JP6100193B2 - クレーン - Google Patents

Description

本発明は、昇降式のポータルタイビーム（水平部材）を備えたクレーンに関する。

従来、ブーム、機械室等の稼動部を支える複数本の支脚をそれぞれ等高位置で上下に２分割するとともに、上記各下部支脚上端と横梁とを一体的に接合し、かつその上に各上部支脚をそれぞれピン結合により載置したクレーンがある（例えば、特許文献１参照）。

このクレーンは、上記のように、下部支脚と横梁とを一体構造にして剛性を高くすることにより、前後揺れの振動数が高くなり揺れ難くなる。また、上部支脚と下部支脚とのピン結合により、下部支脚と横梁の接合部で前後揺れにより発生する２次曲げが上部支脚に伝わらず、上部支脚は軸力のみとなる、と称されている。

しかしながら、上記のように、下部支脚と横梁とを一体構造にして剛性を高くする場合、下部支脚と横梁自体の強度を高めると共に、下部支脚と横梁との接続強度を高める必要があることから、クレーンの全体重量が増加する問題がある。

他方、上記クレーンは、横梁を備えているが、クレーンの固有周期は、横梁の高さ（縦方向の位置）が影響するから、地震発生時には、クレーンの応答加速度を小さくするため、横梁を鉛直方向に持ち上げて下部支脚の縦方向の長さを長くした方が有利である。ところが、下部支脚の縦方向の長さを長くすると、コンテナの荷役時にクレーンが揺れ易くなる問題がある。

実開昭６３−８２８２号公報

本発明は、これらの問題を解消するために成されたものであり、コンテナの荷役時にはクレーンの剛性を高くする一方、地震発生時には、クレーンの固有周期を長くすることができるクレーンを提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むことを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る発明は、海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むと共に、前記斜材の下端部に設けたスライド手段を互いに離反する方向に移動させることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る発明は、海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むと共に、前記斜材の下端部に設けたスライド手段を前記下部ポータルタイビームに設けた横行ガイドに沿って互いに離反する方向に移動させることを特徴とするものである。

本発明によれば、地震が発生すると、地震速報などで昇降装置が作動し、下部ポータルタイビームを上方（鉛直方向）に持ち上げる。それ故、荷役時に剛性が高かったクレーンが、地震時には、剛性が低い（固有周期が長い）クレーンへと変化する。

地震の終息後は、昇降装置が下部ポータルタイビームを下方に降下させ、通常通り荷役することができる。

本発明に係るクレーンの側面図である。 図１の矢印Ａ部の拡大図である。 図１の矢印Ｂ部の拡大図である。 図１の矢印Ｃ部の拡大図である。 図４のＤ−Ｄ断面図である。 図１の矢印Ｅ部の拡大図である。 斜材をＶ字状に配置した状態を示す側面図である。 図７のＦ−Ｆ断面図である。 下部ポータルタイビームの上昇過程を示す説明図である。 下部ポータルタイビームを所定の高さに持ち上げた状態を示す説明図である。

図１に示すように、コンテナの荷役に使用するコンテナクレーン１は、岸壁Ｇに敷設された走行レール（図示せず）上を走行する（紙面を貫通する方向）。コンテナクレーン１は、海脚２と、陸脚３と、上下２本の水平部材（以下、ポータルタイビームと称する。）４，５及び上下２本のポータルタイビーム４，５の間にほぼＸ字状に配置した２本の斜材
６，７より構成されている脚構造体８、この脚構造体８の上方に設置したガーダ９及びブーム１０、並びに脚構造体８の下方に設置されている複数（４基）の走行装置１１を備えている。更に、コンテナクレーン１は、海脚２の上端部と、上部ポータルタイビーム４直上の陸脚部分との間に斜めに第３の斜材１２を配置している。

上記海脚側の斜材６の上端は、上部ポータルタイビーム４の直下に位置するように、ピン１３によって海脚２にピン結合され（図２参照）、上記陸脚側の斜材７の上端は、上部ポータルタイビーム４の直下に位置するように、ピン１３によって陸脚３にピン結合されている（図３参照）。

上記コンテナクレーン１は、図４及び図５に示すように、Ｘ字状に配置した２本の斜材
６，７の下端部に設けたスライド手段（移動体）１４と、下部ポータルタイビーム５に沿って設置した横行ガイド１５と、スライド手段１４及び横行ガイド１５の相対位置を固定する固定手段（せん断ピン）１６を備えている。斜材６，７の下端部は、ピン１９によってスライド手段（移動体）１４にピン結合されている。

ここで、スライド手段１４が下部ポータルタイビーム５に固定されている位置（例えば、海脚２と陸脚３の中間点）をスライド手段１４の初期位置Ｐとする。また、海脚側のスライド手段１４ａと陸脚側の移動体スライド手段１４ｂとの間にストッパー１７を設けている。また、下部ポータルタイビーム５と斜材６及び７とは、内部に空洞を有する角柱形状に形成して軽量化を図っている。

上記スライド手段１４は、潤滑性の高い材料（例えば、ＭＣナイロン、ナフロン（登録商標）等）で構成することが望ましい。これは、スライド手段１４の滑らかなスライドを実現するためである。同様の理由で、スライド手段１４の下面、側面又は上面の少なくとも１つに走行輪を設置してもよい。

また、上記横行ガイド１５は、図５に示すように、凹形状（横断面）に構成されているが、スライド手段１４の上面を覆う天蓋１８を有するように構成することが望ましい。それは、スライド手段１４に鉛直上向きの力が働いた場合であっても、スライド手段１４が横行ガイド１５から外れるのを防止できるからである。この鉛直上向きの力は、コンテナクレーン１に生じるロッキング現象等を原因とするものである。更に、天蓋１８の設置により、スライド手段１４の移動を妨げる飛来物等が、横行ガイド１５内の通路上に落下することを抑制することができる。

更に、上記コンテナクレーン１は、図６に示すように、海脚２及び陸脚３に昇降装置２０を設けている。この昇降装置２０は、複数のシーブ２１及び２２と、ワイヤーロープ２３と、重錘２４及び正逆モータ（図示せず）より構成されている。

先ず、昇降装置２０を海脚２に設ける場合について説明する。図６に示すように、海脚２の所定の高さに設けた貫通孔２５の両側にシーブ２１，２２を配置すると共に、これらのシーブ２１，２２に掛け渡したワイヤーロープ２３の一端を下部ポータルタイビーム５に装着し、他の一端を重錘２４に固定する。そして、複数のシーブ２１，２２のうち、どちらか一方のシーブを正逆モータ（図示せず）によって駆動する。上記貫通孔２５及びシーブ２１，２２は、上部ポータルタイビーム４に可能な限り接近した位置に設置することが望ましい。更に、陸脚３にも上記昇降装置２０を設けるが、昇降装置２０の設置方法は、海脚２側と変わりがないので、詳しい説明を省略する。

また、下部ポータルタイビーム５を昇降させる昇降装置２０としては、既に説明したエレベータ方式のほか、リニア方式、チェーン方式などを挙げることができる。更に、海脚２及び陸脚３に貫通孔２５を設けるのを避けるには、シーブや正逆モータ等を上部ポータルタイビーム４上に設置することが望ましい。

上記下部ポータルタイビーム５は、図６に示すように、その両端に第２のスライド手段（移動体）２７を設けている。また、海脚２及び陸脚３は、その内側に第２のスライド手段２７を鉛直方向に誘導する昇降ガイド２８を設けている。この第２のスライド手段２７及び昇降ガイド２８は、既に説明したスライド手段１４及び横行ガイド１５の構造を適用することができるので、詳しい説明を省略する。

以上の説明では、斜材６，７をＸ字状に配置した場合について説明したが、例えば、図
７に示すように、Ｖ字状に配置しても差し支えない。その場合は、図８に示すように、斜
材６，７の下端部に設けたそれぞれのスライド手段１４を平行に配置する必要がある。

次に、上記コンテナクレーン１の動作について説明する。地震が発生した際、緊急地震速報、地震計又は加速度計等の信号を入力信号として、正逆モータ（図示せず）が稼動（正回転）する一方、地震の揺れ（衝撃）によって斜材６，７の下端部に設けたスライド手段１４と下部ポータルタイビーム５とを固定していた固定手段（せん断ピン）１６が破断する。この固定手段（せん断ピン）１６の破断によって斜材６，７の下端部に設けたスライド手段１４ａ，１４ｂが横行ガイド１５に沿って互いに離反する方向（矢印ａ及び矢印ｂ方向）に移動可能となる（図４参照）。

それ故、図６に示すように、下部ポータルタイビーム５は、昇降手段２０のワイヤーロープ２３によって海脚２及び陸脚３の昇降ガイド２８に沿って引き上げられ、これとは逆に、重錘２４は降下する。その際、図９のように、海側の斜材６の下端部に設けられているスライド手段１４ｂは、下部ポータルタイビーム５に設置されている横行ガイド１５（図示せず）に沿って矢印ｂのように陸側に移動し、陸側の斜材７の下端部に設けられているスライド手段１４ａは、下部ポータルタイビーム５に設置されている横行ガイド１５（図示せず）に沿って矢印ａのように海側に移動する。

更に、図１０に示すように、下部ポータルタイビーム５が所定の位置（高さ）に引き上げられると、海側の斜材６と陸側の斜材７は、斜材上端部のピン１３を支点にしてＸ状に
折り畳まれる。それ故、コンテナの荷役時に剛性の高かったコンテナクレーン１が、地震時には、剛性の低い（固有周期が長い）クレーンへと変化する。

地震の終息後は、上記正逆モータ（図示せず）を逆回転させることにより、下部ポータルタイビーム５が初期位置に復帰し（図１参照）、コンテナの荷役作業が可能になる。尚、初期位置に復帰した斜材６，１７は、固定手段（せん断ピン）１６によって下部ポータルタイビーム５又は横行ガイド１５に固定する。

２海脚
３陸脚
４上部ポータルタイビーム
５下部ポータルタイビーム
６，７斜材
１３上支点
２０昇降装置

Claims (3)

1. 海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポ
   ータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むことを特徴とするクレーン。
2. 海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポ
   ータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むと共に、前記斜材の下端部に設けたスライド手段
   を互いに離反する方向に移動させることを特徴とするクレーン。
3. 海脚と陸脚の間に上部ポータルタイビームを架設し、該上部ポータルタイビームの下方に下部ポータルタイビームを昇降自在に配置すると共に、前記海脚と前記陸脚に前記下部ポータルタイビームを昇降させる昇降装置を設置し、前記上部ポータルタイビームと前記下部ポータルタイビームの間に斜材をＶ又はＸ字状に配置し、地震発生時に、前記下部ポ
   ータルタイビームを前記昇降装置によって上方に持ち上げるのに追随して、前記斜材を、その上支点を軸にしてＸ字状に折り畳むと共に、前記斜材の下端部に設けたスライド手段
   を前記下部ポータルタイビームに設けた横行ガイドに沿って互いに離反する方向に移動させることを特徴とするクレーン。

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