JP2019142642A - 岸壁クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】免震装置を大型化させることなく摺動距離を拡大できる岸壁クレーンを提供する。【解決手段】上フランジと下フランジ８との間に積層ゴム９を配置された免震装置６において、上フランジまたは下フランジ８の一方に延在方向を横行方向ｘとするレール１１を設置して、他方に横行方向ｘを面方向とするレール１１の側面１１ｂと接触可能に構成される複数の接触部材を設置して、レール１１の側面１１ｂに接触部材を接触させることで上下方向を中心軸とする免震装置６の回転を阻止する。【選択図】図３

Description

本発明は、免震装置を備える岸壁クレーンおよびこの岸壁クレーンの制御方法に関し、詳しくは免震装置を大型化させることなく摺動距離を拡大できる岸壁クレーンおよびこの岸壁クレーンの制御方法に関するものである。

免震装置を備える岸壁クレーンが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の岸壁クレーンは、上フランジと下フランジとを連結するリンク部材を有する免震装置を備えていた。免震装置はこのリンク部材により免震装置の摺動方向を横行方向に限定するとともに、上下方向を軸方向とする免震装置の回転を阻止していた。リンク部材には長穴が形成されていて、この長穴の長さに応じて免震装置が水平方向に変位する長さ（以下、摺動距離ということがある）が制限されていた。

この免震装置を大規模地震に対応させるためには、長穴を長くして免震装置の摺動距離を拡大する必要がある。長穴を長くする場合には、これに応じてリンク部材の上下方向の長さを延長する必要があった。リンク部材の延長にともない免震装置の上下方向の厚みが厚くなる不具合が発生していた。

免震装置の厚みが大きくなると、岸壁クレーンの構造体の設計等を全体的に見直す必要があり、コストが増大する不具合があった。

特開２０１１−１０２１９４号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は免震装置を大型化させることなく摺動距離を拡大できる岸壁クレーンを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明の岸壁クレーンは、上フランジと下フランジとの間に配置される積層ゴムを有する免震装置を備える岸壁クレーンにおいて、前記免震装置が、前記上フランジまたは前記下フランジの一方に設置されて前記岸壁クレーンの走行方向を直角に横断する横行方向に沿って延設されるレールと、他方に設置されて前記横行方向を面方向とする前記レールの側面と接触可能に構成される複数の接触部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、レールと接触部材とにより免震装置の摺動方向を横行方向に限定するとともに、上下方向を軸方向とする免震装置の回転を阻止することができる。長穴を有するリンク部材を免震装置に設置することが不要となる。そのため地震発生時に上フランジに対する下フランジの摺動距離が、リンク部材の長さ等の影響を受けることがない。免震装置を大型化させることなく摺動距離を大きくするには有利である。

本発明の岸壁クレーンを例示する説明図である。 図１の岸壁クレーンの免震装置を拡大して例示する説明図である。 図２の免震装置のＡＡ断面を例示する説明図である。 図３の免震装置のＢＢ断面を例示する説明図である。 図４のリンク部材およびその周辺の部品を分解した状態で例示する説明図である。 図４の免震装置の地震発生時の状態を例示する説明図である。 図３の免震装置の変形例を例示する説明図である。 図３の免震装置の変形例を例示する説明図である。 図３の免震装置のＣＣ矢視を例示する説明図である。

以下、本発明の岸壁クレーンおよび岸壁クレーンの制御方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、図中では岸壁クレーンの走行方向を矢印ｙ、この走行方向ｙを直角に横断する横行方向を矢印ｘ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１に例示するように本発明の岸壁クレーン１は、一対の海側脚２ａと一対の陸側脚２ｂと複数の水平部材からなる脚構造体２と、この脚構造体２に支持されていて横行方向ｘに延設されるガーダ３およびブーム４と、脚構造体２の下方に配置される複数の走行装置５とを備えている。また岸壁クレーン１は、脚構造体２と走行装置５との間に配置される免震装置６を備えている。

図２に例示するように免震装置６は、脚構造体２に固定される上フランジ７と、走行装置５に固定される下フランジ８と、この上フランジ７と下フランジ８との間に配置される積層ゴム９とを備えている。

図２および図３に例示するように免震装置６は、上フランジ７と下フランジ８との間に配置されるガイド機構１０を備えている。この実施形態では走行方向ｙにおいて積層ゴム９の両側となる位置にそれぞれ配置される一対のガイド機構１０を免震装置６は備えている。ガイド機構１０は、上フランジ７の側に固定されるレール１１と、下フランジ８の側に固定される垂直ローラ１２とを備えている。

レール１１は、横行方向ｘに延設されていて、走行方向ｙにおいて積層ゴム９の両側となる位置にそれぞれ配置されている。レール１１の下端には走行方向ｙの両側に突出する底板部１１ａが配置されている。

垂直ローラ１２は、回転軸の軸方向が走行方向ｙと平行であり、走行方向ｙにおいてレール１１の両側となる位置にそれぞれ配置されている。つまり一対の垂直ローラ１２は、その間にレール１１を挟み込む状態で配置されている。垂直ローラ１２の周面の下端となる部分が、レール１１の底板部１１ａの上面と接触可能に構成されている。この実施形態では図３に例示するように一つのレール１１に対して、横行方向ｘに間隔をあけて二対の垂直ローラ１２が配置されている。

図２に例示するようにガイド機構１０は、レール１１の底板部１１ａの上方に垂直ローラ１２が配置される構成を有している。そのため下フランジ８に対して上フランジ７が浮き上がろうとすると、レール１１の底板部１１ａが垂直ローラ１２に接触する。浮き上ろうとする底板部１１ａが垂直ローラ１２により抑え込まれる状態となるので、ガイド機構１０は上フランジ７の浮き上りを防止することができる。

図３に例示するようにガイド機構１０は、横行方向ｘに延設されるレール１１の走行方向ｙの両側に垂直ローラ１２が配置される構成を有している。そのため免震装置６の摺動
方向は横行方向ｘのみに限定される。

ガイド機構１０は、レール１１の走行方向ｙの両側に近接配置される接触部材１３を備えている。この接触部材１３は下フランジ８の側に固定されている。また接触部材１３はレール１１の側面１１ｂと接触可能に構成されている。本明細書においてレール１１の側面とは、レール１１の面の内その面方向が横行方向ｘおよび上下方向ｚと平行となるレール１１の面を言う。

この実施形態ではレール１１の側面１１ｂの一方側に二つの第一の接触部材１３ａが配置されている。この二つの第一の接触部材１３ａは、横行方向ｘに間隔をあけて配置されている。レール１１の側面１１ｂの他方側には二つの第二の接触部材１３ｂが配置されている。この二つの第二の接触部材１３ｂは二つの第一の接触部材１３ａとそれぞれ対向する位置に配置されている。つまり第一の接触部材１３ａとこれに対向配置される第二の接触部材１３ｂとの間にレール１１が挟まれる状態で配置されている。

接触部材１３は例えば上下方向ｚを回転軸の軸方向とする水平ローラで構成することができる。この水平ローラはその周面がレール１１の側面１１ｂと接触可能に構成されている。

横行方向ｘに間隔をあけて二対の水平ローラが配置されているため、上下方向ｚを中心軸としてレール１１が回転しようとした際にこの回転を水平ローラにより阻止することができる。つまりレール１１が横行方向ｘ以外の方向に移動しようとしたとき、水平ローラはレール１１の側面１１ｂと接触してこの移動を阻止することができる。下フランジ８に対して上フランジ７が上下方向ｚを中心軸として回転して、免震装置６が捻れる不具合を回避するには有利である。

また水平ローラは上下方向ｚを中心軸として回転しつつレール１１の側面１１ｂと接触することができる。レール１１との接触抵抗が小さくなるので、レール１１の摩耗等の劣化を抑制するには有利である。

接触部材１３は上記の構成に限定されない。接触部材１３は、レール１１の横行方向ｘ以外の移動を阻止できる構成であればよい。例えばナイロンなど潤滑性の高い材料で構成した固定片などで接触部材１３を構成してもよい。潤滑性の高い材料で構成する接触部材１３は、レール１１の横行方向ｘへの摺動を妨げることなく、上下方向ｚを中心軸とする不用意な回転を阻止することができる。

免震装置６は、横行方向ｘを軸方向とする油圧シリンダ１４を備えている。油圧シリンダ１４の一端は上フランジ７の側に連結され、他端は下フランジ８の側に連結されている。地震が発生して上フランジ７に対して下フランジ８が横行方向ｘに摺動したとき、油圧シリンダ１４はこの上フランジ７と下フランジ８の相対移動を減衰させる機能を有している。

免震装置６は、横行方向ｘにおいて積層ゴム９の一方側に配置されるリンク部材１５を備えている。

図４および図５に例示するようにリンク部材１５は上フランジ７と下フランジ８との間に配置されていて、上部を上フランジ７の側に連結されて下部を下フランジ８の側に連結されている。免震装置６は、上フランジ７から下方に向かって突設される一対の上壁部材１６と、この一対の上壁部材１６の間に配置されて走行方向ｙを軸方向とする上軸１７とを備えている。また免震装置６は、下フランジ８から上方に向かって突設される一対の下
壁部材１８と、この一対の下壁部材１８の間に配置されて走行方向ｙを軸方向とする下軸１９とを備えている。図４では積層ゴム９の奥に配置されるガイド機構１０を説明のため省略している。またリンク部材１５の一部を破線で示している。

図５に例示するようにリンク部材１５は、上フランジ７と下フランジ８との間に配置されていて、面方向が横行方向ｘおよび上下方向ｚと平行となる板状部材で構成されている。リンク部材１５は、上軸１７を挿通される上穴２０と下軸１９を挿通される下穴２１とを備えている。リンク部材１５は、一対の上壁部材１６と一対の下壁部材１８とにそれぞれ間に挟まれる状態で配置されている。

下穴２１は、下方に向かって開口する開口部２１ａを有している。本明細書においてリンク部材１５の下方とは、図４に例示する通常時のリンク部材１５の姿勢における上下方向をリンク部材１５の上下方向として、その下方となる方向を言う。リンク部材１５の上下方向は、リンク部材１５の上穴２０と下穴２１とを結ぶ直線の延在方向とも言える。

下穴２１は、下軸１９を横行方向ｘの両側から挟み込みとともに上方を覆う状態に配置されている。そのため下軸１９の横行方向ｘへの移動は下穴２１により拘束される。一方で下方の開口部２１ａに向かう下軸１９の移動は、下穴２１により拘束されない。

リンク部材１５は、上下方向ｚにおける略中間部分から横行方向ｘに向かって突出する膨出部１５ａを有している。膨出部１５ａは横行方向ｘに突状に突出している。この膨出部１５ａには、リンク部材１５を走行方向ｙに沿って貫通する貫通孔１５ｂが形成されている。この貫通孔１５ｂはせん断ピン２２を挿入可能に形成されている。

上壁部材１６には、このせん断ピン２２を保持する保持部２３が形成されている。この実施形態では保持部２３は、一対の上壁部材１６にそれぞれ形成されていてせん断ピン２２を下方から支持する一対の受け部２３ａと、この受け部２３ａと分離可能に構成されていてせん断ピン２２を上方から押える構成を有する蓋部２３ｂとを有している。リンク部材１５の貫通孔１５ｂと、せん断ピン２２と、上壁部材１６の保持部２３とを総称して固定機構２４ということがある。リンク部材１５は固定機構２４により上軸１７を中心とする回転が拘束される。リンク部材１５の回転の拘束にともない下軸１９の横行方向ｘの移動が拘束されるため、上フランジ７に対して下フランジ８が固定される状態となる。

保持部２３は上壁部材１６に形成される構成に限定されない。保持部２３を下壁部材１８に形成してもよく、上フランジ７または下フランジ８に形成してもよい。

図４に例示するように通常時は、リンク部材１５の下穴２１に下軸１９が挿通される状態となる。またリンク部材１５の貫通孔１５ｂにせん断ピン２２が挿入され、このせん断ピン２２の両端部の近傍は上壁部材１６の保持部２３により保持される状態となる。

岸壁クレーン１の荷役作業や走行にともなう振動により、上軸１７および下軸１９を中心に回転しようとする力がリンク部材１５に発生する。つまり走行方向ｙを中心軸方向とする回転力が、リンク部材１５に発生する。この回転力は、保持部２３により保持されるせん断ピン２２により支持される。そのためリンク部材１５は回転せず固定される状態となる。

リンク部材１５を回転しない固定状態とすることで、下穴２１に対して下軸１９が横行方向ｘに移動することを防止できる。上フランジ７に対して下フランジ８が横行方向ｘに相対移動しないので、免震装置６が固定される状態となる。つまり免震装置６の摺動はせん断ピン２２により固定される状態となる。

地震発生時に横行方向ｘに比較的大きな振動が発生すると、せん断ピン２２が破断する。せん断ピン２２の破断にともないリンク部材１５が上軸１７を中心に傾動可能な状態となる。つまり免震装置６の固定が解除され、摺動可能な状態となる。免震装置６は横行方向ｘに延設されるレール１１と、このレール１１の走行方向ｙにおける両側の側面１１ｂを挟み込む接触部材１３とを備えているので、横行方向ｘのみに沿って摺動可能な状態となる。

図６に例示するように免震装置６が横行方向ｘに大きく摺動すると、リンク部材１５が上軸１７を中心に傾く。さらに摺動距離が大きくなると、下穴２１の開口部２１ａから下軸１９が分離する。下軸１９がその軸方向に直交する方向に移動することにより、開口部２１ａを経由して下穴２１の外に移動して、下軸１９と下穴２１とが分離する。リンク部材１５が下フランジ８から分離した状態となるため、免震装置６はリンク部材１５の長さ等の影響を受けることなく横行方向ｘに摺動することができる。免震装置６はレール１１と接触部材１３とを備えているので、上フランジ７と下フランジ８とを連結しているリンク部材１５が分離したとしても、免震装置６の摺動方向を横行方向ｘのみに維持することができる。

従来は免震装置６の摺動距離を大きくするために、リンク部材を比較的長く形成して長穴をより長くする必要があった。本発明では免震装置６の摺動距離は、リンク部材１５の長さ等の影響を受けない。そのため免震装置６の摺動距離を大きくするには有利である。またリンク部材１５を比較的短く構成することが可能となるため、免震装置６の上下方向ｚの厚みを比較的薄く構成するには有利である。つまり薄型でかつ摺動距離の大きい免震装置６を提供することが可能となる。

地震動の方向によっては上下方向ｚを中心軸とする回転力が免震装置６に発生する。また図３に例示するように免震装置６の摺動を減衰させるための油圧シリンダ１４の抵抗によっても、免震装置６に回転力が発生することがある。

免震装置６はレール１１の側面１１ｂに接触可能な接触部材１３を備えているため、この回転力を支持できる。つまり免震装置６が回転することにより積層ゴム９が破断したり、上下方向ｚを中心軸として岸壁クレーン１が全体としてねじれる不具合の発生を抑制することができる。

地震が収まった後は、上フランジ７と下フランジ８との相対位置を、図４に例示する通常時の位置である初期位置に戻す。下穴２１の開口部２１ａから下軸１９を挿入させつつ上フランジ７等を初期位置に移動させる。このとき下軸１９を下壁部材１８から取り外して、下穴２１を所定の位置に配置した後に、下軸１９を下壁部材１８および下穴２１に挿入してもよい。その後、受け部２３ａから蓋部２３ｂを取り外して、リンク部材１５の貫通孔１５ｂに新しいせん断ピン２２を挿入する。リンク部材１５からはみ出したせん断ピン２２の下方を受け部２３ａで支持して、蓋部２３ｂを受け部２３ａに固定する。以上で免震装置６の復旧作業が完了する。

受け部２３ａから蓋部２３ｂを分離できる構成により、リンク部材１５の貫通孔１５ｂと受け部２３ａとの精密な位置合わせが不要となる。免震装置６の復旧時に新しいせん断ピン２２を配置する作業の作業性を向上することができる。

本発明は保持部２３を上壁部材１６に形成される貫通孔とする構成を除外するものではない。この場合新しいせん断ピン２２を挿入する復旧作業時には、上壁部材１６に形成される貫通孔とリンク部材１５の貫通孔１５ｂとの精密な位置合わせが必要となる。

上軸１７または下軸１９を中心とするリンク部材１５の回転を通常時に拘束する固定機構２４は、せん断ピン２２を利用する構成に限定されない。固定機構２４は、リンク部材１５の傾動を通常時に固定して、地震発生時にこの固定を解除する構成を有していればよい。

例えばリンク部材１５を走行方向ｙにおける側方から把持するクランプで固定機構２４を構成してもよい。地震発生時にはこのクランプがリンク部材１５から離間する方向に移動してリンク部材１５の固定を解除する。例えば図７に例示するリンク部材１５の下穴２１と下軸１９との間に配置されて、下軸１９に対してリンク部材１５を固定する充填部材で固定機構２４を構成してもよい。地震発生時にこの充填部材が除去されたりまたは変形すること等により、リンク部材１５の固定を解除する。

レール１１に対する接触部材１３の配置位置は上記に限定されない。例えば図７に例示するように三つの接触部材１３でレール１１に発生する回転力を支持する構成にしてもよい。この実施形態では免震装置６は、レール１１の側面１１ｂの一方側に二つの第一の接触部材１３ａが配置されている。この二つの第一の接触部材１３ａは、横行方向ｘに間隔をあけて配置されている。レール１１の側面１１ｂの他方側には一つの第二の接触部材１３ｂが配置される。この第二の接触部材１３ｂは、横行方向ｘにおいて二つの第一の接触部材１３ａの間となる位置に配置されている。

この構成によればレール１１とこのレール１１の側面１１ｂに近接配置される接触部材１３とにより、上下方向ｚを中心軸とする免震装置６の回転力の発生を抑制することができる。図３に例示する実施形態と比べて接触部材１３の数を減らすことができるので、免震装置６の製造コストを抑制するには有利である。ただし上下方向ｚを中心軸とする免震装置６の回転を阻止する際の安定性および拘束力は図３に例示する実施形態の方が優れている。

図８に例示するように二つのレール１１に対してそれぞれ接触部材１３を近接配置する構成にしてもよい。この実施形態では一方のレール１１において、側面１１ｂの一方側に二つの第一の接触部材１３ａが配置されている。この二つの第一の接触部材１３ａは、横行方向ｘに間隔をあけて配置されている。また他方のレール１１において、側面１１ｂの一方側に二つの第二の接触部材１３ｂが配置されている。この二つの第二の接触部材１３ｂは、横行方向ｘに間隔をあけて配置されている。第一の接触部材１３ａおよび第二の接触部材１３ｂは、二つのレール１１の外側となる位置にそれぞれ配置されている。

この構成によれば二つのレール１１と複数の接触部材１３とにより、上下方向ｚを中心軸とする免震装置６の回転を阻止することができる。第一の接触部材１３ａおよび第二の接触部材１３ｂは、二つのレール１１の内側となる位置にそれぞれ配置されてもよい。

図９に例示するように上フランジ７の下面に設置される上ストッパー２５と、下フランジ８の上面に設置される下ストッパー２６とを免震装置６が備える構成にしてもよい。この実施形態では下フランジ８の横行方向ｘにおける両端近傍にそれぞれ下ストッパー２６が配置されていて、横行方向ｘにおいてこの一対の下ストッパー２６の間となる位置に一対の上ストッパー２５が配置されている。上ストッパー２５とこの上ストッパー２５に対応する下ストッパー２６とは対向配置されている。

下フランジ８に対して上フランジ７が横行方向ｘに摺動する際に、上フランジ７に固定されている上ストッパー２５と、これに対応する下ストッパー２６とが接触する。免震装置６の摺動距離が所定の大きさ以上となることを防止できる。

つまり上ストッパー２５と下ストッパー２６とを配置する構成により、免震装置６の摺動距離を規制することができる。免震装置６が所定の大きさ以上に摺動して、積層ゴム９の破断等の事故が発生することを抑制するには有利である。

上ストッパー２５と下ストッパー２６とは、上フランジ７と下フランジ８との間の空間に配置されるため、免震装置６の上下方向ｚの厚みが厚くなることを防止できる。薄型の免震装置６を製造するには有利である。また上ストッパー２５と下ストッパー２６とは横行方向ｘにおける設置位置の変更により、免震装置６の摺動距離の最大値を容易に変更することができる。

上ストッパー２５および下ストッパー２６の構成は上記に限らず、上フランジ７に対する下フランジ８の摺動距離を規制できる構成であればよい。上ストッパー２５と下ストッパー２６とが横行方向ｘに間隔をあけて配置されていて、所定の大きさ以上に免震装置６が摺動したときに接触して摺動を停止させる構成を有していればよい。例えば免震装置６の横行方向ｘにおける両端近傍に上ストッパー２５を配置して、横行方向ｘにおいてこの一対の上ストッパー２５の間となる位置に一対の下ストッパー２６を配置する構成にしてもよい。例えば上ストッパー２５をレール１１の側面１１ｂに配置して、この上ストッパー２５が水平ローラなどの接触部材１３と接触することで免震装置６の摺動距離の最大値を制限する構成にしてもよい。本発明において上ストッパー２５および下ストッパー２６は必須の構成要件ではない。

１ 岸壁クレーン
２ 脚構造体
２ａ 海側脚
２ｂ 陸側脚
３ ガーダ
４ ブーム
５ 走行装置
６ 免震装置
７ 上フランジ
８ 下フランジ
９ 積層ゴム
１０ ガイド機構
１１ レール
１１ａ 底板部
１１ｂ 側面
１２ 垂直ローラ
１３ 接触部材
１３ａ 第一の接触部材
１３ｂ 第二の接触部材
１４ 油圧シリンダ
１５ リンク部材
１５ａ 膨出部
１５ｂ 貫通孔
１６ 上壁部材
１７ 上軸
１８ 下壁部材
１９ 下軸
２０ 上穴
２０ａ 開口部
２１ 下穴
２１ａ 開口部
２２ せん断ピン
２３ 保持部
２３ａ 受け部
２３ｂ 蓋部
２４ 固定機構
２５ 上ストッパー
２６ 下ストッパー

Claims (5)

1. 上フランジと下フランジとの間に配置される積層ゴムを有する免震装置を備える岸壁クレーンにおいて、
   前記免震装置が、前記上フランジまたは前記下フランジの一方に設置されて前記岸壁クレーンの走行方向を直角に横断する横行方向に沿って延設されるレールと、他方に設置されて前記横行方向を面方向とする前記レールの側面と接触可能に構成される複数の接触部材とを備えることを特徴とする岸壁クレーン。
2. 前記接触部材が、上下方向を回転軸の軸方向とする水平ローラで構成される請求項１に記載の岸壁クレーン。
3. 前記接触部材が、前記レールの前記側面の一方側に前記横行方向に間隔をあけて配置される二つの第一の接触部材と、前記レールの前記側面の他方側で前記横行方向において二つの前記第一の接触部材の間となる位置に配置される一つの第二の接触部材とを備える請求項１または２に記載の岸壁クレーン。
4. 前記接触部材が、前記レールの前記側面の一方側に前記横行方向に間隔をあけて配置される二つの第一の接触部材と、前記レールの前記側面の他方側で二つの前記第一の接触部材とそれぞれ対向する位置に配置される二つの第二の接触部材とを備える請求項１または２に記載の岸壁クレーン。
5. 前記上フランジの下面に設置される上ストッパーと、前記下フランジの上面に設置される下ストッパーとを備えていて、
   前記上ストッパーと前記下ストッパーとは、前記横行方向に間隔をあけて配置されていて、前記免震装置が所定の大きさ以上に摺動する際に互いに接触して前記免震装置の摺動を規制する構成を有する請求項１〜４のいずれかに記載の岸壁クレーン。

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