タワー クレーンのカウンターウェイト: サイズ、バランス、および操作上の安全性ガイド

高層住宅用地にある 6 トンのトップキット タワー クレーンには、荷重表に指定されている 3.5 トンの代わりに 2.4 トンのクレーン カウンターウェイトが取り付けられていました。現場作業員はそれを補うために作業半径を縮小しましたが、その選択により実質的な吊り上げ能力が約 18% 減少し、突風に対する余裕が減りました。カウンタウェイトは取り外し可能なバラストバッグではなく、クレーンの安定性の方程式の構造的な半分です。

次の調達サイクルが始まる前に、すべてのプロジェクト エンジニアは、カウンターウェイトがどのような役割を果たすのか、メーカーがカウンターウェイトの質量をどのように計算するのか、どの検査手順が現場を保護するのかを理解する必要があります。クレーンの製品に含まれるカウンタウェイト項目は、退屈な詳細として扱われることが多すぎますが、機械が定格荷重を安全に持ち上げられるかどうかはこの項目によって決まります。

クレーンのカウンターウェイトの機能とサイズが重要な理由

クレーンのカウンターウェイトは、通常は鋳鉄またはコンクリートで作られ、クレーンの作業荷重の反対側に取り付けられる質量です。タワークレーンでは、マストの後ろに伸びるカウンタージブの上に設置されます。カウンタウェイトは、吊り上げられた荷物と作業ジブの重量によって生成されるモーメントのバランスを取る反対のモーメントを生成します。

バランスの関係上、サイズ交渉不可となります。吊り上げモーメントがカウンターウェイトモーメントを超えると、クレーンはマストベースの周りで前方に傾きます。そのため、すべてのタワー クレーンの荷重チャートには特定のカウンタウェイト構成が含まれています。ブロックを 1 つ追加または削除すると、オペレーターがテストしている半径だけでなく、すべての半径での最大許容荷重が変更されます。

フラットヘッド タワー クレーンでは、通常、カウンターウェイトは後部アーム上の 1 列のモジュラー ブロックです。トップキット モデルも同じ原理を使用しますが、タワー ヘッドとタイロッドが自重を加えるため、ブロックは短いカウンター ジブ上に配置されます。材質と全体の寸法はクレーンのタイプによって異なりますが、バランスの計算では常に同じ要件、つまり正しい半径で正しい質量が求められます。

クレーンのカウンターウェイトのサイズ決定要因: 総重量を左右する要因

カウンタウェイトのサイズは、定格容量、ジブの長さ、およびカウンター ジブの形状によって決まります。メーカーは、最悪の場合、ジブを水平にして最大半径で全荷重をかけても、マストが圧縮状態に保たれ、バラスト側が安全に下になるように設定しています。

計算に影響を与える 4 つの要素:

• 最長作動半径における定格荷重
• 転倒モーメントを増大させるブームの長さ
• カウンタージブの長さと旋回およびホイスト機構の重量
• 現場の風への曝露と必要な安定余裕

同じクレーン本体でジブを 50m から 60m に変更すると、多くの機種で転倒モーメントが約 20% 増加する可能性があるため、カウンターウェイトを再計算する必要があります。このため、複数のクレーン サプライヤーが同じ本体に異なるジブとカウンターウェイト パッケージを提供しています。

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クレーンカウンターウェイトのタイプと材料要件

タワークレーンのカウンターウェイトには 2 つの主な材料ルートがあります。鉄骨の中に入れられたコンクリートブロックが最も安価で、1t～2.5t程度のモジュールサイズで生産されます。鋳鉄ブロックは密度が高いため、同じ質量をより小さな設置面積に取り付けることができますが、これは短いカウンタージブを備えたクレーンでは重要です。

組み立て中にモジュール式ブロックをクレーン自体で取り扱うことができるため、トップキットおよびフラットヘッド モデルでは鉄骨とコンクリートが一般的に選択されます。サプライヤーは各ブロックにその質量とモデル参照を刻印する必要があります。これがないと、現場作業員が 2 台の異なるクレーンからのブロックを混ぜ合わせてしまい、知らず知らずのうちにバランスが変わってしまう可能性があります。

クレーンのカウンターウェイトの設計と製造に関する懸念事項

メーカーはカウンターウェイトを後付けとして扱っていません。 Jiangsu Tengfa Construction Machinery Co., Ltd. では、カウンターウェイト セットは、トップキット、フラットヘッド、ラフィング ジブ タワー クレーンのすべてに対して公開されている構造計算の一部です。マストの構造曲げ、旋回輪の滑り摩擦、設計基準で要求される安全率を満たさなければなりません。

カウンタージブのバランスアームは、追加の補強ビームなしでブロックを運ぶことができる形状になっています。サプライヤーがカウンタージブのプロファイルを変更すると、同じブロックが適合しなくなる可能性があります。輸出プロジェクトの場合、サプライヤーは基礎計算用のカウンターウェイトの重量と寸法も提供する必要があります。購入者の中にはこれを見逃して、アンカーの設計が空の機械に基づいていたことに気づく人もいます。

カウンタウェイトの質量も輸送計画の一部です。 2 つのブロックのカウンターウェイト セットは 1 つのコンテナで出荷できますが、6 つのブロックのセットには 2 つのコンテナが必要になる場合があります。運送費と現場での取り扱いは、メーカーが総重量をどのように分割するかによって直接影響を受けます。

保守点検手順

クレーンのカウンタウェイトの検査は、組立てから解体までの間に行う必要はありません。実際の現場ルーチンは、ほとんどの請負業者が既に構造検査に使用している 2 週間のサイクルに従い、機械を移動するたびに記録する必要があります。

1. その日の最初のリフトの前に、カウンターウェイトが荷重表の構成と一致していることを確認してください。
2. 毎週のスケジュールで、各ブロックに亀裂、コンクリートの剥がれ、タイボルトの欠落がないか確認してください。
3. ブロッククレードルの基部の鉄骨フレームに腐食がないか検査します。
4. クレーンの移動またはカウンタージブの修正後は、すべてのブロックが同じモデル セットのものであることを確認してください。
5. カウンタウェイトの質量と最終検査日をクレーン日誌に記録します。

タワー クレーンを注文する前のバイヤーのチェックリスト

タワー クレーンの提案を評価するときは、ホイスト モーターと同じくらい注意してカウンタウェイトの品目をチェックする必要があります。注文書を発行する前に、次の質問をしてください。

• カウンタウェイトの総質量はいくらですか? セットを構成するモジュールの数は何ですか?
• ブロックの質量や型番は各ブロックに刻印されていますか？
• 道路輸送におけるブロックの最大寸法はどれくらいですか?
• サプライヤーはこのモデルの交換用ブロックを在庫していますか?

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よくある質問

クレーンのカウンターウェイトの重さはどれくらいですか?

クレーンの機種により異なります。 48m のジブを備えた小型の 4t トップキット クレーンでは約 2.6t を使用できますが、70m のジブを備えた 12t フラットヘッド クレーンでは 6.8t 以上が必要になる場合があります。正確な値は荷重表とメーカーのバランス計算によるものです。

タワークレーンに必要以上のカウンターウェイトを追加できますか?

いいえ、追加のカウンターウェイトを追加するとモーメントのバランスが変化し、マスト、旋回リング、または後部アンカーに過負荷がかかる可能性があります。承認された構成が唯一の安全な構成です。

カウンタウェイトブロックが落下するとどうなりますか?

クレーンはバランスモーメントを失い、失われたブロックに応じて後方または前方に傾く可能性があります。さらなる作業を行う直前に、すべての持ち上げ作業を停止し、カウンタウェイト セットを点検してください。

カウンタウェイトが正しいかどうかはどうすればわかりますか?

スタンプされたブロックの質量を比較し、取り付けられたジブの長さの荷重チャートと照らし合わせて計算します。矛盾がある場合は、作業を中止し、次のリフトの前に製造元に連絡してください。