JP6402032B2 - 吊り点変更滑車機構及びそれを用いた重量物の吊り方法 - Google Patents

Description

本発明は、狭隘な場所で重量物を吊り位置の真上から吊ることができない場合に吊り設備と併用する吊り点変更滑車機構及びそれを用いた重量物の吊り方法に関する。

揚重するのに必要な吊り上げ寸法を十分に確保できない場所に設置された重量物、例えば、エレベータの機械室に設置される巻上機を容易に揚重することが可能な重量物揚重装置として、脚部材と水平梁部材とを馬形若しくは門形に組んで形成した架台と、架台に設置したチェーンブロックとを有する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１５１４７６号公報

特許文献１に記載された重量物揚重装置は、狭隘なエレベータの機械室で、エレベータの巻上機を上方に移動する揚重作業を目的とするもので、重量物の移動に横移動が伴って、重量物がチェーンブロックにより斜め吊りされる状況は考慮されていないという問題がある。
例えば、狭隘な場所で行われる大型重量物の搬入作業の一例である高炉のステーブ交換工事におけるステーブ搬入作業では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、高炉８０内でステーブ８１を昇降する吊り設備８２から巻き解かれた巻上げワイヤロープ８３の先側を高炉８０の側部に設けた搬入口８４の作業台８５側に引き出し、巻上げワイヤロープ８３の先端部を連結部材８６を介して作業台８５に載置したステーブ８１に取付け、更に、搬入口８４の上部に取付けた電動チェーンブロック８７から巻き解いたチェーン８８の先端部を連結部材８９を介してステーブ８１の吊り位置に連結して、吊り設備８２の巻上げワイヤロープ８３を巻き上げながら電動チェーンブロック８７のチェーン８８を巻き上げてステーブ８１を作業台８５から持上げ、ステーブ８１の高炉８０内に向けた横移動を開始する。このとき、電動チェーンブロック８７を操作することにより、ステーブ８１に細やかな動きをさせることができ、大きさ（幅）が搬入口８４の開口部の大きさ（幅）とほぼ同程度のステーブ８１を、搬入口８４の周囲の構造物（図示せず）や搬入口８４の内周部に当てないように搬入口８４から高炉８０内に横移動することができる。

図７に示すように、ステーブ８１の高炉８０内への搬入が進行すると、ステーブ８１の高炉８０内への横移動に伴って吊り設備８２の巻上げワイヤロープ８３が徐々に巻き上げられるため、高炉８０内に進入したステーブ８１は先側を上方に向けて徐々に傾斜する。このため、電動チェーンブロック８７の姿勢も徐々に変化する。そして、ステーブ８１の高炉８０内への搬入がさらに進行すると、図８に示すように、ステーブ８１は電動チェーンブロック８７により斜め吊りされる状態となる。ここで、電動チェーンブロック８７のチェーン８８の巻上げ及び巻き下げは、鉛直方向にのみ行うことを想定しており、チェーン８８を斜め引きして電動チェーンブロック本体に無理な（想定されない）力が作用する場合には、チェーン８８が外れたり、電動チェーンブロック８７が故障する要因ともなり、電動チェーンブロック８７によっては自動停止することもある。このため、図７に示すステーブ８１の斜め吊り状態から図８に示すステーブ８１の斜め吊り状態に至る間で、電動チェーンブロック８７の姿勢変化に応じてステーブ搬入作業を中断しチェーン８８の掛け替えや、電動チェーンブロック８７の取り替え、電動チェーンブロック８７が自動停止した場合のリセットの作業を行う必要がある。その結果、ステーブ搬入作業が煩雑になると共に、作業効率が低下するという問題が生じる。更に、チェーン８８の掛け替え等の作業は、高炉８０内の残留ガスに注意しながら複数の作業者が連携を取りながら行う高所作業であるため、安全性の観点から好ましくない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、狭隘な場所で重量物を吊り位置の真上から吊ることができない場合に、吊り設備と併用して重量物の吊り下げ作業を安全かつ効率的に実施することが可能な吊り点変更滑車機構及びそれを用いた重量物の吊り方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る吊り点変更滑車機構は、載置状態の重量物を吊り設備で吊上げる際に、前記吊り設備の位置を前記重量物の本来の吊り下げ位置から横方向にずれた位置に変更する吊り点変更滑車機構であって、
前記吊り設備の下方に配置され、該吊り設備から巻き解かれたチェーン又はワイヤからなる線材と接触して該吊り設備の直下領域の該線材の移動方向を鉛直方向に保つと共に、該線材の移動方向を横方向に誘導する第１の滑車と、
前記第１の滑車から横方向に距離を設けて配置され、該第１の滑車を通過した前記線材と接触して該線材の移動方向を変えて前記重量物の吊り位置に誘導する第２の滑車と、
前記第１、第２の滑車を収納すると共に、該第１、第２の滑車間の距離を一定に保持するブラケットと、
前記ブラケットの外側に設けられ、該ブラケットを載置状態の前記重量物の上方に固定する連結部とを有している。

第１の発明に係る吊り点変更滑車機構において、前記第１の滑車の回転軸中心の高さ位置は、前記第２の滑車の回転軸中心の高さ位置と同一又は低くなっていることが好ましい。これによって、横移動に伴って重量物の姿勢が変化しても、線材が第２の滑車から離れる（外れる）ことを防止できる。

第１の発明に係る吊り点変更滑車機構において、前記吊り設備はチェーンブロックであって、前記第１、第２の滑車の外周部には該チェーンブロックから巻き解かれた前記チェーンの移動を案内する溝が形成されていることが好ましい。
これによって、チェーンが第１、第２の滑車の外周部に接触しながら移動方向を変える際に、チェーンの滑りを防止することができる。なお、吊り設備としてチェーンブロックを用いると、チェーンブロックは吊り能力も高く、構造が単純で動作トラブルが少なく操作性に優れ、しかも他の揚重設備と比較して寸法が小さいため、狭隘な場所でも吊上げた重量物に細やかな動きをさせることができ、吊り荷役作業の効率を高めることができる。

第１の発明に係る吊り点変更滑車機構において、前記第１、第２の滑車間には、１個又は複数個の補助滑車を配置することができる。
これにより、第１、第２の滑車間の線材を直線状だけでなく曲げることもでき、吊り設備を配置する際の自由度を高めることができる。

前記目的に沿う第２の発明に係る重量物の吊り方法は、重量物を吊り設備で吊上げる際に、前記吊り設備の位置を前記重量物の本来の吊り下げ位置から横方向にずれた位置に変更する重量物の吊り方法であって、
前記吊り設備の下方に第１の滑車を配置し該吊り設備から巻き解かれたチェーン又はワイヤからなる線材を接触させて、該吊り設備の直下領域の該線材の移動方向を鉛直方向に保ちながら該線材の移動方向を横方向に誘導すると共に、前記第１の滑車から横方向に距離を設けて配置した第２の滑車に該第１の滑車を通過した前記線材を接触させ、該線材の移動方向を変えて前記重量物の吊り位置に誘導する。

第１の発明に係る吊り点変更滑車機構及び第２の発明に係る重量物の吊り方法においては、狭隘な場所で重量物を吊り位置の真上から吊ることができない場合でも、吊り設備の直下領域の線材の移動方向を鉛直方向に保つことができるので吊り設備の能力を減じることがない。そして、吊り設備の直下領域の線材の移動方向を鉛直方向に保持できるので、重量物を吊って横移動させても吊り設備の姿勢が変化せず（斜め吊り状態が発生せず）吊り設備の能力を十分に利用することができ、重量物の横移動を効率的に行うことが可能になる。
また、重量物の吊り位置から離れた位置に吊り設備を設置するので、狭隘な場所でも重量物の吊り下げ作業が吊り設備により妨げられない。その結果、狭隘な場所を有効に使用することができ、重量物の吊り下げ作業を安全かつ効率的に実施することが可能になる。
更に、重量物の吊り位置の上方には吊り設備を配置しないので、重量物の吊り下げ作業を素早く開始することができると共に、重量物の吊り下げ作業の終了後に次の作業を素早く開始することができる。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る吊り点変更滑車機構の使用状態の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）は同吊り点変更滑車機構の拡大側面図、拡大正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同吊り点変更滑車機構を使用した重量物の吊り方法の説明図である。 同吊り点変更滑車機構を使用した重量物の吊り方法の説明図である。 同吊り点変更滑車機構を使用した重量物の吊り方法の説明図である。 同吊り点変更滑車機構を使用した重量物の吊り方法の作用の説明図である （Ａ）、（Ｂ）は高炉のステーブ交換工事における従来例に係るステーブ搬入作業の搬入状態を示す側面図、正面図である。 高炉のステーブ交換工事における従来例に係るステーブ搬入作業の搬入状態を示す側面図である。 高炉のステーブ交換工事における従来例に係るステーブ搬入作業の搬入状態を示す側面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る吊り点変更滑車機構１０は、作業台１１に支持部材１２を介して載置された重量物１３を、作業台の上方に配置された部材１４に取付けられた吊り設備の一例である電動チェーンブロック１５で吊り上げる際に、通常は重量物１３の吊り位置Ｐの上方に電動チェーンブロック１５を配置するが、この電動チェーンブロック１５の位置を重量物１３の本来の吊り下げ位置から横方向にずれた位置に変更するものである。
なお、重量物１３の吊り上げは、複数の作業者が合図連絡を取りながら行うのが一般的なやり方であるので、電動チェーンブロック１５の取付位置は、操作員の安全、電動チェーンブロック１５の操作員と他の作業者との間の合図連絡の取り易さ、電動チェーンブロック１５の取り付け易さ等の条件を考慮して決定される。

図１（Ｂ）に示すように、吊り点変更滑車機構１０は、電動チェーンブロック１５の下方に配置され、電動チェーンブロック１５から巻き解かれたチェーン（線材の一例）１６と接触して、電動チェーンブロック１５の直下領域のチェーン１６の移動方向を鉛直方向に保つと共に、チェーン１６の移動方向を鉛直方向から横方向に誘導する第１の滑車１７と、第１の滑車１７から横方向に距離Ｌを設けて配置され、第１の滑車１７を通過したチェーン１６と接触してチェーン１６の移動方向を横方向から重量物１３の吊り位置Ｐに向けて誘導する第２の滑車１８と、第１、第２の滑車１７、１８を収納する（第１、第２の滑車１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａの両側を支持する）と共に、第１、第２の滑車１７、１８（第１、第２の滑車１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａ）間の距離Ｌを一定に保持するブラケット１９と、ブラケット１９の上部外側に設けられ、作業台１１の上方に配置された部材２０に対してブラケット１９を作業台１１に載置された重量物１３の上方に固定する連結部２１とを有している。ここで、横方向は、水平方向を中心として斜め上向きとなる方向又は斜め下向きとなる方向をさす。

重量物１３を吊り位置Ｐの真上から吊ることができない場合でも、電動チェーンブロック１５の直下領域のチェーン１６の移動方向を鉛直方向に保つことができるので電動チェーンブロック１５の姿勢が変わらず、電動チェーンブロック１５の能力を減じることがない。また、重量物１３の吊り位置Ｐから離れた位置に電動チェーンブロック１５を設置することができるので、電動チェーンブロック１５によって重量物１３の吊り上げや横移動が妨げられず、狭隘な場所でも重量物１３の吊り下げ作業を容易に行うことができる。更に、電動チェーンブロック１５の設置場所を重量物１３の吊り位置Ｐの上方に設ける必要がないので、電動チェーンブロック１５の操作が行いやすい場所や重量物１３の吊り作業の状況確認が容易な場所等に電動チェーンブロック１５を配置することができ、重量物１３の吊り作業を安全かつ効率的に行うことができる。

図１（Ｃ）に示すように、第１、第２の滑車１７、１８の外周部には、電動チェーンブロック１５から巻き解かれたチェーン１６の移動を案内する特殊な形状の溝１７ｂ、１８ｂが形成されている。これによって、チェーン１６が第１、第２の滑車１７、１８の外周部に接触しながら移動方向を変える際に、チェーン１６の環の変形及び滑りを防止することができる。
第１の滑車１７の回転軸１７ａの中心の高さ位置は、第２の滑車１８の回転軸１８ａの中心の高さ位置と同一又は低くなるように、高さ位置関係がブラケット１９により調整されるのが望ましい。これによって、吊り上げた重量物を横移動させて重量物の姿勢が変化しても、第２の滑車１８に対して斜め下方から移動して来るチェーン１６を第２の滑車１８の頂上部に接触させて、第２の滑車１８の頂上部から斜め下方に向けて移動させることができる。その結果、チェーン１６が第２の滑車１８から離れる（外れる）ことを防止でき、重量物１３の荷重を第２の滑車１８で常時受けて安定した吊り上げ状態を確保できる。

また、第１、第２の滑車１７、１８間には、１個又は複数個の補助滑車（図示せず）を配置してもよい。即ち、補助滑車が無ければ第１、第２の滑車１７、１８間のチェーン１６の移動経路（ルート）は直線状になるが、補助滑車を配置することで第１、第２の滑車１７、１８間におけるチェーン１６のルートを曲げることが可能になる。例えば、第１、第２の滑車間の距離が長く、第１、第２の滑車間を結ぶ直線上に障害物が存在する場合、第１、第２の滑車間を移動するチェーンのルートが通過する平面内に補助滑車を配置すると、第１、第２の滑車間を移動するチェーンのルートを曲げることができ、障害物を迂回してチェーンを移動させることが可能になる。ただし、チェーンのルートを曲げると、ブラケットの形状を曲げられたチェーンのルートに従った複雑な形状にすると共に、補助滑車と第１、第２の滑車とのそれぞれの距離（相対位置）が常に一定に保たれるようにブラケットを堅固な構造にする必要がある。これにより、電動チェーンブロック１５を配置する際の自由度（設置場所の自由度）を高めることができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る吊り点変更滑車機構１０を用いた重量物の吊り方法を、高炉のステーブ交換作業におけるステーブの搬入口から高炉内への搬入作業でステーブの姿勢調整を行うためにステーブを吊り下げる補助吊り設備である電動チェーンブロック１５に対して適用した場合について説明する。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、高炉２２のステーブ（重量物の一例）２３の交換作業では、高炉２２の側部に形成した搬入口２４の外側に、先側が搬入口２４を貫通して高炉２２内に突出する作業台２５を設置し、新たに取り付けるステーブ２３を作業台２５に載置する。そして、高炉２２内でステーブ２３を吊って交換位置まで移動する電動チェーンブロック２６から巻き解いたチェーン２７の先端部を連結部材２８を介してステーブ２３に連結し、電動チェーンブロック２６のチェーン２７を巻き上げてステーブ２３を横移動させながら高炉２２内に引き込むことが行われる。ここで、ステーブ２３の幅は搬入口２４の開口部の大きさとほぼ同程度であり、ステーブ２３には図示しない配管等の構造物（図示せず）が取り付けられている。

そこで、ステーブ２３を横移動させる際にステーブ２３やステーブ２３に取り付けた構造物を、搬入口２４の周囲の構造物（図示せず）や搬入口２４の内周部に当てないように、ステーブ２３の姿勢調整を行いながらステーブ２３の横移動を行うために、高炉２２の外周部に設置したガス捕集管２９の下部に、ワイヤロープ３０を介して作業台２５の上方に搬入口２４の幅方向に沿って２つの電動チェーンブロック１５を並べて吊り下げると共に、搬入口２４の上部の梁３１に連結部２１を介してブラケット１９を固定することにより吊り点変更滑車機構１０を各電動チェーンブロック１５の下方に配置する。なお、搬入口２４の上部に梁３１が存在しなければ、搬入口２４の上部側の構造物に溶接によりブラケット１９を固定してもよい。

吊り点変更滑車機構１０を搬入口２４の上部に取り付けることにより、電動チェーンブロック１５から巻き解いたチェーン１６を吊り点変更滑車機構１０の第１の滑車１７に接触させて、電動チェーンブロック１５の直下領域のチェーン１６の移動方向を鉛直方向に保ちながらチェーン１６の移動方向を横方向に誘導することができ、第１の滑車１７を通過し横方向に移動方向を変えたチェーン１６を第２の滑車１８の外周部に接触させて、チェーン１６の移動方向を変えてステーブ２３の吊り位置に誘導することができる。これにより、電動チェーンブロック１５を、ステーブ２３の吊り位置の上方ではなく、操作員にとって望ましい位置に設置することができ、作業の効率化（搬入口２４の上部に電動チェーンブロックを取り付けないため、搬入口２４の開口部の広さを有効に利用できステーブ２３の姿勢調整が容易になる）、作業の安全性の向上（落下の危険性がなく、高炉２２内の有毒ガスによる危険性が低くなる）を図ることができる。

更に、ステーブ２３の高炉２２内への搬入作業では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電動チェーンブロック１５で吊り下げたステーブ２３を横移動させてステーブ２３の先側を高炉２２内に挿入すると、図３に示すように、電動チェーンブロック２６によるチェーン２７の巻き上げと電動チェーンブロック１５によるチェーン１６の巻き上げを連携して行うことにより、ステーブ２３は先側が高炉２２内で徐々に持上げられ、ステーブ２３の高炉２２内への搬入作業が完了した時点では、図４に示すように、ステーブ２３は高炉２２内で電動チェーンブロック２６のチェーン２７で吊り下げられた状態となる。

このように、ステーブ２３の横移動及び高炉２２内での姿勢変化に伴って、ステーブ２３を作業台２５上で吊り下げている電動チェーンブロック１５のチェーン１６では、第２の滑車１８からステーブ２３側に伸びる領域においてチェーン１６の進行方向が、第２の滑車１８を支点として図２ではＲ方向、図３ではＳ方向、図４ではＴ方向へと変化する（図５参照）が、電動チェーンブロック１５の直下領域のチェーン１６の移動方向は、第１の滑車１７により鉛直方向に保たれる。その結果、ステーブ２３の搬入作業においてステーブ２３を横移動しても、ステーブ２３の姿勢を高炉２２内で変化させても、電動チェーンブロック１５でステーブ２３を直接斜め吊りする状態、即ち、電動チェーンブロック１５の姿勢が変化することはない。このため、従来のように、電動チェーンブロックの姿勢変化に起因する様々なトラブルがなくなり、ステーブ２３の搬入作業を効率的に行うことができ、休風時に行う（時間的制約がある）ステーブ交換工事が容易となる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
本実施の形態では、吊り点変更滑車機構を用いた重量物の吊り方法を高炉内へのステーブの搬入作業に適用した場合について説明したが、例えば、工場内への機器の搬入、工場内からの機器の搬出に適用することもできる。また、吊り設備から巻き解かれる線材としてチェーンを用いたが、ワイヤを使用することもできる。

１０：吊り点変更滑車機構、１１：作業台、１２：支持部材、１３：重量物、１４：部材、１５：電動チェーンブロック、１６：チェーン、１７：第１の滑車、１７ａ：回転軸、１７ｂ：溝、１８：第２の滑車、１８ａ：回転軸、１８ｂ：溝、１９：ブラケット、２０：部材、２１：連結部、２２：高炉、２３：ステーブ、２４：搬入口、２５：作業台、２６：電動チェーンブロック、２７：チェーン、２８：連結部材、２９：ガス捕集管、３０：ワイヤロープ、３１：梁

Claims (5)

1. 載置状態の重量物を吊り設備で吊上げる際に、前記吊り設備の位置を前記重量物の本来の吊り下げ位置から横方向にずれた位置に変更する吊り点変更滑車機構であって、
   前記吊り設備の下方に配置され、該吊り設備から巻き解かれたチェーン又はワイヤからなる線材と接触して該吊り設備の直下領域の該線材の移動方向を鉛直方向に保つと共に、該線材の移動方向を横方向に誘導する第１の滑車と、
   前記第１の滑車から横方向に距離を設けて配置され、該第１の滑車を通過した前記線材と接触して該線材の移動方向を変えて前記重量物の吊り位置に誘導する第２の滑車と、
   前記第１、第２の滑車を収納すると共に、該第１、第２の滑車間の距離を一定に保持するブラケットと、
   前記ブラケットの外側に設けられ、該ブラケットを載置状態の前記重量物の上方に固定する連結部とを有することを特徴とする吊り点変更滑車機構。
2. 請求項１記載の吊り点変更滑車機構において、前記第１の滑車の回転軸中心の高さ位置は、前記第２の滑車の回転軸中心の高さ位置と同一又は低くなっていることを特徴とする吊り点変更滑車機構。
3. 請求項１又は２記載の吊り点変更滑車機構において、前記吊り設備はチェーンブロックであって、前記第１、第２の滑車の外周部には該チェーンブロックから巻き解かれた前記チェーンの移動を案内する溝が形成されていることを特徴とする吊り点変更滑車機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の吊り点変更滑車機構において、前記第１、第２の滑車間には、１個又は複数個の補助滑車が配置されていることを特徴とする吊り点変更滑車機構。
5. 重量物を吊り設備で吊上げる際に、前記吊り設備の位置を前記重量物の本来の吊り下げ位置から横方向にずれた位置に変更する重量物の吊り方法であって、
   前記吊り設備の下方に第１の滑車を配置し該吊り設備から巻き解かれたチェーン又はワイヤからなる線材を接触させて、該吊り設備の直下領域の該線材の移動方向を鉛直方向に保ちながら該線材の移動方向を横方向に誘導すると共に、前記第１の滑車から横方向に距離を設けて配置した第２の滑車に該第１の滑車を通過した前記線材を接触させ、該線材の移動方向を変えて前記重量物の吊り位置に誘導することを特徴とする重量物の吊り方法。

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