JPH1149483A - 地下工事用移動式クレーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地下工事の土砂排出や荷役作業における作業効
率の高く、従来のクレーンにおいては困難であった狭隘
な作業現場、すなわち狭隘なビル、地下鉄工事等の地下
工事現場に荷役作業の対応性の高いクレーンを提供す
る。 【解決手段】走行装置１上に、バケット３３が内部を長
手方向に通過可能で、かつ両端に水平ブーム部６を有す
る上枠４を設置する。上枠４の上部にウインチ５を搭載
し、上枠４にレール７を設ける。ウインチ５により巻取
り繰り出しされるロープ８を掛けるシーブ９を有するシ
ーブ枠１０を、レール７に沿って移動自在に取付ける。
シーブ枠１０をレール７に沿って移動させる移動装置を
備える。シーブ９に掛けて垂下するロープ８によりバケ
ット３３またはフック３６を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆打工法により地
下部分の工事を行う場合に、発生する掘削土砂の排出
や、地下現場への資材の搬入に使用する場合に好適な地
下工事用移動式クレーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】逆打工法により地下工事を行う場合、従
来は起伏ブームを有する通常のクレーンや、伸縮式アー
ムを多関節フロントの一部に用いたテレスコショベル
を、地下における掘削土砂の排土に用いたり、前記通常
のクレーンを資材の搬入に用いることが多い。

【０００３】また、掘削土砂搬出専用の泥コンベアを使
用して排土することが行われる。また、天井クレーンを
設置して排土作業、荷役作業を行う場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

（１）しかし、前記通常のクレーンを用いて掘削土砂の
排土や資材の搬入を行う場合、クレーンブームが長いた
めに、地上、地下部分を同時施工する逆打工法に適用し
ようとすると、ブーム、資材、バケット等が鉄骨梁等に
当たる虞があり、作業効率が悪い。

【０００５】また、地下鉄工事においては、車線を一部
封鎖して工事を実施するが、クレーンを旋回すると、旋
回作業範囲が１車線分を越えてしまうため、旋回して排
土を行うことが困難である。

【０００６】また、地上部分に建築中の構造物がある場
合には、その構造物中にクレーンを入れて排土や資材搬
入を行うことは不可能であり、作業範囲が制限される。

【０００７】（２）一方、前記テレスコショベルにより
掘削土砂の排出を行う場合、クレーンの場合と同様に、
旋回を必要とするため、多関節フロント、バケット等が
鉄骨等に当たる虞があり、作業効率が悪く、また旋回し
て排土を行うことが困難であり、またクレーン作業が困
難である。

【０００８】（３）また、掘削土砂搬出専用の泥コンベ
アの場合、土砂搬出のみの機能しかなく、クレーン作業
は不可能である。また、設置タイプのために移動も困難
となり、使用上の制限がさらに増加する。

【０００９】（４）また、天井クレーンによる掘削土
砂、荷役作業を行う場合、通常のホイストクレーンの先
にバケットあるいはフックを設け、土砂の搬出、荷役作
業を実施すると、走行レールの設置が必要で、任意な位
置に移動することが困難である。

【００１０】また、従来のホイストクレーンは、吊上
げ、吊下げ速度が遅く、地下に堆積した土砂にバケット
が食い込みにくく、排土効率が悪い。また、吊上げ能力
が大きくなると、ホイストクレーンが設置式のクレーン
であるため、法的な手続きが移動式クレーンに比較して
煩雑になる。

【００１１】本発明は、上述のような問題点に鑑み、地
下工事の土砂排出や荷役作業における作業効率の高いク
レーンを提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、従来のクレーンにおいて
は困難であった狭隘な作業現場、すなわち狭隘なビル、
地下鉄工事等の地下工事現場に荷役作業の対応性の高い
クレーンを提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、テレスコショベルや泥コ
ンベアでは不可能であった土砂排出、資材荷役を１台で
行えるクレーンを提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明は、鉄骨梁等障害物が上部に
ある現場でも導入が可能であるクレーンを提供すること
を目的とする。

【００１５】また、本発明は、機械重量が低減でき、機
械のコンパクト化を実現できると共に、結果として組
立、運搬容易な機械を実現でき、しかも安定性の良いク
レーンを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、地下工事部に
おいて集積される土砂を地上に搬出し、かつ地下工事部
に資材を搬入する地下工事用移動式クレーンにおいて、
走行装置上に、バケットが内部を長手方向に通過可能
で、かつ両端に水平ブーム部を有する上枠を設置し、該
上枠の上部にウインチを搭載し、前記上枠のほぼ全長に
わたってレールを設け、前記ウインチにより巻取り繰り
出しされるロープを掛けるシーブを有するシーブ枠を、
前記レールに沿って移動自在に取付け、前記シーブ枠を
前記レールに沿って移動させる移動装置を備え、前記シ
ーブに掛けて垂下するロープによりバケットまたはフッ
クを支持する構造としたことを特徴とする（請求項
１）。

【００１７】また、本発明は、前記ロープにより支持さ
れる荷重に対するバランスウェイトを前記上枠に設けた
レールに沿って移動自在に取付ける共に、該バランスウ
ェイトを前記シーブ枠に対して前後方向のほぼ対称位置
になるように連動させる移動装置を備えたことを特徴と
する（請求項２）。

【００１８】また、本発明は、前記上枠を、前記走行装
置の枠上に、アクチュエータにより高さ変更可能に設置
したことを特徴とする（請求項３）。

【００１９】また、本発明は、クレーンを、走行装置を
含む下側部分と、上枠を含む上側部分とに分離可能に構
成したことを特徴とする（請求項４）。

【００２０】また、本発明は、前記走行装置に対し、前
記上枠を含む上部体を旋回させる旋回装置を設けたこと
を特徴とする（請求項５）。

【００２１】

【作用】請求項１においては、土砂の排出作業を行う場
合、地下工事の仮設床面の開口部近傍に走行し、上枠の
水平ブーム部の端部側にシーブ枠を位置させ、ウインチ
を作動させて一方の水平ブーム部の端部よりバケットを
下ろして地下に集積させた残土を掴み、続いてウインチ
をロープ巻上げ側に作動させてバケットを引き上げ、続
いてシーブ枠を移動装置によりレールに沿って移動させ
て上枠の他方の水平ブーム部の先端側まで移動させてバ
ケットを開放し、排土する。このような作業を繰り返し
て土砂の搬出や運搬トラックへの積み込みを行う。

【００２２】トラックの荷台上あるいは置き場に置いた
資材を地下の現場に搬入する場合は上記の逆の手順によ
る。

【００２３】請求項２においては、シーブ枠をレールに
沿って移動させると、バランスウェイトは逆方向に移動
し、バランスウェイトがシーブ枠に対して前後方向の中
心部を挟んで対称位置に位置し、シーブ枠およびロープ
を介して支持される土砂や資材がバランスウェイトとバ
ランスする。

【００２４】請求項３においては、鉄骨でなる梁等の障
害物がある場合には、上枠の高さを低くして走行させる
ことにより、障害物をくぐって作業現場にクレーンを移
動させることができる。

【００２５】請求項４においては、輸送時には、走行装
置側と、上部構造物である上枠とを分割輸送することに
より、容易に制限高さをクリアすることができる。

【００２６】請求項５においては、旋回装置を作動させ
ることにより、上枠の向きを任意に変更させることがで
きる。

【００２７】

【発明の実施の態様】図１（Ａ）は本発明によるクレー
ンの一実施例を運搬トラックと共に示す側面図、図１
（Ｂ）はバケットの代わりにフックを取付けた状態を示
す正面図、図２は該クレーンの側面図、図３、図４はそ
れぞれ該実施例のクレーンの背面図、平面図、図４は該
クレーンの上枠を高くした状態において、運搬トラック
と油圧パワーユニットの配置を示す平面図である。

【００２８】図１ないし図３に示すように、本実施例の
クレーンは、クローラ式（ホイール式でもよい）走行装
置１と、該走行装置１の枠２上に、高さ変更装置３を介
して設置され、両端にそれぞれ水平ブーム部６を突出さ
せ、水平ブーム部６を含めた全長が走行装置１より長い
上枠４と、該上枠４の上部に搭載したウインチ５と、該
水平ブーム部６を含めて上枠４のほぼ全長にわたって連
続させて取付けた一対のレール７と、ウインチ５により
巻取り繰り出しされるロープ８を掛けるシーブ９を有す
るシーブ枠１０を備え、該シーブ枠１０は前記レール７
に沿って移動自在に取付ける。

【００２９】前記走行装置１の枠２上には、パワーユニ
ット１１を設置すると共に、側方に突出した運転席１２
を設ける。パワーユニット１１は、エンジンにより発電
機を構成し、各部のアクチュエータとして電動機を用い
る場合や、エンジンにより油圧ポンプを駆動する場合も
ある。

【００３０】本実施例の高さ変更装置４の構造として
は、種々のものが考えられるが、本実施例においては、
走行装置１の枠２の左右いずれについても、枠２の前後
にピン１３、１４を中心として回動自在に取付けられた
リンク１５、１６と、上枠４にピン１７、１８を中心と
して回動自在に取付けられたリンク１９、２０とがピン
２１、２２により連結され、ピン２１、２２はまた、リ
ンク機構を伸縮させて上枠４の高さを調整する油圧シリ
ンダ２３の両端を連結している。また、上枠４を前後の
高低差なく同時に上下させるため、一端をそれぞれ前記
ピン１３、１７によりそれぞれ走行装置１の枠２の前部
と、上枠３の前部の下部に回動自在に取付けられたリン
ク２４、２５の中心部をピン２６により連結し、各リン
ク２４、２５の先端に取付けたガイドローラ２７、２８
をそれぞれ上枠３の下横枠３１の下面と枠２に設けた下
横枠３０の上面に転動自在に当接させている。

【００３１】この高さ変更装置３は、図２に示すよう
に、油圧シリンダ２３を伸長させた状態においては上枠
４の高さを低くすることができ、図１（Ａ）に示すよう
に、油圧シリンダを収縮させると、上枠４の高さを高く
することができる。

【００３２】図３に示すように、上枠４はバケット３３
が通過可能な門型をなしており、図１ないし図３に示す
ように、高さ変更装置３の上横枠３２上に、上枠３の下
横枠３１を載せ、ボルト、ピン等の固定具３５によって
これらを着脱自在に連結することにより、上枠３は高さ
変更装置３を含めた走行装置１から分離可能としてい
る。高さ変更装置３と上枠４とを走行装置１に対して着
脱する構成としてもよい。

【００３３】図３、図４に示すように、シーブ枠１０を
移動自在に取付けるレール７は、ブーム６の中央を挟ん
でそれぞれ１本ずつ設けられており、シーブ枠１０に設
けたローラ（図示せず）がこれらのレール７に転動自在
に装着されることにより、シーブ枠１０は移動自在であ
る。

【００３４】図２ないし図４に示すように、上枠４の上
部に設置されたウインチ５により巻取り繰り出しされる
ロープ８は、ブーム６の後端に取付けたシーブ３９に掛
け、さらに前記シーブ９とシーブブロック３４との間で
１回以上掛け回す。

【００３５】図１（Ｂ）に示すように、シーブブロック
３４には、バケット３３の代わりに荷役作業用のフック
３６をピン３７により着脱自在に取付けることができ
る。

【００３６】図２、図３に示すように、バケット３３の
荷重あるいはフック３６に掛ける吊荷の荷重にバランス
させるバランスウェイト３８Ａ、３８Ｂをそれぞれロー
ラ（図示せず）を介して移動自在に装着するレール４０
が設置される。

【００３７】前記シーブ枠１０とバランスウェイト３８
Ａ、３８Ｂは、上枠４の前後方向の中心に対して互いに
反対側となる対称位置となるように、下記構成の移動装
置により連動される。

【００３８】すなわち、図２〜図４に示すように、上枠
４の一方の水平ブーム部６の先端の片側（運転席１２
側）には、駆動スプロケット４１を駆動させる油圧モー
タ４２が設置され、該一方の水平ブーム部６の他側（運
転席の反対側）には従動スプロケット４３が取付けられ
る。また、他方の水平ブーム部６には、軸により連結さ
れて互いに連動するスプロケット４４、４５、それぞれ
スプロケット４１、４３に対向する位置にが取付けら
れ、上枠４の中央部の両側には、中間部を支持するスプ
ロケット４６、４７が取付けられる。

【００３９】そして、前記一方の水平ブーム部に取付け
た駆動スプロケット４１と前記上枠４の中央部に取付け
たスプロケット４６、４７と前記他方の水平ブーム部６
の先端のスプロケット４４に一方のチェーン４９を掛け
回し、該チェーン４９の上側をシーブ枠１０に接続し、
該チェーン４９の下部を一方のバランスウェイト３８Ａ
に接続する。

【００４０】また、前記スプロケット４５、４３と、中
間部支持用のスプロケット４６、４７には別のチェーン
５１が掛け回され、該チェーン５１の上部が前記シーブ
枠１０に接続され、該チェーン５１の下側が他方のバラ
ンスウェイト３８Ｂに接続される。

【００４１】図２、図４に示すように、上枠４の上部に
は、バケット３３の開閉用の油圧装置に作動油を供給す
るためのホースリール５４を設置し、該ホースリール５
４に巻かれた油圧ホース５５は、水平ブーム部６の後端
のシーブ５５と、前記シーブ枠１０に取付けたシーブ５
６を介してバケット３３に接続され、バケット３３の上
下動あるいはレール７に沿う移動に応じて、ホースリー
ル５４が該ホースリール５４に備えた定トルクモータに
より油圧ホース５５の張力が一定となるように正逆に回
転して油圧ホース５５を巻取り繰り出しする。

【００４２】なお、パワーユニット１１が発電機を駆動
するものである場合は、ホースリール５４の代わりにケ
ーブルリールを用い、バケット３３には電動式の開閉装
置を用いたり、電動機により油圧ポンプを駆動してその
油圧ポンプにより油圧モータを作動させてバケットを開
閉する場合もある。

【００４３】次にこのクレーンの使用方法、運転方法に
ついて説明する。この実施例のクレーンの運搬は、上枠
４を含む部分と走行装置１および高さ変更装置３を含む
部分とに分離して運搬トラックにより輸送する。現場に
おいては、運搬トラックから下ろして図６（Ａ）に示す
ように走行装置１上に高さ変更装置３以上の部分を載せ
て組み立てる。

【００４４】その後、地上の仮設床面において、地下の
土砂６０を集積させた箇所の上部に設けた開口部付近に
クレーンを自走により移動させる。クレーンの位置が決
まったら、図６（Ｂ）に示すように、高さ変更装置３の
油圧シリンダ２３を収縮させて上枠４の高さを高くす
る。その後、シーブブロック３４にバケット３３をピン
３７により取付けて段取りを終了する。

【００４５】そして、地下に集積させた土砂６０に対
し、油圧モータ４２を作動させてバケット３３を水平ブ
ーム部６の土砂６０側の一端側に移動させる。この時、
バランスウェイト３８Ａ、３８Ｂは水平ブーム部６の反
対側の端部に移動する。運搬トラック６１は、水平ブー
ム部６の他端側の下に荷台が位置するように待機させ
る。

【００４６】次に、図６（Ｃ）に示すように、ウインチ
５を操作することにより、バケット３３を土砂６０の上
に降下させてバケット３３を閉じることにより、バケッ
ト３３内に土砂６０を掴む。この場合、必要であれば、
ウインチ５のブレーキを解放してバケット３３をフリー
ホールさせることにより、充分な食い込み力が得られ、
バケット３３内に土砂を充満させ、排土効率を上げるこ
とができる。

【００４７】その後、図７（Ａ）に示すように、ウイン
チ５によりバケット３３を引き上げ、続いて図７（Ｂ）
に示すようにシーブ枠１０やバランスウェイト３８Ａ、
３８Ｂの移動装置を構成する油圧モータ４２を作動させ
てバケット３３をレール７に沿って運搬トラック６１側
に、上枠４内を通して、走行装置１上を越えて移動させ
る。この時、バランスウェイト３８Ａ、３８Ｂは上枠４
の中心に対してバケット３３の対称位置を保ちながらレ
ール４０に沿って移動し、バランスを保つ。このバケッ
ト３３の移動時において、油圧モータ４２で駆動される
チェーン４９の位置を検出し、バケット３３の高さを一
定に保つようにウインチ５からのロープ８の巻取り繰り
出しを行う。

【００４８】その後は図７（Ｃ）に示すように、再度バ
ケット３３を水平ブーム部６の集積土砂６０側の端部に
戻し、土砂６０をバケット３３で掴んで引き上げる。こ
のような動作を繰り返して排土を行う。

【００４９】地下現場への資材の搬入は、図１（Ｂ）に
示すように、シーブブロック３４にピン３７によりフッ
ク３６を取付け、該フック３６により資材を支持して搬
入作業を行う。

【００５０】なお、上記の説明では、運搬トラック６１
をクレーンに近接させて待機させたが、クレーン自体を
自走させて運搬トラック６１側に走行させてもよい。ま
た、高さ変更装置３は必ずしも必要ではないが、高さ変
更装置３があれば、鉄骨梁等の障害物がある場合には、
上枠４を低くして鉄骨梁等の障害物をくぐることがで
き、より作業性が良好となる。

【００５１】また、上記実施例においては、走行装置１
に対して上枠４は旋回しないものとして説明したが、走
行装置１の枠２上に、図３に示すように旋回装置２ａを
設置して横枠３０より上部の上枠４を含む上部体を旋回
可能に設置すれば、上枠４の方向転換が可能となり、よ
り作業性が良好となる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１によれば、上枠に走行装置の両
端より突出するように、水平ブーム部を設け、バケット
またはフックを上枠内を通して上枠の両端より突出した
水平ブーム部の端部へ移動する構成としたので、旋回動
作を行うことなく、ビル工事、地下鉄工事等、狭隘で上
部空間のない現場においても作業を行うことができる。

【００５３】また、ウインチによりロープを介してバケ
ットを支持し、排土を行うようにしたので、バケットの
フリーホールも可能となり、集積土砂へのバケットの食
い込みが優れ、作業効率が向上する。

【００５４】また、テレスコショベルや泥コンベアでは
不可能であった土砂排出、資材荷役を１台で行える。

【００５５】請求項２によれば、バランスウェイトをシ
ーブ枠に対して前後方向のほぼ対称位置になるように連
動させるようにしたので、従来のクレーンのようなカウ
ンタウエイトやブームを必要とせず、コンパクトで軽量
なクレーンを提供することができる。また、クレーンの
コンパクト化、軽量化により、輸送、組立が容易とな
る。また、クレーンの安定性が優れたものとなる。

【００５６】請求項３によれば、上枠を、前記走行装置
の枠上に、アクチュエータにより高さ変更可能に設置し
たので、鉄骨梁等の障害物が上部にある現場でもクレー
ンの導入が可能であり、現場に対する対応性が向上す
る。

【００５７】請求項４によれば、クレーンを、走行装置
を含む下側部分と、上枠を含む上側部分とに分離可能に
構成したので、分解輸送が可能となり、輸送制限高さを
クリアすることができる。

【００５８】請求項５によれば、走行装置上に旋回装置
を介して上枠を含む上部体を設置したので、上枠の方向
転換が可能となり、より作業性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明によるクレーンの一実施例を運
搬トラックトラックと共に示す側面図、（Ｂ）はバケッ
トの代わりにフックを取付けた状態を示す正面図であ
る。

【図２】本実施例のクレーンの側面図である。

【図３】本実施例のクレーンの背面図である。

【図４】本実施例のクレーンの平面図である。

【図５】本実施例のクレーンの上枠を高くした状態にお
いて、運搬トラックと油圧パワーユニットの配置を示す
平面図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は本実施例のクレーンによる排
土作業工程の一部を示す図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は本実施例のクレーンによる排
土作業工程の残部を示す図である。

【符号の説明】

１：走行装置、２：枠、３：高さ変更装置、４：上枠、
５：ウインチ、６：水平ブーム部、７：レール、８：ロ
ープ、９：シーブ、１０：シーブ枠、１１：パワーユニ
ット、１２：運転席、１５、１６、１９、２０、２４、
２５：リンク、２３：油圧シリンダ、２７、２８：ガイ
ドローラ、３０、３１：横枠、３３：バケット、３４：
シーブブロック、３６：フック、３８Ａ、３８Ｂ：バラ
ンスウェイト、４０：レール、４１、４３〜４７：スプ
ロケット、４２：油圧モータ、４９、５１：チェーン、
５４：ホースリール、５５：油圧ホース、６０：集積土
砂、６１：運搬トラック

フロントページの続き (72)発明者 関 一秀 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 相原 富浩 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 柴 好美 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 橋本 謙太郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地下工事部において集積される土砂を地上
   に搬出し、かつ地下工事部に資材を搬入する地下工事用
   移動式クレーンにおいて、 走行装置上に、バケットが内部を長手方向に通過可能
   で、かつ両端に水平ブーム部を有する上枠を設置し、 該上枠の上部にウインチを搭載し、 前記上枠のほぼ全長にわたってレールを設け、 前記ウインチにより巻取り繰り出しされるロープを掛け
   るシーブを有するシーブ枠を、前記レールに沿って移動
   自在に取付け、 前記シーブ枠を前記レールに沿って移動させる移動装置
   を備え、 前記シーブに掛けて垂下するロープによりバケットまた
   はフックを支持する構造としたことを特徴とする地下工
   事用移動式クレーン。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ロープにより支持される荷重に対するバランスウェ
   イトを前記上枠に設けたレールに沿って移動自在に取付
   ける共に、 該バランスウェイトを前記シーブ枠に対して上枠の長手
   方向のほぼ対称位置になるように連動させる移動装置を
   備えたことを特徴とする地下工事用移動式クレーン。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記上枠を、前記走行装置の枠上に、アクチュエータに
   より高さ変更可能に設置したことを特徴とする地下工事
   用移動式クレーン。
4. 【請求項４】請求項１から３までのいずれかにおいて、 クレーンを、走行装置を含む下側部分と、上枠を含む上
   側部分とに分離可能に構成したことを特徴とする地下工
   事用移動式クレーン。 【請求項４】請求項１から４までのいずれかにおいて、 前記走行装置に対し、前記上枠を含む上部体を旋回させ
   る旋回装置を設けたことを特徴とする地下工事用移動式
   クレーン。