JP7388883B2 - クレーンの基礎構造部 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの基礎構造部に関する。

一般的にクレーンは、作業性の効率の良さなどから、その基礎構造部と地盤の基礎コンクリートに設けられたアンカーボルトとを締結することで設置される。
クライミングクレーンを一例で挙げれば、クライミングクレーンは、建築物の高さの増加に伴ってそれ自身の機構によってクライミングを行なうものであり、主にコアベース（基礎構造部）と、マストと、クレーン本体とを備えている。
コアベースは、その上に継ぎ足し可能なマストを有し、マスト頂部には、クレーン本体が設置されている。
また、マスト（クレーン本体）を支持するコアベースは、基礎コンクリートから突出したアンカーボルトと固定されることで、クライミングクレーンが転倒不能に設置可能となる（特許文献１の図３参照）。

特開２０１６－１３７９５５号公報（図３）

ところが、クレーンの使用場所によっては、環境維持の理由等によりコンクリート基礎を用いることができない場合がある。
地面に直接クレーンを転倒不能に設置する場合、転倒防止用のウェイトをクレーンのどこに備えるかを検討する必要がある。
また、コアベースは、上述のウェイトやクレーンが発生する鉛直荷重を支持するため、直接地面に設置する場合、コアベースの設置面積が小さいことから、地面への地耐力が不足するおそれがある。

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、その主な目的は、コンクリート基礎を有していない地面であってもクレーンを確実に転倒不能に設置できるクレーンの基礎構造部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、クレーンが発生する鉛直荷重を分散する構成とした。

本発明によれば、クレーン本体を備えるクレーンの基礎構造部であって、前記基礎構造部は、第１支持部と複数の第２支持部からなり、第１支持部は、クレーン本体を直接的に、または間接的に支持し、各第２支持部は、地面に載置され、その上部が第１支持部に夫々固定されている、クレーンの基礎構造部が提供される。

本発明に係るクレーンの基礎構造部では、地面の上に複数の第２支持部が載置され、各第２支持部の上で第１支持部が第２支持部に固定されている。それによって、第２支持部はクレーンが発生する鉛直荷重を分散し、且つ、クレーンの転倒を防止することができる。それによって、コンクリート基礎を有していない地面であっても直接クレーンを転倒不能に設置することができる、という有利な効果を奏する。

本発明の実施形態に係るクライミングクレーンの全体を示す模式図。 本発明の実施形態に係る基礎構造部の模式平面図。 本発明の実施形態に係るカウンターベースの模式図。 本発明の実施形態に係るカウンターベースの実施一例図

以下、図面を用いて本発明の好適な実施形態について具体的に説明する。以下においては、便宜上、クライミングクレーンの基礎構造部を例に挙げて説明するが、それ以外のクレーンとして、例えばジブクレーン、タワークレーン、移動式クレーンなどにも好適に採用することができる。なお、天地方向のうち、天を「上」、地を「下」といい、図を正視した際の左側を「後方」、右側を「前方」という場合がある。

１．クライミングクレーンの概略構成
第１節では、本実施形態に係るクライミングクレーン１の概略構成を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクライミングクレーン１の全体を示す模式図である。

クライミングクレーン１は、建築物の高さの増加に伴ってそれ自身の機構によってクライミングを行なうものである。図１に示すように、クライミングクレーン１は、コアベース１０（第１支持部）の上にマスト２を有し、その頂部にクレーン本体３が設置されている。

クレーン本体３は、マスト２の頂部に設けた旋回ベアリング（図示せず）に回転自在に支持される旋回体３ａと、この旋回体３ａに起伏可能に支持されるジブ３ｂと、旋回体３ａに固定された巻上ウインチ３ｃと、この巻上ウインチ３ｃに巻き上げられる巻上ロープ３ｄと、この巻上ロープ３ｄの先端に取り付けられるフック３ｅとを備えている。

マスト２の基端（下側）には、コアベース１０が固定されており、コアベース１０はクレーン本体３をマスト２を介して間接的に支えるための架台となっている。

ところで、一般的にクライミングクレーン１は、コンクリート基礎から突出したアンカーボルトとコアベース１０とをボルト締結することで転倒不能に設置するものであるが、環境を維持するために等、設置場所によっては、コンクリート基礎を用いることができず、水平レベルを出した地面に直接設置する場合がある。その場合、コアベース１０を地面に直接設置してしまうと、地面の地耐力が不足するケースがある。そこで、本出願人は、基礎構造部を見直し、クライミングクレーン１が発生する鉛直荷重を分散させることに着目し、それによって地面の地耐力が不足しない構造を鋭意検討した。

すなわち、クライミングクレーン１の基礎構造部は、コアベース１０（第１支持部）と複数のカウンターベース２０（第２支持部）などで構成されており、コアベース１０は、クレーン本体３を直接的に、または間接的に支持し、カウンターベース２０は、地面に載置され、上面が第コアベースに夫々固定されている。換言すると、コアベース１０の外周には、周方向に４箇所のカウンターベース２０が固定されている。

（コアベース１０）
また、コアベース１０は、放射状に結合可能な脚部１２を有し、カウンターベース２０は、各脚部に夫々固定されても良い。換言すると、図２に示すように、コアベース１０は、脚部１２を結合可能な４つの脚部取付部１１を一体に設け、その脚部取付部１１に脚部１２の一端側をそれぞれ結合している。

また、それら各脚部１２の他端側の下端面と、地面に直接設置されたカウンターベース２０の上部とをそれぞれ固定する構成としている。その際、カウンターベース２０は、所定の高さを有し、それに比例する接触面積を有する構造としている。

それによって、クライミングクレーン１の発生する反力を分散して、地面に対する面圧を下げる効果を奏する。また、カウンターベース２０はウェイトの役割も担い、それによって、クライミングクレーン１の転倒防止にもなっている。
なお、脚部取付部１１と脚部１２との結合は、結合可能であれば特に限定しないが、着脱可能に複数のボルトで締め付けて結合しても良いし、開閉可能にヒンジ構造を用いて結合しても良い。

２．カウンターベース
第２節では、カウンターベース２０を詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るカウンターベースの模式図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢視Ｉ－Ｉ図、図３（ｃ）は側面図をそれぞれ示している。また、図４は、本発明の実施形態に係るカウンターベースの実施一例図であり、図４（ａ）は、本設置から次設置への移行イメージ図、図４（ｂ）は、複数のカウンターベース２０を積み重ねたイメージ図である。

ここで、カウンターベース２０を構成する上で、クライミングクレーン１が発生する鉛直荷重を分散する目的以外に、本出願人は転倒防止のウェイトとして使用できるように鋭意工夫している。また、そのウェイトは、クライミングクレーン１の設置時の監督署検査にも使用できるように鋭意工夫している。

カウンターベース２０の重量は、大型トラックの最大積載量である略１４．５トンに積載できれば、特に限定しないが、転倒防止のウェイトとして使用するには、なるべく最大積載量と同一の重量が好ましく、例えば、本実施形態ではカウンターベース２０の重量は１０～１４トンであり、好ましくは、１２～１４トンである。

したがって、この基礎構造部である４つのカウンターベース２０自体が、ある所定のマスト長までは転倒防止のウェイトの役割を担っている。一方、建築物の高さにあわせて所定のマスト長よりマストを延長していくと、カウンターベース２０自体の重量では転倒防止のウェイトの役割を担えなくなってくる。

そこで、カウンターベース２０には、別途錘を追加で搭載できる構成としている。それによって、マスト長にあわせて錘を追加することで、建築物の状況にあわせてマスト２を延長したとしても、転倒することなく安全に建築物を建築することが可能となる。また、地震時の水平耐力も考慮した錘としているのは言うまでもない。

このように、地面の上にカウンターベース２０を載置することで、従来のマスト周りやコアベース１０の上面等にウェイトを搭載する場合と比べ、コアベース１０に余分な鉛直荷重がかかることがなくなり、余計な強度アップしなくてもすむ。すなわち、地面とコアベース１０（脚部１２）との間にカウンターベース２０（ウェイトを兼ねる）を設置することで建築物の状況にあわせて錘をカウンターベースに追加したとしても、それによる鉛直荷重の増加がないという格別な効果を奏する。

そのようなカウンターベース２０は、図３に示すように、複数の鋼材（本実施形態ではＨ形鋼など）で組んだ架構となっている。設置面側の下部には錘の荷重を鉄板材で支持するようになっている。換言すると、カウンターベース２０は、４本のＨ形鋼で外周部２１を矩形状に形成されており、各々のＨ形鋼は、平面視方向がＨ形鋼の強軸方向となるように配置されている。

また、底部２２は、追加用の錘の荷重に耐えうる厚みを有する鉄板材が取り付けられている。すなわち、上部が開口する箱状に設けられている。
また、内部の中央部は、図３（ａ）に示すように平面視クロス状のブレース材２３（Ｈ形鋼）で構成されている。そして、そのクロスベースを跨ぐ長手方向における両側が錘を搭載できる領域ａ，ｂとなっている。換言すると、カウンターベース２０の軸に対して対称に領域ａ，ｂが設けられている。
また、両領域には、上方から錘を搭載する際のガイド用、または第２支持部を搬送する際の荷崩れ防止用として四隅にアングル材（位置決め材）２４が取り付けられている。

また、クロス状のブレース材２３の交差部の上端面には正八角形の板状の脚部支持部２６が設けられている。そして、この脚部支持部２６に脚部１２が夫々固定されるようになっている。なお、この脚部支持部２６は、脚部を支持できる形状であればこれに限らず、例えば多角形状、円形状、矩形状、または矩形状の角が丸みを帯びた形状などであっても良い。

また、脚部支持部２６に伴って、外周部２１の鋼材の上端面には四隅に脚部支持部２６と底部２２が干渉しない高さに、調整部２７が設けられている。これによって、カウンターベース２０を安定して積み重ねることができる。

また、長手方向の外周部２１の上端面の側縁部にはカウンターベース２０を吊上げる際のワイヤーガードとして、ガイド板２８が両サイドに取り付けられている。

また、長手方向に直交する短手方向の外周部２１には、側面にワイヤロープを吊り掛け可能な吊掛部２５が取り付けられている。
吊掛部２５は、外周部２１（短手方向）の両端近傍に設けられた円柱状の２つの円柱部材２５ａと各円柱部材２５ａ，２５ａ同士を接続する接続平板部２５ｂとで構成されており、両円柱部材２５ａ，２５ａにワイヤロープが吊り掛けられるようになっている。

そして、両円柱部材２５ａ，２５ａには、吊り掛けられたワイヤロープが外れないように接続平板部２５ｂの短辺が円柱部材２５ａの直径より長く張り出し、且つ長辺が両円柱部材２５ａ，２５ａより長手方向に張り出すように設けられている。
なお、吊掛部２５の構成は、ワイヤロープを安全に吊り掛け可能であれば特に限定しな
い。例えば、凸条形状の部材を片側２箇所の両側４箇所に設けても良い。

この吊掛部２５によって、トラックへ積む際、トラックから降ろす際、またはクライミングクレーン１の支持用に設置する際などにカウンターベース２０を吊り下げて搬送することができる。
また、後述する監督署検査時の搬送にも活用することができる。

ところで、このように転倒防止用、且つクライミングクレーン１の発生する鉛直荷重を分散するためのカウンターベース２０は、クライミングクレーン１を設置する際の監督署検査時にも有効に活用することができるようにしている。

例えば、監督署検査時に定格荷重の１００％、１２５％、１２７％（状況によって異なる）のウェイトを用いたテストを実施する必要がある。本実施形態では、定格荷重の１２７％は略１８０ｔとなる。そのような大重量のウェイトを従来は、監督署の検査にあわせて専用品のウェイトとして検査のたびに新たに持ち込まなければならなかった。

しかし、本発明のカウンターベース２０を用いれば、それに市販の規定重量である３トンと５トンを両サイドの領域ａ，ｂにそれぞれ搭載することで、カウンターベース２０の重量１４トンをあわせて合計３０トンとすることができる。

カウンターベース２０は、本実施形態では４本１セットであり、また実際の現場において、図４に示すように、本設置から次設置へのクライミングクレーン１の移行を迅速に行なうために、作業性の効率から、カウンターベースは１０本用意している。

すなわち、本設置用にカウンターベース２０を４本使用し、監督署検査用にカウンターベース２０を６本積み上げて使用することができる。これによって、３０トン×６本で１８０トンとなり、監督署検査での定格荷重の１２７％をテストすることができる。

そして、テストが完了すれば、カウンターベース２０の６本のうち、４本は、次設置場所に設置して待機させておくことができるため、極めて効率が良い。検査の度に１８０トンのウェイトを用意するのに対し、実際にクライミングクレーン１の設置で使うカウンターベース２０を使うことができ、用意するウェイトは９６トンですみ、さらにテスト後は次設置用に再活用できるといったカウンターベース２０は、格別の効果を奏するものである。

このようにカウンターベース２０は、監督署検査時に積み重ねて使用することを考慮して、本出願人は、カウンターベース２０を複数積み上げ可能な構造と強度を有し、重定格にも対応できる構造としている。

すなわち、外周部２１のＨ形鋼は強軸方向が鉛直方向となるようにしている。また、脚部支持部２６と高さ調整部２７とによって、カウンターベース２０を積み上げた際、水平な状態を維持できるようにしている。

５．結言
このように、コンクリート基礎を有していない地面であっても地面にクレーンを確実に転倒不能に設置できるクレーンの基礎構造部が提供される。

次に記載の各態様で提供されてもよい。
クレーン本体と支持柱とを備えるクレーンの基礎構造部であって、前記支持柱は、クレーン本体を支持し、前記基礎構造部は、第１支持部と複数の第２支持部からなり、第１支持部は、支持柱を支持し、各第２支持部は、地面に載置され、その上部が第１支持部に放射状に夫々固定するように構成されるもの。
前記クレーンの基礎構造部であって、第１支持部は、放射状に結合可能な複数の脚部を有し、第２支持部は、各脚部に夫々固定するように構成されるもの。
前記クレーンの基礎構造部であって、第２支持部は、箱状に鋼材で構成され、上部中央部に前記脚部を固定する脚部支持部を有し、該脚部支持部を跨ぐ両側にウェイトを上部から搭載可能な領域ａ，ｂを有するように構成されるもの。
前記クレーンの基礎構造部であって、各領域ａ，ｂには、上部からウェイトを搭載する際のガイド用、または第２支持部を搬送する際の荷崩れ防止用として四隅に位置決め材が設けるように構成されるもの。
前記クレーンの基礎構造部であって、第２支持部の鋼材の上端面に第２支持部を安定して積み重ねるための高さ調整部調整部を有するように構成されるもの。
前記クレーンの基礎構造部であって、第２支持部の側方の鋼材に第２支持部を搬送する際にワイヤロープを吊り掛け可能な吊掛部を有するように構成されるもの。
もちろん、この限りではない。

最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ クライミングクレーン
２ マスト
３ クレーン本体
３ａ 旋回体
３ｂ ジブ
３ｃ 巻上ウインチ
３ｄ 巻上ロープ
４ 昇降装置
１０ コアベース
１１ 脚部取付部
１２ 脚部
２０ カウンターベース
２１ 外周部
２２ 底部
２３ ブレース材
２４ アングル材
２５ 吊掛部
２５ａ 円柱部材
２５ｂ 接続平板部
２６ 脚部支持部
２７ 高さ調整部
２８ ガイド板
ａ，ｂ 領域

Claims (5)

1. クレーン本体を備えるクレーンの基礎構造部であって、
   前記基礎構造部は、第１支持部と複数の第２支持部からなり、
   第１支持部は、クレーン本体を直接的に、または間接的に支持し、
   各第２支持部は、地面に載置され、その上面が第１支持部に夫々固定され、
   第１支持部は、放射状に結合可能な複数の脚部を有し、
   第２支持部は、各脚部に夫々固定され、
   第２支持部は、箱状に鋼材で構成され、
   上部中央部に前記脚部を固定する脚部支持部を有し、
   該脚部支持部を跨ぐ両側にウェイトを上部から搭載可能な領域ａ，ｂを有している、
   クレーンの基礎構造部。
2. クレーン本体と支持柱とを備えるクレーンの基礎構造部であって、
   前記支持柱は、クレーン本体を支持し、
   前記基礎構造部は、第１支持部と複数の第２支持部からなり、
   第１支持部は、支持柱を支持し、
   各第２支持部は、地面に載置され、その上部が第１支持部に放射状に夫々固定され、
   第１支持部は、放射状に結合可能な複数の脚部を有し、
   第２支持部は、各脚部に夫々固定され、
   第２支持部は、箱状に鋼材で構成され、
   上部中央部に前記脚部を固定する脚部支持部を有し、
   該脚部支持部を跨ぐ両側にウェイトを上部から搭載可能な領域ａ，ｂを有している、
   クレーンの基礎構造部。
3. 請求項１又は請求項２に記載のクレーンの基礎構造部であって、
   各領域ａ，ｂには、上部からウェイトを搭載する際のガイド用、または第２支持部を搬送する際の荷崩れ防止用として四隅に位置決め材が設けられている、
   クレーンの基礎構造部。
4. 請求項３に記載のクレーンの基礎構造部であって、
   第２支持部の鋼材の上端面に第２支持部を安定して積み重ねるための高さ調整部を有して
   いる、
   クレーンの基礎構造部。
5. 請求項３又は請求項４に記載のクレーンの基礎構造部であって、
   第２支持部の側方の鋼材に第２支持部を搬送する際にワイヤロープを吊り掛け可能な吊掛部を有している、
   クレーンの基礎構造部。

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