JPH11209072A

JPH11209072A - ケーブルクレーン

Info

Publication number: JPH11209072A
Application number: JP10019677A
Authority: JP
Inventors: Yuji Gomi; 裕司五味; Shigeki Murayama; 茂樹村山; Shuntaro Suzuki; 俊太郎鈴木; Hidetoshi Takimoto; 英敏瀧本; Kazuya Ono; 一也小野; Yoshiaki Takagi; 善朗高木; Mitsuteru Kishi; 光輝岸; Katsumi Tsukamoto; 克美塚本; Kenichi Takemura; 健一竹村
Original assignee: Kajima Corp; Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; IHI Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】打設工法の変更等に対応してケーブルクレー
ンを略100 ％自動運転する。【解決手段】本発明は、コンクリート打設に際してコ
ンクリート又は作業用資機材を所定位置まで搬送するた
めのケーブルクレーン３であって、コンクリートを一定
箇所に設置されたホッパ７に搬送するホッパモードと、
コンクリートを複数に分割された打設ブロック１１に選
択的に搬送するブロックモードと、作業用資機材を予め
登録された複数の運搬先位置に選択的に搬送する雑用モ
ードとからなる三つの自動運転モードを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダム建設工事等に
際してコンクリート打設のために用いられるケーブルク
レーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ダム建設工事に際してのコンク
リート打設、特にホッパ打ちは以下のように行われてい
る。図５乃至図７に示すように、左岸１と右岸２とを掛
け渡すようにケーブルクレーン３が設置され、ケーブル
クレーン３は左岸１側にあるバンカーエリア４でトラン
スファーカー５からコンクリート（生コン）を受け取
り、堤内６に設置されたホッパ７にそのコンクリートを
搬送するようになっている。ホッパ７に受け渡されたコ
ンクリートはダンプトラック８によりコンクリート打設
位置に搬送される。

【０００３】バンカーエリア４では、トランスファーカ
ー５がバッチャープラント（コンクリート製造設備）９
からコンクリートを搬送してくる。そしてケーブルクレ
ーン３に吊り下げられたバケット１０がバンカーエリア
４に到着すると、コンクリートはバケット１０に移し変
えられる。そこでケーブルクレーン３は、高所のバンカ
ーエリア４から低所の堤内ホッパ７までコンクリートを
搬送することとなる。

【０００４】コンクリートの打設は複数に分割された打
設ブロック１１毎に行われる。図９に示すように打設ブ
ロック１１は、河床部では左右方向、前後方向（上下流
方向）に複数に分割される場合が多い。ただし、上部で
は図７に示すような一列状態となる。このような各打設
ブロック１１に対し、ダンプトラック８によるコンクリ
ートの搬送が行われるのである。

【０００５】図８に示すように、ケーブルクレーン３に
おいては、左岸１と右岸２との堤頂に主塔１２と副塔１
３とが設けられ、これら主塔１２と副塔１３とに主索１
４が掛け渡されている。そしてこの主索１４に沿ってト
ロリ１５が移動可能に設けられる。トロリ１５には複数
の主プーリ１６が設けられ、この主プーリ１６が主索１
４上に載せられることで、トロリ１５は主索１４に沿っ
て移動可能即ち横行可能となっている。トロリ１５を横
行させるための横行ドラム１７が左岸１に設置され、横
行ドラム１７は横行索１８を介してトロリ１５に駆動力
を伝達する。即ち、主塔１２と副塔１３とに横行索１８
を巻き掛けるための横行滑車１９が設けられ、横行索１
８が横行ドラム１７、横行滑車１９、トロリ１５間を結
んで１周するように巻き掛けられることで、横行ドラム
１７の回転に連動してトロリ１５が横行するようにな
る。なお横行索１８の両自由端はトロリ１５に固定され
る。

【０００６】一方、トロリ１５からは巻上索２０が垂れ
下げられる。巻上索２０は、トロリ１５に設けられた巻
上滑車２１の間から垂れ下げられる。巻上索２０の一端
は副塔１３に向かって延出し、それに固定されている。
また巻上索２０の他端は主塔１２に向かって延出し、主
塔１２の滑車２２に巻回された後、左岸１に設置された
巻上ドラム２２に巻き掛けられる。トロリ１５から垂れ
下げられた巻上索２０の下端には動滑車２３が巻き掛け
られ、動滑車２３からフック２４が吊り下げられ、これ
にバケット１０が吊り下げられている。これにより、巻
上ドラム２２の回転に連動して、巻上索２０の垂下量が
変化し、フック２４及びバケット１０が昇降するように
なる。バケット１０の横行位置と高さ位置とは、横行ド
ラム１７と巻上ドラム２２との回転位相をエンコーダ等
の位相センサ２５，２６で検知することにより把握され
る。トロリ１５が横行しても巻上索２０の垂下量が変化
しないので、バケット１０の横行、昇降は独立して行う
ことができる。

【０００７】図５、図７に示すように、主塔１２と副塔
１３とはレール２７に沿って前後方向（図６、図８の紙
面厚さ方向）に移動可能、即ち走行可能である。これに
よってバケット１０は走行方向にも移動できる。

【０００８】ところで、本出願人は、以前特願平6-2173
90号においてケーブルクレーンを好適に自動運転できる
構成を示した。これにおいてはトロリの横行加速・減速
時に二段階加速・減速を行うと共に、バケットの昇降時
間、高さ位置等を考慮した予測制御を行うことにより、
バケットの振れを防止しつつ、障害物との衝突を防止し
ながら、バケットの搬送経路を、現在位置から目標位置
まで最短時間で到達できるよう設定できる点に特徴があ
る。

【０００９】一般に、ケーブルクレーンにあっては、ト
ロリ横行の加速を行うとバケットが振り子の作用で振れ
てしまう。この振り子運動はバケットが到着した後も続
くのでバケットへの内容物の出し入れを困難にし、危険
な場合もある。そこで一度トロリ横行の加速を行った
後、振り子の半周期τが経過してから再び加速を行う。
すると最初の加速で生じたバケットの振れが、２段目の
加速によって相殺され、振れが止まる。減速時も同様で
ある。

【００１０】また、コンクリートが収容されたバケット
を高所から低所へと移動する場合、例えば横行と同時に
バケットの下降を開始すると、バケットが先に下りてし
まって低い位置で横行し、障害物（打設済のブロック、
機械設備等）に衝突する虞がある。そこで目的地の位
置、バケットの横行速度、昇降速度、二段階加減速に要
する時間等を考慮し、横行終了とほぼ同時に或いは終了
後にバケットが目的地に到着するよう予測制御を行う。
こうすればバケットの搬送経路を上方とし衝突を防止で
きる。なおこのときはバケットの底面高さを基準に制御
を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のケー
ブルクレーンは、ホッパにコンクリートを繰り返し供給
するいわゆるホッパ打ちの場合しか自動運転できなかっ
た。このため、打設工法の変更等に対応できず、多くの
場合手動運転に頼らざるを得ず不便であった。なお、打
設工法としては、ホッパ打ちのほか、一の打設ブロック
にコンクリートを繰り返し且つ直接的に供給するいわゆ
るブロック打ちがある。さらに経験的には、ケーブルク
レーンの全使用時間のうち、コンクリート運搬に用いら
れる時間は約60％であり、残りの約40％は作業用資機材
の搬送等の他の揚重作業（雑用）に使用される。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンクリート
打設に際してコンクリート又は作業用資機材を所定位置
まで搬送するためのケーブルクレーンであって、コンク
リートを一定箇所に設置されたホッパに搬送するホッパ
モードと、コンクリートを複数に分割された打設ブロッ
クに選択的に搬送するブロックモードと、作業用資機材
を予め登録された複数の運搬先位置に選択的に搬送する
雑用モードとからなる三つの自動運転モードを備えたも
のである。

【００１３】ここで、上記ブロックモード又は雑用モー
ドが、一時的に切り換えられる手動運転又は無線リモコ
ン運転を含むものであってもよい。また上記ブロックモ
ードにおける上記手動運転又は無線リモコン運転の終了
時のバケットの位置が次回の搬送先とされてもよい。ま
た手動運転により侵入禁止領域を教示する教示機能をさ
らに備えてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を添付図
面に基づいて詳述する。

【００１５】本実施形態に係るケーブルクレーンの構造
自体は図５乃至図８に示したものと同様である。ただし
ここでのケーブルクレーン３は、前述のホッパ打ちのた
めのホッパモードのほか、ブロック打ちのためのブロッ
クモード、及び雑用運転のための雑用モードといった新
たな自動運転モードを備えている。

【００１６】これらの自動運転は、図５に示すケーブル
クレーン監視室２８に備えられた制御装置によって実行
される。制御装置には切換スイッチ（例えばＣＲＴのタ
ッチキー）が組み合わされ、室内の作業員が手動運転と
自動運転、自動運転の場合はホッパモードとブロックモ
ードと雑用モードとを各々ワンタッチで容易に切り換え
られるようになっている。なおケーブルクレーン監視室
２８には、ケーブルクレーン３を手動運転するための操
作盤も装備され、作業員は実際の搬送状況を見ながら操
作盤を操作してケーブルクレーン３を手動運転できる。

【００１７】ブロックモードと雑用モードではリモコン
無線操作器１００を使ってコンクリートバケットや吊荷
をリモコン運転できる。

【００１８】制御装置は図１に示す制御フローに従って
運転制御を実行する。先ずステップ３１で現在選択され
ている運転モードが自動か手動かを判別する。自動の場
合、ステップ３２で運転が続行されているか否かを判別
する。運転中なら、ステップ３３で現在の運転モードを
続行するが、停止中なら、ステップ３４で、現在選択さ
れている自動運転モードの制御を開始する。

【００１９】ホッパモードでは、先ずステップ３５で自
動運転開始条件が成立しているか否かを判断する。具体
的には、モータ等各機械設備の異常や後述する教示がで
きているかの確認を行う。なおこの自動運転開始条件は
各モードで異なる。これが成立していればステップ３６
でホッパモードによる自動運転可能と判断する。次にス
テップ３７で自動運転開始となっているか、具体的には
スタートスイッチが押されているかを判別し、開始なら
ステップ３８でホッパモードによる自動運転を実行す
る。なおステップ３３の後はステップ３７に進んで自動
運転開始の判別後、自動運転を実行する。

【００２０】ステップ３７で自動運転停止となったなら
ば、ステップ４０で自動運転を停止する。ステップ４０
の後は最初のステップ３１に戻り、上記のフローを繰り
返す。

【００２１】ここで、図１に示す破線の四角内の制御は
等しい。つまりブロックモード、雑用モードにおいて
も、上述のステップ３５〜３８は同様の手順を踏む。た
だしそれらの詳細な制御内容は後述のように異なる。以
下、各モードの制御内容を詳述する。

【００２２】図２はホッパモードにおける制御フローを
示す。ここでの制御内容は主として自動運転管理タスク
と振れ止め制御タスクとに分けられる。特に後者は、前
述したようなバケット１０の振れを防止しつつ、障害物
との衝突を防止しながら最短時間でバケット１０を目的
地に搬送する制御である。その内容としては二段階加速
・減速制御、予測制御を含むものである。前提として、
フック２４にはバケット１０が吊り下げられてコンクリ
ートが搬送できるようになっている。またホッパ７の位
置は原則一定であるため走行方向の移動は行わず、ホッ
パ７は主索１４の真下にあり、バケット１０へのコンク
リートの供給（投入）も、バンカーエリア４の主索１４
の真下で行われる。ここではホッパ７の直上のバケット
到着位置を「放出位置」、バンカーエリア４上のバケッ
ト１０へのコンクリート供給位置を「供給位置」とい
う。

【００２３】さて、ステップ４１でホッパモードによる
自動運転開始となれば、ステップ４２で着床信号が出力
される。なおこれはバケット１０へのコンクリート投入
開始指令ともなる。制御装置はトロリ横行位置、巻上索
長さ、バケット荷重から着床完了、すなわちバケット１
０が供給位置にあることを知り、コンクリートの投入を
許容するのである。バケット荷重の検出は巻上索２０の
張力を荷重計で検出することにより行う。ステップ４３
で、トランスファーカー５からのコンクリート投入が開
始される。トランスファーカー５から投入完了信号を受
けとり、ステップ４４で投入完了となったならば、ステ
ップ４５で自動行き指令を出す。これによってバケット
１０は放出位置に向けて発進可能となる。

【００２４】一方、ステップ４１で自動運転開始となる
と、ステップ４６で放出位置の座標と安全高さデータと
の参照（確認）を行う。ここで制御装置はコンクリート
打設区域全体のマップ、或いはダム形状データをCAD デ
ータとして持っており、現在の打設状況における打設済
みブロックの高さ位置データ等も持っている。そこでそ
のデータを基に、放出位置の座標や、障害物にバケット
１０が衝突しないような安全高さを確認する訳である。
当然ここで供給位置の座標の確認も行う。

【００２５】なお、ここでCAD データを用いるのは、ダ
ム設計時のCAD データを利用した方が便利で正確だから
である。しかしながら、各打設ブロック１１の形状デー
タを手入力するようにしても構わない。また、放出位置
の座標は次のようにして制御装置に入力される。ホッパ
モードの開始前に、作業員が手動運転でバケット１０を
ホッパ直上位置に移動し、次いで、操作盤にある教示開
始釦（ここではパソコン画面のタッチキー）を押す。こ
の瞬間、バケット１０のある位置が次回以降の搬送先、
つまり放出位置として特定、入力される。ホッパモード
では、この位置が初回及びそれ以降の搬送先となる。な
お後に詳述するブロックモードでは初回のみ、教示開始
釦を押した時の位置が搬送先となる。搬送先がブロック
内にあるか否かのチェックがダム形状データを用いて行
われる。また、これも後に詳述するが、作業員が教示開
始釦を押し、手動運転でバケット１０を所定の経路で移
動すれば、その経路が最低安全高さとなり、その経路よ
り下方が侵入禁止領域として特定される。

【００２６】さて、ステップ４６の次はステップ４７に
進んで、バケット１０の運転ルートを計算すると共に、
振れ止め制御のための数値計算を行う。ステップ４８で
計算完了となり、なおかつ先のステップ４５で自動行き
指令が発信されたならば、ステップ４９で地切り開始、
即ち供給位置でのバケット１０の上昇（離床）を開始す
る。

【００２７】ステップ５０で地切り確認、即ち供給位置
でバケット１０がバンカー線から離れたことを確認する
訳だが、これは以下のような離床判定方法に基づく。即
ち、バケット１０の荷重値は巻上索に設けられたセンサ
により計測されているが、巻上索の巻き取りに伴いその
荷重値は次第に増加していく。そこで荷重値の増加がな
くなったとき、バケット１０の離床が終了したと判定す
る。なおバケット１０は伸縮自在な油圧シリンダを備え
ており、その高さ長がコンクリート量等に応じて変化す
るので、この離床判定方法を利用してバケット高さ長を
算出するようにしている。具体的には、離床時のトロリ
高さと巻上索２０の巻上長を計測し、（トロリ高さ）−
（巻上索長さ）−（離床面の高さ）をバケット高さ長と
する。こうすることでバケット高さ長、ひいてはバケッ
ト１０の底面の高さ位置を正確に知ることができ、障害
物との衝突防止、正確なバケット１０の位置決め等に大
きく寄与することができる。

【００２８】こうしてバケット１０が離床すると、ステ
ップ５１でバケット１０の底面位置を巻上索２０の巻量
に基づいて確認し、ステップ５２でバケット１０を放出
位置に向けて発進する。バケット１０の搬送中は、特願
平6-217390号で示したような振れ止め制御、予測制御を
行い、加減速に伴うバケット１０の振れを防止し、バケ
ット１０の搬送経路を最適に決定する。一方、ステップ
５０で地切り確認後、ステップ５３で地切り確認時間、
荷重データを記録（ロギング）する。

【００２９】ステップ５４でバケット１０が放出位置に
到着すると、ステップ５５で、ホッパ７に装備されたバ
ケット検知センサから「放出位置到着」信号が出力され
る。また同時にステップ５６でこのときの到着時間とバ
ケット１０の座標とを記録する。この後、ステップ５７
でバケット１０からホッパ７へのコンクリートの放出を
行い、所定時間後、ステップ５８で放出完了となる。放
出中は、バケット１０の荷重が減少し主索１４のサグ量
の急速な減少によりバケット１０が跳ね上がる危険性が
あるので、ステップ５９でバケット１０の荷重変化を監
視し、跳ね上がり防止制御を実行する。具体的には、コ
ンクリートを放出し終えるまで巻上索２０を順次繰り出
し、放出後は、上下振れを打ち消すように巻き上げる。
放出時間は監視し、異常に長ければ警報を出し、跳ね上
げ防止の制限等を行う。

【００３０】この後、ステップ６０で放出完了時間を記
録し、ステップ６１で戻り指令を発信する。こうなると
ステップ６２でバケット１０の自動戻り運転が開始され
る。このときの開始時間は記録される。また、このとき
の搬送経路は荷重や最大巻上速度が異なるので、「行
き」とは異なるものを計算する。所定時間後、ステップ
６３における自動着床制御を経てステップ６４でバケッ
ト１０が供給位置に着床したならば、ステップ６５でこ
のときの着床時間を記録し、１サイクルの制御を完了す
る。以降はステップ４２に戻って前記フローを繰り返す
か、或いは必要に応じてモードを終了する。以上がホッ
パモードにおける自動運転の内容である。

【００３１】次にブロックモードの制御内容を図３を用
いて説明する。なおホッパモードと同一内容のものにつ
いては図中同一符号に添字「ａ」を付し説明を省略す
る。ここではブロック打ちであるから、目的地は一定で
ないことに注意すべきである。即ち目的地は、作業員に
より指定された位置の打設ブロック１１である。特に同
一の打設ブロック中でも、コンクリートの放出位置の高
さは工事進行状況に応じて変わる。本モードは、１ブロ
ック中で次々とコンクリート放出位置を変えられるよう
になっている。なおフック２４にバケット１０が吊り下
げられる点は前記同様である。ここではバケット１０の
到着位置を「打込み位置」という。

【００３２】本モードでは、ステップ４２ａで着床信号
が出力された後、ステップ７１で打込み位置の座標と安
全高さデータとの参照（確認）を行う。なお初回の打込
み位置は、ホッパモードと同様に教示開始時の位置とな
る。そしてステップ７２で、バケット１０の「行き」の
運転ルートを計算する。これは後述するように、バケッ
ト１０の「行き」の到着位置と「戻り」の発進位置とが
異なるからである。後は前記同様、ステップ４８ａで計
算を完了し、ステップ４９ａで地切りを開始する。

【００３３】ステップ５４ａでバケット１０が打込み位
置に到着すると、ステップ５６ａで到着時間とバケット
１０の座標とを記録した後、ステップ７３で、リモコン
無線操作器１００（図５参照）の操作信号の受付けを許
可するようになる。即ち、この時点で一時的に手動運転
又は無線リモコン運転に切り換えられ、ケーブルクレー
ン３は手動運転又はリモコン無線操作器１００で運転で
きるようになる。

【００３４】図３，５の例では堤内６の打設ブロック１
１で、現場の作業員がリモコン無線操作器１００を操作
してケーブルクレーン３を自由に運転できる。そしてス
テップ７４で打込み操作を開始し、ステップ７５でそれ
を完了する。このときは作業員がバケット１０の跳ね上
がりのないようにケーブルクレーン３を無線リモコン運
転するので、自動運転による跳ね上がり制御は行わな
い。この後、ステップ７６で次回の打込み位置にバケッ
ト１０を移動し、ステップ７７で「戻り」操作、即ち操
作器１００の「戻り」プッシュスイッチを押す。

【００３５】この瞬間、次回のバケット１０の搬送先な
いし到着位置（打込み位置）が確定する。逆にいえば、
次回バケット１０が到着してほしい位置に予めバケット
１０を移動させておき、ここで「戻り」操作を行えば、
次回そこにバケット１０が到着するのである。具体的に
は、ステップ７８で、現在のバケット位置座標を次回の
打込み位置として自動的に入力する。また同時にステッ
プ７９で、リモコン無線操作器１００の操作信号の受付
許可を解除する。これによってケーブルクレーン３は改
めて自動モードで運転されるようになる。

【００３６】なおここで、打込みと移動の順序は現場の
作業員が自由に選択できる。つまり吊荷が重い状態で振
れを止めながら移動するか、吊荷が軽い状態で振れを止
めながら移動するかは作業員の好みで選択できる。一般
的には、重い状態の方が振れ止めが容易である。

【００３７】ステップ６１ａの戻り指令の後、ステップ
８０でバケット１０の「戻り」の運転ルートを計算す
る。このとき同時に振れ止め制御のための計算も行う。
ステップ８１で計算が完了したら、ステップ６２ａで自
動戻り制御がなされる。このときの制御開始時間は記録
される。

【００３８】このように、ブロックモードでは、バケッ
ト到着後、手動運転又は無線リモコン運転でバケット１
０の位置を細かく自由に調整し作業足場・型枠等を避け
てコンクリートを打込みできると共に、次回のバケット
到着位置を現場で指定できる点に特徴がある。また、ブ
ロックが充分広く作業足場等の障害物を考慮しなくてよ
い場合は、次回コンクリートバケットの到着位置を自動
的にシステムが指定することも可能である。これにより
ブロック打ちに最適な自動運転が可能となる。

【００３９】次に雑用モードの制御内容を図４を用いて
説明する。なおホッパモード、ブロックモードと同一内
容のものについては図中同一符号に添字「ｂ」を付し説
明を省略する。本モードにおいては、作業用資機材又は
空のフック２４を所定の「運搬先位置」に自動搬送する
制御を行う。作業用資機材には、コンクリート打設時に
用いる型枠材、足場材、バイブレータ、小型クレーン等
あらゆる資材、機器が含まれる。各打設ブロック１１の
形状データを活用し、今回の運搬先位置から次回の運搬
先位置へと直接搬送を行うこともできる。作業用資機材
はフック２４にロープを介して直接吊り下げられること
もあるし、ベッセル等容器に入れられることもある。

【００４０】ここで作業用資機材をフック２４に直接吊
り下げる場合、作業用資機材の大きさ、形状等がまちま
ちで、障害物との衝突を避けるような搬送ルートの設定
がバケット１０の場合に比べて困難である。そこでここ
では、作業用資機材のうち代表的なものを予めピックア
ップしておき、それぞれの大きさ、形状、荷姿等を制御
装置に登録し、各々にナンバリングすることとした。こ
れによって作業用資機材の登録ナンバを入力すれば、そ
の種類、大きさ、形状、荷姿等が自ずと特定され、搬送
ルートの計算等が極めて容易となる。

【００４１】さらに作業を簡易化する方法として、作業
用資機材を所定の高さまで持ち上げた状態から運転を開
始し、作業用資機材の高さを（トロリ高さ）−（巻上索
長さ）−（地面の高さ）−（持ち上げ量）とする方法も
ある。このやり方であれば吊り下げるものの高さを設定
しなくてよい。これは、後述するように、打設ブロック
１１の場合その中央位置が運搬先位置となり、ブロック
上に十分広い面積が確保できるので、この作業用資機材
の高さ検出方法により途中通過安全高さ及び到達安全高
さを確保できることに着目したものである。仮に特殊な
ブロック形状で上方面積が狭ければ、前述のような形状
そのものを初期登録する方法も有効である。

【００４２】また、運搬先位置も同様に制御装置に予め
登録されている。これは作業用資機材の荷取り場所と運
搬先とがある程度数箇所に決まっており、事前に把握で
きるからである。運搬先位置としては代表的なものに各
打設ブロック１１、バンカーエリア４、副塔１３、打設
ブロック１１より上流側或いは下流側の底部等が揚げら
れる。運搬先位置が打設ブロック１１の場合、制御装置
が各ブロックの形状データとコンクリート打設面高さデ
ータとを持っているので、ブロック番号（例えば０〜１
９）を入力するだけでブロック打設面の中央位置が自ず
と運搬先位置となる。また打設ブロック１１以外の場所
を運搬先位置として登録する場合、ケーブルクレーン３
のフック２４を事前に手動運転で目標位置に移動すれ
ば、パソコン画面に座標データが表示されるから、これ
を確認しつつ所定の番号を付して登録を行う。するとそ
の位置がコード化され、例えばバンカーエリア４が２０
〜２９のようになる。

【００４３】こうして搬送前に、運搬先位置の登録番号
をFrom To 形式で指定すれば、作業用資機材又は空のフ
ック２４を運搬先位置間で自動搬送できる。このように
運搬先位置の指定は極めて容易である。なお、登録番号
や搬送先位置の変更、追加は自由に行える。

【００４４】さて、先ず最初のステップ４１ｂで雑用モ
ード開始となると、直ちにステップ４５ｂで自動行き指
令を出す。そしてステップ８２で、運搬先位置の座標、
作業用資機材の荷姿、安全高さデータの参照（確認）を
行う。次のステップ８３で「行き」の運転ルート、振れ
止め制御の計算を行い、ステップ４８ｂで計算が完了し
たならば、ステップ４９ｂで地切りを開始し、走行、横
行、巻上下の各モーションにより作業用資機材の搬送を
開始する。

【００４５】ステップ５４ｂで作業用資機材が運搬先位
置に到着すると、ステップ７３ｂでリモコン無線操作器
１００の操作信号の受付けを許可するようになる。即
ち、この時点でブロックモードのときと同様に手動運転
又は無線リモコン運転に切り換えられる。図４，５の例
では当該運搬先では、現場の作業員がリモコン無線操作
器１００を操作してケーブルクレーン３を手動運転す
る。即ち、ステップ８４で荷の吊り／降ろし操作・作業
を開始し、ステップ８５でそれを完了する。この後ステ
ップ７７ｂで「戻り」操作をする。するとステップ７９
ｂで、リモコン無線操作器１００の操作信号の受付許可
を解除し、自動モードに復帰する。ここでは「戻り」操
作をしたときの位置が次回の到着位置とならない。なぜ
なら雑用運転の場合、たいていは１回の搬送で用が済ん
でしまうからである。ただし必要があれば、ブロックモ
ードと同様に繰り返し搬送する制御を行うことも可能で
ある。

【００４６】自動モードに復帰した後、ステップ８６で
次の行き先の設定があるか否かを確認する。設定があれ
ばステップ４５ｂに戻って次の行き先に向けて作業用資
機材又は空フック２４を移動する。設定がなければステ
ップ８７に進み、フック２４を安全高さまで上昇させる
巻上げ指令を出す。するとステップ８８で巻上索２０が
巻き上げられ、ステップ８９でフック２４が安全高さま
で上昇されて巻上げ完了となる。そしてステップ９０で
雑用自動運転終了時間を記録し、雑用モードによる自動
運転を完了する。

【００４７】以上のような雑用モードを加えたことによ
り、雑用運転が自動で行えるようになり、前述のブロッ
クモードも加え、ケーブルクレーンを略100 ％自動で運
転できるようになる。一般にケーブルクレーンの場合荷
が振れがちであるため、手動運転を行う場合はその操作
に熟練を要する。しかし、かかるケーブルクレーンにお
いては、たいていの場合自動運転が可能であるため、こ
のような熟練操作の必要性を大幅に減少し、作業員を長
時間の緊張作業による苦渋作業から解放できる。さらに
ホッパ打ち、ブロック打ち、雑用のためのモードをそれ
ぞれ分けたので、それぞれの作業に最適な自動運転が可
能となる。

【００４８】ところで、上記ホッパモードとブロックモ
ードとでは、バケット１０の移動先が予めCAD マップ上
の所定の指定点に定められている。即ち、ホッパモー
ド、ブロックモードともに教示開始時の点が指定点とな
る。つまりこれだと、これらの点しかバケット１０の移
動先として選べないこととなる。しかし実際は、バケッ
ト１０の移動先は現場の工程変化に応じて度々変更され
る。ホッパ打ちの場合にホッパ７の位置が変更になった
り、ブロック打ちの場合に指定点以外に移動先を変えた
い場合もある。こういった場合、指定を変更しない限り
自動搬送が行えず、結局手動運転に頼ることが多く、不
便であった。

【００４９】そこでここでは、上記二つのモードに以下
の教示モードが組み合わされている。即ちこれは、前に
も簡単に述べたように、バケット１０を所望の目標位置
から１回手動運転でバンカーエリア４まで搬送し、これ
によって当該目標位置と、最低安全高さ、侵入禁止領域
とを特定すると共に、次回以降、その搬送経路を含めた
上方のルートを辿って、バンカーエリア４と目標位置と
の間でバケット１０を繰り返し自動運転で搬送するとい
うものである。こうすれば、毎回手動運転をする手間が
省け、作業員を長時間の緊張作業による苦渋作業から解
放できる。また現場の状況にも柔軟に対応できる。

【００５０】具体的には、ケーブルクレーン監視室２８
内でＣＲＴ画面上のタッチキーを押すなどして教示モー
ドを選択し、バケット１０を、所望の到着点（例えば任
意の打設位置）から出発点（例えばホッパモード、ブロ
ックモードの「供給位置」）まで手動運転する。これは
監視室２８内の操作盤と、作業現場でのリモコン無線操
作器１００との併用が可能である。手動運転なので、障
害物との衝突を避けるような安全高さ、経路は容易に選
べる。そして到着後、教示モードを終了すれば、モード
開始から終了までの間の搬送経路が制御装置に各ブロッ
ク座標データを加味し３次元データとして自動的に記憶
される。ここで記憶された経路は障害物との衝突を避け
るためのものであるから、最短経路である必要もなく、
振れ止めも考慮しなくてよい。制御装置は記憶された経
路よりも下にバケットがいかないような条件で最適な経
路を算出する。これによって教示が終了し、バケット１
０が上記経路の上方の安全な高さ領域内で往復移動可能
となる。なお教示は、往路、復路のいずれで行うことも
可能であるが、ここでは到着前に振れ止め制御を行う関
係上、到着点が正確に特定されるのが望ましいから、到
着点でバケット１０を一旦完全に静止させ、その状態か
ら教示を開始する復路での教示を行うようにしている。

【００５１】一方、前記同様に、現場でリモコン無線操
作器１００を「戻り」操作したときのバケット１０の位
置を次回の到着点とすることも可能である。さらにバケ
ット１０の安全高さやコンクリート放出高さ等を予め制
御装置に記憶しておき、その高さ以上或いは以下にバケ
ット１０が位置せぬような制御を加えることも可能であ
る。一例として、ブロックモードの場合は型枠の高さを
考慮して安全高さを2.5m以上、ホッパモードの場合はコ
ンクリート放出時の分散を防止するため放出高さを1.5m
以下とする。

【００５２】一方、ここではホッパモードとブロックモ
ードとに以下のようなポーズ（一時停止）機能も追加さ
れている。これは、ホッパモードにおいて、バケット１
０がホッパ直上位置又はバンカーエリア４に到着した
時、或いはブロックモードにおいて、バケット１０がバ
ンカーエリア４に到着した時に、自動運転の状態を一時
停止し、再開を待つというものである。これは、一連の
自動運転の途中で何らかの理由で一時停止する必要が生
じた場合に便利である。ケーブルクレーン監視室２８の
作業員がパソコン画面のポーズ釦を押せばポーズ状態に
なり、その釦を再度押せばポーズ状態が解除されるよう
になっている。

【００５３】次に、上述のモード切替え機能の必要性に
ついて追記しておく。

【００５４】ブロックモード及びホッパモードのいずれ
を選択するかは、ダム形式とコンクリートの打設工法お
よびケーブルクレーンの型式で決まってくるが、工事の
途中でその自動運転モードを替える必要が生ずる場合が
ある。

【００５５】例えば、重力式コンクリートダムの築造に
おいて、ＲＣＤ工法で固定式ケーブルクレーンを採用
し、ホッパ打込みを行っている場合を例にすると、通常
は半固定されたホッパに繰り返えしコンクリートを運搬
し、ダンプトラックを使って打設するが、そのホッパの
あった位置には直接打込みする必要がある。

【００５６】また、工事が進みコンクリート打設高さ
が、ダム天端に近くなるとダム幅が狭くなりダンプトラ
ックを使えなくなり、さらにホッパも置けなくなるケー
スがある。その場合、固定式ケーブルクレーンで直接堤
体に打設する必要が生ずる。

【００５７】さらに柱状ブロック打設工法においても、
構造物の周囲や減勢溝の打設の場合等に定点に繰り返し
コンクリートを運搬する必要が生ずる。

【００５８】このように当初設定した自動運転モードを
切替える必要が生じた場合、当システムは簡単に切替え
操作が行えるよう準備してある。

【００５９】一方、ケーブルクレーンの運転時間の内、
コンクリート打設時間以外の雑用運搬時間が多くを占め
ている。そのため、当システムでは雑用モードを設け、
工事用資機材も自動運搬を可能にしている。

【００６０】リモコン無線操作器１００を使って玉掛け
・地切りを行い、それに設けた「戻り」スイッチを押せ
ば、予め登録した位置間を自動運搬するようになってい
る。２点間の往復運搬または複数回運搬さらに複数位置
間の運搬も設定により可能になっている。

【００６１】このように、必要に応じて運転モードを切
替えられることは大変有効である。

【００６２】以上本発明の好適な実施の形態を説明した
が、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可能
である。

【００６３】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００６４】（１）打設工法の変更等に対応可能とな
り、ケーブルクレーンを略100 ％自動運転できるように
なる。

【００６５】（２）ホッパ打ち、ブロック打ち、雑用の
各作業に最適な自動運転が可能となる。

【００６６】（３）現場の工程変化に柔軟に対応した自
動運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るケーブルクレーンに備えられ
た自動運転モードの制御フローである。

【図２】ホッパモードの制御フローである。

【図３】ブロックモードの制御フローである。

【図４】雑用モードの制御フローである。

【図５】ダム建設工事現場におけるケーブルクレーンを
示す斜視図である。

【図６】同正面図である。

【図７】同平面図である。

【図８】ケーブルクレーンの構成を詳細に示す正面図で
ある。

【図９】打設ブロックを示す平面図である。

【符号の説明】

３ケーブルクレーン７ホッパ１０バケット１１打設ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村山茂樹東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者鈴木俊太郎東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者瀧本英敏東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者小野一也東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者高木善朗東京都江東区毛利一丁目19番10号石川島播磨重工業株式会社江東事務所内 (72)発明者岸光輝東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者塚本克美東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者竹村健一東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート打設に際してコンクリート
又は作業用資機材を所定位置まで搬送するためのケーブ
ルクレーンであって、コンクリートを一定箇所に設置さ
れたホッパに搬送するホッパモードと、コンクリートを
複数に分割された打設ブロックに選択的に搬送するブロ
ックモードと、作業用資機材を予め登録された複数の運
搬先位置に選択的に搬送する雑用モードとからなる三つ
の自動運転モードを備えたことを特徴とするケーブルク
レーン。
【請求項２】上記ブロックモード又は雑用モードが、
一時的に切り換えられる手動運転又は無線リモコン運転
を含むものである請求項１記載のケーブルクレーン。
【請求項３】上記ブロックモードにおける上記手動運
転又は無線リモコン運転の終了時のバケットの位置が次
回の搬送先とされる請求項２記載のケーブルクレーン。
【請求項４】手動運転により侵入禁止領域を教示する
教示機能をさらに備えた請求項１乃至３いずれかに記載
のケーブルクレーン。