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| 移動式クレーンの地盤と強度 |
| 移動式クレーンを設置する時は、機体及びつり荷の質量によってアウトリガが沈下しないよう十分に土の性質や地盤の強度(地耐力)を確認しなければなりません。 |
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| ○ |
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土 質 |
土の種類は、粒子の粒の大きさで区別されています。土の性質は、粒子の種類の混じり合う割合で決まり、これにより地盤の強度も変わります。砂の粒子の直径は2.0mm〜0.05mm、粘土の粒子は0.005mm以下、その中間の0.05mm〜0.005mmの直径のものをシルトといいます。砂質土、砂質シルト、あるいは砂と砂利が混ざった砂利質土等は強度が弱く、クレーンの走行や設置には不向きです。
地盤には、重いものに耐えられる地盤もあれば、軽いものにしか耐えられない地盤もあります。このため、建設工事では地盤の強度をあらかじめ調査しています。土質や強度を調べる方法の一つとして標準貫入試験があります。質量63.5kgのハンマーを75cmの高さから自由降下させ、
貫入試験器のサンプラを30cm打ち込むのに要した打撃数によって判別しています。その他には、100 kgのおもりの付いたロッド先端にスクリュー状のものを取付け、
ハンドルを回転させながら地盤に貫入させる装置によって地中にねじ込み、その貫入抵抗値によって地盤の土質や強度を判別するサウンディング判別法等が用いられています。 |
| ○ |
地盤の強度（地耐力） |
地盤の強度を地盤支持力又は地耐力といい、その極限の支持力に対しての安全率を考慮した強度を許容支持力といいます。地盤の許容支持力は、標準貫入試験等による地耐力試験によってＮ値を求めます。Ｎ値は、その位置における地盤の固さと締まり具合の目安となる数値で、
この数値が大きいほど強度があることを示し、土の種類や性質と共に示されるのが一般的です。移動式クレーンの設置においては、許容支持力を前もって調査していないことが多いため、地盤の強度を簡易に判定する方法としては、人が歩いた足跡のくぼみ、移動式クレーン等が走行したタイヤ跡の深さ、鉄筋等を土中に差し込んだ時の抵抗によって判断を下しています。
地盤の補強には、地盤の地固め等の地盤改良によって地盤支持力を上げたり、敷材や鉄板等を敷きつめて移動式クレーンの荷重を分散しています。移動式クレーンは、地盤の強度不足や埋設物の破損等により、機体が転倒する恐れがある箇所では作業を行ってはならないと規定されています。このような条件下では、転倒を防止するために必要な広さの敷板、敷角、 鉄板等を敷設した上に機体を設置する場合に限って使用が許されています。 |
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| アウトリガ等の張り出し |
| アウトリガ又は拡幅式のクローラを有する移動式クレーンを用いて作業を行う時は、アウトリガ又はクローラを最大限に張り出さなくてはなりません。ただし、最大限に張り出すことができない場合で、移動式クレーンに掛ける荷重が張出幅に応じた定格荷重を確実に下回ると見込まれる時は、この限りではありません。 |
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| ○ |
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張出幅に応じた定格荷重を確実に下回ると見込まれる時とは |
| 1. |
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アウトリガの張出幅に応じて、自動的に定格荷重が設定される過負荷防止装置を備えた移動式クレーンを使用する時。 |
| 2. |
アウトリガの張出幅を入力する過負荷防止装置を備えた移動式クレーンにおいて、実際の張出幅と同じ又は小さい張出幅にセットして作業を行う時。 |
| 3. |
移動式クレーン明細書、取扱説明書等にアウトリガの最大張り出しでない時の定格荷重が示されており、実際の張出幅と同じ又は小さい時の定格荷重表又は性能曲線により、移動式クレーンにその定格荷重を超える荷重が掛かることがないことを確認した時。 |
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| アウトリガフロート一脚に働く荷重 |
| アウトリガの各フロートは、機体の総質量とつり荷の質量を合計した質量を分担して支えています。この支持する力をアウトリガ反力といい、各アウトリガフロートに加わる荷重は、ジブの旋回する方向によって変化します。ジブを旋回させると、ジブが向いた側のアウトリガフロート一脚に、その70〜80%に相当する荷重の最大反力が働きます。アウトリガフロートには、 小さな面に大きな力が加わらないように十分な強度と安定性のある敷板等を敷いて荷重を分散させ、地盤の沈下やクレーンの転倒を招かないように注意しなくてはなりません。 |
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| アウトリガ1脚に掛かる最大反力値（kN）の目安 |
| （機体質量+つり荷の質量）×重力加速度（9.8）×0.7〜0.8 |
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| a |
＝ |
アウトリガフロートの位置の長さ |
| b |
＝ |
アウトリガフロートの位置の長さ |
| c |
＝ |
後輪軸中心から後アウトリガ中心までの水平距離 |
| d |
＝ |
後輪軸中心から前アウトリガ中心までの水平距離 |
| e |
＝ |
旋回中心から上部旋回体とつり荷の重心位置までの水平距離 |
| f |
＝ |
後輪軸中心から下部走行体重心位置線までの水平距離 |
| g |
＝ |
後輪軸中心から旋回中心位置までの水平距離 |
| θs |
＝ |
上部旋回体の旋回角 |
| G1 |
＝ |
下部走行体の質量 |
| G2 |
＝ |
上部旋回体の質量と定格荷重の和 |
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P1 |
＝ |
G1 |
(c＋f)＋ |
G2 |
(c＋g＋ecosθs) |
( |
b |
＋esinθs |
) |
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| 2a |
ab |
2 |
| P2 |
＝ |
G1 |
(d−f)＋ |
G2 |
(d−g−ecosθs) |
( |
b |
＋esinθs |
) |
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| 2a |
ab |
2 |
| P3 |
＝ |
G1 |
(d−f)＋ |
G2 |
(d−g−ecosθs) |
( |
b |
−esinθs |
) |
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| 2a |
ab |
2 |
| P4 |
＝ |
G1 |
(c＋f)＋ |
G2 |
(c＋g＋ecosθs) |
( |
b |
−esinθs |
) |
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| 2a |
ab |
2 |
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| 移動式クレーンの作業領域 |
| 移動式クレーンは、作業領域(前方、側方、後方)によって機体の安定度(つり上げ性能)が異なるため、作業領域をよく理解した上で運転しなければなりません。アウトリガが最大張出でない場合も、方向によって安定度が異なります。つり荷側のアウトリガの張出幅が小さい場合は、転倒支点が最大張出時よりも機体側に寄るため、機体側の安定モーメントは小さくなって、つり荷側の転倒モーメントは大きくなります。このため、同一荷重の荷を最大張出側から旋回させると、アウトリガの張出幅の小さい方向では過荷重になり、機体を転倒させる恐れがあるため、注意しなければなりません。 |
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| ○ |
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トラッククレーンの作業領域 |
| トラッククレーンの安定度は、後方、側方、前方の順で高く、 前方領域のつり上げ性能は後方、側方領域の定格総荷重の21％〜54％になります。このため、前方領域のつり上げ性能を側方、後方領域と同一にするため、 トラッククレーンの多くがフロントジャッキを装備しています。 |
| ○ |
ラフテレーンクレーンの作業領域 |
| ラフテレーンクレーンのアウトリガ張出幅が最大の場合、全周(360°)が同一の定格総荷重に設定されています。厳密には、前方、側方、後方の順でつり上げ性能が高いのですが、その最小の値を同一の性能としています。 |
| ○ |
クローラクレーンの作業領域 |
| クローラクレーンは、ジブ長さと作業半径に応じて全周(360°)が同一の定格総荷重に設定されています。 |
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| 鉄板による地盤の補強 |
| 地盤の支持力は、地盤に掛かる最大の荷重(最大反力)に耐えられる必要があります。アウトリガフロート一脚には荷重が集中するため、鉄板等を使って養生を行います。22mm以上の厚みのある鉄板を使用し、鉄板同士に隙間がないように敷きます。 |
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| ○ |
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クローラクレーンの鉄板の敷き方 |
| クローラクレーンの接地圧は、ジブの旋回する方向によって変化します。このため、地盤はクローラ幅よりも広く養生しなくてはなりません。クローラクレーンの鉄板の敷き方には、隙間がないように整然と並べるシングル敷きと、その上に鉄板を直角に重ねるダブル敷きがあります。 |
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| 1. |
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シングル敷き |
…… |
鉄板の長手方向が走行方向と直角に交わるように敷く。 |
| 2. |
ダブル敷き |
…… |
上下の鉄板が直角に交わるように敷く。 |
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| ○ |
トラッククレーン及びラフテレーンクレーンの鉄板の敷き方 |
| トラッククレーンやラフテレーンクレーンの鉄板の敷き方は、基本的にクローラクレーンと同じですが、アウトリガフロートが鉄板の中央にくるようにします。 |
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