橋梁クレーンの主梁のたわみの検出および修正方法.doc.doc

橋梁（ガントリー）クレーンの主橋たわみ検出と修正方法 1. 橋梁（ガントリー）クレーンの主橋たわみ検出 橋梁（ガントリー）クレーンの安全技術検査において、主橋のキャンバー検出は非常に重要な内容です – 第82条（一般橋形クレーンの技術基準）に次のように明記されています。 主橋径間上部キャンバー F = L()/1000 また、最大キャンバーはL/10の範囲内に制御する必要があります。スパンの真ん中。現在、検出方式としては、従来のワイヤー牽引方式、電流フック吊り方式、磁石吊り方式などが一般的です。これらの方法を以下に紹介します。ワイヤ牽引工法は、検査員3名がクレーンの主梁まで行き、φの細い鋼線を使用し、その一端を主梁の一端に固定します。鋼線は上部カバープレート上の等高ブロックを通過し、他端はメインビームの他端にある 15kg バネ秤に接続されます。次に測定点を選択し、鋼線から主梁上面までの垂直距離を測定し、キャンバー値を計算します。この方法には大きな制限があり、検査員が高所で作業する危険性があります。一部の箱型二重桁橋クレーンの主桁の反り検出のみに使用できます。単桁橋梁（ガントリー）クレーンの場合、主桁の反りを検出できません。スカート付き箱形二重桁橋クレーンの場合も主桁の反りを検出できません。 300mmのスチール定規を逆さまにしてフックに掛けます。これをフック吊り定規法といいます。トロリー（電動ホイスト）を運転してIビーム軌道に沿って走行します。地面に設置された水準器を使用して、メインビームの各通過点の標高値を順番に測定し、キャンバーの値を計算します。この測定方法には大きな誤差がありますが、逆の結果が生じる可能性があります。これは標高値に直接反映されるため、測定された標高値の信頼性が失われます。これらの要因は測定精度に影響します。トロリーの走行車輪の半径の不均等な違い、線路の踏面の形状の誤差、トロリーの「三本足」現象などです。最終的に、この方法で計算されたキャンバー値は正確かつ有限です。磁石吊り定規法の実施方法は、長さφの細い鋼線を使用し、鋼線の一端を磁石に固定し、もう一端を一定の重りに接続し、配置条件を調整可能な300mmの鋼定規に固定された細い鋼線の上に置きます。磁石をメインビームの下にあるプレートまたはIビーム軌道の下面にしっかりと安定して取り付けるには、特製の絶縁ロッドを使用してください。次に、主梁の両端と梁の中央にある 3 つの測定点を選択し、地上に設置した水平器を使用して磁石で吊り下げられたスケールの値を読み取り、主梁の中間スパンでのキャンバー値を計算します。式は以下に示すとおりです。 メインビームの中間スパン キャンバー値は、中間スパン高さから 2 分の 1 を引いた値に、ブラケット内の上限スパン高値と下端スパン高値を乗算した値に等しくなります。スチール定規は細いスチールワイヤーにプラス方向に固定されています。測定結果がプラスの場合は上向きのアーチを示し、マイナスの場合は下向きのたわみを示します。この方法は、さまざまなタイプのクレーンのメインビームの反りを検出するために使用できます。この方法は簡潔で便利で、結果は正確でエラーがなく、トラブルと労力の両方を節約できます。 2. 橋梁（ガントリークレーン）の主桁が変形した場合の対処方法とその軌跡とその結果の特性を示します。橋梁 (ガントリー) クレーンの主桁は、自身の重力と荷重の影響により、下向きに弾性的に曲げ変形し、その結果、耐荷重が主な機能であるトロリーに操作抵抗が加わります。上述の主梁の下向き曲げ変形を補償するという関連するニーズに基づいて、関連する設計プロセスでは、主梁を特定のキャンバー値を備えた梁構造表示にすることが要求されます。したがって、クレーンガーダの設計および製造関連プロセスにおいて、上記のキャンバー値は重要な問題となっています。これらの重要な点については、指定されたキャンバー値を確保する必要があります。制御設定値は大きすぎても小さすぎてもいけません。ただし、橋梁 (ガントリー) クレーンのメインビームは、製造および使用の全プロセス中にさまざまな程度の永久変形を受けます。製造プロセス中、メインビームの切断における不当なキャンバー許容値、温度の影響、溶接プロセスの誤差、およびその他の要因により、メインビームの溶接後にキャンバー、曲率、水平方向の側面の曲がり、およびウェブの垂直性（つまり、メインビームの歪み）がすべて要件を満たさない場合があります。それは修正する必要があります。橋形クレーンの 2 本の主梁が同じセクション内で異なる高さにある場合、それらも修正する必要があります。クレーンの使用段階では、メインビームの剛性不足、長時間の全荷重運転、またはクレーンの過酷な作業環境により、メインビームも永久変形します。国家規格第 85 号（巻上機械の安全規則）第 1 条、第 4 条、第 10 条の規定に基づき、アーチ値と反り値が一定値以下になった場合は修理・修正を行う必要があります。「一般橋形クレーンでは、トロリが径間中央にあり定格荷重下にあるとき、径間内の主桁の下限たわみ値が水平線よりも低く、たわみ値の 1/700 に達するものとする。」修理できない場合は廃棄する必要があります。」したがって、橋梁（ガントリー）クレーンの製造・使用においては、主桁の修正は必要不可欠であり、非常に重要な作業でもあります。修正にはどの方法を使用する必要がありますか?これは、クレーンのメインビーム変形の修正効果、修正コスト、メインビームの外観品質、および吊り上げ機構の安全な使用に直接影響します。したがって、合理的で正しい修正方法は非常に重要であり、無視してはなりません。現在、メインビーム変形を補正する既存の方法としては、「フレーム補正法」、「プレストレス法」、「繰り返し溶接法」、「切断法」、「局部パッド切断法」などがある。実際にどの方法を選択するかについては、具体的な状況に応じて判断やトレードオフを行う必要があり、やみくもに同じ方法や統一的なアプローチを採用すべきではありません。さまざまな方法の特性、適用範囲、特別な注意事項、およびその他の関連知識をしっかりと理解した後でのみ、具体的かつ合理的な要件に沿って、実行可能な解決策と修正手段を正確に選択し、理想的な状況により近い、比較的理想的な最終的な修正結果を得ることができます。 1. 炎の補正方法。原理は、金属構造を局所的に加熱して、金属構造の特定の部分を「塑性圧縮」させることです。冷却後、残留局所収縮応力を使用して変形を修正します。メインビームアーチ反り補正の加熱領域を図1に示します。キャンバーが不十分な場合は、加熱プレートの下側​​の三角形の領域と、カバープレートの下側​​の長方形の領域が加熱されます。加熱点のサイズ、数、位置は、変形の特定の状況に応じて決定する必要があります。以下の点に注意してください。 (A) 最適な加熱温度は700～800℃です。加熱温度は高すぎても低すぎてもいけません。その理由は、この温度まで加熱すると、低炭素鋼の降伏限界がゼロになる傾向があり、金属が「高温の炭素鋼」の状態になり、修正効果が最適になるためです。 (B) 同じ場所で繰り返し加熱することはできません。繰り返し加熱を行うと効果が得られないだけでなく、金属組織を損傷する原因となります。 (C) 加熱ポイントはパーティションに配置する必要があります。これにより、ウェブの波打ちを低減することができる。 (D) 加熱点は危険箇所から遠ざけてください。加熱修正後は焼成点の応力も大きくなり変形しやすくなります。補正後はメインビームを強化する必要があるためである。メインビームの応力は非常に高いです。金属素材は長年使用すると徐々に疲労し、剛性が不足します。補強をしないと矯正効果が維持できないばかりか、変形がさらに深刻になってしまいます。したがって、修正後は補強する必要があります。一般的な補強方法は、主梁のスパン内で下部カバーの両側に溝形鋼を使用し、ウェブに下部カバーの層を追加して主梁の断面を大きくすることです。このような利点があります。まず、矯正効果が比較的良好で、特にかなりの硬さの曲げに対して効果が高くなります。第二に、施工プロセスが比較的簡単であるため、火炎修正工法は幅広い分野で使用できます。しかしながら、この補正方法には以下のような欠点がある。火炎補正の際、「圧縮成形」効果を得るには、メインビームの補正位置をジャッキアップして焼成領域に圧縮応力を負担させないと効果がありません。これにより、建設の難易度が高まります。たとえ火炎加熱が隔壁であったとしても、ウェブとカバープレートに大きな波打ちを引き起こす可能性があります。火炎修正後にメインビームを補強する必要があります。そうしないと、より深刻な変形が発生します。上記を考慮し、通常の状況では、ハードベンドの部分的な修正を除いて、フレーム修正方法の使用はサポートされていません。ただし、I ビームやチャンネル鋼などの大きな鋼材の場合、矯正および変形防止操作を実行する場合は、火炎修正方法が最も理想的です。大規模な印刷機や広すぎる敷地は必要ありません。鋼の曲げの程度に応じて、いくつかの焼成ポイントが適切に選択されます。ファサードは三角形に焼き付けられ、平面は長方形に焼き付けられます。変形の度合いに応じて焼き点の大きさと数を決めるので、すぐに調整でき、省力化、迅速化が図れます。 2. プレストレス法。主梁の下向きのたわみを修正する原理は、主梁の下カバーの両端にある固定サポートを使用して、複数の鋼棒またはワイヤ ロープにプレストレスを与えることです。次に、メインビームには曲げモーメントがかかります。この曲げモーメントの作用により、主梁の上半分には引張応力がかかり、下半分には圧縮応力がかかります。この曲げモーメントの作用により、メインビームは強制的に上向きのアーチを再開します。設置構造を図2に示します。主梁に荷重がかかるときの使用圧力は、プレストレスト鋼棒とは正反対になります。このようにして、プレストレスト鋼棒は使用圧縮応力の一部を相殺することができ、それによってメインビームの耐荷重が向上します。プレストレス法は主梁のたわみ不足を修正するのに有効な方法です。これには次の利点があります。まず、補正後の上部キャンバー値は正確で比較的安定しており、使用中の変化に応じていつでも調整できます。第二に、修正後、メインビームの強度と剛性を向上させることができます。第三に、修正構築プロセスがシンプルで実装が容易で、サイクルタイムが短いことです。コストが低いです。しかし、次のような欠点もあります。まず、橋梁 (ガントリー) クレーンの箱形の主梁の下向きのたわみを修正するのにのみ適しています。第二に、この方法はメインビームの水平方向の曲がりや局所的な変形、ガントリークレーンのカンチレバーの曲率を修正するのには適用できません。第三に、修正後の外観が十分に美しくありません。すなわち、クレーンが長年使用されている場合、メインビームが弱く耐荷重性が低い場合、長時間フル荷重で運転されている場合、または作業環境が厳しい場合には、プレストレス工法が最適である。また、反復溶接法もあり、その原理は、高電流で繰り返し溶接することによって主溶接シームを使用し、その結果生じる溶接変形を使用して元の変形を修正し、変形を修正するという目的を達成することです。メインビームのキャンバーを大きくする必要がある場合は、メインビームの下部カバープレートとウェブ上の 2 つの隅肉溶接で繰り返し溶接が実行されます。溶接部の冷却と収縮により発生する応力により、水平方向の側面の曲がりが増加します。水平方向の側面の曲がりを軽減する必要がある場合は、凸状ウェブと上部および下部のカバー プレート上の 2 つの隅肉溶接で溶接作業を繰り返します。これにより、横方向の曲がりを軽減することができる。溶接時の電流と繰り返し溶接の長さは、いずれも補正の度合いに応じて決定する必要があり、超えないようにするか逆補正を行う必要があります。長年の実践の結果、この修正方法が最良であり、正確かつ効果的であり、全体の変形が非常に滑らかで、外観上の欠陥の問題がないことが証明されました。この補正技術は、アーチ反り値レベルでの補正が必要な状況を解決するのに適しており、特に横方向の曲がりの補正のために設計されています。これには、橋クレーンの同じセクションにある 2 本の主梁間の大きな高さの差の修正も含まれます。実用的な性能特性、経済性、操作性などの利点だけでなく、品質と速度の面でも優れたパフォーマンスを発揮するという利点もあります。ただし、主梁の一部に強い曲がりがあり、主梁の剛性が不足し、長期使用により変形が大きい場合は、この限りではありません。 4. 切断法は、初期の主梁の製造時に使用された、溶接の収縮応力を利用して上部アーチを形成する原理を指し、溶接変形を利用して主梁の反りを改善することができます。しかし、必要な溶接変形を生じさせるためには、一般に大きな溶接電流が必要となり、上カバーの溶け落ちや引け穴などの溶接欠陥が発生する場合があります。さらに、溶接熱変形を使用して変形の量と方向を制御することは困難であり、場合によっては、メインビームの他の技術パラメータの変形を容易に超える可能性があります。主梁の自重がアーチに及ぼす影響を利用して、主梁上部覆い板を切断することができる。切断後は、切断部分の主梁部の曲げ弾性率が低下し、主梁の曲げ抵抗が弱くなる。メインビームの自重の作用により、機械的変形が発生し、スパン中央上向き値が減少し、カンチレバー端上向き値が増加します。この解決策を採用すると、全体の補正プロセスと変形量を制御することが比較的容易になります。ただし、ウェブの方向に垂直な軸に沿った切断部の周りの主ウェブと補助ウェブの回転と変形により、ウェブが許容範囲外になる可能性があることに注意する必要があります。実際の実験により、この方法は実行可能であり、操作が簡単で、制御も簡単であることが証明されています。メインビームが永久変形を受ける場合、通常は元の技術データを維持することができ、経年劣化による内部応力や熱変形が解放された後も技術パラメータに大きな変化を引き起こすことはありません。切断法は、メインビームのキャンバーが許容範囲を超えて持続する場合に、新しいメインビームを修正するのに比較的優れた方法です。この方法は、カンチレバーが高すぎる（スパンが規格を満たしている）、スパンが高すぎる（カンチレバーが規格を満たしている）、または上部アーチの上向きに関連するその他の問題を解決するためにも使用できます。メインビームの吊り下げ支持中に異なる支持位置が選択されている限り、異なる切断部品を選択することで、あらかじめ設定された目的を達成できます。なお、修正量が比較的大きい場合には、ウェブの不要な変形を避けるために、様々な工夫が必要となる。上記の 4 つの実際的な方法に加えて、局所加熱などの他の方法については、ここでは詳しく説明しません。次に、どのソリューションを採用するかを決定するか、複数のソリューションを組み合わせて、最短期間かつ最低コストで最高の結果を達成します。