JP2011111288A - Quay crane and method for controlling the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quay crane in a quake-absorbing structure that permits a large quake-absorbing stroke correspondent to a large-scale earthquake motion, that is, to provide a crane with a quake-absorbing stroke of approximately &plusmn;1,000 mm in the sea land direction, that can respond to a phenomenon in which a quay is collapsed and the rail span is spread by an earthquake. <P>SOLUTION: The quay crane 1 includes a leg structure object 3 and a travelling device 4. The leg structure object 3 includes a trapezoidal link leg 2 deforming in the sea-land direction. Between a sea-side travelling device 4a and the leg structure object 3, a sea-side swing leg 20a and a sea-side link leg 21a having the upper interval wider than the lower interval, and not in parallel to each other, are installed. Between a land-side travelling device 4b and the leg structure object 3, a land-side swing leg 20b and a land-side link leg 21b having the upper interval wider than the lower interval, and not in parallel to each other, are installed. Between the sea-side link leg 21a and the leg structure object 3, and between the land-side link leg 21b and the leg structure object 3, quake-absorbing structures 22a, 22b, respectively, are installed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、港湾や内陸地のコンテナターミナルなどでコンテナの荷役に使用するクレーン等に、地震対策を施した岸壁クレーン及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a quay crane having a countermeasure against earthquakes applied to a crane or the like used for container handling at a port or an inland container terminal, and a control method thereof.

港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーン、門型クレーン、コンテナトレーラによって、船舶及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。このコンテナターミナルにおける地震対策として、岸壁クレーンに免震構造と揺脚を備えたクレーンが提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。   Container terminals such as harbors and inland areas handle containers between ships and trailers by quay cranes, portal cranes, and container trailers. As an earthquake countermeasure in this container terminal, a crane provided with a seismic isolation structure and a swinging leg in a quay crane has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

図8に従来型の地震対策を施した岸壁クレーンの1例を示す。岸壁クレーン1Xは脚構造物3の下端に走行装置(海側走行装置4a、陸側走行装置4b)4を有し、上方にブーム6及びガーダ7を有している。このブーム6及びガーダ7に沿って、トロリ8が走行し、コンテナの荷役作業を行うように構成している。なお、30はコンテナ船を示している。   FIG. 8 shows an example of a quay crane with a conventional earthquake countermeasure. The quay crane 1X has a traveling device (sea side traveling device 4a, land side traveling device 4b) 4 at the lower end of the leg structure 3, and has a boom 6 and a girder 7 above. A trolley 8 travels along the boom 6 and the girder 7 so as to perform a container handling operation. Reference numeral 30 denotes a container ship.

この岸壁クレーン1Xは、免震装置として、走行装置4と陸側脚10bの間に、例えば積層ゴム等で構成したアイソレータからなる免震装置22Xを設置している。また、海側脚10aにピンジョイントを介して、海側揺脚20aを設置している。   In this quay crane 1X, as a seismic isolation device, a seismic isolation device 22X made of an isolator made of, for example, laminated rubber is installed between the traveling device 4 and the land-side leg 10b. Moreover, the sea side rocking leg 20a is installed in the sea side leg 10a via the pin joint.

図9に、岸壁クレーン1Xの脚部のモデルを示す。このモデルでは、陸側脚10bの下端に免震装置22X及び陸側シルビーム24bを介して、陸側走行装置4bを設置している。この免震装置22Xは、積層ゴムで構成したアイソレータである。この陸側シルビーム24bは、岸壁に平行(図9の手前から奥に向かい方向)に設置した水平状の部材である。   In FIG. 9, the model of the leg part of the quay crane 1X is shown. In this model, the land-side traveling device 4b is installed at the lower end of the land-side leg 10b via the seismic isolation device 22X and the land-side sill beam 24b. This seismic isolation device 22X is an isolator made of laminated rubber. The land-side sill beam 24b is a horizontal member installed parallel to the quay (from the front to the back in FIG. 9).

また、海側脚10aの下方にピンジョイントを介して海側揺脚20aを設置している。この海側揺脚20aの下端には、海側シルビーム24aを介して海側走行装置4aを設置している。更に、海側脚10aと陸側脚10bを、岸壁に垂直となる方向に設置した水平材(ポータルタイビームともいう)23で連結している。コンテナの荷役等を行う通常時は、免震装置22Xは、せん断ピン等で固定して剛の状態となっている。また、海側揺脚20aは揺動可能な柔の状態となっている。なお、矢印はクレーン1Xの荷重を示している。   Moreover, the sea side rocking leg 20a is installed under the sea side leg 10a via the pin joint. A sea-side traveling device 4a is installed at the lower end of the sea-side swing leg 20a via a sea-side sill beam 24a. Furthermore, the sea side leg 10a and the land side leg 10b are connected by a horizontal member (also referred to as a portal tie beam) 23 installed in a direction perpendicular to the quay. At the normal time of loading and unloading containers, the seismic isolation device 22X is fixed with a shear pin or the like and is in a rigid state. Further, the sea-side swing leg 20a is in a soft state that can swing. In addition, the arrow has shown the load of the crane 1X.

図10に、岸壁クレーン1Xのモデルに地震動を加えた状態を示す。地震動により、クレーン1Xに対して海陸方向(図10の左右方向)の力が発生する。この力により、免震装置22Xのせん断ピンが破断し、免震装置22Xが作用する。このクレーン1Xは、海
陸方向に約±300mmの水平方向変形を吸収することができる。
In FIG. 10, the state which added the earthquake motion to the model of the quay crane 1X is shown. Due to the earthquake motion, a force in the sea-land direction (left-right direction in FIG. 10) is generated on the crane 1X. By this force, the shear pin of the seismic isolation device 22X breaks, and the seismic isolation device 22X acts. This crane 1X can absorb a horizontal deformation of about ± 300 mm in the sea-land direction.

大規模地震に対応するために、従来型の免震装置に対して、海陸方向に約±1000mmの水平方向変形を吸収することが要求されている。また、将来的には例えば海陸方向に約±2000mmなど、吸収すべき水平方向変形の要求が増加する可能性もある。しかしながら、従来型の免震装置では免震ストロークが約±300mmしかないため、ストローク限界に達して免震装置が設置されていない状態と同じになる。具体的には特許文献2の図8に示すように、クレーン転倒の危険性がある。陸側方向にも同様に、クレーン転倒の危険性がある。   In order to cope with large-scale earthquakes, it is required for conventional seismic isolation devices to absorb horizontal deformation of about ± 1000 mm in the sea-land direction. In the future, there may be an increase in the demand for horizontal deformation to be absorbed, such as about ± 2000 mm in the sea-land direction. However, since the conventional seismic isolation device has a seismic isolation stroke of only about ± 300 mm, the stroke limit is reached and the seismic isolation device is not installed. Specifically, as shown in FIG. 8 of Patent Document 2, there is a risk of crane overturning. Similarly, there is a risk of crane overturning in the land side direction.

一方、従来型免震装置を改良しようとしても、要求される弾性係数やストローク量を満足するバネ部品が入手できなかったり、機器が大型化して従来の位置に設置できなかったりする。つまり、従来の免震装置22X及び海側揺脚20aの構造では、大規模地震に対応することが困難である。   On the other hand, even if an attempt is made to improve the conventional seismic isolation device, a spring component that satisfies the required elastic modulus and stroke amount cannot be obtained, or the device becomes large and cannot be installed at the conventional position. That is, it is difficult to cope with a large-scale earthquake with the conventional structure of the base isolation device 22X and the sea-side swing leg 20a.

特開2001−192197号公報JP 2001-192197 A 特開2000−44168号公報JP 2000-44168 A

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、大規模地震動に対応した大きな免震ストロークを得ることができる免震構造を有するクレーンを提供することにある。つまり、海陸方向に約±1000mmの免震ストロークを有し、地震により岸壁が崩れレールスパンが広がる現象にも対応できるクレーンを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a crane having a base isolation structure capable of obtaining a large base isolation stroke corresponding to a large-scale ground motion. That is, to provide a crane that has a seismic isolation stroke of about ± 1000 mm in the sea-land direction and can cope with the phenomenon that the quay collapses and the rail span expands due to the earthquake.

上記の目的を達成するための本発明にかかる岸壁クレーンは、脚構造物と走行装置を有し、前記脚構造物が海陸方向に変形する台形リンク脚を有する岸壁クレーンであって、海側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない海側揺脚及び海側リンク脚を設置し、陸側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない陸側揺脚及び陸側リンク脚を設置し、前記海側リンク脚及び前記陸側リンク脚と、前記脚構造物の間にそれぞれ免震装置を設置したことを特徴とする。   A quay crane according to the present invention for achieving the above-mentioned object is a quay crane having a leg structure and a traveling device, and having a trapezoidal link leg in which the leg structure is deformed in the sea-land direction. Between the traveling device and the leg structure, a sea-side swing leg and a sea-side link leg that are wider than the lower space and are not parallel are installed, and the land-side traveling device and the leg structure are installed. A land-side swing leg and a land-side link leg that are wider than the bottom distance and are not parallel to each other, between the sea-side link leg and the land-side link leg, and the leg structure, respectively. It is characterized by installing seismic isolation devices.

この構成により、海陸方向に±300mmを越える地震動が発生した場合においても、クレーンは転倒せずに十分な免震効果を得ることができる。つまり、台形リンク脚の変形により、大規模地震の地震動を吸収し、且つ、地震動によりクレーンの位置が変位した場合であっても、転倒が発生しない構造とすることができる。   With this configuration, even when an earthquake motion exceeding ± 300 mm occurs in the sea-land direction, the crane can obtain a sufficient seismic isolation effect without falling down. In other words, the deformation of the trapezoidal link leg can absorb the ground motion of a large-scale earthquake, and even if the position of the crane is displaced by the ground motion, a structure that does not fall can be achieved.

また、この構成により、海陸方向に±300mm以上、望ましくは約±1000mmの免震ストロークを有するクレーンとすることができる。更に、約±2000mmの免震ストロークを有するクレーンとすることもできる。   Also, with this configuration, a crane having a seismic isolation stroke of ± 300 mm or more in the sea-land direction, desirably about ± 1000 mm can be obtained. Furthermore, a crane having a seismic isolation stroke of about ± 2000 mm can be used.

上記の岸壁クレーンにおいて、前記脚構造物が海側脚と陸側脚を連結する水平材を有しており、前記海側の走行装置と前記海側脚の間に、前記海側揺脚を設置し、前記海側の走行装置と前記水平材の間に前記海側リンク脚を設置し、前記水平材と前記海側リンク脚の間に免震装置を設置し、同様に、前記陸側の走行装置と前記陸側脚の間に、前記陸側揺脚を設置し、前記陸側の走行装置と前記水平材の間に前記陸側リンク脚を設置し、前記水平材と前記陸側リンク脚の間に免震装置を設置したことを特徴とする。   In the above quay crane, the leg structure has a horizontal member that connects the sea side leg and the land side leg, and the sea side swing leg is disposed between the sea side traveling device and the sea side leg. Installing, installing the sea side link leg between the sea side traveling device and the horizontal member, installing a seismic isolation device between the horizontal member and the sea side link leg, and similarly, the land side The land-side swing leg is installed between the traveling device and the land-side leg, the land-side link leg is installed between the land-side traveling device and the horizontal member, and the horizontal member and the land-side member are installed. A seismic isolation device is installed between the link legs.

この大型部材である水平材に免震装置する構成により、免震装置の構造の種類やサイズの選択の自由度を向上することができる。つまり、移動距離(変位量)の大きい免震装置を採用することができる。   With the structure in which the seismic isolation device is applied to the horizontal member, which is a large member, the degree of freedom in selecting the type and size of the structure of the seismic isolation device can be improved. That is, a seismic isolation device having a large movement distance (displacement amount) can be employed.

上記の岸壁クレーンにおいて、前記免震装置を、積層ゴム構造、水平スライダー機構、バネ機構及びダンパー機構のうち、少なくとも1つを利用していることを特徴とする。   In the above quay crane, the seismic isolation device uses at least one of a laminated rubber structure, a horizontal slider mechanism, a spring mechanism, and a damper mechanism.

上記の岸壁クレーンにおいて、前記免震装置に、ロック式ダンパー機構を設置し、前記
ロック式ダンパー機構が、端部に可変流量ピストンを有する軸と、内部に前記可変流量ピストンを摺動自在に配置し、且つ流体を充填したケーシングを有しており、第1の条件下では、前記可変流量ピストンに形成した貫通孔を閉止し、前記軸を前記ケーシングに対して固定し、前記免震装置の変位を禁止する制御を行い、第2の条件下では、前記可変流量ピストンに形成した貫通孔を連通し、前記軸を前記ケーシングに対して摺動自在とし、前記免震装置の変位を自在とする制御を行うことを特徴とする。
In the quay crane described above, a lock damper mechanism is installed in the seismic isolation device, and the lock damper mechanism includes a shaft having a variable flow piston at an end, and the variable flow piston is slidably disposed therein. And having a casing filled with fluid, and under a first condition, the through hole formed in the variable flow piston is closed, the shaft is fixed to the casing, and the seismic isolation device Control is performed to prohibit displacement, and under the second condition, a through hole formed in the variable flow piston is communicated, the shaft is slidable with respect to the casing, and the seismic isolation device can be displaced freely. It is characterized by performing control.

この構成により、クレーンの免震装置が作動を開始するタイミングを精密に制御することができる。つまり、予め設定した値を超える大きさの地震動が発生した場合に、免震装置が速やかに作動するように制御することができる。そのため、確実且つ精密な免震効果を得ることができる。なお、第1の条件下とは、クレーンがコンテナの荷役作業等を行う通常時を想定しており、第2の条件下とは、地震発生時を想定している。   With this configuration, the timing at which the crane's seismic isolation device starts operating can be precisely controlled. In other words, it is possible to control the seismic isolation device to operate quickly when an earthquake motion having a magnitude exceeding a preset value occurs. Therefore, a reliable and precise seismic isolation effect can be obtained. The first condition is assumed to be a normal time when the crane performs a cargo handling operation of the container, and the second condition is assumed to be an earthquake.

上記の目的を達成するための本発明にかかる岸壁クレーンの制御方法は、脚構造物と走行装置を有し、前記脚構造物が海陸方向に変形する台形リンク脚を有する岸壁クレーンの制御方法であって、前記岸壁クレーンが、海側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない海側揺脚及び海側リンク脚を設置し、陸側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない陸側揺脚及び陸側リンク脚を設置し、前記海側リンク脚及び前記陸側リンク脚と、前記脚構造物の間にそれぞれ免震装置を設置しており、第1の条件下では、前記海側揺脚及び前記陸側揺脚を、前記脚構造物及び前記走行装置に対して揺動することを禁止し、且つ前記免震装置の変位を禁止する制御を行い、第2の条件下では、前記海側揺脚及び前記陸側揺脚を、前記脚構造物及び前記走行装置に対して揺動自在とし、且つ前記免震装置の変位を自在とする制御を行うことを特徴とする。この構成により、前述の構成を有する岸壁クレーンと同様の作用効果を得ることができる。   In order to achieve the above object, a quay crane control method according to the present invention is a quay crane control method having a leg structure and a traveling device, and having a trapezoidal link leg in which the leg structure is deformed in the sea-land direction. The quay crane is installed with a sea-side swing leg and a sea-side link leg between the sea-side traveling device and the leg structure, the upper part being wider than the lower part and not parallel, A land-side swing leg and a land-side link leg that are wider than the lower distance and are not parallel between the traveling device and the leg structure on the side are installed, and the sea-side link leg and the land-side link are installed. A seismic isolation device is installed between the leg and the leg structure, respectively, and under the first condition, the sea side swing leg and the land side swing leg are connected to the leg structure and the traveling device. Swinging and prohibiting displacement of the seismic isolation device Under the second condition, the sea-side swing leg and the land-side swing leg can be swung with respect to the leg structure and the traveling device, and the seismic isolation device can be freely displaced. It is characterized by performing the control. By this structure, the same effect as the quay crane which has the above-mentioned composition can be obtained.

本発明に係るクレーンによれば、大規模地震動に対応した大きな免震ストロークを得ることができる。すなわち、従来の免震装置では約±300mmの免震ストロークにしか対応できなかったが、±1000mmを超える免震ストロークにも対応できるクレーンを提供することができる。   With the crane according to the present invention, a large seismic isolation stroke corresponding to a large-scale earthquake motion can be obtained. That is, the conventional seismic isolation device can only handle a seismic isolation stroke of about ± 300 mm, but can provide a crane that can handle a seismic isolation stroke exceeding ± 1000 mm.

本発明に係る実施の形態のクレーンの概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンの免震装置を示した図である。It is the figure which showed the seismic isolation apparatus of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンの免震装置を示した図である。It is the figure which showed the seismic isolation apparatus of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンのモデルを示した図である。It is the figure which showed the model of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンのモデルを示した図である。It is the figure which showed the model of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンのモデルを示した図である。It is the figure which showed the model of the crane of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のクレーンのロック式ダンパー機構を示した図である。It is the figure which showed the lock | rock type damper mechanism of the crane of embodiment which concerns on this invention. 従来の免震機構を有したクレーンの概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the crane with the conventional seismic isolation mechanism. 従来の免震機構を有したクレーンのモデルを示した図である。It is the figure which showed the model of the crane with the conventional seismic isolation mechanism. 従来の免震機構を有したクレーンのモデルを示した図である。It is the figure which showed the model of the crane with the conventional seismic isolation mechanism.

以下、本発明に係る実施の形態のクレーンについて、図面を参照しながら説明する。図1にクレーン1の有する台形リンク脚2の一例を示す。台形リンク脚2は、海側走行装置4a上の海側シルビーム24aから、海側脚10aに向けて上方(例えば鉛直方向)に延伸した海側揺脚20aと、この海側揺脚20aに対して陸側(図1左方)に傾斜した海側
リンク脚21aを有している。この海側リンク脚21aは、海側免震装置22aを介して水平材(以下、ポータルタイビームという)23に設置している。陸側も海側と同様の構造を有している。
Hereinafter, a crane according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An example of the trapezoidal link leg 2 which the crane 1 has in FIG. 1 is shown. The trapezoidal link leg 2 includes a sea side swing leg 20a extending upward (for example, in a vertical direction) from the sea side sill beam 24a on the sea side traveling device 4a toward the sea side leg 10a, and the sea side swing leg 20a. The sea side link leg 21a is inclined to the land side (left side in FIG. 1). The sea side link leg 21a is installed on a horizontal member (hereinafter referred to as portal tie beam) 23 via a sea side seismic isolation device 22a. The land side has the same structure as the sea side.

なお、それぞれの揺脚20(海側揺脚20a、陸側揺脚20b)及びリンク脚21(海側リンク脚21a、陸側リンク脚21b)は、海陸方向(図1の左右方向)に揺動(移動)できるように、端部にそれぞれピンジョイントを有している。このリンク機構により、台形リンク脚2は海陸方向に変形することができる。   In addition, each rocking leg 20 (the sea side rocking leg 20a, the land side rocking leg 20b) and the link leg 21 (the sea side link leg 21a, the land side link leg 21b) are rocked in the sea-land direction (the left-right direction in FIG. 1). Each end has a pin joint so that it can be moved (moved). By this link mechanism, the trapezoidal link leg 2 can be deformed in the sea-land direction.

次に、台形リンク脚2の動作及び制御を説明する。クレーン1がコンテナの荷役作業等を行う通常時(第1の条件下)には、台形リンク脚2を固定して剛の状態としている。具体的には、海側揺脚20a及び陸側揺脚20bを、それぞれ海側脚10a及び陸側脚10bに対してせん断ピン等により固定している。同様に、海側免震装置22a及び陸側免震装置22bの動きをせん断ピン等で固定し、海側リンク脚21a及び陸側リンク脚21bをポータルタイビーム23に固定している。地震発生時(第2の条件下)には、せん断ピン等の破断により、台形リンク脚2は海陸方向に変形する。   Next, the operation and control of the trapezoidal link leg 2 will be described. During normal operation (first condition) in which the crane 1 performs container handling work or the like, the trapezoidal link leg 2 is fixed to be in a rigid state. Specifically, the sea-side swing leg 20a and the land-side swing leg 20b are fixed to the sea-side leg 10a and the land-side leg 10b by a shear pin or the like, respectively. Similarly, the movements of the sea side seismic isolation device 22 a and the land side seismic isolation device 22 b are fixed with a shear pin or the like, and the sea side link leg 21 a and the land side link leg 21 b are fixed to the portal tie beam 23. When an earthquake occurs (second condition), the trapezoidal link leg 2 is deformed in the sea-land direction due to the breakage of a shear pin or the like.

なお、ポータルタイビーム23に、ストッパー25を設置し、海側免震装置22a及び陸側免震装置22bの移動範囲(揺動範囲)を制限するように構成してもよい。この構成により、想定以上の地震動が発生した場合であっても、免震装置22(22a及び22b)が無制限に移動し、クレーン1が転倒することを防止できる。また、せん断ピンは、揺脚20又は免震装置22のいずれか片方に設置する構成としてもよい。   In addition, you may comprise so that the stopper 25 may be installed in the portal tie beam 23 and the movement range (oscillation range) of the sea side seismic isolation device 22a and the land side seismic isolation device 22b may be restrict | limited. With this configuration, it is possible to prevent the seismic isolation device 22 (22a and 22b) from moving indefinitely and causing the crane 1 to fall over even when an earthquake motion more than expected occurs. Further, the shear pin may be installed on either one of the swing leg 20 or the seismic isolation device 22.

図2に免震装置22の一例を示す。この免震装置22は、水平スライダー機構、バネ機構及びダンパー機構を組み合わせて構成したものである。なお、説明は陸側免震装置22bを例に行うが、海側免震装置22aも同様に構成することができる。この陸側免震装置22bは、陸側リンク脚21bの上端部にピンジョイント15を介して設置している。また、陸側免震装置22bは、ポータルタイビーム23上を海陸方向に移動するためのコロ16を有している。   An example of the seismic isolation device 22 is shown in FIG. The seismic isolation device 22 is configured by combining a horizontal slider mechanism, a spring mechanism, and a damper mechanism. In addition, although description demonstrates the land side seismic isolation apparatus 22b as an example, the sea side seismic isolation apparatus 22a can also be comprised similarly. This land-side seismic isolation device 22b is installed through the pin joint 15 at the upper end of the land-side link leg 21b. The land-side seismic isolation device 22b has a roller 16 for moving on the portal tie beam 23 in the sea-land direction.

また、陸側免震装置22bは、ポータルタイビーム23との間に、バネ機構11及びダンパー機構12を有している。更に、陸側免震装置22bを、ポータルタイビーム23に対してせん断ピン13により固定している。加えて、陸側免震装置22bの無制限の移動を制限するために、ストッパー25を設置している。   The land-side seismic isolation device 22 b includes the spring mechanism 11 and the damper mechanism 12 between the portal tie beam 23. Further, the land-side seismic isolation device 22 b is fixed to the portal tie beam 23 by the shear pin 13. In addition, a stopper 25 is provided to limit unlimited movement of the land-side seismic isolation device 22b.

次に、陸側免震装置22bの動作について説明する。クレーン1がコンテナ荷役等を行う通常時には、陸側免震装置22bせん断ピン13を設置しているため、陸側免震装置22bはポータルタイビーム23に対して固定した状態となる。地震発生時には、せん断ピン13が破断し、陸側免震装置22bがポータルタイビーム23に対して移動自在となる。   Next, the operation of the land-side seismic isolation device 22b will be described. At the normal time when the crane 1 performs container handling or the like, the land-side seismic isolation device 22 b is provided with the shear pin 13, so that the land-side seismic isolation device 22 b is fixed to the portal tie beam 23. When an earthquake occurs, the shear pin 13 is broken, and the land-side seismic isolation device 22 b is movable with respect to the portal tie beam 23.

この陸側免震装置22bは、地震動をクレーン1に伝達しないように、海陸方向に移動して地震動を吸収する。また、バネ機構11及びダンパー機構12により地震動を減衰する。更に、免震装置22は、バネ機構11等によるバネ力により中立点に戻る力が働く。そのため、地震後は、復旧作業として、新たなせん断ピン13を差し込み、陸側免震装置22bを固定するのみでよい。なお、同時に陸側揺脚20bと陸側脚10bの固定も行う。   This land-side seismic isolation device 22b absorbs the earthquake motion by moving in the sea-land direction so as not to transmit the earthquake motion to the crane 1. Further, the ground motion is attenuated by the spring mechanism 11 and the damper mechanism 12. Further, the seismic isolation device 22 has a force to return to the neutral point by the spring force of the spring mechanism 11 or the like. Therefore, after the earthquake, as a restoration work, it is only necessary to insert a new shear pin 13 and fix the land-side seismic isolation device 22b. At the same time, the land-side swing leg 20b and the land-side leg 10b are also fixed.

上述のように、免震装置22(22a及び22b)を大型部材であるポータルタイビーム23に設置する構成により、免震装置22の移動範囲を大きくとることができる。つま
り、ポータルタイビーム23上で、コロ16を有した免震装置22は、容易に海陸方向に約±1000mm移動することができる。そのため、クレーン1は、大規模地震に対して有効な免震効果を得ることができる。また、地震後の復旧作業を容易に行うことができる。
As described above, the seismic isolation device 22 (22a and 22b) is installed on the portal tie beam 23, which is a large member, so that the range of movement of the seismic isolation device 22 can be increased. That is, on the portal tie beam 23, the seismic isolation device 22 having the rollers 16 can easily move about ± 1000 mm in the sea-land direction. Therefore, the crane 1 can obtain an effective seismic isolation effect against a large-scale earthquake. In addition, restoration work after an earthquake can be easily performed.

図3に免震装置22の異なる例を示す。この免震装置22は、積層ゴム構造を採用したものである。この陸側免震装置22bは、陸側リンク脚20bの上端部にピンジョイント15を介して設置している。また、陸側免震装置22bは、積層ゴム、又はゴムと鋼板の積層により構成したアイソレータを有している。   FIG. 3 shows a different example of the seismic isolation device 22. This seismic isolation device 22 employs a laminated rubber structure. The land-side seismic isolation device 22b is installed via the pin joint 15 at the upper end of the land-side link leg 20b. The land-side seismic isolation device 22b has a laminated rubber or an isolator constituted by a laminated rubber and steel plate.

免震装置22を大型部材であるポータルタイビーム23に設置する構成により、大型のアイソレータを設置することができる。つまり、免震装置22は、ポータルタイビーム23上に設置可能であり、且つ、ポータルタイビーム23上で移動(揺動)可能であればよい。そのため、従来に比べ、免震装置22の構造の種類やサイズの選択の自由度を向上することができる。   With the configuration in which the seismic isolation device 22 is installed on the portal tie beam 23 which is a large member, a large isolator can be installed. That is, the seismic isolation device 22 may be installed on the portal tie beam 23 and can be moved (swinged) on the portal tie beam 23. Therefore, the degree of freedom in selecting the type and size of the structure of the seismic isolation device 22 can be improved as compared with the conventional case.

図4に、台形リンク脚2のモデルを示す。このモデルでは、海側シルビーム24aと海側脚10aの間に、ピンジョイント15を介して海側揺脚20aを連結し、海側シルビーム24aとポータルタイビーム(水平材)23の間に海側リンク脚21aを連結している。また、ポータルタイビーム23と海側リンク脚21aの間に海側免震装置22aを設置している。同様に、陸側揺脚20bと陸側リンク脚21bを設置している。   FIG. 4 shows a model of the trapezoidal link leg 2. In this model, the sea side rocker leg 20a is connected between the sea side sill beam 24a and the sea side leg 10a via the pin joint 15, and the sea side between the sea side sill beam 24a and the portal tie beam (horizontal material) 23 is connected. The link leg 21a is connected. A sea side seismic isolation device 22a is installed between the portal tie beam 23 and the sea side link leg 21a. Similarly, a land-side swing leg 20b and a land-side link leg 21b are installed.

ここで、hは揺脚20(海側揺脚20a及び陸側揺脚20b)の長さを、Lはリンク脚21(海側リンク脚21a及び陸側リンク脚21b)の長さを示している。また、Xは海側揺脚20a及び海側リンク脚21aの下端部の間隔(下ピン間隔)を、XSu0は上端部の間隔(上ピン間隔)を示している。同様に、Xは陸側揺脚20b及び陸側リンク脚21bの下ピン間隔を、XLu0は上ピン間隔を示している。なお、シルビーム24(海側シルビーム24a及び陸側シルビーム24b)の下方には図示していないが、走行装置4を設置することを想定している。 Here, h indicates the length of the swing leg 20 (the sea side swing leg 20a and the land side swing leg 20b), and L indicates the length of the link leg 21 (the sea side link leg 21a and the land side link leg 21b). Yes. Further, X S is a sea side Yuraashi 20a and sea side link leg 21a the lower end of the interval (the lower pin spacing), X SU0 indicates the distance of the upper end portion (upper pin spacing). Similarly, X L is the lower pin spacing Rikugawa Yuraashi 20b and the land-side link legs 21b, X LU0 shows the upper pin spacing. Although not shown in the figure below the sill beam 24 (the sea side sill beam 24a and the land side sill beam 24b), it is assumed that the traveling device 4 is installed.

図5に、台形リンク脚2のモデルに地震動を加えた状態を示す。地震動により、クレーン1に対して海陸方向(図5の左右方向)の力が発生する。この力により、せん断ピン等が破断し、免震装置22及び揺脚20が作用する。この作用により、海側揺脚20a及び陸側揺脚20bは、陸側(図5の左方)にθの角度だけ傾き、ポータルタイビーム23がδhの長さだけ下がる。また、海側揺脚20a及び海側リンク脚21aの上ピン間隔はXSu1に縮み、陸側揺脚20b及び陸側リンク脚21bの上ピン間隔はXLu1に伸びる。 FIG. 5 shows a state in which earthquake motion is applied to the model of the trapezoidal link leg 2. Due to the earthquake motion, a force in the sea-land direction (left-right direction in FIG. 5) is generated on the crane 1. This force breaks the shear pin and the seismic isolation device 22 and the swing leg 20 act. By this action, the sea side swing leg 20a and the land side swing leg 20b are inclined to the land side (left side in FIG. 5) by the angle θ, and the portal tie beam 23 is lowered by the length of δh. Further, the upper pin interval of the sea side swing leg 20a and the sea side link leg 21a is reduced to XSu1 , and the upper pin interval of the land side swing leg 20b and the land side link leg 21b is extended to X Lu1 .

次に、図4及び5に示した台形リンク脚2のモデルの解析例を説明する。例えば、通常時の上ピン間隔(XSu0及びXLu0)を2000mm、下ピン間隔(X及びX)を1000mm、海側揺脚20a及び陸側揺脚20bの長さhを8000mmに設定し、地震動により角度θが5°となるようにクレーン1に力が加わった場合を想定する。 Next, an analysis example of the model of the trapezoidal link leg 2 shown in FIGS. 4 and 5 will be described. For example, the normal upper pin interval (X Su0 and X Lu0 ) is set to 2000 mm, the lower pin interval (X S and X L ) is set to 1000 mm, and the length h of the sea side swing leg 20a and the land side swing leg 20b is set to 8000 mm. Assume that a force is applied to the crane 1 so that the angle θ is 5 ° due to the earthquake motion.

この場合、クレーン1は水平方向に約700mm移動することになる。これは、従来想定されていた地震動の倍の大きさである。このとき、図5に示す上ピン間隔は、それぞれXSu1が約1500mmに、XLu1が約2900mmとなる。つまり、海側免震装置22aが500mm縮み、陸側免震装置22bが900mm伸びる方向に変位する。上記の値は、以下の数1乃至3から算出することができる。
(数1)h−δh=hcosθ
(数2)XSu1=X−hsinθ+√(L−(h−δh)
(数3)XLu1=X+hsinθ+√(L−(h−δh)
上記の構成により、以下のような作用効果を得ることができる。第1に、クレーン1は、海陸方向に±300mmを越える地震動に対して、転倒せずに十分な免震効果を得ることができる。つまり、クレーン1が例えば約±700mm水平方向に移動した場合であっても、台形リンク脚2の変形により、この変位量を十分に吸収することが可能である。
In this case, the crane 1 moves about 700 mm in the horizontal direction. This is twice as large as the previously estimated ground motion. At this time, the pin spacing on shown in FIG. 5, each X Su1 about 1500 mm, X Lu1 of about 2900 mm. That is, the sea side seismic isolation device 22a is contracted by 500 mm, and the land side seismic isolation device 22b is displaced by 900 mm. The above values can be calculated from the following formulas 1 to 3.
(Expression 1) h−δh = h cos θ
( Expression 2) X Su1 = X S -hsin θ + √ (L 2 − (h−δh) 2 )
(Expression 3) X Lu1 = X L + hsin θ + √ (L 2 − (h−δh) 2 )
With the above configuration, the following operational effects can be obtained. First, the crane 1 can obtain a sufficient seismic isolation effect without overturning against a ground motion exceeding ± 300 mm in the sea-land direction. That is, even when the crane 1 moves in the horizontal direction of, for example, about ± 700 mm, the displacement amount can be sufficiently absorbed by the deformation of the trapezoidal link leg 2.

第2に、大規模地震により岸壁が崩れ、クレーンの走行用レールが1000〜2000mm開いてしまう事態(「またさき」という)にも対応することができる。台形リンク脚2を有するクレーン1は、海側及び陸側の走行装置4a、4bがそれぞれ離れる方向に2000mm移動した場合(またさき状態)であっても、脱輪することはない。   Secondly, it is possible to cope with a situation where the quay collapses due to a large-scale earthquake and the traveling rail of the crane opens 1000 to 2000 mm (referred to as “Masaki”). The crane 1 having the trapezoidal link leg 2 is not derailed even when the sea-side and land-side traveling devices 4a and 4b move 2000 mm in the directions away from each other (also in the forward state).

図6に、異なる実施例の台形リンク脚2Aのモデルを示す。このモデルでは、海側揺脚20aの外側に、海側リンク脚21aを設置している。また、海側リンク脚21aの上端部に設置した海側免震装置22aは、海側脚10aから張り出すように設置したポータルタイビーム23上に移動自在に設置している。同様に、陸側揺脚20bと陸側リンク脚21bを設置している。この構成により、前述の台形リンク脚2のモデルと同様の作用効果を得ることができる。   FIG. 6 shows a model of a trapezoidal link leg 2A of a different embodiment. In this model, the sea side link leg 21a is installed outside the sea side swing leg 20a. The sea side seismic isolation device 22a installed at the upper end of the sea side link leg 21a is movably installed on the portal tie beam 23 installed so as to protrude from the sea side leg 10a. Similarly, a land-side swing leg 20b and a land-side link leg 21b are installed. With this configuration, it is possible to obtain the same operational effects as the model of the trapezoidal link leg 2 described above.

図7に、免震装置22に設置するロック式ダンパー機構31の例を示す。このロック式ダンパー機構31は、図2及び3に示すせん断ピン13の代わりに設置するものである。図7Aに示す様に、このロック式ダンパー機構31は、免震装置22(例えば、積層ゴム14)の両端部を連結して固定するように設置する。   FIG. 7 shows an example of the lock type damper mechanism 31 installed in the seismic isolation device 22. The lock damper mechanism 31 is installed in place of the shear pin 13 shown in FIGS. As shown in FIG. 7A, the lock damper mechanism 31 is installed so that both ends of the seismic isolation device 22 (for example, laminated rubber 14) are connected and fixed.

図7Bに、ロック式ダンパー機構31の部分断面図を示す。ロック式ダンパー機構31は、端部に可変流量ピストン33を有する二重管状の軸32と、内部に油等の流体を満たしたケーシング34を有している。この可変流量ピストン33は、貫通孔35を有しており、この貫通孔35の開口面積を制御することができるように構成している。   FIG. 7B shows a partial cross-sectional view of the lock type damper mechanism 31. The lock-type damper mechanism 31 has a double tubular shaft 32 having a variable flow piston 33 at the end, and a casing 34 filled with a fluid such as oil. The variable flow rate piston 33 has a through hole 35, and is configured so that the opening area of the through hole 35 can be controlled.

具体的には、それぞれ貫通孔35を形成した円板状部材を重ねて、可変流量ピストン33を構成する。この円板状部材の1つを回転し、この回転により円板状部材の互いの貫通孔35を連通又は閉止できるように構成している。   Specifically, the variable flow piston 33 is configured by stacking disk-shaped members each having a through hole 35. One of the disk-shaped members is rotated, and the through-holes 35 of the disk-shaped members can be communicated or closed by this rotation.

次に、ロック式ダンパー機構31の動作に関して説明する。通常時は、可変流量ピストン33の貫通孔35を閉止し、ケーシング34内で、充填した流体が移動しないように制御する。この制御により、軸32はケーシング34に対して固定した状態となるため、免震装置(例えば、積層ゴム14)は、剛の状態となる。   Next, the operation of the lock damper mechanism 31 will be described. During normal operation, the through hole 35 of the variable flow rate piston 33 is closed, and control is performed so that the filled fluid does not move in the casing 34. By this control, the shaft 32 is fixed to the casing 34, so that the seismic isolation device (for example, the laminated rubber 14) is in a rigid state.

地震発生時には、円板状部材を回転し、可変流量ピストン33の貫通孔35を連通する。そして、ケーシング34内で、充填した流体が貫通孔35を経由して自由に移動するように制御する。この制御により、軸32はケーシング34に対して摺動自在となるため、免震装置は揺動可能となり、その効果を発揮する。   When an earthquake occurs, the disk-shaped member is rotated to communicate with the through hole 35 of the variable flow rate piston 33. In the casing 34, the filled fluid is controlled to move freely through the through hole 35. By this control, the shaft 32 becomes slidable with respect to the casing 34, so that the seismic isolation device can swing and exhibits its effect.

上記のロック式ダンパー機構31を利用する構成により、クレーン1の免震装置22を適切に作動することができる。従来は、せん断ピンの破断により免震装置22の作動を開始していたが、このせん断ピンの破断する力の制御が困難であった。このせん断ピンに対して、ロック式ダンパー機構31は、免震装置22が作動するタイミングを制御できるため、確実且つ精密な免震効果を得ることができる。   With the configuration using the lock damper mechanism 31 described above, the seismic isolation device 22 of the crane 1 can be appropriately operated. In the past, the operation of the seismic isolation device 22 was started by the breaking of the shear pin, but it was difficult to control the breaking force of the shear pin. With respect to this shear pin, the lock damper mechanism 31 can control the timing at which the seismic isolation device 22 operates, so that a reliable and precise seismic isolation effect can be obtained.

ここで、可変流量ピストン33の制御をアクティブに行うように構成しても良い。つまり、免震装置22の変位量をもとに、貫通孔35の開口面積をリアルタイムで制御する。
この構成により、ロック式ダンパー機構31における可変流量ピストン33の摺動抵抗を制御できるため、免震装置22の減衰特性の制御を行うことができる。
Here, you may comprise so that control of the variable flow piston 33 may be performed actively. That is, the opening area of the through hole 35 is controlled in real time based on the displacement amount of the seismic isolation device 22.
With this configuration, the sliding resistance of the variable flow piston 33 in the lock damper mechanism 31 can be controlled, so that the damping characteristic of the seismic isolation device 22 can be controlled.

以上より、クレーン1の免震効果を向上することができるため、大規模地震に対する耐震性を向上することができる。   From the above, since the seismic isolation effect of the crane 1 can be improved, the earthquake resistance against a large-scale earthquake can be improved.

1 クレーン(岸壁クレーン)
2 台形リンク脚
3 脚構造物
4 走行装置
4a 海側走行装置
4b 陸側走行装置
10a 海側脚
10b 陸側脚
20 揺脚
20a 海側揺脚
20b 陸側揺脚
21 リンク脚
21a 海側リンク脚
21b 陸側リンク脚
22 免震装置
22a 海側免震装置
22b 陸側免震装置
23 水平材(ポータルタイビーム)
24 シルビーム
24a 海側シルビーム
24b 陸側シルビーム
31 ロック式ダンパー機構
33 可変流量ピストン
34 ケーシング
35 貫通孔
1 Crane (quay crane)
2 trapezoidal link leg 3 leg structure 4 traveling device 4a seaside traveling device 4b landside traveling device 10a seaside leg 10b landside leg 20 rocking leg 20a seaside rocking leg 20b landside rocking leg 21 link leg 21a seaside link leg 21b Land side link leg 22 Seismic isolation device 22a Sea side seismic isolation device 22b Land side seismic isolation device 23 Horizontal material (portal tie beam)
24 Sill Beam 24a Sea Side Sill Beam 24b Land Side Sill Beam 31 Lock Damper Mechanism 33 Variable Flow Piston 34 Casing 35 Through Hole

Claims (5)

脚構造物と走行装置を有し、前記脚構造物が海陸方向に変形する台形リンク脚を有する岸壁クレーンであって、
海側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない海側揺脚及び海側リンク脚を設置し、
陸側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない陸側揺脚及び陸側リンク脚を設置し、
前記海側リンク脚及び前記陸側リンク脚と、前記脚構造物の間にそれぞれ免震装置を設置したことを特徴とする岸壁クレーン。
A quay crane having a leg structure and a traveling device, the leg structure having a trapezoidal link leg that deforms in a sea-land direction,
Between the traveling device on the sea side and the leg structure, the upper gap is wider than the lower gap, and the sea-side swing leg and the sea-side link leg that are not parallel are installed,
Between the traveling device on the land side and the leg structure, an upper space is made wider than a lower space, and a land-side swing leg and a land-side link leg that are not parallel are installed,
A quay crane, wherein a seismic isolation device is installed between the sea side link leg, the land side link leg, and the leg structure.
前記脚構造物が海側脚と陸側脚を連結する水平材を有しており、
前記海側の走行装置と前記海側脚の間に、前記海側揺脚を設置し、前記海側の走行装置と前記水平材の間に前記海側リンク脚を設置し、前記水平材と前記海側リンク脚の間に免震装置を設置し、
同様に、前記陸側の走行装置と前記陸側脚の間に、前記陸側揺脚を設置し、前記陸側の走行装置と前記水平材の間に前記陸側リンク脚を設置し、前記水平材と前記陸側リンク脚の間に免震装置を設置したことを特徴とする請求項1に記載の岸壁クレーン。
The leg structure has a horizontal member connecting the sea side leg and the land side leg;
The sea-side swing leg is installed between the sea-side traveling device and the sea-side leg, the sea-side link leg is installed between the sea-side traveling device and the horizontal member, and the horizontal member Install a seismic isolation device between the sea side link legs,
Similarly, the land-side swing leg is installed between the land-side travel device and the land-side leg, the land-side link leg is installed between the land-side travel device and the horizontal member, The quay crane according to claim 1, wherein a seismic isolation device is installed between a horizontal member and the land side link leg.
前記免震装置を、積層ゴム構造、水平スライダー機構、バネ機構及びダンパー機構のうち、少なくとも1つを利用していることを特徴とする請求項1又は2に記載の岸壁クレーン。   The quay crane according to claim 1 or 2, wherein the seismic isolation device uses at least one of a laminated rubber structure, a horizontal slider mechanism, a spring mechanism, and a damper mechanism. 前記免震装置に、ロック式ダンパー機構を設置し、
前記ロック式ダンパー機構が、端部に可変流量ピストンを有する軸と、内部に前記可変流量ピストンを摺動自在に配置し、且つ流体を充填したケーシングを有しており、
第1の条件下では、前記可変流量ピストンに形成した貫通孔を閉止し、前記軸を前記ケーシングに対して固定し、前記免震装置の変位を禁止する制御を行い、
第2の条件下では、前記可変流量ピストンに形成した貫通孔を連通し、前記軸を前記ケーシングに対して摺動自在とし、前記免震装置の変位を自在とする制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の岸壁クレーン。
A lock type damper mechanism is installed in the seismic isolation device,
The lock type damper mechanism has a shaft having a variable flow rate piston at an end thereof, a casing in which the variable flow rate piston is slidably disposed and filled with a fluid,
Under the first condition, the through hole formed in the variable flow piston is closed, the shaft is fixed to the casing, and the displacement of the seismic isolation device is prohibited.
Under the second condition, the through-hole formed in the variable flow piston is communicated, the shaft is slidable with respect to the casing, and control is performed to freely displace the seismic isolation device. The quay crane according to any one of claims 1 to 3.
脚構造物と走行装置を有し、前記脚構造物が海陸方向に変形する台形リンク脚を有する岸壁クレーンの制御方法であって、
前記岸壁クレーンが、海側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない海側揺脚及び海側リンク脚を設置し、陸側の前記走行装置と前記脚構造物の間に、上部間隔を下部間隔より広くし、且つ平行とならない陸側揺脚及び陸側リンク脚を設置し、前記海側リンク脚及び前記陸側リンク脚と、前記脚構造物の間にそれぞれ免震装置を設置しており、
第1の条件下では、前記海側揺脚及び前記陸側揺脚を、前記脚構造物及び前記走行装置に対して揺動することを禁止し、且つ前記免震装置の変位を禁止する制御を行い、
第2の条件下では、前記海側揺脚及び前記陸側揺脚を、前記脚構造物及び前記走行装置に対して揺動自在とし、且つ前記免震装置の変位を自在とする制御を行うことを特徴とする台形リンク脚を有する岸壁クレーンの制御方法。
A control method for a quay crane having a leg structure and a traveling device, the leg structure having a trapezoidal link leg that deforms in a sea-land direction,
The quay crane has a sea-side swing leg and a sea-side link leg that are wider than the lower part and are not parallel between the sea-side traveling device and the leg structure, Between the traveling device and the leg structure, an upper gap is made wider than a lower gap, and a land-side swing leg and a land-side link leg that are not parallel are installed, the sea-side link leg and the land-side link leg, Seismic isolation devices are installed between the leg structures,
Under the first condition, the sea-side swing leg and the land-side swing leg are prohibited from swinging with respect to the leg structure and the traveling device, and the displacement of the seismic isolation device is prohibited. And
Under the second condition, control is performed so that the sea-side swing leg and the land-side swing leg can swing with respect to the leg structure and the traveling device, and the seismic isolation device can be freely displaced. A control method for a quay crane having a trapezoidal link leg.
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