JP6167034B2

JP6167034B2 - 重量物案内装置

Info

Publication number: JP6167034B2
Application number: JP2013259525A
Authority: JP
Inventors: 大助川島; 上田　和哉; 和哉上田
Original assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Current assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: JP2015117468A

Description

本発明は、橋桁などの重量の大きい長尺の重量物を軌条を用いて送り出す際に使用される重量物案内装置に関するものである。

従来より、橋桁などの長尺の重量物は、移動方向（送出方向）手前側に設置した地組ヤードで組み立てられ、この地組ヤードに敷設した軌条上をスライドさせながら移動させ、橋脚上に架設される。通常は、重量物を案内する軌条は、重量物の移動方向と平行に敷設される。

しかし、軌条を移動方向と平行に設置しようとしたときに、鉄塔、建物などの障害物が存在すると、軌条を垂直に交差させるように設置できないことがある。そこで、軌条を移動方向と平行でない状態に設置して目的の設置場所まで移動させることが知られている。

例えば、移動方向と平行でない複数本の移動用軌条に重量物搭載装置を載置し、移動用軌条に対して固定と開放を切替可能とするクランプ装置に水平ジャッキ装置を介して連結することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この重量物搭載装置は、移動用軌条上をその軌条に沿ってスライドする複数のスライド装置に、そのスライド装置の移動方向と交差する方向に回転する無限軌道帯を備えた重量物送り装置を水平旋回可能に支持している。

また、例えば、特許文献２の重量物搭載装置は、第１の方向へ移動させる重量物を第１の方向及びその方向とは異なる第２の方向に沿って移動可能に支持するスライド装置と、このスライド装置の傾きを検出する傾斜センサと、スライド装置を第２の方向と反対方向へ牽引する牽引装置と、傾斜センサからの検出値からスライド装置が傾いていると判定した際に、牽引装置によってスライド装置に第２の方向と反対方向への引張力を生じさせる制御装置とを備えている。

特開２００７−９４７４号公報特開２０１３−８７４４１号公報

しかしながら、上記特許文献１の重量物案内装置では、それ自体が駆動力を有さない無限軌道体に橋桁の長手方向（桁方向）への移動を依存しているので、滑らかに桁方向への移動を誘導できないおそれがある。

また、特許文献２のものでは、スライド装置が傾いてから、その傾きを軽減するように制御を行うようにしているので、安定が悪くなる。また、傾いたら直すという受け身の制御を行っており、直接的に理想的な支点位置に移動するように制御していないことから、目標とする支点位置からずれてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、橋桁などの重量物を案内する重量物案内装置を目標とする支点位置に確実に移動させて重量物を適切に案内することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、複数のスライドシリンダを回転手段で回転可能に連結された上側本体と下側本体とにそれぞれ連結し、制御装置で複数のスライドシリンダの伸縮量を制御するようにした。

具体的には、第１の発明では、重量物を該重量物を支持する第１軌条と、該第１軌条に交差する方向に延びる第２軌条を用いて案内する重量物案内装置を前提とし、
上記重量物案内装置は、
上記第１軌条の上に載置され、該第１軌条の上面に摺接する第１摺接部を有する下側本体と、
上記第１軌条に対して固定と開放とを切替可能な第１クランプ部と、
上記第１クランプ部に一端が連結され、他端が上記下側本体に連結される第１スライドシリンダと、
上記下側本体に回転手段を介して回転可能に支持される上側本体と、
上記重量物の下面に設けられ、上記上側本体に設けた第２摺接部が摺接する第２軌条と、
上記第２軌条に対して固定と開放とを切替可能な第２クランプ部と、
上記第２クランプ部に一端が連結され、他端が上記上側本体に連結される第２スライドシリンダと、
上記第１スライドシリンダ及び上記第２スライドシリンダの伸縮量をそれぞれ制御する制御装置とを備えている。

すなわち、障害物を避けるために重量物を支持する複数の第１軌条が平面視で平行ではない状態で並んでいるときでも、上記の構成によると、上側本体と下側本体とが回転手段を介して回転可能に連結されているので、平面視における第２軌条の傾きに合わせて上側本体が回転し、上側本体上を第２軌条、すなわち重量物が滑ることができる。特に制御装置で、第１スライドシリンダで第１軌条に沿って押し出しながら、第２スライドシリンダを伸縮させることで、上側本体を目標とする支点位置に移動させることができ、確実に重量物を所望の移動位置に強制的に移動させることができる。

第２の発明では、第１の発明において、
上記第２軌条は、上記重量物の送出時の縦断勾配に合わせて上面に勾配が付けられ、上記重量物の下面に取り付けたときに該第２軌条の下面が水平となるように構成されている。

上記の構成によると、予め重量物の縦断勾配がわかっているときには、第２軌条に勾配を付けて下面を水平にすれば、その縦断勾配を吸収して精度よく重量物を移動させることができる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記制御装置は、上記第１軌条と上記第２軌条との交差する角度から上記第１スライドシリンダ及び上記第２スライドシリンダの伸縮量を計算するように構成されている。

上記の構成によると、制御手段は、障害物を避けるために配置した第１軌条と第２軌条との交差角度を容易に計算できるので、この交差角度に合わせて第１スライドシリンダ及び第２スライドシリンダの最適な伸縮量を計算して適切な作動油を送り込むことにより、重量物案内装置を確実に目標の支点位置に配置できる。

第４の発明では、第３の発明において、
上記制御装置は、上記第１クランプ部の位置を変える毎に上記伸縮量を計算し直すように構成されている。

すなわち、重量物を平行移動ではなく、回転移動させるときには、第１軌条と第２軌条との交差角度は、随時変更されるので、第１クランプ部の位置を変更する毎に最適な伸縮量を計算し直すことにより、重量物案内装置を確実に目標の支点位置に配置できる。

以上説明したように、本発明によれば、橋桁などの重量物を案内する重量物案内装置において、一端が第１軌条及び第２軌条にそれぞれ固定可能な第１クランプ部又は第２クランプ部に連結され、他端が回転可能に連結された上側本体と下側本体とにそれぞれ連結された第１スライドシリンダ及び第２スライドシリンダの伸縮量を制御装置でそれぞれ制御するようにしたことにより、目標とする位置に確実に重量物を案内することができる。

本発明の実施形態に係る重量物案内装置を示す斜視図である。重量物案内装置が橋桁を案内する様子を示す側面図である。橋桁が障害物を避けるようにスライドされる様子を概念的に示す平面図である。橋桁が障害物を避けるように回転される様子を概念的に示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態１の重量物案内装置１０の概略を示し、この重量物案内装置１０は、図２及び図３に示すように、重量物としての橋桁１を図示しない橋脚等へ案内する役割を果たす。橋桁１の下面の例えば幅方向両側には、第２軌条３が橋桁の長手方向（桁方向）に沿って取り付けられている。第２軌条３を一対設けたときには、それに対応するように、重量物案内装置１０も一対設けるとよい。これら第１軌条２及び第２軌条３は、例えばＨ型鋼よりなる。第１軌条２は、例えば図示しない地組ヤード等の上に載置されている。図３に示すように、本実施形態では、一対の第１軌条２は、一方が橋桁１の架設方向（橋脚上に設置したときの橋桁１の長手方向）に対して垂直に配置され、他方は、架設方向に対して傾斜しているが、この配置は、状況に合わせて変更するとよい。

図１及び図２に示すように、重量物案内装置１０は、第１軌条２の上に載置される下側本体１１を備え、この下側本体１１は、第１軌条２の上面に摺接する第１摺接部１１ａ（図２にのみ示す）を有する。第１摺接部１１ａは、例えば、耐摩耗性が高く摩擦係数の小さい樹脂成形品の板とする。下側本体１１の両側には、第１軌条２を、その幅方向両側から若干隙間を空けて挟み込む一対の第１ガイド部１１ｂが設けられている。下側本体１１の別の側面には、第１スライドシリンダ１５を固定するための第１シリンダ取付部１１ｃが設けられている。

下側本体１１には、回転手段としての円柱状の旋回ピン１２を介して上側本体１３が回転可能に支持されている。旋回ピン１２は、旋回を容易にするために潤滑剤等で覆われているのが望ましい。回転手段として面圧等の問題がなければ大きな径のベアリングを用いてもよいし、油圧による浮力効果を用いて旋回ピン１２の回転抵抗を小さくしてもよい。

上側本体１３は、第２軌条３の下面に摺接する第２摺接部１３ａ（図１にのみ示す）を有する。第２摺接部１３ａも、例えば、耐摩耗性が高く摩擦係数の小さい樹脂成形品とする。上側本体１３の両側には、第２軌条３の幅方向両側から若干隙間を空けて挟み込む一対の第２ガイド部１３ｂが設けられている。上側本体１３の別の側面には、第２スライドシリンダ１６を固定するための第２シリンダ取付部１３ｃが設けられている。

図２及び図３に示すように、第１スライドシリンダ１５の一端は、第１軌条２に固定可能な第１クランプ部１７に連結され、他端が下側本体１１の第１シリンダ取付部１１ｃに連結される。第２スライドシリンダ１６の一端は、第２軌条３に固定可能な第２クランプ部１８に連結され、他端が上側本体１３の第２シリンダ取付部１３ｃに連結されている。詳しくは図示しないが、例えば油圧等の動力により、第１クランプ部１７及び第２クランプ部１８は、それぞれ第１軌条２又は第２軌条３に対して固定と開放とを切替可能となっている。

第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６には、作動油が図示しない油圧ユニットから供給され、伸長及び縮小動作可能に構成されている。制御弁、コントローラ等を有する制御装置１９が、第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６の伸縮量をそれぞれ制御可能となっている。制御装置１９は、第１軌条２と第２軌条３との交差する角度αから第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６の最適な伸縮量を計算するように構成されている。

次に、本実施形態に係る重量物案内装置１０の作用について説明する。

図３に示すように、この事例では、障害物２０を避けるために一対の第１軌条２が平行ではない状態で並んでいる。このような場合は、図３に実線及び仮想線で示すように、橋桁１が架設位置に近付くにつれて橋桁１を支える重量物案内装置１０もその位置を最適な支点位置に随時変更しなければ、橋桁１を適切な移動位置まで安全に送り出すことができない。

本実施形態では、上側本体１３と下側本体１１とが旋回ピン１２を介して回転可能に連結されているので、平面視における第１軌条２に対する第２軌条３の傾きに合わせて上側本体１３が自動で回転し、上側本体１３上を第２軌条３が滑らかに滑る。この滑る動きを適切に行うために、制御装置１９は、第１スライドシリンダ１５で第１軌条２に沿って押し出しながら、第２スライドシリンダ１６を伸縮させる。この伸縮割合は、以下のように決定される。

すなわち、制御装置１９は、第１軌条２と第２軌条３との交差角度αを計算する。例えば、図３に示すように、交差角度αと第１スライドシリンダ１５の伸長量Ａから第２スライドシリンダ１６の伸長量Ｂを計算する。例えば、Ｂ＝Ａｃｏｓαで計算される。このように、制御装置１９が第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６の最適な伸縮量を計算して適切な量の作動油を供給することにより、重量物案内装置１０が第１軌条２上を最適な支点位置を保ちながら移動する。

なお、図３の左側に示す架設方向に対して垂直な第１軌条２上の重量物案内装置１０は、原則として第１軌条２と第２軌条３とが直交しているので、上側本体１３の角度は一定でほぼ回転することなく第２軌条３に沿って最適な支点位置を保ちながら移動していく。よってこの場合は、左側の重量案内装置１０まで第２軌条３を伸ばさず、回転機能を持たない重量案内装置１０に直接橋桁１を搭載してもよい。

以上により、橋桁１は、橋脚等のある架設位置に向かう移動方向Ｃに沿って滑らかにスライド移動する。

次いで、橋桁１を図３のように平行移動ではなく、回転移動させる場合について説明する。例えば、上述した平行移動に加えて回転移動を行うことで、障害物２０を効果的に避けながら橋桁１を架設位置まで移動させることができる。

図４に示すように、例えば、橋桁１を回転中心で回転可能に支持する。この回転移動の場合、上記実施形態とは異なり、所定時間経過すると、交差角度αは交差角度α’となり、そのときの橋桁１の移動方向Ｃ’は、その前の移動方向Ｃとは異なるものとなる。このため、スライド移動のときのように常に一定割合で第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６を伸縮させると、うまく橋桁１を移動させることができない。

そこで、制御装置１９は、第１クランプ部１７の位置を変える毎に伸縮量を計算し直す。すなわち、随時交差角度α’を計算し、適切な伸縮量を計算し直して供給する作動油の量を調整する。このようにすれば、重量物案内装置１０を確実に目標支点位置に配置でき、橋桁１が滑らかに回転する。

したがって、本実施形態では、橋桁１を第１軌条２上に案内する重量物案内装置１０を目標とする支点位置に確実に移動させて橋桁１を適切かつ安全に案内することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、第２軌条３を上面及び下面が平行なＨ型鋼で構成したが、橋桁１の送出時の縦断勾配（第１軌条２の長手方向に沿ってみたときの橋桁の傾き）に合わせて上面に勾配を付け、橋桁１の下面に取り付けたときに第２軌条３の下面が水平となるように構成してもよい。つまり、予め橋桁１の第１軌条２に対する上下方向の傾き（縦断勾配）がわかっているようなときに、第２軌条３の上面に勾配を付けて下面を水平にすれば、その縦断勾配を吸収して精度よく橋桁１を移動させることができる。

上記実施形態では、上側本体１３を特に分割していないが、上部と下部とに分割して上部が下部に対して相対移動可能に構成してもよい。この場合、下部に第２スライドシリンダ１６を連結するとよい。そうすることで、第２スライドシリンダ１６の伸縮時に重量物案内装置１０が傾きにくくなる。

上記実施形態では、第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６は、通常の伸長及び縮小動作可能な油圧シリンダとしているが、例えば、ラム作動ジャッキが稼働しているときにシリンダ作動ジャッキは反転戻し動作を行い、常時相対するジャッキが反転動作を行わせて連続稼働が可能なシリンダユニットで構成してもよい。要は、第１スライドシリンダ１５及び第２スライドシリンダ１６は、重量物案内装置１０を強制的に第１軌条又は第２軌条に沿って移動させることができる駆動手段であればよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、橋桁などの重量の大きい重量物を軌条に沿って送り出す際に使用される重量物案内装置について有用である。

１橋桁（重量物）
２第１軌条
３第２軌条
１０重量物案内装置
１１下側本体
１１ａ第１摺接部
１１ｂ第１ガイド部
１１ｃ第１シリンダ取付部
１２旋回ピン（回転手段）
１３上側本体
１３ａ第２摺接部
１３ｂ第２ガイド部
１３ｃ第２シリンダ取付部
１５第１スライドシリンダ
１６第２スライドシリンダ
１７第１クランプ部
１８第２クランプ部
１９制御装置
２０障害物

Claims

重量物を該重量物を支持する第１軌条と、該第１軌条に交差する方向に延びる第２軌条を用いて案内する重量物案内装置において、
上記第１軌条の上に載置され、該第１軌条の上面に摺接する第１摺接部を有する下側本体と、
上記第１軌条に対して固定と開放とを切替可能な第１クランプ部と、
上記第１クランプ部に一端が連結され、他端が上記下側本体に連結される第１スライドシリンダと、
上記下側本体に回転手段を介して回転可能に支持される上側本体と、
上記重量物の下面に設けられ、上記上側本体に設けた第２摺接部が摺接する第２軌条と、
上記第２軌条に対して固定と開放とを切替可能な第２クランプ部と、
上記第２クランプ部に一端が連結され、他端が上記上側本体に連結される第２スライドシリンダと、
上記第１スライドシリンダ及び上記第２スライドシリンダの伸縮量をそれぞれ制御する制御装置とを備えている
ことを特徴とする重量物案内装置。
請求項１に記載の重量物案内装置において、
上記第２軌条は、上記重量物の送出時の縦断勾配に合わせて上面に勾配が付けられ、上記重量物の下面に取り付けたときに該第２軌条の下面が水平となるように構成されている
ことを特徴とする重量物案内装置。
請求項１又は２に記載の重量物案内装置において、
上記制御装置は、上記第１軌条と上記第２軌条との交差する角度から上記第１スライドシリンダ及び上記第２スライドシリンダの伸縮量を計算するように構成されている
ことを特徴とする重量物案内装置。
請求項３に記載の重量物案内装置において、
上記制御装置は、上記第１クランプの位置を変える毎に上記伸縮量を計算し直すように構成されている
ことを特徴とする重量物案内装置。