレーム（図示省略）を上昇させてマスト３に固定する。そして、ジャッキフレーム（図示省略）をマスト３から開放して、昇降ジャッキを収縮してジャッキフレームを上昇させ、ジャッキフレームをマスト３に固定する。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１２（ｃ）、（ｄ）に示すようにクレーン本体４を上昇させることができる。

次に、上述したステップＳ３からステップＳ４のクライミング方法について、図１３、図１４などに基づいてさらに詳細に説明する。

次に、図１３（ａ）のステップＳ１１において、躯体２を現在のマストの位置で施工可能な最上階まで構築した後、その最上階の１つ下の階（これを第１上層支持階Ｐ１ａとする）に第１上層支持部１０ａを設ける。なお、第１上層支持部１０ａは、それより下層で先に設けられている第２上層支持階Ｐ１ｂの第２上層支持部１０ｂよりも上方に位置している。

前記第１上層支持部１０ａは、図４乃至図８に示すように、一対の第１受梁１１、１１を躯体２（本設梁６）に固定し、その第１受梁１１上に一対の第２受梁１２を設け、さらに第１上層支持階Ｐ１ａに位置するマスト３の内側に球座ブロック１３および球体ブロック１５を球座部１３１と球体部１５１とを嵌合させた状態で配設される。そして、球座ブロック１３の両側面１３ａより支持脚部１４を張り出し、その支持脚部１４を第２受梁１２上に載置させる。このとき、支持脚部１４は、第２受梁１２上に設けられる第１係止板１６Ａおよび第２係止板１６Ｂによって水平方向への移動が規制された状態となる。なお、支持脚部１４は、例えば球座ブロック１３と支持脚部１４とを貫通するピン材（図示省略）によって固定し、支持脚部１４が縮むのを拘束する。

その後、図１３（ｂ）に示すように、クレーン本体４を降下させ、クレーン本体４の下端４ａに固定させた昇降支持機構３０（図１１参照）を第１上層支持階Ｐ１ａの第１上層支持部１０ａに接続する（ステップＳ１２）。

次いで、図１４（ａ）に示すステップＳ１３において、図４乃至図８に示すように、第２上層支持階Ｐ１ｂに設置されている第２上層支持部１０ｂの支持脚部１４を収縮させて球座ブロック１３内に収容し、昇降支持機構３０でクレーン本体４の反力を取りながらマスト３と一体で球座ブロック１３および球面ブロック１５を上昇させて盛り替えを行う。

そして、マスト３の上昇が完了したら、図１４（ｂ）に示すように、第２下層支持階Ｐ２ｂの第２下層支持部２０ｂより移設した第１下層支持階Ｐ２ａにおける第２下層支持部２０ａのクサビ２３をマスト３との間に差し込み、マスト３に作用する水平荷重を水平支持するとともに、マスト３と一体で移設した球座ブロック１３より支持脚部１４を突出させて第２受梁１２上に配置する（ステップＳ１４）。これにより、移設した第１上層支持部１０ａではマスト３に作用する水平荷重と垂直荷重とを支持し、第１下層支持部２０ａではマスト３に作用する水平荷重のみを支持することができる。

続いて、図１４（ｃ）に示すステップＳ１５において、第１上層支持部１０ａと昇降支持部３０とを離脱し、クレーン本体４を昇降装置４１（図２参照）により上昇させたマスト３に沿って上方へ移動させてフロアクライミングが完了する。上記の図１３、図１４に示すステップＳ１１からステップＳ１５のフロアクライミング工程を順次繰り返すことで、建物を構築することができる。

このように、タワークレーン１では、マスト３に作用する水平荷重を上層支持部１０と下層支持部２０とで受けもたせることができる。また、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マスト３を介して上層支持部１０で受けもたせることができる。つまり、上層支持部１０では、球座ブロック１３より水平方向に突出させた支持脚部１４を第２受梁１２に載置させ、その第２受梁１２と第１受梁１１を介してマスト３の垂直設置反力を躯体２にもたせる構成となる。

また、マスト３に生じるモーメントによる垂直力は、上層支持部１０および下層支持部２０における水平支持によって吸収することができる。そして、球座部１３１に球体部１５１が回転自在に嵌合しているので、躯体２に対して水平方向への移動が規制された球座ブロック１３を介して躯体２に対してマスト３が回転することが可能となる。つまり、上層支持部１０がピン構造となることから、マスト３に作用するモーメントによる垂直力が支持脚部１４の垂直設置反力に付加されるのを抑えることができるので、垂直設置反力の低減を図ることができる。したがって、上層支持部１０で受ける垂直力を小さくすることができ、簡単、且つ小型化した支持構造とすること可能となる。

また、支持脚部１４が球座ブロック１３に対して突出可能であり、支持脚部１４を縮めて球座ブロック１３内に収納することで、上層支持部１０における躯体２に対する支持を解除することができる。そして、マスト３の盛り替え時には、支持脚部１４の収納状態において、球座ブロック１３および球体ブロック１５をマスト３とともに上方へ移動させることができる。このように、支持脚部１４が伸縮可能に設けられているので、上層支持部１０の設置時に広いスペースが不要となり、狭小部位での設置が可能となる利点がある。

さらに、マスト３の中心軸に球座部１３１と球体部１５１との回転中心が位置するので、球座部１３１と球体部１５１との嵌合部でマスト３の曲げモーメントが作用する向きにかかわらず効果的に吸収することができ、マスト３に作用するモーメントによる垂直力が支持脚部１４の垂直設置反力に付加されるのを確実に抑えることができる。

さらにまた、球座ブロック１３と球体ブロック１５とのそれぞれをマスト３の枠内に配設することができるので、これらブロック１３、１５をマスト３とともに移設することができ、開口部９の開口面積をマスト３が配置できるとともに移動可能な大きさに合わせて設定することが可能となる。

また、本実施の形態では、図１１に示すように、昇降支持部３０の第３受梁３１を支持脚部１４を支持する第２受梁１２上に設置することができるので、従来のような昇降支持部３０に専用の受梁が不要となる利点がある。

上述のように本実施の形態によるタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法では、マスト３に対する上層支持部１０をピン構造とすることで、マスト３に作用するモーメントによる垂直力の付加を抑制し、垂直設置反力の低減を図ることができる。
また、上層支持部１０を躯体２に支持する支持脚部１４が球座ブロック１３に対して突出可能とすることし、マスト支持部の盛り替え時には球座ブロック１３内に支持脚部１４を収納して移設することができるので、盛り替え作業を狭小な空間で効率的に行うことができ、手間と時間を低減することができる。

以上、本発明によるタワークレーンのマスト支持構造、およびタワークレーンの支持方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態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、本実施の形態では第１受梁１１を躯体２上に配置し、その第１受梁１１上に橋渡しするようにして第２受梁１２を設ける構成としているが、第２受梁１２を躯体２に直接載置させる構成とすることも可能である。
また、本実施の形態では、第２受梁１２に対して支持脚部１４の水平方向への移動を規制する方法として、Ｌ型鋼からなる第１係止板１６Ａと第２係止板１６Ｂを用いているが、これに限定されることはなく、Ｈ型鋼やＣ型鋼などの部材であっても良い。

さらに、下層支持部２０の構造についても、本実施の形態に限定されることはない。例えば、フレーム２０に対してヒンジ２４を介して支持脚２２を張り出し自在に回転させることが可能な構成としているが、このような折り畳み式の張り出し機構を設けない構成であっても良い。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ タワークレーン
２ 躯体
３ マスト
４ クレーン本体
５ ベース架台
６ 本設梁
８ 床スラブ
９ 開口部
１０ 上層支持部
１１ 第１受梁
１２ 第２受梁（上層支持受梁）
１３ 球座ブロック
１４ 支持脚部
１５ 球体ブロック
１６Ａ 第１係止板
１６Ｂ 第２係止板
２０ 下層支持部
２１ フレーム
２２ 支持脚
２３ クサビ
２４ ヒンジ
３０ 昇降支持部
４１ 昇降装置
Ｐ１ 上層支持階
Ｐ２ 下層支持階
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向

Claims (3)

1. 躯体の開口部に配置されるマストと、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、を備え、前記マストの垂直荷重および水平荷重とを支持する上層支持部と、水平荷重のみを支持する下層支持部とを有するタワークレーンのマスト支持構造であって、
   前記上層支持部は、
   前記マストの両側に配置されて躯体に支持される一対の上層支持受梁と、
   前記マストの内側に位置し、球座部を備えた球座ブロックと、
   該球座ブロックから水平方向に突出可能で、その突出部が前記上層支持受梁上に載置される支持脚部と、
   前記球座部の上部にて回転自在に嵌合可能な球体部を備えるとともに、前記マストに着脱可能に固定された球体ブロックと、
   を備え、
   前記球座ブロックは、前記躯体に対する水平移動が規制されていることを特徴とするタワークレーンのマスト支持構造。
2. 前記球座ブロックおよび前記球体ブロックは、前記マストの枠内に配設され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マスト支持構造。
3. 請求項１又は２に記載のマスト支持構造を用いたタワークレーンの支持方法であって、
   上層階の躯体において、前記マストに作用する水平荷重および垂直荷重を支持するとともに、前記球座部と前記球体部との嵌合により前記マストを回転自在に支持する上層支持部を設ける工程と、
   前記上層階より下方の下層階において、前記マストに作用する水平荷重のみを支持する下層支持部を設ける工程と、
   を有し、
   前記上層支持部と前記下層支持部とを前記マストの盛り替えとともに順次移設することを特徴とするタワークレーンの支持方法。

Images