JP2019156617A - 岸壁クレーンおよび岸壁クレーンの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】中折れブームが起立状態のとき補助ステーにより先端ブームの水平姿勢を精度よく維持するとともに、中折れブームが倒伏状態のときに補助ステーが過大な応力により変形することを抑制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を提供する。【解決手段】補助ステー１５を延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で構成して、連結部１４またはこの連結部１４に連結される補助ステー１５の海側端部の一方に走行方向ｙを軸方向とするピンＰ４を設置して、他方にこのピンＰ４を挿入されて補助ステー１５の延在方向を長手方向とする長穴１６を形成する。【選択図】図５
Description
本発明は、先端ブームと中間ブームとからなる中折れブーム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、詳しくは中折れブームが起立状態のとき補助ステーにより先端ブームの水平姿勢を精度よく維持するとともに、中折れブームが倒伏状態のときに補助ステーが過大な応力により変形することを抑制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。
先端ブームと中間ブームとからなる中折れブーム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、先端ブームから脚構造体に向かって張設されるワイヤロープを備えている。中折れブームが起立状態のとき、先端ブームはこのワイヤロープで陸側に引っ張られることにより水平状態を維持する構成であった。
そのためワイヤロープが伸びると、先端ブームの海側端部が下がってしまい先端ブームが接岸時の船舶と衝突する不具合が発生する。ワイヤロープは比較的伸びやすいため、先端ブームの水平姿勢を精度よく決定して維持することは困難であった。
ワイヤロープは圧縮力を一切支持できない。そのため先端ブームの海側端部が風等により上がってしまうことを防止できなかった。先端ブームの海側端部が上がってしまい航空制限を超える不具合が発生していた。
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は中折れブームが起立状態のとき補助ステーにより先端ブームの水平姿勢を精度よく維持するとともに、中折れブームが倒伏状態のときに補助ステーが過大な応力により変形することを抑制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、海陸方向に延設されていて脚構造体により支持されるガーダと、このガーダの海側端部に起伏可能に連結される中間ブームおよびこの中間ブームの海側端部に連結される先端ブームからなる中折れブームと、前記先端ブームの陸側端部の近傍に配置される連結部と、前記中折れブームの上方に配置されて前記連結部と前記脚構造体とを連結する補助ステーとを備える岸壁クレーンにおいて、前記補助ステーが延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で構成されていて、前記連結部またはこの連結部に連結される前記補助ステーの海側端部のいずれか一方に設置されていて前記海陸方向を直角に横断する走行方向を軸方向とするピンと、他方に形成されていて前記ピンを挿入されて前記補助ステーの延在方向を長手方向とする長穴とを備えていることを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の岸壁クレーンの制御方法は、海陸方向に延設されるガーダを脚構造体で支持して、前記ガーダの海側端部に連結される中間ブームおよびこ
の中間ブームの海側端部に連結される先端ブームで中折れブームを構成して、前記先端ブームの陸側端部の近傍に配置される連結部と前記脚構造体とを前記中折れブームの上方に配置される補助ステーで連結した岸壁クレーンの制御方法であって、前記補助ステーの延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で前記補助ステーを構成して、前記中間ブームおよび前記先端ブームが水平となる前記中折れブームの倒伏状態のときに、前記連結部に連結される前記補助ステーの海側端部を前記連結部に対して前記海陸方向に移動可能な状態とすることを特徴とする。
の中間ブームの海側端部に連結される先端ブームで中折れブームを構成して、前記先端ブームの陸側端部の近傍に配置される連結部と前記脚構造体とを前記中折れブームの上方に配置される補助ステーで連結した岸壁クレーンの制御方法であって、前記補助ステーの延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で前記補助ステーを構成して、前記中間ブームおよび前記先端ブームが水平となる前記中折れブームの倒伏状態のときに、前記連結部に連結される前記補助ステーの海側端部を前記連結部に対して前記海陸方向に移動可能な状態とすることを特徴とする。
本発明によれば、延設方向の圧縮力を支持できる柱状部材で補助ステーを構成したので、中折れブームが起立状態のときに先端ブームの海側端部が風等により上がってしまう不具合を防止できる。起立状態における先端ブームの水平な姿勢を安定的に維持するには有利である。
また連結部と補助ステーとを長穴とピンとを利用して連結したので、中折れブームが倒伏状態のときに補助ステーに過大な応力が発生することを抑制できる。中折れブームの起伏動作を安定的に行なうには有利である。
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、図中では海陸方向を矢印ｘ、この海陸方向ｘを直角に横断する走行方向を矢印ｙ、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に支持されていて海陸方向ｘに延設されるガーダ３と、海陸方向ｘに延設されていてガーダ３の海側に起伏可能な状態で連結される中折れブーム４とを備えている。一対の海側脚２ａは走行方向ｙに並べて配置されている。同様に一対の陸側脚２ｂも走行方向ｙに並べて配置されている。
中折れブーム４は、海陸方向ｘに延設されていてガーダ３の海側端部に連結される中間ブーム４ａと、海陸方向ｘに延設されていてこの中間ブーム４ａの海側端部に連結される先端ブーム４ｂとからなる。
上記に加えて岸壁クレーン１は、陸側脚２ｂの上方に設置される機械室５と、ガーダ３および中折れブーム４に沿って海陸方向ｘに横行するトロリ６と、トロリ６から下方に懸吊される吊り具７とを備えている。
図１は岸壁クレーン１がコンテナ等の荷役を行なう作業時の状態を示している。このと
き中折れブーム４は略水平な状態となり、この状態を以下、倒伏状態ということがある。
き中折れブーム４は略水平な状態となり、この状態を以下、倒伏状態ということがある。
図２〜図４に例示するように、一対の海側脚２ａの上端どうしを連結する水平部材２ｄの下方に、ガーダ３が固定されている。
図２に例示するようにこのガーダ３の海側端部には走行方向ｙを軸方向とするピンＰ１により中間ブーム４ａが傾動可能な状態で連結されている。
中間ブーム４ａの海側端部には走行方向ｙを軸方向とするピンＰ２により先端ブーム４ｂが連結されている。このピンＰ２は中間ブーム４ａおよび先端ブーム４ｂの下面側に配置されていて、中間ブーム４ａの海側端部の面と先端ブーム４ｂの陸側端部の面とは互いに当接可能に構成されている。これにより水平状態の中間ブーム４ａに対して、先端ブーム４ｂは下方となる方向にのみ傾動可能となる。
図３に例示するように海側脚２ａの上方にはＡフレーム２ｃが立設されている。Ａフレーム２ｃは脚構造体２の一部を構成するものである。図２に例示するように脚構造体２のＡフレーム２ｃの上端近傍と中間ブーム４ａの上面とは第一ステー８で連結されている。またＡフレーム２ｃの上端近傍と先端ブーム４ｂの上面とは第二ステー９で連結されている。この第一ステー８および第二ステー９は、倒伏状態の中折れブーム４の荷重を支持している。
岸壁クレーン１は中折れブーム４を起伏させるための起伏機構１０を備えている。図２に例示するようにこの実施形態では起伏機構１０は、Ａフレーム２ｃの頂部近傍の海側側面に設置される巻上ドラム１１と、中間ブーム４ａの海側端部の近傍の上面に設置される滑車１２と、巻上ドラム１１と滑車１２とに掛け回される起伏ロープ１３とで構成される。なお図では説明のため起伏ロープ１３を破線で示している。巻上ドラム１１は、起伏ロープ１３を巻き上げることで中間ブーム４ａを起立状態とすることができ、起伏ロープ１３を繰り出すことで中間ブーム４ａを倒伏状態とすることができる。
図２に例示するように岸壁クレーン１は、先端ブーム４ｂの陸側端部の近傍に設置される連結部１４を備えている。また岸壁クレーン１は脚構造体２を構成する水平部材２ｄと連結部１４とを連結する補助ステー１５を備えている。補助ステー１５の陸側端部が水平部材２ｄの海側側面にピンＰ３で連結され、補助ステー１５の海側端部が連結部１４にピンＰ４で連結されている。ピンＰ３、Ｐ４は走行方向ｙを軸方向とするピンで構成されている。
連結部１４は、先端ブーム４ｂの陸側端部の端面よりも陸側に突出して、先端ブーム４ｂの上面よりも上方に突出する形状を有している。
補助ステー１５は、例えばＨ形鋼やＩ形鋼などの柱状部材で構成されている。補助ステー１５はその延在方向（軸方向）の圧縮力を支持可能な柱状部材で構成されていればよい。例えばＴ形鋼などの他の形状の形鋼や、鋼管などで補助ステー１５を構成してもよい。
図２に例示するように中間ブーム４ａの両端部に配置されるピンＰ１、Ｐ２と、補助ステー１５の両端に配置されるピンＰ３、Ｐ４との四点が、岸壁クレーン１を走行方向ｙに見通したときに平行四辺形の各頂点となる位置に配置されることが望ましい。
図５に例示するように、連結部１４には走行方向ｙを軸方向とするピンＰ４が設置されている。図５では説明のためピンＰ４を断面で示している。例えばＨ形鋼で構成される補助ステー１５の海側端部には、補助ステー１５の延在方向を長手方向とする長穴１６が形
成されている。この長穴１６にはピンＰ４が挿入されている。
成されている。この長穴１６にはピンＰ４が挿入されている。
図５に例示するように中間ブーム４ａと先端ブーム４ｂとが略水平な倒伏状態の際に、海陸方向ｘにおけるピンＰ４の軸心の位置を基準位置Ｃとする。図５では説明のため基準位置Ｃを一点鎖線で示している。図５においてこの基準位置Ｃの右方が陸側となり左方が海側となる。この実施形態では長穴１６は、基準位置Ｃに位置するピンＰ４の周面と長穴１６の陸側縁部１６ａとの間に隙間を有している。
この構成によれば中折れブーム４が倒伏状態の際に、ピンＰ４が長穴１６の陸側縁部１６ａと接触することがないので、補助ステー１５の軸方向に圧縮力が発生することを回避できる。補助ステー１５が軸方向の圧縮力を受けて座屈する不具合が生じないので、断面積が比較的小さい補助ステー１５を採用することができる。補助ステー１５の軽量化を実現するには有利である。補助ステー１５の重量が軽くなるほど補助ステー１５はたわみ難くなる。補助ステー１５がたわみにともない振動して疲労等を起こす不具合を回避するには有利である。
長穴１６が、基準位置Ｃに位置するピンＰ４の周面と長穴１６の海側縁部１６ｂとの間に隙間を有する構成にすることができる。この構成によれば中折れブーム４が倒伏状態の際に、ピンＰ４が長穴１６の海側縁部１６ｂと接触することがないので、補助ステー１５の軸方向に引張力が発生することを回避できる。図５に例示するように補助ステー１５の軸方向は第一ステー８や第二ステー９に比べて水平に近い傾きとなるため、先端ブーム４ｂの垂直荷重を支持しようとすると引張力は極めて大きくなる。このような引張力が発生して補助ステー１５が破断する不具合を回避するには有利である。なお倒伏状態の中折れブーム４の荷重は、第一ステー８および第二ステー９により支持される。
本発明において長穴１６は基準位置ＣのピンＰ４と、陸側または海側の少なくとも一方の縁部との間に隙間を有していればよい。例えば長穴１６が陸側にのみ隙間を有していて、基準位置ＣにあるピンＰ４が海側縁部１６ｂと接触した状態であってもよい。また長穴１６が海側にのみ隙間を有していて、基準位置ＣにあるピンＰ４が陸側縁部１６ａと接触した状態であってもよい。
海陸方向ｘにおける長穴１６の長さは、ピンＰ４の直径に対して１．１倍〜１．３倍の範囲とすることが望ましい。長穴１６の長さが小さ過ぎると補助ステー１５の軸方向に圧縮力または引張力が発生する可能性があり、大き過ぎると起立状態のときの先端ブーム４ｂの姿勢を安定的に維持し難くなる。図５に例示するようにピンＰ４の直径Ｄを例えば２００ｍｍとすると、海陸方向ｘにおける陸側縁部１６ａとの隙間ｄ１および海側縁部１６ｂとの隙間ｄ２はそれぞれ１０〜３０ｍｍ程度とすることができる。
図６に例示するように中折れブーム４を起立させる際には、起伏機構１０を構成する巻上ドラム１１で起伏ロープ１３を巻き上げる。これにともない中間ブーム４ａは陸側端部に配置されているピンＰ１を支点として、海側端部が上昇していく。中間ブーム４ａとピンＰ２により連結されている先端ブーム４ｂは、陸側端部が上昇していく。
このとき連結部１４のピンＰ４が補助ステー１５の長穴１６の海側縁部１６ｂに向かって移動する。ピンＰ４は後に海側縁部１６ｂに接触して停止する。長穴１６の中でピンＰ４が移動するので、本発明では中折れブーム４を起立させる初期段階において、先端ブーム４ｂの陸側端部より海側端部の方が低い位置となる。本明細書において中折れブーム４を起立させる初期段階とは、第二ステー９に先端ブーム４ｂの荷重がある状態をいう。起伏ロープ１３の巻上げ開始から第二ステー９にかかる先端ブーム４ｂの荷重がゼロとなる直前の時までを初期段階という。
中折れブーム４の起立にともない第一ステー８に発生していた引張力がゼロとなる。第二ステー９は先端ブーム４ｂの海側端部の近傍に連結されているため、ピンＰ２を支点として先端ブーム４ｂの海側端部が下がろうとする回転モーメントを支持し続ける。中間ブーム４ａの起立にともない第二ステー９に発生する引張力は減少していき、これに代わり補助ステー１５に発生する引張力が増加していく。つまりピンＰ２を支点とする先端ブーム４ｂの回転モーメントを補助ステー１５が支持する状態に変化していく。
第一ステー８および第二ステー９は、引張力の減少にともないピン結合等により構成される途中部分の屈曲点で屈折して折り畳まれていく。このとき中折れブーム４の荷重の大部分が起伏機構１０の起伏ロープ１３により支持され、一部が補助ステー１５により支持される。起伏ロープ１３の巻上げにともない中間ブーム４ａおよび先端ブーム４ｂは起立位置に向かって移動していく。
中折れブーム４の起立開始直後は先端ブーム４ｂの海側端部に比べて陸側端部が上方となり、図６に例示するように中折れブーム４が全体として山型となる。中折れブーム４を起立させる際に先端ブーム４ｂの海側端部に比べて陸側端部を先に上昇させるため、先端ブーム４ｂの荷重を第二ステー９で支持することができる。補助ステー１５に発生する引張力の最大値を抑制するには有利である。この効果は長穴１６が海側縁部１６ｂと基準位置ＣのピンＰ４と間に隙間を有している場合に得られる。
長穴１６が海側縁部１６ｂと基準位置ＣのピンＰ４との間に隙間を有していない場合は、中間ブーム４ａと先端ブーム４ｂとが山型とならず一直線となる状態のまま上昇し始める。そのため起立開始直後に第二ステー９の引張力がゼロとなる。このとき先端ブーム４ｂの海側端部が下がろうとする回転モーメントが発生して、この荷重の全てが補助ステー１５に生じる。この場合、補助ステー１５に発生する引張力の最大値が比較的大きくなる。
図６の状態から起伏ロープ１３をさらに巻上げると、図７および図８に例示するように中折れブーム４は起立状態となる。このとき中間ブーム４ａは、起伏ロープ１３により支持されて垂直に近い角度まで起立する状態となる。先端ブーム４ｂは、ピンＰ２を中心とする回転モーメントを補助ステー１５により支持されてほぼ水平な状態となる。起立状態のときの先端ブーム４ｂを水平に維持できる状態に、補助ステー１５の軸方向の長さは予め決定されている。図７および図８では、説明のため第一ステー８を省略している。
補助ステー１５は、ワイヤロープと比べると極めて伸びにくいＨ形鋼などの柱状部材で構成されている。補助ステー１５は軸方向に伸びずほとんど長さが変わらないので、先端ブーム４ｂの停止位置を精度よく決定して維持するには有利である。
図９に例示するように中折れブーム４が起立状態のとき、連結部１４のピンＰ４は、長穴１６の海側縁部１６ｂに接触する状態となっている。ピンＰ４を長穴１６の海側縁部１６ｂに接触させることにより、先端ブーム４ｂは水平状態を維持している。
強風等の影響により先端ブーム４ｂの海側端部が上方に移動しようとすると、先端ブーム４ｂの陸側端部のピンＰ４が長穴１６の陸側縁部１６ａに接触して、ピンＰ４は補助ステー１５を下方に押込む力を発生させる。
本発明では補助ステー１５が軸方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で構成されているため、ピンＰ４が下方に移動しようとする力を補助ステー１５で支持することができる。これにより先端ブーム４ｂの海側端部が強風等により上方に大きく押し上げられる不具合を
回避することができる。
回避することができる。
連結部１４に長穴１６を形成して、補助ステー１５にピンＰ４を固定する構成にしてもよい。このとき補助ステー１５のピンＰ４と連結部１４の長穴１６の海側縁部１６ｂとの間に隙間を形成すると、中折れブーム４が倒伏状態のときに補助ステー１５に圧縮力が発生することを防止できる。
補助ステー１５のピンＰ４と連結部１４の長穴１６の陸側縁部１６ａとの間に隙間を形成すると、中折れブーム４が倒伏状態のときに補助ステー１５に引張力が発生することを防止できる。
本発明では長穴１６とピンＰ４とを組み合わせることで、中折れブーム４の倒伏状態の際に連結部１４に連結される補助ステー１５の海側端部を連結部１４に対して海陸方向ｘに移動可能な状態としている。これにより中折れブーム４が倒伏状態のときに補助ステー１５に圧縮力や引張力が発生することを抑制している。
上記の構成に限らず補助ステー１５をその軸方向に移動可能に構成することにより同様の効果を得てもよい。例えば補助ステー１５の軸方向に伸縮するシリンダ等の伸縮機構を補助ステー１５の端部または途中部分に配置する構成にすることができる。この伸縮機構の軸方向の長さの最大値と最小値とは、予め決定されている必要がある。これにより中折れブーム４が起立状態のときに、先端ブーム４ｂの水平状態を維持したり、先端ブーム４ｂの海側端部が強風等により押し上げられる不具合を回避したりすることができる。
１ 岸壁クレーン
２ 脚構造体
２ａ 海側脚
２ｂ 陸側脚
２ｃ Ａフレーム
２ｄ 水平部材
３ ガーダ
４ 中折れブーム
４ａ 中間ブーム
４ｂ 先端ブーム
５ 機械室
６ トロリ
７ 吊り具
８ 第一ステー
９ 第二ステー
１０ 起伏機構
１１ 巻上ドラム
１２ 滑車
１３ 起伏ロープ
１４ 連結部
１５ 補助ステー
１６ 長穴
１６ａ 陸側縁部
１６ｂ 海側縁部
Ｐ１〜Ｐ４ ピン
ｘ 海陸方向
ｙ 走行方向
ｚ 上下方向
Ｃ 基準位置
Ｄ （ピンＰ４の）直径
ｄ１ （海陸方向ｘにおける陸側縁部１６ａとの）隙間
ｄ２ （海陸方向ｘにおける海側縁部１６ｂとの）隙間
２ 脚構造体
２ａ 海側脚
２ｂ 陸側脚
２ｃ Ａフレーム
２ｄ 水平部材
３ ガーダ
４ 中折れブーム
４ａ 中間ブーム
４ｂ 先端ブーム
５ 機械室
６ トロリ
７ 吊り具
８ 第一ステー
９ 第二ステー
１０ 起伏機構
１１ 巻上ドラム
１２ 滑車
１３ 起伏ロープ
１４ 連結部
１５ 補助ステー
１６ 長穴
１６ａ 陸側縁部
１６ｂ 海側縁部
Ｐ１〜Ｐ４ ピン
ｘ 海陸方向
ｙ 走行方向
ｚ 上下方向
Ｃ 基準位置
Ｄ （ピンＰ４の）直径
ｄ１ （海陸方向ｘにおける陸側縁部１６ａとの）隙間
ｄ２ （海陸方向ｘにおける海側縁部１６ｂとの）隙間
Claims (5)
- 海陸方向に延設されていて脚構造体により支持されるガーダと、このガーダの海側端部に起伏可能に連結される中間ブームおよびこの中間ブームの海側端部に連結される先端ブームからなる中折れブームと、前記先端ブームの陸側端部の近傍に配置される連結部と、前記中折れブームの上方に配置されて前記連結部と前記脚構造体とを連結する補助ステーとを備える岸壁クレーンにおいて、
前記補助ステーが延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で構成されていて、
前記連結部またはこの連結部に連結される前記補助ステーの海側端部のいずれか一方に設置されていて前記海陸方向を直角に横断する走行方向を軸方向とするピンと、他方に形成されていて前記ピンを挿入されて前記補助ステーの延在方向を長手方向とする長穴とを備えていることを特徴とする岸壁クレーン。 - 前記ピンが前記連結部に形成されていて、前記中間ブームおよび前記先端ブームが水平となる前記中折れブームの倒伏状態における前記ピンの位置を基準位置として、
前記補助ステーの海側端部に形成される前記長穴が前記基準位置にある前記ピンと前記長穴の陸側縁部との間に隙間を有している請求項１に記載の岸壁クレーン。 - 前記ピンが前記連結部に形成されていて、前記中間ブームおよび前記先端ブームが水平となる前記中折れブームの倒伏状態における前記ピンの位置を基準位置として、
前記補助ステーの海側端部に形成される前記長穴が前記基準位置にある前記ピンと前記長穴の海側縁部との間に隙間を有している請求項１または２に記載の岸壁クレーン。 - 海陸方向に延設されるガーダを脚構造体で支持して、前記ガーダの海側端部に連結される中間ブームおよびこの中間ブームの海側端部に連結される先端ブームで中折れブームを構成して、前記先端ブームの陸側端部の近傍に配置される連結部と前記脚構造体とを前記中折れブームの上方に配置される補助ステーで連結した岸壁クレーンの制御方法であって、
前記補助ステーの延在方向の圧縮力を支持可能な柱状部材で前記補助ステーを構成して、
前記中間ブームおよび前記先端ブームが水平となる前記中折れブームの倒伏状態のときに、
前記連結部に連結される前記補助ステーの海側端部を前記連結部に対して前記海陸方向に移動可能な状態とすることを特徴とする岸壁クレーンの制御方法。 - 前記中折れブームを起立させる際に前記先端ブームの海側端部に比べて陸側端部を先に上昇させる請求項４に記載の岸壁クレーンの制御方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP7004269B2 (ja) | 2022-01-21 |
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