(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワークレーンの架台と、
前記架台に対して連結材を介して連結され、前記タワークレーンに生じる振動を減衰させるバネ機構および減衰機構と、
前記架台の下面側における複数の位置にそれぞれ配設され、前記架台を支持する複数の十字直動支承部材と、
前記複数の十字直動支承部材同士を接続するつなぎ材と、
を備えることを特徴とするタワークレーン架台の支持機構。
【請求項２】
前記架台が設けられた受梁をさらに備え、
前記連結材は、前記受梁を介して前記架台に連結され、
前記十字直動支承部材は、前記受梁を介して前記架台の下面側に配設されている請求項１に記載のタワークレーン架台の支持機構。
【請求項３】
前記十字直動支承部材は、前記架台の下面側における隅部に配置されており、隣接する十字直動支承同士が前記つなぎ材で接続されている請求項１または請求項２に記載のタワークレーン架台の支持機構。
【請求項４】
前記十字直動支承部材は、第一レールおよび前記第一レールに直交して配置された第二レールを有するとともに、前記第一レールおよび前記第二レールに沿ってそれぞれ摺動可能な第一スライダおよび第二スライダとを有し、前記第一スライダと前記第二スライダとが互いに固定されて形成されており、
前記つなぎ材は、前記第一スライダと前記第二スライダとの間に固定されている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のタワークレーン架台の支持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タワークレーンの下部に配置されるタワークレーン架台の支持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層ビル等の構造物を構築する際には、タワークレーンが用いられることが多いが、建物の周期とタワークレーンの周期とが近接している状況では、地震時の揺れと共振することによってタワークレーンの変形が大きくなる。さらに、地震の振動の大きさによっては、タワークレーンが倒壊するおそれもある。
【０００３】
このような地震に対する対応策として、地震等の振動によるタワークレーンの揺れを抑えるための振動抑制装置が設けられている。従来の振動抑制装置としては、ウエイトを動かして制震するもの（たとえば、特許文献１）や、水平壁つなぎで減衰を図るもの（たとえば、特許文献２、特許文献３）が知られている。
【特許文献１】特開平９−５２６９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１４５５７９号公報
【特許文献３】特開２００２−１４５５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記各特許文献に開示された振動抑制装置においては、タワークレーン自体に特別な装置を設けたものや、タワークレーンの自立設置状態には適用できないものである。そこで、クレーンを自立設置状態で使用する場合で、かつタワークレーン自体に特別な装置を装備せずに耐震性能を上げる方法としては、建物と同様にクレーンの基礎部で免震を図る方法が考えられる。
【０００５】
この場合、クレーン基礎部にはタワークレーンの曲げモーメントにより圧縮・引き抜き荷重の繰り返し荷重状態が発生するため、これら圧縮・引き抜き荷重を支持しながら架台のＸ−Ｙ水平移動を可能とする支持機構、および水平移動時の減衰要素、バネ要素が必要となる。
【０００６】
また、特に、タワークレーンは旋回時には回転反力が発生するが、先の支持機構はこの回転反力に対する十分な強度を持ったものであることが併せて必要である。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、タワークレーン旋回時の回転反力に対する強度が高くかつタワークレーンの引き抜き反力を支持したまま高い耐震性能を発揮することができるタワークレーン架台の支持機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決した本発明に係るタワークレーン架台の支持機構は、タワークレーンの架台と、架台に対して連結材を介して連結され、タワークレーンに生じる振動を減衰させるバネ機構および減衰機構と、架台の下面側における複数の位置にそれぞれ配設され、架台を支持する複数の十字直動支承部材と、複数の十字直動支承部材同士を接続するつなぎ材と、を備えるものである。
【０００９】
本発明に係るタワークレーン架台の支持機構は、タワークレーンの架台に対して連結材を介して連結され、タワークレーンの振動を減衰させるバネ機構および減衰機構が設けられている。このバネ機構および減衰機構によって、タワークレーン架台への振動の入力を減衰し、免震性能を発揮することができる。また、架台の下面側に複数の十字直動支承部材を配設している。この複数の十字直動支承部材によって、水平方向への移動は許容する一方、架台を上下方向に拘束するので、振動減衰機能を維持しながらタワークレーンの引き抜き反力を支持することができる。
【００１０】
ところで、タワークレーンの旋回作業時などには、架台は、タワークレーンの旋回の反力を受けることとなる。このような旋回に対する反力を受けるにあたり、架台は十字直動支承部材によって支持されていることから、十字直動支承部材には、回転方向に力が加わり、この回転方向の力によって十字直動支承部材が損傷するおそれがある。
【００１１】
この点、本発明に係るタワークレーン架台の支持機構においては、複数の十字直動支承を接続するつなぎ部材が設けられている。このつなぎ部材が設けられていることにより、十字直動支承単体での回転が拘束されるので、十字支承部材の損傷を防止することができる。また、タワークレーンの旋回に伴って生じる力が複数の十字直動支承部材に分散されるので、個々の十字直動支承部材に係る力を小さくすることができ、十字直動支承部材の損傷をさらに好適に防止することができる。
【００１２】
したがって、タワークレーン旋回時の回転反力に対する強度が高くかつタワークレーンの引き抜き反力を支持したまま高い耐震性能を発揮することができる。
【００１３】
ここで、架台が設けられた受梁をさらに備え、連結材は、受梁を介して架台に連結され、十字直動支承部材は、受梁を介して架台の下面側に配設されている態様とすることもできる。
【００１４】
このように、架台が設けられる受梁を備える場合おいても、タワークレーン旋回時の回転反力に対する強度が高くかつタワークレーンの引き抜き反力を支持したまま高い耐震性能を発揮することができる。
【００１５】
また、十字直動支承部材は、架台の下面側における隅部に配置されており、隣接する十字直動支承同士がつなぎ材で接続されている態様とすることができる。
【００１６】
このように、十字直動支承部材が、受梁の下面側における隅部に配置され、隣接する十字直動支承同士がつなぎ材で接続されていることにより、各十字支承部材に対する回転方向の拘束力をより大きくすることができる。したがって、十字直動支承部材の損傷をさらに好適に防止することができる。
【００１７】
また、十字直動支承部材は、第一レールおよび第一レールに直交して配置された第二レールを有するとともに、第一レールおよび第二レールに沿ってそれぞれ摺動可能な第一スライダおよび第二スライダとを有し、第一スライダと第二スライダとが互いに固定されて形成されており、つなぎ材は、第一スライダと第二スライダとの間に固定されている態様とすることができる。
【００１８】
このように、第一スライダと第二スライダとが互いに固定されて形成されており、つなぎ材は、第一スライダと第二スライダとの間に固定されている態様とすることにより、つなぎ材がレールに対するスライダの移動の妨げとなることがなく、十字直動支承部材に円滑に作動させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るタワークレーン架台の支持機構によれば、タワークレーン旋回時の回転反力に対する強度が高くかつタワークレーンの引き抜き反力を支持したまま高い耐震性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るタワークレーン架台の支持機構の平面図、図２はその側面図、図３はその正面図、図４はその要部拡大正面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係るタワークレーン架台の支持機構１は、建築物の本設梁Ｈ上に載置される。支持機構１は、２本の受梁２を備えている。受梁２の上には、架台３が設けられ、架台３の上にタワークレーンマストが立設されている。また、受梁２における両端部（隅部）の下方位置には、十字直動支承部材４が合わせて４箇所に配設されており、異なる受梁２の下方位置にそれぞれ配置された隣接する十字直動支承部材４同士の間には、本発明の減衰機構である鉛入り積層ゴム５が合わせて２箇所に配設されている。
【００２２】
２本の受梁２は、平面視して互いに略水平に配置されており、受梁２の両端部には、それぞれ中空のアウトリガー収容部２１が形成されている。アウトリガー収容部２１には、アウトリガー２２が伸縮可能となるように収容されている。アウトリガー２２は、受梁２を本設梁Ｈ上に載置する際には、アウトリガー２２がアウトリガー収容部２１から延伸されて、アウトリガー２２の先端部が本設梁Ｈ上に載置される。また、アウトリガー２２は、アウトリガー収容部２１からの延伸長さ（突出長さ）が調整可能とされている。
【００２３】
受梁２に取り付けられた状態にある架台脚部３２の先端には、カンザシ３３が設けられている。カンザシ３３は、カンザシボルト３４によって受梁２に固定されている。このカンザシ３３およびカンザシボルト３４によって架台脚部３２が、受梁２に固定されている。
【００２４】
十字直動支承部材４は、図５に示すように、第一レールである上レール４１と第一スライダである上スライダ４２を備えるとともに、第二レールである下レール４３と第二スライダである下スライダ４４を備えている。また、上レール４１は上フランジプレート４５に取り付けられており、下レール４３は、下フランジプレート４６に取り付けられている。図１〜図４に示した十字直動支承部材４は、上下レール４１，４３を短くしたものである。上レール４１と下レール４３、上スライダ４２と下スライダ４４は互いに同一の形状のものであり、上レール４１と下レール４３は直交するように配置されている。こうして、上下レール４１，４３は、平面視した形状が十字状となるようにされている。
【００２５】
また、上スライダ４２における上レール４１との噛み合い面の裏面側および下スライダ４４における下レール４３との噛み合い部の裏面側が互いに固定されている。言い換えると、上下スライダ４２，４４が互いに固定されており、この上下スライダ４２，４４を挟んで上レール４１および下レール４３が配置されている。
【００２６】
また、上レール４１と上スライダ４２との間、および下レール４３と下スライダ４４との間には、それぞれ複数の図示しない球形のボールが配設されている。このボールにより、上下レール４１，４３に対して、上下スライダ４２，４４がそれぞれ円滑に摺動することができるようにされている。
【００２７】
十字直動支承部材４は、図２〜図４に示すように、上フランジプレート４５は、延伸されたアウトリガー２２に取り付けられ、下フランジプレート４６は、本設梁Ｈの上面に取り付けられている。こうして、十字直動支承部材４は、延伸されたアウトリガー２２と本設梁Ｈとの間に配設されている。十字直動支承部材４における上レール４１は、上フランジプレート４５を介してアウトリガー２２の下面に固定されており、下レール４３は、下フランジプレート４６を介して本設梁Ｈの上面に固定されている。このようにして、図１に示すように、受梁２の四隅に十字直動支承部材４が配設されることにより、受梁２は、タワークレーンの引き抜き反力を支持しつつ、図１に示すＸ−Ｙ方向に揺動可能となるように支持される。
【００２８】
バネ機構および減衰機構を有する鉛入り積層ゴム５は、図１および図３に示すように、本設梁Ｈの上方位置であって、十字直動支承部材４同士の中間位置に配設されている。鉛入り積層ゴム５は、図６に示すように、円盤状の上フランジ５１と、上フランジ５１と同形状の下フランジ５２とを備えている。上下フランジ５１，５２は、金属製であり、これら上下フランジ５１，５２の間には、上下フランジ５１，５２の中央部を連結する円柱状の鉛プラグ５３が設けられている。
【００２９】
さらに、上下フランジ５１，５２の間であって、鉛プラグ５３を包囲する位置には、円盤状の内部鋼板５４およびやはり円盤状の天然ゴム５５が交互に積層されて配設されている。内部鋼板５４および天然ゴム５５の径は、上下フランジ５１，５２の径よりも小径とされており、積層された内部鋼板５４および天然ゴム５５によって、円柱形状が形成されている。上下フランジ５１，５２の間には、交互に積層された内部鋼板５４および天然ゴム５５が充填された状態で配置されている。
【００３０】
図３に示すように、鉛入り積層ゴム５は、本設梁Ｈの上面側に台座５７を介して配置され固定されており、鉛入り積層ゴム５の上面には、連結材６が取り付けられている。連結材６は、図１にも示すように、鉛入り積層ゴム５と受梁２との間に掛け渡されて連結されている。連結材６は、１つの鉛入り積層ゴム５に一端部が接続される２本のものと、これらの２本の連結材６における他端部同士を接続するものの３本が１つの鉛入り積層ゴム５に対して設けられており、２つの鉛入り積層ゴム５に対応させて、合わせて６本のものが設けられている。
【００３１】
さらに、図１に示すように、隣接する十字直動支承部材４の間には、つなぎ部材７が設けられている。つなぎ部材７は、図５に示すように、十字直動支承部材４における上下スライダ４２，４４の間に配置されて固定される。タワークレーン架台の下方位置には、４個の十字直動支承部材４が設けられており、つなぎ部材７は、隣接する十字直動支承部材４を接続することから、つなぎ部材７は２本設けられている。
【００３２】
以上の構成を有する本実施形態に係る支持機構の作用について説明する。
【００３３】
本実施形態に係る支持機構１が設けられるタワークレーン架台は、建築物の建設が進み、階層が上昇するにつれて、適宜上昇させて用いられる。タワークレーン架台を上昇させる際には、受梁２におけるアウトリガー２２を縮めて、タワークレーンマストを上昇させた後、所定階の躯体上でアウトリガー２２を伸展し、再びセットする。
【００３４】
また、地震などが生じた場合には、建築物が振動し、この振動が支持機構１を介してタワークレーンに伝達されようとする。ここで、支持機構１には、タワークレーン架台の四隅に十字直動支承部材４が設けられており、平面方向に揺動自在および平面方向に回転自在とされている。また、タワークレーン架台が設けられている受梁２には、連結材６を介して鉛入り積層ゴム５が接続されている。このため。十字直動支承部材４の作用によって水平方向に移動する振動を鉛入り積層ゴム５によって吸収することができるので、地震などによる振動を好適に吸収し、減衰させることができる。したがって、高い制震性能を発揮することができる。
【００３５】
また、本設梁Ｈと受梁２との間には、十字直動支承部材４が設けられており、十字直動支承部材４は、レール４１，４３に嵌め合わされたスライダ４２，４４がレール４１，４３に沿って摺動する。このため、本設梁Ｈに対する受梁２の上下方向への移動を抑制することができタワークレーンの引き抜き反力を支持することができる。
【００３６】
他方、タワークレーンの旋回作業時には、受梁２がタワークレーンの旋回の反力を支持する。ここで、受梁２にかかる力を４つの十字直動支承部材４で受けようとすると、それぞれの十字直動支承部材４が回転して局部に大きな力がかかり、十字直動支承部材４を損傷させることが懸念される。
【００３７】
この点、本実施形態に係る支持機構１では、隣接する十字直動支承部材４のスライダ同士の間をつなぎ部材７によって繋いでいる。このため、つなぎ部材７によって十字直動支承部材４のスライダの回転が拘束されるので、タワークレーンの旋回作業時に十字直動支承部材４にかかる負担を軽減することができ、十字直動支承部材４の損傷を防止することができる。
【００３８】
この点についてさらに説明すると、いま、つなぎ部材７が設けられていない場合を想定し、タワークレーンの旋回によって生じる回転モーメントをＭとすると、回転モーメントＭの４分の１を上レール４１と上スライダ４２との間、および下レール４３と下スライダ４４との間に設けられたボールで支持することになる。また、このときのアーム長はスライダ４２，４４の外側に配置されたボールの幅となる。いま、このアーム長をＬ１とすると、反力Ｒ１は、下記（１）式で表される。
【００３９】
Ｒ１＝（Ｍ／４）／Ｌ１  ・・・（１）
このアーム長Ｌ１は短いことから、反力Ｒ１も大きなものとなってしまう。
【００４０】
さらに、反力が大きなものとなることから、圧痕などによるレール４１，４３の変形δ１も大きくなる。
【００４１】
これに対して、本実施形態に係る支持機構１においては、隣接する十字直動支承部材４同士をつなぎ部材７によって繋いでいる。このため、回転モーメントＭの２分の１を、隣接する十字直動支承部材４におけるボールで支持することになる。このときのアーム長Ｌ２は、隣接する十字直動支承部材４同士の間の離間距離にほぼ相当することから非常に長いものとすることができる。したがって、このときに十字直動支承部材４にかかる反力は下記（２）式に示すように表されるが、上記の反力Ｒ１と比較して非常に小さなものとなる。よって、十字直動支承部材４に過度の負担がかからないようにすることができ、十字直動支承部材４の損傷を好適に防止することができる。
【００４２】
Ｒ２＝（Ｍ／４）／Ｌ２  ・・・（２）
また、反力Ｒ２が小さいことから、圧痕などによるレール４１，４３の変形δ２も小さくなる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、十字直動支承部材４を受梁２の両端部（隅部）に設けているが、その他の数設けてもよく、また両端部（隅部）以外の部位に設けることもできる。また、隣接する十字直動支承部材４のスライダ同士をつなぎ部材７で繋いでいるが、対角位置にある十字直動支承部材４のスライダ同士をつなぎ部材で繋ぐ態様とすることもできる。また、バネ機構および減衰機構を実現する機構として、鉛入り積層ゴムのほかにも高減衰積層ゴムや一般のバネ、ダンパを用いることもできる。
【００４４】
他方、上記実施形態では、受梁２につなぎ部材７を取り付け、受梁２の下に十字直動支承部材４を設ける態様としているが、受梁２を設けることなく、架台３に直接つなぎ部材７を連結するとともに、架台３の下面の四隅などの隅部に十字直動支承部材４を設ける態様とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】タワークレーン架台の支持機構の平面図である。
【図２】図１に示す支持機構の側面図である。
【図３】図１に示す支持機構の正面図である。
【図４】図１に示す支持機構の要部拡大正面図である。
【図５】十字直動支承の斜視図である。
【図６】鉛入り積層ゴムの斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…支持機構
２…受梁
２１…アウトリガー収容部
２２…アウトリガー
２３…上カンザシ
２５…カンザシボルト
３…架台
３１…架台本体
３２…架台脚部
３３…カンザシ
３４…カンザシボルト
４…十字直動支承部材
４１…上レール
４２…上スライダ
４３…下レール
４４…下スライダ
５…鉛入り積層ゴム
５１…上フランジ
５２…下フランジ
５３…鉛プラグ
５４…内部鋼板
５５…天然ゴム
５６…被覆ゴム
５７…台座
６…連結材
７…つなぎ部材
Ａ…鉛直軸
Ｈ…本設梁
【図１】
0004825055.tif 000002
【図２】
0004825055.tif 000003
【図３】
0004825055.tif 000004
【図４】
0004825055.tif 000005
【図５】
0004825055.tif 000006
【図６】
0004825055.tif 000007