JP6223888B2 - 橋形クレーン - Google Patents

Description

本発明は、橋形クレーンに関し、より詳細には、軽量化すると共に安定性を一段と向上させた橋形クレーンに関する。

コンテナターミナルなどの港湾で使用される岸壁クレーン、移動型のジブクレーン、アンローダークレーン、及びロープロファイルクレーンなど大型の橋形クレーンは、吊具の巻上装置、トロリの横行装置、及びブームの起伏装置などの可動用機器を有する機械室をガーダ上に配置している（例えば、特許文献１及び２参照）。

この機械室は軽いものでも１００ｔ程度の重さがある。従って、この機械室をガーダ上に配置するには、ガーダを含む上部構造体や、上部構造体を支持する脚構造体の強度を上げる必要がある。そして、強度を上げるに伴って自重が重くなり、輸送に掛かるコストが増加する。

また、機械室は風を受ける面積が大きいため、この機械室をガーダ上に配置することで、暴風時に受ける風荷重がクレーンの上部に集中する。加えて、クレーンの重心が高くなり、地震時による影響が大きくなる。

特開平１１−２１７１８４号公報 特開２０１３−８２５０６号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、軽量化すると共に安定性を一段と向上させた橋形クレーンを提供することである。

上記の問題を解決するための本発明の橋形クレーンは、複数の脚を有する下部構造体と、該下部構造体の上端部に支持された上部構造体とを備え、前記上部構造体が、前記下部構造体よりも一方側に張り出したブームと、該ブームに沿って移動するトロリと、該トロリを介して昇降する吊具とを有し、前記下部構造体が、前記ブームが前記下部構造体よりも張り出した一方側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記張り出した一方側と反対側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記反対側に配置された一組の前記脚同士を下端部で接合するシルビームとを有する橋形クレーンにおいて、前記吊具を昇降させる巻上装置を含む前記上部構造体の構成部材を可動させる可動用機器と、該可動用機器の可動を制御する制御装置を含む電気機器とが設置される機械室が、前記張り出した一方側と反対側に配置された前記脚の水平方向に向いた面に接合されて前記下部構造体の下端部に配置される構成である。

なお、ここでいうクレーンとは、コンテナターミナルなどの港湾で使用される岸壁クレーン、アンローダークレーン、及びロープロファイルクレーンなど大型の橋形クレーンのことである。また、ここでいう機械室とは、橋形クレーンによっては、吊具を昇降させる巻上装置の他に、トロリを横行させる横行装置やブームを起伏させる起伏装置などの可動用機器と、それらの可動用機器の可動を制御する制御装置や照明器などの電気機器などを有するものであり、それらの可動用機器や電気機器を風雨などから保護する役割を持つもののことをいう。

この構成によれば、軽くても１００ｔ程度の重さを有する機械室を、下部構造体の下端
部に配置することで、従来の機械室を上部構造体に配置する構成と比較して、機械室の荷重による上部構造体と下部構造体への負荷が減る。そのため、機械室を橋形クレーンの上方で支持するための補強部材や、上部構造体と下部構造体の強度の向上が必要なくなるので、その分だけ自重を軽くすることができる。これにより、補強部材や強度の向上による製造コストの増加を抑制すると共に、橋形クレーンの輸送に掛かるコストを下げることができる。

また、風荷重を受ける面積の大きい機械室を下部構造体の下端部に配置することで、暴風時に橋形クレーンの上部が暴風により煽られることを回避することができる。加えて、上部構造体に機械室を配置するものと比較して重心位置を下げることができ、耐震性を向上することができる。

更に、一年程度で交換が必要な消耗品である可動用機器の可動に用いる鋼索を、下部構造体の下端部で交換することができるので、メンテナンス作業を安全且つ短時間で行うことができる。

また、上記の橋形クレーンにおいて、前記機械室から前記上部構造体に向かって、前記可動用機器の可動に用いる鋼索と前記電気機器の配線とを含むケーブルが、前記脚に沿って延設されると、下部構造体よりも張り出した一方側の反対側に配置された脚よりも後方で荷役する際に、機械室から導出されるケーブルが荷役の邪魔になることを回避することができる。

加えて、上記の橋形クレーンにおいて、複数の機械室がそれぞれ異なる前記脚に隣接配置され、前記巻上装置、前記トロリの横行を行う横行装置、及び前記ブームの起伏を行う起伏装置のうちの少なくとも一つの装置が、残りの機械室とは別の機械室に配置されると、一つの脚に荷重が集中すること、及び一つの脚にケーブルが集中することを回避することができる。

更に、上記の橋形クレーンにおいて、前記下部構造体が、前記ブームが前記下部構造体よりも張り出した一方側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記張り出した一方側と反対側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記反対側に配置された一組の前記脚同士を下端部で接合するシルビームとを有し、前記機械室が、前記シルビームに隣接配置されることが望ましい。

その上、上記の橋形クレーンにおいて、前記下部構造体が、前記ブームが前記下部構造体よりも張り出した一方側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記張り出した一方側と反対側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組も前記脚と、前記反対側に配置された一組の前記脚同士を下端部で接合するシルビームとを有し、前記機械室に設置される前記可動用機器の可動に用いる鋼索を巻き取る巻取器が、該巻取器の回転軸方向を前記シルビームの延設方向に向って配置されることが望ましい。これにより、可動用機器の鋼索の巻き回しが複雑化することを回避することができる。

本発明の橋形クレーンによれば、従来では上部構造体に配置されていた機械室を、脚構造体の下端部に配置し、機械室の荷重による上部構造体と下部構造体への負荷を減らすことができるので、上架構造体と下部構造体の強度を下げて、自重を軽くすることができる。

また、橋形クレーンの上部の風荷重を受ける面積を減らすと共に、橋形クレーンの重心位置を下げることができるので、暴風時や地震時の安定性を向上することができる。

本発明の橋形クレーンの実施形態を示す側面図である。 図１の矢印ＩＩ方向から見た矢視図である。 図２のＩＩＩで示す断面図である。 本発明の橋形クレーンの他の実施形態を示す側面図である。

以下、本発明の橋形クレーンの実施形態について説明する。なお、図中では、海側から陸側の方向で、ブームが上部構造体よりも張り出した一方向の反対方向をｘ１方向、陸側から海側の方向で、ブームが上部構造体よりも張り出した一方向をｘ２方向とする。

図１に示すように、実施形態の橋形クレーン１は、下部構造体１０と上部構造体２０を備える。

下部構造体１０は、陸側と海側にそれぞれ二本ずつ配置される脚１１と、各脚１１に設けられる走行装置１２とを備える。この陸側の脚１１同士は、ｘ１方向側に配置され、ｘ１方向に直交して対向する一組の脚１１であり、海側の脚１１同士は、ｘ２方向側に配置され、ｘ２方向に直交して対向する一組の脚１１である。また、この下部構造体１０は、下部構造体１０の下端部で、陸側の脚１１同士、海側の脚１１同士を接続するシルビーム１３と、下部構造体１０の上端部で、陸側の脚１１同士、海側の脚１１同士を接続し、上部構造体２０を支持する支持用ビーム１４とを備える。加えて、陸側の脚１１と海側の脚１１を接続するポータルタイビーム１５を備える。

上部構造体２０は、下部構造体１０に支持されたガーダ２１と、下部構造体１０よりも海側のｘ２方向に張り出し、ガーダ２１との接合部を軸にして起伏するブーム２２と、そのガーダ２１とブーム２２を横行するトロリ２３と、トロリ２３を介して昇降するスプレッダ２４とを備える。また、この上部構造体２０は、マスト２５、テンションバー２６、及びバックステー２７を備える。加えて、この上部構造体２０のガーダ２１は、陸側の脚１１からｘ１方向側の端部までの部分のバックリーチ２８と、海側と陸側の脚１１の間のスパン２９とを備える。

この橋形クレーン１は、船に積載されたコンテナを荷役する際に、まず、走行装置１２により岸壁を走行し、ブーム２２を船上に位置するように降ろす。次に、船上までトロリ２３をガーダ２１及びブーム２２に沿って移動し、船に積載されたコンテナをスプレッダ２４により吊り上げ、トロリ２３をガーダ２１のバックリーチ２８まで移動する。次に、バックリーチ２８でスプレッダ２４によりコンテナを吊り降ろす。

よって、この橋形クレーン１は、ブーム２２、トロリ２３、及びスプレッダ２４を可動する可動用機器と、それらの可動用機器を制御する制御装置などの電気機器を有しており、それらを風雨から保護するためにそれらを設置する機械室を備える。この実施形態では、図２に示すように、下部構造体１０の下端部に機械室３０Ａ、３０Ｂを備える。

この機械室３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、陸側に配置された脚１１と陸側に配置されたシルビーム１３の陸側、つまりそれぞれのｘ１方向に向いた面に隣接配置される。これにより、機械室３０Ａ、３０Ｂの荷重は、脚１１の鉛直方向（脚長手方向）に作用するので、特別な補強などをする必要がなくなる。また、脚１１とシルビーム１３との両方に隣接することで、十分な設置面積を確保することができる。

また、この機械室３０Ａと機械室３０Ｂとは、走行方向に離間するように配置される。この機械室３０Ａ、３０Ｂには作業員が入室して作業することがある。そのため、この機械室３０Ａと機械室３０Ｂの間の長さＬ１は、橋形クレーン１が荷役するコンテナの長手方向の長さよりも長くすることが好ましい。これにより、機械室３０Ａ、３０Ｂの頭上をコンテナが通過することを回避することができる。通常のコンテナの長手方向は２０フィート、又は４０フィートである。

加えて、この機械室３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、下部構造体１０からはみ出さないように形成される。従って、この機械室３０Ａ、３０Ｂは、それぞれの間を４０フィートよりも大きく空け、且つ走行装置１２の外側の位置よりも内側になるように構成される。

この機械室３０Ａには、可動用機器となる第一横行装置３１及び巻上装置３２と、電気機器としてこれらの可動用機器の可動を制御する制御装置３５とが設置され、機械室３０Ｂには、可動用機器となる第二横行装置３３及び起伏装置３４と、電気機器となる照明器３６の点灯装置３７とが設置される。

第一横行装置３１と第二横行装置３３は、二台でトロリ２３を横行させる可動用機器であり、横行用ワイヤロープ３１ａ、３３ａ、横行用ドラム３１ｂ、３３ｂ、及び減速機とモータを含む横行用駆動装置３１ｃ、３３ｃを備える。巻上装置３２は、スプレッダ２４を巻き上げ及び巻き下げする可動用機器であり、巻上用ワイヤロープ３２ａ、巻上用ドラム３２ｂ、及び減速機とモータを含む巻上用駆動装置３２ｃを備える。起伏装置３４は、ブーム２２を起伏する可動用機器であり、起伏用ワイヤロープ３４ａ、起伏用ドラム３４ｂ、及び減速機とモータを含む起伏用駆動装置３４ｃを備える。

制御装置３５は、各可動用機器の可動を制御する電気機器であり、トロリ２３の運転室内の操作装置と接続される信号線３５ａと、その信号線３５ａから操作信号が入力される制御装置本体３５ｂを備える。点灯装置３７は、橋形クレーン１に設けられる照明器３６の点灯を制御する電気機器であり、照明器３６に接続される電線３７ａと、その電線３７ａに電力を流す点灯装置本体３７ｂを備える。

このように、可動用機器となる第一横行装置３１、巻上装置３２、第二横行装置３３、及び起伏装置３４と、電気機器となる制御装置３５及び点灯装置３７を、機械室３０Ａ、３０Ｂのそれぞれに分けて設置することにより、図２に示すように、一つの脚１１に全てのケーブル３８が集中することを回避することができる。また、図３に示すように、一つの機械室に各可動用機器を設置するよりもｘ１方向の幅ｂ１を短くすることができるので、バックリーチ２８で荷役を円滑に行うことができる。

横行用ワイヤロープ３１ａと巻上用ワイヤロープ３２ａと信号線３５ａは、機械室３０Ａから上部構造体２０に向って、機械室３０Ａに隣接する陸側の脚１１の柱面Ａに沿って延設される。この柱面Ａは、脚１１のｘ１方向を向く面である。また、同様に、横行用ワイヤロープ３３ａと起伏用ワイヤロープ３４ａと電線３７ａは、機械室３０Ｂに隣接する陸側の脚１１の柱面Ａに沿って延設される。上部構造体２０に導かれた各ケーブル３８はそれぞれ各シーブＳを経由して、トロリ２３、スプレッダ２４、ブーム２２、トロリ２３の運転室、照明器に接続される。

従って、機械室３０Ａ、３０Ｂから上部構造体２０に向かって導出される横行用ワイヤロープ３１ａ、３３ａ、巻上用ワイヤロープ３２ａ、起伏用ワイヤロープ３４ａ、信号線３５ａ、及び電線３７ａを含むケーブル３８を、隣接する陸側の脚１１の柱面Ａに沿って導くことで、陸側の脚１１同士の間には、機械室３０Ａ、３０Ｂから導出されるケーブル
が無い。これにより、機械室３０Ａ、３０Ｂから導出されるケーブルで、バックリーチ２８での荷役が邪魔されないので、バックリーチ２８での荷役を円滑に行うことができる。

各可動用機器の横行用ドラム３１ｂ、巻上用ドラム３２ｂ、横行用ドラム３３ｂ、及び起伏用ドラム３４ｂのそれぞれは、回転の軸方向が、シルビーム１３の延設方向、この実施形態では走行装置１２の走行方向となるように配置される。各ドラムの回転軸方向をシルビーム１３の延設方向とすることで、各ワイヤロープの移動方向を水平方向で無理に曲げずに、巻き回しが複雑化することと、各ワイヤロープの耐久性が下がることを回避することができる。

この他、この機械室３０Ａ、３０Ｂには、室内灯や冷却機器などの電気機器が設置される。

図１に示すように、この第一実施形態によれば、機械室３０Ａ、３０Ｂを、下部構造体１０の下端部に配置することで、従来の橋形クレーンでは必要であった機械室を上方で支持するための補強部材や下部構造体１０と上部構造体２０の強度の向上が必要なくなるので、橋形クレーン１Ａの自重を軽くすることができる。これにより、橋形クレーン１Ａの輸送に掛かるコストを下げることができる。

また、風荷重を受ける面積の大きい機械室３０Ａ、３０Ｂを下部構造体１０の下端部に配置することで、暴風時に橋形クレーン１Ａの上部が暴風により煽られることを回避することができる。加えて、従来の上部構造体に機械室を配置するものと比較して、橋形クレーン１Ａの重心位置を下げることができ、耐震性を向上することができる。

更に、一年程度で交換が必要な消耗品である第一横行装置３１、巻上装置３２、第二横行装置３３、及び起伏装置３４で使用される各ワイヤロープ３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａの交換を容易に行うことができるので、メンテナンス作業を安全且つ短時間で行うことができる。

図４に示す、実施形態の橋形クレーン１Ａは、上記の構成の機械室３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの下端面に、岸壁上を転がるタイヤ４０を備える。これにより、機械室３０Ａ、３０Ｂの荷重をタイヤ４０に分散することができる。また、このタイヤ４０がアウトリガーの役割を果たすので、地震などにより橋形クレーン１Ａの海側の脚１１が浮き上がることを防止することができる。

なお、上記の実施形態では、上部構造体２０にガーダ２１、ブーム２２、トロリ２３、及びコンテナを吊るスプレッダ２４を備える構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライド可能に下部構造体に支持されたスライド式ブームを備えるロープロファイルクレーンや、吊具としてクラブバケットを備えるアンローダークレーンなどにも適用することができる。

また、上記の実施形態では、機械室３０Ａ、３０Ｂに可動用機器として、第一横行装置３１、巻上装置３２、第二横行装置３３、及び起伏装置３４を設置した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、横行装置を一台としてもよく、また、吊具を巻き上げる巻上装置やブームを起伏する起伏装置を各二台ずつとしてもよい。また、トロリがトロリに設けたモータでブームとガーダを走行する場合には、横行装置を設けない構成としてもよい。特に、機械室３０Ａ、３０Ｂのそれぞれに巻上装置、横行装置、及び起伏装置を設けて、一つの部材を可動させる可動用機器を二つずつ設けると、ブーム２２、トロリ２３、スプレッダ２４のそれぞれを走行方向に並んだ複数のワイヤロープで可動させるので、それぞれのワイヤロープを移動方向から水平方向に極力曲げずに可動させることが
できる。これにより、ローピングの複雑化を避け、ワイヤロープの耐久性を向上することができる。

また、上記の実施形態では、荷役をバックリーチ２８で行う橋形クレーン１、１Ａを例に説明したが、荷役をスパン２９で行う場合は、各ケーブルを脚１１の柱面Ａに沿って上部構造体２０まで導かなくてもよい。

また、上記の実施形態では、機械室３０Ａ、３０Ｂが陸側に配置された脚１１と陸側に配置されたシルビーム１３のｘ１方向に向いた面に隣接配置され、ケーブル３８が陸側の脚１１の柱面Ａに沿って延設された例を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、機械室が陸側に配置された脚１１と陸側に配置されたシルビーム１３のｘ２方向に向いた面や走行方向に向いた面に隣接配置された構成や、機械室が海側に配置された脚１１とシルビーム１３のいずれかの面に隣接配置された構成でもよい。

但し、機械室を海側に配置された脚１１とシルビーム１３のｘ２方向に向いた面に隣接配置する場合には、船舶と海側に配置された脚１１とシルビーム１３との間は狭いことから、その機械室を狭くする必要があり、全ての可動用機器と電気機器を収納できない可能性がある。また、機械室を走行方向に向いた面に隣接配置する場合には、設置面積が少なくなる。

また、ケーブルを沿わせる面を柱面Ｂと柱面Ｄにすると、各ワイヤロープの移動方向を水平方向で無理に曲げる必要があり、巻き回しが複雑化すると共に、各ワイヤロープの耐久性が下がる。また、柱面Ｂにすると、柱面Ｂがコンテナの通過する側の面であるため、荷役の邪魔になる。加えて、柱面Ｃにすると、柱面Ｃには下端部から上端部までの間にポータルタイビーム１５が設けられており、各ケーブルを沿わせる場合には、そのポータルタイビーム１５を避ける必要がある。

また、機械室を脚１１とシルビーム１３に隣接させずに、脚１１とシルビーム１３との間に隙間を設けて配置することもできるが、その場合には、機械室を設置するための部材を下部構造体１０に接合する必要がある。

従って、機械室３０Ａ、３０Ｂを下部構造体１０の下端部に配置する場合には、上記の実施形態が望ましい。

また、上記の実施形態では、機械室３０Ａ、３０Ｂの複数の機械室を設けた例を説明したが、一つの機械室を下部構造体１０の下端部に配置する構成としてもよい。但し、機械室を一つにする場合には、機械室が大きくなることやケーブルの導出が複雑化することがある。

１、１Ａ 橋形クレーン
１０ 下部構造体
１１ 脚
１２ 走行装置
１３ シルビーム
２０ 上部構造体
２１ ガーダ
２２ ブーム
２３ トロリ
２４ スプレッダ（吊具）
３０Ａ、３０Ｂ 機械室
３１ 第一横行装置
３２ 巻上装置
３３ 第二横行装置
３４ 起伏装置
３５ 制御装置
３６ 照明器
３７ 点灯装置
３８ ケーブル

Claims (5)

1. 複数の脚を有する下部構造体と、該下部構造体の上端部に支持された上部構造体とを備え、前記上部構造体が、前記下部構造体よりも一方側に張り出したブームと、該ブームに沿って移動するトロリと、該トロリを介して昇降する吊具とを有し、前記下部構造体が、前記ブームが前記下部構造体よりも張り出した一方側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記張り出した一方側と反対側に配置されて前記ブームの張り出し方向に直交して対向する一組の前記脚と、前記反対側に配置された一組の前記脚同士を下端部で接合するシルビームとを有する橋形クレーンにおいて、
   前記吊具を昇降させる巻上装置を含む前記上部構造体の構成部材を可動させる可動用機器と、該可動用機器の可動を制御する制御装置を含む電気機器とが設置される機械室が、前記張り出した一方側と反対側に配置された前記脚の水平方向に向いた面に接合されて前記下部構造体の下端部に配置される構成であることを特徴とする橋形クレーン。
2. 前記機械室が前記脚及び前記シルビームの前記張り出した一方側と反対側の面に接合されて、前記機械室から前記上部構造体に向かって、前記可動用機器の可動に用いる鋼索と前記電気機器の配線とを含むケーブルが、前記脚の前記張り出した一方側と反対側の面に沿って延設される請求項１に記載の橋形クレーン。
3. 複数の機械室がそれぞれ異なる前記脚に隣接配置され、前記巻上装置、前記トロリの横行を行う横行装置、及び前記ブームの起伏を行う起伏装置のうちの少なくとも一つの装置が、残りの機械室とは別の機械室に配置される請求項１又は２に記載の橋形クレーン。
4. 前記機械室に設置される前記可動用機器の可動に用いる鋼索を巻き取る巻取器が、該巻取器の回転軸方向を前記シルビームの延設方向に向って配置される請求項１〜３のいずれか１項に記載の橋形クレーン。
5. 前記機械室の下端に設置されたタイヤを備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋形クレーン。

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