(57)【要約】【課題】汎用性を有してタワークレーンの振動を抑制するタワークレーンの制振装置を提供する。【解決手段】タワークレーン制振装置１０は、タワークレーン１２と、タワークレーン１２の支柱１４と建物１６を連結し、支柱１４の変位を拘束するステー１８と、支柱１４と建物１６を連結し、支柱１４の振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置２０と、を有している。【選択図】図１
2014058378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワークレーンと、
前記タワークレーンの支柱と建物を連結し、前記支柱の変位を拘束するステーと、
前記支柱と前記建物を連結し、前記支柱の振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置と、
を有するタワークレーン制振装置。
【請求項２】
前記エネルギー吸収装置は、最上部の前記ステーより高い位置、及び前記ステーより低い位置にそれぞれ設けられ、前記ステーより高い位置に設けられた前記エネルギー吸収装置は、前記支柱に対し傾斜して取り付けられている請求項１に記載のタワークレーン制振装置。
【請求項３】
前記エネルギー吸収装置は、最上部の前記ステーより低い位置に設けられている請求項１に記載のタワークレーン制振装置。
【請求項４】
最上部の前記ステーより低い位置に設けられた前記エネルギー吸収装置は、前記支柱の高さに対応して、前記支柱、及び前記建物との連結位置を変更する請求項２又は３に記載のタワークレーン制振装置。
【請求項５】
前記エネルギー吸収装置は、外力を受けて変形し前記支柱の振動エネルギーを吸収するダンパーであり、前記ダンパーの一方の端部は前記支柱に固定されたステー枠にピン接合され、他方の端部は前記建物の躯体に固定されたブラケットにピン接合されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のタワークレーン制振装置。
【請求項６】
タワークレーンの支柱を自立させ、前記支柱をクライミングする前記タワークレーンを稼働状態とする工程と、
建物の躯体と前記支柱を、前記支柱の変位を拘束するステーで連結する工程と、
前記建物の躯体と前記支柱を、前記支柱の振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置で連結する工程と、
を有するタワークレーン制振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タワークレーン制振装置及びタワークレーン制振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層の建物を建設する場合には、タワークレーンが広く使用されている。タワークレーンは、細長く柔らかい構造であるために、比較的長周期で揺れやすい。このため、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化等によってタワークレーンの揺れが大きくならないように、タワークレーンの支柱を建物の躯体につなぎ梁（ステー）で連結し、タワークレーンの支柱と建物の躯体を固定している。
ここに、地震時に大きい変形量が予測される免震建物においては、タワークレーンの支柱の弾性変形のみでは建物の変形量を吸収しきれない場合が想定されるため、ダンパーを備えた水平控え装置で支柱を支持する構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、特許文献１のダンパーを備えた水平控え装置は、建物の躯体とタワークレーンの支柱を固定する従来のステーに代えて、建物の躯体とタワークレーンの支柱を、ダンパーを介して柔らかく連結している。これにより、建物の変形量が大きくても、ダンパーにより変形量が吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、建物の躯体とタワークレーンの支柱を固定するステーのすべてを、ダンパーを備えた水平控え装置で置き代えた場合、ダンパー部分が容易に変形する結果、連結部における変形量が大きくなり、十分な制振効果が得られなくなる可能性がある。また、大きな変形や荷重を許容し処理するには、大がかりなダンパーが必要となる。
【０００６】
また、ダンパーを備えた水平控え装置に生じる変形量は、タワークレーンの状態（支柱の高さ）、入力地震波、及びダンパー特性によって定まる。即ち、これらの組合せ状況によって、変形量が大きく異なる。ここに、タワークレーンの支柱の高さは施工段階に応じて変化するため、支柱の変形量を算出するには、膨大な数の設計条件を満足させる必要があり、ダンパーの設計が非常に困難となる。
【０００７】
また、上記の条件を網羅して設計したとしても、その結果は、当該施工条件に限定されたものであって、別の工事現場で利用できる可能性は低く、汎用性を持たせることは困難である。更に、ダンパー部分で大きな変形を許容させた場合、タワークレーンの耐荷重が低下するといった悪循環が生じ、実用的な設計に支障をきたしてしまう。
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み、汎用性を有してタワークレーンの振動を抑制するタワークレーンの制振装置、及びタワークレーンの制振方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明に係るタワークレーン制振装置は、タワークレーンと、前記タワークレーンの支柱と建物を連結し、前記支柱の変位を拘束するステーと、前記支柱と前記建物を連結し、前記支柱の振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、タワークレーンの支柱と建物を連結するステーにより、タワークレーンの支柱の変位が拘束される。また、タワークレーンの支柱と建物を連結するエネルギー吸収装置により、タワークレーンの支柱の振動エネルギーが吸収される。
即ち、ステーで建物に連結された支柱を、支柱の上部又は下部の少なくともいずれか一方に設けたエネルギー吸収装置で連結することにより、タワークレーンの支柱の基礎部とステーとの間、ステーとステーとの間、又は最上部のステーの上部に生じる支柱の変形を、エネルギー吸収装置で抑制することができる。
【００１１】
このとき、ステーにより支柱が建物に固定されるため、設計用入力地震波、ダンパー特性等の計算条件から、タワークレーンの支柱の変形量を求め、大きな変形が予測される位置にエネルギー吸収装置を取り付けることができる。
即ち、効果的にエネルギーを吸収することのできる取付け位置を容易に決定することができる。この結果、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化によって生じるタワークレーンの揺れを抑制することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタワークレーン制振装置において、前記エネルギー吸収装置は、最上部の前記ステーより高い位置、及び前記ステーより低い位置にそれぞれ設けられ、前記ステーより高い位置に設けられた前記エネルギー吸収装置は、前記支柱に対し傾斜して取り付けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、最上部のステーより高い位置、及び最上部のステーより低い位置にそれぞれ設けられたエネルギー吸収装置により、最上部のステーの上下においてタワークレーンの支柱の振動エネルギーが吸収され、支柱の変位（変形）が抑制される。このとき、最上部のステーより高い位置に設けられたエネルギー吸収装置は、支柱側を高くして、支柱に対し傾斜して取り付けることで、エネルギー吸収装置の取り付け位置を確保することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のタワークレーン制振装置において、前記エネルギー吸収装置は、最上部の前記ステーより低い位置に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、タワークレーンの支柱と建物を連結するステーによりタワークレーンの支柱の変位が拘束される。また、最上部のステーより低い位置に設けられたエネルギー吸収装置により、タワークレーンの支柱の振動エネルギーが吸収される。
即ち、ステーにより支柱が建物に固定され、エネルギー吸収装置は、最上部のステーの下部であり、例えば支柱の基礎部とステーとの間、若しくは、ステーとステーとの間に設けられている。このため、設計用入力地震波、及びダンパー特性から、容易に支柱の変形量を算出し、最適なエネルギー吸収装置の取り付け位置を決定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のタワークレーン制振装置において、最上部の前記ステーより低い位置に設けられた前記エネルギー吸収装置は、前記支柱の高さに対応して、前記支柱、及び前記建物との連結位置を変更することを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、エネルギー吸収装置の取付け位置はタワークレーンの支柱の高さに対応して決定される。即ち、タワークレーンの支柱の高さとステーによる支柱の連結位置が決定されれば、設計用入力地震波、及びダンパー特性から、容易にエネルギー吸収装置の取付け位置を決定することができる。
具体的には、工事の進行に伴い作業階が高くなったとき、タワークレーンの支柱高さも高くなる。このとき、ステーによる連結位置及びエネルギー吸収装置の取付け位置を、タワークレーンの支柱高さに対応して高くすることで、支柱の変形を効果的に抑制することができる。
この結果、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化によって生じるタワークレーンの揺れを、効果的に抑制することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタワークレーン制振装置において、前記エネルギー吸収装置は、外力を受けて変形し前記支柱の振動エネルギーを吸収するダンパーであり、前記ダンパーの一方の端部は前記支柱に固定されたステー枠にピン接合され、他方の端部は前記建物の躯体に固定されたブラケットにピン接合されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、両端がピン接合されたダンパーによりタワークレーンの支柱の振動エネルギーが吸収される。
即ち、タワークレーンの支柱に固定されたステー枠にダンパーの一方の端部が接合され、ダンパーの他方の端部が建物の躯体に固定されたブラケットに接合される。これにより、タワークレーンの支柱の振動エネルギーが、ダンパーの変形により吸収され、タワークレーンの揺れが抑制される。また、ピンの着脱により、容易にダンパーの取付け、取外しができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明に係るタワークレーン制振方法は、タワークレーンの支柱を自立させ、前記支柱をクライミングする前記タワークレーンを稼働状態とする工程と、建物の躯体と前記支柱を、前記支柱の変位を拘束するステーで連結する工程と、前記建物の躯体と前記支柱を、前記支柱の振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置で連結する工程と、を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項６に記載の発明のタワークレーン制振方法によれば、タワークレーンの支柱を自立可能な高さ以上に高くする場合には、先ず、自立して稼働状態とされたタワークレーンの支柱と建物がステーで連結される。更に、建物の躯体とタワークレーンの支柱が、振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置で連結される。続いて、ステーとエネルギー吸収装置で連結された支柱の上部に、タワークレーンが自ら継足し用支柱を継足して、継足した支柱をクライミングする。
【００２２】
ここに、タワークレーンの支柱は建物の躯体にステーで固定されているため、設計用入力地震波、及びダンパー特性から、容易に、タワークレーンの支柱の基礎部とステーとの間、若しくはステーとステーとの間の変形量を求めることができ、最適なエネルギー吸収装置の取り付け位置を決定することができる。
この結果、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化によって生じるタワークレーンの揺れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記構成としてあるので、汎用性を有してタワークレーンの振動を抑制するタワークレーン制振装置、及びタワークレーン制振方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタワークレーン制振装置の基本構成を示す側面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るタワークレーン制振装置のステーの接合部を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、柱とステーを接合するブラケットの部分拡大図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るタワークレーン制振装置のダンパーステーの接合部を示す図１のＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｂ）は、柱とステーを接合するブラケットの部分拡大図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明のタワークレーン制振装置における支柱高さとステーの取付け位置とを模式的に示す側面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明のタワークレーン制振装置における支柱高さとダンパーステーの取付け位置とを模式的に示す側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るタワークレーン制振装置における、ステーの取付け高さとダンパーステーの取付け高さにより決定される支柱の変形を模式的に示す側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るタワークレーン制振装置のステーの他の接合部を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の第１実施の形態に係るタワークレーン制振部のダンパーステーの他の接合構造を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るタワークレーン制振装置の基本構成を示す側面図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態に係るタワークレーン制振装置における、２個のステーの取付け高さと２個のダンパーステーの取付け高さにより決定される、支柱の変形を模式的に示す側面図である。
【図１１】本発明の第３実施の形態に係るタワークレーン制振装置の基本構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１実施形態）
図１〜図７を用いて、第１実施形態に係るタワークレーン制振装置１０について説明する。図１の側面図、図２、図３の断面図に示すように、第１実施形態に係るタワークレーン制振装置１０は、タワークレーン１２のマスト（支柱）１４を建物１６の躯体に接合するつなぎ梁（ステー）１８、及びダンパーステー２０を有している。また、図２、図３の断面図に示すように、ステー１８及びダンパーステー２０の位置は、支柱１４の高さに対応して変更される。
【００２６】
タワークレーン１２は、建設中の建物１６の躯体に沿って鉛直方向へ設けられ平面視が四角形の支柱１４と、支柱１４に昇降可能に取り付けられ、建物１６へ建設資材類を持ち上げるクレーン部２４と、支柱１４の下部を支柱固定用の支持部２３に固定する基礎部２２と、を有している。
ここに、タワークレーン１２は、マストクライミング方式のタワークレーンであり、基礎部２２は最初に設置した位置のまま動かさず、クレーン部２４を支持する支柱１４に継足し用の支柱１４を自ら上部に継ぎ足して、クレーン部２４が、継ぎ足された支柱１４をクライミングする構成である。
【００２７】
タワークレーン１２の支柱１４は、鉛直方向に細長い形状とされ、外力を受けたとき、ある程度柔軟に変形できる構成とされているために、比較的長周期で揺れ易い。
このため、タワークレーン１２は、製品毎に予め定められている所定の高さ（自立高さ）の範囲内では、自立した状態で揚重作業が可能である。しかしながら、自立高さを超える範囲では、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化等によって揺れが大きくなり許容範囲を超えるため、支柱１４を、建物の躯体にステー１８で連結し、揺れを許容範囲に収めている。
なお、支柱１４を固定する支持部２３は地上面とは限らず、支柱１４の基礎部２２が固定可能であれば建物の中間階でもよいし、地中であってもよい。
【００２８】
ステー１８は、図２（Ａ）に示すように、両端部にピン接合部３２が設けられた鋼製棒であり、ピン接合部３２には、図示しないピン孔が設けられている。ステー１８は、支柱１４を囲むステー枠３０と建物１６の柱２６の間に設けられ、それらを連結している。
ステー枠３０は、図２（Ａ）に示すように、平面視が四角形の支柱１４の周囲を囲む鋼製のフレーム枠であり、四隅にはステー１８と接合されるピン接合部３３が２箇所ずつ設けられている。ステー枠３０のピン接合部３３にも、図示しないピン接合用のピン孔が設けられている。これにより、ステー枠３０のピン接合部３３にステー１８のピン接合部３２を重ね、ピン孔に図示しないピンを挿入してピン接合することができる。
なお、ステー枠３０の構成は一例であり、ステー枠としての機能を果たすことができれば、本構成に限定されない。
【００２９】
ブラケット２８は、図２（Ｂ）の拡大図に示すように鋼製の平板又はフレーム枠で形成され、一方の端部が建物１６の柱２６に溶接やボルト等で接合され、柱２６から突出た他方の端部には、２箇所にピン接合部３４が設けられ、ピン接合部３４にはそれぞれピン孔３５が設けられている。これにより、ブラケット２８のピン接合部３４にステー１８のピン接合部３２を重ね、ピン孔３５に図示しないピンを挿入してピン接合することができる。
なお、ブラケット２８の構成は一例であり、ブラケットとしての機能を果たすことができれば、本構成に限定されない。
【００３０】
ステー１８は４本が１セットとして使用され、一方の端部のピン接合部３２が、支柱１４を囲むステー枠３０の四隅のピン接合部３２とピン接合され、他方の端部のピン接合部３２が、建物１６の２本の柱２６に固定されたブラケット２８と２本ずつピン接合されている。これにより、支柱１４の水平方向の移動を拘束することができる。
なお、ステー１８の接合方法は、両端をピン接合する方法について説明したが、これに限定されることはなく、両端を溶接等による固定接合としてもよいし、一端がピン接合、他端が溶接等による固定接合でもよい。
【００３１】
ダンパーステー２０は、高さ方向がステー１８の下方（ステー１８と基礎部２２の間）に設けられ、タワークレーン１２の支柱１４と建物１６の躯体を接合している。
図３（Ａ）に示すように、ダンパーステー２０は、鋼製棒３８の一端に、軸線を一致させてエネルギー吸収装置としてのダンパー（オイルダンパー）３６が接続された構成である。オイルダンパー３６の一方の端部、及び鋼製棒３８の一方の端部には、ステー１８と同じ構成のピン接合部３２が設けられている。
【００３２】
ダンパーステー２０は、ステー１８と同じように４本が１セットとして使用され、一端が支柱１４を囲むステー枠３０の四隅のピン接合部３３と、それぞれを重ね合わせてピン接合され、他端が建物１６の２本の柱２６に固定されたブラケット２８のピン接合部３３と、それぞれを重ね合わせてピン孔３５を利用して２本ずつピン接合されている。
これにより、地震時等の支柱１４の振動エネルギーがオイルダンパー３６で吸収され、支柱１４の振動（変形）が抑制される。
【００３３】
なお、エネルギー吸収装置として使用可能なダンパーは、オイルダンパー３６に限定されることはなく、金属系履歴エネルギー吸収型ダンパー（鋼材系ダンパー）、粘弾性体を用いたダンパー、及び摩擦ダンパー、及び回転摩擦ダンパーなど、タワークレーン１２の支柱１４と建物１６の躯体との変形差を利用してエネルギー吸収を行うことが出来るダンパーであれば、オイルダンパー３６以外の方式のダンパーでも使用することが出来る。
【００３４】
また、建物１６の躯体側の接合部は、柱２６に固定されたブラケット２８を利用する例で説明した。しかし、この例に限定されることはなく、躯体の梁等他の部材を利用してもよい。更に、ステー枠３０が囲む支柱１４の断面形状は、平面視で四角形でなく丸形等の他の形状であってもよい。
【００３５】
次に、ステー１８及びダンパーステー２０の取付け位置（高さ）について説明する。
図４の側面図の（Ａ）〜（Ｆ）は、作業ステップ毎の支柱１４の高さを示し、建物１６の工事の進行（作業階の上昇）に対応して、支柱１４の高さを高くしている。図４（Ｂ）〜（Ｆ）は、支柱１４へのステー１８の取付け位置を模式的に示している。ここに、実線の三角形はステー１８を取付けている状態を、破線の三角形はステー１８を取外している状態を示している。
図５の側面図の（Ａ）〜（Ｆ）は、同じく作業ステップ毎の支柱１４の高さを示し、図５（Ｂ）〜（Ｆ）は、支柱１４へのダンパーステー２０の取付け位置を模式的に示している。ここに、実黒塗りの三角形はダンパーステー２０が取付けられている状態を、実線の三角形はステー１８を取り付けている状態を、破線の三角形はステー１８及びダンパーステー２０のいずれも取り外している状態を示している。
【００３６】
先ず、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、タワークレーン１２の支柱１４の先端位置ｈＡ（支持部２３からの高さＬ１）がタワークレーン１２の製品として定められた自立可能な高さＬ１以下の場合においては、本実施形態で説明したステー１８やダンパーステー２０は使用しない。支柱１４の高さがＬ１と低いため変形量が少なく、基礎部２２の支持による自立で作業に支障がないためである。
【００３７】
次に、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、支柱１４の先端位置ｈＢが、自立可能な高さＬ１を高さＬ２だけ超えたときには、ステー１８、及びダンパーステー２０を用いて支柱１４を建物１６の躯体に固定する。ここに、ステー１８は連結位置Ｓ１（支持部２３からの高さｈ１）に取付け、ダンパーステー２０は、ステー１８より下方、即ちステー１８と基礎部２２の間の連結位置Ｓ０（支持部２３からの高さｈ０）に取り付ける。
【００３８】
ここで、図６を用いて、ステー１８及びダンパーステー２０により支柱１４の振動を抑制する仕組みについて説明する。
タワークレーン１２に外力等が作用していないときは、支柱１４は実線で示すように直線状に直立した状態で、図示しない建物の躯体と連結されている。ステー１８の連結位置Ｓ１は、想定される地震時等における支柱１４の変形時の許容量や、変形時に支柱１４に発生する応力、タワークレーン１２の設置高さ（基礎部２２の地表面からの高さ）等を考慮して決定される。
【００３９】
即ち、連結位置Ｓ１において、ステー１８で支柱１４を図示しない柱や梁等の躯体に連結した場合、地震等の外力や作業時の重心位置の移動などが作用したときには、支柱１４の変形量は容易に計算で求めることができ、例えば破線１４Ａで示す形状に変形する。即ち、基礎部２２とステー１８の位置を固定することにより、基礎部２２とステー１８の間、及びステー１８の上部の支柱の変形を容易に算出できる。ここに、破線１４Ａの形状は、説明のため誇張して描いている。
【００４０】
次に、ステー１８と基礎部２２の間であり、破線１４Ａの撓みが最も大きくなる連結位置Ｓ０に、ダンパーステー２０を連結させた状態の支柱１４の変形量を計算で求める。ここに、ダンパーステー２０のエネルギー吸収効果は、その変形が大きい程より大きな効果を発揮するので、基礎部２２とステー１８の間等の変形が大となる位置に設置するのが好ましい。
ダンパーステー２０を連結位置Ｓ０に連結させ、支柱１４の変形エネルギーをダンパーステー２０に吸収させた支柱１４の形状を、図６に重ねて一点鎖線１４Ｂで示す。支柱１４の撓み量が小さくなり、変形が抑制されているのが分かる。
【００４１】
以上説明した位置にステー１８及びダンパーステー２０を連結した後、タワークレーン１２は自分で継足し用の支柱１４を上部に継足し、クレーン部２４が支柱１４を登る（クライミングする）。
ここに、１回当たりのクライミング高さＬ２の目安は、建物１６の高さ方向の作業区切りとなる節（例えば３層分等）、若しくは節の倍数とするのが望ましい。
【００４２】
なお、クレーン部２４の支柱１４のクライミングは、ステー１８の取り付け前に一部前倒しで行ってもよい。即ち、支柱１４の上部に、継足し用の支柱１４を１本又は２本程度継足して、継足した分だけクレーン部２４にクライミングさせておいてもよい。これにより、クレーン部２４が上方へ移動するため、支柱へのステー１８の取り付け作業が容易になる。後述する他の工程においても同様に、一部のクライミングを、ステー１８及びダンパーステー２０との連結前に行っておいてもよい。
【００４３】
これにより、タワークレーン１２の支柱１４と建物１６を連結するステー１８により、タワークレーン１２の支柱１４の変位が拘束される。また、ステー１８より低い位置で、タワークレーン１２の支柱１４と建物１６を連結するダンパーステー２０により、タワークレーン１２の支柱１４の振動エネルギーが吸収される。
これにより、先端位置ｈＢの支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００４４】
続いて、タワークレーン１２を更に高くする場合について説明する。
図４（Ｃ）及び図５（Ｃ）に示すように、タワークレーン１２を更に高さＬ３だけ高くする場合には、ステー１８の位置及びダンパーステー２０の位置も、支柱１４の高さに対応させて高くする。
【００４５】
具体的には、ステー１８を、連結位置Ｓ２（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２）に移動させ、ダンパーステー２０を連結位置Ｓ１（支持部２３からの高さｈ１）に移動させる。
ステー１８の連結位置Ｓ２やダンパーステー２０の連結位置Ｓ１は、上述したように、想定される地震時等における支柱１４の変形の許容量や、変形時に支柱１４に発生する応力、作業高さ（基礎部２２の地表面からの高さ）等を考慮して決定される。
【００４６】
このとき、ステー１８は、連結位置Ｓ１に取り付けたステー１８を、連結位置Ｓ１から取り外し、連結位置Ｓ２に取付けてもよいし、別の新たなステー１８を用いてもよい。別のステー１８を用いる場合には、連結位置Ｓ１のステー１８は、ピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。これは、連結位置Ｓ１のステー１８をそのまま残せば、建物１６と支柱１４の接合強度が高くなり過ぎて、支柱１４の柔軟性が失われ、地震時に支柱１４に発生する応力が大きくなり過ぎるためである。
また、ブラケット２８及びステー枠３０は、工事の終了までそのまま残しておく。
なお、本実施形態では、ブラケット２８及びステー枠３０は、工事の終了までそのまま残しておく方式で説明するが、これに限定されるものではなく、工事の状況に応じて随時撤去する方法でもよい。
【００４７】
ダンパーステー２０を連結位置Ｓ１に移動させるに際しては、ステー１８が使用した連結位置Ｓ１のブラケット２８及びステー枠３０を、そのまま利用することができる。また、ダンパーステー２０は、連結位置Ｓ０に取り付けたダンパーステー２０を、連結位置Ｓ０から取り外し、連結位置Ｓ１に取付けてもよいし、別の新たなダンパーステー２０を用いてもよい。別のダンパーステー２０を用いる場合には、連結位置Ｓ０のダンパーステー２０は、ピンを抜いてピン接合部を切り離しておくのが望ましい。これは、ステー１８と同様に、連結位置Ｓ０のステー１８をそのまま残せば、建物１６と支柱１４の接合強度が高くなり過ぎて、支柱１４の柔軟性が失われ、地震時に支柱１４に発生する応力が大きくなり過ぎるためである。なお、設置条件により柔軟性が失われない場合には、そのまま継続して使用してもよい。
これにより、先端位置ｈＣの支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００４８】
続いて、タワークレーン１２を更に高くする場合について説明する。
図４（Ｄ）及び図５（Ｄ）に示すように、タワークレーン１２を更に高さＬ４だけ高くする場合には、ステー１８の位置及びダンパーステー２０の位置も、支柱１４の高さに対応させて高くする。
【００４９】
具体的には、ステー１８を連結位置Ｓ３（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２＋ｈ３）に移動させ、ダンパーステー２０を連結位置Ｓ２（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２）に移動させる。
ステー１８の連結位置Ｓ３やダンパーステー２０の連結位置Ｓ２は、上述したように、想定される地震時等における支柱１４の変形の許容量や、変形時に支柱１４に発生する応力、作業高さ（基礎部２２の地表面からの高さ）等を考慮して決定される。
【００５０】
このとき、ステー１８は、連結位置Ｓ２に取り付けたステー１８を、連結位置Ｓ２から取り外し、連結位置Ｓ３に取付けてもよいし、別の新たなステー１８を用いてもよい。別のステー１８を用いる場合には、上述したように、連結位置Ｓ２のステー１８は、ピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。
【００５１】
ダンパーステー２０を連結位置Ｓ２に移動させるに際しては、ステー１８が使用した連結位置Ｓ２のブラケット２８及びステー枠３０を、そのまま利用することができる。また、ダンパーステー２０は、連結位置Ｓ１に取り付けたダンパーステー２０を、連結位置Ｓ１から取り外し、連結位置Ｓ２に取付けてもよいし、別の新たなダンパーステー２０を用いてもよい。別のダンパーステー２０を用いる場合には、上述したように、連結位置Ｓ１のダンパーステー２０は、ピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。
これにより、先端位置ｈＤの支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００５２】
次に、タワークレーン制振方法について説明する。
図１〜図５に示すように、タワークレーン制振方法は、先ず、最初の工程でタワークレーン１２の支柱１４を、支柱１４の基礎部２２を用いて支持部２３に自立させ、継足し用の支柱１４を自ら上部に継足してクライミングする機能を備えたタワークレーン１２を稼働状態とする。
【００５３】
次の工程では、タワークレーン１２が支柱１４をクライミングする前に、建物１６の躯体と支柱１４を、支柱１４の変位を拘束するステー１８で連結する。ステー１８の連結方法については既に説明済みであり、詳細な説明は省略する。これにより、自立して稼働状態とされたタワークレーン１２の支柱１４と建物１６がステー１８で連結される。
【００５４】
最後の工程では、ステー１８の下方において、建物１６の躯体と支柱１４を、支柱１４の振動エネルギーを吸収するダンパーステー２０で連結する。ダンパーステー２０の連結方法については既に説明済みであり、詳細な説明は省略する。これにより、支柱１４の振動エネルギーがダンパーステー２０で吸収され、支柱１４の振動が抑制される。
なお、支柱１４をステー１８及びダンパーステー２０で連結する前に、継足し用の支柱１４の一部を上部に継足して、予めクレーン部２４を所定高さだけクライミングさせておいてもよい。
【００５５】
以上説明したように、タワークレーン１２の支柱１４を、支柱１４の高さに応じた適切な位置でステー１８及びステー１８の下方のダンパーステー２０で連結することにより、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化によって支柱１４に揺れが生じても、ステー１８及びオイルダンパー３６により、支柱１４の揺れを効果的に抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、ステー１８及びダンパーステー２０を、それぞれ４本を１セットとして使用しる構成について説明した。しかし、これに限定されることはなく、４本を超えて１セットとしても良いし、４本未満で１セットとしても良い。
図７、図８を用いて、ステー１８及びダンパーステー２０の３本を１セットとして使用した例について説明する。
【００５７】
図７のステー取付け図に示すように、ステー４６は直状の鋼製棒（例えば中空の鋼管等）とされ、第１実施形態で説明したステー１８と同じ構成である。
ステー枠４４は、平面視が四角形の支柱１４の周囲を囲む鋼製のフレーム枠であり、建物側の２つの角部には、ステー４６と接合されるピン接合部３３が設けられている。ステー枠４４のピン接合部３３にも、ピン接合用のピン孔が設けられている。これにより、ステー枠４４のピン接合部３３にステー４６のピン接合部３２を重ね、ピン孔に図示しないピンを挿入してピン接合することができる。
なお、ステー４６の構成は一例であり、ステーとしての機能を果たすことができれば、本構成に限定されない。
【００５８】
ブラケット４２は、第１実施形態で説明したブラケット２８と同じ鋼製の平板又はフレーム枠であり、一方の端部が建物１６の柱２６に溶接やボルト等で接合され、柱２６から突出た他方の端部には、２箇所にピン接合部３４が設けられ、ピン接合部３４にはそれぞれピン孔が設けられている。これにより、ブラケット４２のピン接合部３４にステー１８のピン接合部３２を重ね、ピン孔３５に図示しないピンを挿入してピン接合することができる。
なお、ブラケット４２の構成は一例であり、ブラケットとしての機能を果たすことができれば、本構成に限定されない。
【００５９】
３本のステー４６は、一方の端部のピン接合部３２が、支柱１４を囲むステー枠４４の２つの角部のピン接合部３３とピン接合され、他方の端部のピン接合部３２が、建物１６の２本の柱２６に固定されたブラケット４２とピン接合されている。これにより、支柱１４の移動を拘束することができる。
【００６０】
図８のダンパーステー取付け図に示すように、ダンパーステー４８は、第１実施形態で説明したダンパーステー２０と同じように、直状の鋼製棒３８の一端に、軸線を一致させてオイルダンパー３６が接続された構成である。ダンパーステー４８の両端部にはピン接合部３２が設けられている。
【００６１】
ダンパーステー４８は、ステー４６と同様に３本が１セットとして使用され、一端が支柱１４を囲むステー枠４４の２つの角部のピン接合部３３と重ね合わせてピン接合され、他端が建物１６の２本の柱２６に固定されたブラケット４２のピン接合部３４と重ね合わせ、ピン孔を利用して２本と１本がピン接合されている。
これにより、支柱１４の水平方向の移動を制限し、支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００６２】
（第２実施形態）
図４、図５、図９、図１０を用いて、本発明の第２実施形態に係るタワークレーン制振装置５０について説明する。タワークレーン制振装置５０は、最上部のステー１８の下方に別のステー５２を設けた点において、第１実施形態に係るタワークレーン制振装置１０と相違する。相違点を中心に説明する。
【００６３】
図４（Ｅ）、図５（Ｅ）及び図９に示すように、タワークレーン１２の支柱１４を更にＬ５だけ高くし、支柱１４が１箇所のステー１８で支持できる範囲を超えた場合には、ステーの数を増やす必要がある。
具体的には、ステー１８を連結位置Ｓ４（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋ｈ４）に固定するのみでなく、ステー１８の下方の連結位置Ｓ１（支持部２３からの高さｈ１）にステー５２を追加する。
ここに、連結位置Ｓ１及び連結位置Ｓ４は、上述したように、想定される地震時等における支柱１４の変形（変位）の許容量や、変形時に支柱１４に発生する応力、タワークレーン１２の設置高さ（基礎部２２の地表面からの高さ）等を考慮して決定される。
【００６４】
このとき、ステー１８は、連結位置Ｓ３に取付けたステー１８を取り外して、連結位置Ｓ４で使用してもよいし、別の新たなステー１８を連結位置Ｓ４に取付けてもよい。別のステー１８を取付ける場合には、連結位置Ｓ３点のステー１８は、上述したようにピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。
【００６５】
また、ステー５２は、ステー１８と同じ構成である。連結位置Ｓ１において当初使用したステー１８がピンを抜いた状態で残してあれば、再度ピンを挿入してステー５２として使用することができる。当初使用したステー１８が残されていてない場合には、新たなステー５２を、連結位置Ｓ１のブラケット２８及びステー枠３０を利用して取付ける。
これにより、支柱１４の上下方向の２箇所が、ステー１８とステー５２で連結される。
【００６６】
次に、ダンパーステー２０を、連結位置Ｓ３（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２＋ｈ３）に取付ける。このとき、ダンパーステー２０の高さ方向は、ステー１８とステー５２の間に設けられる。
連結位置Ｓ３のブラケット２８及びステー枠３０は、ステー１８で使用したものを再使用することができる。このとき、ダンパーステー２０は、連結位置Ｓ２に取付けたダンパーステー２０を取り外して、連結位置Ｓ３に取付けてもよいし、別の新たなダンパーステー２０を取付けてもよい。別のダンパーステー２０を用いる場合には、連結位置Ｓ２のダンパーステー２０は、上述したように、ピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。
これにより、先端位置ｈＥの支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００６７】
次に、図４（Ｆ）、図５（Ｆ）及び図１０を用いて、タワークレーン１２を更にＬ６だけ高くした場合について説明する。
支柱１４の先端位置ｈＦまでの高さを更に高くした場合には、２箇所のステー１８、５２の位置を変更するのみでなく、ダンパーステー２０も２個に増やす必要がある。即ち、ダンパーステー２０を連結位置Ｓ４（支持部２３からの高さｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋ｈ４）に固定するのみでなく、２個目のダンパーステー５４を連結位置Ｓ４の下方向の連結位置Ｓ１に連結する。
【００６８】
２箇所のステー１８、５２の連結位置Ｓ５、Ｓ２、及び２箇所のダンパーステー２０の連結位置Ｓ４、Ｓ１は、想定される地震時等における支柱１４の変形の許容量や、変形時に支柱１４に発生する応力、タワークレーン１２の設置高さ（基礎部２２の地表面からの高さ）等を考慮して決定される。
【００６９】
このとき、２箇所のステー１８、５２は、連結位置Ｓ４、Ｓ１のステー１８、５２を取り外して、連結位置Ｓ５、Ｓ２で使用してもよいし、別の新たなステー１８、５２を連結位置Ｓ５に使用してもよい。別のステー１８、５２を用いる場合には、連結位置Ｓ４、Ｓ１のステー１８は、上述したように両端部のピンを抜いてピン接合部を切り離しておく。
【００７０】
次に、ダンパーステー２０を、連結位置Ｓ４に連結させる。更に、ダンパーステー５４を連結位置Ｓ１（高さｈ１）に連結させる。このとき、連結位置Ｓ４のブラケット２８及びステー枠３０は、ステー１８を取外したものが使用できる。また、連結位置Ｓ４のダンパーステー２０は、連結位置Ｓ３から取外して使用してもよいし、別の新たなダンパーステー２０を使用してもよい。別のダンパーステー２０を使用する場合には、連結位置Ｓ３のダンパーステー２０はピンを抜いておけばよい。なお、設置条件により支柱１４の柔軟性が失われない場合には、そのまま継続して使用してもよい。
【００７１】
次に、図１０を用いて、２箇所のステー１８、５２、及び２箇所のダンパーステー２０、５４により支柱１４の振動を抑制する仕組みを説明する。
図１０に示すように、支柱１４がステー１８、５２で建物１６の躯体に連結され、支柱１４の振動エネルギーがダンパーステー２０、５４で吸収され、支柱１４の変形が抑制される。
【００７２】
即ち、タワークレーン１２に外力等が作用していないときは、支柱１４は実線で示すように直線状に直立した状態で、図示しない建物の躯体と連結されている。支柱１４が２箇所のステー１８、５２のみで連結され、ダンパーステー２０、５４が連結されていない場合には、地震等の外力を受けたとき、支柱１４は実線で示す状態からから破線１５Ａで示すように変形する。この変形を抑制するため、ダンパーステー２０、５４を支柱１４の変形が大きい連結位置Ｓ４、Ｓ１に連結する。これにより、支柱１４の変形が、オイルダンパー３６でエネルギーが吸収され、一点鎖線１５Ｂで示すように、変形量を小さくすることができる。
【００７３】
即ち、基礎部２２とステー５２の間が極値となるように曲げられる連結位置Ｓ１点において、ダンパーステー５４で支柱１４を図示しない柱に連結した場合、円弧状に大きく撓んだ支柱１５Ａは、ダンパーステー５４でエネルギーが吸収され、一点鎖線１５Ｂで示すように、撓み量が小さくなり変形が抑制される。同様に、ステー１８とステー５２の間が極値となるように曲げられる連結位置Ｓ４点において、ダンパーステー２０で支柱１４を図示しない柱に連結した場合、円弧状に大きく撓んだ支柱１５Ａは、ダンパーステー２０でエネルギーが吸収され、一点鎖線１５Ｂで示すように、撓み量が小さくなり変形が抑制される。
【００７４】
上述したように、ダンパーステー２０、５４は、支柱１４の高さに対応して、支柱１４、及び建物１６との連結位置を変更する。このとき、タワークレーン１２の支柱１４の高さとステー１８、５２による固定点の位置が決定されれば、設計用入力地震波、及びダンパー特性から、容易に、エネルギー吸収装置の取付け位置を算出することができる。
【００７５】
具体的には、タワークレーン１２の支柱高さとステー１８、５２による固定点の位置が高いときは、ダンパーステー２０、５４の取付け位置を高くし、タワークレーン１２の支柱１４の高さとステー１８による固定点の位置が低いときは、ダンパーステー２０、５４の取付け位置を低くする。
この結果、地震や強風等の外力、更には稼働時の重心位置の変化によって生じるタワークレーン１２の揺れを低減することができる。
【００７６】
また、ダンパーステー２０、５４は、外力を受けて変形し振動エネルギーを吸収するダンパーを有している。ダンパーステー２０、５４の一方の端部は支柱に固定されたステー枠にピン接合され、他方の端部は建物の躯体に固定されたブラケットにピン接合されている。これにより、タワークレーン１２の支柱１４の振動エネルギーが吸収される。
これにより、先端位置ｈＦの支柱１４の振動を効果的に抑制することができる。
【００７７】
以上説明したように、ステー１８、５２とダンパーステー２０、５４を併用し、ステー１８、５２による適度な変形拘束効果を活用することで、ダンパーステー２０、５４に入力される変形が、どのような地震波に対しても、想定される範囲に納まるようにすることが出来る。よって、ダンパーステー２０、５４の設計条件を単純化することが可能となり、ダンパーステー２０、５４の実用的な設計が可能となる。更に、設計条件を単純化出来るため、他の種々の工事条件でも使用可能な汎用システムとすることが可能となる。
【００７８】
また、ステー１８、５２間の間隔を調整することで、その中間部に生じるタワークレーン１２の支柱１４の変形量をコントロールできる。エネルギー吸収を大きく取りたい場合は、複数のダンパーステーをステー１８、５２間に配置したり、ステー１８、５２の間隔を構造上許容できる範囲内で大きくして、その中間部に生じるタワークレーン１２の支柱１４の変形量を大きくすればよい。
【００７９】
なお、ステー１８、５２、及びダンパーステー２０、５４の数は、それぞれ２個までについて記載した。しかし、これに限定されることはなく、支柱１４の高さ、支柱１４の構成等により、それぞれの数を３個以上としてもよい。
【００８０】
（第３実施形態）
図１１を用いて、本発明の第３実施形態に係るタワークレーン制振装置６０ついて説明する。タワークレーン制振装置６０は、最上部のステー１８の上方に、ダンパーステー５４を設けた点において、第１実施形態に係るタワークレーン制振装置１０と相違する。相違点を中心に説明する。
【００８１】
図１１に示すように、ステー１８の上方に設けられたダンパーステー６２は、一端が建物１６の躯体に取り付けられたブラケット５６の接合部とピン接合され、他端が支柱１４の上部でありクレーン部２４の下方に取り付けられたステー枠５８の接合部とピン接合されている。また、ステー１８の下方には、ダンパーステー２０が設けられている。ステー１８とダンパーステー２０は、いずれも第１実施形態で説明済みであり、詳細な説明は省略する。
【００８２】
エネルギー吸収装置としてのダンパーステー６２は、第１実施形態に係るダンパーステー２０と同じ構成である。即ち、直状の鋼製棒の一端に外力を受けて変形し振動エネルギーを吸収するダンパーが接続され、両端部にピン接合部が設けられている。ダンパーステー６２の一方の端部は支柱１４に固定されたステー枠５８にピン接合され、鋼製棒の他方の端部は建物１６の躯体に固定されたブラケット５６にピン接合されている。
【００８３】
ブラケット５６とステー枠５８は、いずれもダンパーステー６２とピン接合する接合部が傾斜して設けられている点を除いて、第１実施形態で説明したブラケット２８及びステー枠３０と同じ構成であり、詳細な説明は省略する。
【００８４】
ダンパーステー６２は、支柱１４側を躯体側より高くして、支柱１４に対して傾斜させ、端部をブラケット５６とステー枠５８に連結している。これにより、支柱１４上部の変形を抑制することができる。この結果、クレーン部２４の揺れが抑制される。ここに、支柱１４上部の変形を効果的に抑制するには、支柱１４に対するダンパーステー５４の傾斜角度は４５度程度とするのが望ましい。
【００８５】
上述したように、最上部のステー１８の上部にダンパーステー６２を設けることで、支柱１４上部の変形を効果的に抑制することができる。また、最上部のステー１８の下方にはダンパーステー２０が水平方向に取り付けられている。
これにより、タワークレーン１２の変形（変位）を、ステー１８を挟んで設けられたダンパーステー２０、及びダンパーステー６２で抑制することができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、ダンパーステー６２を第１実施形態に係るタワークレーン制振装置１０に取付ける例について記載した。しかし、これに限定されることはなく、第２実施形態に係るタワークレーン制振装置５０の最上部のステー１８の上部に設けてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０  タワークレーン制振装置
１２  タワークレーン
１４  支柱（タワークレーン）
１６  建物
１８  ステー
２０  ダンパーステー（エネルギー吸収装置）
２６  柱（建物の躯体）
２８  ブラケット
３０  ステー枠
３６  オイルダンパー（ダンパー）  
【図１】
2014058378.tif 000003
【図２】
2014058378.tif 000004
【図３】
2014058378.tif 000005
【図４】
2014058378.tif 000006
【図５】
2014058378.tif 000007
【図６】
2014058378.tif 000008
【図７】
2014058378.tif 000009
【図８】
2014058378.tif 000010
【図９】
2014058378.tif 000011
【図１０】
2014058378.tif 000012
【図１１】
2014058378.tif 000013