JP6180874B2 - ケーブルクレーン - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルクレーンに関する。

従来、ダムの堤体を構築する際に、ケーブルクレーンが用いられてきた。ケーブルクレーンでは、主塔同士の間に架設された主索に沿って移動するトロリを用いて資材の運搬やコンクリートの打設を行うが、主塔の位置が固定されている固定式ケーブルクレーンでは、搬送できる領域が主索の直下付近に限られていた。そこで、主塔を移動させることによってトロリを用いた搬送領域を拡大することができるケーブルクレーンが提案されてきた。

主塔を移動可能なケーブルクレーンとして、例えば、下端部が支持台にピンで接合された主塔の両側にウインチを設け、両側のウインチと主塔の上端部とをそれぞれワイヤで結ぶものがあった。このケーブルクレーンでは、ワイヤの長さを変えることによって、ピンを支点に主塔を回動させてダム堤体の上下流方向に傾斜させていた（例えば、特許文献１参照）。

また、下端部が支持台にピンで接合された主塔の片側に伸縮可能なマストを配設し、マストの上端部を主塔に、下端部を支持台にそれぞれピンで接合するものもあった。このケーブルクレーンでは、マストを伸縮させつつ主塔およびマストを回動させることによって、主塔を傾斜させていた（例えば、特許文献１参照）。

他に、下端部が回転軸を介して基礎に連結された主塔に沿ってねじ送り装置を設置し、回転軸を介してサイドステーの上端部をねじ送り装置の送りナットに連結し、回転軸を介してサイドステーの下端部を基礎に連結するものもあった。このケーブルクレーンでは、送りナットをねじ送り移動しつつ主塔およびサイドステーを回動させることによって、主塔を揺動させていた（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−５４６３６号公報 特開昭５８−２２００８８号公報

しかしながら、ワイヤを用いて主塔を傾斜させるケーブルクレーンでは、主塔の両側にワイヤを設置する必要があるため、据え付けのために広いスペースが必要であった。また、主塔を保持しつつ動作させるためのワイヤの繰り出しや巻き取りの制御が困難である。また、ワイヤの伸び縮みによって主塔の位置が不安定になる可能性があった。

伸縮可能なマストやねじ送り装置を用いたケーブルクレーンは、ワイヤを用いて主塔を傾斜させるケーブルクレーンと比較して、据え付けのためのスペースを縮小することができ、主塔の位置を安定させることができる。しかし、基礎から離れた上方の位置に大掛かりなマストやねじ送り装置を設置する必要があるため、大型のケーブルクレーンには不向きである、費用がかさむ等の問題があった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、簡単かつ安価な構成で、主塔を安定して揺動させることができるケーブルクレーンを提供することである。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、主索を架設する主塔と前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に支持するサイドステーと、前記サイドステーの基礎上に設置され、前記サイドステーの下端部を前記主索の配設方向と略垂直な方向に移動させるためのスライド機構と、を具備し、前記主塔の下端部と前記主塔の基礎とが接合され、前記サイドステーと前記スライド機構とが接合され、前記スライド機構を用いて前記サイドステーの下端部を移動させることにより、前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させ、前記スライド機構が、スライドガイドと、前記サイドステーの下端部が接続され、前記スライドガイドに沿って走行するスライドベースと、前記スライドベースと前記スライドガイドとを固定する固定治具と、を具備し、前記固定治具による固定を解除した状態で前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って所定の位置まで走行させた後、前記固定治具を用いて前記スライドベースを前記スライドガイドに固定するものであり、前記スライドガイドが、内部に長手方向の空間を有し、前記スライドベースが、前記スライドガイドの内部の空間に配置され、前記スライドベースの前記スライドガイドの長手方向と直交する２面にそれぞれワイヤが接続され、一方の前記ワイヤを巻き取りつつ他方の前記ワイヤを巻き出すことにより、前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って走行させることを特徴とするケーブルクレーンである。

第１の発明では、サイドステーの基礎上に設置したスライド機構を用いてサイドステーの下端部を主索の配設方向と略垂直な方向に移動させることにより、主塔を主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させる。そのため、基礎から離れた上方に伸縮機構等が設置されたクレーンと比較して、主塔を揺動させる際の作業が簡単である。また、ワイヤを用いて主塔を揺動させるクレーンと比較して、据え付けのためのスペースを縮小でき、簡易に主塔の位置を安定させることができる。本発明では、ワイヤや伸縮機構等の大掛かりな装置が不要であり、簡単かつ安価な構成のみで主塔を安定して揺動させることができる。スライド機構を上述の構成とすることにより、サイドステーの下端部を必要に応じて容易に移動させることができる。また、クレーンの使用時には、サイドステーの下端部をスライド機構に固定して、主塔の位置を安定させることができる。

前記主塔の下端部と前記主塔の基礎とは、例えば、前記主索に略平行な軸を中心として回転する第１の回転部と、前記主索に直交する軸を中心として回転する第２の回転部とを介して接続される。
この場合、前記主塔を揺動させて所定の位置に配置した後、前記第１の回転部での回転および前記第２の回転部での回転が固定されることが望ましい。

主塔は、バックアンカの張力によって支持されているが、主塔を移動させるとアンカの基礎部と主塔との距離が延長・短縮されてバックアンカの張力が変化する場合がある。主塔の下端部を２方向に回転可能とすることにより、バックアンカの張力が変化しても主塔を安定して揺動させることができる。
また、回転部での回転を固定可能とすることにより、ケーブルクレーンの使用時に主塔の位置を確実に固定することができる。

前記サイドステーの上端部と前記主塔とは、球面軸受を用いて接続されることが望ましい。
サイドステーの上端部と主塔とを球面軸受を用いて接続することにより、主塔の移動によってバックアンカの張力が変化しても主塔を安定して揺動させることができる。
前記サイドステーの下端部と前記スライドベースとは、球面軸受を用いて接続されることが望ましい。 サイドステーの下端部とスライドベースとを球面軸受を用いて接続することにより、主塔の移動によってバックアンカの張力が変化しても主塔を安定して揺動させることができる。

第２の発明は、主索を架設する主塔と前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に支持するサイドステーと、前記サイドステーの基礎上に設置され、前記サイドステーの下端部を前記主索の配設方向と略垂直な方向に移動させるためのスライド機構と、を具備し、前記主塔の下端部と前記主塔の基礎とが接合され、前記サイドステーと前記スライド機構とが接合され、前記スライド機構を用いて前記サイドステーの下端部を移動させることにより、前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させ、前記スライド機構が、スライドガイドと、前記サイドステーの下端部が接続され、前記スライドガイドに沿って走行するスライドベースと、前記スライドベースと前記スライドガイドとを固定する固定治具と、を具備し、前記固定治具による固定を解除した状態で前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って所定の位置まで走行させた後、前記固定治具を用いて前記スライドベースを前記スライドガイドに固定するものであり、前記サイドステーの上端部と前記主塔とが、球面軸受を用いて接続され、前記サイドステーの下端部と前記スライドベースとが、球面軸受を用いて接続されることを特徴とするケーブルクレーンである。

第２の発明では、サイドステーの基礎上に設置したスライド機構を用いてサイドステーの下端部を主索の配設方向と略垂直な方向に移動させることにより、主塔を主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させる。そのため、基礎から離れた上方に伸縮機構等が設置されたクレーンと比較して、主塔を揺動させる際の作業が簡単である。また、ワイヤを用いて主塔を揺動させるクレーンと比較して、据え付けのためのスペースを縮小でき、簡易に主塔の位置を安定させることができる。本発明では、ワイヤや伸縮機構等の大掛かりな装置が不要であり、簡単かつ安価な構成のみで主塔を安定して揺動させることができる。スライド機構を上述の構成とすることにより、サイドステーの下端部を必要に応じて容易に移動させることができる。また、クレーンの使用時には、サイドステーの下端部をスライド機構に固定して、主塔の位置を安定させることができる。

さらに、サイドステーの上端部と主塔とを球面軸受を用いて接続し、サイドステーの下端部とスライドベースとを球面軸受を用いて接続することにより、主塔の移動によってバックアンカの張力が変化しても主塔を安定して揺動させることができる。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、主塔を安定して揺動させることができるケーブルクレーンを提供できる。

ケーブルクレーン１を主索に平行な方向から見た立面図 ケーブルクレーン１を主索に直交する方向から見た立面図 ベース部９と主塔３の下端部３ａとの接合部付近の斜視図 サイドステー７の上端部７ａと主塔３との接合部付近の斜視図 スライド機構２１とサイドステー７の下端部７ｂとの接合部付近の斜視図 スライド機構２１の立面図 ケーブルクレーン１の設置例を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、ケーブルクレーン１を主索に平行な方向から見た立面図である。図２は、ケーブルクレーン１を主索に直交する方向から見た立面図である。図２は、ケーブルクレーン１を図１に示す矢印Ｃに示す方向から見た図である。

図１、図２に示すように、ケーブルクレーン１は、主塔３、スライド機構２１、サイドステー７、ベース部９、ベース部１１、バックアンカ４１、アンカ４３等からなる。

主塔３は、下端部３ａが基礎であるベース部９と接合される。主塔３は、上部に、主索３９を取り付けるための主索取付部５を有する。スライド機構２１は、サイドステー７の基礎であるベース部１１上に設置される。サイドステー７は、上端部７ａが主塔３の上部に設けられたサイドステー接続部１７に接続され、下端部７ｂがスライド機構２１に接続される。サイドステー７は、主塔３を主索３９の配設方向と略垂直な方向に支持する。バックアンカ４１は、一端が主塔３に接続され、他端が地山４５に設置されたアンカ４３に接続される。バックアンカ４１は、主塔３を主索３９の配設方向に支持する。

図３は、ベース部９と主塔３の下端部３ａとの接合部付近の斜視図である。図３に示すように、ベース部９と主塔３の下端部３ａとは、第１の回転部である第１方向回転部１３、第２の回転部である第２方向回転部１５を介して接合される。第１方向回転部１３は、ベース部９上に固定されて、回転軸１３ａにより第２方向回転部１５に連結される。第２方向回転部１５は、回転軸１５ａにより主塔３の下端部３ａに連結される。

主塔３は、第１方向回転部１３により、図１の矢印Ａに示すように、主索３９の配設方向に略平行な回転軸１３ａを中心として回転する。また、主塔３は、第２方向回転部１５により、主索３９の配設方向に直交する回転軸１５ａを中心として回転する。

図４は、サイドステー７の上端部７ａと主塔３との接合部付近の斜視図である。図４に示すように、主塔３は、主索取付部５が設けられた面と直交する面にサイドステー接続部１７が設けられる。サイドステー７の上端部７ａは、主塔３のサイドステー接続部１７に、球面軸受１９を用いて接続される。球面軸受１９を用いることで、主塔３とサイドステー７の上端部７ａとの接続部において、主塔３の主索３９の配設方向に直交する方向の揺動に伴う主索３９のたるみに対処するため、主索３９の配設方向に略平行な方向での揺動運動も可能となる。

図５は、スライド機構２１とサイドステー７の下端部７ｂとの接合部付近の斜視図である。図６は、スライド機構２１の立面図である。図５、図６に示すように、スライド機構２１は、スライドガイド２３、スライドベース２５、固定ピン３５等からなる。

スライドガイド２３は、直方体の部材であり、長手方向が主索３９の配設方向と略直交するように、ベース部１１上に設置される。スライドガイド２３は、内部に長手方向の空間が設けられる。

スライドベース２５は、スライドガイド２３の内部の空間に配置される。スライドベース２５の上面には、サイドステー接続部２７が設けられる。サイドステー７の下端部７ｂは、サイドステー接続部２７に、球面軸受２９を用いて接続される。球面軸受２９を用いることで、主塔３の主索３９の配設方向に直交する方向だけでなく、前記主索３９のたるみに応じた主塔３の主索３９の配設方向に略平行な方向へも、スライド機構２１とサイドステー７の下端部７ｂとの接続部での揺動運動が可能となる。

スライドベース２５は、下面にチルホール３７が設けられる。スライドベース２５は、スライドガイド２３の長手方向と直交する２面に、それぞれワイヤ３３が接続される。主塔３から遠い側の面に接続されたワイヤ３３ａは、ベース部１１の主塔３から遠い側の端部付近に設置されたウインチ３１ａに接続される。主塔３に近い側の面に接続されたワイヤ３３ｂは、ベース部１１の主塔３に近い側の端部付近に設置されたウインチ３１ｂに接続される。

スライド機構２１では、ウインチ３１を用いてワイヤ３３を巻き取ったり巻出したりすると、チルホール３７によってスライドベース２５がスライドガイド２３に沿って滑らかに走行する。そしてスライドベース２５のサイドステー接続部２７に接続されたサイドステー７の下端部７ｂが、主索３９の配設方向と略垂直な方向、すなわち図６の矢印Ｂに示す方向に移動する。固定ピン３５は、スライドベース２５とスライドガイド２３とを固定する固定治具である。

図７は、ケーブルクレーン１の設置例を示す図である。図７（ａ）は、主塔３が略垂直に設置された状態でのケーブルクレーン１の平面図である。図７（ｂ）は、ケーブルクレーン１を図７（ａ）に示す矢印Ｄの方向から見た立面図である。図７（ｃ）は、主塔３を傾斜させた状態でのケーブルクレーン１の平面図である。図７（ｄ）は、ケーブルクレーン１を図７（ｃ）に示す矢印Ｅの方向から見た立面図である。

ケーブルクレーン１をダム堤体の施工等に使用する際には、通常、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように主塔３がスライド機構２１と反対側に傾いた状態で施工を開始する。施工時には、図３に示す第１方向回転部１３における回転軸１３ａでの回転および第２方向回転部１５における回転軸１５ａでの回転を固定する。また、図６に示すスライド機構２１では、固定ピン３５を用いてスライドベース２５とスライドガイド２３とを固定する。これらにより、サイドステー７の下端部７ｂの移動や主塔３の揺動を固定し、主塔３の位置を安定して維持することができる。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示す状態のケーブルクレーン１で施工作業範囲をカバーできなくなった場合は、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、主塔３を揺動させて傾斜させ、主索３９の架設位置をずらすことにより、施工作業範囲をずらすことができる。図７（ｃ）および図７（ｄ）は、主塔３をスライド機構２１側に傾斜させた場合を示す。

図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように主塔３を揺動させる際には、まず、図示しない固定部材を設置して主塔３を支持し、図３に示す回転軸１５ａを中心とする回転および回転軸１３ａを中心とする回転を可能とした後、図示しない固定部材を撤去する。また、図６に示すスライド機構２１の固定ピン３５を撤去し、スライドベース２５とスライドガイド２３との固定を解除する。

そして、図６に示すスライド機構２１のワイヤ３３ａをウインチ３１ａで巻き取りつつ、ワイヤ３３ｂをウインチ３１ｂから巻き出すことにより、スライドベース２５を主塔３から遠ざかる方向に走行させる。スライドベース２５を走行させると、サイドステー７の下端部７ｂが図７（ｄ）に示す矢印Ｆの方向に移動し、図３に示す回転軸１３ａおよび回転軸１５ａ、図４に示す球面軸受１９、図５に示す球面軸受２９の作用により、主塔３およびサイドステー７が揺動する。主塔３は、図７（ｄ）の矢印Ｇに示すように、主索３９の配設方向と略垂直な方向に揺動する。

上述したように、主塔３は図２に示すバックアンカ４１の張力によって支持されているが、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように主塔３を揺動させると、バックアンカ４１のアンカ４３と主塔３との距離が延長されてバックアンカ４１の張力が変化する。ケーブルクレーン１では、サイドステー７の上端部７ａと主塔３とを球面軸受１９を用いて接続し、サイドステー７の下端部７ｂとスライド機構２１とを球面軸受２９を用いて接続し、主塔３と主塔３のベース部９とを第１方向回転部１３および第２方向回転部１５を用いて接続しているので、バックアンカ４１の張力が変化しても主塔３を安定して揺動させることができる。なお、ケーブルクレーン１では、バックアンカ４１の張力調整機構を設けてもよい。

主塔３を適切な位置まで揺動させた後、主塔３を再度図示しない固定部材で支持する。そして、図３に示す回転軸１３ａおよび回転軸１５ａの回転を固定する。また、図６に示すスライド機構２１のスライドベース２５を、固定ピン３５を用いてスライドガイド２３の所定の位置に固定する。

なお、主塔３を図７（ｄ）に示す矢印Ｇと逆方向に揺動させる場合には、図６に示すスライド機構２１のワイヤ３３ｂを巻き取りつつワイヤ３３ａを巻き出して、スライドベース２５を主塔３に近づける方向に走行させる。

このように、本実施の形態では、サイドステー７のベース部１１上に設置したスライド機構２１を用いてサイドステー７の下端部７ｂを主索３９の配設方向と略垂直な方向に移動させることにより、主塔３を主索３９の配設方向と略垂直な方向に揺動させる。そのため、従来のケーブルクレーンと比較して、主塔を揺動させる際の作業が簡単である。また、据え付けのためのスペースを縮小でき、主塔の位置を安定させることができる。本実施の形態によれば、大掛かりな装置を用いることなく、簡単かつ安価な構成のみで主塔を安定して揺動させることができる。

なお、主塔３の下端部３ａとベース部９との接続方法は、上述したものに限らない。例えば、球座を用いたヒンジによって接合してもよい。
また、スライド機構の構成は、上述したものに限らない。スライド機構は、サイドステー７の下端部７ｂを主索３９の配設方向と略垂直な方向に移動させることができる構成であればよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………ケーブルクレーン
３………主塔
３ａ、７ｂ………下端部
５………主索取付部
７………サイドステー
７ａ………上端部
９、１１………ベース部
１３………第１方向回転部
１３ａ、１５ａ………回転軸
１５………第２方向回転部
１７、２７………サイドステー接続部
１９、２９………球面軸受
２１………スライド機構
２３………スライドガイド
２５………スライドベース
３１、３１ａ、３１ｂ………ウインチ
３３、３３ａ、３３ｂ………ワイヤ
３５………固定ピン
３７………チルホール
３９………主索
４１………バックアンカ
４３………アンカ
４５………地山

Claims (4)

1. 主索を架設する主塔と、
   前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に支持するサイドステーと、
   前記サイドステーの基礎上に設置され、前記サイドステーの下端部を前記主索の配設方向と略垂直な方向に移動させるためのスライド機構と、
   を具備し、
   前記主塔の下端部と前記主塔の基礎とが接合され、前記サイドステーと前記スライド機構とが接合され、
   前記スライド機構を用いて前記サイドステーの下端部を移動させることにより、前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させ、
   前記スライド機構が、
   スライドガイドと、
   前記サイドステーの下端部が接続され、前記スライドガイドに沿って走行するスライドベースと、
   前記スライドベースと前記スライドガイドとを固定する固定治具と、
   を具備し、
   前記固定治具による固定を解除した状態で前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って所定の位置まで走行させた後、前記固定治具を用いて前記スライドベースを前記スライドガイドに固定するものであり、
   前記スライドガイドが、内部に長手方向の空間を有し、
   前記スライドベースが、前記スライドガイドの内部の空間に配置され、
   前記スライドベースの前記スライドガイドの長手方向と直交する２面にそれぞれワイヤが接続され、一方の前記ワイヤを巻き取りつつ他方の前記ワイヤを巻き出すことにより、前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って走行させることを特徴とするケーブルクレーン。
2. 前記サイドステーの上端部と前記主塔とが、球面軸受を用いて接続されることを特徴とする請求項１記載のケーブルクレーン。
3. 前記サイドステーの下端部と前記スライドベースとが、球面軸受を用いて接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のケーブルクレーン。
4. 主索を架設する主塔と、
   前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に支持するサイドステーと、
   前記サイドステーの基礎上に設置され、前記サイドステーの下端部を前記主索の配設方向と略垂直な方向に移動させるためのスライド機構と、
   を具備し、
   前記主塔の下端部と前記主塔の基礎とが接合され、前記サイドステーと前記スライド機構とが接合され、
   前記スライド機構を用いて前記サイドステーの下端部を移動させることにより、前記主塔を前記主索の配設方向と略垂直な方向に揺動させ、
   前記スライド機構が、
   スライドガイドと、
   前記サイドステーの下端部が接続され、前記スライドガイドに沿って走行するスライドベースと、
   前記スライドベースと前記スライドガイドとを固定する固定治具と、
   を具備し、
   前記固定治具による固定を解除した状態で前記スライドベースを前記スライドガイドに沿って所定の位置まで走行させた後、前記固定治具を用いて前記スライドベースを前記スライドガイドに固定するものであり、
   前記サイドステーの上端部と前記主塔とが、球面軸受を用いて接続され、
   前記サイドステーの下端部と前記スライドベースとが、球面軸受を用いて接続されることを特徴とするケーブルクレーン。

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