JP6757279B2 - トロリー用モノレール - Google Patents

Description

本発明は、トロリー用モノレールに関するものである。

重量物である資機材を運搬するために、モノレールを設けてホイストやチェーンブロックと組み合わせたトロリーを走らせる。モノレールとしてはＩ形鋼が用いられる。

長尺のモノレールが必要な場合には、Ｉ形鋼同士を接合して延長することになるが、その継ぎ目部分は、トロリーの車輪との干渉を考慮すると、少なくとも下側のフランジの上面と上下のフランジをつなぐウエブの部分には凹凸を設けることが許されず、継ぎ目部分に当て板を用いてボルト・ナット結合することは出来ない。したがって、トロリー用のモノレールの延長のための接合は溶接で行うのが通例である。

非特許文献１は、天井クレーンやトロリーのモノレール用のＩ形鋼を提供するある企業がユーザー向けに公表している「設計工事技術資料」であるが、その１８頁には、モノレールに設ける継ぎ目について、「継ぎ目は充分な開先を取り、突き合わせ全周溶接を行って下さい。クレーン走行面および下面は、溶接後、サンダー仕上げを行って下さい。」との注意書きがある。他のモノレール用Ｉ形鋼提供企業も、同様な指針を示しており、モノレール用のＩ形鋼の接合は溶接で行うことが、いわば常識となっている。

この注意書きは、その企業が自らが提供したモノレール用Ｉ形鋼を使用した顧客が、それを使用して重量物を搬送する際に、トロリーが継ぎ目を通過するときに衝撃、振動、騒音等が発生し、搬送する物に被害を与えたり、作業環境を悪化させたりすることが無いように、極めて高い精度で継ぎ目を加工することを要求するために書かれていると考えられる。

一方、モノレールの設置が必要となる場所の中には、狭隘な通路を経由し、また、階段を上り下りして全ての資機材を運び込む必要があるところも多い。このような場所では、モノレール用のＩ形鋼もまた、手運び可能な長さに分割した状態で運び込み、その場で接合して必要な長さにせざるを得ない。

このような場合において、数多くに分断されて搬入されたＩ形鋼を溶接により長尺化するのは多くの人工や時間がかかり不経済である。また、それが工事現場のように工事終了後にそのモノレールを撤去する必要がある場所では、長尺化のための溶接部をはつったり、溶断して撤去するのも、同様である。また、数多くのＩ形鋼の接合部を、狭隘な場所において溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安もある。

一方、工事現場で仮設モノレールを用いて資機材を搬送する場合や、常設であってもある程度の衝撃、振動、騒音等を許容できる場合には、上述のような極めて高い精度の継ぎ目加工は、過剰品質とも考えられる。

また、非特許文献１の８頁には、モノレールとして使われるＩ形鋼を支える支持点間の許容スパンを、Ｉ形鋼にかかる荷重とＩ形鋼のサイズに従って定めている。スムースな資器材の搬送を保証するためにモノレールのたわみをある限度に抑えるためである。しかし、モノレールを設置する場所によっては、この許容スパンを守って支持点を設けることが難しいことがある。

支持点間の距離が大きい場所が一カ所でもあれば、モノレールとして使われるＩ形鋼は、そのスパンに合わせて大きなサイズのものを選定することになるが、それは不経済である。
したがって、支持点の場所は任意に選べることが望ましい。

無し

株式会社キトー「設計工事技術資料（電子カタログ版）」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｉｔｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｄａｔａ／ｄｏｗｎｌｏａｄ／＿ｉｄ＿１１９＿ｃｏｎｔｅｎｔ＿ｄｏｃｕｍｅｎｔ＿ｔｙｐｅ＿ｐｄｆ．ｐｄｆ

そこで本発明が解決しようとする課題は、設置時に設置場所での溶接を必要とせず、撤去時にはつり作業や溶断を必要としない、かつ、容易に適切なスパンを守って支持点を設けることができるトロリー用モノレールと、それを用いて資機材を搬送する方法を提供することである。

上記課題を解決する本発明は、ホイストやチェーンブロックと組み合わせたトロリーを走らせ資機材を搬送するモノレール（以下「トロリー用モノレール」と言う。）であって、トロリーの走行路であるレール部と、その支持梁との組み合わせからなり、
該レール部は直列に配置される複数のＩ形鋼から形成され、該支持梁の下にブラケットを介してボルト・ナット結合で固定され、隣り合う該Ｉ形鋼の端部同士が互いに溶接されることを必要としないトロリー用モノレールである。

従来のように、Ｉ形鋼を単独でトロリー用モノレールとして配置するのでは無く、支持梁を強度部材とし、それにトロリーの走行路であるＩ形鋼のレール部を固定する形で配置する。支持梁を設けることにより部材点数は増えるものの、Ｉ形鋼はその端部付近を含めて支持梁にしっかりと固定することにより、隣り合うＩ形鋼の端部同士を互いに溶接しなくても、両Ｉ形鋼の端部を正確に相対させ、その上下・左右のずれを極めて小さく維持することができる。

支持梁はＨ形鋼、あるいは、角形鋼などで構成される。Ｔ形鋼をフランジ部分を下にして用いることも出来る。レール部として使うＩ形鋼を手運び可能な長さに分割した状態で運び込まざるを得ないような設置場所では、支持梁も同様に、手運び可能な長さに分割した状態で運び込み設置場所で長尺化する必要があるが、支持梁はＩ形鋼のレール部をブラケットを介して支持するだけなので、その取付や長尺化に当たっては、トロリーの車輪との干渉を考慮する必要がない。その取り付けは、常設の場合には既設建屋梁にボルト・ナット結合で取り付ければよく、仮設の場合には、その方法に加えて、既設建屋梁に重量物用万力で取り付ける、あるいは、建屋周壁に仮設ブラケットを用いて取り付ける等の種々の方法が考えられる。また、支持梁の長尺化も、当て板を用いてボルト・ナット結合で接合することで何ら問題がない。したがって、支持梁の組立、および、設置は設置場所での溶接無しで実施できる。

一方、その支持梁にトロリーの走行路であるレール部を構成する複数のＩ形鋼をブラケットを介してボルト・ナット結合で組み合わせるのにも現地での溶接を必要としない。

しかも、Ｉ形鋼はその端部も含めてブラケットを介して支持梁に十分な強度をもって取り付けられるから、隣り合うＩ形鋼の端部同士を溶接で結合しなくても、工事現場で仮設モノレールとして重量物である資機材を搬送する場合や、常設のモノレールでもある程度の衝撃、振動、騒音等を許容できる場合には、必要十分な精度をもって端部同士を正確に相対させることができる。

Ｉ形鋼は支持梁の下に取り付けられるので、その取り付けに使われるブラケットはＩ形鋼の上側フランジに取り付けられる。また、そのブラケットは支持梁の下側フランジに取り付けられる。これらの取付は、すべてボルト・ナット結合でも良いし、いずれか一方を設置場所に搬入する前に溶接で取り付けておいても良い。いずれの場合でも、Ｉ形鋼とＨ形鋼の取付を設置場所において溶接で行うことも、モノレールの撤去が必要な場合にその溶接部をはつったり、溶断することは不要になり、人工と時間を節減することが出来る。また、数多くのＩ形鋼の接合部を、狭隘な場所で溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安も解消することができる。

Ｉ形鋼は、支持梁の下に、かつ、支持梁に沿って設置されているので、Ｉ形鋼の支持点となるブラケットの位置は極めて自由に選定できる。したがって、レール部のたわみを所定の限度内に収めるように支持点の位置を選定することは極めて容易である。その結果、支持点が自由に選べないから一部に支持点間のスパンが大きいところが生じ、その間のたわみを許容値以内に納めるために大きなサイズのＩ形鋼をモノレールとして採用せざるを得ないという事態は生じえない。

Ｉ形鋼のＨ形鋼への取り付け作業に当たっては、隣り合うＩ形鋼の端部同士が、正確に相対し、両Ｉ形鋼の端部の上下のずれを最小になるように、通常用いる調整方法が活用されることになる。例えば、そのブラケットをボルト・ナット結合するＨ形鋼の下側フランジの下面とブラケットの間、あるいは、Ｉ形鋼の上面フランジとブラケットの間にシムを挟み、両Ｉ形鋼の左右のずれを最小にするために、Ｈ形鋼、あるいは、Ｉ形鋼に設けるブラケットをボルト・ナット結合するのに用いる穴を、モノレールの軸方向に直角の長穴にする、あるいは、ボルト軸径に対し２ｍｍ程度大きな径の穴にしておく、等の調整方法が適宜適用される。

この様な配慮をすることにより、工事現場で仮設モノレールを用いて重量物である資機材を搬送する場合や、常設であってもある程度の衝撃、振動、騒音等を許容できる場合には、必要十分な精度をもってレール部を構成するＩ形鋼の端部同士を相対させることができる。

なお、Ｉ形鋼を支えるブラケットの位置を選定するに当たっては、それぞれのＩ形鋼の端部に最も近い位置にあるブラケットの位置が、そのＩ形鋼の端部に近接していることが望ましい。このブラケットからＩ形鋼の端部までは片持梁となり、その上まで走行してきたトロリーから荷重を受けてたわむが、ブラケットから端部までの長さが短いほどたわみ量が小さく抑えられるからである。

特に、隣り合うＩ形鋼の端部同士が相対する部分では、両Ｉ形鋼を支えるブラケットのうち、Ｉ形鋼の端部に最も近い位置にあるそれぞれのブラケットの位置が、端部に近接しているほど、両Ｉ形鋼の上下・左右のずれを小さくする調整が容易になり、また、たわみにより生じる段差を少しでも小さくすることが出来る。Ｉ形鋼の端部から継ぎ目に最も近いブラケットの中心までの望ましい距離は、使用するＩ形鋼のサイズやそこにかかる荷重となる資機材の重量により変動する。その距離は小さいほどよいが、実用上は３００ｍｍ以内で充分であろう。

なお、支持梁の形状やサイズは、吊り荷、トロリー、レール部のＩ形鋼等の重量と、支持梁を固定する支持点間の距離を考慮して選定し、レール部となるＩ形鋼のサイズは、使用するトロリーの機種、吊り荷とトロリーの重量等により決定する。また、両者を結合するブラケットの位置、数、および、形状は吊り荷、トロリー、レール部のＩ形鋼等の重量と許容できるＩ形鋼のたわみ量を考慮して決定する。

また、本発明は、請求項１記載のトロリー用モノレールを用いて、資機材を搬送する方法である。この方法を採用することにより、従来はモノレールが設置できない、あるいは、設置困難であると考えられていた場所でも、トロリーを用いた搬送が可能になる。また、狭隘な設置場所においてのモノレールの搬入、設置、および、工事終了に際しての撤去が容易になり、人工や作業時間の削減が可能となる。さらに、数多くのＩ形鋼の接合部を、現地溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安も解消することができる。しかも、工事現場で仮設モノレールとして用いて重量物である資機材を搬送する場合や、常設のモノレールとしての使用でも、ある程度の衝撃、振動、騒音等を許容できる場合には、充分な程度に、衝撃、振動、騒音等を押さえることが出来る。

本発明のトロリー用モノレールを採用することにより、従来はモノレールが設置できない、あるいは、設置困難であると考えられていた場所でも、モノレールの設置が可能になる。また、部品点数は増えるものの、設置時における設置現場での溶接、および、撤去時のはつり作業や溶断作業を無くすことができ、数多くのＩ形鋼の接合部を、現地溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安も解消することができる。

また、本発明のトロリー用モノレールを用いて資機材を搬送する方法を採用することにより、従来はモノレールが設置できない、あるいは、設置困難であると考えられていた場所でも、トロリーを用いた搬送が可能になる。しかも、モノレールの搬入、および、設置が容易になり、さらに、仮設のモノレールの場合には工事終了に際しての撤去が容易になり、人工や作業時間の削減が可能となる。

本発明のトロリー用モノレールの実施例１の全体説明図である。 図１のＡ部の拡大図である。 図１のＢ部の拡大図である。 図２のＤ−Ｄ断面図である。 図３のＥ−Ｅ断面図である。 実施例１のトロリー用モノレールのブラケットの斜視図である。 本発明のトロリー用モノレールの実施例２の全体説明図、および、それを用いて資機材を搬送する方法の説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明をする。なお、本発明はかかる実施の形態には限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて良いことは言うまでもない。

図１は、本発明のトロリー用モノレールの実施例１の全体説明図、図２と図３はそれぞれ、図１のＡ部とＢ部の拡大図である。図２のＤ−Ｄ断面図と図３のＥ−Ｅ断面図を、それぞれ図４と図５に示す。実施例１のトロリー用モノレール１は、ホイストやチェーンブロック２と組み合わせたトロリー３を走らせ資機材４を搬送するために工事現場に仮設されたものである。この工事現場は、狭隘な通路を経由し、また、階段を上り下りして全ての資機材を運び込む必要があり、モノレール用の資材もまた、手運び可能な長さに分割した状態で運び込み、その場で接合して必要な長さにせざるを得ない。また、狭隘な場所のために、モノレール用の資材の長尺化の為の溶接がやりにくく、溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安もある。

トロリー用モノレール１は、Ｉ形鋼から成るトロリーの走行路であるレール部５とＨ形鋼から成る支持梁６との組み合わせからなる。レール部５および支持梁６は、設置場所の制約からいずれも搬入に当たっては、手運び可能な長さに分割されて、レール部５ａ、５ｂ、および、５ｃ、ならびに、支持梁６ａ、６ｂ、および、６ｃに分けた形で搬入された。

実施例１は仮設のトロリー用モノレール１であるから、その取り付けは、支持梁６を既設建屋梁８に重量物用万力９で取り付ける、あるいは、支持梁６を建屋周壁１１に仮設ブラケット１２を用いて取り付ける等の方法が考えられる。また、支持梁６はレール部５をブラケット７を介して支持するだけなので、その取付や長尺化に当たっては、トロリー３の車輪との干渉を考慮する必要がないから、分割されて搬入された支持梁６ａ、６ｂ、および、６ｃを互いに接合して長尺化するのは、当て板１４を用いてボルト・ナット結合１５で接合することで何ら問題がない。したがって、支持梁６の組立は設置場所での溶接無しで実施できる

一方、分割されて搬入されたレール部５ａ、５ｂ、および、５ｃには、搬入前にあらかじめ溶接で取り付けられたブラケット７を介して、支持梁６にボルト・ナット結合１６で結合される。この結合にも設置場所での溶接を必要としない。ここで、レール部５はブラケット７を介して支持梁６に十分な強度をもって取り付けられるから、隣り合うＩ形鋼の端部同士を溶接で結合しなくても、十分な精度をもって端部同士を相対させることができる。

図６はブラケット７の斜視図である。また、図３のＥ−Ｅ断面図である図５に、ブラケット７の断面も示されている。本実施例のブラケット７は、ほぼ台形を成す２枚の側板７ａと、それらの中央部をつなぐ形で配置された中央板７ｂと、その上に乗る上板７ｃから成り、事前に溶接により一体化されている。上板７ｃには支持梁６を構成するＨ形鋼６の下側フランジにボルト・ナット結合１６させるためのボルト穴７ｄが空けられている。

ブラケット７は、モノレールの設置場所に搬入する前のレ−ル部を構成するＩ形鋼の所定の場所に、溶接でしっかりと固定される。レール部５を構成するＩ形鋼は、支持梁６の下に、かつ、支持梁６に沿って設置されているので、Ｉ形鋼の支持点となるブラケット７の位置は極めて自由に選定できる。したがって、レール部６のたわみを所定の限度内に収めるように支持点７の位置を選定することは極めて容易である。その結果、支持点が自由に選べないから一部に支持点間のスパンが大きいところが生じ、そのために大きなサイズのＩ形鋼をモノレールとして採用せざるを得ないという事態は生じえない。

レール部５の支持梁６への取り付け作業に当たっては、隣り合うＩ形鋼の端部同士が正確に相対するように、通常用いる調整方法が活用される。例えば、図５に一点鎖線で示すように、両Ｉ形鋼の端部の上下のずれを小さくするためにそのブラケット７をボルト・ナット結合１６する支持梁６の下側フランジの下面とブラケット７の間にシム１７を挟んだり、両Ｉ形鋼の左右のずれを小さくするために、図６に示すように、ブラケット７に設けるボルト穴７ｄをモノレール５の軸方向に直角に伸びる長穴にする等の、通常用いられる調整方法が適宜適用される。

この様な配慮をすることにより、工事現場で仮設モノレールを用いて重量物である資機材を搬送する場合はもちろん、常設であってもある程度の衝撃、振動、騒音等を許容できる場合には、必要十分な精度をもってレール部５を構成するＩ形鋼の端部同士を相対させることができる。

隣り合うＩ形鋼の端部同士が相対する部分では、両Ｉ形鋼を支えるブラケット７のうち、端部に最も近い位置にあるそれぞれのブラケット、すなわち、図１のＡ部のブラケット７Ａや、図１のＣ部のブラケット７Ｃの位置が、それぞれの相対する端部に近接しているほど、両Ｉ形鋼の上下・左右のずれを小さくする調整が容易になり、たわみによる段差を少しでも小さくすることが出来る。

Ｉ形鋼の端部から継ぎ目に最も近いブラケットの中心までの望ましい距離は、使用するＩ形鋼のサイズやそこにかかる荷重となる資機材の重量により変動する。その距離は小さいほどよい。Ｃ部のようにＩ形鋼の端部に設置するのに何の障害も無い場合は、端部に近接して設ければ良いが、Ａ部のように、支持梁５の接合部に干渉する場合には、それをよけてなるべく端部に近い位置に設ける。当て板１４のサイズにもよるが、端部より３００ｍｍ以内には充分設けられるであろう。

図７は、本発明のトロリー用モノレールの実施例２の全体説明図、および、それを用いて資機材を搬送する方法の説明図である。実施例２のトロリー用モノレール３１は既設の建築構造物の中に、後付けで設けられた常設のモノレールである。本実施例の説明に当たっては、実施例１のトロリー用モノレールと異なるところを主に説明する。また、理解を容易にするために、実施例１のトロリー用モノレールの部品とほぼ同じ形状をし、同じ作用をする部品には、同じ符番を付することにする。

このケースでは、既設の建築構造物の床３２の上の、図の左側に新しい機器（図示されていない。）が設置された。そのために、その機器の補修に当たっては、重量物である部品３３を床３２の図の右側にある搬出口（図示されていない。）に運び、あるいは、その代替え品を搬出口からその機器まで運ぶ必要が生じた。しかし、図の中央部には撤去不能な障害物３４があり、部品３３を台車３５ａなどを用いて直接運ぶことができない。そこで、トロリー用モノレールの設置を計画したが、設置現場は狭隘で、モノレール用の資材も手運び可能な長さに分割した状態で運び込み、その場で接合して必要な長さにせざるを得ない。また、火気の取り扱いに制限があり、その場で溶接することが出来ない。

そこで採用されたのが、実施例２のトロリー用モノレール３１である。このモノレールは、手運び可能な長さに分割されて搬入されたレール部５を構成するＩ形鋼５ａ、５ｂ、・・・、５ｋ−１、５ｋと、同じく手運び可能な長さに分割されて搬入された支持梁６を構成するＨ形鋼６ａ、６ｂ、・・・、６ｋ−１、６ｋ、および、レール部５と支持梁６を繋ぐブラケット７により構成される。

これらの、設置場所における組立方法は、基本的に実施例１のモノレールの場合と同様である。支持梁５の固定は、既設の建築構造物の梁３７に当て板３８を用いてボルト・ナット結合３９することにより行う。既設の梁３７間のスパンが大きくても、支持梁６の形状やサイズを、吊り荷、トロリー、レール部のＩ形鋼等の重量と、支持梁を固定する支持点間の距離を考慮して選定すれば良い。

図７を用いて、資機材を搬送する方法を説明する。建築構造物の床３２の上の、図の左側に設けられた新しい機器（図示されていない。）から取りはずされた部品３３は、トロリー用モノレール３１の左端部の下まで台車３５ａに乗せて運ばれる。この位置Ｆで、チェーンブロック２のフックに吊りワイヤを介して結合され、チェーンブロックを操作して障害物３４に干渉しない高さＧまで部品３３は吊り上げられる。

つぎに、トロリー３を右方向に走行させ、部品３３を障害物３４に干渉しない高さに保った状態Ｈで、トロリー用モノレールの右端部まで運び、チェーンブロック２を操作して、部品３３を別の台車３５ｂの上に下ろす。その状態Ｊで部品３３から吊りワイヤをはずし、台車３５ｂで図の右側にある搬出口（図示されていない。）に運ぶ。

障害物３４の存在にもかかわらず、本発明のトロリー用モノレールを用いることにより、容易に部品の搬出・搬入を行うことが出来る。しかも、既存の建築構造物の中に後から設置するにもかかわらず、その設置は容易であり、設置場所での溶接を必要としないので、火気の使用に制限のある場所でも、問題なく取り付けることが出来る。また、数多くのＩ形鋼の接合部を、現地溶接で歪無く、まっすぐに継げるかと言う不安も解消することができる。

以上に、常設のトロリー用モノレールによる重量物の搬送方法を説明したが、仮設のトロリー用モノレールの場合にも搬送方法は同じである。仮設の場合には、上述の効果に加えて、工事終了に際しての撤去が容易になり、この面に置いても人工や作業時間の削減が可能となる。

１ 実施例１のトロリー用モノレール
２ ホイストやチェーンブロック
３ トロリー
４ 資機材
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・５ｋ−１、５ｋ レール部
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・６ｋ−１、６ｋ 支持梁
７、７Ａ，７Ｃ ブラケット
７ａ ブラケットの側板
７ｂ 同 中央板
７ｃ 同 上板
７ｄ 同 ボルト穴
８ 既設建屋梁
９ 重量物用万力
１１ 建屋周壁
１２ 仮設ブラケット
１４ 当て板
１５、１６ ボルト・ナット結合
１７ シム
３１ 実施例２のトロリー用モノレール
３２ 建築構造物の床
３３ 部品
３４ 障害物
３５ａ、３５ｂ 台車
３７ 建屋構造物の梁
３８ 当て板
３９ ボルト・ナット結合

Claims (2)

1. ホイストやチェーンブロックと組み合わせたトロリーを走らせ資機材を搬送するモノレール（以下「トロリー用モノレール」と言う。）であって、トロリーの走行路であるレール部と、その支持梁との組み合わせからなり、
   該レール部は直列に配置される複数のＩ形鋼から形成され、該支持梁の下にブラケットを介してボルト・ナット結合で固定され、
   該ボルト・ナット結合される該支持梁と該ブラケットの間、あるいは、該Ｉ形鋼と該ブラケットの間にシムを挟み、該支持梁、あるいは、該Ｉ形鋼に設ける該ブラケットをボルト・ナット結合するのに用いる穴を、該Ｉ形鋼の軸方向に直角の長孔にする、あるいは、ボルト軸径に対し２ｍｍ程度大きな穴にしておく調整方法を用い、かつ、隣り合う該Ｉ形鋼の端部が相対する部分では、該端部に最も近い位置にある該ブラケットの中心位置が、該端部から３００ｍｍ以内である、隣り合う該Ｉ形鋼の端部同士が互いに溶接されることを必要としないトロリー用モノレール。
2. 請求項１記載のトロリー用モノレールを用いて、資機材を搬送する方法。

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