(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼構造物を反転させるように当該鋼構造物の両端を支持する一対の反転機構部に用いられ、前記鋼構造物と各前記反転機構部との間の位置決めを行う鋼構造物反転治具であって、
前記反転機構部の回転中心に一致する回転中心線を有する円環状の回転リングと、前記回転リングの内周面から前記回転中心線に向けて延在する面板部と、前記回転リングの中央にて前記面板部に接続されて前記回転中心線に沿って延在する接合部と、を備えて前記反転機構部に取り付けられる回転部と、
前記回転中心線に沿って間隔をおいて対向配置して形成された正面板部および背面板部が、補強板部により相互の間隔維持しつつ接続され、かつ前記回転部の接合部が前記正面板部側から前記正面板部および背面板部に貫通してそれぞれに接続されて前記回転部と一体に設けられ前記鋼構造物の端部に連結される固定部と、
前記固定部の前記背面板部に固定されて当該背面板部から前記回転中心線に沿って延在し前記固定部および前記鋼構造物の間で前記固定部と前記鋼構造物とを連結する連結部と、
前記固定部の前記背面板部に形成された固定孔であり、前記連結部の固定孔と一致するように設けられ、かつ前記連結部の前記固定孔よりも多くの数を有することで、前記連結部の前記固定孔が一致する位置を変えることができるように設けられ、それぞれの前記固定孔が一致した状態で、ボルトによって前記固定部の前記背面板部に連結部を固定することで、前記回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせるように、前記固定部と前記連結部との取付位置を調整する固定部側位置調整手段と、
を備えることを特徴とする鋼構造物反転治具。
【請求項２】
前記回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせるように、前記連結部と前記鋼構造物との取付位置を調整する構造物側位置調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の鋼構造物反転治具。
【請求項３】
鋼構造物を反転させる鋼構造物反転装置であって、
請求項１または２に記載の鋼構造物反転治具を回転可能に取り付ける一対の反転機構部を有し、
当該反転機構部の少なくとも一方に設けられており前記鋼構造物反転治具を回転させるように前記反転機構部を回転駆動する駆動機構と、
少なくとも前記駆動機構を設けた前記反転機構部に設けられており前記鋼構造物反転治具の回転部と係合して前記鋼構造物反転治具の回転を停止させる回転停止機構と、
を備えることを特徴とする鋼構造物反転装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記反転機構部に回転駆動力を伝達する環状索を有し、前記回転停止機構は、前記環状索の切断を検出し、前記鋼構造物反転治具の回転を停止させることを特徴とする請求項３に記載の鋼構造物反転装置。
【請求項５】
鋼構造物を反転させる鋼構造物反転方法であって、
請求項１または２に記載の鋼構造物反転治具を用い、位置調整手段によって回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせつつ連結部を介して固定部と前記鋼構造物とを連結する工程と、
次に、前記回転部を反転機構部に取り付ける工程と、
次に、前記反転機構部により前記回転部を回転させ前記鋼構造物を反転させる工程と、
を含むことを特徴とする鋼構造物反転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼構造物を反転させるための鋼構造物反転治具、鋼構造物を反転させる鋼構造物反転装置、および鋼構造物を反転させる鋼構造物反転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載の大型構造物の反転装置は、大型構造物の溶接施工時などにおける反転作業に係り、特に大型構造物に内部作業がある場合に内部に作業者が自由に入れることを目的としている。この大型構造物の反転装置は、マンホールが形成された回転胴に取り付けられた面板に対し、ブラケットを介して大型構造物を取り付け、さらに回転胴を台車に対して回転可能に支持する。
【０００３】
また、従来、例えば、特許文献２に記載の金型反転装置は、金型の組立・分解を機械的に行うことを目的としている。この金型反転装置は、下金型上に上金型を反転・載置する組立あるいは分解可能な金型反転装置であり、内部に金型を収容可能な空間を有する金型収容部と、この金型収容部を一体的に内蔵するリング部材と、金型収容部の対峙する二面にそれぞれ配設された搬送手段と、収容する金型に形成されたテーパ部を有する位置決め手段に対して嵌合可能で、金型収容部の両側面に配設され一部にテーパ部を有する位置決め手段と、収容され位置決めされた上金型を昇降可能に上下方向に固定する昇降手段と、リング部材をその周方向に回転可能に支持し回転させるベース部と備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５８−１７０１９０号公報
【特許文献２】特許第２７４０７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、橋梁などの大型の鋼構造物は、一品生産であり、その寸法や重量は個々に異なる。このような鋼構造物を製造する際の溶接は、溶接部分を上方に向けて水平に保つことが必要で、鋼構造物を反転する作業が発生する。鋼構造物の反転には、上述した特許文献１または特許文献２に記載する反転機構部を用いることが可能である。しかし、上述したように橋梁などの大型の鋼構造物は寸法や重量が個々に異なるため、様々な鋼構造物を反転機構部の回転中心に対して重心を合わせて支持させることは容易ではない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物を、反転機構部の回転中心に対して重心を合わせて支持させることのできる鋼構造物反転治具、当該鋼構造物反転治具と反転機構部とを備える鋼構造物反転装置、および前記鋼構造物反転治具と反転機構部とを用いた鋼構造物反転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】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の鋼構造物反転治具は、鋼構造物を反転させるように当該鋼構造物の両端を支持する一対の反転機構部に用いられ、前記鋼構造物と各前記反転機構部との間の位置決めを行う鋼構造物反転治具であって、前記反転機構部の回転中心に一致する回転中心線を有して当該反転機構部に取り付けられる回転部と、前記回転部と一体に設けられており前記鋼構造物の端部に連結される固定部と、前記固定部および前記鋼構造物の間で前記固定部と前記鋼構造物とを連結する連結部と、前記回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせるように、前記固定部と前記連結部との取付位置を調整する固定部側位置調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この鋼構造物反転治具によれば、鋼構造物の設計事項に対応し、固定部側位置調整手段によって、固定部と連結部との取付位置を調整する。そして、連結部と鋼構造物とを相互に固定する。これにより、回転部の回転中心線と鋼構造物の重心線とが合うように、鋼構造物の両端部に固定部が連結される。そして、このように鋼構造物に連結された鋼構造物反転治具の回転部を、反転機構部に取り付けることで、反転機構部の回転中心と鋼構造物の重心線とが合うこととなる。この結果、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物を、反転機構部の回転中心に対して重心線を合わせて支持させることができる。
【０００９】
また、本発明の鋼構造物反転治具は、前記回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせるように、前記連結部と前記鋼構造物との取付位置を調整する構造物側位置調整手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
この鋼構造物反転治具によれば、鋼構造物の設計事項に対応し、構造物側位置調整手段によって、連結部と鋼構造物との取付位置を調整することで、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物に対し、反転機構部の回転中心に対して重心線を正確かつ容易に合わせることができる。
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明の鋼構造物反転装置は、鋼構造物を反転させる鋼構造物反転装置であって、上述の鋼構造物反転治具を回転可能に取り付ける一対の反転機構部を有し、当該反転機構部の少なくとも一方に設けられており前記鋼構造物反転治具を回転させるように前記反転機構部を回転駆動する駆動機構と、少なくとも前記駆動機構を設けた前記反転機構部に設けられており前記鋼構造物反転治具の回転部と係合して前記鋼構造物反転治具の回転を停止させる回転停止機構と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この鋼構造物反転装置によれば、駆動機構の故障や異常などによって鋼構造物を反転させる駆動力がフリーになった場合、反転する鋼構造物の慣性力によって鋼構造物が反転し続けるおそれがあるが、これを停止することができ、装置の安全性を向上することができる。
【００１３】
また、本発明の鋼構造物反転装置では、前記駆動機構は、前記反転機構部に回転駆動力を伝達する環状索を有し、前記回転停止機構は、前記環状索の切断を検出し、前記鋼構造物反転治具の回転を停止させることを特徴とする。
【００１４】
この鋼構造物反転装置によれば、環状索を有する場合、この環状索の切断の事象が危険性の大きいものであり、この事象を検出して鋼構造物反転治具の回転を停止させることで、安全性を向上する効果をより顕著に得ることができる。
【００１５】
上述の目的を達成するために、本発明の鋼構造物反転方法は、鋼構造物を反転させる鋼構造物反転方法であって、上述の鋼構造物反転治具を用い、位置調整手段によって回転部の回転中心線に対して前記鋼構造物の重心線を合わせつつ連結部を介して固定部と前記鋼構造物とを連結する工程と、次に、前記回転部を反転機構部に取り付ける工程と、次に、前記反転機構部により前記回転部を回転させ前記鋼構造物を反転させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この鋼構造物反転方法によれば、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物を、反転機構部の回転中心に対して重心線を合わせて支持させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物を、反転機構部の回転中心に対して重心を合わせて支持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転治具の側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転治具の正面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転治具の背面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転治具の使用状態の側面図である。
【図６】図６は、図５におけるＡ−Ａ断面部分図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転装置における反転機構部の正面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転装置における反転機構部の側面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転装置における回転停止機構の正面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転装置における回転停止機構の動作図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る鋼構造物反転方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る鋼構造物反転装置の概略図である。図１に示すように、鋼構造物反転装置１は、鋼構造物反転治具２と、反転機構部３とを有する。鋼構造物反転治具２は、鋼構造物１００を反転させるように当該鋼構造物１００の両端を支持する一対の反転機構部３に用いられ、鋼構造物１００と各反転機構部３との間の位置決めを行うものである。この鋼構造物反転治具２は、鋼構造物１００の各端部にそれぞれ固定され、各反転機構部３にそれぞれ取り付けられ、反転機構部３によって鋼構造物１００を伴って回転される。
【００２１】
図２は、本実施の形態に係る鋼構造物反転治具の側面図であり、図３は、鋼構造物反転治具の正面図であり、図４は、鋼構造物反転治具の背面図である。図２〜図４に示すように、鋼構造物反転治具２は、鋼材によって形成された、回転部２１と固定部２２とを有している。
【００２２】
回転部２１は、反転機構部３に取り付けられるもので、反転機構部３の回転中心に一致する回転中心線Ｓを有する円環状の回転リング２１ａを有している。回転リング２１ａは、その外周面２１ｂが回転中心線Ｓを中心とした円形状に形成されている。また、回転部２１は、回転リング２１ａの外周面２１ｂの円形状に沿って少なくとも正面側に突出する鍔部２１ｃが形成されている。また、回転部２１は、回転リング２１ａの内周面から回転中心線Ｓに向けて延在する面板部２１ｄが設けられている。また、回転部２１は、回転リング２１ａの内周面と面板部２１ｄとに連結された複数の補強板部２１ｅが設けられている。また、回転部２１は、回転リング２１ａの中央にて面板部２１ｄに接続されて回転中心線Ｓに沿って延在し、固定部２２に接合される接合部２１ｆが設けられている。接合部２１ｆは、４つの板材を矩形状に組み合わせた筒状体を形成している。この接合部２１ｆは、その一部が面板部２１ｄの板面に沿って回転リング２１ａの内周面に至って延在し、面板部２１ｄの板面および回転リング２１ａの内周面にも接続されている。
【００２３】
固定部２２は、正面板部２２ａおよび背面板部２２ｂを有し、これら正面板部２２ａおよび背面板部２２ｂを回転中心線Ｓに沿って間隔をおいて対向配置して形成されている。
正面板部２２ａおよび背面板部２２ｂは、八角形状に形成され、図２および図３における上下左右の位置で複数の固定孔２２ｃが形成されている。また、正面板部２２ａは、回転中心線Ｓに沿って、回転部２１の接合部２１ｆが貫通されているとともに、当該接合部２１ｆに接続されている。また、背面板部２２ｂは、回転部２１の接合部２１ｆが貫通されているとともに、当該接合部２１ｆに接続されている。また、固定部２２は、正面板部２２ａと背面板部２２ｂとの間に、相互の間隔を維持しつつ相互を接続する補強板部２２ｄが設けられている。
【００２４】
図５は、本実施の形態に係る鋼構造物反転治具の使用状態の側面図であり、図６は、図５におけるＡ−Ａ断面部分図である。図５および図６に示すように、鋼構造物反転治具２は、鋼材によって形成された、連結部２３と固定部側位置調整手段２４と構造物側位置調整手段２５と連結補強部２６とをさらに有している。
【００２５】
連結部２３は、固定部２２の背面側に固定されるものである。連結部２３は、図６に示すように平板２３ａと平板２３ａから突出する突出板２３ｂとでＴ字形状に形成されている。連結部２３は、平板２３ａおよび突出板２３ｂに複数の固定孔２３ｃが形成されている。
【００２６】
固定部側位置調整手段２４は、固定部２２において背面板部２２ｂに形成された固定孔２２ｃである。この固定孔２２ｃは、連結部２３の固定孔２３ｃと一致するように設けられており、かつ連結部２３の固定孔２３ｃよりも多くの数を有することで、連結部２３の固定孔２３ｃが一致する位置を変えることができるように設けられている。そして、固定部側位置調整手段２４である固定孔２２ｃと、連結部２３の固定孔２３ｃとが一致した状態で、ボルト（図示せず）によって固定部２２の背面板部２２ｂに対して連結部２３が固定される。
【００２７】
なお、連結部２３を背面板部２２ｂに固定する場合、固定部２２の正面板部２２ａと背面板部２２ｂとの間に、補強用のＨ形鋼２７が配置される。Ｈ形鋼２７は、各フランジに正面板部２２ａおよび背面板部２２ｂの固定孔２２ｃと一致する固定孔２７ａが形成され、一方のフランジが連結部２３の平板２３ａとで背面板部２２ｂを挟むようにボルト（図示せず）により締結され、他方のフランジが正面板部２２ａに対してボルト（図示せず）により締結される。
【００２８】
構造物側位置調整手段２５は、鋼構造物１００に形成された固定孔１００ａと、この固定孔１００ａを介して鋼構造物１００に固定されるとともに連結部２３の突出板２３ｂに固定される固定板２８とを有している。鋼構造物１００の固定孔１００ａは、鋼構造物１００の両端部に形成されている。固定板２８は、連結部２３の突出板２３ｂと鋼構造物１００の端部とを挟んで配置されるように一対設けられている。固定板２８は、連結部２３の突出板２３ｂに形成された固定孔２３ｃに一致するように形成された固定孔２８ａと、鋼構造物１００の固定孔１００ａに一致するように形成された固定孔２８ｂとを有している。そして、構造物側位置調整手段２５において、固定板２８は、その固定孔２８ａと連結部２３における突出板２３ｂの固定孔２３ｃとが一致した状態で、ボルト（図示せず）により突出板２３ｂに対して固定される。また、構造物側位置調整手段２５において、固定板２８は、その固定孔２８ｂと鋼構造物１００の固定孔１００ａとが一致した状態で、ボルト（図示せず）により鋼構造物１００に対して固定される。
【００２９】
ここで、鋼構造物１００の固定孔１００ａは、寸法や重量が個々に異なる様々な鋼構造物１００において設けることができる様々な位置に設けられている。このため、固定板２８は、固定孔２８ｂが固定孔１００ａに一致するように、様々な鋼構造物１００に対応して設けられる。
【００３０】
連結補強部２６は、ターンバックルとして構成され、固定部２２の背面板部２２ｂと鋼構造物１００とを連結するものである。そのため、連結補強部２６は、固定部２２の背面板部２２ｂに対して固定孔２２ｃを利用してボルト（図示せず）により固定され、ターンバックルの一端を取り付けるターンバックル取付部２６ａと、鋼構造物１００に対して固定孔１００ａを利用してボルト（図示せず）により固定され、ターンバックルの他端を取り付けるターンバックル取付部２６ｂとを有している。
【００３１】
このように構成された本実施の形態の鋼構造物反転治具２の使用について説明する。まず、鋼構造物１００は、その重心から両端部に向けて延在する重心線Ｇが設計時に定められている。そして、鋼構造物反転治具２は、回転部２１の回転中心線Ｓと、鋼構造物１００の重心線Ｇとを合わせる。回転中心線Ｓと重心線Ｇとを合わせるとは、反転機構部３により鋼構造物１００を反転させた際、鋼構造物１００に過大な偏心モーメントが発生することを抑えるため、回転中心線Ｓと重心線Ｇとを一致させることを意味する。なお、反転機構部３の回転力の許容範囲であれば、回転中心線Ｓと重心線Ｇとが完全一致せず、所定範囲の誤差を含んでいてもよい。
【００３２】
このため、本実施の形態の鋼構造物反転治具２では、鋼構造物１００の設計事項に対応し、固定部２２における背面板部２２ｂの固定孔２２ｃ（固定部側位置調整手段２４）によって、固定部２２の背面板部２２ｂへの連結部２３の取付位置を調整する。さらに、鋼構造物１００の設計事項に対応し、鋼構造物１００の固定孔１００ａおよび固定板２８である構造物側位置調整手段２５によって、鋼構造物１００への固定板２８の取付位置を調整する。そして、連結部２３と固定板２８とを相互に固定する。これにより、回転部２１の回転中心線Ｓと、鋼構造物１００の重心線Ｇとが合うように、鋼構造物１００の両端部に固定部２２が連結される。そして、このように鋼構造物１００に連結された鋼構造物反転治具２の回転部２１を、反転機構部３に取り付けることで、反転機構部３の回転中心と鋼構造物１００の重心線Ｇとが合うこととなる。
【００３３】
すなわち、本実施の形態の鋼構造物反転治具２は、鋼構造物１００を反転させるように当該鋼構造物１００の両端を支持する一対の反転機構部３に用いられ、鋼構造物１００と各前記反転機構部３との間の位置決めを行うもので、反転機構部３の回転中心に一致する回転中心線Ｓを有して反転機構部３に取り付けられる回転部２１と、回転部２１と一体に設けられており鋼構造物１００の端部に連結される固定部２２と、固定部２２および鋼構造物１００に取り付けられて固定部２２と鋼構造物１００とを連結する連結部２３と、回転部２１の回転中心線Ｓに対して鋼構造物１００の重心線Ｇを合わせるように、固定部２２と連結部２３との取付位置を調整する固定部側位置調整手段２４（固定部２２における背面板部２２ｂの固定孔２２ｃ）と、回転部２１の回転中心線Ｓに対して鋼構造物１００の重心線Ｇを合わせるように、連結部２３と鋼構造物１００との取付位置を調整する構造物側位置調整手段２５（鋼構造物１００の固定孔１００ａおよび固定板２８）とを備える。
【００３４】
この鋼構造物反転治具２によれば、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物１００を、反転機構部３の回転中心に対して重心線Ｇを合わせて支持させることが可能になる。この結果、過大な偏心モーメントが発生することなく鋼構造物１００を反転させることが可能になる。
【００３５】
なお、上述した鋼構造物反転治具２は、固定部側位置調整手段２４と構造物側位置調整手段２５とをともに備えた構成であるが、鋼構造物１００の形状などにおいて、固定部側位置調整手段２４によって固定部２２と連結部２３との取付位置を調整するだけで、回転部２１の回転中心線Ｓに対して鋼構造物１００の重心線Ｇを合わせることが可能な場合もある。このような場合、構造物側位置調整手段２５を有さず、連結部２３を鋼構造物１００に直接取り付けてもよい。
【００３６】
また、上述した鋼構造物反転治具２において、連結補強部２６は、固定部２２と鋼構造物１００とを連結するものである。すなわち、連結補強部２６は、連結部２３や固定板２８によって固定部２２と鋼構造物１００とを連結する位置に制限があって、連結強度を保てないおそれのある場合に、固定部２２と鋼構造物１００との連結強度を補強する。具体的には、連結部２３や固定板２８が、他の取付位置と平行な関係だけで連結している場合、鋼構造物１００の反転によってこれらが水平に配置されると、垂直方向での連結強度が低下することになるため、これを補強するように連結補強部２６を設ける。
【００３７】
図７は、本実施の形態に係る鋼構造物反転装置における反転機構部の正面図であり、図８は、本実施の形態に係る鋼構造物反転装置における反転機構部の側面図であり、図９は、回転停止機構の正面図であり、図１０は、回転停止機構の動作図である。
【００３８】
本実施の形態の鋼構造物反転装置は、上述した鋼構造物反転治具２を回転可能に取り付ける一対の反転機構部３を有する（図１参照）。一対の反転機構部３は、床Ｆに載置されるフレーム３ａに、２つのロール３ｂが回転可能に設けられている。各ロール３ｂは、回転中心線Ｓを平行にしてフレーム３ａに取り付けられている。このロール３ｂは、鋼構造物反転治具２における回転部２１の回転リング２１ａが載置されるもので、回転リング２１ａの外周面２１ｂに接触する表面にローレット加工が施されている。そして、一対の反転機構部３は、鋼構造物１００の両端に取り付けられた鋼構造物反転治具２の回転部２１をロール３ｂ上に載置することで、ロール３ｂの回転に伴って鋼構造物反転治具２とともに鋼構造物１００を反転させるように支持する。
【００３９】
少なくとも一方の反転機構部３は、図７および図８に示すように、駆動機構３１と、回転停止機構３２とを有している。
【００４０】
駆動機構３１は、鋼構造物１００を反転させるために鋼構造物反転治具２を回転させるように、反転機構部３のロール３ｂを回転駆動するものである。そのため、駆動機構３１は、減速機付きのモータ３１ａがフレーム３ａに取り付けられている。モータ３１ａは、その出力軸に駆動スプロケット３１ｂが固定されている。また、ロール３ｂは、その回転軸３ｃに従動スプロケット３１ｃが固定されている。各スプロケット３１ｂ，３１ｃは、無端状の環状索としてのチェーン３１ｄが掛け回されている。また、駆動機構３１は、各スプロケット３１ｂ，３１ｃへのチェーン３１ｄの係合状態を維持するため、チェーン３１ｄに張力を付与する張力付与スプロケット３１ｅを複数有している。張力付与スプロケット３１ｅは、本実施の形態では、モータ３１ａの近傍に固定された２つの張力付与スプロケット３１ｅと、各ロール３ｂの近傍にてチェーン３１ｄに付与する張力を調整するように位置を調整可能に設けられた張力付与スプロケット３１ｅとを有する。
【００４１】
この駆動機構３１は、モータ３１ａの駆動により、各スプロケット３１ｂ，３１ｃ，３１ｅに掛け回されたチェーン３１ｄが循環することで、各ロール３ｂが回転駆動される。これにより、鋼構造物反転治具２の回転部２１が回転し、この鋼構造物反転治具２とともに鋼構造物１００が反転する。また、モータ３１ａの駆動を停止することで、鋼構造物反転治具２の回転部２１の回転が停止し、この鋼構造物反転治具２とともに鋼構造物１００の反転が所定の回転位置で停止する。
【００４２】
回転停止機構３２は、例えば、モータ３１ａの駆動中にチェーン３１ｄが切断した場合、反転する鋼構造物１００の慣性力によって鋼構造物１００が反転し続けるおそれがあるため、これを停止するための安全機構である。回転停止機構３２は、図７に示すように、各ロール３ｂの間に配置されるようにフレーム３ａに設けられている。この回転停止機構３２は、鋼構造物反転治具２の回転部２１における回転リング２１ａの鍔部２１ｃの内側に配置される固定ブロック３２１と、回転リング２１ａの鍔部２１ｃの外側に移動可能に配置されるカム３２２と、カム３２２を移動させるカム移動機構３２３と、チェーン切断検出機構３２４とを有している。
【００４３】
固定ブロック３２１は、通常時に駆動機構３１によって回転される回転リング２１ａに接触することのない位置にてフレーム３ａに固定されている。
【００４４】
カム３２２は、本実施の形態では２つ設けられており、回転リング２１ａの鍔部２１ｃを間において固定ブロック３２１と対向するように配置されている。各カム３２２は、カム軸３２２ａを中心に回転可能に設けられている。また、各カム３２２は、カム軸３２２ａを置いて回転リング２１ａから遠ざかる側の揺動端が、連結軸３２２ｂによって連結されている。連結軸３２２ｂは、各カム３２２に貫通して設けられ、貫通した両端に、カム３２２を内側に押圧するバネ３２２ｃが設けられている。
【００４５】
カム移動機構３２３は、各カム３２２の揺動端の内側に形成された爪３２２ｄに係合可能に設けられた係合部３２３ａを有している。各係合部３２３ａは、互いに連結され、爪３２２ｄに係合する係合位置（図９参照）と、爪３２２ｄとの係合から離隔する非係合位置（図１０参照）とに移動可能に設けられている。係合部３２３ａが移動する移動方向であって非係合位置側には、フレーム３ａに固定された固定部３２３ｂが設けられている。この固定部３２３ｂは、係合部３２３ａの移動方向に延在する棒状の移動案内部材３２３ｃが挿通されている。この移動案内部材３２３ｃは、係合部３２３ａの移動を案内するように、一端が係合部３２３ａ側に固定されている。また、移動案内部材３２３ｃは、固定部３２３ｂと係合部３２３ａ側との間に設けられて、係合部３２３ａ側を係合位置側に押圧するバネ３２３ｄが巻装されている。また、固定部３２３ｂは、２つの検索チューブ３２３ｅの一端が固定されている。この検索チューブ３２３ｅは、内部にワイヤ３２３ｆが挿通され、当該ワイヤ３２３ｆの一端が係合部３２３ａ側に固定されている。各検索チューブ３２３ｅおよびワイヤ３２３ｆは、それぞれ図示しない操作盤に至り、各ワイヤ３２３ｆの他端部が操作盤に配置された各アクチュエータにそれぞれ接続されている。
【００４６】
チェーン切断検出機構３２４は、図７に示すように、フレーム３ａに対して揺動可能に検出アーム３２４ａが取り付けられている。検出アーム３２４ａは、その揺動端に検出用スプロケット３２４ｂが取り付けられている。検出用スプロケット３２４ｂは、各スプロケット３１ｂ，３１ｃ，３１ｅに掛け回されたチェーン３１ｄの内側に係合する。また、検出アーム３２４ａとフレーム３ａとの間には、検出用スプロケット３２４ｂがチェーン３１ｄに係合するように、当該検出アーム３２４ａを押圧する伸張ダンパーである押圧部３２４ｃが設けられている。また、検出アーム３２４ａおよびフレーム３ａには、相互間の位置を検出する、例えば、投受光型の位置検出センサ３２４ｄが設けられている。このチェーン切断検出機構３２４は、図７に示すように、各スプロケット３１ｂ，３１ｃ，３１ｅにチェーン３１ｄが掛け回された通常状態では、押圧部３２４ｃによって検出アーム３２４ａが押圧されることで、検出用スプロケット３２４ｂがチェーン３１ｄに係合する。この状態で、位置検出センサ３２４ｄは、検出アーム３２４ａおよびフレーム３ａの相互の位置を検出する。そして、チェーン切断検出機構３２４は、各スプロケット３１ｂ，３１ｃ，３１ｅに巻装されたチェーン３１ｄが切断した場合、検出用スプロケット３２４ｂがチェーン３１ｄから外れるため、押圧部３２４ｃによって検出アーム３２４ａが押圧され、通常状態の位置から外れるように揺動する。すると、位置検出センサ３２４ｄは、検出アーム３２４ａおよびフレーム３ａの相互の位置を検出することができなくなる。これにより、チェーン３１ｄが切断したことが検出される。このチェーン切断検出機構３２４における位置検出センサ３２４ｄの信号は、上述したカム移動機構３２３における一方のワイヤ３２３ｆが接続されたアクチュエータ（図示せず）を作動させる信号として出力される。
【００４７】
このような回転停止機構３２は、駆動機構３１によって回転リング２１ａが通常に回転し、鋼構造物１００を反転させる通常時では、図９に示すように、各カム３２２の爪３２２ｄに係合部３２３ａが係合している。この状態では、カム３２２の揺動端が係合部３２３ａによって外側に押し広げられるように揺動することで、カム３２２が回転リング２１ａの外周面２１ｂから離隔する。このため、回転リング２１ａは、通常通りに回転が許容される。なお、カム３２２は、バネ３２２ｃによって揺動端が内側に揺動するように押圧されているが、係合部３２３ａの係合によってバネ３２２ｃの弾性力に抗して外側に押し広げられる。また、係合部３２３ａは、各カム３２２の爪３２２ｄに係合する位置となるようにバネ３２３ｄによって押圧されている。なお、回転停止機構３２は、この通常時において、回転リング２１ａがカム３２２に接触することがないように、カム３２２の間に回転リング２１ａの外周面２１ｂと接触する回転子３２５が設けられている。
【００４８】
そして、上記のチェーン切断検出機構３２４によるチェーン３１ｄの切断の検出によって一方のアクチュエータが作動した場合、または、作業者による緊急停止信号によって他方のアクチュエータが作動した場合、図１０に示すように、ワイヤ３２３ｆが引かれることで、バネ３２３ｄの弾性力に抗して係合部３２３ａが移動し、各カム３２２の爪３２２ｄへの係合が外れる。このため、カム３２２は、バネ３２２ｃによって揺動端が内側に揺動するように押圧されていることから、このバネ３２２ｃの弾性力によって内側に揺動する。すると、カム３２２が回転リング２１ａの外周面２１ｂに接触し、この抵抗によって回転リング２１ａは、上方に持ち上がり内周面が固定ブロック３２１に接触する。この結果、固定ブロック３２１と各カム３２２との間で回転リング２１ａの鍔部２１ｃを挟み込むことで、回転リング２１ａの回転を強制的に止め、鋼構造物１００の反転動作を停止させる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の鋼構造物反転装置１は、鋼構造物１００を反転させるものであって、上述した鋼構造物反転治具２を回転可能に取り付ける一対の反転機構部３を有し、当該反転機構部３の少なくとも一方に設けられており鋼構造物反転治具２を回転させるように反転機構部３を回転駆動する駆動機構３１と、少なくとも駆動機構３１を設けた反転機構部３に設けられており鋼構造物反転治具２の回転部２１と係合して鋼構造物反転治具２の回転を停止させる回転停止機構３２とを備える。
【００５０】
この鋼構造物反転装置１によれば、駆動機構３１の故障や異常などによって鋼構造物１００を反転させる駆動力がフリーになった場合（例えば、チェーン３１ｄが切断した場合）、反転する鋼構造物１００の慣性力によって鋼構造物１００が反転し続けるおそれがあるが、これを停止することができ、装置の安全性を向上することが可能になる。
【００５１】
なお、駆動機構３１は、少なくとも一方の反転機構部３に設けられていればよいが、一対ある反転機構部３の双方に駆動機構３１を設ければ、鋼構造物１００の両端を駆動して反転させることになるため、鋼構造物反転治具２において、その回転中心線Ｓと鋼構造物１００の重心線Ｇとの位置関係のずれが大きくても、鋼構造物１００を反転させることが可能になる。例えば、一方の反転機構部３に駆動機構３１を設けた場合での回転中心線Ｓと重心線Ｇとの許容誤差の２倍分のずれがあっても鋼構造物１００を反転させることが可能になる。
【００５２】
また、本実施の形態の鋼構造物反転装置１では、駆動機構３１は、反転機構部３に回転駆動力を伝達する環状索としてのチェーン３１ｄを有し、回転停止機構３２は、チェーン３１ｄの切断を検出し、鋼構造物反転治具２の回転を停止させる。
【００５３】
この鋼構造物反転装置１によれば、環状索としてのチェーン３１ｄを有する場合、このチェーン３１ｄの切断の事象が危険性の大きいものであり、この事象を検出して鋼構造物反転治具２の回転を停止させることで、安全性を向上する効果をより顕著に得ることが可能になる。
【００５４】
図１１は、本実施の形態に係る鋼構造物反転方法の説明図である。この鋼構造物反転方法は、図１１に示すように、上述した鋼構造物反転治具２を用い、位置調整手段２４，２５によって回転部２１の回転中心線Ｓに対して鋼構造物１００の重心線Ｇを合わせつつ連結部２３を介して固定部２２と鋼構造物１００とを連結する工程と、次に、天井クレーン（図示せず）によって図１に示すように、回転部２１を反転機構部３に取り付ける工程と、次に、反転機構部３により回転部２１を回転させ鋼構造物１００を反転させる工程とを含む。なお、回転部２１を反転機構部３に取り付ける工程では、回転停止機構３２におけるカム３２２の爪３２２ｄに、カム移動機構３２３の係合部３２３ａを係合させ、このカム３２２と固定ブロック３２１との間に回転リング２１ａの鍔部２１ｃを挿入する。また、鋼構造物１００を反転させた後は、当該鋼構造物１００の加工を行う。そして、鋼構造物１００の加工が終わった場合、上記の工程を逆に行って鋼構造物１００を鋼構造物反転装置１から外し、鋼構造物反転治具２を鋼構造物１００から外す。
【００５５】
この鋼構造物反転方法によれば、寸法や重量が個々に異なる鋼構造物１００を、反転機構部３の回転中心に対して重心線Ｇを合わせて支持させることが可能になる。この結果、過大な偏心モーメントが発生することなく鋼構造物１００を反転させることが可能になる。
【符号の説明】
【００５６】
１  鋼構造物反転装置
２  鋼構造物反転治具
２１  回転部
２１ａ  回転リング
２１ｂ  外周面
２１ｃ  鍔部
２２  固定部
２２ｃ  固定孔
２３  連結部
２３ｃ  固定孔
２４  固定部側位置調整手段
２５  構造物側位置調整手段
２６  連結補強部
２６ａ，２６ｂ  ターンバックル取付部
２７  Ｈ形鋼
２７ａ  固定孔
２８  固定板
２８ａ，２８ｂ  固定孔
３  反転機構部
３ａ  フレーム
３ｂ  ロール
３１  駆動機構
３１ａ  モータ
３１ｂ  駆動スプロケット
３１ｃ  従動スプロケット
３１ｄ  チェーン（環状索）
３１ｅ  張力付与スプロケット
３２  回転停止機構
３２１  固定ブロック
３２２  カム
３２２ａ  カム軸
３２２ｂ  連結軸
３２２ｃ  バネ
３２２ｄ  爪
３２３  カム移動機構
３２３ａ  係合部
３２３ｂ  固定部
３２３ｃ  移動案内部材
３２３ｄ  バネ
３２３ｅ  検索チューブ
３２３ｆ  ワイヤ
３２４  チェーン切断検出機構
３２４ａ  検出アーム
３２４ｂ  検出用スプロケット
３２４ｃ  押圧部
３２４ｄ  位置検出センサ
１００  鋼構造物
１００ａ  固定孔
Ｇ  重心線
Ｓ  回転中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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