JP2515531B2 - ブ−ム旋回式クレ−ン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブーム旋回式クレーンに関するものであ
る。

（従来技術） 従来、吊橋の主塔などの塔状構造物を架設する場合に
は、架設途中の塔状構造物の上端近傍部に旋回式ブーム
や非旋回式ブームを有するジブクレーンを取付け、この
ジブクレーンで分割ブロックを吊揚げて最上段に搭載
し、その搭載後ジブクレーンをせり上げ装置で所定高さ
せり上げることを順次繰返して塔状構造物を架設してい
く。

上記塔状構造物の架設に供するジブクレーンのうち、
ブーム旋回式クレーンとして、例えば特開昭56−119080
号公報には全旋回式ブームを有するジブクレーンが記載
されている。

このジブクレーンは、架設途中の塔状構造物の一側部
にステージングを固定し、そのステージングに旋回ポス
トを旋回自在に装着し、旋回ポストにブームの下端部を
連結した構造である。

一方、この種のブーム旋回式ジブクレーンの典型的な
従来例を第８図に図示してある。このジブクレーン100
では、架設途中の塔状構造物に固定ピスト107を上下両
端部で固着し、固定ポスト107に挿嵌した鉛直旋回軸の
上端に旋回台118を固着し、その旋回台118にブーム119
を起状自在に取付け、旋回台118にブーム張出し側と反
対側へ張出す台枠120を固着し、上記台枠120の反旋回台
側端部にカウンタウエイト150を設けた構造である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記公報のクレーンや第８図図示のクレーンの場合、
一般に旋回軸に過大な曲げモーメントが作用するのを防
ぐため、台枠120の外端部にカウンタウエイト150及びウ
インチ125等を配設して、吊荷重によるモーメントと略
均衡するモーメントを発生させるようになっている。

ところで、長大吊橋の主塔（例えば、高さ約200m以
上）の架設に供するクレーンの場合、約100〜150tonの
重量のブロックを吊揚げる必要があるが、この場合のカ
ウンタウエイト150としてウインチ125の外に約100〜200
ton程度のものが必要となり、吊揚げ用のワイヤーも数1
000mのものが必要となるのでウインチの重量も重くな
り、クレーン100の全重量が約600〜800ton程度になる。

上記従来のブーム旋回式クレーンのように、大重量の
カウンタウエイトを設ける場合には、その分だけクレー
ン重量が重くなり、ブロックを吊っていないときには旋
回軸や台枠に作用するモーメントも大きくなるので、旋
回軸や旋回支持部（ベアリング等を含む）及び台枠が大
型化・大重量化し高価になる。

これ以外に、クレーン重量が大きくなると、クレーン
を塔状構造物に沿って上方へせり上げていくせり上げ装
置も大型化・大重量化し、クレーン及びせり上げ装置を
上昇させるのに要するエネルギーコストも著しく増加す
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るブーム旋回式クレーンは、架設途中の塔
状構造物に固定される上部固定ポストと、上部固定ポス
トに鉛直旋回軸を介して旋回自在に支持され旋回駆動装
置で旋回駆動される旋回台と、旋回台に起伏自在に取付
けられたブームと、上部固定ポストの鉛直下方に所定間
隔あけて配設されるとともに上部固定ポストと一体又は
別体に形成され且つ塔状構造物に固定される下部固定ポ
ストと、下部固定ポストに上記鉛直旋回軸と同心状に旋
回自在に組付けられた下部旋回部材と、旋回台に一体的
に固着され旋回台のブーム張出し側と反対側へ張出す台
枠と、下部旋回部材と台枠の反旋回台側端部とを連結す
る傾斜状のテンション部材とを設けたものである。

尚、上記鉛直旋回軸と旋回台とは一体的に固着されて
おり、必要に応じて旋回軸と下部旋回部材とは一体的に
連結されていてもよい。

（作用） 本発明に係るブーム旋回式クレーンにおいては、旋回
台に固着された台枠がブーム張出し側と反対側へ張出し
ており、その台枠の反旋回台側端部がテンション部材を
介して下部旋回部材に連結されているので、吊荷重で生
じるモーメントはテンション部材に生じる張力によるモ
ーメントで打ち消されるので、旋回軸には曲げモーメン
トが殆んど生じない。

台枠はクレーンの機能上本質的に圧縮部材として機能
し、台枠にも曲げモーメントは殆んど作用しなくなる。

（発明の効果） 本発明に係るブーム旋回式クレーンによれば、以上の
ように旋回台からブーム張出し側と反対側へ台枠を張出
し、その台枠の反旋回台側端部と下部旋回部材とをテン
ション部材で連結し、下部旋回部材を旋回自在に支持す
る下部固定ポストを塔状構造物に固定するので、吊荷重
で生じるモーメントをテンション部材に生じる張力によ
るモーメントで打ち消すことが出来、カウンタウエイト
を省略してクレーン重量を大幅に軽減できること、旋回
軸に殆ど曲げモーメントが作用しなくなるため旋回軸を
小径化して旋回支持部を小型・軽量化できること、台枠
にも曲げモーメントが殆んど作用しないため小型・軽量
化できること、などの効果が得られる。

（実施例） 以下、本発明に係るブーム旋回式クレーンを長大吊橋
の主塔の架設工事に用いるクレーンに適用した場合の実
施例について図面に基いて説明する。

第１図〜第３図に示すように、主塔Ｔは完成時に例え
ば300m以上の高さとなるもので、主塔Ｔは左右１対の塔
体１を斜材２で連結した構造であり、所定高さ毎に輪切
り状に分割し更にそれを複数個に分割した分割ブロック
３を順々に上方に搭載し高力ボルトなどで固着すること
により架設される。

上記主塔Ｔの左右１対の塔体１は、台形の両脚のよう
に上方にいくのにつれて互いに接近するごとく緩傾斜状
をなし、各塔体１の外側面1aは鉛直面から僅かに内方へ
傾いている。

上記主塔Ｔを架設するため、各塔体１の既架設部分の
上端部の外側面1aにはせり上げガイドフレーム４を含む
図示外のせり上げ装置とガイドフレーム４を介して塔体
１に取付けられたブーム旋回式クレーンＣとが設けら
れ、このクレーンＣで地上から分割ブロック３を吊揚げ
て塔体１の最上段の所定位置に搭載固定後、せり上げ装
置によりガイドフレーム４とクレーンＣとを順次上方へ
せり上げ、これを順次繰返して塔体１を上方へ順々に架
設していく。尚、図中符号５は作業及び交通用の足場装
置である。

次に、上記ブーム旋回式クレーンＣの構造について説
明する。

第４図に示すように、塔体１の上端部の外側面1aの前
後１対のガイドフレーム４には支持フレーム６がボルト
・ナット等で着脱可能に取付けられ、この支持フレーム
６は平面視略正三角形状で、外側面1aに沿う主枠部6a
と、主枠部6aの前後端部から外方へ斜めに延びる前後１
対の斜枠部6bとからなり、支持フレーム６の前後端部の
上下両端において対応するガイドフレーム４に連結され
ている。前後１対の斜枠部6bの外端部には固定ポスト７
が鉛直状に上中下３個所で溶接接合されている。

上記固定ポスト７は、第５図に示すように鉛直方向に
所定の長さを有する中空厚肉円筒状の部材であり、この
固定ポスト７には厚肉パイプ状の旋回軸８が同心状に挿
通配設され、固定ポスト７の上端よりも上方位置で旋回
軸８の上端には円形厚肉の旋回板９が固着されるととも
に、固定ポスト７の下端部近くの内部において旋回軸８
にはフランジ部8aが形成されており、固定ポスト７の下
端の鍔板7aの中心孔10を挿通して延びた旋回軸８の下端
には下部旋回部材11が固着されている。そして、旋回軸
８を支持し且つ旋回自在に支承するため、固定ポスト７
の上端の鍔板7bと旋回板９との間にはスラストベアリン
グ12が介装され、固定ポスト７の鍔部7aと旋回軸８のフ
ランジ部8aとの間及び鍔板7aと下部旋回部材11との間に
は夫々スラストベアリング13・14が介装され、また鍔部
7bと旋回軸８との間及び鍔板7aと旋回軸８との間には夫
々ラジアルベアリング15・16が介装されている。

これらベアリング12〜16以外にも各種のリング部材や
スリーブ部材などが介装されているが、旋回軸８を固定
ポスト７に旋回自在に支承する構造は通常のブーム旋回
式クレーンのものと同様なのでその詳細については説明
を省略する。

要は、旋回軸８が固定ポスト７に鉛直軸心回りに旋回
自在に上下端の少なくとも２個所で支承され、旋回軸８
に上方より作用するスラスト荷重を支承し得る構造であ
ればよい。

上記旋回板９の上面には盤状の旋回台本体17が一体的
に固着され、この旋回台本体17と旋回板９とで旋回台18
が構成されている。そして、図示していないが旋回台本
体17には旋回駆動装置が設けられており、その駆動装置
で駆動されるピニオン（図示略）が固定ポスト17の上端
の鍔部７のギヤ7cに噛合され、固定ポスト７に対して旋
回台18が旋回駆動されるようになっている。但し、旋回
台18を旋回駆動する旋回駆動機構については既存の各種
の機構を採用し得ることは勿論である。

第４図に示すように、上記旋回台本体17は平面視略三
角形状で、その上面にはブーム19の前後１対の下端部が
水平支軸と枢支ブラケットとを介して回動自在に枢着さ
れ、ブーム19は起伏自在になっおり、第４図のように旋
回台本体17を中立位置にした状態でブーム19は塔体１の
方へ（平面視で左右方向に）向いている。

上記中立位置にある旋回台本体17を前提として説明す
ると、旋回台本体17の外端部から平面視略台形状の台枠
20がブーム張出し側と反対側へ所定長さ張出され、旋回
台本体17と台枠20とは一体的に固着されている。この台
枠20は骨部材と板部材とからなる強度部材である。

上記旋回台本体17のブーム19側端部から台枠20の外側
寄り部の上方にかけて斜めにメインスティ21が配設さ
れ、メインスティ21の下端部は旋回台本体17に固着さ
れ、また台枠20の（旋回台本体17と反対側の）外端の前
後端からメインスティ21の上端にかけて１対のアッパス
ティ22が斜めに配設され、各アッパスティ22の下端は台
枠20に固着されている。

更に、上記下部旋回部材11の外側部の前部と台枠20の
外端前側下部とがテンション部材としてのロワスティ23
で連結され、下部旋回部材11の外側部の後部と台枠20の
外端後側下部とがテンション部材としてのロワスティ23
で連結されている。上記各ロワスティ23の上下両端部は
相手方部材の枢支ブラケットに軸部材を介してヒンジ結
合されている。

尚、ロワスティ23とアッパスティ22は張力が作用する
部材なのでワイヤなどの張力索で構成してもよい。

上記台枠20のブーム19側部分には１対の補巻きウイン
チ24が設けられ、台枠20の反ブーム19側の外端部近くの
部分には１対の主巻きウインチ25が設けられている。但
し、これらウインチ24・25を夫々駆動するモータが台枠
20の上面や内部に設けられるが、これらモータは図示省
略してある。また、ブーム19を起伏させる為のウインチ
及びモータについては既存のクレーンと同様なので図示
省略した。

上記主巻きウインチ25から延びる２本のワイヤー25a
はメインスティ21とアッパスティ22の上端の滑車26及び
ブーム19の先端近くの滑車27を経由して下方に延びその
ワイヤー25aに主巻きフック28が設けられている。尚、
符号29・30は補巻き用のフックである。

上記ブーム旋回式クレーンＣの作用について説明す
る。

上記旋回駆動装置を駆動させることにより固定ポスト
７に対して旋回台18と台枠20とを固定ポスト７の軸心を
中心として旋回させると、旋回台18と台枠20とは前側の
ロワスティ23の下部又は後側のロワスティ23の下部が夫
々前側の斜枠部６の下部または後側の斜枠部6bの下部に
当接するまで旋回する。このように旋回するときのブー
ム19の旋回範囲は、第２図に示すように約150〜180度の
扇形である。この範囲は分割ブロック３を吊揚げて搭載
するのに十分なものである。そして、上記斜枠部6bの下
端部材を固定ポスト７の内側に固着したり、下部旋回部
材11の枢支ブラケット11aを大きく張出させれば、上記
ブーム19の旋回範囲を拡大することも可能である。

上記主巻きフック28に分割ブロック３を吊り主巻きウ
インチ25で吊揚げるときにブーム19に圧縮軸力が作用す
る以外に、主巻きワイヤの張力によりメインスティ21と
アッパスティ22とを介して旋回台18と台枠20とに、台枠
20の外端側が上方へ移動するようなモーメントが作用す
るが、このときロワスティ23に上記モーメントに対応す
る張力が発生し、そのモーメントが該張力によるモーメ
ントで打ち消される。このように常に吊り荷重によるモ
ーメントは１対のロワスティ23に生じる張力によるモー
メントで打ち消されるので、旋回台18と台枠20とに吊り
荷重に起因する曲げモーメントが作用することがなく、
旋回軸８に曲げモーメントが作用することがない。

尚、このクレーンＣにおける旋回台18と台枠20、旋回
軸８、メインスティ21、アッパスティ22、ロワスティ23
は完全なトラス構造をなし、主巻きフック28に荷重をか
けたときに、メインスティ21には圧縮軸力が、アッパス
ティ22とロワスティ23には引張り軸力が、台枠20には圧
縮軸力が夫々作用することになる。

そして、ロワスティ23に作用する張力は下部旋回部材
11、固定ポスト７の下端部、ベアリング16、支持フレー
ム６、ガイドフレーム４を介して塔体１で支持される。

従って、旋回軸８は上下に亙って連続した構造でなく
ともよく、上部旋回軸と下部旋回軸とに分断されていて
もよい。また固定ポスト７も上下に亙って連続した構造
でなくともよく、上部固定ポストとその鉛直下方に所定
間隔あけて同心状に配設される下部固定ポストとで構成
してもよい。尚、旋回軸８が上下に分断されている場
合、台枠20が旋回すると、１対のロワスティ23を介して
下部旋回部材11が旋回することになるが、その場合上部
旋回軸と下部旋回軸とをトルク伝達可能なトーションバ
ーやワイヤなので連結しておくことも考えられる。

上記ブーム旋回式クレーンＣの変形例について、主と
してその強度部材の構造について説明する。

第６図に示すように、アッパスティ22Aをワイヤで構
成し、台枠20を平面視三角形状の骨部材で構成し、主巻
きウインチ25を地上に配設して、そのワイヤ25aをメイ
ンスティ21の上端の滑車とブームの先端の滑車を経由さ
せて配設する。

第７図に示すように、旋回台18の上面にポスト30を立
設し、主巻きウインチ25を地上に設け、その主巻きウイ
ンチ25から延した主巻きワイヤ25aを旋回軸８及び旋回
台18の内部を経由してポスト30の下端近くから外部へ導
出し、その主巻きワイヤ25aをブーム19に沿って配設
し、ブーム19の先端の滑車を介して下方に延ばすように
してもよい。

また、第６図に仮想線で図示のように、主巻きワイヤ
25aを台枠20の外側部の滑車（図示略）を介して地上の
主巻きウインチ25へ導設することも有り得る。

本願のブーム旋回式クレーンＣは、下部旋回部材11と
ロワスティ23とに主なる特徴を有するもので、これらに
よりカウンタウエイトの省略が可能となり、クレーンＣ
の強度部材は完全なトラス構造となり、これにより旋回
軸８に曲げモーメントが作用しなくなり、クレーンＣの
重量の軽減と、旋回軸８の小径化及び旋回軸８支承用ベ
アリングなどの小径化及び台枠20の軽量化が達成されて
いる。

尚、クレーンＣのブーム19を起伏するワイヤの張り
方、主巻きワイヤ25aの張り方、メインスティ21やアッ
パスティ22の配置等についても既存の各種の形態を採用
し得るし、またクレーンせり上げ装置についても既存の
各種の装置を採用し得ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は架設中の
主塔とクレーン等の正面図、第２図は同平面図、第３図
は同側面図、第４図は塔体の上端部に取付けたブーム旋
回式クレーンの斜視図、第５図は同クレーンの旋回機構
の拡大部分縦断正面図、第６図・第７図は夫々変形例に
係るブーム旋回式クレーンの強度部材の構成を示す斜視
図、第８図は従来のブーム旋回式クレーンの既略正面図
である。 １……塔体、７……固定ポスト、８……旋回軸、11……
下部旋回部材、18……旋回台（９……旋回板、17……旋
回台本体）、19……ブーム、20……台枠、23……ロワス
ティ（テンション部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 信克 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川重工 事株式会社西部支社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架設途中の塔状構造物に固定される上部固
   定ポストと、 上部固定ポストに鉛直旋回軸を介して旋回自在に支持さ
   れ旋回駆動装置で旋回駆動される旋回台と、 旋回台に起伏自在に取付けられたブームと、 上部固定ポストの鉛直下方に所定間隔あけて配設される
   とともに上部固定ポストと一体又は別体に形成され且つ
   塔状構造物に固定される下部固定ポストと、 下部固定ポストに上記鉛直旋回軸と同心状に旋回自在に
   組付けられた下部旋回部材と、 旋回台に一体的に固着された旋回台のブーム張出し側と
   反対側へ張出す台枠と、 下部旋回部材と台枠の反旋回台側端部とを連結する傾斜
   状のテンション部材とを備えたことを特徴とするブーム
   旋回式クレーン。