JP6509708B2 - 橋形クレーン - Google Patents

Description

本発明は、橋形クレーンに関する。

従来、橋形クレーン（門型クレーン）として、左右方向に一対が配置された脚部、及び、当該脚部同士に架け渡されたガーダによって門型構造体を構成し、ガーダ上面に主トロリ及び補トロリを横行可能に配置し、主トロリから第１及び第２のワイヤーロープを各々昇降可能に垂下すると共に補トロリから第３のワイヤーロープを昇降可能に垂下し、第１及び第２のワイヤーロープの端部に各々設けられた第１及び第２の吊具、及び、第３のワイヤーロープの端部に設けられた第３の吊具を用い、吊り上げ対象物の吊り上げ作業を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２２６０７３号公報

ところで、通常、このような橋形クレーンにより吊り上げ作業を行う際には、主トロリによって吊り上げ対象物の荷重が主に支持され、この主トロリから離れた位置の補トロリによって当該吊り上げ対象物が補助的に支えられる。従って、補トロリは、その吊り上げ能力を十分に活用しているものではなく、橋形クレーン全体として吊り上げ能力を十分に活用することが望まれている。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、吊り上げ能力を十分に活用できる橋形クレーンを提供することを目的とする。

本発明による橋形クレーンは、左右方向に一対が配置され左右方向と交差する前後方向に走行可能な脚部と、脚部同士に架け渡されたガーダと、ガーダに沿って横行可能な主トロリ及び補トロリと、主トロリの前側及び後側から各々昇降可能に垂下された第１及び第２のワイヤーロープと、第１及び第２のワイヤーロープの端部に各々設けられた第１及び第２の吊具と、補トロリから昇降可能に垂下された第３のワイヤーロープと、第３のワイヤーロープの端部に設けられた第３の吊具と、吊り上げ対象物に連結された長尺状の吊ビームと、第１の吊具に回転可能に支持された複数の第１の吊具シーブと、第２の吊具に回転可能に支持された複数の第２の吊具シーブと、第３の吊具に回転可能に支持された複数の第３の吊具シーブと、吊ビームに回転可能に支持された複数の吊ビームシーブと、両端が吊ビームに係止されており、複数の第１、第２及び第３の吊具シーブと複数の吊ビームシーブとに一連に掛け渡された第４のワイヤーロープと、を備え、第４のワイヤーロープは、主トロリ及び補トロリが前後方向に互いに並ぶ位置に配置された状態で、その途中部分において、複数の第１の吊具シーブと複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、複数の第２の吊具シーブと複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、複数の第３の吊具シーブと複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、を有することを特徴としている。

このような橋形クレーンによれば、まず、脚部同士に架け渡されたガーダに沿って主トロリ及び補トロリが横行し、主トロリ及び補トロリが前後方向に互いに並ぶ位置に配置された状態とされる。ここで、第１、第２及び第３のワイヤーロープの内の何れかに弛みが生じようとすると、第１、第２及び第３のワイヤーロープの内の他のワイヤーロープに過大な張力が発生しようとする。この状態において、弛みが生じようとするワイヤーロープに対応する位置から、過大な張力が発生しようとするワイヤーロープに対応した位置へ向かって、第４のワイヤーロープが巻き取られる。これにより、弛みが生じようとするワイヤーロープに対応した位置における第４のワイヤーロープの長さが短くなり、弛みが生じようとするワイヤーロープに対応した位置における吊具シーブと吊ビームシーブとの間の距離が短くなると共に、過大な張力が発生しようとするワイヤーロープに対応した位置における第４のワイヤーロープの長さが長くなり、過大な張力が発生しようとするワイヤーロープに対応した位置における吊具シーブと吊ビームシーブとの間の距離が長くなる。その結果、第１、第２及び第３のワイヤーロープの内の何れかに弛みが生じようとする状態が解消すると共に、第１、第２及び第３のワイヤーロープの内の他のワイヤーロープに過大な張力が発生しようとする状態が解消する。よって、補トロリは、吊り上げ対象物の荷重の略３分の１を支持することができ、その吊り上げ可能な荷重の限度に近い荷重を支持することが可能となる。以上により、橋形クレーンの吊り上げ能力を十分に活用できる。

また、本発明による橋形クレーンにおいて、複数の吊ビームシーブは、吊ビームの長手方向に沿って設けられ、第４のワイヤーロープの両端のそれぞれは、長手方向の両方向における最も外側に設けられた吊ビームシーブのそれぞれよりも更に外側にて、吊ビームに係止されていてもよい。この場合、第４のワイヤーロープの取り回しを容易にすることができる。

本発明によれば、吊り上げ能力を十分に活用できる橋形クレーンを提供できる。

本発明の実施形態に係る橋形クレーンを備えたクレーン設備を正面側から示す斜視図である。 図１の正面図である。 図１の左側面図である。 吊り上げ作業時における主トロリ及び補トロリの配置を示す斜視図である。 吊り上げ作業時における橋形クレーンの部分左側面図である。 図５の第４のワイヤーロープの拡大概略図である。 実施形態に係る橋形クレーンの簡略化した動作説明図である。 実施形態に係る橋形クレーンの簡略化した動作説明図である。

以下、本発明による橋形クレーンの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る橋形クレーンを備えたクレーン設備を正面側から示す斜視図、図２は、図１の正面図、図３は、図１の左側面図である。

図１に示すように、本実施形態のクレーン設備１００は、造船所のドックに採用されているものであり、ドック３を間に挟んだ基礎部４，５に沿って走行可能な橋形クレーン（ガントリークレーン）１を備えている。基礎部４，５上には、当該基礎部４，５に沿って、レール６，７がそれぞれ敷設される。これらのレール６，７は、橋形クレーン１を走行させるための軌道である。なお、ドック３は、例えば建造中又は点検整備中の船を配置するものであるが、ドック３がない場合の港湾等に対しても本実施形態の橋形クレーン１を適用できる。

図１〜図３に示すように、橋形クレーン１は、基礎部４，５上にそれぞれ配置された一対の脚部８，９と、一対の脚部８，９同士に架け渡されたガーダ１０と、を備えると共に、ガーダ１０に沿って移動可能な主トロリ１１及び補トロリ１２を備える。なお、以降の説明において、レール６，７の延在方向であり橋形クレーン１の走行方向となる方向を前後方向と呼び、ガーダ１０の延在方向で前後方向に交差しトロリ１１，１２の横行方向となる方向を左右方向と呼ぶ。

一対の脚部８，９は、レール６，７に対応してそれぞれ設けられており、各々の剛性は異なっている。脚部８は、脚部９よりも剛性が高い剛脚として機能し、脚部９は、脚部８よりも剛性が低い揺脚として機能する。

脚部８，９の下端部８ａ，９ａには、レール６，７に沿って走行するための走行装置１３がそれぞれ設けられている。走行装置１３は、脚部８，９に対して、前後に２個ずつ設けられ、一つの走行装置１３には、例えば１６個の車輪が配置されている。走行装置１３及び車輪の数量は特に限定されず、その他の数量でも良い。そして、走行装置１３がレール６，７上を移動することによって、橋形クレーン１が前後方向に走行可能となっている。

ガーダ１０は、断面が略台形状を成し左右方向に延びる梁１０ａ，１０ｂ（図４参照）を前後方向に並設し、各左右端部を連結部１０ｃ，１０ｄで連結したダブルボックス型のガーダである。

図１に示すように、ガーダ１０の梁１０ａ，１０ｂの上端面の前後方向外側の縁上には、主トロリ用レール１６がそれぞれ設けられ、梁１０ａ，１０ｂの上端面の前後方向内側の縁上には、補トロリ用レール１７がそれぞれ設けられる。主トロリ用レール１６は、主トロリ１１を横行させるための軌道であり、補トロリ用レール１７は、補トロリ１２を横行させるための軌道である。

主トロリ１１は、貨物等の吊り上げ対象物Ｌを吊り上げ又は吊り下げるものであり、図１及び図３に示すように、左右方向視において橋形を成し、前後方向に延在する支持台２０と、支持台２０の前後方向両端から下方に張り出す一対の脚部２１，２１と、を備える。支持台２０は、ガーダ１０の天面１０ｅよりも上方に配置され、ガーダ１０の天面１０ｅとの間には、補トロリ１２の左右方向の横行を可能とする空間が形成されている。脚部２１の下端部には、複数の車輪が設けられた横行装置２３が設けられ、横行装置２３が主トロリ用レール１６上を移動することによって、主トロリ１１が左右方向に横行可能となっている（図４参照）。

図１〜図３に示すように、支持台２０上には、吊り上げ対象物Ｌの吊り上げ作業に使用される第１及び第２のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂを昇降させるための巻上機１９が、前後方向に２台並設される。また、一対の脚部２１，２１の前後方向外側には、第１及び第２のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂの昇降に合わせて回転するシーブ２２がそれぞれ設けられる（図４参照）。シーブ２２は、ガーダ１０の天面１０ｅより上方で、ガーダ１０を間に挟んだ前後方向の両側にそれぞれ張り出すように配置される。巻上機１９から送り出された第１及び第２のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂはシーブ２２によって案内され、主トロリ１１の前側及び後側においてそれぞれ垂下された状態となっており（図５参照）、これらの第１及び第２のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂの端部に第１及び第２の吊具２４Ａ，２４Ｂが各々設けられている。

補トロリ１２は、主トロリ１１と吊り上げ対象物Ｌを共吊りすることが可能であり、主トロリ１１と同様に、吊り上げ対象物Ｌの吊り上げ作業に使用される第３のワイヤーロープ１８Ｃ及び当該第３のワイヤーロープ１８Ｃを昇降させる巻上機１９を備え、横行装置２３が補トロリ用レール１７上を移動することによって、左右方向に横行可能となっている。この補トロリ１２は、主トロリ１１の支持台２０とガーダ１０の天面１０ｅとの間に形成された空間を通過できるようになっている。巻上機１９から送り出された第３のワイヤーロープ１８Ｃは、ガーダ１０の梁１０ａ，１０ｂの間を通って垂下された状態となっており（図５参照）、この第３のワイヤーロープ１８Ｃの端部に第３の吊具２４Ｃが設けられている。

主トロリ１１には、通路部３０を介して運転室３１が連結されている。通路部３０は人（運転士等）が行き来するためのものであり、鉛直方向に真っ直ぐ延びている。通路部３０は、具体的には、鉛直方向に真っ直ぐ延びる箱型又は円筒状の外壁と、外壁の内部に設けられ鉛直方向に延びる階段（不図示）と、を有する。通路部３０は、トロリ１１の前後方向の前側の端部からガーダ１０の前後方向の前端面に沿って鉛直下方に向かって延び、その下端がガーダ１０の下端あたりに達し、通路部３０の上端から下端までの全域に亘って、鉛直方向に真っ直ぐ延びる鉛直部となっている。なお、通路部３０は、鉛直下方に向かって延びていなくてもよく、例えば、ガーダ１０から離れる方向である斜め下方に向かって延びていてもよい。運転室３１は、運転士がトロリ操作等を含むクレーン動作の全ての操作を行う部屋であり、運転部は、クレーン操作が行いやすいように、ガーダ１０の下面より下方に位置している。なお、運転室３１は、主トロリ１１に連結されていなくてもよく、例えば、ガーダ１０の端部の下面に取り付けられてもよい。

図４は、吊り上げ作業時における主トロリ及び補トロリの配置を示す斜視図である。図４に示すように、橋形クレーン１は、本実施形態のように質量の大きい吊り上げ対象物Ｌの吊り上げ作業を行う際には、主トロリ１１の支持台２０とガーダ１０の天面１０ｅとの間に形成された空間に、補トロリ１２を配置した状態、すなわち、主トロリ１１及び補トロリ１２が前後方向に互いに並ぶ（一列に並ぶ）位置に配置された状態とされる。

図５は、吊り上げ作業時における橋形クレーンの部分左側面図、図６は、図５の第４のワイヤーロープの拡大概略図である。図５及び図６に示すように、橋形クレーン１は、複数の第１の吊具シーブ２５Ａと、複数の第２の吊具シーブ２５Ｂと、複数の第３の吊具シーブ２５Ｃと、吊ビーム２６と、複数の吊ビームシーブ２７と、第４のワイヤーロープ１８Ｄと、を更に備える。

複数の第１、第２及び第３の吊具シーブ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、それぞれ第１、第２及び第３の吊具２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに吊り下げられ、左右方向に延在する支持軸によって、各々回転可能に支持されている。複数の第１、第２及び第３の吊具シーブ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、各支持軸に、例えば６個ずつ連なって配置されている。図６には、各々左右方向に重なるようにして配置され、斜め前方から見た状態としての複数の第１、第２及び第３の吊具シーブ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが示されている。

吊ビーム２６は、前後方向において第１及び第２のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂの間隔よりも長い長尺状を呈する。吊ビーム２６は、第１、第２及び第３のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに吊られると共に、吊り上げ対象物Ｌに連結される（詳しくは後述）。

複数の吊ビームシーブ２７は、吊ビーム２６の上面側に設けられ、左右方向に延在する支持軸によって、回転可能に支持されている。複数の吊ビームシーブ２７は、複数の第１、第２及び第３の吊具シーブ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに対応した位置にそれぞれ設けられた３つの支持軸によって支持されている。複数の吊ビームシーブ２７は、各支持軸に、例えば５個ずつ連なって配置されている。図６には、各々左右方向に重なるようにして配置され、斜め前方から見た状態としての複数の吊ビームシーブ２７が示されている。

第４のワイヤーロープ１８Ｄは、その両端が吊ビーム２６に係止されており、その途中部分において、複数の第１、第２及び第３の吊具シーブ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと複数の吊ビームシーブ２７とに一連に掛け渡されている。

また、複数の吊ビームシーブ２７は、吊ビーム２６の長手方向に沿って設けられている。

具体的には、第４のワイヤーロープ１８Ｄは、その一端が吊ビーム２６の長手方向の一方の端部側に係止されており、複数の第１の吊具シーブ２５Ａと、複数の第１の吊具シーブ２５Ａに対応する位置の複数の吊ビームシーブ２７と、に対して１つのシーブずつ交互に掛け渡されると共に全シーブに対して掛け渡されている。続けて、第４のワイヤーロープ１８Ｄは、第３の吊具シーブ２５Ｃに対応する位置の吊ビームシーブ２７に至り、複数の第３の吊具シーブ２５Ｃと、複数の第３の吊具シーブ２５Ｃに対応する位置の複数の吊ビームシーブ２７と、に対して１つのシーブずつ交互に掛け渡されると共に全シーブに対して掛け渡されている。続けて、第４のワイヤーロープ１８Ｄは、第２の吊具シーブ２５Ｂに対応する位置の吊ビームシーブ２７に至り、複数の第２の吊具シーブ２５Ｂと、複数の第２の吊具シーブ２５Ｂに対応する位置の複数の吊ビームシーブ２７と、に対して１つのシーブずつ交互に掛け渡されると共に全シーブに対して掛け渡され、その他端が吊ビーム２６の長手方向の他方の端部側に係止されている。すなわち、第４のワイヤーロープ１８Ｄの両端のそれぞれは、長手方向の両方向における最も外側に設けられた吊ビームシーブ２７のそれぞれよりも更に外側にて、吊ビーム２６に係止されている。

図５に示すように、吊ビーム２６は、その下面側において、ワイヤーロープＷを介して吊り上げ対象物Ｌに連結されている。

このような橋形クレーン１によって吊り上げ対象物Ｌの吊り上げ作業が行われる際には、主トロリ１１及び補トロリ１２の巻上機１９が操作されることにより第１、第２及び第３のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが昇降され、これにより第４のワイヤーロープ１８Ｄを介して吊ビーム２６が昇降されることで、吊ビーム２６に連結された吊り上げ対象物Ｌが吊り上げ又は吊り下げられる。

本実施形態の橋形クレーン１によれば、まず、一対の脚部８，９同士に架け渡されたガーダ１０に沿って主トロリ１１及び補トロリ１２が横行し（図１参照）、主トロリ１１及び補トロリ１２が前後方向に互いに並ぶ位置に配置された状態とされる（図４参照）。ここで、図７及び図８は、実施形態に係る橋形クレーンの簡略化した動作説明図である。図７に示すように、吊り上げ作業時に、第１、第２及び第３のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの内の何れかに弛みが生じようとすると、第１、第２及び第３のワイヤーロープ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの内の他のワイヤーロープに過大な張力が発生しようとする。図中では、第１のワイヤーロープ１８Ａに弛みが生じようとした場合において、第３のワイヤーロープ１８Ｃに過大な張力が発生しようとした状態を示している。この状態において、図８に示すように、弛みが生じようとする第１のワイヤーロープ１８Ａに対応した位置（第４のワイヤーロープ１８Ｄが第１の吊具シーブ２５Ａと吊ビームシーブ２７とに掛け渡された位置）から、過大な張力が発生しようとする第３のワイヤーロープ１８Ｃに対応した位置（第４のワイヤーロープ１８Ｄが第３の吊具シーブ２５Ｃと吊ビームシーブ２７とに掛け渡された位置）へ向かって、第４のワイヤーロープ１８Ｄが巻き取られる。これにより、第１のワイヤーロープ１８Ａに対応した位置における第４のワイヤーロープ１８Ｄの長さが短くなり、第１の吊具シーブ２５Ａと吊ビームシーブ２７との間の距離が短くなると共に、第３のワイヤーロープ１８Ｃに対応した位置における第４のワイヤーロープ１８Ｄの長さが長くなり、第３の吊具シーブ２５Ｃと吊ビームシーブ２７との間の距離が長くなる。その結果、第１のワイヤーロープ１８Ａに弛みが生じようとする状態が解消すると共に、第３のワイヤーロープ１８Ｃに過大な張力が発生しようとする状態が解消する。よって、補トロリ１２は、吊り上げ対象物Ｌの荷重の略３分の１を支持することができ、その吊り上げ可能な荷重の限度に近い荷重を支持することが可能となる。以上により、橋形クレーン１の吊り上げ能力を十分に活用できる。

なお、従来の橋形クレーンにおいては、吊り上げ作業を行う際に、主トロリ及び補トロリが前後方向に互いに並ぶ位置に配置された状態であっても、例えば第１、第２及び第３のワイヤーロープの巻き上げ速度のばらつき等は少なからず発生するものであり、これに起因して、第１、第２及び第３のワイヤーロープの内の何れかが弛み、他のワイヤーロープによって吊り上げ対象物Ｌの荷重が主に支持された状態となる結果、橋形クレーンは、その吊り上げ能力を十分に活用することができないおそれがある。

また、橋形クレーン１において、複数の吊ビームシーブ２７は、吊ビーム２６の長手方向に沿って設けられ、第４のワイヤーロープ１８Ｄの両端のそれぞれは、長手方向の両方向における最も外側に設けられた吊ビームシーブ２７のそれぞれよりも更に外側にて、吊ビーム２６に係止されている。このため、第４のワイヤーロープ１８Ｄの取り回しを容易にすることができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、造船所のドックに採用されている大型の橋形クレーン１を例示したが、より小型の橋形クレーン１に対しても適用可能である。

１…橋形クレーン、８，９…脚部、１０…ガーダ、１１…主トロリ、１２…補トロリ、１８Ａ…第１のワイヤーロープ、１８Ｂ…第２のワイヤーロープ、１８Ｃ…第３のワイヤーロープ、１８Ｄ…第４のワイヤーロープ、２４Ａ…第１の吊具、２４Ｂ…第２の吊具、２４Ｃ…第３の吊具、２５Ａ…第１の吊具シーブ、２５Ｂ…第２の吊具シーブ、２５Ｃ…第３の吊具シーブ、２６…吊ビーム、２７…吊ビームシーブ、Ｌ…吊り上げ対象物。

Claims (2)

1. 左右方向に一対が配置され前記左右方向と交差する前後方向に走行可能な脚部と、
   前記脚部同士に架け渡されたガーダと、
   前記ガーダに沿って横行可能な主トロリ及び補トロリと、
   前記主トロリの前側及び後側から各々昇降可能に垂下された第１及び第２のワイヤーロープと、
   前記第１及び第２のワイヤーロープの端部に各々設けられた第１及び第２の吊具と、
   前記補トロリから昇降可能に垂下された第３のワイヤーロープと、
   前記第３のワイヤーロープの端部に設けられた第３の吊具と、
   吊り上げ対象物に連結された長尺状の吊ビームと、
   前記第１の吊具に回転可能に支持された複数の第１の吊具シーブと、
   前記第２の吊具に回転可能に支持された複数の第２の吊具シーブと、
   前記第３の吊具に回転可能に支持された複数の第３の吊具シーブと、
   前記吊ビームに回転可能に支持された複数の吊ビームシーブと、
   両端が前記吊ビームに係止されており、前記複数の第１、第２及び第３の吊具シーブと前記複数の吊ビームシーブとに一連に掛け渡された第４のワイヤーロープと、
   を備え、
   前記第４のワイヤーロープは、前記主トロリ及び前記補トロリが前後方向に互いに並ぶ位置に配置された状態で、その途中部分において、前記複数の第１の吊具シーブと前記複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、前記複数の第２の吊具シーブと前記複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、前記複数の第３の吊具シーブと前記複数の吊ビームシーブとに対して１つのシーブずつ交互に掛け渡された部分と、
   を有することを特徴とする、橋形クレーン。
2. 前記複数の吊ビームシーブは、前記吊ビームの長手方向に沿って設けられ、
   前記第４のワイヤーロープの両端のそれぞれは、前記長手方向の両方向における最も外側に設けられた前記吊ビームシーブのそれぞれよりも更に外側にて、前記吊ビームに係止されていることを特徴とする、請求項１に記載の橋形クレーン。

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