JP5112546B1 - レール走行式門型クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】 跨道橋等の橋梁の補修時に湾曲したレールに案内されて走行できるレール走行式門型クレーンを提供して、工期の短縮化、コストの抑制を図る。
【解決手段】 荷役装置を取り付ける門型設備５の支柱10の下部を、分離部11で分離させ、上側を門型設備部12、下側を台車載置部14とし、門型設備部12で門型設備５を構成し、台車載置部14を台車２に固定する。分離部11には、門型設備部12側では該門型設備部12の下端部に、順に頭底板12a、ベース板12b、軸受け板16を固定し、台車載置部14側では台車載置部14の上端部に、順に頭底板14a、ベース板14b、緩衝板14c、軸受け板16を固定してあり、軸受け板16同士を面接触させる。頭底板12aから頭底板14aまで支持軸18を貫通させて門型設備部12と台車載置部14とを互いに回動自在とする。レールの湾曲部の走行時には、台車載置部14が門型載置部12に対して回動して走行を許容する。

【選択図】 図１

Description

この発明は、橋梁等の架設や補修等の施工を行う場合に利用されるレール上を走行するレール走行式門型クレーンに関し、特に敷設されたレールに湾曲した箇所があっても走行可能なレール走行式門型クレーンに関する。

例えば工場における機材等の搬入建屋や設備の設置建屋等には、機材や設備の移動等のための走行式門型クレーンが設置されている場合がある。この種の門型クレーンは、床面等に敷設されたレール上を走行することができるようにしてある。また、重量の大きな荷役に利用されるもので定型的な移動を行うことが主であるため、その走行は往復の直線移動となっている。

一方、海上輸送に利用されるコンテナを保管するコンテナヤードにおいても門型クレーンは利用されている。この種の門型クレーンで自走式の門型クレーンのうちには、支柱の下部にタイヤを具備しており、該タイヤの回転によってヤードの地面を走行するようにしているものがある。しかし、クレーン自重が増加すると、それを支えるためのタイヤの個数を多くする必要があり、また荷役の対象となる重量が制限される場合がある。しかも、コンテナの蔵置位置が一定であるため、門型クレーンの移動範囲はほぼ一定となっていることでもあり、通常の門型のヤードクレーンでは、ヤードに敷設されたレールを走行するものとしてある。

図８は、平行に配された一対のレールｌに案内されて走行する従来のレール走行式門型クレーンの一例を示し側面図である。レール１には一対の車輪2aを備えた台車２が載置され、この台車２の中央部に支柱３を起立させて固定してある。この支柱３は左右前後の４台の台車２のそれぞれに起立させてあり、これら４本の支柱３の隣接するもの同士に上端部に梁４が掛け渡されて、立方体状に門型設備５が形成されている。この門型設備５にクレーンやウィンチ、ホイストその他の荷役機器が取り付けられて荷役作業に供される。また、門型設備５を移動させる場合には、レール１に案内させて車輪2aを転動させることにより、台車２を走行させて行う。

例えば、コンテナヤードにおけるシャトル式門型クレーンとして特許文献１に記載されたものがあり、レールに案内されて走行する門型クレーンであっても隣接するレーンにおける荷役を可能とするものが提案されている。また、特許文献２にはレールマウント式門型クレーンを隣接するレーンへの移動をおこなうための片ターンテーブルによる移動装置が提案されている。

ところで、特許文献３には立体交差の施工方法として、門型クレーンを用いた橋梁等の施工方法が提案されている。この施工方法は、一対の支持脚と、前記支持脚下方に取り付けられ、レールに沿って走行可能な車輪と、一対の前記支持脚を連結するクレーン桁と、前記クレーン桁に設けられ、走行方向へ突出した突出部と、前記クレーン桁に沿って移動可能であり、前記突出部に設けられた第１のウィンチと、を有する門型クレーンを用い、前記第１のウィンチが向かい合うように、一対の前記門型クレーンを、移動方向に対向するようにレール上に設置する工程と、前記レールの間に橋脚を設ける工程と、一対の前記門型クレーンで橋桁を共吊りし、前記橋桁を前記橋脚上に設置する工程と、前記門型クレーンで床版を吊上げ、前記床版を前記橋桁上へ設置する工程とからなるものである。

特開２００９−２４２０５３号公報 特開２０１０−１０５７７３号公報 特開２０１０−０３１６０７号公報

ところで、立体交差等の跨道橋は架設場所によっては道路に沿って湾曲させた状態に設置しなければならない場合がある。特許文献３に開示されている立体交差の施工方法においては、門型クレーンの走行を案内するレールは、直線状の道路に沿って敷設されており、門型クレーンの走行は往復の直線移動となっている。このため、湾曲した道路における施工では、この方法によって門型クレーンを利用した場合であっても、直線移動のみであるため施工効率を低下させてしまうおそれがあり、門型クレーンを利用しての施工は有利とならない。

また、コンテナヤードで利用されているタイヤを備えた門型の走行式ヤードクレーンを、橋梁等の工事の施工に利用することはできない。この種のヤードクレーンは、勾配のない平らな平面を走行するものであるが、橋梁等の建設現場では勾配がある傾斜面があるため安定した走行を維持できないおそれがある。また、コンテナヤードは広大な場所であって、周囲にヤードクレーンの走行に支障となる障害物が存していないが、立体交差等の跨道橋の設置現場では道路に沿って商店や住宅その他の障害物があり、門型クレーンが蛇行しては不都合である。特に、跨道橋の路面を移動させる門型クレーンでは跨道橋から落下してはならないから蛇行することは許されない。

このため、跨道橋等の橋梁の施工に利用される走行式の門型クレーンは特許文献３に開示されているように、往復直線移動するものとなっている。往復直線移動する走行式門型クレーンを利用する場合に、特許文献２に開示されているようなターンテーブルを用いて方向や走行レーンを変更させようとしても、道路上ではターンテーブルを設置する広さの場所を確保しにくい。

上述したような態様で利用される走行式門型クレーンでは、走行速度を大きくする必要が無く、脱輪等がなく、安定して安全に荷役作業を行えるように、車輪は両側面にフランジを有する、いわゆる両フランジ形であり、これらのフランジがレールの頭部の側方に位置するようにしてある。このため、湾曲させたレールでは、フランジの内側面がレールの頭部に干渉してしまうので、走行させることができない。一般的には、曲率半径1000m以下の平面線形ではレールと車輪が干渉し、逸脱するおそれがあるので、このような状況での使用は推奨されていない。

このため、従来では、特許文献１と特許文献２、特許文献３に開示されているように、直線移動するのみであり、その方向を変更させるものとして、特許文献２に記載されたターンテーブル等が用いられている。

しかしながら、跨道橋の設置工事や補修工事では道路の湾曲に沿って門型クレーンを走行できるようにすれば、荷役の利便性が向上し、工期の短縮やコスト削減等を推進できて好ましい。特に、既設道路では工事期間の短縮化は、交通渋滞が発生するおそれがある期間を短縮することができることになる。

そこで、この発明は、湾曲したレール上を走行することもできるようにしたレール走行式門型クレーンを提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るレール走行式門型クレーンは、４本の支柱を有する門型設備のそれぞれの支柱を、車輪を備えた台車に連繋させて配し、前記車輪をレールに案内させて前記門型設備を走行させて移動させるレール走行式門型クレーンにおいて、前記支柱の下部に、鉛直方向の支持軸を配設し、前記支持軸に対応した部位で支柱の上部側の門型設備部と下部側の台車載置部とを分離させ、前記門型設備部と台車載置部とを分離した分離部に、前記支持軸と直交する平面による軸受け面を設け、 前記支持軸を中心として前記門型設備部と台車載置部とを互いに回動自在とすると共に、前記軸受け面でこれら門型設備部と台車載置部との回動を許容することを特徴としている。

レールの湾曲部を走行する場合には、前記台車載置部が門型設備部に対して支持軸を中心として回動することで、前記４本の支柱に連繋させた台車は各別の角度で回動する。このため、４本の支柱はそれぞれ異なる旋回半径でレールに沿って移動することができることになるから、レール走行式門型クレーンは該湾曲部を通過することが許容される。なお、前記支持軸は門型設備部に固定させて設け、前記台車載置部がこの支持軸に回動自在とした構造とすることができる。

前記支持軸を門型設備部に固定し、前記支持軸に円筒状の軸受け部材を嵌合させて設け、この軸受け部材を前記台車載置部に連繋させて設けることにより台車載置部を門型設備部に対して回動自在とすることができる。しかし、軸受け部材には門型設備部の荷重が加わることになるから、この荷重を受ける構造も具備する必要があり、円筒形の軸受とすると、複雑な構造の軸受け部材をなるおそれがある。このため、門型設備部の荷重を平面で受けるよう、平面による軸受けを設けたものである。この場合、ステンレス製の板材により軸受け面を形成することができる。

また、請求項２の発明に係るレール走行式門型クレーンは、前記門型設備部と台車載置部との回動を阻止する固定手段を設けたことを特徴としている。

この門型クレーンを荷役作業に供する際には、門型設備部と台車載置部とが固定されていることが望ましいので、固定手段を設けてこれらの間の回動を阻止するようにしたものである。移動時にはこの固定手段を解除して門型設備部と台車載置部との間の回動を許容する。

また、請求項３の発明に係るレール走行式門型クレーンは、前記車輪には両側部にレールの頭部を挟む位置に位置するフランジ部が形成されていることを特徴としている。

レール走行式門型クレーンでは、走行や荷役作業の安定のため、両フランジ形の車輪が用いられており、本願発明に係るレール走行式門型クレーンは、特に両フランジ形の車輪を備えたものに適している。

この発明に係るレール走行式門型クレーンによれば、湾曲したレールであっても走行させることができるから、荷役作業の効率の向上を図ることができる。特に、湾曲した道路に沿って敷設したレールであっても走行することができるから、跨道橋等の橋梁の架設工事や補修工事に利用することができ、工期の短縮化やコスト上昇の抑制、交通渋滞を発生させるおそれがある期間を短くできる。

しかも、平面状の軸受け面により門型設備部の荷重を確実に受けることができると共に、門型設備部と台車載置部との間の回動動作を円滑に行わせることができ、湾曲部の走行を円滑に行わせることができる。

また、請求項２の発明に係るレール走行式門型クレーンによれば、荷役作業時には、前記固定手段により門型設備部と台車載置部とを固定させることにより、安定した作業を安全に行うことができる。

また、請求項３の発明に係るレール走行式門型クレーンによれば、橋梁等の架設工事や補修工事に用いられるレール走行式門型クレーンを、小さな曲率であれば湾曲させたレールを走行させることができるから、荷役作業の円滑化を図り、特に道路や橋梁の工期の短縮化やコストダウン図ることができる。

この発明に係るレール走行式門型クレーンの正面図である。 この発明に係るレール走行式門型クレーンの側面図である。 この発明に係るレール走行式門型クレーンの車輪とレールとの関係を示す正面図である。 この発明に係るレール走行式門型クレーンの門型設備部と台車載置部とを連繋させる分離部の正面図である。 図４に示す分離部の平面図である。 レールの直線部を走行する際の台車とレールとの関係を示す図である。 レールの湾曲部を走行する際の台車とレールとの関係を示す図である。 従来のレール走行式門型クレーンを示す側面図であり、図２に相当する図である。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るレール走行式門型クレーンを具体的に説明する。なお、図８に示した従来のレール走行式門型クレーンと等しい部位については同一の符号を付してある。

４本の支柱10のいずれもが下部の適宜位置で分離されており、支柱10のこの分離部11よりも上側が門型設備部12とされ、分離部11よりも下側が台車載置部14とされており、この分離部11において支柱10が門型設備部12と台車載置部14とに分離された構造としてある。前記４本の門型設備部12の上部に梁４が掛け渡されて前述と同様の門型設備５が構成されている。

前記台車載置部14は台車２の中央部に起立させて固定されており、台車２に支持させた車輪2aがレール１に載置されて、該レール１上を転動するようにしてある。この車輪2aは、図３に示すように、両側面にフランジ2bが形成されている両フランジ形のものであり、これらフランジ2bがレール１の頭部を挟む位置に位置するようにしてある。

前記分離部11を図４および図５に示してある。支柱10は断面ほぼ方形に形成されており、門型設備部12の下端部と台車載置部14の上端部のそれぞれには、これらの方形断面よりも大きい方形の板材からなる頭底板12a、14aがそれぞれ固定されている。この頭底板12a、14aの対向している面には、該頭底板12a、14aよりも小さい方形形状のベース板12b、14bが固定されている。また、台車載置部14の側のベース板14bの前記ベース板12に対向した面にはゴム等の弾性材からなる緩衝板14cが固定されている。そして、前記ベース板12bと緩衝板14cとのそれぞれに、ステンレス製の軸受け板16が固定されている。

前記頭底板12aから頭底板14aまで支持軸18を貫通させてあり、頭底板12aとベース板12b、軸受け板16、16、緩衝板14c、ベース板14b、頭底板14aとは、該支持軸18に対して回動自在とされている。すなわち、図５に示すように、分離部11を構成する部材を貫通する透孔11aを設け、この透孔11aにボルト等を挿通させて支持軸18としてある。このため、門型設備部12と台車載置部14とは支持軸18を軸として回動自在とされており、これら門型設備部12と台車載置部14とは、支持軸18を軸として互いに回動自在とされている。また、これら門型設備部12と台車載置部14との回動は、前記軸受け板16の対向した面同士が接触して軸受け面となることで、許容されるようにしてある。なお、この支持軸18は、門型設備部12側の頭底板12aに固定させて、該頭底板12aが支持軸18に対して回動しないようにしてあっても構わない。また、前記ベース板14bは門型設備部12から加わる荷重を分散して、軸受け板16に均等に荷重が加えられるようにしてある。また、門型設備部12から加えられる鉛直方向の荷重は、前記緩衝板14cにより緩和されて台車載置部14に伝達されるようにしてある。

また、前記頭底板12aと頭底板14aとの角部には、図５に示すように、透孔19が穿設されており、図４で想像線で示すように、固定手段を構成する固定ボルト20を挿通できるようにしてある。

以上により構成されたこの発明に係るレール走行式門型クレーンの動作を、以下に説明する。

図６はレール１が直線状である場合の台車２の位置を示す平面視であり、この場合には、いずれの台車２もレール１と平行な方向を向いた状態となっており、それぞれの車輪2aは、その車軸がレール１と直交する方向となって転動している。また、この状態では、門型設備部12は台車載置部14とは一致した方向にあって、支柱10を形成しており、門型設備５の立方体の底部の辺は、レール１と平行な方向と直交する方向とに伸長した位置にある。

図７はレール１が湾曲している湾曲部をレール走行式門型クレーンが通過する場合の台車２の位置を示す平面視である。この場合には、台車２のそれぞれの車輪2aはその車軸が湾曲部の曲率半径の方向を指向した状態となって台車２はその曲率の接線方向を向いた状態となっている。なお、車輪2aはフランジ2bを備えているため、この湾曲部の曲率の半径は極力大きいものであることが好ましい。一方、前記門型設備部12は門型設備５の立方体状を維持するため、前記台車２が前記方向を指向することは、台車載置部14が支持軸18に対して回動することにより許容される。これにより、このレール走行式門型クレーンをこの湾曲部を移動させることができる。

そして、このレール走行式門型クレーンを荷役作業に供する位置までレール１に案内させて移動させたならば、前記頭底板12a、14aの前記透孔19の固定ボルト20を挿通させ、ナット20aを締め付けて頭底板12a、14a同士を固定する。これにより、門型設備部12と台車載置部14との間の回動が阻止された状態となり、荷役作業時において不用意にこれらの間に回動動作が生じることがない。なお、このときには、頭底板12a、14aの透孔19の位置がほぼ一致する必要があるため、荷役作業を行う場所はレール１が直線状となっている位置を選定する。

例えば、立体交差の跨道橋の補修を行う場合、道路面に沿って敷設したレールに湾曲した箇所があってもレール走行式門型クレーンを走行させることができるから、補修の工期を短縮化でき、当該現場における交通渋滞の発生を極力減少させるので、橋梁等の補修の効率化に寄与する。

１ レール
２ 台車
2a 車輪
2b フランジ
５ 門型設備
10 支柱
11 分離部
12 門型設備部
12a 頭底板
12b ベース板
14 台車載置部
14a 頭底板
14b ベース板
14c 緩衝板
16 軸受け板
18 支持軸
19 透孔
20 固定ボルト

Claims (3)

1. ４本の支柱を有する門型設備のそれぞれの支柱を、車輪を備えた台車に連繋させて配し、前記車輪をレールに案内させて前記門型設備を走行させて移動させるレール走行式門型クレーンにおいて、
   前記支柱の下部に、鉛直方向の支持軸を配設し、
   前記支持軸に対応した部位で支柱の上部側の門型設備部と下部側の台車載置部とを分離させ、
   前記門型設備部と台車載置部とを分離した分離部に、前記支持軸と直交する平面による軸受け面を設け、
   前記支持軸を中心として前記門型設備部と台車載置部とを互いに回動自在とすると共に、前記軸受け面でこれら門型設備部と台車載置部との回動を許容することを特徴とするレール走行式門型クレーン。
2. 前記門型設備部と台車載置部との回動を阻止する固定手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のレール走行式門型クレーン。
3. 前記車輪には両側部にレールの頭部を挟む位置に位置するフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレール走行式門型クレーン。

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