JP5519170B2

JP5519170B2 - 移動式ジブクレーン

Info

Publication number: JP5519170B2
Application number: JP2009085156A
Authority: JP
Inventors: 純二小野; 淳河本; 陽一南
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010235257A

Description

この発明は、車両に積載された伸縮ブームの先端に搭載された移動式クレーンであって、ジブが旋回体に設けられて鉛直方向の軸を中心として旋回するジブクレーンに関し、特に、旋回体の後部に取り付けられるカウンターウェイトをなくすことができるようにした移動式ジブクレーンに関する。

地上に建設される塔状構造物として、各種のタワーやモニュメント、煙突等、種々のものがあり、その一つとして風力発電用の風車の支柱である風車用タワーがある。タワーの頂上部には、水平軸に支持された複数枚のプロペラ翼（ブレード）を備え、この風車の回転により発電する発電機、風車の指向方向を風上に合わせる回転機構等の重量物となるナセルが設置されている。また、安定して発電効率を高めるためには、ある程度強い風を受けることが必要となり、極力高位置に頂上部を位置させることが望ましい。すなわち、風車タワーでは、極力高位置まで頂上部を伸長させて、頂上部に重量物を支持する必要がある。この種の塔状構造物を建設するには、一般的に、大型クローラークレーンやモバイルクレーン（ティレインクレーン）等の移動式クレーンが使用される。

ところで、風力発電用の風車では発電効率を高めるために、前述したように、風車タワーの頂上部を極力高位置まで伸長させることが要求されており、例えば１００ｍを超える高さにナセルやブレード、ハブ等の風車本体を設置することが要求されている。しかも、高さが高くなると発電能力等が大きくなり、発電用機材が大型化して風車本体の重量が５０ｔ以上にもなる。１００ｍ級の風車を建設する場合には、現存のモバイルクレーンでは載荷重量が５０ｔ以上となると８０ｍ程度までしか荷揚げが困難となり、大型クローラークレーンが用いられる。

これらクローラークレーン等は、入れ子式の構造を備えた、いわゆるテレスコピック式ブームを備え、このテレスコピック式ブームの先端部に旋回体が搭載され、この旋回体に、ジブが鉛直方向の旋回軸を中心として旋回するジブクレーンが用いられる。

図３により、従来のこの種の移動式ジブクレーン１により塔状構造物２を建設する作業状態を説明する。塔状構造物２は下部から徐々に柱脚部材2aが積み上げられて建設される。ジブクレーン１は、クレーン車両３に積載されたテレスコピック式のブーム４の先端部に搭載された旋回体1aを備えており、塔状構造物２の建設の進行状況に応じた高さまで伸長させながら旋回体1aに設けられたジブ1bにより柱脚部材2aやこの塔状構造物物２の頂部に設置されるナセル５等を吊り下げて、積み上げ作業が行われる。また、クレーン１の旋回体1aは、ブーム４の上端部近傍に設けられた旋回輪６に取り付けられており、この旋回輪６の回動により旋回することになる。

この種のジブクレーン１では、荷揚作業時の機体を安定させるために、旋回体1aの後部、すなわち、ジブ1bが配された側と反対側の旋回体1aの部分にカウンターウェイト1cが取り付けられている。建設作業では、このカウンターウェイトも旋回体1aと共にせり上げる必要があるから、このせり上げに要する力が大きく、ブーム４の伸縮構造が大がかりとなってしまう。しかも、カウンターウェイト1cもクレーン1の機材と共に、建設現場に搬入しなければならず、搬入のための機材を増加させている。

さらに、カウンターウェイト1cは、荷揚作業を行わない場合でも旋回体1aに取り付けられた状態にあるため、カウンターウェイト1cにより支柱であるブーム４には大きな曲げモーメントが加わることになり、それに対抗するために、ブーム４や旋回体1a等の部分の重量を大きくし、大型化することになる。

このため、前記カウンターウェイトを省略するようにしたブーム旋回式クレーンが提案されている（特許文献１参照）。この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構造とされている。

特許第２５１５５３１号公報

特許文献１に開示されたブーム旋回式クレーンでは、吊荷重で生じるモーメントを前記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できるようにして、カウンターウェイトを省略しようとするものである。

しかしながら、クレーンによる吊り下げ荷重が増大すると、吊り下げ荷重に前記テンション部材に生じる張力では十分に対抗することができずに、支柱にかかる曲げモーメントが、吊り下げ荷重によるものとテンション部材の張力によるものとが相殺できず、そのモーメントの差による曲げモーメントが作用することになる。特に、風力発電用の風車タワーの建設では、風車タワーの頂部に設置される、発電機や風車の指向方向を風上に合わせる回転機構等を備えたナセルが設置されることになる。しかも、風車により高い効率で発電させるためには、安定した風力をうけることが要求されるため、極力高所に風車を設置されることが要求される。このため、風車タワーを高所まで伸長させることが要求されることになり、風車タワーの建設に用いられるクレーンでは、支柱にかかる曲げモーメントを極力発生させないようにすることが好ましい。

そこで、この発明は、カウンターウェイトを省略すると共に、支柱にかかる曲げモーメントを極力抑制することができるようにしたジブクレーンを提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る移動式ジブクレーンは、建設に係る塔状構造物の建設の進行状況に合わせてせり上げられる支柱の頂部に、鉛直方向の旋回軸を中心として支持させた旋回体の前部にジブが設けられている移動式ジブクレーンにおいて、前記ジブの長手方向と交差する水平方向を揺動軸として、前記旋回体を揺動可能に支持させ、前記支柱の適宜な高さ位置に、該支柱を中心として回動する案内輪を設け、前記ジブの長手方向の線上であって前記旋回体の後部に張力索の先端部を固定し、前記張力索の中間部を前記案内輪に連繋させて、該張力索の基端部を地上まで導いてあることを特徴としている。

このクレーンにより荷を吊り下げると、吊り荷重により前記揺動軸を中心として旋回体のジブ側が下方に引き下げられるように旋回体を揺動させる。一方、この旋回体にかかる吊り荷重に対抗して前記張力索に張力が生じる。このとき、吊荷重により旋回体を揺動させようとするモーメントと、張力索に生じる張力によるモーメントとが均衡して旋回体の揺動が阻止される。

前記張力索は支柱の頂部に配設された前記旋回体と地上との間に伸長されるから、支柱が高くなって旋回体が高位置となると、張力索の長さが大きくなる。一方、旋回体は前記旋回軸を中心として旋回するから、張力索も追随して旋回する。このとき、張力索が支柱に巻回されてしまい、十分な張力を生じさせることができないおそれが生じる。そこで、張力索の旋回を案内するよう前記案内輪を設けて、これに張力索を連繋させたものである。この案内輪の設置高さは、前記張力索を円滑に旋回させる位置とすることが好ましい。なお、この案内輪の回動を旋回体の旋回に同調させるようにすれば、張力索は旋回体と地上との間で最短距離で伸長するから、確実に張力を生じさせることができるので好ましい。

この発明に係るジブクレーンによれば、旋回体にカウンターウェイトを取り付けることがないから、クレーンのせり上げ作業からカウンターウェイトに対する作業を省くことができ、作業性を向上させることができる。しかも、旋回体を適宜角度まで揺動させた状態で、張力索に生じる張力を均衡させることにより、支柱に曲げモーメントをかけることがなく、支柱や旋回体等を大型化することがない。

また、請求項２の発明に係るジブクレーンによれば、前記張力索に確実に張力を生じさせて、確実に吊荷重と均衡させることができ、クレーンの作業の安定性を確保することができる。

この発明に係るジブクレーンにより、塔状構造物を建設する作業状態を説明する図である。この発明に係るジブクレーンの概略の構造を説明する図である。従来のジブクレーンにより、塔状構造物を建設する作業状態を説明する図で、図１に対応する図である。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るジブクレーンを具体的に説明する。

図１はこの移動式ジブクレーン10により塔状構造物２を建設する作業状態を説明する図であり、図２はジブクレーン11を説明する概略の側面図である。なお、図３に示す移動式ジブクレーン１と同様の部位については同一の符号を付してある。このジブクレーン11の旋回体11aは伸縮ブーム４の上端部に旋回輪６を介して設けられており、鉛直方向の旋回軸を中心として旋回可能とされている。この旋回体11aの前部にジブ11bが設けられており、このジブ11bにフック12が取り付けられたワイヤ13が連繋されている。

前記旋回体11aと前記旋回輪６との間には、揺動機構14が介在されている。この揺動機構14に前記ジブ11bの長手方向と直交する方向に沿った水平方向の揺動軸14aが設けられており、この揺動軸14aを中心として旋回体11aが揺動可能とされている。

前記旋回体11aの後部であって、ジブ11bの長手方向と平行な直線上には、張力索15の先端部が係止されている。この緊張索15の基端部はクレーン車両３に積載されたウィンチ等の牽引装置3aに連繋させてある、また、この張力索15の中間部は、支柱である伸縮ブーム４の適宜な高さ位置に配設した案内輪16に連繋させてある。この案内輪16は、伸縮ブーム４の軸を中心として回動可能に該伸縮ブーム４に設けられている。さらに、この案内輪16の回動を、前記旋回体11aの旋回と同調させて行うようにすることが好ましい。

以上により構成されたこの発明に係る移動式ジブクレーンでは、荷揚作業による吊り荷重によって前記旋回体11aが揺動軸14aを中心として揺動すると、この旋回体11aを揺動させるモーメントに対抗して前記張力索15に張力が生じ、この張力により旋回体11aに作用するモーメントと前記吊り荷重によるモーメントとが均衡した状態で旋回体11aが停止する。このため、吊り荷重により伸縮ブーム４に曲げモーメントが生じることがない。

そして、荷揚作業のために旋回体11aを旋回させると、これに同調して前記案内輪16が旋回して、張力索15が中間部で案内されるから、この張力索15が伸縮ブーム４に巻回されてしまうことがない。このため、張力索15に生じている張力を維持させることができ、吊り荷重との均衡を確実に保つことができ、荷揚作業を安定して行わせることができる。

この発明に係る移動式ジブクレーンによれば、カウンターウェイトを省略すると共に、ジブレーンの支柱に曲げモーメントを生じさせることがないから、塔状構造物の建設作業の作業性の向上に寄与する。

２塔状構造物
2a 柱脚部材
３クレーン車両
3a 牽引装置
４伸縮ブーム（支柱）
５ナセル
６旋回輪
10 移動式ジブクレーン
11 ジブクレーン
11a 旋回体
11b ジブ
12 フック
13 ワイヤ
14 揺動機構
14a 揺動軸
15 張力索
16 案内輪

Claims

建設に係る塔状構造物の建設の進行状況に合わせてせり上げられる支柱の頂部に、鉛直方向の旋回軸を中心として支持させた旋回体の前部にジブが設けられている移動式ジブクレーンにおいて、
前記ジブの長手方向と交差する水平方向を揺動軸として、前記旋回体を揺動可能に支持させ、
前記支柱の適宜な高さ位置に、該支柱を中心として回動する案内輪を設け、
前記ジブの長手方向の線上であって前記旋回体の後部に張力索の先端部を固定し、
前記張力索の中間部を前記案内輪に連繋させて、該張力索の基端部を地上まで導いてあることを特徴とする移動式ジブクレーン。