JP5766926B2 - Quay crane - Google Patents
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Description
本発明は、港湾や内陸地のコンテナターミナルなどで、コンテナの荷役に使用される岸壁クレーンに関するものである。 The present invention relates to a quay crane used for container handling at a port or an inland container terminal.
港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーンや門型クレーンによって、船舶、鉄道及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。この岸壁クレーンの地震対策として、クレーンの脚構造物と走行装置の間に、免震装置を設置した免震クレーンがある(例えば特許文献1参照)。 At container terminals such as harbors and inland areas, containers between ships, railways and trailers are handled by quay cranes and portal cranes. As an earthquake countermeasure for this quay crane, there is a seismic isolation crane in which a seismic isolation device is installed between the leg structure of the crane and the traveling device (see, for example, Patent Document 1).
図6に、免震装置を有するクレーンを示す。このクレーン1Xは、海側脚21及び陸側脚22で構成する脚構造物20と、脚構造物20で支持するブーム24及びガーダ25を有している。また、脚構造物20と走行装置23の間に、免震装置2Xを有している。なお、26は荷役装置(トロリ)、27はコンテナ船、28はコンテナを示す。また、x軸方向はクレーンの横行方向(海陸方向)、zは鉛直方向を示す。
FIG. 6 shows a crane having a seismic isolation device. The
次に、このクレーン1Xによる荷役作用について説明する。クレーン1Xは、コンテナ船27に搭載したコンテナ28をトロリ26で吊上げ、岸壁で待機しているトレーラ(図示しない)に搭載する荷役作業を行っている。又はクレーン1Xは、コンテナ28をトレーラからコンテナ船27に積み込む荷役作業を行っている。また、この荷役作業において、クレーン1Xは、岸壁に沿って(図6の紙面奥又は手前方向に)走行装置23で移動し、荷下ろしあるいは積み込みの位置を変更しながら荷役作業を行っている。
Next, the cargo handling operation by the
次に、このクレーン1Xの地震発生時の動作について説明する。地震発生時には、免震装置2Xを固定していたせん断ピン等が破断し、免震装置2Xが作動する。免震装置2Xは、地表面の振動からクレーン1Xを絶縁する効果を有する。この免震装置2Xは、クレーンの重量を支持し、且つ、水平方向(例えば横行方向x)に変形することが求められる。
Next, the operation of the
図7乃至9を参照して免震装置2Xについて説明する。図7Aに、通常時の免震装置2Xの側面図を示す。免震装置2Xは、ゴム材料と鋼板を交互に積層した積層ゴム3と、天板5と、底板6を有している。図7Bに、積層ゴム3の平面視における天板側投影と底板側投影が完全に重なっている状態を示す。つまり、積層ゴム3は、この斜線部で示した支持領域Sでクレーンの重量を支持している。なお、Cは免震装置2Xの中心線を示している。また、積層ゴム3の平面における直径は、400〜700mm程度である。
The
図8Aに、地震発生時の免震装置2Xの側面図を示す。積層ゴム3は、外力F1(地震力)により変形する。図8Bに、天板側投影STと底板側投影SBの一部が重なっている状態を示す。この積層ゴム3は、実質的には斜線で示した支持領域Sでクレーンの重量を支持している。つまり、免震装置2Xでクレーンの重量を支持するために、この支持領域Sの面積は一定以上確保する必要がある。なお、L1は、免震装置2Xのスライド長さを示している。このスライド長さL1は、最大で300mm程度となっている。従来の岸壁クレーン1Xは、上記の免震装置2Xにより、免震効果を得ている。また、CTは天板側中心線、CBは底板側中心線を示している。
FIG. 8A shows a side view of the
平成18年5月の港湾法改正により、岸壁及びクレーンの耐震性評価基準が変更され、場所によってはクレーンの吸収すべき海陸方向の水平方向変形量が、±1000mm程度
要求される場合もでてきた。この基準に対応するにあたり、上記の免震装置2Xを搭載したクレーン1Xは、いくつかの問題点を有している。
As a result of the May 2006 harbor law revision, the quay and crane earthquake resistance evaluation standards were changed, and depending on the location, the horizontal deformation amount in the sea-land direction that the crane should absorb may be required to be about ± 1000 mm. It was. In dealing with this standard, the
第1に、水平方向変位を大きくするためにバネ定数の小さなゴム材料、すなわち柔らかいゴム材料を用いた場合、通常時、図7Bの如く積層ゴム3の天板側投影STと底板側投影SBが完全に重なった状態でも、積層ゴムの鉛直耐荷重が小さく、クレーン自重を支えきれなくなるという問題を有している。
First, when a rubber material having a small spring constant, that is, a soft rubber material is used to increase the horizontal displacement, the top plate side projection ST and the bottom plate side projection S of the
第2に、積層ゴムの高さを高くして大きな水平方向変位に対応する場合、積層ゴム3の天板側投影STと底板側投影SBが完全にずれてしまい、クレーン自重による垂直荷重を支えきれないという問題を有している。この状態を、図9を参照して説明する。図9Aに、大規模地震発生時の免震装置2Xの側面図に示す。図9Bに、天板側投影STと底板側投影SBが一切重なっていない状態を示す。大規模地震が発生した際には、外力F2が大きくなり、これに伴いスライド長さL2が大きくなり(例えば300mm以上)、支持領域Sが形成されない。そのため、免震装置2Xは、クレーンの重量を支持することができず、免震装置2Xに転倒モーメントMが発生する。つまり、この免震装置2Xでは、大規模地震に対応することができない。
Second, if you increase the height of the laminated rubber corresponds to a large horizontal displacement, the top plate side projection S T and a bottom plate-side projection S B of the
第3に、積層ゴム3の直径を大径化した場合、地震時の鉛直耐荷重制限により積層ゴム3を設計するため、通常時は必要以上に大きな鉛直耐荷重を有し、無駄の多い設計となってしまう問題を有している。図10に、直径を大径化した積層ゴム3Yを有する免震装置2Yを示す。この免震装置2Yは、大規模地震時の水平方向変位(スライド長さL2)が生じても、天板側投影STと底板側投影SBが重なり合う部分(支持領域S)を得ることができるので、クレーン自重による鉛直荷重を支持することができ、転倒モーメントが発生しない。
Thirdly, when the diameter of the
しかしながら、天板側投影と底板側投影が重なり合う部分(支持領域S)の面積だけでクレーン自重による鉛直荷重を支持できるように積層ゴム3Yを選定する必要がある。通常時、すなわち天板側投影STと底板側投影SBが完全に一致する場合の鉛直耐荷重は、クレーン自重による鉛直荷重の3〜5倍程度となり非常に無駄の多い設計となる。
However, it is necessary to select the
第4に、積層ゴムの大径化が実現したとしても、免震装置が大型となり、クレーンの重量が増加してしまうという問題を有している。これは、積層ゴムの大径化により、ゴム材料及び鋼板の重量が増加してしまうためである。クレーンは、岸壁の強度との関係から、重量増加に大きな制限があるため、たとえ、上記の免震装置を構成できたとしても、港湾等のコンテナターミナルで採用することが困難となる。 Fourth, even if the diameter of the laminated rubber is increased, there is a problem that the seismic isolation device becomes large and the weight of the crane increases. This is because the weight of the rubber material and the steel plate is increased by increasing the diameter of the laminated rubber. Since the crane has a large restriction on the weight increase due to the relationship with the strength of the quay, even if the above-described seismic isolation device can be configured, it is difficult to employ the crane at a container terminal such as a harbor.
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、積層ゴムで構成した免震装置を有する岸壁クレーンにおいて、大規模地震に対応できる岸壁クレーンを提供することである。特に、スライド長さが±1000mm以上の免震装置を有した岸壁クレーンを提供することである。 This invention is made | formed in view of said problem, The objective is to provide the quay crane which can respond to a large-scale earthquake in the quay crane which has the seismic isolation apparatus comprised with the laminated rubber. In particular, it is to provide a quay crane having a seismic isolation device having a slide length of ± 1000 mm or more.
上記の目的を達成するための本発明に係る岸壁クレーンは、免震装置を有する岸壁クレーンにおいて、前記免震装置が、鋼板とゴム材料を積層して構成した積層ゴムと、補助支持機構と、天板と、底板を有して構成され、前記補助支持機構を、前記天板が前記底板に対して水平移動したときには、前記天板若しくは前記天板に設置した接触板に、前記底板側に固定した支持体を水平方向に移動可能に支持して、前記岸壁クレーンの荷重を受けるか、又は、前記天板が前記底板に対して水平移動したときには、前記底板側に固定した支持体に、前記天板若しくは前記天板に設置した接触板を水平方向に移動可能に支持して、前記岸壁クレーンの荷重を受けると共に、前記天板が前記底板に対して水平移動していないときには、前記支持体と前記接触板との間に荷重がかかっていない状態とするように構成し、前記免震装置のスライド長さが大きくなったときは、前記積層ゴムに代わって前記補助支持機構が前記岸壁クレーンの重量の全てを支持するように構成したことを特徴とする。 The quay crane according to the present invention for achieving the above object is a quay crane having a seismic isolation device, wherein the seismic isolation device is formed by laminating a steel plate and a rubber material, an auxiliary support mechanism, A top plate and a bottom plate, and when the top plate moves horizontally with respect to the bottom plate, the auxiliary support mechanism is placed on the top plate or a contact plate installed on the top plate, on the bottom plate side. Support the fixed support body so as to be movable in the horizontal direction, receive the load of the quay crane, or when the top plate moves horizontally with respect to the bottom plate, to the support body fixed to the bottom plate side, The top plate or a contact plate installed on the top plate is supported so as to be movable in the horizontal direction, receives the load of the quay crane, and when the top plate is not horizontally moved with respect to the bottom plate, the support Body and said When the slide length of the seismic isolation device is increased, the auxiliary support mechanism replaces the laminated rubber with the weight of the quay crane. It is characterized by being configured to support all of the above.
この構成により、岸壁クレーンは、大規模地震に対して十分な免震効果を得ることができる。これは、地震発生時に、補助支持機構がクレーンの重量の一部又は全部を支持できるからである。つまり、積層ゴムが耐荷重性能を発揮できない状態まで変形した場合であっても、免震装置は岸壁クレーンの重量を支持することができるため、転倒等の事故の発生を防止することができる。 With this configuration, the quay crane can obtain a sufficient seismic isolation effect against a large-scale earthquake. This is because the auxiliary support mechanism can support a part or all of the weight of the crane when an earthquake occurs. That is, even when the laminated rubber is deformed to a state where it cannot exhibit the load bearing performance, the seismic isolation device can support the weight of the quay crane, so that it is possible to prevent an accident such as a fall.
また、この構成により、免震装置の製造コストを抑制することができる。これは、補助支持機構が、地震発生時のみ、岸壁クレーンの重量を支持できる強度を有していればよいからである。
そして、上記の岸壁クレーンにおいて、前記免震装置の天板と底板の間に設けた前記免震装置の走行方向の変形を拘束するリンク機構を有して構成する。
Moreover, the manufacturing cost of a seismic isolation apparatus can be suppressed by this structure. This is because the auxiliary support mechanism only needs to have a strength capable of supporting the weight of the quay crane only when an earthquake occurs.
And said quay crane has a link mechanism which restrains the deformation | transformation of the traveling direction of the said seismic isolation apparatus provided between the top plate and bottom plate of the said seismic isolation apparatus.
上記の岸壁クレーンにおいて、前記支持体が、円柱状の回転面を有するローラ型支持体、又は球体状の回転体を有する球面支持体、又は摺動面を有する摺動型支持体の少なくとも1つで構成したことを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。 In the above quay crane, the support body is at least one of a roller-type support body having a cylindrical rotary surface, a spherical support body having a spherical rotary body, or a slide-type support body having a slide surface. It is characterized by comprising. With this configuration, the same effects as described above can be obtained.
上記の岸壁クレーンにおいて、前記補助支持機構が、前記岸壁クレーンの横行方向が長手方向となる接触板と、前記接触板の延長線上に配置した前記ローラ型支持体を有していることを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。 In the above quay crane, the auxiliary support mechanism includes a contact plate whose longitudinal direction is the transverse direction of the quay crane, and the roller type support body arranged on an extension line of the contact plate. To do. With this configuration, the same effects as described above can be obtained.
本発明に係る岸壁クレーンによれば、積層ゴムで構成した免震装置を有する岸壁クレーンにおいて、大規模地震に対応できる岸壁クレーンを提供することができる。特に、スライド長さが±1000mm以上の免震装置を有した岸壁クレーンを提供することができる。 The quay crane according to the present invention can provide a quay crane that can cope with a large-scale earthquake in a quay crane having a seismic isolation device made of laminated rubber. In particular, a quay crane having a seismic isolation device having a slide length of ± 1000 mm or more can be provided.
以下、本発明に係る実施の形態の岸壁クレーンについて、図面を参照しながら説明する。図1に、本発明に係る実施の形態の岸壁クレーン1の免震装置2を示す。免震装置2は
、ゴム材料と鋼板を交互に積層した積層ゴム3と、補助支持機構4Aと、天板5と、底板6を有している。この補助支持機構4Aは、底板側に設置したローラ型支持体7A(支持体7)と、天板側に設置した接触板8を有している。なお、補助支持機構4Aは、天板5側にローラ型支持体7Aを設置し、底板6側に接触板8を設置して構成してもよい。また、免震装置2の走行方向y(クレーンの走行方向)の変形は、リンク機構9等の設置により拘束している。
Hereinafter, a quay crane according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
図2Aに、通常時の免震装置2の側面図を示す。図2Bに、天板側投影S T と底板側投影SBが完全に重なり、支持領域Sでクレーン1の重量を支持している様子を示す。このとき、補助支持機構4Aを構成するローラ型支持体7Aと接触板8は、接触していない状態である。又は、接触していたとしても、ローラ型支持体7A及び接触板8に荷重がかかっていない状態とすることが望ましい。なお、Cは、免震装置2の中心線を示している。
FIG. 2A shows a side view of the
図3Aに、大規模地震発生時の免震装置2の側面図を示す。図3Bは、大規模地震の発生により、免震装置2のスライド長さL2が大きくなり、支持領域Sを形成していない状態を示している。このとき、クレーン1の重量は、ローラ型支持体7A及び接触板8で構成する補助支持機構4Aで支持している。
FIG. 3A shows a side view of the
次に、免震装置2の動作について説明する。免震装置2において、通常時は、ローラ型支持体7Aと接触板8は接触していない状態である(図2参照)。免震装置2において、地震発生時に、天板5が底板6に対して移動すると、ローラ型支持体7Aと接触板8が接触する。このとき、積層ゴム3及び補助支持機構4A(ローラ型支持体7A及び接触板8)がクレーン1の重量を支持する。更に、天板5のスライド長さが増加した場合は、補助支持機構4Aがクレーンの重量の全てを支持する(図3参照)。
Next, the operation of the
上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第1に、従来と同様の直径の積層ゴムを有する免震装置であっても、大規模地震に対して十分な免震効果を得ることができる。これは、大規模地震発生時には、補助支持機構7A(ローラ型支持体7A及び接触板8)が、積層ゴム3に代わってクレーン1の重量を支持するためである。よって、転倒モーメントMの発生を防止することができる。
With the above configuration, the following operational effects can be obtained. 1stly, even if it is a seismic isolation apparatus which has the laminated rubber of the diameter similar to the past, sufficient seismic isolation effect can be acquired with respect to a large-scale earthquake. This is because the
第2に、通常時は、補助支持機構4Aを構成するローラ型支持体7Aと接触板8に、荷重がかからない構成により、低コストで、スライド長さLの長い免震装置2を提供することができる。これは、補助支持機構4Aは、地震時のみクレーン1の荷重を支持できる程度の強度でよいためである。また、メンテナンスコストを削減することができる。これは、補助支持機構4Aは、通常時にクレーン1の重量がかからず、ローラ支持体7や接触板8の劣化損傷は最小限にとどめられる上、点検及び交換作業が容易に行えるためである。
Secondly, the
なお、接触板8を設置せず、天板5又は底板6に、ローラ型支持体7Aを接触させるように構成することもできる。
Note that the roller type support 7 </ b> A may be brought into contact with the
図4に、本発明に係る異なる実施の形態の岸壁クレーンの免震装置2Bを示す。この免震装置2Bの補助支持機構4Bは、支持体7を球面支持体7Bとし、天板5を接触板8として利用するように構成している。この球面支持体7Bを、積層ゴム3の横行方向x及び走行方向yにそれぞれ設置している。なお、免震装置2Bは、リンク機構9等による横行方向xの拘束を行っていない。つまり、積層ゴム3は、横行方向x及び走行方向yに自由に変形することができる。
FIG. 4 shows a
地震発生時に、底板6に対して天板5が移動し、この移動により接触板8(天板5)と球面支持体7Bが接触する。このとき、クレーン1の重量を、接触板8(天板5)及び球
面支持体7Bで構成した補助支持機構4Bで支持する。この構成により、クレーン1は、横行方向xの振動に加えて、走行方向yの振動に対しても免震効果を得ることができる。なお、天板5に接触板8を設置してもよい。また、天板5側に球面支持体7Bを設置する構成としてもよい。
When an earthquake occurs, the
図5に、本発明に係る異なる実施の形態の岸壁クレーンの免震装置2Cを示す。この免震装置2Cの補助支持機構4Cは、支持体7を摺動型支持体7Cとし、天板5を接触板8として利用するように構成している。この摺動型支持体7Cは、例えばナイロン等の樹脂で構成した摺動部材11を有している。また、この摺動型支持体7Cは、接触板8(天板5)が横行方向x及び走行方向yに移動した際に、接触するように配置する。例えば、図5に示す様に、接触板8(天板5)を囲うように構成することができる。また、図4に示した球面支持体7Bと同様に、横行方向x及び走行方向yにそれぞれ配置してもよい。この構成により、免震装置2Cは、球面支持体7Bを利用した免震装置2Bと同様の作用効果を得ることができる。
FIG. 5 shows a seismic isolation device 2C for a quay crane according to another embodiment of the present invention. The auxiliary support mechanism 4 </ b> C of the
以上のように、免震装置2に支持体7(ローラ型支持体7A、球面支持体7B及び摺動型支持体7C)と、接触板8(天板5又は底板6を利用する場合を含む)を有する補助支持機構4を設置する構成により、大規模地震に対応可能な免震クレーン1を提供することができる。なお、免震装置2は、岸壁クレーン1の走行装置23と脚構造物20の間以外にも、脚構造物20の中間点等に設置することもできる。
As described above, the
1 岸壁クレーン、クレーン
2、2A、2B、2C 免震装置
3 積層ゴム
4、4A、4B、4C 補助支持機構
5 天板
6 底板
7 支持体
7A ローラ型支持体
7B 球面支持体
7C 摺動型支持体
8 接触板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quay crane,
Claims (4)
前記免震装置が、鋼板とゴム材料を積層して構成した積層ゴムと、補助支持機構と、天板と、底板を有して構成され、
前記補助支持機構を、
前記天板が前記底板に対して水平移動したときには、前記天板若しくは前記天板に設置した接触板に、前記底板側に固定した支持体を水平方向に移動可能に支持して、前記岸壁クレーンの荷重を受けるか、
又は、前記天板が前記底板に対して水平移動したときには、前記底板側に固定した支持体に、前記天板若しくは前記天板に設置した接触板を水平方向に移動可能に支持して、前記岸壁クレーンの荷重を受けると共に、
前記天板が前記底板に対して水平移動していないときには、前記支持体と前記接触板との間に荷重がかかっていない状態とするように構成し、
前記免震装置のスライド長さが大きくなったときは、前記積層ゴムに代わって前記補助支持機構が前記岸壁クレーンの重量の全てを支持するように構成したことを特徴とする岸壁クレーン。 In quay cranes with seismic isolation devices,
The seismic isolation device is configured to have a laminated rubber formed by laminating a steel plate and a rubber material, an auxiliary support mechanism, a top plate, and a bottom plate,
The auxiliary support mechanism;
When the top plate moves horizontally with respect to the bottom plate, a support body fixed on the bottom plate side is supported on the top plate or a contact plate installed on the top plate so as to be movable in the horizontal direction, and the quay crane Or receive a load of
Or, when the top plate moves horizontally with respect to the bottom plate, the support plate fixed to the bottom plate side supports the top plate or the contact plate installed on the top plate so as to be movable in the horizontal direction, While receiving the load of the quay crane,
When the top plate does not move horizontally with respect to the bottom plate, it is configured so that no load is applied between the support and the contact plate,
A quay crane, wherein the auxiliary support mechanism supports all of the weight of the quay crane instead of the laminated rubber when the seismic isolation device slide length is increased.
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