JP5580721B2 - 固定式ケーブルクレーンの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定式ケーブルクレーンの運転方法に関するものである。

従来、ダム工事等の土木工事において、各種のケーブルクレーンが用いられている。ケーブルクレーンは、ニ点間に張り渡した主索上をトロリが横行する形式のクレーンであり、主索の両端の位置が固定されている固定式ケーブルクレーン（例えば、特許文献１の従来技術参照）、主索の片端または両端の位置が移動する走行式及び軌索式ケーブルクレーンなどがある。固定式ケーブルクレーンは、主索の両端の位置が固定されているため、吊荷は、主索の直下に荷降ろしされる。

工事において使用するクレーンの種類や数は、工事内容や現場の条件に応じて決定される。２基の固定式ケーブルクレーンを併設して使用する際、クレーンの定格荷重以上の吊荷を運搬する場合には、２基での合吊りが行われている。

特許４１３１０９２号公報

しかしながら、２基の固定式ケーブルクレーンを用いて合吊りを行う場合、クレーンのオペレータ及び信号員の技量や、クレーンの仕様の違い、無線の途切れ等によって、２基のクレーンの吊具の位置に誤差が生じる場合がある。２基の吊具の位置に誤差が生じると、玉掛けが外れ、吊荷が落下する危険性がある。特に、２基のクレーンが離れて設置されている場合には、オペレータの目視のみによる合吊り運転は困難である。

また、固定式ケーブルクレーンを用いた場合、主索の直下以外の場所に吊荷を降ろすためには、主索の直下に仮置きした後、ラフタークレーン等で吊りなおし、目的の場所へ移動する必要がある。ラフタークレーン等の走行・据付場所を確保できない場合には、吊荷の運搬が困難となる。

さらに、ケーブルクレーンは、主索のたわみによるバウンド等の影響があるため、精密な作業にはあまり適していない。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、２基のケーブルクレーンでの合吊り運転を確実に行うことができ、広い範囲での吊荷の荷降ろしが可能となる固定式ケーブルクレーンの運転方法を提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明は、並列に配置された第１の固定式ケーブルクレーンおよび第２の固定式ケーブルクレーンの運転方法であって、第１のＩ型鋼を、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具の側に張り出すように、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げ、前記第１のＩ型鋼の張り出し部分に吊荷を吊る際には、前記第１のＩ型鋼が水平に保持されるように前記第１のＩ型鋼にカウンターウェイトを吊り、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具および前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具の位置信号を検出し、前記位置信号と前記第１の固定式ケーブルクレーンの動作信号とに基づいて、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とが同期して移動するように前記第２の固定式ケーブルクレーンに動作信号を出力することを特徴とする固定式ケーブルクレーンの運転方法である。

位置信号とは、横行位置および巻き位置に関する信号であり、動作信号とは、横行速度および巻き速度に関する信号である。

本発明では、例えば、ウェブに吊り穴を有する第１のI型項を、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げ、吊り穴に第３の吊具を設置して吊荷を吊る。

本発明では、第１のＩ型鋼に代えて、電動ホイストおよび角度検出器を設置した第２のＩ型鋼を、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具の側に張り出すように、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げてもよい。この場合、電動ホイストに第４の吊具を設置して吊荷を吊る。そして、電動ホイストが第２のＩ型鋼に沿って横行することによって生じる第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と第２の固定式ケーブルクレーンの吊具との高低差を角度検出器を用いて検出し、第２のＩ型鋼が水平に保持されるように第２の固定式ケーブルクレーンの吊具の位置を微調整する。

本発明では、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具および第２の固定式ケーブルクレーンの吊具の位置信号と第１の固定式ケーブルクレーンの動作信号とに基づいて、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とが同期して移動するように第２の固定式ケーブルクレーンに動作信号を出力する。よって、第１の固定式ケーブルクレーンに対する操作により、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具および第２の固定式ケーブルクレーンの吊具が同時に動作し、２基のケーブルクレーンでの合吊り運転を確実に行うことができる。

また、Ｉ型鋼を、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げ、Ｉ型鋼に第３の吊具や電動ホイストを取り付けることにより、広い範囲での吊荷の荷降ろしが可能となる。

本発明によれば、２基のケーブルクレーンでの合吊り運転を確実に行うことができ、広い範囲での吊荷の荷降ろしが可能となる固定式ケーブルクレーンの運転方法を提供できる。

２基の固定式ケーブルクレーンの概要を示す図 ２基の固定式ケーブルクレーンの入出力概略図 ノッチとバイナリ信号の対応関係を示す図 ダム１２の垂直断面図 １号吊具１７よび２号吊具１９に吊り穴６１を有するＩ型鋼５７を吊り下げた状態を示す図 Ｉ型鋼５７の張り出し部分８７に吊荷６７を吊った状態を示す図 １号吊具１７よび２号吊具１９に電動ホイスト７１を有するＩ型鋼８３を吊り下げた状態を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、２基の固定式ケーブルクレーンの概要を示す図である。第１の実施の形態では、図１に示すように、第１の固定式ケーブルクレーンである１号固定式ケーブルクレーン１、第２の固定式ケーブルクレーンである２号固定式ケーブルクレーン３が、ダムの建設予定地である谷２８の上方に並列に設置される。１号固定式ケーブルクレーン１は、建設予定のダム１２（図４）の軸より下流に、２号固定式ケーブルクレーン３は、さらに下流に設置される。

１号固定式ケーブルクレーン１は、一対の塔５、主索９、１号トロリ１３等からなる。塔５は、谷２８の左岸および右岸に設けられた基礎２９上に固定される。主索９は、対向する塔５の間に懸架される。１号トロリ１３は、走行部２１、巻上ワイヤ２５、第１の固定式ケーブルクレーンの吊具である１号吊具１７、図示しない複数のワイヤやウインチ等からなる。走行部２１は、図示しないワイヤやウインチにより、矢印Ａに示すように主索９に沿って横行する。１号吊具１７は、巻上ワイヤ２５により、走行部２１に吊り下げられる。１号吊具１７は、巻上ワイヤ２５や図示しないウインチにより、矢印Ｃに示すように上下方向に移動する。

２号固定式ケーブルクレーン３は、一対の塔７、主索１１、２号トロリ１５等からなる。塔７は、谷２８の左岸および右岸に設けられた基礎２９上に固定される。主索１１は、対向する塔７の間に懸架される。２号トロリ１５は、走行部２３、巻上ワイヤ２７、第２の固定式ケーブルクレーンの吊具である２号吊具１９、図示しない複数のワイヤやウインチ等からなる。走行部２３は、図示しないワイヤやウインチにより、矢印Ｂに示すように主索１１に沿って横行する。２号吊具１９は、巻上ワイヤ２７により、走行部２３に吊り下げられる。２号吊具１９は、巻上ワイヤ２７や図示しないウインチにより、矢印Ｄに示すように上下方向に移動する。

図２は、２基の固定式ケーブルクレーンの入出力概略図を示す。図３は、ノッチとバイナリ信号の対応関係を示す図である。１号固定式ケーブルクレーン１、２号固定式ケーブルクレーン３は、通常は手動により独立して制御される。通常の手動運転の場合は、図２に示すように、１号操作部３１（操作レバー）からノッチ信号を出力し、矢印４５に示すように１号制御盤３３に動作信号を入力する。この動作信号は、１号トロリ１３の横行速度および巻き速度に関する信号である。動作信号は、矢印４７に示すように１号制御盤３３から１号トロリ１３に動作として出力される。

２号操作部３７（操作レバー）はアブソリュートエンコーダであり、１０ビットのバイナリ信号を出力し、矢印４９に示すように２号制御盤３９に動作信号を入力する。この動作信号は、２号トロリ１５の横行速度および巻き速度に関する信号である。動作信号は、矢印５１に示すように２号制御盤３９から２号トロリ１５に動作として出力される。２号操作部３７（操作レバー）のバイナリ信号は、１号操作部３１（操作レバー）のノッチに対して、図３に示す数字を出力する。

図４は、ダム１２の垂直断面図である。ダム１２を構築する際には、１号固定式ケーブルクレーン１と２号固定式ケーブルクレーン３とを用いてコンクリート等を運搬する。図４に示すように、１号固定式ケーブルクレーン１、２号固定式ケーブルクレーン３の荷降ろし位置は、それぞれ主索９、主索１１の直下である。そのため、２号固定式ケーブルクレーン３は、ダム１２の下流面１４が主索１１の直下まで構築された後は、荷降ろしができず、単独での使用が不可能となる。

２号固定式ケーブルクレーン３を単独で使用しない場合、１号固定式ケーブルクレーン１と２号固定式ケーブルクレーン３とは、必要に応じて、合吊り運転を行うために同時に制御して運転される。同時に制御して運転する場合は、図２に示す矢印４９の指令系統を切断し、２号固定式ケーブルクレーン３の独立運転を終了する。そして、図２に示すように、１号操作部３１（操作レバー）から出力した動作信号を、矢印４５、矢印５３に示すように１号制御盤３３、シンクロ制御盤４３に入力する。この動作信号は、１号トロリ１３の横行速度および巻き速度に関する信号である。１号制御盤３３に入力された動作信号は、矢印４７に示すように１号トロリ１３に出力される。

また、１号位置検出器３５により１号吊具１７の位置・高さを検出し、矢印５５に示すようにシンクロ制御盤４３に位置信号を入力する。この位置信号は、１号吊具１７の横行位置および巻き位置に関する信号である。同時に、２号位置検出器４１により２号吊具１９の位置・高さを検出し、矢印５７に示すようにシンクロ制御盤４３に位置信号を入力する。この位置信号は、２号吊具１９の横行位置および巻き位置に関する信号である。

シンクロ制御盤４３は、１号操作部３１（操作レバー）から受け取った動作信号と、１号位置検出器３５から受け取った位置信号と、２号位置検出器４１から受け取った位置信号とに基づき、ＰＩＤ制御をして、１号吊具１７と２号吊具１９とが同期して移動するように最適な動作信号を出力する。動作信号は、矢印５９に示すように２号制御盤３９に入力される。２号制御盤３９に入力された動作信号は、矢印５１に示すように２号トロリ１５に出力される。

１号固定式ケーブルクレーン１と２号固定式ケーブルクレーン３とを同時に制御して運転する際には、２号固定式ケーブルクレーン３に対する速度指令の急激な変動を防止するため、ノッチ信号に対するバイナリ信号の変動範囲を前後２０に限定する。例えば、１号操作部３１で１ノッチの指令を出した場合、図３に示すように１ノッチに対応するバイナリ信号は３４であるので、２号制御盤３９から出力するバイナリ信号は、１４〜５４の間とする。

なお、通常の手動運転とシンクロ制御盤４３を用いた同時運転との切り替えや、１号吊具１７と２号吊具１９との誤差の表示等は、タッチパネル等の表示画面を用いて行われる。

図５は、１号吊具１７よび２号吊具１９に吊り穴６１を有するＩ型鋼５７を吊り下げた状態を示す図である。１号固定式ケーブルクレーン１と２号固定式ケーブルクレーン３とを同時に制御して合吊り運転する場合、必要に応じて、図５に示すように、１号固定式ケーブルクレーン１の１号吊具１７、２号固定式ケーブルクレーン３の２号吊具１９に、第１のＩ型鋼であるＩ型鋼５７を架け渡して吊り下げる。１号吊具１７、２号吊具１９は、それぞれ、Ｉ型鋼５７に取り付けられた連結部材５３、連結部材５５に連結される。Ｉ型鋼５７は、１号吊具１７の側に張り出すように架け渡して吊り下げられる。

Ｉ型鋼５７は、ウェブ５９に吊り穴６１を有する。Ｉ型鋼５７は、任意の吊り穴６１に第３の吊具である吊具６５が設置される。吊具６５は、例えば、ワイヤとシャックルからなる。吊具６５を設置する吊り穴６１を自由に選択することにより、吊具６５に吊り下げた吊荷６７を、主索９や主索１１の直下以外の場所に降ろすことが可能となる。なお、図５に示すように、１号吊具１７と２号吊具１９との間の位置の吊り穴６１に吊具６５を設置して吊荷６７を吊る場合、図６に示すようなカウンターウェイト６９は不要である。

図６は、Ｉ型鋼５７の張り出し部分８７に吊荷６７を吊った状態を示す図である。図６では、Ｉ型鋼５７の張り出し部分８７、すなわち、１号吊具１７と２号吊具１９との間から外れた位置の吊り穴６１に吊具６５が設置される。図６に示すように、Ｉ型鋼５７の張り出し部分８７に設置された吊具６５に吊荷６７を吊り下げる場合、Ｉ型鋼５７を水平に保持するために、他方にカウンターウェイト６９を吊る。

このように、第１の実施の形態によれば、１号固定式ケーブルクレーン１の操作によって２号固定式ケーブルクレーン３が同時に動作するように制御して運転することにより、２基のケーブルクレーンによる合吊り運転を確実に行うことができる。また、Ｉ型鋼５７の任意の吊り穴６１に吊具６５を設置することにより、吊荷６７の荷降ろし範囲を拡大することができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態で使用する１号固定式ケーブルクレーン１、２号固定式ケーブルクレーン３は、第１の実施の形態と同一のものである。

図７は、１号吊具１７よび２号吊具１９に電動ホイスト７１を有するＩ型鋼８３を吊り下げた状態を示す図である。図７の（ａ）図は、Ｉ型鋼８３が水平に保たれた状態を示す。

第２の実施の形態では、１号固定式ケーブルクレーン１と２号固定式ケーブルクレーン３とを同時に制御して運転する場合に、図５および図６に示すＩ型鋼５７のかわりに、図７の（ａ）図に示すように、１号固定式ケーブルクレーン１の１号吊具１７、２号固定式ケーブルクレーン３の２号吊具１９に、第２のＩ型鋼であるＩ型鋼８３を架け渡して吊り下げる。１号吊具１７、２号吊具１９は、それぞれ、Ｉ型鋼８３に取り付けられた連結部材５３、連結部材５５に連結される。Ｉ型鋼８３は、１号吊具１７の側に張り出すように架け渡して吊り下げられる。

Ｉ型鋼８３は、２号吊具１９側の端部付近に、角度検出器７９が取り付けられる。また、Ｉ型鋼８３は、電動ホイスト７１が取り付けられる。電動ホイスト７１は、走行部７３、巻上装置７５、第４の吊具である吊具７７等からなる。走行部７３は、矢印Ｅに示すようにＩ型鋼８３に沿って横行する。巻上装置７５は、吊具７７を、矢印Ｆに示すように上下方向に移動させる。さらに、Ｉ型鋼８３は、２号吊具１９側の端部付近に、カウンターウェイト８１が取り付けられる。

第２の実施の形態では、Ｉ型鋼８３に電動ホイスト７１、角度検出器７９、カウンターウェイト８１を取り付けることにより、テルハとする。電動ホイスト７１をＩ型鋼８３に沿って移動させることにより、吊具７７に吊り下げた吊荷８５を、主索９や主索１１の直下以外の場所に降ろすことが可能となる。テルハの操作は、吊荷８５の荷降ろし場所にいる信号員が無線により目視で行うため、スライド型枠や内部構造物を移動させるような微調整を要する作業が可能となる。

図７の（ｂ）図は、１号吊具１７と２号吊具１９とに高低差が生じた状態を示す。電動ホイスト７１がＩ型鋼８３に沿って移動すると、１号吊具１７と２号吊具１９とにかかる荷重の変動により、ワイヤのたわみ具合が変化するため、巻上ワイヤ２５と巻上ワイヤ２７の長さが同じでも、１号吊具１７と２号吊具１９との位置が変動し、Ｉ型鋼８３が水平でなくなる。

角度検出器７９は、Ｉ型鋼８３の角度を検出し、図２に示すシンクロ制御盤４３に無線により入力する。シンクロ制御盤４３は、１号吊具１７と２号吊具１９とに高低差が生じた場合、角度検出器７９の信号を加味して、２号吊具１９の位置すなわち巻上ワイヤ２７の巻具合を微調整することで、Ｉ型鋼８３を水平に保つ。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、１号固定式ケーブルクレーン１の操作によって２号固定式ケーブルクレーン３が同時に動作するように制御して運転することにより、２基のケーブルクレーンによる合吊り運転を確実に行うことができる。また、Ｉ型鋼８３に電動ホイスト７１を取り付けることにより、吊荷８５の荷降ろし範囲を拡大することができるうえ、微調整が必要な精密作業にも対応可能となる。

なお、第１および第２の実施の形態では、ダム１２の建設現場を例として説明したが、本発明は、ダム以外の建造物の建設現場でも適用できる。また、１号固定式ケーブルクレーン１の操作レバーはノッチによる出力方式とし、２号固定式ケーブルクレーン３の操作レバーはアブソリュートエンコーダとしたが、２基の操作レバーの仕様はこの限りではない。

第１の実施の形態のＩ型鋼５７、第２の実施の形態のＩ型鋼８３の吊下げ方法は、図５から図７に示す方法に限らず、Ｉ型鋼５７、Ｉ型鋼８３を１号吊具１７および２号吊具１９に確実に吊り下げられる方法であればよい。また、第１の実施の形態、第２の実施の形態では、Ｉ型鋼５７、Ｉ型鋼８３を吊具１７の側に張り出すように架け渡して吊り下げたが、Ｉ型鋼の吊り下げ位置はこれに限らない。Ｉ型鋼は、吊具の位置から張り出さないように架け渡してもよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………１号固定式ケーブルクレーン
３………１２号固定式ケーブルクレーン
９、１１………主索
１３………１号トロリ
１５………２号トロリ
１７………１号吊具
１９………２号吊具
５７、８３………Ｉ型鋼
５９………ウェブ
６１………吊り穴
６５、７７………吊具
６９、８１………カウンターウェイト
７１………電動ホイスト
７９………角度検出器
８７………張り出し部

Claims (4)

1. 並列に配置された第１の固定式ケーブルクレーンおよび第２の固定式ケーブルクレーンの運転方法であって、
   第１のＩ型鋼を、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具の側に張り出すように、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げ、
   前記第１のＩ型鋼の張り出し部分に吊荷を吊る際には、前記第１のＩ型鋼が水平に保持されるように前記第１のＩ型鋼にカウンターウェイトを吊り、
   前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具および前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具の位置信号を検出し、前記位置信号と前記第１の固定式ケーブルクレーンの動作信号とに基づいて、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とが同期して移動するように前記第２の固定式ケーブルクレーンに動作信号を出力することを特徴とする固定式ケーブルクレーンの運転方法。
2. 前記位置信号は、横行位置および巻き位置に関する信号であり、
   前記動作信号は、横行速度および巻き速度に関する信号であることを特徴とする請求項１記載の固定式ケーブルクレーンの運転方法。
3. 前記第１のＩ型鋼は、ウェブに吊り穴を有し、前記吊り穴に第３の吊具を設置して吊荷を吊ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固定式ケーブルクレーンの運転方法。
4. 前記第１のＩ型鋼に代えて、電動ホイストおよび角度検出器を設置した第２のＩ型鋼を、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具の側に張り出すように、前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具とに架け渡して吊り下げ、
   前記電動ホイストに第４の吊具を設置して吊荷を吊り、
   前記電動ホイストが前記第２のＩ型鋼に沿って横行することによって生じる前記第１の固定式ケーブルクレーンの吊具と前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具との高低差を前記角度検出器を用いて検出し、前記第２のＩ型鋼が水平に保持されるように前記第２の固定式ケーブルクレーンの吊具の位置を微調整することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の固定式ケーブルクレーンの運転方法。

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