(57)【要約】【課題】クレーン能力を有効活用して作業効率向上を図り得るクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法を提供する。【解決手段】ジブ角度検出器３０で計測された傾斜角度に基づきジブの作業半径を求め、作業半径に基づき定格荷重曲線より定格荷重を求め、荷重検出器２０で計測された実荷重が定格荷重を超えた場合、クライミングクレーンの作動停止信号を出力する過負荷防止装置４０に対し、クライミングクレーンの揚程別に複数の定格荷重曲線を設定し、使用する揚程に対応した定格荷重曲線を選択するよう構成した。【選択図】図１
2017178502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンに作用する吊荷による実荷重を計測する荷重検出器と、
ジブの傾斜角度を計測するジブ角度検出器と、
ジブの作業半径に対する定格荷重曲線が設定され、前記ジブ角度検出器で計測された傾斜角度に基づきジブの作業半径を求め、該作業半径に基づき前記定格荷重曲線より定格荷重を求め、前記荷重検出器で計測された実荷重が定格荷重を超えた場合、クレーンの作動停止信号を出力する過負荷防止装置と
を備えたクレーンの過負荷防止システムにおいて、
前記過負荷防止装置は、クレーンの揚程別に複数の定格荷重曲線が設定され、使用する揚程に対応した定格荷重曲線が選択されることを特徴とするクレーンの過負荷防止システム。
【請求項２】
前記複数の定格荷重曲線は、最大定格荷重が揚程に左右されない値として設定される請求項１記載のクレーンの過負荷防止システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法であって、
前記クレーンはクライミングクレーンであり、
該クライミングクレーンの複数の定格荷重曲線のうち最も低い揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーンにより構造物の構築をする低層構築工程と、
使用する揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーンにより構造物を構築する非低層構築工程と
を行うクレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高層ビル等の構造物の建造にはクライミングクレーンが用いられており、図４に示されるような構造を有している。
【０００３】
図４において、１はクライミングクレーンであり、該クライミングクレーン１は、構造物内部の床板に設置され且つ上方へマストブロック２ａを順次継ぎ足し可能な支持部としてのマスト２を備えている。該マスト２の頂部には、該マスト２に沿って昇降可能な昇降ユニット３を介し旋回体４が旋回自在に配置されている。該旋回体４には、ジブ５が起伏自在に取り付けられると共に、後方へ延びるカウンタフレーム６が一体に設けられている。該カウンタフレーム６上には、前記ジブ５先端から吊荷用の吊具７を吊り下げる吊荷用ワイヤロープ８を巻上げ下げするための巻上装置９と、ジブ５の起伏用ワイヤロープ１０を巻上げ下げするための起伏装置１１とが設置されている。
【０００４】
尚、前述の如きクライミングクレーン１と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【０００５】
一方、前記クライミングクレーン１は、図５（ａ）に示される如く、荷重検出器２０と、ジブ角度検出器３０と、過負荷防止装置４０と、制御器５０と、表示器６０とを備えている。
【０００６】
前記荷重検出器２０は、前記吊荷用ワイヤロープ８に作用する張力を検出するロードセル等によって構成され、前記クライミングクレーン１に作用する吊荷による実荷重を計測するようになっている。
【０００７】
前記ジブ角度検出器３０は、前記ジブ５の傾斜角度を計測するようになっている。
【０００８】
前記過負荷防止装置４０は、前記ジブ５の作業半径に対する定格荷重曲線が設定され、前記ジブ角度検出器３０で計測された傾斜角度に基づきジブ５の作業半径を求め、該作業半径に基づき前記定格荷重曲線より定格荷重を求め、前記荷重検出器２０で計測された実荷重が定格荷重を超えた場合、クライミングクレーン１の作動停止信号を出力するようになっている。
【０００９】
前記制御器５０（PLC：Programmable Logic Controller）は、前記過負荷防止装置４０から出力される作動停止信号が入力された場合、クライミングクレーン１の作動を緊急停止するようになっている。
【００１０】
前記表示器６０は、前記実荷重並びにジブ５の作業半径等を表示すると共に、前記過負荷防止装置４０から出力される作動停止信号が入力された場合には警報を表示するようになっている。
【００１１】
そして、前記過負荷防止装置４０に設定される定格荷重曲線は、図５（ｂ）に示される如く、前記ジブ５が起立状態から倒伏することにより作業半径がある値に増加するまでは水平に変位して最大定格荷重が保持され、作業半径がある値を超えた後は、前記ジブ５の倒伏に伴う作業半径の増加に連動して定格荷重が漸次減少していく形の曲線となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−５９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、前述の如きクライミングクレーン１によって高層ビル等の構造物の施工を行う場合、低揚程（例えば、５０ｍ以下）での作業から始まって、最終的には最高揚程（例えば、２５０ｍ）での作業となる。
【００１４】
しかしながら、従来のクライミングクレーン１では、図５（ｂ）に示される如く、定格荷重曲線が、最高揚程での作業時にジブ５の先端から繰り出される吊荷用ワイヤロープ８の重量を見込んだものとなっているため、低揚程での作業時には、吊荷用ワイヤロープ８の重量分だけ吊荷重が低減されてしまっている。
【００１５】
具体例を挙げると、吊荷用ワイヤロープ８の単位長さ当りの重量が２．３３ｋｇ／ｍ、ジブ５の先端と吊具７との間での吊荷用ワイヤロープ８の掛け数が４本である場合、
２．３３×４×（２５０−５０）／１０３≒１．９ｔ
の重量が低揚程での作業時にロスしていることになる。
【００１６】
特に、高層ビル等の構造物の構築を開始する際、低揚程での作業では、基礎や低層部の施工を行うため、高層部よりも重い部材を吊り上げることが多くなっているが、上述の理由から効率的にクライミングクレーン１の能力を発揮できていないのが現状であった。
【００１７】
因みに、低揚程での作業時にのみ最大定格荷重を上げることは不可能ではないが、この場合、クライミングクレーン１の設置申請時に提出が義務付けられているクレーン明細書のクレーン種類及び型式（例えば、３２ｔクライミング式ジブクレーン）やつり上げ荷重（例えば、３３．８ｔ）を変更しなければならず、それに伴うクライミングクレーン１の運転停止期間が長くなってしまう。このため、低揚程での作業時にのみ最大定格荷重を上げることは現実的ではなく、採用は見送られていた。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、クレーン能力を有効活用して作業効率向上を図り得るクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法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】
【００１９】
本発明は、クレーンに作用する吊荷による実荷重を計測する荷重検出器と、
ジブの傾斜角度を計測するジブ角度検出器と、
ジブの作業半径に対する定格荷重曲線が設定され、前記ジブ角度検出器で計測された傾斜角度に基づきジブの作業半径を求め、該作業半径に基づき前記定格荷重曲線より定格荷重を求め、前記荷重検出器で計測された実荷重が定格荷重を超えた場合、クレーンの作動停止信号を出力する過負荷防止装置と
を備えたクレーンの過負荷防止システムにおいて、
前記過負荷防止装置は、クレーンの揚程別に複数の定格荷重曲線が設定され、使用する揚程に対応した定格荷重曲線が選択されることを特徴とするクレーンの過負荷防止システムにかかるものである。
【００２０】
前記クレーンの過負荷防止システムにおいて、前記複数の定格荷重曲線は、最大定格荷重が揚程に左右されない値として設定されるようにすることが好ましい。
【００２１】
又、本発明は、前記クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法であって、
前記クレーンはクライミングクレーンであり、
該クライミングクレーンの複数の定格荷重曲線のうち最も低い揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーンにより構造物の構築をする低層構築工程と、
使用する揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーンにより構造物を構築する非低層構築工程と
を行うクレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法にかかるものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法によれば、クレーン能力を有効活用して作業効率向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法の実施例を示す概要図であって、（ａ）はブロック図、（ｂ）は定格荷重曲線図である。
【図２】本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法の実施例を示すフローチャートである。
【図３】本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法の実施例における低層構築工程と高層構築工程を示すクライミングステップ図である。
【図４】一般的なクライミングクレーンを示す概要構成図である。
【図５】従来例を示す概要図であって、（ａ）はブロック図、（ｂ）は定格荷重曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１〜図３は本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法の実施例であって、図中、図４及び図５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４及び図５に示す従来のものと同様である。
【００２６】
本実施例の特徴とするところは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す如く、過負荷防止装置４０に対し、クライミングクレーン１の揚程別に複数の定格荷重曲線を設定し、使用する揚程に対応した定格荷重曲線を選択するようにした点にある。
【００２７】
本実施例の場合、前記定格荷重曲線は、低揚程用定格荷重曲線及び高揚程用定格荷重曲線の二種類を設定してある。
【００２８】
又、前記複数の定格荷重曲線（低揚程用定格荷重曲線及び高揚程用定格荷重曲線）は、最大定格荷重が同一値（揚程に左右されない値）として設定されるようにしてある。
【００２９】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００３０】
高層ビル等の構造物の施工時には、先ず、図２に示す如く、低揚程選択切替が行われ（ステップＳ１参照）、図１（ｂ）における低揚程用定格荷重曲線が選択された状態でクライミングクレーン１により構造物の構築が開始される。これが低層構築工程となり、該低層構築工程において、基礎や低層部の施工が行われる。前記低層構築工程中は、荷重検出器２０によってクライミングクレーン１に作用する吊荷による実荷重が計測され、ジブ角度検出器３０によってジブ５の傾斜角度が計測される。前記過負荷防止装置４０においては、前記ジブ角度検出器３０で計測された傾斜角度に基づきジブ５の作業半径が求められ、該作業半径に基づき前記低揚程用定格荷重曲線より定格荷重が求められ、前記荷重検出器２０で計測された実荷重が定格荷重以下であれば、そのまま低層部の施工が継続される。
【００３１】
前記低層構築工程が進められて、設定高さ（例えば、５０ｍ）を超えてクライミングされたか否かの判断が行われ（ステップＳ２参照）、前記設定高さを超えてクライミングされたと判断された場合、クレーン管理者によるパスワード入力が行われる（ステップＳ３参照）。正しいパスワードが入力されると、高揚程選択切替が行われ（ステップＳ４参照）、図１（ｂ）における高揚程用定格荷重曲線が選択された状態でクライミングクレーン１により構造物の構築が継続される。これが高層構築工程（非低層構築工程）となり、該高層構築工程において、高層部の施工が行われる。前記高層構築工程中も、荷重検出器２０によってクライミングクレーン１に作用する吊荷による実荷重が計測され、ジブ角度検出器３０によってジブ５の傾斜角度が計測される。前記過負荷防止装置４０においては、前記ジブ角度検出器３０で計測された傾斜角度に基づきジブ５の作業半径が求められ、該作業半径に基づき前記高揚程用定格荷重曲線より定格荷重が求められ、前記荷重検出器２０で計測された実荷重が定格荷重以下であれば、そのまま高層部の施工が継続される。
【００３２】
尚、前記低層構築工程並びに高層構築工程中、前記荷重検出器２０で計測された実荷重が定格荷重を超えた場合には、クライミングクレーン１の作動停止信号が制御器５０へ出力され、クライミングクレーン１の作動が緊急停止され、表示器６０には、前記実荷重並びにジブ５の作業半径等が表示されると共に、警報が表示される。
【００３３】
このようにクライミングクレーン１によって高層ビル等の構造物の施工を行う場合、図３に示す如く、低揚程（例えば、５０ｍ以下）での作業から始まって、最終的には最高揚程（例えば、２５０ｍ）での作業となるが、本実施例では、図１（ｂ）に示す如く、定格荷重曲線が、最高揚程での作業時にジブ５の先端から繰り出される吊荷用ワイヤロープ８の重量を見込んだ高揚程用定格荷重曲線だけではなく、低揚程用定格荷重曲線が切替可能に設定されている。これにより、従来のクライミングクレーン１とは異なり、低揚程での作業時に、ジブ５の先端と吊具７との間で掛け回される吊荷用ワイヤロープ８の重量（例えば、１．９ｔ）分だけ吊荷重が低減されてしまうことが避けられる。
【００３４】
特に、高層ビル等の構造物の構築を開始する際、低揚程での作業では、基礎や低層部の施工を行うため、高層部よりも重い部材を吊り上げることが多くなっているが、従来のクライミングクレーン１では不可能であったこのような重い部材も本実施例では吊り上げ可能となり、効率的にクライミングクレーン１の能力を発揮できる。
【００３５】
又、前記複数の定格荷重曲線（低揚程用定格荷重曲線及び高揚程用定格荷重曲線）は、最大定格荷重が同一値（揚程に左右されない値）として設定されるようにしてあるため、クライミングクレーン１の設置申請時に提出が義務付けられているクレーン明細書のクレーン種類及び型式（例えば、３２ｔクライミング式ジブクレーン）やつり上げ荷重（例えば、３３．８ｔ）を変更しなくて済む。この結果、クレーン設置申請に伴うクライミングクレーン１の運転停止期間が長くなってしまうことも避けられる。
【００３６】
こうして、クレーン能力を有効活用して作業効率向上を図り得る。
【００３７】
本実施例では、低揚程用定格荷重曲線と高揚程用定格荷重曲線との切り替えを手動で行っているが、図１（ａ）に仮想線で示す如く、クライミングクレーン１の揚程を計測するエンコーダ等の揚程検出器７０からの検出値に基づいて、自動的に揚程のモードを切り替えるようにすることも可能である。尚、前記揚程検出器７０の代わりに、クライミングクレーン１の高さ方向における位置を計測する位置検出器８０からの検出値に基づいて、自動的に揚程のモードを切り替えるようにしても良い。
【００３８】
又、本実施例の場合、前記定格荷重曲線は、低揚程用定格荷重曲線及び高揚程用定格荷重曲線の二種類を設定してあるが、低揚程用定格荷重曲線、中間揚程用定格荷重曲線及び高揚程用定格荷重曲線といったように三種類の定格荷重曲線を設定したり、或いは三種類以上の定格荷重曲線を設定したりすることも可能であることは言うまでもない。これに対応して、本実施例における構造物施工方法では、前記低層構築工程と高層構築工程の二つの工程だけではなく、高層構築工程を更に細分化して、低層構築工程と、複数の非低層構築工程とを行うようにしても良い。
【００３９】
更に又、本発明は、クライミングクレーン１に限らず、地下に穴を掘っていくような工事において使用されるクレーン、或いは構造物の解体に使用されるクレーンにも適用可能なことは言うまでもない。因みに、これらのクレーンに適用された場合、高揚程から低揚程に変わる形となる。尚、構造物としては、高層ビルに限らず、鉄塔やタワーも含まれる。
【００４０】
そして、本実施例において、前記複数の定格荷重曲線は、最大定格荷重が同一値（揚程に左右されない値）として設定されている。このように構成すると、クライミングクレーン１の設置申請時に提出が義務付けられているクレーン明細書のクレーン種類及び型式やつり上げ荷重の変更が不要となり、クレーン設置申請に伴うクライミングクレーン１の運転停止期間の延長回避が可能となり、好ましい。
【００４１】
又、本実施例における構造物施工方法の場合、クライミングクレーン１の複数の定格荷重曲線のうち最も低い揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーン１により構造物の構築を開始する低層構築工程と、使用する揚程に対応する定格荷重曲線が選択された状態で前記クライミングクレーン１により構造物を構築する非低層構築工程とを行うようになっている。このように構成すると、構造物における基礎や低層部の施工が行われる低揚程での作業時に、高層部よりも重い部材を吊り上げることが可能となり、クライミングクレーン１の能力をより効率良く発揮する上で非常に有効となる。
【００４２】
尚、本発明のクレーンの過負荷防止システム及び該クレーンの過負荷防止システムを用いた構造物施工方法は、上述の実施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。
【符号の説明】
【００４３】
１        クライミングクレーン（クレーン）
５        ジブ
２０        荷重検出器
３０        ジブ角度検出器
４０        過負荷防止装置
【図１】
2017178502.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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