JP5854749B2 - 走行クレーンの免震支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、港湾部等で使用される走行クレーンにおいて、巨大な地震が発生した場合に、走行クレーンにレールと直角方向の揺れが発生し車輪が浮き上がる現象及び脱輪するといった問題を、簡単な構成により防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置に関するものである。

走行クレーンの一例であるコンテナクレーンは、支持脚が門型に形成されたクレーン本体を有し、該クレーン本体の支持脚の四隅部に備えた走行装置により、岸壁に設けたレールに沿って走行する。

このような走行クレーンにおいて地震が発生した場合には、走行クレーンの走行方向と直角方向の加振力が外力として走行クレーンに作用することになる。走行クレーンを構成するクレーン本体は、柔軟性を有しており、小規模或いは中規模の地震が発生し走行方向と直角方向の加振力が作用しても、クレーン本体は柔軟に変形することで加振力を吸収し、問題を生じることはない。

しかし、大規模な地震が発生した場合には、クレーンが大きく揺れることにより支持脚に浮き上がりが発生し、このために車輪がレール上から脱輪してしまう虞れがある。

こうした問題に対処するために、従来の走行クレーンでは、種々の免震構造を備えることが提案されている。例えば、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に免震装置を設けており、この免震装置は、下部イコライザビームに設けられ上部イコライザビームに沿って鉛直方向に摺動する摺動部と、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に設けられた油圧シリンダを含む減衰要素を有する油圧機構と、油圧機構の制御部とにより構成されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２８４２３０号公報

しかし、特許文献１の免震装置では、構成が大掛かりになると共に、油圧機構を制御するための制御装置も必要となり、免震のための構造が複雑且つ高価になるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、巨大な地震が発生した際に、走行クレーンがレールと直角方向の揺れを発生し支持脚が浮き上がることにより脱輪するような問題を、簡単な構成によって防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置を提供しようとするものである。

本発明は、上側部材に対してロッカーピンにより揺動可能な少なくとも１つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられた走行クレーンの免震支持構造であって、前記ロッカーピンから走行方向に距離を隔てた前記イコライザビームの一端と前記上側部材との間に、前記イコライザビームをロッカーピンを中心に回動させるよう付勢する浮上り防止手段を、前記イコライザビームの少なくとも１つに備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置、に係るものである。

上記走行クレーンの免震支持装置において、前記浮上り防止手段は引張ばね又は圧縮ばねとすることができる。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記イコライザビームと上側部材との間に、回動したイコライザビームが着地するときの衝撃を緩衝する緩衝手段を有することは好ましい。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記緩衝手段は逆止弁付き流体圧ダンパであってもよい。

本発明の走行クレーンの免震支持装置によれば、地震によりクレーン本体がレールと直角方向に揺れを発生し支持脚が浮き上がろうとしても、浮上り防止手段によってイコライザビームがロッカーピンを中心に回動することにより、走行装置の少なくとも一部の車輪がレールから離反するのを防止して脱輪を防止できるという優れた効果を奏し得る。

本発明の走行クレーンに備える免震支持装置の実施例を示す側面図である。 図１の免震支持装置をＩＩ−ＩＩ方向から見た詳細を示す正面図である。 クレーン本体にレールと直角方向の揺れが発生し支持脚が浮き上がる現象が生じた際の免震支持装置の作動を示す側面図である。 本発明の走行クレーンに備える免震支持装置の他の実施例を示す側面図である。 クレーン本体にレールと直角方向に揺れが発生する状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１は走行クレーンを構成する門型のクレーン本体１００における支持脚１０１の四隅部下部に設けられる走行装置１０２を示している。この走行装置１０２には、レール１上を前後に走行するための岸壁条件に見合った偶数または、奇数となる多数の車輪２を備えたものが知られている。

図１では車輪２を８個備えた８輪タイプの走行装置１０２の場合を示しており、この走行装置１０２では、通常、クレーン本体１００の支持脚１０１の下部に、レール１と直交し且つ水平方向に延びるロッカーピン３を介して大型の上部イコライザビーム４が前後に揺動可能に取り付けてあり、該上部イコライザビーム４の前端と後端の下部にはロッカーピン５を介して中型の中間部イコライザビーム６ａ，６ｂが前後に揺動可能に取り付けてあり、更に、一方の中間部イコライザビーム６ａの前端と後端の下部にはロッカーピン７を介して小型の下部イコライザビーム８ａ，８ｂが前後に揺動可能に取り付けてあり、又、他方の中間部イコライザビーム６ｂの前端と後端の下部にはロッカーピン７を介して小型の下部イコライザビーム８ｃ，８ｄが前後に揺動可能に取り付けてあり、前記各下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの夫々の前後には、前記レール１上を走行する前記車輪２が取り付けてある。

図１の実施例においては、中間部イコライザビーム６ａ，６ｂにおける一方の中間部イコライザビーム６ｂの前記ロッカーピン５から距離を隔てた一端９と、前記中間部イコライザビーム６ｂに対して上側部材である上部イコライザビーム４との間に、前記ロッカーピン５を中心に中間部イコライザビーム６ｂを回動させるよう付勢する浮上り防止手段１０３を設ける。

該浮上り防止手段１０３は、引張ばね又は圧縮ばねによって構成することができ、図１の場合は、コイルばねからなる引張ばね１１を設けた場合を示している。

図１、図２に示す如く、中間部イコライザビーム６ｂ及び上部イコライザビーム４を構成している側板１２，１３の外側に取付金具１４，１５を突設し、前記引張ばね１１に予引張力を付与した状態で該引張ばね１１の一端を取付金具１４に固定し、前記引張ばね１１の他端を取付金具１５に固定している。従って、前記中間部イコライザビーム６ｂは、引張ばね１１の予引張力によって常にＡ方向へ回動するよう付勢されている。

走行クレーンの通常の状態では、図１に示す如く、クレーン本体１００の荷重は走行装置１０２の車輪２を介してレール１に伝えられており、このように、全ての車輪２がレール１上に着地した状態では、前記引張ばね１１は予引張力に抗して引き延ばされた状態になっている。

尚、前記引張ばね１１に代えて、前記中間部イコライザビーム６ｂの一端９と上部イコライザビーム４との間に、相互を押し開くように予圧縮された圧縮ばねを設けてもよい。又、中間部イコライザビーム６ｂの一端９と上部イコライザビーム４との間隔が狭くなっている部分には、該間隔が狭くなっている部分を相互に押し開くように予圧縮された板ばね或いは皿ばねを配置してもよい。このように予圧縮した圧縮ばね又は板ばねや皿ばねを中間部イコライザビーム６ｂの一端９と上部イコライザビーム４との間に設置した場合には、前記中間部イコライザビーム６ｂは、前記Ａ方向とは反対のＢ方向へ回動するよう付勢される。

一方、図１、図２に示すように、前記中間部イコライザビーム６ｂの一端９と上部イコライザビーム４との間には、Ａ方向へ回動した中間部イコライザビーム６ｂがＢ方向へ回動して着地する際の衝撃を緩衝するための緩衝手段１０４を設けている。該緩衝手段１０４には逆止弁付きの流体圧ダンパ１６を用いることができる。そしてこの逆止弁付きの流体圧ダンパ１６は、前記中間部イコライザビーム６ｂと上部イコライザビーム４を構成している側板１２，１３の外側に突設した取付金具１４と取付金具１５の間に設置している。前記流体圧ダンパ１６は、中間部イコライザビーム６ｂの一端９が上部イコライザビーム４へ近付くようにＡ方向へ回動するときは、逆止弁が開通されることで自由に縮小し、逆に、走行装置１０２が着地する際に中間部イコライザビーム６ｂがＢ方向へ回動するときには、逆止弁は閉塞され、流体圧ダンパ１６に設けられた小口を流体が流れてゆっくり伸長することでダンパ機能を発揮するようになっている。

前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４は、図２に示す如く前記中間部イコライザビーム６ｂと上部イコライザビーム４を挟むように左右に配置してもよく、或いは前記中間部イコライザビーム６ｂと上部イコライザビーム４の左右一側に前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を並設してもよく、更には、前記中間部イコライザビーム６ｂと上部イコライザビーム４を挟む左右の夫々に、前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を配置してもよい。

図２における前記中間部イコライザビーム６ｂの側板１２と、前記上部イコライザビーム４の側板１３との間における前記ロッカーピン５の回りには、前記支持脚１０１が浮き上がるように作動した際に、前記中間部イコライザビーム６ｂが前記上部イコライザビーム４に対してレール１，１間の内側へ傾くのを防止するためのシャープレート１７を設けている。このシャープレート１７は、前記ロッカーピン５，７にも同様に備えられている。

前記浮上り防止手段１０３及び前記緩衝手段１０４は、前記中間部イコライザビーム６ｂの他端１０と上部イコライザビーム４との間に設けてもよい。又、前記浮上り防止手段１０３及び前記緩衝手段１０４は、上側部材である支持脚１０１と上部イコライザビーム４との間に設けてもよく、又、上側部材である前記上部イコライザビーム４と他方の中間部イコライザビーム６ａとの間に設けてもよく、又、上側部材である中間部イコライザビーム６ａ，６ｂと下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとの間に設けてもよい。即ち、前記浮上り防止手段１０３及び前記緩衝手段１０４は、前記各イコライザビーム４，６ａ，６ｂ，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの少なくとも１箇所に設ければよい。

図４は、本発明の他の実施例を示しており、図４の実施例では、前記下部イコライザビーム８ｃの一端９と上部イコライザビーム４との間に前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を設けている。従って、図４の場合には、下部イコライザビーム８ｃがＡ方向へ回動するよう付勢されている。図４のように、前記中間部イコライザビーム６ａ，６ｂを飛び越して、前記下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと上部イコライザビーム４との間に、前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を設けてもよく、又、前記上部イコライザビーム４を飛び越して、中間部イコライザビーム６ａ，６ｂと前記支持脚１０１との間に前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を設けもよい。

次に、上記実施例の作動を説明する。

図１は走行装置１０２がクレーン本体１００の荷重を受けている状態であり、この時の前記浮上り防止手段１０３の引張ばね１１は延ばされた状態にあり、又、前記緩衝手段１０４の流体圧ダンパは伸長した状態にある。

図５に示す如く、クレーン本体１００が設置された地盤が地震によってレール１の長手方向と交差する方向へ振動した際、振動の加速度が小さい場合には、クレーン本体１００自身が柔軟に変形することで問題を生じることはないが、当該走行クレーンが設置される敷地において、過去及び将来にわたって最強と考えられるような巨大な地震が発生し、その地震の加速度が大きい場合には、海側の支持脚１０１の車輪２と陸側の支持脚１０１の車輪２がレール１から交互に浮き上がるようにクレーン本体１００が揺れＲを発生することが想定され、浮き上がった車輪２は次の段階ではレール１上に衝撃的に接地する、或いは、浮き上がった車輪２がレール１上に戻らずに脱輪する可能性がある。尚、大型の走行クレーンにおいて、前記したような巨大な地震によってレールと直角方向の揺れＲが発生した場合には、車輪２がレール１から数センチメートルの浮き上がり高さで浮き上がることが予想されており、又、浮き上がり高さは最大でも２０センチメートル程度であると予想されている。

図１に示すクレーン本体１００において、図５のように、地震によるレール１と直角方向の揺れが発生して支持脚１０１が上昇しようとすると、ロッカーピン３によって支持脚１０１に取り付けられている走行装置１０２は浮き上がるように上昇する。図３のＸは、支持脚１０１が上昇することによってロッカーピン３が上方へ移動した距離を表わしている。

前記中間部イコライザビーム６ｂの一端と上部イコライザビーム４との間には予引張力を付与した引張ばね１１による浮上り防止手段１０３が備えてあるので、走行装置１０２が上昇すると前記中間部イコライザビーム６ｂの一端９は引き上げられ、中間部イコライザビーム６ｂは図３に示すようにＡ方向へ回動する。このとき、下部イコライザビーム８ａ，８ｂの車輪２はレール１から離反し、又、下部イコライザビーム８ｃの車輪２もレール１から大きく離反するが、前記下部イコライザビーム８ｄの車輪２は、前記引張ばね１１の引張力によって確実にレール１上に押し付けられ、且つ、前記下部イコライザビーム８ｄの車輪２をレール１上に着地させたままロッカーピン５が上方へ移動できる距離Ｘを大きく確保できるので、前記下部イコライザビーム８ｄの車輪２がレール１から離反することは防止される。

上記したように、走行装置１０２が上昇して、下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃの車輪２がレール１から浮き上がっても、前記下部イコライザビーム８ｄの車輪２はレール１上に着地した状態を保持するので、前記したようにレール１から浮き上がった下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃの車輪２は、レール１上に着地した状態を保持している下部イコライザビーム８ｄの車輪２によってレール１の直角方向への移動が規制されて、全ての車輪２がレール１上へ着地するようになる。従って、クレーン本体１００がレール１と直角方向の揺れを発生した際に、車輪２がレール１から脱輪する問題は防止される。

尚、前記中間部イコライザビーム６ｂはロッカーピン５によって前記上部イコライザビーム４に吊り下げられているので、前記浮上り防止手段１０３は比較的小さな引張力或いは圧縮力よっても前記中間部イコライザビーム６ｂを回動させることができる。しかし、前記支持脚１０１が上昇する加速度が大きい場合、或いは、地盤が落下する加速度が大きい場合には、前記中間部イコライザビーム６ｂのＡ方向への回動が遅れ、このために、支持脚１０１が上昇する加速度等が大きい場合に下部イコライザビーム８ｄの車輪２がレール１から浮き上がることが考えられるため、支持脚１０１が上昇する加速度等が大きい場合にも中間部イコライザビーム６ｂをＡ方向へ迅速に回動できるように、前記浮上り防止手段１０３による引張力或いは圧縮力の大きさを設定しておくことは好ましい。

一方、前記中間部イコライザビーム６ｂの一端９と上部イコライザビーム４との間には、中間部イコライザビーム６ｂがＡ方向へ回動した後、Ｂ方向へ回動して着地する際の衝撃を緩衝するための、逆止弁付きの流体圧ダンパ１６からなる緩衝手段１０４を備えているので、上昇した走行装置１０２が下降して着地しようとする際に、中間部イコライザビーム６ｂがＢ方向へ回動しようとすると、流体圧ダンパ１６の逆止弁が閉塞されて、流体圧ダンパ１６に設けられた小口を流体が流れることによりＢ方向へゆっくり回動するようになるため、ダンパ機能が発揮されて下部イコライザビーム８ｃの車輪２は穏やかにレール１に着地するようになる。従って、前記緩衝手段１０４によれば、前記走行装置１０２の車輪２が着地する際の衝撃を緩衝することができる。

又、図４の実施例に示したように、前記中間部イコライザビーム６ａ，６ｂを飛び越して、前記下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと上部イコライザビーム４との間に、前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を設けた場合、或いは、前記上部イコライザビーム４を飛び越して、中間部イコライザビーム６ａ，６ｂと前記支持脚１０１との間に前記浮上り防止手段１０３と前記緩衝手段１０４を設けた場合にも、前記図１に示した実施例と同様に作動することができる。

尚、本発明の走行クレーンの免震支持装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、前記浮上り防止手段１０３及び前記緩衝手段１０４の取付位置は種々選定し得ること、緩衝手段１０４には種々の構造のものを用い得ること、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。

３ ロッカーピン
４ 上部イコライザビーム（イコライザビーム）
５ ロッカーピン
６ａ，６ｂ 中間部イコライザビーム（イコライザビーム）
７ ロッカーピン
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 下部イコライザビーム（イコライザビーム）
１１ 張りばね（浮上り防止手段）
１６ 流体圧ダンパ（緩衝手段）
１００ クレーン本体
１０１ 支持脚（上側部材）
１０２ 走行装置
１０３ 浮上り防止手段
１０４ 緩衝手段

Claims (4)

1. 上側部材に対してロッカーピンにより揺動可能な少なくとも１つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられた走行クレーンの免震支持構造であって、前記ロッカーピンから走行方向に距離を隔てた前記イコライザビームの一端と前記上側部材との間に、前記イコライザビームをロッカーピンを中心に回動させるよう付勢する浮上り防止手段を、前記イコライザビームの少なくとも１つに備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置。
2. 前記浮上り防止手段は引張ばね又は圧縮ばねであることを特徴とする請求項１記載の走行クレーンの免震支持装置。
3. 前記イコライザビームと上側部材との間に、回動したイコライザビームが着地するときの衝撃を緩衝する緩衝手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行クレーンの免震支持装置。
4. 前記緩衝手段は逆止弁付き流体圧ダンパであることを特徴とする請求項３に記載の走行クレーンの免震支持装置。

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