橋型クレーン
【課題】岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール（海側レール、陸側レール）上を脚（海側脚、陸側脚）に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーン（例えば、コンテナクレーン）において、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また双方の走行レールの位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、橋型クレーンへの強度的影響を軽減することができる橋型クレーンを提供する。
【解決手段】コンテナクレーン１０においては、陸側レール６２上を走行する陸側脚２２に、ロッキング型免震装置３０が設置されているとともに、同じく陸側脚２２に、その陸側脚２２の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レール６０の幅方向（走行レール６０の敷設方向と直交する水平方向）に回転自由になる地震時回転自由機構４０が設けられている。
【解決手段】コンテナクレーン１０においては、陸側レール６２上を走行する陸側脚２２に、ロッキング型免震装置３０が設置されているとともに、同じく陸側脚２２に、その陸側脚２２の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レール６０の幅方向（走行レール６０の敷設方向と直交する水平方向）に回転自由になる地震時回転自由機構４０が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋型クレーン（コンテナクレーンや門型クレーン等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンテナクレーンや門型クレーン等の港湾の橋型クレーンは、岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール（海側レール、陸側レール）上をそれぞれの脚（海側脚、陸側脚）に取り付けられた走行装置によって走行するが、地震発生時に海側レールと陸側レールとの間で位相差が出ると、橋型クレーンの構造体にとって海側脚と陸側脚とが股開き方向の強制変位となる。
【０００３】
従来の橋型クレーン（例えば、コンテナクレーン）では、そのような強制変位を構造体の弾性変形により吸収していたが、近年問題とされはじめた長周期地震動については、股開き方向の強制変位の幅が著しく大きくなり、構造体に強度的な問題を生じる。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、海側脚が揺脚で陸側脚が剛脚である揺脚式コンテナクレーンにおいて、剛脚と走行装置の間にレール幅方向（レール敷設方向と直交する水平方向）の振動を緩和する免震装置を介装させることによって、股開き方向の大きな強制変位を吸収する揺脚式免震コンテナクレーンが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の揺脚式免震コンテナクレーンにおいて、剛脚と走行装置の間に介装させる免震装置として、積層ゴム式の免震装置を用いた場合は、積層ゴムの必要許容変位量が著しく増大し、現実的な設計が不可能である。また、ベアリング式の免震装置を用いた場合も、吸収できるストロークに限界がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール（海側レール、陸側レール）上を脚（海側脚、陸側脚）に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーン（例えば、コンテナクレーンや門型クレーン）において、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また双方の走行レールの位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、橋型クレーンへの強度的影響を軽減することができる橋型クレーンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００８】
［１］岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール上をそれぞれの脚に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーンにおいて、いずれか一方の走行レール上を走行する脚に、ロッキング型免震装置が設置されているとともに、どちらか一方の走行レール上を走行する脚に、その脚の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レールの幅方向に回転自由になる地震時回転自由機構が設けられていることを特徴とする橋型クレーン。
【０００９】
［２］前記地震時回転自由機構が設けられている脚は、前記ロッキング型免震装置が設置されている脚であることを特徴とする前記［１］に記載の橋型クレーン。
【００１０】
［３］前記地震時回転自由機構は、回転ピンと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【００１１】
［４］前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【００１２】
［５］前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧ダンパーと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の橋型クレーンにおいては、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また双方の走行レールの位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、橋型クレーンへの強度的影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す立面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるロッキング型免震装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロッキング型免震装置の簡易モデルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における地震時回転自由機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態における橋型クレーン（ここでは、コンテナクレーン）を示す立面図である。
【００１７】
図１に示すように、この実施形態におけるコンテナクレーン１０は、コンテナ本体２０（胴体部２０ａ、脚部２０ｂ）と走行装置５０を備えており、岸壁７０の壁線に沿って敷設された２条の走行レール６０（海側レール６１、陸側レール６２）上を走行装置５０によって走行するようになっている。
【００１８】
そして、脚部２０ｂは、海側に位置する２本の海側脚２１と陸側に位置する２本の陸側脚２２を備えており、それぞれの海側脚２１と陸側脚２２に走行装置５０が取り付けられている。なお、走行装置５０は走行レール６０上を車輪５１で走行する。
【００１９】
その上で、この実施形態におけるコンテナクレーン１０は、陸側レール６２上を走行する陸側脚２２に、ロッキング型免震装置３０が設置されているとともに、同じく陸側脚２２に、その陸側脚２２の上端部（胴体部２０ａへの取り付け部）が、常時は固定され、地震時に走行レール６０の幅方向（走行レール６０の敷設方向と直交する水平方向）に回転自由になる地震時回転自由機構４０が設けられている。
【００２０】
ここで、上記のロッキング型免震装置３０は、図２に示すように、陸側脚２２の下端部と走行装置５０との間に介装されていて、陸側脚２２を鉛直方向に支える形でバネ３１とダンパー３２が並列に配された構造となっている（例えば、非特許文献１参照）。そのロッキング型免震装置３０による免震機構の簡易モデルを図３に示す。コンテナクレーン１０の運動は、走行レール６０の幅方向の地震波入力に対して、海側レール６１を回転支点として回転運動（ロッキング運動）となる。この回転運動（ロッキング運動）でダンパー３２により地震エネルギーを吸収する原理である。水平方向移動によって地震エネルギーを吸収する水平型免震装置と比較して、水平力による免震機構部への大きなモーメントの伝達はなく、実用設計に有利である。
【００２１】
なお、一般的に、ロッキング型免震装置とは、２条のレール内の片方のレール上にある脚に上下方向伸縮自在な機構を持ち、地震によるロッキング方向の振動を許し、その固有振動数を調整することにより免震する装置である。
【００２２】
また、上記の地震時回転自由機構４０は、図４に示すように、胴体部２０ａの下端部と陸側脚２２の上端部とを連結する回転ピン４１と、胴体部２０ａの水平材２３と陸側脚２２との間を斜めに連結するように設置された油圧シリンダ４２と、その油圧シリンダ４２を制御する油圧装置４３を備えている。これにより、陸側脚２２の上端部が胴体部２０ａの下端部に対して、常時は油圧シリンダ４２による拘束によって固定されるが、地震時は油圧シリンダ４２の拘束が解除されて、回転ピン４１を回転支点として走行レール６０の幅方向に回転自由になり、陸側脚２２の水平方向変位が自由になる。なお、必要に応じて、この地震時回転自由機構４０での伝達力を調整するために、バネやダンパー（油圧ダンパー）を追加してもよい。
【００２３】
上記のような構造を備えることによって、この実施形態におけるコンテナクレーン１０では、地震時に、回転自由機構４０によって陸側脚２２の水平方向変位が自由になるので、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また海側レール６１と陸側レール６２との間の位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、コンテナクレーン１０への強度的影響を軽減することができる。また、ロッキング型免震装置３０によって、地震時のコンテナクレーン１０の安定性を保つことができる。さらに、必要に応じて、地震時回転自由機構４０にバネやダンパーを追加して、地震時回転自由機構４０での伝達力を調整することによって、地震時のコンテナクレーン１０の安定性をより一層保つことができる。
【００２４】
なお、上記の実施形態では、陸側脚２２にロッキング型免震装置３０と地震時回転自由機構４０の両方を設けているが、陸側脚２２にロッキング型免震装置３０を設置し、海側脚２１に地震時回転自由機構４０を設けるようにしてもよい。
【００２５】
また、海側脚２１にロッキング型免震装置３０を設置し、地震時回転自由機構４０を海側脚２１または陸側脚２２のいずれか一方に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０ コンテナクレーン
２０ コンテナ本体
２０ａ 胴体部
２０ｂ 脚部
２１ 海側脚
２２ 陸側脚
２３ 水平材
３０ ロッキング型免震装置
３１ バネ
３２ ダンパー
４０ 地震時回転自由機構
４１ 回転ピン
４２ 油圧シリンダ
４３ 油圧装置
５０ 走行装置
５１ 車輪
６０ 走行レール
６１ 海側レール
６２ 陸側レール
７０ 岸壁
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００１−１９２１９７号公報
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】村野健一、吉田和夫、「５０２ コンテナ用ロッキング型免震装置の提案」、日本機械学会 ［Ｎｏ．０１−５］ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ２００１ ＣＤ−ＲＯＭ論文集 ［２００１．８．６−９，東京］
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋型クレーン（コンテナクレーンや門型クレーン等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンテナクレーンや門型クレーン等の港湾の橋型クレーンは、岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール（海側レール、陸側レール）上をそれぞれの脚（海側脚、陸側脚）に取り付けられた走行装置によって走行するが、地震発生時に海側レールと陸側レールとの間で位相差が出ると、橋型クレーンの構造体にとって海側脚と陸側脚とが股開き方向の強制変位となる。
【０００３】
従来の橋型クレーン（例えば、コンテナクレーン）では、そのような強制変位を構造体の弾性変形により吸収していたが、近年問題とされはじめた長周期地震動については、股開き方向の強制変位の幅が著しく大きくなり、構造体に強度的な問題を生じる。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、海側脚が揺脚で陸側脚が剛脚である揺脚式コンテナクレーンにおいて、剛脚と走行装置の間にレール幅方向（レール敷設方向と直交する水平方向）の振動を緩和する免震装置を介装させることによって、股開き方向の大きな強制変位を吸収する揺脚式免震コンテナクレーンが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の揺脚式免震コンテナクレーンにおいて、剛脚と走行装置の間に介装させる免震装置として、積層ゴム式の免震装置を用いた場合は、積層ゴムの必要許容変位量が著しく増大し、現実的な設計が不可能である。また、ベアリング式の免震装置を用いた場合も、吸収できるストロークに限界がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール（海側レール、陸側レール）上を脚（海側脚、陸側脚）に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーン（例えば、コンテナクレーンや門型クレーン）において、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また双方の走行レールの位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、橋型クレーンへの強度的影響を軽減することができる橋型クレーンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００８】
［１］岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール上をそれぞれの脚に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーンにおいて、いずれか一方の走行レール上を走行する脚に、ロッキング型免震装置が設置されているとともに、どちらか一方の走行レール上を走行する脚に、その脚の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レールの幅方向に回転自由になる地震時回転自由機構が設けられていることを特徴とする橋型クレーン。
【０００９】
［２］前記地震時回転自由機構が設けられている脚は、前記ロッキング型免震装置が設置されている脚であることを特徴とする前記［１］に記載の橋型クレーン。
【００１０】
［３］前記地震時回転自由機構は、回転ピンと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【００１１】
［４］前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【００１２】
［５］前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧ダンパーと油圧シリンダを備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の橋型クレーン。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の橋型クレーンにおいては、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また双方の走行レールの位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、橋型クレーンへの強度的影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す立面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるロッキング型免震装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロッキング型免震装置の簡易モデルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における地震時回転自由機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態における橋型クレーン（ここでは、コンテナクレーン）を示す立面図である。
【００１７】
図１に示すように、この実施形態におけるコンテナクレーン１０は、コンテナ本体２０（胴体部２０ａ、脚部２０ｂ）と走行装置５０を備えており、岸壁７０の壁線に沿って敷設された２条の走行レール６０（海側レール６１、陸側レール６２）上を走行装置５０によって走行するようになっている。
【００１８】
そして、脚部２０ｂは、海側に位置する２本の海側脚２１と陸側に位置する２本の陸側脚２２を備えており、それぞれの海側脚２１と陸側脚２２に走行装置５０が取り付けられている。なお、走行装置５０は走行レール６０上を車輪５１で走行する。
【００１９】
その上で、この実施形態におけるコンテナクレーン１０は、陸側レール６２上を走行する陸側脚２２に、ロッキング型免震装置３０が設置されているとともに、同じく陸側脚２２に、その陸側脚２２の上端部（胴体部２０ａへの取り付け部）が、常時は固定され、地震時に走行レール６０の幅方向（走行レール６０の敷設方向と直交する水平方向）に回転自由になる地震時回転自由機構４０が設けられている。
【００２０】
ここで、上記のロッキング型免震装置３０は、図２に示すように、陸側脚２２の下端部と走行装置５０との間に介装されていて、陸側脚２２を鉛直方向に支える形でバネ３１とダンパー３２が並列に配された構造となっている（例えば、非特許文献１参照）。そのロッキング型免震装置３０による免震機構の簡易モデルを図３に示す。コンテナクレーン１０の運動は、走行レール６０の幅方向の地震波入力に対して、海側レール６１を回転支点として回転運動（ロッキング運動）となる。この回転運動（ロッキング運動）でダンパー３２により地震エネルギーを吸収する原理である。水平方向移動によって地震エネルギーを吸収する水平型免震装置と比較して、水平力による免震機構部への大きなモーメントの伝達はなく、実用設計に有利である。
【００２１】
なお、一般的に、ロッキング型免震装置とは、２条のレール内の片方のレール上にある脚に上下方向伸縮自在な機構を持ち、地震によるロッキング方向の振動を許し、その固有振動数を調整することにより免震する装置である。
【００２２】
また、上記の地震時回転自由機構４０は、図４に示すように、胴体部２０ａの下端部と陸側脚２２の上端部とを連結する回転ピン４１と、胴体部２０ａの水平材２３と陸側脚２２との間を斜めに連結するように設置された油圧シリンダ４２と、その油圧シリンダ４２を制御する油圧装置４３を備えている。これにより、陸側脚２２の上端部が胴体部２０ａの下端部に対して、常時は油圧シリンダ４２による拘束によって固定されるが、地震時は油圧シリンダ４２の拘束が解除されて、回転ピン４１を回転支点として走行レール６０の幅方向に回転自由になり、陸側脚２２の水平方向変位が自由になる。なお、必要に応じて、この地震時回転自由機構４０での伝達力を調整するために、バネやダンパー（油圧ダンパー）を追加してもよい。
【００２３】
上記のような構造を備えることによって、この実施形態におけるコンテナクレーン１０では、地震時に、回転自由機構４０によって陸側脚２２の水平方向変位が自由になるので、長周期地震動のように地震による水平変位が大きく、また海側レール６１と陸側レール６２との間の位相差による股開き方向の強制変位が大きい場合でも、コンテナクレーン１０への強度的影響を軽減することができる。また、ロッキング型免震装置３０によって、地震時のコンテナクレーン１０の安定性を保つことができる。さらに、必要に応じて、地震時回転自由機構４０にバネやダンパーを追加して、地震時回転自由機構４０での伝達力を調整することによって、地震時のコンテナクレーン１０の安定性をより一層保つことができる。
【００２４】
なお、上記の実施形態では、陸側脚２２にロッキング型免震装置３０と地震時回転自由機構４０の両方を設けているが、陸側脚２２にロッキング型免震装置３０を設置し、海側脚２１に地震時回転自由機構４０を設けるようにしてもよい。
【００２５】
また、海側脚２１にロッキング型免震装置３０を設置し、地震時回転自由機構４０を海側脚２１または陸側脚２２のいずれか一方に設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０ コンテナクレーン
２０ コンテナ本体
２０ａ 胴体部
２０ｂ 脚部
２１ 海側脚
２２ 陸側脚
２３ 水平材
３０ ロッキング型免震装置
３１ バネ
３２ ダンパー
４０ 地震時回転自由機構
４１ 回転ピン
４２ 油圧シリンダ
４３ 油圧装置
５０ 走行装置
５１ 車輪
６０ 走行レール
６１ 海側レール
６２ 陸側レール
７０ 岸壁
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００１−１９２１９７号公報
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】村野健一、吉田和夫、「５０２ コンテナ用ロッキング型免震装置の提案」、日本機械学会 ［Ｎｏ．０１−５］ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ２００１ ＣＤ−ＲＯＭ論文集 ［２００１．８．６−９，東京］
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール上をそれぞれの脚に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーンにおいて、いずれか一方の走行レール上を走行する脚に、ロッキング型免震装置が設置されているとともに、どちらか一方の走行レール上を走行する脚に、その脚の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レールの幅方向に回転自由になる地震時回転自由機構が設けられていることを特徴とする橋型クレーン。
【請求項２】
前記地震時回転自由機構が設けられている脚は、前記ロッキング型免震装置が設置されている脚であることを特徴とする請求項１に記載の橋型クレーン。
【請求項３】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【請求項４】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【請求項５】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧ダンパーと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【請求項１】
岸壁の壁線に沿って敷設された２条の走行レール上をそれぞれの脚に取り付けられた走行装置によって走行する橋型クレーンにおいて、いずれか一方の走行レール上を走行する脚に、ロッキング型免震装置が設置されているとともに、どちらか一方の走行レール上を走行する脚に、その脚の上端部が、常時は固定され、地震時に走行レールの幅方向に回転自由になる地震時回転自由機構が設けられていることを特徴とする橋型クレーン。
【請求項２】
前記地震時回転自由機構が設けられている脚は、前記ロッキング型免震装置が設置されている脚であることを特徴とする請求項１に記載の橋型クレーン。
【請求項３】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【請求項４】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【請求項５】
前記地震時回転自由機構は、回転ピンとバネと油圧ダンパーと油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の橋型クレーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１１０１２（Ｐ２０１２−２１１０１２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８６７３（Ｐ２０１１−７８６７３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
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