致命的なガントリークレーン脱線事故：レールクランプのわずかな緩みが原因

公共事業におけるガントリークレーンは風の影響を大きく受け、風によるクレーンの脱線事故や転倒事故が時折発生しています。本稿では、典型的な風力によるガントリークレーンの脱線事故の原因を分析し、ガントリークレーンの耐風装置および滑り止め装置の使用時にオペレーターによくある誤解やクレーン操作の違法現象をまとめ、適切な安全対策を提案します。皆様の参考とご議論のためにご活用ください。

ガントリークレーン事故は何があったのか

地下鉄建設現場において、ガントリークレーン（型式：MHE10+10t-31m A3、スパン31m、高さ9m、機器重量33t）が通常通り建設されていました。午後8時頃、工事安全担当者は強風（突風速約9mph）の黄色警報を受け取ったため、現場に作業停止を連絡し、ガントリークレーンの運転手にレールクランプを使用してガントリークレーンを固定するよう指示し、全員を避難させました。

21日午前10時頃、瞬間的に風が非常に強くなったため、プロジェクト安全担当者は直ちに現場点検を手配し、事故防止に努めました。点検中、エンジニアリング安全担当者はガントリークレーンの事故を発見しました。クレーンが大きく傾き、アウトリガーの片側が軌道から外れていました（図1）、また、軌道の片側が破損していました（図2）。

エンジニアリング安全担当者は直ちにプロジェクト責任者に連絡し、ガントリークレーン事故による更なる影響を防ぐため、ガントリークレーンの仮固定を手配しました。強風警報（黄色）が解除された後、ガントリークレーン事故による危険な状態を解消するための緊急措置が講じられました。

このガントリークレーン事故は、屋外の建設現場では風警報プロトコルに従い、重機を適切に固定することが極めて重要であることを浮き彫りにしています。

ガントリークレーン事故の脱線分析

この事故で死傷者や重大な経済的損失が発生しなかったため、ユーザーユニットは、さらなる拡大を避けるために、構造的破損につながる可能性のある適切な現場保護を設置せずにガントリークレーン事故の危険な状態を解除しました。

ガントリークレーン事故現場の情報は一部不完全または破損しています。事故現場の調査結果と事故後の現場関係者の証言は以下のとおりです。

• クレーンの北側と西側の車輪は脱線したが、南側の車輪は脱線しなかった。
• クレーンの南側にある破損した軌道の東側半分（以下、東側破損軌道と略す）には明らかな屈曲が認められる。屈曲箇所は破損箇所から7.6m離れており、東側破損軌道の上面左側には、クレーンと同一の塗装面に明らかな摩擦痕が認められる（図3）。

• 北側のレールクランプのクランプは、図4に示すように、すべてオフセット変形した状態にあります。

• 南側の線路には明らかなたわみと破断が見られます。状況は図5と図6に示されています。

• クレーンの北側にある軌道には長さ約15メートルの明らかな摩擦痕跡がある。
• 現場調査の結果、クレーンの南側軌道が破断した箇所のレール表面の端に摩擦痕跡があったことが判明した。
• 南側レールクランプ装置の手動レールクランプ試験を分析し、レールクランプ装置が軌道をしっかりと固定できると結論付けました。試験中、レールクランプ装置はスムーズに動作し、動作不良は見られませんでした。試験に合格できます。

レールクランプが使用要件を満たしていることが予備的に判定されます。

ガントリークレーン事故の原因分析

事故発生前、クレーンは稼働していませんでした。北側のレールクランプは下降していましたが、ロックされていませんでした（操作ミスであり、安全点検は実施されていませんでした）。一方、南側のレールクランプは全く下降していませんでした。瞬間的に強風が吹き、クレーンは風荷重を受けて西から東へ移動し始めました。これがガントリークレーン事故の初期段階の兆候でした。

クレーンが東方向に移動すると、北側のレールクランプとレールが引っ掛かり、クレーンの南側が北側よりも速く移動しました。この速度差により、クレーンは東方向への移動中に回転しました。北側のレールクランプとレール間の摩擦が増加し、クレーンの北側が停止しました。この機械的なアンバランスにより、ガントリークレーン事故はさらに悪化しました。

同時に、風荷重とクレーンの慣性により、南側は東方向への移動を続け、全体の回転が増加しました。この回転により、南側クレーンの脚の東側は軌道の内側に、西側は外側に移動しました。この変位により軌道が曲がり、両方の車輪にかかる複合的な応力によって最終的に軌道が破損し、ガントリークレーン事故の規模が拡大しました。

事故現場の調査によると、クレーンは風の影響で西から東へ移動したことが確認されました。移動中、北側のレールクランプが線路に擦れ、15メートル以上の距離にわたって抵抗が生じました。南側のレールクランプが速度を速めたため、クレーンは回転しました。これがガントリークレーン事故における重要な機械的故障箇所でした。

クレーンが回転すると、北側のレールクランプも一緒に回転し、摩擦と引っ掛かり抵抗が増加し、クレーンの東方向への動きが突然停止しました。この時点で、滑り摩擦は静止摩擦に変わりました。同時に、南側のレールクランプは風と慣性によって東方向へ移動し続けました。この回転と差動運動により、後輪が破断したレールに曲げモーメントを発生させ、脱線に至り、最終的には深刻なガントリークレーン事故に至りました（図7）。

エンジニアによる専門的な計算の結果、クレーンの静止状態における総耐風力と滑り止め力は、カテゴリー9の強風時の風荷重の1.23倍であることがわかりました。全体として、クレーンは安全です。

ただし、使用されていないレールクランプ脚の耐風圧および滑り止め力が9レベルの高風荷重の1/2未満であることを考慮すると、この脚は変位します（風荷重によって生成される片側の力38 394.6 Nは耐風圧および滑り止め力1980 Nよりもはるかに大きいため、次の状況が発生します：1本の脚の動きによってクレーンが大幅に弾性変形し、それ自身の風の振動と相まって滑り力が大幅に増加することを考慮に入れると、使用されていないレールクランプ脚はクレーン操作の摩擦抵抗を一時的に軽減します。

このとき、クレーンは滑り（風荷重によって発生する力は76,789.2Nで、耐風圧および滑り止め力75,000Nよりわずかに大きい）、クレーンの摩擦抵抗が最大静止摩擦から滑り摩擦に減少し、全体的な耐風圧および滑り止め力が継続的に減少し、クレーンは風に乗って走行し、操作速度が加速します。両側のアウトリガー間の摩擦が不一致の場合、クレーン全体が最終的に斜線を引いて脱線するか、レールを破損します。

ガントリークレーンの事故防止対策

設備管理者とオペレーターの意識を高める

検査、点検、安全検査の作業中に、ガントリークレーンのレールクランププライヤーが規定通りに全て締め付けられていないことが何度も発見されました。多くの管理者は、片側のレールクランププライヤーのみを締め付けることは可能だと考えていますが、事故時のクレーンの風荷重は、9級風況下でクレーンの重量の約3倍に達し、多くの管理者やオペレーターにとって想像もできないことです。管理者とオペレーターに、事故の原因分析を理解し、従業員の意識を高め、クレーンの耐風性と滑り止めの重要性を認識させるためのトレーニングをしっかりと行ってください。

クレーンの使用をうまく設計する

多くの公共事業におけるガントリークレーンの2本の脚は、長く深い基礎ピットにまたがっており、オペレーターは反対側の脚に届きにくいか、届かないことがあります。クレーンの設計から、1人の作業員がすべてのレールクランププライヤーをクランプする方法が考慮されていません。状況。機器の配置を設計するときは、クレーンの停止位置を通行可能な基礎ピット通路に設定することをお勧めします。同じトラックのクレーン運転者通路を基礎ピットの両側に設定し、運転者のみが片側の基礎ピットにある複数のクレーン防風および滑り止め装置を操作できるように配置できます。クレーン運転者通路を主要材料エリアの反対側に設定し、合図作業員と運転者がそれぞれ重機の防風および滑り止め装置を操作します。

ガントリークレーンの耐風・滑り止め装置の信頼性を確保する

1. 改造されていないガントリークレーンの耐風性能および滑り止め性能は、実際の効果が設計値に達しないケースがよくあります。例えば、ガントリークレーンの取扱説明書では、構造部品の製造値は設計値の±10%であると一般的に記載されています。メーカーはコスト削減のため、基本的に下限値に近づけるため、ガントリークレーン全体の耐風性能および滑り止め性能が低下します。

2. クランプレールプライヤーのクランプ制動力がマニュアルに記載されている最大値に達しない。原因としては、作業者の操作がこの要件を満たしていない可能性と、クランプレールプライヤーの表面に傷や摩耗が生じている可能性が挙げられます。

3. 天候の変化により、風速が予測を上回る可能性があります。検査、試験、安全検査作業において、ガントリークレーンの耐風・滑り止め装置がアップグレードされていることが判明しました。例えば、風ロープ（内部チェーン安全装置など）の追加、既存の鉄製シューの耐風・滑り止め装置、レールクランププライヤーの追加などにより、良好な耐風・滑り止め効果が得られることがよくあります。

突風後の点検作業には注意してください

この事故では、プロジェクトの安全担当者は、突風発生後、直ちに現場を点検する人員を配置し、事故の未然防止と事態の拡大防止に努めました。事故によるクレーン脱線後に仮の補強措置が不十分であれば、同日中に再び突風が発生した際にクレーンが基礎ピットに落下し、基礎ピット内の支持部やクレーンが損傷する可能性が高くなります。突風発生後の点検によって、一部の事故の拡大を回避できたことが分かります。

結論

事故防止は、安全な生産を日常的に監督する上で重要な部分です。安全意識の向上、良好な操作習慣の確立、設備の安全性能の向上は、ガントリークレーンの安全を確保し、事故を防止するための最も効果的な保証となります。土木工事においてより危険な設備であるガントリークレーン、設備管理者、そしてオペレーターは、より高い技術力、リスク認識力、そして操作能力を備える必要があります。同時に、ユーザーは安全管理を強化し、教育訓練を強化し、設備の定期点検を実施し、オペレーターによる違反行為を適時に停止・是正することで、建設工事の安全を確保する必要があります。

シンディ

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私はシンディです。クレーン業界で 10 年間の勤務経験があり、豊富な専門知識を蓄積してきました。500 社以上のお客様にご満足いただけるクレーンを選んできました。クレーンに関するご要望やご質問がございましたら、お気軽にご連絡ください。専門知識と実務経験を活かして、問題解決のお手伝いをいたします。