JP6355990B2 - 橋型クレーンのレール交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、橋型クレーンのロングレールを交換するためのレール支持台車とレール交換方法に関する。

橋型クレーン、例えばコンテナクレーンは、岸壁に設けられ、着岸した船舶への荷物（例えばコンテナ）の積載や、船舶からの荷物の陸揚げの際に利用される装置である。
橋型クレーンは、岸壁に沿って移動可能なように走行装置を有した脚部に固定され水平方向に延びるガーダと、ガーダに対して起伏可能に連結されたブームとを備えている。
また橋型クレーンは、さらに荷物搬送用にガーダ及びブームに沿って走行するトロリを有する。トロリには、荷物を吊り下げるための吊り具が設けられている。船舶に積載又は陸揚げされる荷物は、吊り具によって吊り下げられ、トロリの移動に伴って搬送される。

上述した橋型クレーンは、例えば特許文献１〜３に開示されている。
また、特許文献４は、本発明に関連するレール交換装置を開示している。

特開２０１４−１５３２７号公報 特開２０１０−２３５３０９号公報 特開２０１０−２３５３０８号公報 特開２００４−１８３３８６号公報

橋型クレーンのガーダ及びブームには、トロリが走行するためのレールが取り付けられている。このレールは、荷物（例えばコンテナ）を吊下げたトロリが頻繁に走行するために、磨耗しやすく、定期的に又は必要に応じて交換が必要になる。

しかし、大型の橋型クレーンの場合、ガーダ及びブームの高さは４０〜５０ｍに達し、この高さは１０階建て以上のビルの高さに相当する。またブームの長さも、例えば５０〜１００ｍに達し、かつブームは、岸壁から海上に張り出している。

そのため、従来、橋型クレーンのトロリ用のレール交換は、高所作業であり困難を伴っていた。
特に、ブーム上のレールは、トロリの走行安定性のため、２０ｍを超える（例えば２４ｍ）のロングレールであり、その重量は１トン以上（例えば約１．２トン）に達する。

従来は、岸壁から海上に張り出しているブーム上のロングレールを交換するために、岸壁からブームの先端近傍まで達する大型重機（例えばジブクレーン等）が必要であった。
また、大型重機の使用が困難な場合、ロングレールを分断した短レールを搬送し、ブーム上で溶接する必要があり、溶接回数が増え、品質低下の可能性があった。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大型重機を用いることなく、岸壁から海上に張り出しているブーム上のロングレールを容易に交換することができる橋型クレーンのレール交換方法を提供することにある。

本発明によれば、岸壁に沿って移動可能な脚部と、該脚部に固定され陸側から海側に水平に延びるガーダと、ガーダの海側端部に上下に揺動可能に連結され海側に延びるブームと、ガーダとブームに設けられブームが水平に位置するときにガーダからブームまで水平に延び幅方向にレール間隔を隔てた１対の既設レールと、既設レール上を走行可能なトロリとを備えた橋型クレーンのレール交換方法であって、
（Ａ）既設レールの真上に交換レールを水平に支持する水平支持台を有する複数のレール支持台車を準備し、
ブーム上に既設レールと前記交換レールを仮置きする仮置台を設置し、
（Ｂ）ガーダ上の既設レール上に、複数の前記レール支持台車を走行方向に間隔を隔てて位置決めし、
（Ｃ）前記交換レールを複数の台車本体の水平支持台の真上に水平に支持して固定し、
（Ｄ）前記レール支持台車又は前記交換レールと前記トロリとを連結して前記トロリにより前記交換レールをブーム上まで移動させ、
（Ｅ１）レール支持台車上の前記交換レールを仮置台に仮置きし、
（Ｅ２）既設レールを仮置台に仮置きし、次いで仮置台上の前記交換レールを既設レールのあった位置に固定し、
（Ｅ３）仮置台上の既設レールを複数の台車本体の水平支持台の真上に水平に支持して固定し、
（Ｆ）前記トロリをガーダ上まで移動させて、ガーダ上において、既設レールと前記レール支持台車を撤去して、ブーム上において、既設レールを前記交換レールに交換する、ことを特徴とする橋型クレーンのレール交換方法が提供される。

上記本発明のレール支持台車は、台車本体が、既設レールの真上に交換レールを水平に支持する水平支持台を有するので、交換レールの重量が１トン以上に達する場合でも、交換レールの重量による回転モーメントの発生をゼロ又は最小限に抑えることができる。
従って、台車本体は、交換レール（例えばロングレール）の重量をその真下に位置する既設レールに直接伝達するだけの剛性があればよく、台車本体を小型かつ軽量にできる。

さらに、１対の台車本体を連結する連結フレームにも、回転モーメントに起因する曲げモーメントが作用しないので、連結フレームを小型かつ軽量にできる。

従って、レール支持台車の全体を小型かつ軽量にできるので、ガーダ上において小型のクレーンやチェーンブロックを用いて、レール支持台車を地上（岸壁）との間で上げ下げすることができる。

また上記本発明のレール交換方法によれば、ガーダ上の既設レール上に複数のレール支持台車を走行方向に間隔を隔てて位置決めし、交換レールを複数の台車本体の既設レールの真上に水平に支持して固定し、トロリにより交換レールをブーム上まで移動させる。従って、大型重機を用いることなく、交換レールをブーム上まで搬送できるので、ブーム上において既設レールを交換レールに容易に交換することができる。

従って、本発明によれば、大型重機を用いることなく、岸壁から海上に張り出しているブーム上のロングレールを容易に交換することができる。

本発明を適用する橋型クレーンの全体構成図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明によるレール支持台車の構成図である。 本発明によるレール交換方法の全体フロー図である。 ガーダ上における準備工程の説明図である。 ブーム上におけるレール交換工程の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明を適用する橋型クレーン１０の全体構成図である。
この図において、１は岸壁、２は船舶（例えばコンテナ船）である。橋型クレーン１０は、脚部１１、ガーダ１２、ブーム１４、既設レール１６、及びトロリ１８を備える。

脚部１１は、岸壁１に沿って移動可能に構成されている。
ガーダ１２は、脚部１１に固定され陸側から海側に水平に延びる。
ブーム１４は、ガーダ１２の海側端部に上下に揺動可能に連結され、海側に延びる。
既設レール１６は、ガーダ１２とブーム１４に設けられ、ブーム１４が水平に位置するときにガーダ１２からブーム１４まで水平に延びる。

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。
この図において、既設レール１６は、１対が設けられ、互いに幅方向にレール間隔Ｌを隔てて位置する。レール間隔Ｌは、例えば６ｍ以上（例えば６５５０ｍｍ）である。
トロリ１８は、例えば既設レール上を図示しない横行ロープにより走行可能に構成されている。トロリ１８には、荷物３（例えばコンテナ）を吊り下げるための吊り具１９が設けられている。
１対の既設レール１６が固定されたブーム１４は、トロリ１８の走行範囲全体にわたり、１対の既設レール１６の内側に間隙を有している。この間隙は、既設レール１６のレール間隔Ｌの内側であり、例えば６ｍ以上の間隔を有する。１対の既設レール１６が固定されたガーダ１２も同様である。
この構成により、トロリ１８は吊り具１９で荷物３（例えばコンテナ）を吊り下げた状態で、ガーダ１２とブーム１４の間で水平走行し、着岸した船舶２への荷物３（例えばコンテナ）の積載、及び船舶２から荷物３の陸揚げを行うことができる。

図３は、本発明によるレール支持台車２０の構成図である。この図において、（Ａ）は図１のＢ−Ｂ矢視図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）の上方から見た平面図である。

図３において、本発明のレール支持台車２０は、１対の台車本体２２と連結フレーム２４を備える。

１対の台車本体２２は、幅方向にレール間隔Ｌを隔てて位置し、走行方向に車輪間隔ｅを隔てた１対の車輪２３を有し、既設レール上を走行可能に構成されている。レール間隔Ｌは、既設レール１６のレール間隔Ｌである。
なお車輪２３は従動車輪であり、かつ台車本体２２は走行用の駆動装置や駆動ロープを備えていない。従って、台車本体２２は、後述するように他の装置（トロリ１８）で牽引又は押された場合のみ、既設レール上を走行可能に構成されている。

台車本体２２は、さらに既設レール１６の真上に交換レール３６を水平に支持する水平支持台２２ａを有する。水平支持台２２ａはこの例では単一の水平板であるが上面が水平である限りその他に型鋼（例えばアングル材）であってもよい。

この例において、台車本体２２は、さらに、既設レール１６の内側に沿って下方に延び、車輪２３が既設レール１６から外れるのを防止する脱輪防止板２５を有する。脱輪防止板２５はこの例では、水平支持台２２ａに溶接された単一の鉛直板であるが、水平支持台２２ａと一体の型鋼（例えばアングル材）であってもよい。
脱輪防止板２５は、既設レール１６の内面と干渉しないように隙間（例えば５〜１５ｍｍ）を有しているのがよい。また脱輪防止板２５の剛性を高めるために、その補強材を設けてもよい。
なお脱輪防止板２５を台車本体２２に設けず、連結フレーム２４に設けてもよい。

連結フレーム２４は、この例では２本のアングル材であり、幅方向に水平に延び、両端が１対の台車本体２２にそれぞれ連結されている。この連結は、溶接又はボルトとナットにより、台車本体２２が既設レール１６の軸線を中心に回転又は揺動しないように剛接合されているのがよい。

さらにこの例において、レール支持台車２０の走行方向全長（図３（Ｃ）の上下方向長さ）は、例えば６００〜１０００ｍｍであり、既設レール１６が固定されたガーダ１２の幅方向間隙（上述の例で６ｍ）より短く設定されている。

上述した構成により、本発明のレール支持台車２０は、台車本体２２が、既設レール１６の真上に交換レール３６を水平に支持する水平支持台２２ａを有するので、交換レール３６の重量が１トン以上に達する場合でも、交換レール３６の重量による回転モーメントの発生をゼロ又は最小限に抑えることができる。この回転モーメントは、台車本体２２を既設レール１６の軸線を中心に回転させるモーメントである。
従って、台車本体２２は、交換レール３６（例えばロングレール）の重量をその真下に位置する既設レール１６に直接伝達するだけの剛性があればよく、台車本体２２を小型かつ軽量にできる。

さらに、１対の台車本体２２を連結する連結フレーム２４にも、回転モーメントに起因する曲げモーメントが作用しないので、連結フレーム２４を小型かつ軽量にできる。

従って、レール支持台車２０の全体を小型かつ軽量にでき、ガーダ上において小型のクレーンやチェーンブロックを用いて、レール支持台車２０を地上（岸壁１）との間で上げ下げすることができる。

図４は、本発明によるレール交換方法の全体フロー図である。この図において、本発明のレール交換方法は、Ｓ１〜Ｓ８の各ステップ（工程）からなる。
図５は、ガーダ上における準備工程の説明図であり、（Ａ）は図１のＢ−Ｂ矢視図、（Ｂ）は側面図である。
また、図６はブーム上におけるレール交換工程の説明図であり、（Ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図、（Ｂ）は側面図である。
以下、図４〜図６を参照して、本発明のレール交換方法を説明する。

本発明のレール交換方法は、ガーダ上における準備工程と、ブーム上におけるレール交換工程とからなる。

準備工程は、Ｓ１〜Ｓ５の各ステップ（工程）からなる。
Ｓ１ステップでは、上述した複数のレール支持台車２０を準備する。レール支持台車２０の台数は、交換レール３６の長さと重量に応じて、２台以上を準備するのがよい。
Ｓ２ステップでは、図６（Ａ）に示すように、ブーム上に既設レール１６と交換レール３６を仮置きする仮置台３２を設置する。なお既設のブーム上に仮置きするスペースがある場合には仮置台３２の設置を省略してもよい。
Ｓ３ステップでは、図５（Ｂ）に示すように、ガーダ上の既設レール上に、複数（この図で３台）のレール支持台車２０を走行方向（図で左右）に間隔を隔てて位置決めする。この間隔は一定であるのが好ましい。
Ｓ４ステップでは、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、交換レール３６を複数の台車本体２２の水平支持台上に水平に支持して固定する。この固定はレール固定用の周知のクランプ装置等を用いるのがよい。
Ｓ５ステップでは、レール支持台車２０又は交換レール３６とトロリ１８を連結部材３４で連結する。

交換する既設レール１６がブーム１４の後端付近に位置する場合には、図５（Ｂ）に示すように、トロリ１８は、ガーダ１２の海側に配置しその陸側に複数の台車本体２２を配置するのがよい。
逆に、交換する既設レール１６がブーム１４の先端付近に位置する場合には、トロリ１８は、ガーダ１２の陸側に配置しその海側に複数の台車本体２２を配置するのがよい。
なお、トロリ１８に最も近いレール支持台車２０又は交換レール３６の端部とトロリ１８を座屈しにくくかつ引張強度の高い連結部材３４（例えば棒材）で連結するのがよい。

レール交換工程は、Ｓ６、Ｓ７の各ステップ（工程）からなる。
Ｓ６ステップでは、図６（Ｂ）に示すように、トロリ１８をブーム上まで移動させる。このトロリ１８の移動に牽引又は押されて、複数の台車本体２２とその上の交換レール３６もブーム上まで移動する。
Ｓ７ステップでは、ブーム上において、既設レール１６を交換レール３６に交換する。

図４において、Ｓ７ステップは、Ｓ７−１〜Ｓ７−３の各ステップ（工程）からなる。
Ｓ７−１ステップでは、図６（Ａ）に示すように、小型のクレーンやチェーンブロック３８を用いてレール支持台車上の交換レール３６を仮置台３２に仮置きする。
Ｓ７−２ステップでは、レール支持台車２０を移動して、既設レール１６を仮置台３２に仮置きし、次いで仮置台上の交換レール３６を既設レール１６のあった位置に固定する。
Ｓ７−３ステップでは、レール支持台車２０を再度移動して、仮置台上の既設レール１６を複数の台車本体２２の水平支持台２２ａの真上に水平に支持して固定する。
上記Ｓ７−１〜Ｓ７−３のステップにより、既設レール１６を交換レール３６に交換し、かつ交換後の既設レール１６を複数の台車本体２２の水平支持台２２ａの真上に水平に支持して固定することができる。

図４において、本発明のレール交換方法は、さらにＳ８ステップを有する。
Ｓ８ステップでは、トロリ１８をガーダ上まで移動させて、ガーダ上において、既設レール１６とレール支持台車２０を撤去する。この撤去は、ガーダ上において小型のクレーンやチェーンブロックを用いて、実施することができる。

上述した本発明のレール交換方法によれば、ガーダ上の既設レール上に複数のレール支持台車２０を走行方向に間隔を隔てて位置決めし、交換レール３６を複数の台車本体２２の既設レール１６の真上に水平に支持して固定し、トロリ１８により交換レール３６をブーム上まで移動させる。従って、大型重機を用いることなく、交換レール３６をブーム上まで搬送できるので、ブーム上において、既設レール１６を交換レール３６に容易に交換することができる。

従って、本発明によれば、大型重機を用いることなく、岸壁１から海上に張り出しているブーム上のロングレールを容易に交換することができる。

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

Ｌ レール間隔、ｅ 車輪間隔、１ 岸壁、２ 船舶（コンテナ船）、
３ 荷物（コンテナ）、１０ 橋型クレーン、１１ 脚部、
１２ ガーダ、１４ ブーム、１６ 既設レール、１８ トロリ、
１９ 吊り具、２０ レール支持台車、２２ 台車本体、
２２ａ 水平支持台、２３ 車輪（従動車輪）、２４ 連結フレーム、
２５ 脱輪防止板、３２ 仮置台、３４ 連結部材、３６ 交換レール、
３８ チェーンブロック

Claims (1)

1. 岸壁に沿って移動可能な脚部と、該脚部に固定され陸側から海側に水平に延びるガーダと、ガーダの海側端部に上下に揺動可能に連結され海側に延びるブームと、ガーダとブームに設けられブームが水平に位置するときにガーダからブームまで水平に延び幅方向にレール間隔を隔てた１対の既設レールと、既設レール上を走行可能なトロリとを備えた橋型クレーンのレール交換方法であって、
   （Ａ）既設レールの真上に交換レールを水平に支持する水平支持台を有する複数のレール支持台車を準備し、
   ブーム上に既設レールと前記交換レールを仮置きする仮置台を設置し、
   （Ｂ）ガーダ上の既設レール上に、複数の前記レール支持台車を走行方向に間隔を隔てて位置決めし、
   （Ｃ）前記交換レールを複数の台車本体の水平支持台の真上に水平に支持して固定し、
   （Ｄ）前記レール支持台車又は前記交換レールと前記トロリとを連結して前記トロリにより前記交換レールをブーム上まで移動させ、
   （Ｅ１）レール支持台車上の前記交換レールを仮置台に仮置きし、
   （Ｅ２）既設レールを仮置台に仮置きし、次いで仮置台上の前記交換レールを既設レールのあった位置に固定し、
   （Ｅ３）仮置台上の既設レールを複数の台車本体の水平支持台の真上に水平に支持して固定し、
   （Ｆ）前記トロリをガーダ上まで移動させて、ガーダ上において、既設レールと前記レール支持台車を撤去して、ブーム上において、既設レールを前記交換レールに交換する、ことを特徴とする橋型クレーンのレール交換方法。
   

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