JP2015193463A - クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】地震時に、水平部材と脚部との接続部分の少なくとも一方をしなやかにすることにより、耐震性を向上させる。【解決手段】脚部構造物２の上部にガーダ７及びブーム６を設置し、前記脚部構造物２の下部に走行装置８を設け、前記脚部構造物２が、海脚３ａと、陸脚３ｂと、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材５及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材４ｃによって構成され、かつ前記ガーダ７上に荷役装置９を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材５の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピン１１によってピン支持するとともに、前記水平部材５と前記脚部との間に固定手段１２を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段１２の固定を解除する。【選択図】図１

Description

本発明は、コンテナの積み下ろしを行うクレーンに関する。

従来のコンテナクレーンは、図７に示すように、海側にある海脚支柱１Ａ及び陸側にある陸脚支柱２Ａの剛性のほぼ一様な支柱に横梁３Ａを渡し、斜材４Ａとともにトラスとラーメンを組み合わせた構造とし、その上にブーム５Ａおよび機械室６Ａ等の稼動部が搭載されている（例えば、特許文献１の第２図（Ａ）参照）。

しかしながら、このような構造の場合、剛性が高いため、固有振動周期が短く（１〜２秒）、コンテナクレーンの一般的な支持地盤における地震時の振動の卓越周期に比較的近い周期を有している。

このため、地震によって海陸方向に強い揺れが生じた場合に、共振状態に陥り易く、構造体の各部に発生する応力及び構造体支持部の反力が大きくなる。

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、その目的は、地震時（例えば、大規模地震時）に、横梁（ポータルタイビーム）と脚部の接続部分との少なくとも一方をしなやかにすることにより、耐震性を向上させることができるクレーンを提供することにある。

ここで、大規模地震とは、例えば、平成１８年の港湾法改正により想定されている地震波であり、「レベル２地震動」と呼ばれるものである。

本発明の請求項１に係る発明は、脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段の固定を解除し得るようになした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、脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段を構成しているせん断ピンを破断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、脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段を構成している油圧ダンパを固定から解放させることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る発明は、脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、前記ガーダ上に荷役装置を搭載し、かつ前記脚部構造物に免震装置を設けたクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段の固定を解除し得るようになしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る発明は、前記固定手段がせん断ピン又は油圧ダンパであることを特徴とするものである。

本発明によれば、通常時は、脚部構造物が剛構造であるから、ブーム及びガーダが揺れ難くなり、安定してコンテナを荷役することができる。他方、地震時（例えば、大規模地震時）には、水平部材（ポータルタイビーム）を固定していた固定手段、例えば、せん断ピンが破断したり、或いは油圧ダンパが固定から解放させるため、水平部材（ポータルタイビーム）がフリーとなる。それ故、ポータル構造（ラーメン構造）がしなやかになり、耐震性が向上するからクレーンの揺れが抑制される。

本発明に係るクレーンの第１の実施形態を示す正面図である。 図１のＡ部拡大図である。 本発明に係るクレーンの第２の実施形態を示す正面図である。 図１のＡ部拡大図である。 免震装置の一部断面を含む平面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 従来のクレーンの正面図である。

先ず、図１に本発明に係るコンテナクレーンの第１の実施形態を示す。このコンテナクレーン１は、脚部構造物２の上部にブーム６及びガーダ７を設置し、前記脚部構造物２の四隅の下部に走行装置８を設けている。

脚部構造物２は、海脚３ａと、陸脚３ｂと、この海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材（「ポータルタイビーム」とも云う）５及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配置した斜材４ｃによって構成されている。そして、ガーダ７上にトロリ（荷役装置）９を搭載している。

斜材４ｃは、その上端部がガーダ直下の海脚３ａにピン（図示せず）によってピン結合され、その下端部が水平部材直上の陸脚３ｂにピン（図示せず）によってピン結合されている。ここで、ピン結合とは、斜材４ｃの端部がピンによって海脚３ａ及び陸脚３ｂに剛結合されていることを云う。

一方、水平部材５は、図２に示すように、一方の端部（海側端部）がピン１１によって海脚３ａにピン支持され、他の一方の端部（陸側端部）がピン１１によって陸脚３ｂにピン支持されている。ここで、ピン支持とは、水平部材５の端部に設けた貫通孔と、海脚３ａ及び陸脚３ｂに設けたブラケット１０の貫通孔にピン１１を挿入して水平部材５を支持することを云う。

更に、本発明では、水平部材５の海側部分と海脚３ａとの間に固定手段１２ａを掛け渡す一方、水平部材５の陸側部分と陸脚３ｂとの間に固定手段１２ｂを掛け渡している。

この固定手段１２ａ，１２ｂは、せん断ピン１３と、円弧状又は直線状に形成されたアーム１４及びブラケット１５から構成されている。この例では、水平部材５の両側にそれぞれアーム１４を設け、海脚３ａ及び陸脚３ｂの双方にブラケット１５を設けているが、これに限定せず、例えば、水平部材５の両側にそれぞれブラケット１５を設け、海脚３ａ及び陸脚３ｂの双方にアーム１４を設けてもよい。

アーム１４及びブラケット１５は、予め穿孔された貫通孔（図示せず）が互いに一致するように配置される。そして、一致した２つの貫通孔にせん断ピン１３を挿入して水平部材５の端部を海脚３ａ及び陸脚３ｂに固定する。

次に、コンテナクレーンの動作について説明する。通常時は、脚部構造物２が剛構造であるからブーム６及びガーダ７が揺れ難くなり、安定してコンテナを荷役することができる。

他方、地震時（例えば、大規模地震時）に、水平部材（ポータルタイビーム）５の端部と海脚３ａ及び陸脚３ｂとを固定している固定手段１２ａ，１２ｂのせん断ピン１３が破断すると、水平部材（ポータルタイビーム）５の支持構造がピン１１によるピン支持のみになる。それ故、脚部構造物２のポータル構造（ラーメン構造）がしなやかになり、耐震性が向上することからコンテナクレーン１の揺れが抑制される。

地震の終息後は、脚部構造物２を初期状態に復帰させて、水平部材（ポータルタイビーム）５の両端部に設けたアーム１４の貫通孔と、海脚３ａ及び陸脚３ｂに設けた貫通孔とを互いに一致させると共に、この２つの貫通孔にせん断ピン１３を挿入して水平部材５の端部を海脚３ａ及び陸脚３ｂに固定する。

次に、図３に本発明に係るコンテナクレーンの第２の実施形態を示す。このコンテナクレーン１は、脚部構造物２の上部にブーム６及びガーダ７を設置し、前記脚部構造物２の四隅の下部に走行装置８を設けている。更に、脚部構造物２の四隅と走行装置８の間に免震装置２０を設けている。

免震装置２０は、図５に示すように、ゴム板と金属板とを交互に積層させた積層ゴム２１と、脚部構造物２の浮上りを防止する浮上り防止手段２２と、拘束手段２３と、浮上り防止手段２２の拘束を解除する拘束解除手段２４と、オイルダンパ２５から構成されている。

浮上り防止手段２２は、図６に示すように、左右一対のリンク機構２８によって構成されている。各リンク機構２８は、リンク２９に設けられている上下二つの長孔３０に別々に挿通した軸３１，３２を上下のブラケット３３，３４によって支持している。上部ブラケット３３は、脚部構造物２の下部に固定され、下部ブラケット３４は、走行装置８の上部に固定されている。

図５に示すように、浮上り防止手段２２には、脚部構造物２の水平方向（海陸方向）の揺れを拘束する拘束手段２３が設けられている。拘束手段２３は、左右の軸３１，３２間にＸ状に架橋した２組のリンク３６によって構成されている。各リンク３６は、短片部３
７と長片部３８からなり、これらはせん断ピン３９によって連結されている。このせん断ピン３９は、設計値以上の応力が作用すると破断するように設計されており、所謂拘束解除手段を構成している。

また、拘束手段２３の反対側に、地震終息後に脚部構造物２を初期位置に戻すオイルダンパ２５が設けられている。このオイルダンパ２５は、シリンダ部４１が走行装置８の上部に固定され、ピストンロッド部４２が脚部構造物２の下部に固定されている。

図３に示すように、上記脚部構造物２は、海脚３ａと、陸脚３ｂと、この海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材（「ポータルタイビーム」とも云う）５及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配置した斜材４ｃによって構成されている。そして、ガーダ７上にトロリ（荷役装置）９を搭載している。

斜材４ｃは、その上端部がガーダ直下の海脚３ａにピン（図示せず）によってピン結合され、その下端部が水平部材直上の陸脚３ｂにピン（図示せず）によってピン結合されている。ここで、ピン結合とは、斜材４ｃの端部がピンによって海脚３ａ及び陸脚３ｂに剛結合されていることを云う。

一方、水平部材５は、図４に示すように、一方の端部（海側端部）がピン１１によって海脚３ａにピン支持され、他の一方の端部（陸側端部）がピン１１によって陸脚３ｂにピン支持されている。ここで、ピン支持とは、水平部材５の端部に設けた貫通孔と、海脚３ａ及び陸脚３ｂに設けたブラケット１０の貫通孔にピン１１を挿入して水平部材５を支持することを云う。

更に、本発明では、水平部材５の海側部分と海脚３ａとの間に固定手段１２ａを掛け渡す一方、水平部材５の陸側部分と陸脚３ｂとの間に固定手段１２ｂを掛け渡している。

この固定手段１２ａ，１２ｂは、せん断ピン１３と、円弧状又は直線状に形成されたアーム１４及びブラケット１５から構成されている。この例では、水平部材５の両側にそれぞれアーム１４を設け、海脚３ａ及び陸脚３ｂの双方にブラケット１５を設けているが、これに限定せず、例えば、水平部材５の両側にそれぞれブラケット１５を設け、海脚３ａ及び陸脚３ｂの双方にアーム１４を設けてもよい。

アーム１４及びブラケット１５は、予め穿孔された貫通孔（図示せず）が互いに一致するように配置される。そして、一致した２つの貫通孔にせん断ピン１３を挿入して水平部材５の端部を海脚３ａ及び陸脚３ｂに固定する。

次に、コンテナクレーンの動作について説明する。通常時は、脚部構造物２が剛構造であるからブーム６及びガーダ７が揺れ難くなり、安定してコンテナを荷役することができる。

他方、地震時（例えば、大規模地震時）に、水平部材（ポータルタイビーム）５の端部と海脚３ａ及び陸脚３ｂとを固定している固定手段１２ａ，１２ｂのせん断ピン１３が破断すると、水平部材（ポータルタイビーム）５の支持構造がピン１１によるピン支持のみになる。それ故、脚部構造物２のポータル構造（ラーメン構造）がしなやかになり、耐震性が向上することからコンテナクレーン１の揺れが抑制される。

更に、免震装置２０における拘束手段２３のせん断ピン３９がせん断することから地震による振動が免震装置２０における積層ゴム２１によって吸収される。

地震の終息後は、脚部構造物２を初期状態に復帰させて、水平部材（ポータルタイビーム）５の両端部に設けたアーム１４の貫通孔と、海脚３ａ及び陸脚３ｂに設けた貫通孔とを互いに一致させると共に、この２つの貫通孔にせん断ピン１３を挿入して水平部材５の端部を海脚３ａ及び陸脚３ｂに固定する。

以上の説明では、固定手段１２を水平部材（ポータルタイビーム）５の両端部に配置した場合について説明したが、固定手段１２を水平部材（ポータルタイビーム）５の両端部の何れか一方のみに配置しても同様の効果が得られる。

なお、固定手段としては、せん断ピンの代わりに油圧ダンパを適用しても差し障りがない。

２脚部構造物
３ａ海脚
３ｂ陸脚
４ｃ斜材
５水平部材
６ブーム
７ガーダ
８走行装置
９荷役装置
１１ピン
１２固定手段

Claims (5)

1. 脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段の固定を解除し得るようになしたことを特徴とするクレーン。
2. 脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段を構成しているせん断ピンを破断させることを特徴とする請求項１記載のクレーン。
3. 脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、かつ前記ガーダ上に荷役装置を搭載したクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段を構成している油圧ダンパを固定から解放させることを特徴とする請求項１記載のクレーン。
4. 脚部構造物の上部にガーダ及びブームを設置し、前記脚部構造物の下部に走行装置を設け、前記脚部構造物が、海脚と、陸脚と、前記海脚及び陸脚間に水平に配した水平部材及び前記海脚及び陸脚間に斜めに配した斜材によって構成され、前記ガーダ上に荷役装置を搭載し、かつ前記脚部構造物に免震装置を設けたクレーンにおいて、前記水平部材の少なくとも一端を、当該端部が対面している脚部にピンによってピン支持するとともに、前記水平部材と前記脚部との間に固定手段を架け渡し、かつ、地震時に、前記固定手段の固定を解除し得るようになしたことを特徴とするクレーン。
5. 前記固定手段がせん断ピン又は油圧ダンパであることを特徴とする請求項４記載のクレーン。

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