100メートルのタワークレーンはどのように高くなるのでしょうか?

私たちの日常生活では、多くの建設プロジェクトでタワークレーンが使用されているのをよく見かけます。建物が高くなるにつれて、タワークレーンも「高くなる」ように見えます。

では、タワークレーンは何でできているのでしょうか?どうしたら背が伸びますか？台風の時にタワークレーンが風で回転しているのを見たことがある人もいるでしょう。通常、台風の時は工事は中止されるはずなのに、なぜタワークレーンはまだ回転しているのでしょうか？吹き飛ばされた？

今日はタワークレーンについての知識を学びましょう。

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タワークレーンの構成

タワークレーンの正式名称はタワークレーンであり、タワークレーンの略称でもあります。本質的には、それはクレーンです。クレーンには長い歴史があります。古代エジプト時代から、人々はピラミッドを建てるためにクレーンを使って巨大な石を運んでいました。タワークレーンでもクレーンでも、すべてアルキメデスのてこの原理を利用しています。つまり、両端の力とレバーアームの積は等しくなります。レバーアームが長くなるほど、必要な力は小さくなります。

レバレッジ原則

タワークレーンには、金属構造、動作機構、電気システムの 3 つの部分があります。

金属構造：タワー本体、ブーム、ベース、アタッチメントロッドなどを含む。

動作機構: 持ち上げ、ブームの伸長、回転、移動の 4 つの部分から構成されます。

電気システム：モーター、コントローラー、配電ボックス、信号および照明装置などを含む。

タワークレーンはどのように高くなるのでしょうか?

タワークレーンが「高くなる」理由は非常に単純です。それは、一般的なおもちゃであるレゴに少し似ています。組み立てはセクションごとに行われ、標準セクション、クライミングセクション、油圧ジャッキという 3 つの非常に重要な部分が含まれます。

標準セクションはタワークレーンの金属サポートです。 2つ目は「クライミングセクション」で、タワークレーンが上昇するための部分です。 「クライミングセクション」は、タワーの上部に設置されたクライミングフレームです。クライミングセクションの高さとサイズは標準セクションよりも大きいため、「クライミングセクション」を帽子のように標準セクションの上に置き、上方向への移動の余地を確保します。

最後に油圧ジャッキがあります。クライミング部内に油圧ジャッキを設置しています。オペレーターは油圧システムを操作してクライミングフレームを上昇させ、新しい標準セクションを設置するためのスペースを確保します。

クライミングフレームが一定の高さまで上昇すると、オペレーターは新しい基準セクションをタワークレーンのメイン構造に合わせてボルトで固定します。最後に、オペレーターはクライミングフレームを下げて、再びタワークレーンの底部に巻き付け、「上昇」サイクルを完了します。

タワークレーンが倒れないのはなぜですか？

タワークレーンはとても高くて細いので、風で倒れてしまうのではないでしょうか？実際、タワークレーンの安定性には安定したタワークレーンの基礎が必要であり、これは非常に重要です。タワークレーンの安定性に関わる要素は、大きなコンクリート製のプラットフォームです。タワークレーンが到着する前に、建設チームは数週間かけて、タワークレーンの基礎となるこのプラットフォームを造る作業を行います。

第二に、タワークレーンの構造設計により安定性が高まります。タワークレーン自身の重量とバランスアームのカウンターウェイトが連動してタワークレーンのバランスを維持します。

さらに、タワークレーンのバランスアームの先端には、通常、大量のカウンターウェイトが設置されています。これらのカウンターウェイトは、材料を持ち上げたときに発生するトルクを相殺し、タワークレーンの安定性を維持します。

台風の時、タワークレーンはどのように倒れずにいるのでしょうか？冒頭で述べたように、操作仕様によれば、タワークレーンが強風に遭遇した場合、旋回機構のブレーキを解除してブームが風とともに回転できるようにし、風荷重の運動エネルギーを最大限に解放して耐風性を高め、強力な台風の襲来に耐える必要があります。そのため、台風時にはタワークレーンが風に乗って回転する様子が見られます。

タワークレーンでどれくらいの重さを運ぶことができますか?

建設現場における重要な建設機械として、タワークレーンの安全な建設は非常に重要です。そのため、タワークレーンの操作手順が明確に定められているだけでなく、オペレーター、検査システム、トラブルシューティングなどについても明確な規定があります。たとえば、斜めまたは過負荷状態での吊り上げは禁止、満載または緩く結ばれたバルク材料の吊り上げは禁止、地中に埋設された部品の吊り上げは禁止、レベル6以上の強風下での吊り上げは禁止などです。これらのルールの中で、過負荷の状態で持ち上げないことが非常に重要です。タワークレーンは通常どれくらいの重量に耐えることができますか?

タワークレーンの耐荷重能力は、設計パラメータ、構造強度、作業条件、設置方法など、多くの要因によって決まります。一般的に、タワークレーンの耐荷重能力は、通常、静的荷重と動的荷重の観点から説明されます。

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静的耐荷重

タワークレーンが静止しているときに耐えられる最大重量を指します。この重量は、タワークレーンの製造元によって設計パラメータと構造強度に基づいて計算され、機器に表示されています。静的荷重容量は、タワークレーンの自重、カウンターウェイト、アームの長さ、基礎の安定性などの要因によって影響を受けます。一般的に、タワークレーンの静的荷重容量が大きいほど、その耐荷重容量は強くなります。

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動的負荷容量

タワークレーンが稼働時に耐えられる最大重量を指します。静的荷重容量と比較すると、動的荷重容量は、材料を持ち上げたり降ろしたりするときのタワークレーンの慣性係数を考慮しているため、通常は静的荷重容量よりも小さくなります。実際の建設においては、事故を防ぐためにタワークレーンの耐荷重能力を超えないように、建設作業員が具体的な状況に応じて吊り上げ作業を合理的に調整する必要があります。

参考文献

[1] 劉智晟、殷海博。タワークレーンの使用と安全管理について[.黒龍江省科学技術情報、2009(28):302。

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/DzOE-ub-eifNF33GUijnMA

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/AP3se3kY6Col9kQa0ngKtw

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/guTvv0w7dbikNOUB2qVXaw

[5]https://mp.weixin.qq.com/s/ZIbqD_KNjL7_JUy-JRcQdw

企画・制作

出典丨Like Popular Science (ID: lxkp_cstam)

編集者：鍾延平

校正：徐来林