(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱間に張り渡したレール設備を備えるとともに、前記レールを移動可能に装着したトロリ手段を備えてなる架構を有し、当該架構にはトロリを利用して支持されるとともに前記支柱間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段、前記トロリに吊り下げ可能とされ玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段、から選択される複数の実験手段を前記架構に交替で備え付け可能としたことを特徴とする吊荷ハンドリング模擬実習装置。
【請求項２】
支柱間に張り渡したレール設備を備えるとともに、前記レールを移動可能に装着したトロリ手段を備えてなる架構を有し、当該架構にはトロリを利用して支持されるとともに前記支柱間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段、前記トロリに吊り下げ可能とされ玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段、から選択される複数の実験手段を前記架構に交替で備え付け可能とされ、吊荷ハンドリングの模擬体験を選択実習可能としたことを特徴とする吊荷ハンドリング教育システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吊荷ハンドリング模擬実習装置および吊荷ハンドリング教育システムに係り、簡易な設備構成で吊荷に関するハンドリングの模擬実習を連続して行わせることができるようにした装置および吊荷ハンドリング教育システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に吊荷のハンドリングに携わる作業者には実際の作業に即した実習教育が必要であり、作業上の危険性に対する予知能力を向上させる必要がある。例えば、作業者が安全ベルトを付けて作業している場合、落下事故のための衝撃力を認識させることが重要であるため、衝撃力に関する理解を深める教育が必要となる。また、吊荷への玉掛け作業において吊荷が傾斜すれば玉掛け索にどの程度の荷重が加わるか、あるいはケーブルキャリアを荷重が移動することによりケーブルに加わる張力の変化がどの程度になるかといった把握が必要である。この種の教育システムは一般的には座学教育が主体であり、特に現場監督となるべき者に対して必要不可欠なものとなっている。吊荷ハンドリングの危険予知は、受講者が必要な吊荷のハンドリングに関連する危険性を実感として体験させることが、最も有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吊荷のハンドリングに関して行うべき危険予知のための実習模擬的に実体験させることの必要性があっても、模擬体験させるためには実機を準備した上で作業させる必要があった。作業種類に応じて複数の実機を準備することは極めて困難であり、したがって、従来の教育システムでは、教育期間内で準備できない場合も多く、作業の全般に亙って広く体験実習させることができないことが多かった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、簡易に吊荷のハンドリングに伴う危険予知のための模擬実習を行うことができる吊荷ハンドリング模擬実習装置および吊荷ハンドリング教育システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る吊荷ハンドリング模擬実習装置は、支柱間に張り渡したレール設備を備えるとともに、前記レールを移動可能に装着したトロリ手段を備えてなる架構を有し、当該架構にはトロリを利用して支持されるとともに支柱間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段、前記トロリに吊り下げ可能とされ玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段、から選択される複数の実験手段を前記架構に交替で備え付け可能としたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る吊荷ハンドリング教育システムは、支柱間に張り渡したレール設備を備えるとともに、前記レールを移動可能に装着したトロリ手段を備えてなる架構を有し、当該架構にはトロリを利用して支持されるとともに前記支柱間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段、前記トロリに吊り下げ可能とされ玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段、から選択される複数の実験手段を前記架構に交替で備え付け可能とされ、吊荷ハンドリングの模擬体験を選択実習可能としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る吊荷ハンドリング模擬実習装置および吊荷ハンドリング教育システムの具体的実施の形態を、図面を参照して、詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態に係る吊荷ハンドリング教育システムの全体構成を示す斜視図であり、図２は当該教育システムを構成する模擬実験装置の部分斜視図である。図示のように、この装置は地上に立設される支柱１０を含む端部フレーム１２を一対備え、この端部フレーム１２間にレール部材１４を張り渡して、実施形態では３階建て構造の架構１６を構成している。前記レール部材１４はＩ型鋼からなり、これを走行ガイドレールとして移動可能なトロリ１８が装備されている。トロリ１８は任意の数だけ装備することができる。このような架構１６は支柱１０を３階建て相当の高さとなし、レール部材１４がその天端部分に張り渡されるようにすることによって、トロリ１８を介して荷重を吊下げできるようにしている。
【００１４】
この実施形態では、上記架構１６に対して複数の実験手段を交替で設備できるようにし、教育実習すべき対象に応じて任意に実習作業ができるようになっている。これはまず、図２に示したトロリ１８を利用して支持されるとともに支柱フレーム１２間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段２０を設備可能としている。また、図３に示しているように、前記トロリ１８にチェーンブロックを介して吊り下げ可能とされ天秤並びに玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段３０を設備可能としている。更に、図４に示すように、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段４０が設備可能であり、また、前記支柱を利用してブームを起伏・旋回可能に設置して前記ブームを介して吊り下げられる荷重を設けてクレーン作業実体験をなす簡易クレーン実験手段５０が設けられている。加えて、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段６０、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段７０が設備可能となっているのである。
【００１５】
前記架構１６には、上述した実験手段２０、３０、４０、５０、６０、７０から選択される複数の実験手段を交替設備可能として吊荷ハンドリングの模擬体験を実習可能としている。
まず、架構１６に設備可能な衝撃荷重実験手段２０について図２を参照して説明する。この実験手段２０はレール部材１４に設置したトロリ１８に滑車２１を取付け、ガイドロープ２２を使用し、人に模擬したサンドバッグ（７５ｋｇ）２３と接続する。一方、支柱フレーム１２間に親綱２４を渡し掛け、端部は３階床に相当する部分に設けたスタンション２５に連結しておく。前記サンドバッグ２３に安全帯２６、荷重計２７を接続した上で、親綱２４に取り付ける。この準備作業が終了した段階で、実験が可能となるので、受講者を安全な場所に退避させた状態でサンドバッグ２３を落下させて観察させる。そして、予め計量しておいてサンドバッグ２３の重量と、落下後の荷重を比較し、動荷重と静荷重の比から衝撃の大きさを認識させることができる。
【００１６】
次に、図３には、チェーンブロックを利用した吊荷実験手段３０を示している。図３（１）に示した吊荷実験手段３０はトロリ１８の前後に親綱３１を連結して動きを封じることができるようにしておき、前記トロリ１８にチェーンブロック３２を吊り下げ装着できるようにしている。さらに、チェーンブロック３２には直接角度計３３が取り付けられ、この角度計３３から第２のチェーンブロック３４を介して開脚状に一対の玉掛け索３５を引き出している。玉掛け索３５を受架台３６に接続し、いわゆる玉掛け操作を行って吊り下げる。玉掛け索３５の各々の傾斜角θ1、θ2が前記角度計３３により読み取り可能といる。また、各玉掛け索３５には荷重計３７が設けられ、張力を検出可能である。受架台３６には荷重体３８が搭載され、チェーンブロック３２の操作により昇降され、トロリ１８により移動可能となっている。
【００１７】
このような吊荷実験手段３０を用いて行うハンドリング操作は、まず、第１のチェーンブロック３２を操作し、荷重体３６の移動に注意しつつ、受架台３５を水平に保持して地切る。続いて第２のチェーンブロック３４を操作して荷重体３８の挙動を受講者に観察させるようにする。また、角度計３３から傾斜角θ1、θ2を読み取るとともに、荷重計３７の指示値Ｔ1、Ｔ2を読み取り、データを記録する。これにより、角度θ1、θ2と張力Ｔ1、Ｔ2の関係を理解させ、認識させることができる。
【００１８】
図３（２）は他の実施形態に係る吊荷実験手段３０Ａを示し、特に吊天秤体験に適用した例を示している。これは一対のギヤードトロリ１８Ａをレール部材１４に取付け、各トロリ１８Ａにチェーンブロック３２Ａを取り付けるようにしている。各チェーンブロック３２Ａによって天秤３６Ａが支持させている。各チェーンブロック３２Ａに加わる荷重を検出するために荷重計３７Ａが設けられている。そして、天秤３６Ａには玉掛け索３５を介して吊荷３８Ａを吊り下げ指示させている。
【００１９】
この実験手段３０Ａでは、天秤３６Ａを水平状態にし、玉掛けの前（無荷重時）に各チェーンに設けた荷重計３７Ａの指示値を読み取って記録する。次いで、玉掛けを行い、吊荷３８Ａを水平に保持するように一対のチェーンブロック３２Ａを操作して地切る。地切り後、天秤３６Ａが水平になった状態で荷重計３７Ａの指示値を読み取って記録する。吊荷３８Ａの荷重が天秤によってチェーンブロック３２Ａで分担されていることを受講者に確認させることができる。
【００２０】
図４は、ケーブルキャリア危険予知実験手段４０を架構１６に装備した場合を示している。この実験手段４０は、支柱フレーム１２間にケーブルキャリア４１を張り渡すようにしている。一端側の支柱フレーム１２のコーナ部分にケーブルキャリア４１の端部を荷重計４２によって連結する。そして、他方の支柱フレーム１２側ではフレーム上部コーナに荷重計４２を介して取り付けられている滑車４３に巻き掛けて方向転換させ、フレーム下部コーナに連結しているチェーンブロック４４に接続するようにしている。したがって、チェーンブロック４４の操作によりケーブルキャリア４１の張りの強さを調整可能となっている。ケーブルキャリア４１には当該ケーブルキャリア４１に沿って移動可能な走行滑車４５を取付け、当該走行滑車４５にチェーンブロック４６を介して荷重体４８を吊り下げ支持させている。
【００２１】
このようなケーブルキャリア危険予知実験手段４０では、ケーブル側チェーンブロック４４を調整して、無荷重（ケーブルのみ）時の撓みｈと両端の荷重を計測・記録する。次いで、荷重側チェーンブロック４６で吊上げ、ケーブル側チェーンブロック４４を調整し、ケーブルキャリア４１の荷重による撓みｈと、両端荷重を計測・記録する。ケーブルキャリアスパンｌの内、ｍ、ｎを変化（ｍ＝ｎを含む）したときのｈ及び両端の荷重を計測する。これによりケーブルキャリア４１の撓みと張力の関係が理解できるものとなる。
【００２２】
図５に架構１６に装備されている簡易クレーン実験手段５０を示す。これは支柱１２を支持フレームとして、その基部にブーム５１を枢着することにより起伏可能に設置している。前記ブーム５１の支持箇所を数点に設定するために支柱１２の上下方向に支持点５２Ａ、５２Ｂを設定し、ここにチェーンブロック５３を介してブーム５１を支持させるようにしている。各支持点５２Ａ、５２Ｂに連結しているチェーンブロック５３のチェーン長さを調整することにより作業半径を任意に設定できるようにしている。また、ブーム５１の先端部には吊荷５４を吊り下げるための吊荷用チェーンブロック５５が取り付けられている。なお、ブーム起伏用のチェーンブロック５３には荷重計５６および吊荷用チェーンブロック５５側にも荷重計（図示せず）が設けられ、ブーム５１の起伏角度によるブーム荷重の変化並びに吊荷用チェーンブロックに加わる軸力を計測できるようにしている。
【００２３】
このような構成の簡易クレーン実験手段５０では、起伏用支持点５２Ａにチェーンブロック５３を連結し、ブーム５１を保持させ、作業半径を設定する。吊荷５４を吊上げ、荷重計５６並びに吊荷用チェーンブロック５５の軸力としての荷重を計測する。ブーム支持用チェーンブロック５３の長さを変化させて作業半径を変えつつ、同様に２ヶ所の荷重を計測する。次いで、ブーム起伏用チェーンブロック５３または吊荷用チェーンブロック５５を巻き上げ、吊荷５４の移動に注意して地切る。そして、吊荷の重量を計測し、記録させる。次に、水準器（図示せず）をブーム５１に取付け、ブーム起伏角度θを設定し、ブームとチェーンブロック５３，５５とブーム５１のなす角度α、βを別図チャートから求め、ブーム５１に作用する力を算出する。このような作業を支持点５２Ｂに切り替えて同様に行わせるのである。
【００２４】
図６は重量設置物の転倒実験手段６０を示している。これは重量設置物として例えば電気盤６１を用い、これを架構１６のレール部材１４の下部に設置された作業スペースを利用し、電気盤６１を転倒させようとするものである。実際に転倒させる必要はないので、電気盤６１を玉掛け索６２を利用してトロリ１８からチェーンブロック６３を介して連結しておく。そして、電気盤６１が置かれている受台６４の片側を外し、これによって転倒に至る過程を再現することができる。
【００２５】
具体的な作業としては、次のようになる。電気盤６１を仮置き場所からレール部材１４下部まで移動する。電気盤６１に覆っている養生用シートを外し、転倒防止用ロープ６５を取り付けて移動するのである。すなわち、まず、転倒防止用に付けてあるチェーンブロックを緩め、電気盤６１の下部にハンドパレット６６を入れ、重心を見ながらジャッキアップする。枕木を外し転倒防止用角材６７を付けハンドパレットをジャッキダウンする。これによって図７に示した状態となる。そこで盤上部チェーンブロックを外し、架構１６のレール部材１４下部まで移動する。次いで、電気盤６１を受台６４で受け仮置きする。具体的にはハンドパレットをジャッキアップし、転倒防止用角材を外し、受台６４をセットする。そして、ハンドパレットをジャッキダウンし、受台６４上に仮置きする。その後、レール部材１４に装備しているチェーンブロック６３を引き出して転倒防止のため電気盤６１を固定する。この準備作業の後、転倒実験に入るが、これはバールを使い受台６４を１枚ずつ外していくことにより、転倒状態を再現することができる。その後は逆手順で電気盤６１を元の仮置き場所に戻す。このように架構１６のレール部材１４から転倒による安全対策を行い、４〜５例の作業をさせて転倒状態を体験させることができる。
【００２６】
図８は障害物回避実験手段７０を示している。この実験設備は、架構１６の一方の端部フレーム１２の２階部分の天井に設けたレール部材１４Ａの端部を吊点とし、２階床と干渉する物品を与えて、吊上げ方法、段取り、および作業を通して回避の体験をさせるためのものである。このため、レール部材１４の端部に持上げ手段としてのチェーンブロック７１を取り付け、吊荷７２を吊上げ可能としておく。この吊荷７２の昇降経路に干渉物７３を配置するが、これは架構１６の２階床部分に張出部７４を設け、ここに干渉物７３を位置させる。
【００２７】
この障害物回避実験手段７０により、吊荷７２を２階天井部のレール部材１４の端部を利用して吊上げることを目的とし、架構１６及び吊荷７２を観察し、吊上げ方法、段取りを計画させる。そして、吊上げ計画に基づき、吊上げ作業を行い、干渉物との回避を体験させるのである。
【００２８】
このような吊荷ハンドリング模擬実習装置を有する教育システムでは、衝撃荷重実験手段２０、吊荷実験手段３０、ケーブルキャリア危険予知実験手段４０、簡易クレーン実験手段５０、転倒実験手段６０、障害物回避実験手段７０等の複数の実験手段を、架構１６に対して交替で設備できる、教育実習すべき対象に応じて教育プログラムにしたがう任意に順位で実習作業ができる。図２に示したトロリ１８を利用して支持されるとともに支柱フレーム１２間に張り渡した親綱２４にフック係合可能とした衝撃荷重実験手段では、衝撃荷重の状態を観察し、衡／静、荷重の比を理解させることができる。また、図３に示しているように、トロリ１８にチェーンブロックを介して天秤並びに玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段３０を吊り下げ設備することにより、玉掛け吊り角度に対応した玉掛け索３５，３５Ａの張力変化を観察し、理解させることができる。更に、図４に示すケーブルキャリア危険予知実験手段４０を設備することにより、支柱フレーム間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア４１並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体（吊荷４８）を備えて、ケーブルキャリア４１の中央部の撓み量をチェーンブロック４４で変化させることができるため、主索の撓み量を変化させたときの張力状況を観察し、理解させることができる。また、前記支柱を利用してブームを起伏・旋回可能に設置して前記ブームを介して吊り下げられる荷重を設けてクレーン作業実体験をなす簡易クレーン実験手段５０を設け、作業半径・起伏索取り付け位置を変化させたときの荷重状態の変化を理解させることができる。加えて、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段６０、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段７０が設備可能となっているため、過去の転倒事例に基づく作業を行い、転倒状況を体験させたり、吊上げ場所の指示と吊荷７２を与えて干渉物７３を回避できる段取りと作業を体験させることができるのである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、支柱間に張り渡したレール設備を備えるとともに、前記レールを移動可能に装着したトロリ手段を備えてなる架構を有し、当該架構にはトロリを利用して支持されるとともに支柱間に張り渡した親綱にフック係合可能な衝撃荷重実験手段、前記トロリに吊り下げ可能とされ玉掛け索、荷重計、角度計からなる吊荷実験手段、前記支柱間に張り渡され張力検出手段を有するケーブルキャリア並びに当該ケーブルキャリアに沿って移動可能な荷重体を備えてなるケーブルキャリア危険予知実験手段、重量設置物を前記玉掛け索を利用して前記トロリに吊り下げて前記重量設置物を転倒可能とした転倒実験手段、並びに前記レールの端部を介して荷重を吊上げ可能とする持上げ手段と持上げ経路に置かれた干渉物とからなる障害物回避実験手段から選択される複数の実験手段を前記架構に交替で備え付け可能として吊荷ハンドリングの模擬体験を実習可能とした構成としている。これにより、従来座学で教育していた吊荷ハンドリングに関連する実務研修を実際に近い架構や資材等を使用して実体験させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吊荷ハンドリング教育システムを構成する模擬実験装置の実施形態の設備を示す全体斜視図である。
【図２】実施形態に係る衝撃荷重実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の部分斜視図である。
【図３】実施形態に係る吊荷実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の要部正面図である。
【図４】実施形態に係るケーブルキャリア危険予知実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の要部正面図である。
【図５】実施形態に係る簡易クレーン実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の要部正面図である。
【図６】実施形態に係る転倒実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の要部正面図である。
【図７】転倒実験に用いる電気盤の運搬状態の説明図である。
【図８】実施形態に係る障害物回避実験手段を装備した吊荷ハンドリング模擬実習装置の要部正面図である。
【符号の説明】
１０………支柱、１２………端部フレーム、１４、１４Ａ………レール部材、
１６………架構、１８………トロリ、２０………衝撃荷重実験手段、
３０………吊荷実験手段、４０………ケーブルキャリア危険予知実験手段、
５０………簡易クレーン実験手段、６０………転倒実験手段、
７０………障害物回避実験手段。
【図１】
0003780877.tif 000002
【図２】
0003780877.tif 000003
【図３】
0003780877.tif 000004
【図４】
0003780877.tif 000005
【図５】
0003780877.tif 000006
【図６】
0003780877.tif 000007
【図７】
0003780877.tif 000008
【図８】
0003780877.tif 000009