(57)【要約】【課題】通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時にはクレーンの固有周期を長くすることができ、ステーからマストへ伝達される構築物の振動がクレーン自体の振動と同調することを回避し得、該クレーンの揺れを抑制し得るクレーンの免震支持方法及び装置を提供する。【解決手段】構築物１２と、該構築物１２に沿って立設されたマスト２とを上下二段のステー１３を介して連結し、該ステー１３によりマスト２を補助的に支持すると共に、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、上段のステー１３を切り離し、クライミングクレーン１の固有周期を長くする連結解除手段１４を備える。【選択図】図１
2007055807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持方法であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーを切り離し、クレーンの固有周期を長くすることを特徴とするクレーンの免震支持方法。
【請求項２】
構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持方法であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーをダンパーに切り換え、クレーンの固有周期を長くすると共に、構築物側からマスト側へ伝わろうとする振動を減衰させることを特徴とするクレーンの免震支持方法。
【請求項３】
構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーを切り離し、クレーンの固有周期を長くする連結解除手段を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置。
【請求項４】
連結解除手段を、クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるよう構築物とステーとをつなぐシヤピン、又は、クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるようマストとステーとをつなぐシヤピンによって構成した請求項３記載のクレーンの免震支持装置。
【請求項５】
構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
クレーンに作用する水平方向加速度を検出する加速度センサと、
最上段のステーに組み込まれ、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、剛体として働く一方、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、ダンパーとして機能し、クレーンの固有周期を長くすると共に、構築物側からマスト側へ伝わろうとする振動を減衰させる減衰手段と
を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置。
【請求項６】
減衰手段を、
最上段のステーに組み込まれ、且つピストンで仕切られたヘッド側室とロッド側室とに作動流体が充填されたシリンダ型のダンパー本体と、
該ダンパー本体のピストンで仕切られたヘッド側室とロッド側室とをつなぐ作動流体流路と、
該作動流体流路途中に設けられた絞りと、
前記作動流体流路途中に設けられ、該作動流体流路を遮断する遮断ポジションと該作動流体流路を連通させる連通ポジションとに切り換え可能な切換弁と、
前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、前記切換弁を遮断ポジションに保持する一方、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、前記切換弁を連通ポジションに切り換える制御器と
から構成した請求項５記載のクレーンの免震支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの免震支持方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クライミングクレーン等のクレーンにより構築物を建設する際には、クレーンの転倒防止を図ったり、作業時のクレーンの揺れを低減するために、構築物とクレーンとを剛体としてのステーで連結する方法が一般に用いられている。
【０００３】
図６は従来のクライミングクレーンにおいて構築物に対しマストを連結した状態を示す概略図であって、クライミングクレーン１は、上方へブロック２ａを順次継ぎ足し可能なマスト２の頂部に、昇降ユニット３を介して旋回体４を旋回自在に配置し、該旋回体４上にジブ５を起伏自在に取り付け、前記旋回体４に、後方へ延びるカウンタフレーム６を一体に設け、該カウンタフレーム６上に、吊荷用フック７を吊り下げるワイヤロープ８を巻上げ下げするための巻上装置９と、ジブ５の起伏用のワイヤロープ１０を巻上げ下げするための起伏装置１１とを設置してなる構成を有している。
【０００４】
そして、建設された構築物１２とマスト２との間には、鉄骨材料のような充分な剛性を有するステー１３が掛け渡されるように設けられ、これにより、地震時や強風時、或いは吊荷の地切り時等において、クライミングクレーン１のマスト２に加わる振れ荷重は、前記ステー１３を介して構築物１２に分散されて支承されるようになっている。
【０００５】
尚、前述の如きステー１３の代わりにダンパーを用いることにより、地震時や強風時、或いは吊荷の地切り時等においてクライミングクレーン１のマスト２に生じる振動や衝撃が構築物１２に伝わることを低減するようにした装置を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平９−５８９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の如く、単独のステー１３やダンパーによって構築物１２とクライミングクレーン１のマスト２とを連結するのでは、該マスト２の上に配置される昇降ユニット３と旋回体４とジブ５等を地震時等に振動する一つのマス（集中質量）として捉えた場合、前記マスト２の構築物１２に対する連結支持点（即ちステー１３の高さ位置）から前記マス（集中質量）までのスパンＨ１は一定で変化しないため、クライミングクレーン１の固有周期も変化せず、前記ステー１３やダンパーからマスト２へ伝達される構築物１２の振動が、クライミングクレーン１自体の振動と同調し、該クライミングクレーン１の揺れが過大となり、非常に好ましくない状況に至る虞があった。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時にはクレーンの固有周期を長くすることができ、ステーからマストへ伝達される構築物の振動がクレーン自体の振動と同調することを回避し得、該クレーンの揺れを抑制し得るクレーンの免震支持方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持方法であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーを切り離し、クレーンの固有周期を長くすることを特徴とするクレーンの免震支持方法にかかるものである。
【０００９】
又、本発明は、構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持方法であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーをダンパーに切り換え、クレーンの固有周期を長くすると共に、構築物側からマスト側へ伝わろうとする振動を減衰させることを特徴とするクレーンの免震支持方法にかかるものである。
【００１０】
一方、本発明は、構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段のステーを切り離し、クレーンの固有周期を長くする連結解除手段を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置にかかるものである。
【００１１】
前記クレーンの免震支持装置においては、連結解除手段を、クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるよう構築物とステーとをつなぐシヤピン、又は、クレーンに作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるようマストとステーとをつなぐシヤピンによって構成することができる。
【００１２】
又、本発明は、構築物と、該構築物に沿って立設されたマストとを上下複数段のステーを介して連結し、該ステーによりマストを補助的に支持するようにしたクレーンの免震支持装置であって、
クレーンに作用する水平方向加速度を検出する加速度センサと、
最上段のステーに組み込まれ、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、剛体として働く一方、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、ダンパーとして機能し、クレーンの固有周期を長くすると共に、構築物側からマスト側へ伝わろうとする振動を減衰させる減衰手段と
を備えたことを特徴とするクレーンの免震支持装置にかかるものである。
【００１３】
前記クレーンの免震支持装置においては、減衰手段を、
最上段のステーに組み込まれ、且つピストンで仕切られたヘッド側室とロッド側室とに作動流体が充填されたシリンダ型のダンパー本体と、
該ダンパー本体のピストンで仕切られたヘッド側室とロッド側室とをつなぐ作動流体流路と、
該作動流体流路途中に設けられた絞りと、
前記作動流体流路途中に設けられ、該作動流体流路を遮断する遮断ポジションと該作動流体流路を連通させる連通ポジションとに切り換え可能な切換弁と、
前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、前記切換弁を遮断ポジションに保持する一方、前記加速度センサで検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、前記切換弁を連通ポジションに切り換える制御器と
から構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のクレーンの免震支持方法及び装置によれば、通常運転時におけるクレーンの支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時にはクレーンの固有周期を長くすることができ、ステーからマストへ伝達される構築物の振動がクレーン自体の振動と同調することを回避し得、該クレーンの揺れを抑制し得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、構築物１２と、該構築物１２に沿って立設されたマスト２とを上下複数段（図の例では二段）のステー１３を介して連結し、該ステー１３によりマスト２を補助的に支持すると共に、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった際、最上段（図の例では上段）のステー１３を切り離し、クライミングクレーン１の固有周期を長くする連結解除手段１４を備えるようにした点にある。
【００１７】
本図示例の場合、前記連結解除手段１４は、図２に示す如く、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるよう構築物１２と上段のステー１３とをつなぐシヤピン１５によって構成してある。前記上段のステー１３のマスト２側については、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となっても破断しない通常のピン（図示せず）によって連結するようにしてある。尚、前述とは逆に、上段のステー１３の構築物１２側を、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となっても破断しない通常のピンによって連結し、前記上段のステー１３のマスト２側を、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となった際の剪断力で破断されるシヤピンによって連結し、前記連結解除手段１４を構成しても良いことは言うまでもない。
【００１８】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００１９】
通常運転時には、構築物１２に沿って立設されたマスト２が上下二段のステー１３を介して構築物１２に連結されているため、クライミングクレーン１は極めて安定した状態で支持される。
【００２０】
これに対し、地震等の大きな振動の発生時において、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が設定値以上となると、構築物１２と上段のステー１３とをつなぐシヤピン１５（図２参照）が剪断力で破断され、上段のステー１３が切り離される形となり、マスト２の構築物１２に対する連結支持点からマス（集中質量）までのスパンがＨ１からＨ２へと長くなることにより、クライミングクレーン１の固有周期を長くすることが可能となる。
【００２１】
ここで、前記クライミングクレーン１の地震応答解析結果は図３に示すようになり、図３（ａ）に示すような過大入力地震波（入力加速度αの最大値はおよそ１２４０［ｇａｌ］：１［ｇａｌ］＝１［ｃｍ／ｓｅｃ2］）をクライミングクレーン１に与えた場合、前記上段のステー１３を切り離さずにそのまま残すことにより前記スパンをＨ１＝４２．１［ｍ］に設定すると、マスの応答加速度β１は図３（ｂ）に示すようになり、該応答加速度β１の最大値はおよそ５１７［ｇａｌ］となり、クライミングクレーン１の固有周期は
Ｔ１＝２．５１［ｓｅｃ］
となるのに対し、前記上段のステー１３を切り離すことにより前記スパンをＨ２＝６２．１［ｍ］に設定すると、マスの応答加速度β２は図３（ｃ）に示すようになり、該応答加速度β２の最大値はおよそ３６１［ｇａｌ］となり、クライミングクレーン１の固有周期は
Ｔ２＝４．６４［ｓｅｃ］
となることが確認されている。
【００２２】
即ち、前記応答加速度β１の最大値に対する応答加速度β２の最大値の比率は、
３６１／５１７≒０．６９８
となり、前述の如く、地震等の大きな振動の発生時に上段のステー１３を切り離すことによって、応答加速度の最大値をおよそ３０［％］程度低減することが可能となり、更に、クライミングクレーン１の固有周期が４〜５［ｓｅｃ］程度に長くなることに伴って、ステー１３からマスト２へ伝達される構築物１２の振動が、クライミングクレーン１自体の振動と同調しなくなり、
β２（最大値）／α（最大値）＝３６１／１２４０≒０．２９１
となり、応答加速度は入力加速度の約３０［％］に低減され、該クライミングクレーン１の揺れが過大とならず、地震等による被害を最小限に抑えることが可能となる。
【００２３】
こうして、通常運転時におけるクライミングクレーン１の支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時にはクライミングクレーン１の固有周期を長くすることができ、ステー１３からマスト２へ伝達される構築物１２の振動がクライミングクレーン１自体の振動と同調することを回避し得、該クライミングクレーン１の揺れを抑制し得る。
【００２４】
図４及び図５は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図４及び図５に示す如く、構築物１２と、該構築物１２に沿って立設されたマスト２とを上下複数段（図の例では二段）のステー１３を介して連結し、該ステー１３によりマスト２を補助的に支持すると共に、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度を検出する加速度センサ１６を旋回体４に設け、該加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、剛体として働く一方、前記加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、ダンパーとして機能し、クライミングクレーン１の固有周期を長くすると共に、構築物１２側からマスト２側へ伝わろうとする振動を減衰させる減衰手段１７を、最上段（図の例では上段）のステー１３に組み込むようにした点にある。
【００２５】
本図示例の場合、前記減衰手段１７は、図５に示す如く、
前記上段のステー１３に組み込まれ、且つピストン１８で仕切られたヘッド側室１９とロッド側室２０とに油等の作動流体が充填されたシリンダ型のダンパー本体２１と、
該ダンパー本体２１のピストン１８で仕切られたヘッド側室１９とロッド側室２０とをつなぐ作動流体流路２２と、
該作動流体流路２２途中に設けられた絞り２３と、
前記作動流体流路２２途中に設けられ、該作動流体流路２２を遮断する遮断ポジション２４と該作動流体流路２２を連通させる連通ポジション２５とに切り換え可能な電磁式の切換弁２６と、
前記加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、前記切換弁２６を遮断ポジション２４に保持する一方、前記加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値以上となった際には、前記切換弁２６を連通ポジション２５に切り換える制御器２７と
から構成するようにしてある。
【００２６】
尚、前記ダンパー本体２１のロッド側室２０には、油等の作動流体が貯留された補助タンク（図示せず）を接続してあり、ダンパー本体２１から外部へリークする作動流体に相当する量の作動流体を前記補助タンクから適宜補充できるようにしてある。
【００２７】
前述の如く構成すると、クライミングクレーン１に作用する水平方向加速度が加速度センサ１６によって検出され、該加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値未満である場合には、切換弁２６は、図５に示す如く、遮断ポジション２４に保持され、ダンパー本体２１のピストン１８で仕切られたヘッド側室１９とロッド側室２０とをつなぐ作動流体流路２２には油等の作動流体が流通できないため、減衰手段１７を構成するダンパー本体２１は剛体として働く。つまり、通常運転時には、図１及び図２に示す例の場合と同様、構築物１２に沿って立設されたマスト２が上下二段の剛体としてのステー１３を介して構築物１２に連結されている形となるため、クライミングクレーン１は極めて安定した状態で支持される。
【００２８】
これに対し、地震等の大きな振動の発生時において、前記加速度センサ１６で検出された水平方向加速度が設定値以上となると、制御器２７からの制御信号によって電磁式の切換弁２６のソレノイドが励磁され、該切換弁２６が、図５に示す遮断ポジション２４から連通ポジション２５へ切り換えられ、ダンパー本体２１のピストン１８で仕切られたヘッド側室１９とロッド側室２０とをつなぐ作動流体流路２２に油等の作動流体が絞り２３を通過しつつ流通する形となるため、ダンパー本体２１は剛体としてではなく本来のダンパーとして機能し、これにより、図１に示す例の場合と同様、クライミングクレーン１の固有周期を長くすることが可能となり、更に、構築物１２側からマスト２側へ伝わろうとする振動を、油等の粘性を有する作動流体が絞り２３を通過する際の流通抵抗によって、より効果的に減衰させることが可能となる。
【００２９】
こうして、通常運転時におけるクライミングクレーン１の支持を安定化させつつ、地震等の大きな振動の発生時にはクライミングクレーン１の固有周期を長くすることができ、ステー１３からマスト２へ伝達される構築物１２の振動がクライミングクレーン１自体の振動と同調することをダンパー本体２１を用いてより効果的に回避し得、該クライミングクレーン１の揺れをより効率良く抑制し得る。
【００３０】
尚、本発明のクレーンの免震支持方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるステーと構築物との連結部を示す要部拡大図であって、図１のＩＩ部相当図である。
【図３】クライミングクレーンの地震応答解析結果を示す線図であって、（ａ）は入力地震波（入力加速度α）を示す線図、（ｂ）はマストの構築物に対する連結支持点からマス（集中質量）までのスパンがＨ１である場合のマスの応答加速度β１を示す線図、（ｃ）はマストの構築物に対する連結支持点からマス（集中質量）までのスパンがＨ２である場合のマスの応答加速度β２を示す線図である。
【図４】本発明を実施する形態の他の例を示す概略図である。
【図５】本発明を実施する形態の他の例における減衰手段を示す回路図である。
【図６】従来のクライミングクレーンにおいて構築物に対しマストを連結した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    クライミングクレーン（クレーン）
２    マスト
１２    構築物
１３    ステー
１４    連結解除手段
１５    シヤピン
１６    加速度センサ
１７    減衰手段
１８    ピストン
１９    ヘッド側室
２０    ロッド側室
２１    ダンパー本体
２２    作動流体流路
２３    絞り
２４    遮断ポジション
２５    連通ポジション
２６    切換弁
２７    制御器
Ｈ１    スパン
Ｈ２    スパン
【図１】
2007055807.tif 000003
【図２】
2007055807.tif 000004
【図３】
2007055807.tif 000005
【図４】
2007055807.tif 000006
【図５】
2007055807.tif 000007
【図６】
2007055807.tif 000008