JP4917777B2 - クレーンの免震構造 - Google Patents

Description

本発明は、走行レール上を走行可能なコンテナクレーンやジブクレーン等のクレーンの免震構造に関するものである。

図５は一般的なコンテナクレーンの一例を示す概略図であって、図中、１は岸壁２に繋留されたコンテナ船であり、該コンテナ船１と岸壁２との間でコンテナクレーン３により吊荷としてのコンテナ４が荷役されるようになっている。

図示するコンテナクレーン３においては、岸壁２に敷設された走行レール１４上を転動する車輪１５によって走行可能な脚部５の上方に、陸側に位置するガーダ６ａと、海側に張り出すブーム６ｂとが設けられ、該ガーダ６ａとブーム６ｂに沿ってトロリー７が、機械室１１内の横行ドラム１３によるロープ牽引方式により横行可能に設置されている。

前記トロリー７には、コンテナ４を把持するための吊具としてのスプレッダ８がヘッドブロック９を介して巻上ロープ１０により懸吊されており、該巻上ロープ１０を機械室１１内の巻上ドラム１２により巻き上げたり巻き下げたりすることで前記スプレッダ８が昇降されるようになっている。

而して、例えば、コンテナクレーン３を用いてコンテナ船１上からコンテナ４を荷揚げする場合には、コンテナ船１上に横行させたトロリー７からスプレッダ８を吊り降ろしてコンテナ４を把持せしめ、次いで、スプレッダ８を巻き上げてトロリー７を岸壁２上の吊り降ろし位置まで横行させ、その後、スプレッダ８を巻き下げてコンテナ４を岸壁２上の所定位置に吊り降ろすという一連の操作が行われることになる。

ところで、近年、日本各地において大きな地震が発生しており、なかでも、平成７年１月に発生した兵庫県南部地震の際には、工場や港湾施設において、クレーンの大きな被害が発生しており、又、近未来において、東海地震や関東地震の発生が心配されていることから、クレーンの耐震性を向上することが研究され、さまざまな制振構造や免震構造が開発されている。

尚、クレーンの制振構造の一例を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
特許第３５６５２９４号公報

図５に示されるようなコンテナクレーン３やその他のジブクレーン等のように背が高く且つ重心の高いクレーンの場合には、大きな地震が起こると、特に、クレーンの走行方向と直角な横行方向において、クレーンの脚部５が四股を踏むように左右交互に浮き上がる、いわゆるロッキング現象が発生し、浮き上がった側の脚部５が着地する際、元の位置に戻らずに少し内側にずれ、その結果、車輪１５が走行レール１４から離脱し、大掛かりな復旧作業が必要となることがあった。

又、大地震発生時には、岸壁２におけるケーソン（図示せず）の移動に伴う走行レール１４のスパンの広がりによる強制変位が発生し、クレーンの脚部５の股裂きを伴う脱輪や脚部５の座屈等が発生する虞もあった。

しかしながら、既に開発されているクレーンの制振構造や免震構造の場合、動力や複雑な制御装置を必要とするものが多く、簡単な構造で前述の如き不具合を解消できるものの開発が望まれていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な構造で、クレーンの安定性を高めつつ地震の揺れを効率良く吸収し得、ロッキング現象の発生に伴う脱輪、並びに走行レールのスパンの広がりによる脚部の股裂きを伴う脱輪や脚部の座屈等を防止し得るクレーンの免震構造を提供しようとするものである。

本発明は、走行レール上を走行可能な脚部を有するクレーンの免震構造であって、
走行レールを少なくとも片側二本ずつのレールとし、該各レール上に走行車輪ユニットを介して脚部を立設し、片側のレール上に配置された走行車輪ユニットだけでも自立可能とすると共に、走行車輪ユニットと脚部との連結部に変位吸収手段を介装し、
前記走行車輪ユニットは、脚部を構成する四本の脚柱の下端にそれぞれ、中ロッカービームを連結し、該中ロッカービームの走行レール長手方向両端部にそれぞれ、走行レール上方に配設される小ロッカービームを枢着し、該小ロッカービームにそれぞれ、前記走行レール上を走行可能な車輪を配設してなる構成を有し、
前記走行車輪ユニットの中ロッカービームの上面に凹設した円形の凹溝内に、ウレタンエラストマーの発泡体からなるドーナツ形状とした弾性体を充填し、該ドーナツ形状とした弾性体の中心孔部に、前記脚柱下端に連結された脚座部材を嵌入することにより前記変位吸収手段を構成したことを特徴とするクレーンの免震構造にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

前述の如く構成すると、大きな地震が起こったとしても、少なくとも片側二本ずつの走行レール上に走行車輪ユニットを介して脚部が立設され、片側のレール上に配置された走行車輪ユニットだけでも自立可能となっていることから、クレーンの安定性が高まっていることに加え、前記走行車輪ユニットの中ロッカービームの凹溝内に脚座部材を外周から支承するように充填された変位吸収手段の弾性体によって地震の揺れが効率良く吸収されるため、クレーンの走行方向と直角な横行方向において、クレーンの脚部が四股を踏むように左右交互に浮き上がる、いわゆるロッキング現象が発生しにくくなり、走行車輪ユニットが走行レールから離脱することが回避される一方、大地震発生時に、岸壁におけるケーソンの移動に伴う走行レールのスパンの広がりによる強制変位が発生したとしても、クレーンの脚部の股裂きを伴う脱輪や脚部の座屈等が発生する心配もなくなる。

本発明のクレーンの免震構造によれば、簡単な構造で、クレーンの安定性を高めつつ地震の揺れを効率良く吸収し得、ロッキング現象の発生に伴う脱輪、並びに走行レールのスパンの広がりによる脚部の股裂きを伴う脱輪や脚部の座屈等を防止し得るという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図５に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、走行レール１４を少なくとも片側二本ずつのレールとし、該各レール上に走行車輪ユニット１６を介して脚部５を立設し、片側のレール上に配置された走行車輪ユニット１６だけでも自立可能とすると共に、走行車輪ユニット１６と脚部５との連結部に変位吸収手段１７を介装した点にある。

本図示例の場合、前記走行車輪ユニット１６は、脚部５を構成する四本の脚柱１８の下端にそれぞれ、中ロッカービーム１９を連結し、該中ロッカービーム１９の走行レール１４長手方向両端部にそれぞれ、走行レール１４上方に配設される小ロッカービーム２０を枢着し、該小ロッカービーム２０にそれぞれ、前記走行レール１４上を走行可能な二個ずつの車輪２１を配設してなる構成を有している。尚、前記走行車輪ユニット１６には、車輪２１を回転駆動するためのモータ等の駆動装置２２を装備してある。

又、前記変位吸収手段１７は、例えば、チェラストと称されるウレタンエラストマーの発泡体等のように、エネルギー吸収効率が高く且つ反発力が小さい弾性体２３で構成することが望ましく、本図示例の場合、前記走行車輪ユニット１６の中ロッカービーム１９の上面に凹設した円形の凹溝２４内に、ドーナツ形状とした前記弾性体２３を充填し、該ドーナツ形状とした弾性体２３の中心孔部２５に、前記脚柱１８下端に連結された脚座部材２６を嵌入するようにしてある。尚、前記弾性体２３の代わりに、前記円形の凹溝２４内の円周方向複数箇所（例えば、四箇所）に、その半径方向へ延びる絞り付き油圧シリンダを配設して脚座部材２６を支承することにより、前記変位吸収手段１７を構成することも可能である。

次に、上記図示例の作用を説明する。

前述の如く構成すると、大きな地震が起こったとしても、少なくとも片側二本ずつの走行レール１４上に走行車輪ユニット１６を介して脚部５が立設され、片側のレール上に配置された走行車輪ユニット１６だけでも自立可能となっていることから、コンテナクレーン３の安定性が高まっていることに加え、前記走行車輪ユニット１６の中ロッカービーム１９の凹溝２４内に脚座部材２６を外周から支承するように充填された変位吸収手段１７の弾性体２３によって、地震の揺れが効率良く吸収されるため、コンテナクレーン３の走行方向と直角な横行方向において、コンテナクレーン３の脚部５が四股を踏むように左右交互に浮き上がる、いわゆるロッキング現象が発生しにくくなり、走行車輪ユニット１６の車輪２１が走行レール１４から離脱することが回避される一方、大地震発生時に、岸壁２におけるケーソン（図示せず）の移動に伴う走行レール１４のスパンの広がりによる強制変位が発生したとしても、コンテナクレーン３の脚部５の股裂きを伴う脱輪や脚部５の座屈等が発生する心配もなくなる。

こうして、簡単な構造で、コンテナクレーン３の安定性を高めつつ地震の揺れを効率良く吸収し得、ロッキング現象の発生に伴う脱輪、並びに走行レール１４のスパンの広がりによる脚部５の股裂きを伴う脱輪や脚部５の座屈等を防止し得る。

図４は本発明を実施する形態の参考例であって、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１〜図３に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図４に示す如く、走行車輪ユニット１６と脚部５との連結部に介装される変位吸収手段１７を積層ゴム２７によって構成した点にある。

前記積層ゴム２７は、多数のゴム板と鋼板とを交互に積層した積層ゴム本体２７ａを、上フランジ２７ｂと下フランジ２７ｃとで挟持してなる構成を有しており、走行車輪ユニット１６の中ロッカービーム１９の上面に凹設した円形の凹溝２４内に、前記積層ゴム２７の下フランジ２７ｃを固定すると共に、脚柱１８下端に連結された脚座部材２６の底面に、前記積層ゴム２７の上フランジ２７ｂを固定するようにしてある。

図４に示す例においては、大きな地震が起こったとしても、少なくとも片側二本ずつの走行レール１４上に走行車輪ユニット１６を介して脚部５が立設され、片側のレール上に配置された走行車輪ユニット１６だけでも自立可能となっていることから、コンテナクレーン３の安定性が高まっていることに加え、前記走行車輪ユニット１６の中ロッカービーム１９の凹溝２４と、脚座部材２６との間に介装された変位吸収手段１７としての積層ゴム２７によって、地震の揺れが効率良く吸収されるため、コンテナクレーン３の走行方向と直角な横行方向において、コンテナクレーン３の脚部５が四股を踏むように左右交互に浮き上がる、いわゆるロッキング現象が発生しにくくなり、走行車輪ユニット１６の車輪２１が走行レール１４から離脱することが回避される一方、大地震発生時に、岸壁２におけるケーソン（図示せず）の移動に伴う走行レール１４のスパンの広がりによる強制変位が発生したとしても、コンテナクレーン３の脚部５の股裂きを伴う脱輪や脚部５の座屈等が発生する心配もなくなる。

こうして、図４に示す例の場合にも、図１〜図３に示す例の場合と同様、簡単な構造で、コンテナクレーン３の安定性を高めつつ地震の揺れを効率良く吸収し得、ロッキング現象の発生に伴う脱輪、並びに走行レール１４のスパンの広がりによる脚部５の股裂きを伴う脱輪や脚部５の座屈等を防止し得る。

尚、本発明のクレーンの免震構造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、コンテナクレーンに限らず、走行レール上を走行可能なクレーンであればどのようなクレーンにも適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。 本発明を実施する形態の一例を示す要部拡大平面図であって、図１のＩＩ部相当図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。 本発明を実施する形態の参考例を示す要部拡大側面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。 従来における一般的なコンテナクレーンの一例を示す全体概要構成図である。

符号の説明

３ コンテナクレーン（クレーン）
５ 脚部
１４ 走行レール
１６ 走行車輪ユニット
１７ 変位吸収手段
１８ 脚柱
１９ 中ロッカービーム
２０ 小ロッカービーム
２１ 車輪
２３ 弾性体
２４ 凹溝
２５ 中心孔部
２６ 脚座部材

Claims (1)

1. 走行レール上を走行可能な脚部を有するクレーンの免震構造であって、
   走行レールを少なくとも片側二本ずつのレールとし、該各レール上に走行車輪ユニットを介して脚部を立設し、片側のレール上に配置された走行車輪ユニットだけでも自立可能とすると共に、走行車輪ユニットと脚部との連結部に変位吸収手段を介装し、
   前記走行車輪ユニットは、脚部を構成する四本の脚柱の下端にそれぞれ、中ロッカービームを連結し、該中ロッカービームの走行レール長手方向両端部にそれぞれ、走行レール上方に配設される小ロッカービームを枢着し、該小ロッカービームにそれぞれ、前記走行レール上を走行可能な車輪を配設してなる構成を有し、
   前記走行車輪ユニットの中ロッカービームの上面に凹設した円形の凹溝内に、ウレタンエラストマーの発泡体からなるドーナツ形状とした弾性体を充填し、該ドーナツ形状とした弾性体の中心孔部に、前記脚柱下端に連結された脚座部材を嵌入することにより前記変位吸収手段を構成したことを特徴とするクレーンの免震構造。

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