WO2014112112A1 - クレーン、その免震方法、及びクレーンの横行体の制御方法 - Google Patents

クレーン、その免震方法、及びクレーンの横行体の制御方法 Download PDF

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WO2014112112A1
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crane
side leg
gravity
center
traversing body
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佐藤 宗史
博司 久保
昌博 松浦
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三井造船株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00Safety gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/002Container cranes

Definitions

  • the present invention relates to a crane that secures the center of gravity of the crane at a stable position when an earthquake occurs and prevents the crane legs from lifting, a method for isolating the crane, and a method for controlling the traversing body of the crane.
  • trolley out reach position during work there are three patterns of quay cranes that perform cargo handling operations at ports: trolley out reach position during work, trolley back reach position during work, and closed hours.
  • the trolley outreach position at the time of work is that the trolley is handling the cargo on the boom, and the center of gravity of the crane is close to the sea side leg.
  • the trolley back reach position when closed at the trolley back reach position, the trolley is located on the garter and the center of gravity of the crane is closer to the land side legs.
  • the quay cranes have a longer waiting time in a closed position than during work. That is, the center of gravity of the quay crane is often close to either the sea side leg or the land side leg. If an earthquake occurs in that state, the center of gravity is close to either leg, causing the problem that the other leg floats.
  • FIG. 11 shows the trolley outreach position during operation.
  • a quay crane 1X that unloads a container from a ship S that touches the quay G includes an upper structure 6 supported by a leg structure 5 including a sea side leg 2, a land side leg 3, and a traveling device 4, and the upper structure. 6 includes a garter 7, a machine room 8, a boom 11 and a trolley 12.
  • the trolley 12 includes a cab 13 and a hanging tool 14.
  • a boarding part 9 comprising a boarding / alighting opening 9a and a staircase 9b is provided.
  • the center of gravity gX of the quay crane 1X is located closer to the seaside leg 2.
  • the land-side leg 3 is lifted due to the influence of the center of gravity gX.
  • Fig. 12 shows when the quay crane 1X is closed.
  • the quay crane 1X is in a posture in which the boom 11 is raised, and the mooring position PX of the trolley 12 is close to the position of the land side leg 3 (hereinafter referred to as the land side leg position L2). Therefore, since the boom 11 is raised, the machine room 8 is located at the back reach R3, and the mooring position PX of the trolley 12 is located near the land side leg position L2, the quay crane 1X at this time
  • the center of gravity gX is located closer to the land-side leg 3. If an earthquake occurs in this posture, the sea-side leg 2 is lifted due to the influence of the center of gravity gX.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to secure the crane's center of gravity at a stable position when an earthquake occurs and to prevent the crane's legs from floating. It is to provide a crane capable of performing seismic isolation, a method for isolating the crane, and a method for controlling the traversing body of the crane.
  • a crane according to the present invention includes a traversing body that traverses an upper structure and at least one boom that forms part of the upper structure and is movable to avoid contact with a ship.
  • a traversing body that traverses an upper structure and at least one boom that forms part of the upper structure and is movable to avoid contact with a ship.
  • the center of gravity of the crane is It is configured with a control device that secures it at a substantially middle position between the legs of the crane.
  • the center of gravity of the crane can be moved to any leg of the crane when an earthquake occurs by moving the center of gravity of the crane by moving the traversing body such as the trolley of the crane and the boom to a predetermined position.
  • the center of gravity of the crane can be stabilized by securing it at a substantially intermediate position between the legs of the crane, which is a position where the crane is not displaced. This solves the problem of the other leg floating when the center of gravity is approaching one of the legs of the crane during an earthquake, and prevents the crane traveling device from derailing or the crane from collapsing. .
  • the crane includes an outreach side leg and a back reach side leg, and when the occurrence of an earthquake is detected during the crane handling operation, the center of gravity of the crane is set to the outreach side leg and the back reach side leg.
  • the control device includes means for traversing the traversing body so as to ensure a position at a substantially middle position.
  • the means for detecting the occurrence of this earthquake is means for detecting an earthquake before the occurrence of the earthquake by the earthquake early warning receiver receiving the earthquake early warning.
  • the center of gravity of the crane is close to the sea side leg (outreach side leg). Therefore, when the occurrence of an earthquake is detected, the cargo handling operation is stopped and the trolley is moved to the land side (back reach side), thereby moving the center of gravity of the crane and securing the center of gravity of the crane at a stable position. Similarly, when the trolley is working with back reach, the trolley can be traversed to the sea side (outreach side) and the center of gravity of the crane can be moved to a stable position.
  • the trolley can be automatically set automatically by pressing the avoidance button on the cab or boarding area after detecting the forecast and confirming the safety of drivers and other on-site personnel. You may comprise so that it may traverse a position.
  • the crane includes an outreach side leg and a back reach side leg, and a mooring position of the traversing body when the crane is closed is provided in the vicinity of the outreach side leg.
  • the crane when the crane is closed, it is possible to secure the crane's center of gravity at a stable position by providing the mooring position of the trolley near the sea side leg. For this reason, the center of gravity at the time of the earthquake is stabilized even when the office is in a resting position that has been waiting longer than the posture at the time of work.
  • the mooring position of the trolley is arranged in the vicinity of the land-side leg, and the sea-side leg can be prevented from being lifted.
  • the back reach side leg includes a riding part for the traversing body, and when the operator gets in and out of the traversing cab in the riding part, the control device is installed in the riding part.
  • a means for traversing the traversing body is provided.
  • the above-described operational effects can be obtained, and the riding section is provided in the vicinity of the land-side leg, and when the operator gets on and off, the trolley is moved to the riding section, thereby The risk of contact with the car can be avoided and the driver can safely get on and off the trolley.
  • the crane includes an outreach side leg and a back reach side leg, and when an earthquake occurs, the center of gravity of the crane is approximately halfway between the outreach side leg and the back reach side leg.
  • the predetermined position where the control device moves the boom is provided between the position of the boom that is not in operation and the position of the boom that is being handled for cargo handling so as to ensure the position.
  • the center of gravity of the crane that is closer to one of the legs can be secured approximately in the middle of the outreach side leg and the back reach side leg. For example, by lowering the boom that is raised during the absence of the crane when an earthquake occurs, it is possible to move the center of gravity that has approached the land side leg (back reach side leg) to a stable position.
  • the predetermined position for moving the boom is between the position of the boom that is not in operation and the position of the boom that is being handled, and is preferably a position that indicates an angle greater than 45 ° above the position of the boom that is being handled. is there.
  • a seismic isolation method for a crane for solving the above-described problem includes a traversing body that traverses an upper structure and at least one of a boom that constitutes a part of the upper structure and moves to avoid contact with a ship.
  • the crane trolley control method for solving the above problem is a crane traversing body control method, and ensures that the center of gravity of the crane at a closed time is at a substantially intermediate position between the crane legs.
  • the traversing body is moored at a predetermined position.
  • the center of gravity of the crane that is not in operation which is the largest number of cranes in the posture of the crane, can always be secured in a stable position. Can be prevented.
  • the center of gravity of the crane can be secured at a stable position when an earthquake occurs, and the crane legs can be prevented from floating. Therefore, it is possible to prevent the crane traveling device from being derailed and the crane from collapsing.
  • FIG. 1 is a front view showing a load-carrying operation of the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the control device for the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a seismic isolation method during loading / unloading work of the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing that the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention is closed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a seismic isolation method during the absence of the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing that the seismic isolation crane according to the second embodiment of the present invention is closed.
  • FIG. 1 is a front view showing a load-carrying operation of the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the control device for the seismic isolation crane according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a front view showing that the seismic isolation crane according to the third embodiment of the present invention is closed.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a method for controlling the trolley of the seismic isolation crane according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view showing that the seismic isolation crane according to the fourth embodiment of the present invention is closed.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a seismic isolation method during a holiday of the seismic isolation crane according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a front view showing a conventional crane during a cargo handling operation.
  • FIG. 12 is a front view showing that a conventional crane is closed.
  • the embodiment of the present invention is a traversing body that traverses an upper structure, such as a quay crane used in a harbor such as a container terminal, a mobile jib crane, an unloader crane, and a low profile crane, or a moving boom.
  • the center of gravity can be applied to a crane that can move by moving at least one of the traversing body and the boom.
  • the above crane is effective when applied to an apparatus provided with a seismic isolation device such as a laminated rubber so as to absorb earthquake vibration. Therefore, it demonstrates as a seismic isolation crane in description of embodiment.
  • the transverse direction of the seismic isolation crane 1 is the x direction
  • the traveling direction of the seismic isolation crane 1 is the y direction
  • the vertical direction is the z direction.
  • the position of the seaside leg 2 of the seismic isolation crane 1 on the x axis is the sea side leg position (outreach side leg position) L1
  • the position of the land side leg 3 on the x axis is the land side leg position (back reach).
  • the center of gravity stable stop position P1 which is a position where the trolley (transverse body) 12 stops when an earthquake occurs, is provided in the vicinity of the sea-side leg position L1 of the beam portion including the boom 11 and the garter 7 of the seismic isolation crane 1.
  • the seismic isolation crane 1 includes a control device 20 in the machine room 8.
  • This center-of-gravity stable stop position P1 includes the shape of the seismic isolation crane 1, the weight including the trolley 12, the operator cab 13 and the lifting tool 14, the weight of the machine room 8, the length of the outreach R1, the length of the span R2, and This position is determined by the length of the back reach R3.
  • the center of gravity stable stop position P1 is preferably such that when the trolley 12 stops at that position, the center of gravity g1 of the seismic isolation crane 1 is the sea side leg (outreach side leg) 2 and the land side leg (back reach side leg) 3. It is a position that does not deviate from either of these, more preferably a position that is substantially between the sea-side leg 2 and the land-side leg 3.
  • the seismic isolation crane 1 of this embodiment is a quay crane, and the center of gravity stable stop position P1 is in the vicinity of the sea-side leg position L1.
  • the center-of-gravity stable stop position P1 is not limited to the above position as long as the center-of-gravity g1 of the seismic isolation crane 1 can be secured approximately in the middle between the sea-side leg 2 and the land-side leg 3.
  • the seismic isolation crane 1 arranges the trolley 12 at the center of gravity stable stop position P ⁇ b> 1 so that the center of gravity g ⁇ b> 1 of the seismic isolation crane 1 is at a stable position that is a substantially intermediate position between the sea side leg 2 and the land side leg 3. Can be secured. Therefore, since the center of gravity g1 of the seismic isolation crane 1 is not offset to either the sea side leg 2 or the land side leg 3 when an earthquake occurs, the sea side leg 2 or the land side depends on the amplitude of the earthquake in the x direction. The leg 3 can be prevented from floating. Thereby, it is possible to prevent the traveling device 4 from being removed and to prevent the seismic isolation crane 1 from collapsing.
  • the control device 20 is a device that controls each part of the seismic isolation crane 1.
  • the control device 20 controls the boom 11 and the trolley 12 as shown in FIG. Further, the information of the earthquake detection means 21, the trolley position detection means 22, the boom position detection means 23, the cargo handling status detection means 24, and the boarding / alighting detection means 25 is received.
  • the earthquake detection means 21 is a means for predicting the occurrence of an earthquake based on the earthquake early warning received by the emergency earthquake early warning receiver 26. When the occurrence of an earthquake is detected, the information is sent to the control device 20.
  • the trolley position detection means 22 always detects the position of the trolley 12.
  • the boom position detection means 23 detects whether the boom 11 is raised or lowered.
  • the cargo handling status detection means 24 detects whether or not the container (suspended load) is suspended by the lifting tool 14.
  • the boarding / alighting detecting means 25 detects boarding / alighting of the driver's cab 13.
  • Each of the detection means 21 to 25 is only required to detect necessary information, and a known sensor or a known method can be used.
  • FIG. 1 when the seismic isolation crane 1 is in a cargo handling operation and the trolley 12 is positioned in the outreach R1, when an emergency earthquake warning is issued, the control device 20 causes the seismic isolation method S10 shown in FIG. I do.
  • Step S11 is performed to determine whether or not the earthquake early warning receiver 26 has received the earthquake early warning. If earthquake early warning is received by this step S11, the information will be sent to the control apparatus 20, and it will progress to step S12.
  • the control device 20 performs step S12 for determining whether or not the cargo handling operation is being performed from the information of the cargo handling status detection means 24. If it is determined in step S12 that the cargo handling operation is being performed, the control device 20 sends an alarm to the driver to stop the cargo handling operation, and causes step S13 to interrupt the cargo handling operation.
  • This step S13 is, for example, immediately after lifting a suspended load from the ship S, lowering the suspended load on the ship S again, and when lifting up to the vicinity of the trolley 12, keep the suspended load suspended. It depends on the cargo handling situation.
  • step S14 the control device 20 performs step S14 from the information of the trolley position detection means 22 to determine whether or not the current position of the trolley 12 is the gravity center stable stop position P1. If the current position of the trolley 12 is not the center of gravity stable stop position P1, step S15 is performed to traverse the trolley 12 to the center of gravity stable stop position P1, and when the trolley 12 stops at the center of gravity stable stop position P1, this seismic isolation method S10 is completed. To do.
  • the control device 20 When the earthquake early warning receiver 26 receives the earthquake early warning, the control device 20 sounds an alarm, switches on the safety lamp for warning, and the trolley 12 enters the stable position range near the stable gravity center stop position P1. You may add the step which returns lighting of a safety lamp to normal with an alarm sounding.
  • step S10 the above-described seismic isolation method S10 has been described as a method automatically performed by the control device 20, since it is dangerous during cargo handling work, if an occurrence of an earthquake is detected in step S11, the field relations including the driver After confirming the safety of the driver, a step may be added in which the trolley 12 automatically traverses to the center of gravity stable stop position P1 when an avoidance button (not shown) provided in the cab 13 or the riding section 9 is pressed. Good.
  • the trolley 12 working in the outreach R1 can be stopped in advance at the center of gravity stable stop position P1 before the earthquake occurs, and the center of gravity g1 of the seismic isolation crane 1 is connected to the sea side leg 2. It can be secured at a stable position substantially in the middle of the land side leg 3. Thereby, even if an earthquake occurs and the amplitude of the earthquake in the x direction is received, the center of gravity g1 of the seismic isolation crane 1 is not offset to either the sea side leg 2 or the land side leg 3 when the earthquake occurs. The floating of the sea side leg 2 or the land side leg 3 can be prevented.
  • the seismic isolation crane 1 maintains a posture in which the boom 11 is raised to avoid the risk of contact with the ship S during the holiday. Further, in addition to the same reason, the riding section 9 is provided in the vicinity of the land-side leg position L2 where there is no risk of contact with the ship from the viewpoint of the safety of the driver or other workers. 9 is moored to locate the cab 13. The position where the trolley 12 is moored is defined as a mooring position P2.
  • the seismic isolation method S20 shown in FIG. 5 is performed.
  • the control device 20 performs step S22 of traversing the trolley 12 from the mooring position P2 to the gravity center stable stop position P1.
  • the center of gravity g2 of the seismically isolated crane 1 that is closed, with the center of gravity g2 on the land side leg 3 side is secured at a stable position substantially between the sea side leg 2 and the land side leg 3. can do.
  • the trolley 12 that is closed and stopped at the mooring position P2 near the land-side leg 3 can be traversed to the center of gravity stable stop position P1 before the occurrence of the earthquake.
  • the center of gravity g2 of the seismic isolation crane 1 can be secured at a stable position.
  • the seismic isolation crane 30 is provided with the riding section 31 in the vicinity of the sea-side leg position L1, and the mooring position P3 is also provided in the vicinity of the sea-side leg position L1.
  • This mooring position P3 is also a gravity center stable stop position P3.
  • the other structure is the same as that of the seismic isolation crane 1 shown in FIG.1 and FIG.4.
  • the mooring position P3 of the trolley 12 can be set to the stable gravity center stop position P3 by providing the riding part 31 on the sea side leg 2 side.
  • the conventional crane shown in FIG. 11 can solve the problem that the center of gravity g3 is close to the seaside leg 2 during a holiday, which occurs because the riding section is provided at the landside leg position L2.
  • the seismic isolation crane 40 provides the mooring position P4 of the closed trolley 12 in the vicinity of the sea-side leg position L1.
  • This mooring position P4 is also a gravity center stable stop position P3.
  • the other structure is the same as that of the seismic isolation crane 1 shown in FIG.1 and FIG.4.
  • step S31 the control device 20 performs step S31 of determining whether or not the driver has moved to the boarding / alighting opening 9a based on information from the boarding / alighting detection means 25. If it is confirmed that the driver gets out of the driver's cab 13, then step S32 is performed to move the trolley 12 to the mooring position P4 which is also the center of gravity stable stop position P4. The trolley 12 is moored at the mooring position P4, and the seismic isolation crane 40 is closed (step S33).
  • step S34 determines whether or not the driver is standing by at the entrance 9a based on information from the entrance / exit detection means 25. If it is confirmed that the driver is waiting at the entrance 9a, then the control device 20 performs step S35 of moving the trolley 12 from the mooring position P4 to the riding section 9. When the driver gets into the cab 13 (step S36), the operation is completed.
  • a button for moving the trolley 12 to the mooring position P4 at the entrance / exit 9a and moving from the mooring position P4 to the riding section 9 is provided, and the driver presses the button.
  • a method of moving the trolley 12 as described above may be used.
  • the center of gravity g4 during the absence of the seismic isolation crane 40 provided with the riding section 9 for the cab 13 on the land side leg 3 side can be secured at a stable position before the occurrence of the earthquake.
  • the seismic isolation crane 40 has a longer waiting time in the posture at the time of closing than during work, and the probability of an earthquake occurring at the time of closing is high.
  • the boarding part 9 can be provided in the land side leg position L2 similarly to the conventional crane, safety can be ensured while improving seismic isolation.
  • the seismic isolation crane 50 can be moved when the seismic isolation crane 50 is closed, and a boom 51 that can secure the center of gravity g5 of the seismic isolation crane 50 at a stable position substantially between the sea side leg 2 and the land side leg 3. Is provided.
  • the other structure is the same as that of the seismic isolation crane 40 shown in FIG.
  • the seismic isolation crane 50 is provided with the center of gravity stable stop position P5 of the trolley 12 and the center of gravity stable angle P6 of the boom 51.
  • the center-of-gravity stability angle P6 is an angle with respect to the xy plane of the boom 51, and is an angle set according to conditions such as the shape of the seismic isolation crane 50 and the total length of the boom 51.
  • the center of gravity g5 of the seismic isolation crane 50 is stable in the middle of the sea side leg 2 and the land side leg 3 in combination with the traverse of the trolley 12 described above. This is an angle that can be secured at a proper position.
  • the operation of the seismic isolation crane 50 will be described with reference to FIG. It is performed in the same manner as the control method S30 described above until the cargo handling operation is completed and the driver gets out of the cab 13 and stops the trolley 12 at the mooring position P5 which is also the center of gravity stable stop position P5.
  • Step S41 is the same as the earthquake detection method described in the above-described seismic isolation method S10. If it is predicted in step S41 that an earthquake will occur, step S42 for lowering the boom 51 to the center-of-gravity stable angle P6 is performed, and the process is completed.
  • the center of gravity g5 of the seismic isolation crane 50 can be secured at a stable position by lowering the boom 51 that is raised upward during the holidays to the center of gravity stable angle P6. Thereby, the floating of the sea side leg 2 by the earthquake during a holiday can be prevented.
  • the above-described seismic isolation method S40 can be performed during the cargo handling operation as long as the trolley 12 does not traverse the boom 51. In that case, the center of gravity g5 of the seismic isolation crane 40 can be moved and the center of gravity g5 of the seismic isolation crane 40 can be secured at a stable position by raising the boom 51 to the center of gravity stabilization angle P6.
  • the hoisting boom 51 has been described. However, for example, when a low profile crane or the like has a boom that slides in the sea-land direction, the boom is moved to a predetermined position. Similar effects can be obtained.
  • the above seismic isolation method or control method S10, S20, S30, and S40 may be performed in combination.
  • the crane according to the present invention can move the center of gravity of the crane by moving the trolley and the boom, and can secure the center of gravity of the crane at a stable position. Since it can prevent floating, it can utilize especially for the port cargo handling equipment provided with the seismic isolation apparatus.

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Abstract

 荷役作業中の地震の発生時に、トロリー12を重心安定停止位置P1へ横行させて、免震クレーン1の重心g1を海側脚2と陸側脚3の略中間の位置に確保し、また、休業時にトロリー12の係留位置P3を重心安定停止位置P3にして、予めクレーン1の重心g3を海側脚2と陸側脚3の略中間の位置に確保しておくように構成することにより、地震の発生時に、重心を安定する位置に確保し、走行装置の脱輪、及びクレーンの倒壊を防止することができる。

Description

クレーン、その免震方法、及びクレーンの横行体の制御方法
 本発明は、地震が発生したときに、クレーンの重心を安定的な位置に確保して、クレーンの脚の浮き上がりを防ぐクレーン、その免震方法、及びクレーンの横行体の制御方法に関する。
 一般的に、港湾で荷役作業を行う岸壁クレーンの姿勢には、作業時のトロリーアウトリーチ位置、作業時のトロリーバックリーチ位置、及び休業時という3つのパターンがある。作業時のトロリーアウトリーチ位置は、トロリーがブーム上で荷役作業を行っており、海側脚寄りにクレーンの重心が寄っている。一方、トロリーバックリーチ位置での休業時は、トロリーがガータ上に位置しており、陸側脚よりにクレーンの重心が寄っている。
 特に、岸壁クレーンは、作業時よりも休業時の姿勢で待機している時間の方が長い。つまり、岸壁クレーンの重心は海側脚又は陸側脚のどちらか一方に寄っていることが多いことになる。その状態で地震が発生した場合には、重心がどちらかの脚に寄っているため、他方の脚が浮いてしまうという問題が起きる。
 ここで、従来のクレーンの地震時の姿勢について、図11及び図12を参照しながら説明する。図11は作業時のトロリーアウトリーチ位置を示す。岸壁Gに接岸した船舶Sからコンテナを荷役する岸壁クレーン1Xは海側脚2、陸側脚3、及び走行装置4からなる脚構造物5に支えられる上部構造物6を備え、その上部構造物6は、ガータ7、機械室8、及びブーム11とトロリー12を備える。また、トロリー12には運転室13と吊り具14とを備える。加えて、陸側脚3の位置には乗り降り口9aと階段9bからなる搭乗部9を備える。
 荷役作業中で、トロリー12がアウトリーチR1に位置するときに、岸壁クレーン1Xの重心gXは、海側脚2寄りに位置している。この姿勢の時に地震が発生すると、重心gXの影響により、陸側脚3が浮き上がってしまう。
 一方、図示しないが、荷役作業中でトロリー12がバックリーチR3に位置するときに、岸壁クレーン1Xの重心は、陸側脚3寄りに位置することになる。この姿勢の時に地震が発生すると、陸側脚3よりの重心の影響により、海側脚2が浮き上がってしまう。
 図12は岸壁クレーン1Xの休業時を示す。休業時に岸壁クレーン1Xは、ブーム11を上げた姿勢となり、また、トロリー12の係留位置PXは、陸側脚3の位置(以下、陸側脚位置L2とする)に近い位置となる。よって、ブーム11が上がっていること、機械室8がバックリーチR3に位置すること、及びトロリー12の係留位置PXが陸側脚位置L2の近くに位置することから、この時の岸壁クレーン1Xの重心gXは、陸側脚3寄りに位置している。この姿勢の時に地震が発生すると、重心gXの影響により、海側脚2が浮き上がってしまう。
 上記の問題を解決するために、海陸方向の揺れに対して、免震ゴムを走行装置や脚構造物に備えた装置がある。(例えば、特許文献1参照)。この装置は海陸方向の揺れで、クレーンを揺動させることによって、海側脚又は陸側脚の浮き上がりを防止している。
 しかしながら、上記で説明したクレーンの重心の位置による問題は解決されておらず、走行装置がレールから脱輪してしまう問題や、クレーン自身の倒壊の問題が起きる可能性がある。また、一般的に陸側脚位置に運転室への搭乗部があることから、特にクレーンの重心が陸側脚に寄ってしまう休業時は、クレーンの姿勢の中でも一番多い時間であり、上記の問題が発生しやすい状況となっている。
特開2001-192197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、その目的は、地震が発生したときにクレーンの重心を安定的な位置に確保して、クレーンの脚が浮き上がることを防止することができるクレーン、その免震方法、及びクレーンの横行体の制御方法を提供することである。
 上記の目的を解決するための本発明のクレーンは、上部構造物を横行する横行体と、前記上部構造物の一部を構成し、船舶との接触を避けるために移動可能なブームの少なくとも1つを備えたクレーンにおいて、地震が発生したときに、前記横行体と前記ブームの少なくとも1つを所定の位置へ移動させる、又は予め移動させているように制御して、前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保する制御装置を備えて構成される。
 この構成によれば、クレーンのトロリーなどの横行体、及びブームを所定の位置へ動かすことで、クレーンの重心を移動して、地震が発生したときにクレーンの重心をクレーンのどの脚にも重心が片寄ることがない位置であるクレーンの脚間の略中間の位置に確保し、クレーンの重心を安定させることができる。これにより、地震時に重心がクレーンのどちらかの脚に寄っている場合に発生する他方の脚が浮いてしまうという問題を解決し、クレーンの走行装置の脱輪やクレーンの倒壊を防ぐことができる。
 また、上記のクレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、前記クレーンの荷役作業中に地震の発生を検知すると、前記クレーンの重心を前記アウトリーチ側脚と前記バックリーチ側脚の略中間に位置に確保するように、前記制御装置が前記横行体を横行させる手段を備える。
 この構成によれば、クレーンが荷役作業中に、地震の発生を地震の発生前に地震速報などで検知して、地震発生前に、30t~60tの重さを持つトロリーを動かして、どちらか一方の脚寄りになっているクレーンの重心をアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚の略中間に確保することができる。これにより、クレーンの重心が安定的な位置に確保され、クレーンの脚の浮き上がりを防ぐことができる。この地震の発生を検知する手段(地震検知手段)は緊急地震速報受信器が地震速報を受信することで、地震発生前に地震の検知を行う手段である。
 例えば、岸壁クレーンのトロリーがアウトリーチに位置して、荷役を行っている場合は、クレーンの重心は海側脚(アウトリーチ側脚)に寄っている。そこで、地震の発生を検知すると荷役作業を止めて、トロリーを陸側(バックリーチ側)へ横行させることで、クレーンの重心を移動し、クレーンの重心を安定する位置に確保することができる。また、トロリーがバックリーチで作業している場合も、同様にトロリーを海側(アウトリーチ側)へ横行させ、安定する位置へクレーンの重心を移動することができる。
 また、荷役作業中は危険なので、予報を検知して運転手をはじめとした現場関係者の安全を確認した後に、運転室、又は搭乗部に設けた回避ボタンを押下すると自動でトロリーが適切な位置に横行するように構成してもよい。
 加えて、上記のクレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、前記アウトリーチ側脚の近傍に、前記クレーンの休業時の前記横行体の係留位置を備える。
 この構成によれば、クレーンの休業時に、海側脚の近傍にトロリーの係留位置を備えることで、休業時のクレーンの重心を安定した位置に確保することができる。そのため、作業時の体勢よりも長く待機している休業時の体勢でも、地震の発生時の重心が安定する。従来では陸側脚の近傍にトロリーの係留位置を配置しており、その場合に発生していた海側脚の浮き上がりを防止することができる。
 さらに、上記のクレーンにおいて、前記バックリーチ側脚に前記横行体への搭乗部を備え、前記搭乗部で運転員が前記横行体の運転室から乗り降りするときに、前記制御装置が前記搭乗部に前記横行体を横行させる手段を備える。
 この構成によれば、上記に記載の作用効果を得ることができると共に、陸側脚の近傍に搭乗部を設け、運転員が乗り降りするときにトロリーをその搭乗部に移動させることで、船舶との接触の危険を避けることができ、安全に運転員がトロリーに乗り降りすることができる。
 一方、上記のクレーンにおいて、前記クレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、地震が発生したときに、前記クレーンの重心を前記アウトリーチ側脚と前記バックリーチ側脚の略中間に位置に確保するように、前記制御装置が前記ブームを移動させる前記所定の位置を、休業中の前記ブームの位置と荷役作業中の前記ブームの位置の間に設ける。
 この構成によれば、ブームを所定の位置に移動させることで、どちらか一方の脚寄りになっているクレーンの重心をアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚の略中間に確保することができる。例えば、クレーンの休業中に上がっているブームを、地震発生時に下げることで、陸側脚(バックリーチ側脚)に寄っていた重心を安定する位置に移動することができる。
 このブームを移動させる所定の位置は、休業中のブームの位置と荷役作業中のブームの位置の間であり、好ましくは荷役作業中のブームの位置から上方45°よりも大きい角度を示す位置である。
 上記の問題を解決するためのクレーンの免震方法は、上部構造物を横行する横行体と、前記上部構造物の一部を構成し、船舶との接触を避けるために移動するブームの少なくとも1つを備えたクレーンの免震方法であって、地震が発生したときに、前記横行体と前記ブームの少なくとも1つを所定の位置へ移動させる、又は予め移動させて、前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保することを特徴とする方法である。
 この方法によれば、地震が発生したときにクレーンの重心を安定的な位置に確保することで、クレーンの重心が寄っている場合に発生するクレーンのどちらかの脚の浮き上がりを防止することができる。
 上記の問題を解決するためのクレーンのトロリーの制御方法は、クレーンの横行体の制御方法であって、休業時の前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保するように、前記横行体を所定の位置に係留する。
 この方法によれば、クレーンの姿勢の中で一番多い休業中のクレーンの重心を、常に安定する位置に確保することができるため、休業中に地震が発生してもクレーンの脚の浮き上がりを防止することができる。
 本発明によれば、地震が発生したときにクレーンの重心を安定的な位置に確保して、クレーンの脚が浮き上がることを防止することができる。そのため、クレーンの走行装置の脱輪、及びクレーンの倒壊を防ぐことができる。
図1は、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーンの荷役作業中を示した正面図である。 図2は、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーンの制御装置を示した概略図である。 図3は、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーンの荷役作業中の免震方法を示したフローチャートである。 図4は、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーンの休業中を示した正面図である。 図5は、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーンの休業中の免震方法を示したフローチャートである。 図6は、本発明に係る第2の実施の形態の免震クレーンの休業中を示した正面図である。 図7は、本発明に係る第3の実施の形態の免震クレーンの休業中を示した正面図である。 図8は、本発明に係る第3の実施の形態の免震クレーンのトロリーの制御方法を示したフローチャートである。 図9は、本発明に係る第4の実施の形態の免震クレーンの休業中を示した正面図である。 図10は、本発明に係る第4の実施の形態の免震クレーンの休業中の免震方法を示したフローチャートである。 図11は、従来のクレーンの荷役作業中を示した正面図である。 図12は、従来のクレーンの休業中を示した正面図である。
 以下、本発明に係る実施の形態のクレーンとその免震方法について、図面を参照しながら説明する。なお、図11及び12と同様の構成については、同一符号を用い、その説明を省略する。
 本発明の実施の形態は、クレーンとして、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、上部構造を横行する横行体、又は移動するブームを有し、その横行体とブームの少なくとも1つを動かすことによって重心を移動可能なクレーンに適用することができる。好ましくは、上記のクレーンに、地震の振動を吸収するように積層ゴムなどの免震装置を設けた装置に適用すると効果的である。よって、実施の形態の説明では免震クレーンとして説明する。
 最初に本発明に係る第1の実施の形態のクレーンについて、図1を参照しながら説明する。ここで、免震クレーン1の横行方向をx方向、免震クレーン1の走行方向をy方向、上下方向をz方向とする。また、この免震クレーン1の海側脚2のx軸上の位置を海側脚位置(アウトリーチ側脚位置)L1、陸側脚3のx軸上の位置を陸側脚位置(バックリーチ側脚位置)L2とする。
 この免震クレーン1のブーム11とガータ7からなる桁部の海側脚位置L1の近傍に、地震発生時にトロリー(横行体)12が停止する位置である重心安定停止位置P1を設ける。また、この免震クレーン1は機械室8に制御装置20を備える。
 この重心安定停止位置P1は、免震クレーン1の形状、トロリー12と運転室13と吊り具14を含めた重量、機械室8の重量、アウトリーチR1の長さ、スパンR2の長さ、及びバックリーチR3の長さによって定められる位置である。この重心安定停止位置P1は、好ましくはトロリー12がその位置で停止したときに、免震クレーン1の重心g1が海側脚(アウトリーチ側脚)2と陸側脚(バックリーチ側脚)3のどちらにも片寄らない位置であり、より好ましくは海側脚2と陸側脚3との略中間の位置である。
 この実施の形態の免震クレーン1は、岸壁クレーンであり、この重心安定停止位置P1は海側脚位置L1の近傍とする。また、重心安定停止位置P1は、免震クレーン1の重心g1が海側脚2と陸側脚3との略中間の確保することができれば、上記の位置に限定しない。
 免震クレーン1は、トロリー12を重心安定停止位置P1に配置することで、免震クレーン1の重心g1を海側脚2と陸側脚3との略中間の位置である安定的な位置に確保することができる。よって、地震が発生したときに免震クレーン1の重心g1が海側脚2又は陸側脚3のどちらか一方に片寄っていないため、x方向の地震の振幅によって、海側脚2又は陸側脚3が浮き上がることを防止することができる。これにより、走行装置4の脱輪を防止すること、及び免震クレーン1の倒壊を防ぐことができる。
 制御装置20は、免震クレーン1の各部の制御を行う装置である。この制御装置20は、図2に示すように、ブーム11とトロリー12の制御を行う。また、地震検知手段21、トロリー位置検知手段22、ブーム位置検知手段23、荷役状況検知手段24、及び乗降検知手段25の情報を受信する。
 地震検知手段21は、緊急地震速報受信器26が受信した地震速報により、地震の発生を予測する手段であり、地震の発生を検知するとその情報を制御装置20へと送る。トロリー位置検知手段22は、トロリー12の位置を常に検知している。ブーム位置検知手段23は、ブーム11が上がっているか下がっているかを検知している。荷役状況検知手段24は吊り具14でコンテナ(吊荷)を吊っているか否かを検知している。乗降検知手段25は、運転手の運転室13への乗り降りを検知している。各検知手段21~25は、必要な情報を検知することができればよく、周知のセンサ、又は周知の方法を用いることができる。
 次に本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーン1の荷役作業中の動作について図1及び図3を参照しながら説明する。図1に示すように、免震クレーン1が荷役作業中で、トロリー12がアウトリーチR1に位置するときに、緊急地震速報が発せられると、制御装置20は、図3に示す免震方法S10を行う。
 最初に、緊急地震速報受信器26が、地震速報を受信したか否かを判断するステップS11を行う。このステップS11で地震速報を受信すると、その情報を制御装置20へと送りステップS12へと進む。次に、制御装置20は、荷役状況検知手段24の情報から、荷役作業中か否かを判断するステップS12を行う。ステップS12で荷役作業中と判断された場合は、制御装置20は、運転手に荷役作業を中止するよう警報を送り、荷役作業を中断するステップS13を行わせる。
 このステップS13は、例えば船舶Sから吊荷を巻き上げた直後の場合は、再度船舶S上に吊荷を下ろし、また、トロリー12の近傍まで巻き上げている場合は、吊荷を吊ったままにするなど、荷役状況によって変わる。
 次に、制御装置20は、トロリー位置検知手段22の情報から、トロリー12の現在位置が重心安定停止位置P1か否かを判断するステップS14を行う。トロリー12の現在位置が重心安定停止位置P1で無い場合は、トロリー12を重心安定停止位置P1まで横行させるステップS15を行い、トロリー12が重心安定停止位置P1で停止するとこの免震方法S10は完了する。
 また、緊急地震速報受信器26が地震速報を受信すると、制御装置20が警報を鳴動させ、安全ランプの点灯を警告用に切り換え、トロリー12が重心安定停止位置P1近傍の安定位置圏内に入ったら警報を鳴動させたまま、安全ランプの点灯を通常に戻すステップを追加してもよい。
 加えて、上記の免震方法S10は制御装置20によって自動的に行われる方法を説明したが、荷役作業中は危険なので、ステップS11で地震の発生を検知すると、運転手をはじめとした現場関係者の安全を確認した後に、運転室13、又は搭乗部9に設けた回避ボタン(図示せず)を押下すると自動でトロリー12が重心安定停止位置P1に横行するようなステップを追加してもよい。
 この免震方法S10によって、アウトリーチR1で作業していたトロリー12を地震が発生する前に予め重心安定停止位置P1に停止させることができ、免震クレーン1の重心g1を海側脚2と陸側脚3との略中間の安定的な位置に確保することができる。これにより、地震が発生して、x方向の地震の振幅を受けても、地震の発生時には免震クレーン1の重心g1が海側脚2又は陸側脚3のどちらか一方に片寄っていないため、海側脚2又は陸側脚3の浮き上がりを防止することができる。
 同様にスパンR2、及びバックリーチR3にトロリー12が位置する場合も上記の方法を行い、陸側脚3によっていた重心g1を、海側脚2と陸側脚3との間の安定的な位置に確保することができる。
 次に、本発明に係る第1の実施の形態の免震クレーン1の休業中の動作について、図4を参照しながら説明する。免震クレーン1は、休業中は船舶Sとの接触の危険性を避けるためブーム11を上げた姿勢を保持している。また、同様の理由に加えて、運転手又は他の作業員の安全性の観点から船舶との接触の危険性がない陸側脚位置L2の近傍に搭乗部9を設け、また、その搭乗部9に運転室13を位置するように係留されている。このトロリー12が係留されている位置を係留位置P2とする。
 免震クレーン1が休業中に地震が発生すると、図5に示す、免震方法S20を行う。ステップS21で緊急地震速報受信器26が地震速報を受信すると、制御装置20は、トロリー12を係留位置P2から重心安定停止位置P1まで横行させるステップS22を行う。この免震方法S20によって、陸側脚3側に重心g2が寄っている休業中の免震クレーン1の重心g2を海側脚2と陸側脚3との略中間の安定的な位置に確保することができる。
 上記の方法によれば、休業中で、陸側脚3の近傍の係留位置P2に停止しているトロリー12を、地震の発生前に、重心安定停止位置P1へ横行させることができるので、地震の発生時に免震クレーン1の重心g2を安定的な位置に確保することができる。これにより、荷役作業中よりも多い時間である休業中に、地震が発生しても、免震クレーン1の海側脚2の浮き上がりを防止することができる。
 次に、本発明に係る第2の実施の形態のクレーンについて、図6を参照しながら説明する。免震クレーン30は、搭乗部31を海側脚位置L1の近傍に設け、また、係留位置P3も海側脚位置L1の近傍に設ける。この係留位置P3は、重心安定停止位置P3でもある。その他の構成は図1及び図4に示す免震クレーン1と同様である。
 この構成によれば、搭乗部31を海側脚2側に設けることにより、トロリー12の係留位置P3を重心安定停止位置P3にすることができる。そのため、従来の図11に示すクレーンが、搭乗部を陸側脚位置L2に設けていたため発生していた、休業時に重心g3が海側脚2に寄ってしまう問題を解決することができる。
 次に、本発明に係る第3の実施の形態のクレーンについて、図7を参照しながら説明する。免震クレーン40は、休業中のトロリー12の係留位置P4を海側脚位置L1の近傍に設ける。この係留位置P4は、重心安定停止位置P3でもある。その他の構成は図1及び図4に示す免震クレーン1と同様である。
 次に、本発明に係る第3の実施の形態の免震クレーン40の動作について、図8を参照しながら説明する。荷役作業が完了し、運転手はトロリー12を搭乗部9へ移動し、搭乗部9でトロリー12を停止して、運転室13から降車する。そこから免震クレーン40のトロリーの制御方法S30を開始する。
 先ず、制御装置20は、乗降検知手段25の情報により、運転手が乗り降り口9aに移動したか否かを判断するステップS31を行う。運転手が運転室13から降車したことを確認すると、次に、トロリー12を重心安定停止位置P4でもある係留位置P4へ移動するステップS32を行う。トロリー12を係留位置P4に係留して、免震クレーン40は休業する(ステップS33)。
 免震クレーン40の運転を再開するときに、制御装置20は、乗降検知手段25の情報により、運転手が乗り降り口9aに待機しているか否かを判断するステップS34を行う。運転手が乗り降り口9aに待機していることを確認すると、次に、制御装置20は、トロリー12を係留位置P4から搭乗部9へ移動するステップS35を行う。運転手が運転室13に搭乗する(ステップS36)と完了する。
 上記のステップS31とS34の代わりに、乗り降り口9aにトロリー12を係留位置P4へ移動させる、及び係留位置P4から搭乗部9へ移動させるボタンを設けて、運転手がそのボタンを押したときに上記のようにトロリー12を移動させる方法を用いてもよい。
 上記の方法によれば、陸側脚3側に運転室13への搭乗部9を備える免震クレーン40の休業中の重心g4を、地震の発生前に安定的な位置に確保することができる。免震クレーン40は作業中よりも、休業時の姿勢で待機している時間の方が長く、休業時に地震が発生する確率が高い。その休業時の姿勢を、予め重心g4が安定している姿勢にすることで、地震が発生しても、海側脚2又は陸側脚3の浮き上りを防ぐことができる。
 また、搭乗部9を従来のクレーンと同様に、陸側脚位置L2に設けることができるので、免震性の向上と共に安全性を確保することができる。加えて、係留位置P4を変更するだけでよく、コストをかけずに休業時に発生する地震への対策を行うことができる。
 次に、本発明に係る第4の実施の形態のクレーンについて、図9を参照しながら説明する。免震クレーン50は、免震クレーン50の休業時に可動させて、免震クレーン50の重心g5を海側脚2と陸側脚3の略中間の安定的な位置に確保することができるブーム51を備える。その他の構成は図6に示す免震クレーン40と同様である。
 この免震クレーン50に、トロリー12の重心安定停止位置P5と、ブーム51の重心安定角度P6とを設ける。この重心安定角度P6は、ブーム51のxy平面に対する角度で、免震クレーン50の形状、ブーム51の全長などの条件により設定される角度であり、好ましくは休業中のブーム51の位置と荷役作業中のブーム51の位置との間の角度であり、より好ましくは上記のトロリー12の横行と合せて、免震クレーン50の重心g5を海側脚2と陸側脚3の略中間の安定的な位置に確保することができる角度である。
 この免震クレーン50の動作について、図9を参照しながら説明する。荷役作業が完了して、運転手が運転室13から降車して、トロリー12を重心安定停止位置P5でもある係留位置P5に停止するまでは、前述の制御方法S30と同様に行う。
 休業中に、この免震クレーン40は免震方法S40を行う。ステップS41は、前述の免震方法S10で説明した地震の検知方法と同様である。ステップS41で、地震が発生すると予測されると、ブーム51を重心安定角度P6まで下げるステップS42を行い、完了する。
 この方法によれば、休業中に上方に上がっているブーム51を重心安定角度P6まで下げることで、免震クレーン50の重心g5を安定的な位置に確保することができる。これにより、休業中の地震による海側脚2の浮き上がりを防止することができる。
 上記の免震方法S40は、ブーム51上にトロリー12が横行していなければ、荷役作業中に行うこともできる。その場合は、ブーム51を重心安定角度P6まで上げることで、免震クレーン40の重心g5を移動し、免震クレーン40の重心g5を安定する位置に確保することができる。
 この実施の形態では起伏するブーム51について説明したが、例えば、ロープロファイルクレーンなどで、海陸方向に摺動するブームを有している場合は、所定の位置までブームを移動することで、上記と同様の作用効果を得ることができる。
 上記の免震方法又は制御方法S10、S20、S30、及びS40はそれぞれ組み合わせて行うこともできる。
 本発明のクレーンは、トロリー、及びブームを動かすことで、クレーンの重心を移動して、クレーンの重心を安定する位置に確保することができ、重心が一方の脚に寄って、他方の脚が浮いてしまうことを防止することができるので、特に、免震装置を備えた港湾荷役機器に利用することができる。
1、30、40、50 免震クレーン
2 海側脚(アウトリーチ側脚)
3 陸側脚(バックリーチ側脚)
4 走行装置
5 下部構造物
6 上部構造物
7 ガータ
8 機械室
9 搭乗部
11 ブーム
12 トロリー(横行体)
20 制御装置
P1 重心安定停止位置
P2 係留位置
P3、P4、P5 係留位置(重心安定停止位置)
P6 重心安定角度
g1~5 重心
L1 海側脚位置(アウトリーチ側脚位置)
L2 陸側脚位置(バックリーチ側脚位置)

Claims (7)

  1.  上部構造物を横行する横行体と、前記上部構造物の一部を構成し、船舶との接触を避けるために移動可能なブームの少なくとも1つを備えたクレーンにおいて、
     地震が発生したときに、前記横行体と前記ブームの少なくとも1つを所定の位置へ移動させる、又は予め移動させているように制御して、前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保する制御装置を備えることを特徴とするクレーン。
  2.  前記クレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、
     前記クレーンの荷役作業中に地震の発生を予測すると、前記クレーンの重心を前記アウトリーチ側脚と前記バックリーチ側脚の略中間に位置に確保するように、前記制御装置が前記横行体を横行させる手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のクレーン。
  3.  前記クレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、
     前記アウトリーチ側脚の近傍に、前記クレーンの休業時の前記横行体の係留位置を備えることを特徴とする請求項1に記載のクレーン。
  4.  前記バックリーチ側脚に前記横行体への搭乗部を備え、
     前記搭乗部で運転員が前記横行体の運転室から乗り降りするときに、前記制御装置が前記搭乗部に前記横行体を横行させる手段を備えることを特徴とする請求項3に記載のクレーン。
  5.  前記クレーンがアウトリーチ側脚とバックリーチ側脚とを備え、
     地震が発生したときに、前記クレーンの重心を前記アウトリーチ側脚と前記バックリーチ側脚の略中間に位置に確保するように、前記制御装置が前記ブームを移動させる前記所定の位置を、休業中の前記ブームの位置と荷役作業中の前記ブームの位置の間に設けることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のクレーン。
  6.  上部構造物を横行する横行体と、前記上部構造物の一部を構成し、船舶との接触を避けるために移動するブームの少なくとも1つを備えたクレーンの免震方法であって、
     地震が発生したときに、前記横行体と前記ブームの少なくとも1つを所定の位置へ移動させる、又は予め移動させて、前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保することを特徴とするクレーンの免震方法。
  7.  クレーンの横行体の制御方法であって、休業時の前記クレーンの重心を前記クレーンの脚間の略中間の位置に確保するように、前記横行体を所定の位置に係留することを特徴とするクレーンの横行体の制御方法。
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