説明

岸壁クレーン

【課題】
ロープロファイルクレーン(岸壁クレーン)1において、支持構造が、スライド式ブーム2の移動時の騒音を防止し、シンプルで耐久性が高く、荷役装置(トロリ12)が移動可能である構造を有したクレーンを提供する。
【解決手段】
スライド式ブーム2を脚構造物が有する支持構造でスライド可能に支持した岸壁クレーン1において、前記支持構造が、前記脚構造物上端の脚構造物水平部材6と、前記脚構造物水平部材6から懸吊した懸架構造物3と、前記懸架構造物3に設置した支持車輪5を有しており、前記支持車輪5で前記スライド式ブーム2を支持した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、港湾や内陸地のコンテナターミナルなどで、コンテナの荷役に使用される岸壁クレーンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーンや門型クレーンによって、船舶、鉄道及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。このコンテナターミナルが空港に隣接する場合、岸壁クレーンは高さ制限を受けることがある。そのため、このようなコンテナターミナルでは、脚構造物とスライド式ブーム(以下、シャトルブームという)を有する岸壁クレーン(以下、ロープロファイルクレーン、又はクレーンという)が採用される(例えば特許文献1参照)。図4に、このロープロファイルクレーン1Xの概略を示す。クレーン1Xは、走行装置13上に、海側脚11a及び陸側脚11b等で構成する脚構造物と、脚構造物に対して水平方向にスライド可能に設置したシャトルブーム2を有している。
【0003】
次に、ロープロファイルクレーン1Xによる荷役作業について説明する。クレーン1Xは、コンテナ船18に搭載したコンテナ15をトロリ12で吊上げ、岸壁16で待機しているトレーラ17に搭載する荷役作業を行っている。又は、クレーン1Xは、コンテナ15をトレーラ17からコンテナ船18に積み込む荷役作業を行っている。また、この荷役作業において、クレーン1Xは、岸壁16に沿って(図4の紙面奥又は手前方向に)走行装置13で移動し、荷下ろしあるいは積み込み位置を変更しながら荷役作業を行っている。荷役作業が完了し、コンテナ船18が離岸する際、クレーン1Xのシャトルブーム2は陸側(図4左側)に移動して休止状態(図5)となる。
【0004】
図5に、ロープロファイルクレーン1Xの休止状態を示す。このクレーン1Xは、コンテナ船が接岸すると、シャトルブーム2を海側(図5右側)にせり出し、作業状態となる。これは、コンテナ船18が接岸又は離岸する際に、コンテナ船18の船橋等とシャトルブーム2の干渉を避けるために行っている。なお、14は機械室を示しており、yはクレーンの横行方向又は海陸方向、zは鉛直方向を示している。
【0005】
ところで、近年、コンテナ船の大型化に伴い、ロープロファイルクレーンも大型化が進んでいる。そのため、クレーンに設置したシャトルブームも大型となり、重量は500〜600tに達している。ロープロファイルクレーンは、このシャトルブームを支持し、且つ海陸方向に移動するための支持構造を有している。シャトルブームの支持構造は、(1)カンチレバー構造、(2)カンチレバー構造に垂直補強材を付加した構造、(3)枠型構造等が実用化されている。以下、順に説明する。
【0006】
図6に、カンチレバー構造を採用したロープロファイルクレーン1Pを示す。ここで、図6Aに、カンチレバー構造物20を有するロープロファイルクレーン1Pを海側から見た正面図を示し、図6Bに、カンチレバー構造物20の周辺拡大図を示す。なお、このカンチレバー構造物20は、海側脚11a又は陸側脚11bの少なくとも一方に形成している。
【0007】
クレーン1Pは、脚11(海側脚11a又は陸側脚11b)に設置したカンチレバー構造物20と、カンチレバー構造物20の端部に設置した支持車輪5を有している。シャトルブーム2は、支持車輪5上を海陸(図6紙面手前又は奥)方向yに移動するように構成している。また、トロリ12は、シャトルブーム2上を海陸方向yに移動するように構成
している。更に、脚構造物水平部材6は、下方にシャトルブーム2の浮き上がりを押える支持車輪5aを有している。なお、xはクレーンの走行方向を示している。また、13は走行装置、15はコンテナを示している。
【0008】
図7Aに、クレーン1Pからシャトルブーム2及びトロリ12を取り除いた脚構造物の状態を示す。また、図7Bに、脚構造物の変形解析モデルを示す。図7Bの破線は、支持車輪5に荷重がかからない場合の脚構造物の状態を示し、実線は、支持車輪5にシャトルブーム2及びトロリ12等の荷重がかかった場合の脚構造物の変形した形状を示している。
【0009】
このカンチレバー構造はいくつかの問題を有している。第1に、支持車輪5に荷重がかかると、図7Bの実線に示す様に、脚構造物全体にたわみが発生するという問題を有している。この脚構造物の変形により、支持車輪5の間隔は、D1からD2まで広がり、支持車輪5が傾く。このため、シャトルブーム2と支持車輪5が不均一に接触(片当り)してしまう。
【0010】
第2に、脚構造物に発生するたわみを抑えることが困難であるという問題を有している。つまり、たわみを抑えるためは、脚構造物の大型化又は補強材の追加等が必要となるが、これは、クレーンの大型及び重量増加を意味する。クレーンは、岸壁の強度等の問題から、重量を増加することができない場合が、ほとんどである。
【0011】
第3に、支持車輪5にかかる荷重が、0〜100%の間で変動するため、設計(解析)が困難であった。なお、支持車輪5にかかる荷重が0%となり、支持車輪5からシャトルブーム2が完全に浮いてしまうことがあるため、シャトルブーム2の上面側にも支持車輪5a(図6B参照)を設置することがある。
【0012】
また、カンチレバー構造を有するクレーン1Pは、シャトルブーム2の移動に伴い、支持車輪5にかかる荷重が変化する。この荷重変化により、脚構造物6、11及びカンチレバー構造物20にたわみが発生する。このたわみにより、支持車輪5の位置が変化し、シャトルブーム2に対して片当りが発生する。この片当りは、騒音発生の原因となり、更に、支持車輪5及びシャトルブーム2の摩耗の原因となる。以上より、シャトルブーム2の損傷及びシャトルブーム2が支持車輪5から脱輪する事故が発生するおそれがある。
【0013】
図8Aに、カンチレバー構造物20に垂直補強材21を設置したロープロファイルクレーン1Qを示し、図8Bに垂直補強材21の周辺拡大図を示す。クレーン1Qは、カンチレバー構造物20と脚構造物水平部材6を、垂直補強材21で連結している。図8Bに示す様に、垂直補強材21は、脚構造物水平部材6及びカンチレバー構造物20にそれぞれ設置したx方向揺動部材31を、y方向揺動部材32で連結して構成している。垂直部材21は、図8Bの矢印に示す様に、クレーンの走行方向x及び横行方向yに揺動自在となっている。この構成により、垂直補強材21は、カンチレバー構造物20のたわみを抑制することができる。
【0014】
しかし、このカンチレバー構造20に垂直補強材21を付加した構造は、いくつかの問題を有している。第1に、垂直補強材21の設置により、クレーンの重量が増加してしまうという問題を有している。
【0015】
第2に、垂直補強財21の構造が複雑となるため、垂直補強材21の製造コストが上昇してしまうという問題を有している。同時に、垂直補強材21の構造が複雑となるため、耐久性が低くなってしまうという問題を有している。この垂直補強材21の構造は、垂直荷重のみを支え、水平方向やねじれ方向に力が作用しないようにするため、複雑となって
しまう。
【0016】
図9Aに、枠型構造物22を設置したロープロファイルクレーン1Rを示し、図9Bに、枠型構造物22の周辺拡大図を示す。クレーン1Rは、脚11に設置した枠型構造物22を有している。この枠型構造物22は、この形状から、支持車輪5に荷重がかかった場合であっても、たわみの発生を抑制し、シャトルブーム2と支持車輪5が不均一に接触することをある程度抑制することができる。
【0017】
しかし、枠型構造物22が設置されている箇所は、支持車輪5の間をトロリ12が通過できないという問題を有している。つまり、枠型構造物22は、海側脚11aに設置することができない。また、枠型構造物22の設置により、クレーンの重量が増加してしまうという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】実開平01−121091号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
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、スライド式ブーム(シャトルブーム)を脚構造物の有する支持構造で水平方向にスライド可能に支持した岸壁クレーン(ロープロファイルクレーン)において、支持構造が、スライド式ブームの移動時の騒音を防止し、シンプルで耐久性が高く、荷役装置(トロリ)が移動可能である構造を有した岸壁クレーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
上記の目的を達成するための本発明に係る岸壁クレーンは、スライド式ブームを脚構造物が有する支持構造でスライド可能に支持した岸壁クレーンにおいて、前記支持構造が、前記脚構造物上端の脚構造物水平部材と、前記脚構造物水平部材から懸吊した懸架構造物と、前記懸架構造物に設置した支持車輪を有しており、前記支持車輪で前記スライド式ブームを支持したことを特徴とする。
【0021】
この構成により、スライド式ブーム(シャトルブーム)の移動時の騒音発生を防止することができる。つまり、懸架構造物を、脚構造物とは別体で構成した構造物としたため、懸架構造物の剛性を高く設計することができる。更に、スライド式ブーム及び荷役装置(トロリ)等の荷重が、懸架構造物を介して脚構造物水平部材にかかるため、脚構造物が変形した場合であっても、懸架構造物は変形、及び支持車輪の位置及び方向も変化を防止又は抑制することができる。従って、支持車輪等の摩耗及び脱輪事故につながる騒音発生を防止することができる。
【0022】
上記の岸壁クレーンにおいて、前記懸架構造物が、下方を開放端とする略U字型であり、前記懸架構造物の開放端にそれぞれ支持車輪を有していることを特徴とする。
【0023】
この構成により、スライド式ブームの移動時の騒音発生を防止することができる。これは、スライド式ブーム、又はスライド式ブーム上を走行する荷役装置(トロリ)の移動に伴い、懸架構造物にかかる荷重が変動した場合であっても、懸架構造物の下端に設置したそれぞれの支持車輪の間隔及び方向は変化しないためである。また、懸架構造物は略U字型であるため、構造が簡易で高い耐久性を有するように構成することができる。更に、開放端を下方とする構成により、トロリが通過することができる。つまり、海側脚に上記の支持構造を採用することができる。
【0024】
上記の岸壁クレーンにおいて、前記懸架構造物の上方を、ピンを介して前記脚構造物水平部材に設置し、前記懸架構造物が、前記脚構造物水平部材の長手方向に沿って揺動可能に構成したことを特徴とする。
【0025】
この構成により、脚構造物の変形等に関する解析及び設計が容易に行える。これは、スライド式ブームの荷重が、脚構造物水平部材でピンを設置した場所にのみ、垂直下向きにかかるためである。また、岸壁クレーンの走行に伴い、スライド式ブームがクレーンの走行方向に振動した場合(偏心荷重が発生した場合)、懸架構造物が揺動して、この振動を抑制することができる。つまり、ねじれなど解析が複雑となる力が、脚構造物に作用することを抑制又は防止することができる。
【0026】
上記の岸壁クレーンにおいて、前記脚構造物を構成する海側脚及び陸側脚の両方の脚構造物水平部材に、前記懸架構造物をそれぞれ設置したことを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を十分に得ることができる。
【0027】
上記の岸壁クレーンにおいて、前記脚構造物を構成する海側脚又は陸側脚のいずれか一方の脚構造物水平部材に、前記懸架構造物を設置し、他方の脚構造物上に、前記支持車輪を設置したことを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。また、従来の岸壁クレーンを改造して、本発明の支持構造を容易に採用することができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明に係る岸壁クレーンによれば、スライド式ブーム(シャトルブーム)を脚構造物の有する支持構造で水平方向にスライド可能に支持した岸壁クレーン(ロープロファイルクレーン)において、支持構造が、スライド式ブームの移動時の騒音を防止し、シンプルで耐久性が高く、荷役装置(トロリ)が移動可能である岸壁クレーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明に係る実施の形態の岸壁クレーンを示した図である。
【図2】本発明に係る実施の形態の岸壁クレーンを示した図である。
【図3】本発明に係る異なる実施の形態の岸壁クレーンを示した図である。
【図4】従来のロープロファイルクレーン(作業状態)を示した図である。
【図5】従来のロープロファイルクレーン(休止状態)を示した図である。
【図6】従来のロープロファイルクレーンのカンチレバー構造を示した図である。
【図7】カンチレバー構造の変形解析モデルを示した図である。
【図8】従来のカンチレバー構造に垂直補強材を付した構造を示した図である。
【図9】従来のロープロファイルクレーンの枠型構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明に係る実施の形態の岸壁クレーン(以下、ロープロファイルクレーン又はクレーン)について、図面を参照しながら説明する。図1に、本発明に係る実施の形態のロープロファイルクレーン1の正面拡大図を示す。クレーン1は、脚11(海側脚11a又は陸側脚11b)と、脚構造物水平部材6を有している。また、クレーン1は、脚構造物水平部材6からピン4を介して懸吊した懸架構造物3を有している。
【0031】
この懸架構造物3は、下方を開放端とする略U字型に形成することが望ましい。懸架構造物3は、下方の開放端にそれぞれ支持車輪5を有している。また、懸架構造物3は、ピン4を中心として走行方向xに揺動自在に構成している。
【0032】
懸架構造物3に設置した支持車輪5で、スライド式ブーム(以下、シャトルブームという)2を移動可能に支持している。更に、クレーン1は、シャトルブーム2に形成したレール(図示しない)に沿って移動する荷役装置(以下、トロリという)12を有している。
【0033】
なお、ロープロファイルクレーン1において、海側脚11a又は陸側脚11bの少なくとも一方に、上記の懸架構造物3を設置し、他方は従来の支持構造を採用して、シャトルブーム2を支持するように構成することができる。望ましくは、海側脚11a及び陸側脚11bの両方に、上記の懸架構造物3を設置し、シャトルブーム2を支持する。
【0034】
また、脚構造物水平部材6から懸架構造物3を懸吊する構造は、上記のピン4に限らず、懸架構造物3及びシャトルブーム2等の重量を垂直方向に懸吊する構造を有していればよい。例えば、ワイヤ又はリンク構造等で懸架構造物3を懸吊してもよい。
【0035】
図2に、ロープロファイルクレーン1の側面拡大図を示す。懸架構造物3は、脚構造物水平部材6を横行方向yから挟み込むように設置している。懸架構造物3の下端部に支持車輪5を設置している。この支持車輪5で、シャトルブーム2を支持している。シャトルブーム2は、支持車輪5上を横行方向yに移動自在に構成している(図2矢印参照)。
【0036】
次に、クレーン1の支持構造の動作について図1及び2を参照して説明する。クレーン1が荷役作業を行う場合(作業状態)、トロリ12がシャトルブーム2に沿って走行する。このとき、シャトルブーム2は、クレーン1の横行方向yに移動しないように固定している。他方、クレーン1が荷役作業を終了し、コンテナ船18が離岸する場合(休止状態)、シャトルブーム2が、懸架構造物3に設置した支持車輪5上を陸側(図2左側)に移動する。このシャトルブーム2の移動は、シャトルブーム2に設置したワイヤ等を牽引して行う、又は、支持車輪5を回転させて行うことができる。
【0037】
上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第1に、シャトルブーム2が移動する際の支持車輪5の片当りを防止することができる。そのため、騒音の発生を防止し、支持車輪5の長寿命化を実現することができる。これは、支持車輪5にかかるシャトルブーム2及びトロリ12等の荷重の変動が、両側の支持車輪5の間隔に影響を与えないからである。
【0038】
第2に、懸架構造物3の形状が単純であるため、低コストで製造可能で、耐久性の高い支持構造を得ることができる。更に、シャトルブーム2の荷重は、脚構造物水平部材6でピン4を設置した場所にのみ、垂直下向きにかかる。そのため、脚構造物の変形等に関する解析及び設計が容易に行える。
【0039】
なお、クレーン1の走行に伴い、シャトルブーム2が走行方向xに振動した場合は、懸架構造物3が走行方向xに揺動(図1矢印参照)して、抑制することができる。この構成により、ねじれ等の解析が複雑となる力が、脚構造物に発生することを抑制又は防止することができる。
【0040】
第3に、懸架構造物3が下方を開放端とする略U字型形状であるため、トロリ12が通過することが可能となる。このため。懸架構造物3を利用する支持構造は、海側脚11a及び11bのどちらにも採用することができる。
図3に、本発明に係る異なる実施の形態のロープロファイルクレーン1Aを示す。クレーン1Aは、海側脚11aに、懸架構造物3を利用した支持構造を採用し、陸側脚11bに、枠型構造物22を利用した支持構造を採用している。また、クレーン1Aは、海側脚1
1a、陸側脚11b、シャトルブーム2、機械室14、及びトロリ12を有している。
ここで、陸側脚11bは、陸側(図3左側)に傾斜した形状となっている。これは、コンテナ船18に設置したハッチカバー19を、クレーン1Aで取外す場合に必要な形状である。通常、ハッチカバー19は、陸側の走行装置13bよりも陸側(図3左側)に載置するため、トロリ12が陸側走行装置13bよりも陸側に移動できるように構成している。なお、陸側脚11bに、懸架構造物3を利用した支持構造を採用すると、陸側脚11bの傾斜が不要となるため、クレーン1Aの小型化、軽量化を実現することができる。
【符号の説明】
【0041】
1、1A 岸壁クレーン、ロープロファイルクレーン
2 スライド式ブーム、シャトルブーム
3 懸架構造物
4 ピン
5 支持車輪
6 脚構造物水平部材
11 脚
11a 海側脚
11b 陸側脚

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スライド式ブームを脚構造物が有する支持構造でスライド可能に支持した岸壁クレーンにおいて、
前記支持構造が、前記脚構造物上端の脚構造物水平部材と、前記脚構造物水平部材から懸吊した懸架構造物と、前記懸架構造物に設置した支持車輪を有しており、
前記支持車輪で前記スライド式ブームを支持したことを特徴とする岸壁クレーン。
【請求項2】
前記懸架構造物が、下方を開放端とする略U字型であり、前記懸架構造物の開放端にそれぞれ支持車輪を有していることを特徴とする請求項1に記載の岸壁クレーン。
【請求項3】
前記懸架構造物の上方を、ピンを介して前記脚構造物水平部材に設置し、前記懸架構造物が、前記脚構造物水平部材の長手方向に沿って揺動可能に構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の岸壁クレーン。
【請求項4】
前記脚構造物を構成する海側脚及び陸側脚の両方の脚構造物水平部材に、前記懸架構造物をそれぞれ設置したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の岸壁クレーン。
【請求項5】
前記脚構造物を構成する海側脚又は陸側脚のいずれか一方の脚構造物水平部材に、前記懸架構造物を設置し、他方の脚構造物上に、前記支持車輪を設置したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の岸壁クレーン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−251835(P2011−251835A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−128415(P2010−128415)
【出願日】平成22年6月4日(2010.6.4)
【出願人】(000005902)三井造船株式会社 (1,723)
【Fターム(参考)】