JP2008174374A - 立体格納庫およびそれによるコンテナの荷役方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンテナの荷役作業効率および格納効率に優れる立体格納庫を提供する。
【解決手段】 立体格納庫は各階毎に設けられ、コンテナ２００を段積みすることなく横一列に格納するコンテナ格納域１１０と、各階毎に設けられ、コンテナ格納域１１０のコンテナ列に沿って移動する天井クレーン３００と、１階のコンテナ格納域１１０の端部に設けられ、コンテナ搬入出用のトラック４００が出入りするコンテナ入出庫域１２０と、コンテナ入出庫域１２０の上方に形成され、各階の天井クレーン３００のスプレッダ３０２をコンテナ入出庫域１２０まで昇降させるためのスプレッダ昇降域１４０とを備える。
【効果】 従来における上積シフトの課題が解決され、重量物の搬送に実績のある信頼性の高い天井クレーンを効果的に用いてコンテナの荷役作業の効率を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンテナを格納する立体格納庫およびそれによるコンテナの荷役方法に関する。

従来からコンテナヤードにおけるコンテナの格納は、単にコンテナを段積みするだけの方式が主流である。そして、昨今、貨物船の大型化によって貨物船１隻あたりのコンテナの取扱量が増大したことにより、コンテナヤードに置かれるコンテナの量も増加し、コンテナの段積みの段数が多くなる傾向にある。

コンテナの段数が多くなると、上積みシフトの問題がより顕著になる。上積みシフトとは、取り出したいコンテナが段積みされたコンテナの下段に存在する場合、上段のコンテナを一旦別の場所に移動（シフト）させる作業をいう。

このような状況のなかで、少子高齢化により港湾などでコンテナを扱う作業技術者の不足、経験豊富な作業技術者の一斉退職などによる熟練技術者の不足などが懸念されている。また、港湾などで従来から用いられてきたゴムタイヤ走行荷役機器は直進性およびコンテナを把持する際の位置決めの正確性の面で作業効率に限界があり、また重量の重いコンテナをかかる荷役機器によって搬出入する際にはコンテナヤードの地盤不等沈下の問題もあってより熟練した作業が必要とされ、前記熟練作業技術者の不足によるコンテナの迅速な搬出入サービスについてさらなる問題が懸念されている。

このようなコンテナの上積みシフト問題を解消するものとして、たとえば特許文献１に記載されたコンテナの立体格納設備が知られている。

特開平９−１５０９１８号公報

しかし、上述の特許文献１に記載の立体格納庫には、基本的には中央部に天井クレーンが１基設けられているのみであり、各階の軌道用空間の左右に設けられたコンテナ格納部へのコンテナの搬入、および格納部からのコンテナの搬出を１基の天井クレーンが担うことにより、コンテナ搬出入に要する時間が長くなり、作業効率の点で問題がある。また特許文献１に記載の立体格納設備は、自走装置付スプレッダ１４にコンテナを載置して入出庫させる構造であるため、ラック棚１５に多数のコンテナを並べて格納することが困難であり、コンテナの格納効率が悪くなる。

本発明は前記の問題を解消するためになされたものであり、コンテナの格納効率に優れ、迅速かつ確実な荷役を可能にする立体格納庫およびそれによるコンテナの入出庫方法およびコンテナの積下し方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明によるコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫は、(１)各階毎に設けられ、コンテナを段積みすることなく横一列に載置する載置部を備えたコンテナ格納域と、各階毎に設けられ、コンテナを把持し昇降索を介して昇降するスプレッダを有し、前記コンテナ格納域のコンテナ列に沿って移動する天井クレーンと、１階のコンテナ格納域の端部に設けられ、コンテナ搬入出用の移動体が出入するコンテナ入出庫域と、前記コンテナ入出庫域の上方に形成され、各階の天井クレーンのスプレッダを前記コンテナ入出庫域まで昇降させるためのスプレッダ昇降域とを備えることを特徴とする。

この立体格納庫によれば、コンテナを段積みすることなく横一列に載置する載置部を備えたコンテナ格納域と、このコンテナ格納域のコンテナ列に沿って移動する天井クレーンとを各階毎に有する構成であるため、従来のようにコンテナを段積みすることにより生ずる上積みシフトの問題が解消され、所望のコンテナを迅速に積下すことができる。また、コンテナを横一列に格納できるためコンテナの格納効率に優れる。

また、本発明による立体格納庫は、（２）前記コンテナ格納域、コンテナ入出庫域およびスプレッダ昇降域を前記コンテナ列と直交する方向に複数連設するとともに、各階の天井クレーンを、各階のすべてのコンテナ格納域に対応可能なように前記コンテナ列と直交する方向に移動可能に設けて格納ユニットを構成し、この格納ユニットを、前記コンテナ入出庫域が向かい合うように左右対称に一対として設け、向かい合う前記コンテナ入出庫域の間には、前記移動体が通ることのできる移動通路を設けたことを特徴とする。

この立体格納庫によれば、ある階におけるコンテナ格納域すべてについて１台の天井クレーンで対応できるので、設備の簡略化された立体格納庫が得られる。そして、格納ユニットを、移動体が通ることのできる移動通路を挟んで左右対称の一対として設けたので、左右いずれの格納ユニットにおいても、後続のトラックは移動通路を通ることで前方に先行するトラックがある場合にもこれを回避することができる。

また、本発明の立体格納庫は、（３）前記載置部は、２階以上の各コンテナ格納域に関してコンテナ列と直交する方向におけるコンテナの両端部を載置支持するための前記方向に離間した一対のコンテナ支持体を備え、この一対のコンテナ支持体間の開口部を、前記スプレッダが昇降可能に、かつ前記昇降索が挿通された状態で前記スプレッダ昇降域まで移動可能になるように形成したことを特徴とする。

この立体格納庫によれば、最上階を除く階の天井クレーンが故障して不作動状態になったとき、その階のコンテナの積下しのために上階の天井クレーンのスプレッダを、開口部を通して下降させて使用することができる。したがって、故障した天井クレーンの修理に長時間を要するような場合であっても、コンテナの積下し動作を応急的に続行することができる。

また、本発明によれば、前記（２）記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、前記コンテナ搬出入用の移動体を前記格納ユニットのコンテナ入出庫域に出入させる際、先行する移動体が前方に位置する場合には後続の移動体を前記左右一対の格納ユニット間の移動通路を通して所定のコンテナ入出庫域に対して出入させることを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの入出庫方法が提供される。

この入出庫方法によれば、ある階に格納されたコンテナすべてについて１台の天井クレーンで対応できるので、経済的な立体格納庫を構築できる。特に格納ユニットを、移動体の移動通路を挟んで左右対称形の一対として設けたので、左右いずれの格納ユニットにおいても、後続のトラックを移動通路を通して走行させることにより前方のトラックを回避してその目的とする入出庫域に対しても走行させることができ、ヤード内でのトラックの渋滞を解消することができる。

また、本発明によれば前記（３）記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、所定階のコンテナ格納域にあるコンテナを積下す際に、前記所定階の天井クレーンが作動しない場合に、前記所定階よりも上階の天井クレーンのスプレッダを、前記一対のコンテナ支持体の間の開口部を通して前記所定階に昇降索により降下させるステップと、積下し対象とするコンテナを把持した状態で、前記所定階のコンテナ格納域中をスプレッダ昇降域までコンテナ列に沿って移動させるステップと、移動体が出入りするコンテナ入出庫域に降下させるステップとを含むことを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの積下し方法を提供する。

また、本発明によれば前記（３）記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、所定階のコンテナ格納域に対してコンテナを積上げる際に、前記所定階の天井クレーンが作動しない場合に、前記所定階よりも上階の天井クレーンのスプレッダを、移動体が出入りするコンテナ入出庫域に移動させるステップと、積上げ対象であるコンテナを把持して前記所定階に前記天井クレーンのスプレッダを昇降索により上昇させるステップと、前記昇降索が前記一対のコンテナ支持体の間の開口部に挿通された状態で、前記所定階のコンテナ格納域をコンテナ列に沿って所定位置まで移動させるステップとを含むことを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの積上げ方法

前記コンテナの積下しまたは積上げ方法によれば、最上階を除く階の天井クレーンが故障して不作動状態になった場合、不作動となった階よりも上階の天井クレーンのスプレッダを、コンテナ支持体の間の開口部を通して昇降させてその階におけるコンテナの移動のために使用することができる。したがって、故障した天井クレーンの修理に長時間を要する場合であっても、コンテナの積下しまたは積上げ作業を応急的に続行できる。

本発明によれば、立体格納庫の各階毎にコンテナを段積みすることなく格納するので、従来のようにコンテナを段積みすることにより生ずる上積みシフトの問題が解消され、所望のコンテナの荷役を迅速に行うことができる。

（立体格納庫の構成）
図１ないし図３は、それぞれ本発明に係る立体格納庫の正面説明図、側面説明図（一部破断）、平面説明図（一部破断）である。図１は、地上３階建て構造における立体格納庫１００を示す。この立体格納庫１００は、各階毎に設けられ、コンテナ２００を横一列に載置する梁１０１に取り付けた載置部１１３を備えたコンテナ格納域１１０と、各階毎に設けられ、コンテナ２００を把持し昇降索３０３を介して昇降するスプレッダ３０２を有し、コンテナ格納域１１０のコンテナ列に沿って移動する天井クレーン３００と、１階のコンテナ格納域１１０の端部に設けられ、コンテナ搬入出用の移動体（トラック４００）が出入するコンテナ入出庫域１２０と、コンテナ入出庫域１２０の上方に形成され、各階の天井クレーン３００のスプレッダ３０２をコンテナ入出庫域１２０まで昇降させるためのスプレッダ昇降域１４０とを備える。

前記のように、立体格納庫１００は、図１のように正面視状態での各階毎に設けられるコンテナ格納域１１０と、１階に設けられるコンテナ入出庫域１２０と、各階にわたって形成されるスプレッダ昇降域１４０とを基本レイアウト単位とする。本実施形態では、図２、図３に示すように、この基本レイアウト単位、すなわちコンテナ格納域１１０、コンテナ入出庫域１２０およびスプレッダ昇降域１４０を、正面視方向すなわちコンテナ格納域１１０のコンテナ列と直交する方向に複数連設している。さらに、後に詳述するように、各階の天井クレーン３００を、各々の階すべてのコンテナ格納域１１０に対応可能なように前記コンテナ列と直交する方向に移動可能に設け、これを一つの格納ユニット１０５としている。図１は、この格納ユニット１０５を、トラック４００の移動通路１３０を挟んで左右対称に一対として設けた形態を示している。

天井クレーン３００について説明すると、各階のコンテナ格納域１１０における載置部１１３の上方空間には、ガーダ３１０が横一列のコンテナ列に沿って、かつスプレッダ昇降域１４０までにわたって敷設されている。天井クレーン３００は、ガーダ３１０と、このガーダ３１０上を移動するトロリー３０１と、コンテナ２００を把持して昇降するスプレッダ３０２と、図示しない巻揚げ機に取り付けられ、スプレッダ３０２を昇降させる昇降索３０３とを有している。なお、スプレッダ３０２は、コンテナ格納域１１０のコンテナ列と直交する方向（コンテナ長手方向）に関して長さの調節が可能であり、各種コンテナ２００の外形寸法に対応可能となっている。

たとえば、この立体格納庫１００に載置されるコンテナには、図２に示すように二階および三階に格納されるコンテナ２００および一階に格納される長手方向寸法がその１／２のコンテナ２０１があり、スプレッダの長手方向寸法も、この場合これに対応して３０２で示されるスプレッダの長さから３０２ａで示されるその１／２のスプレッダの長さまで伸縮させることが可能である。

スプレッダの長さを縮めることはこのようなコンテナの長手方向寸法への対応の他、後述するように上階の天井クレーンを下階の天井クレーンに転用する際、コンテナ支持体１１１の間の開口部１１２を円滑に通過させるためにも有用である。

図３に示すように、コンテナ格納域１１０のコンテナ列と直交する方向に延設された梁１０２には、レール３２０が同方向に延設されるように固設されている。図１に示すように、前記ガーダ３１０の両端部には車輪３１１が取り付けられており、この車輪３１１がレール３２０上に走行可能に載置される。

以上により、トロリー３０１がガーダ３１０上を走行することで、天井クレーン３００はコンテナ格納域１１０のコンテナ列に沿ってスプレッダ昇降域１４０まで移動し、車輪３１１を介してガーダ３１０がレール３２０上を走行することで、天井クレーン３００は、その階のすべてのコンテナ格納域１１０にわたって移動可能となる。コンテナ格納域１１０毎に天井クレーン３００を設けるのではなく、ある階におけるコンテナ格納域１１０すべてについて１台の天井クレーンで対応させることで、設備を簡略化した立体格納庫１００を構築することができる。

次いで、２階以上のコンテナ格納域１１０の基本的な載置部１１３について説明する。図２、図３に示すように、載置部１１３は、コンテナ格納域１１０のコンテナ列と直交する方向におけるコンテナ２００の両端部を載置支持する前記方向に離間した一対のコンテナ支持体１１１を備える。コンテナ支持体１１１は、コンテナの位置決めおよびずれ止めのための凸部又は凹部（不図示）が設けられており、図３に示すように、コンテナ格納域１１０のコンテナ列に沿って延設された梁１０１に固設されている。コンテナ支持体１１１に凸部を設けることにより、地震、突風等による横揺れに対し、コンテナが動かないという効果がある。

一対のコンテナ支持体１１１間に形成される開口部１１２は、スプレッダ３０２がその中を通過して昇降可能に、かつ、開口部１１２を挿通した状態の昇降索３０３がスプレッダ昇降域１４０まで移動可能となるように形成されている。すなわち、開口部１１２は、この実施例ではスプレッダ昇降域１４０まで続く連続した矩形状の切り欠きとして構成されている。

立体格納庫における積上／積下方法
以上の構成からなる立体格納庫１００の動作について説明する。格納されたコンテナを積下す場合には、先ず天井クレーン３００がレール３２０上を積下しの対象となるコンテナ２００が格納されているコンテナ格納域１１０の上方に移動する。次いで天井クレーン３００のトロリー３０１が当該コンテナ２００の上方位置に移動することで、天井クレーン３００がコンテナ２００の上方で待機停止する。次いで、図示しない巻揚げ機の駆動により、昇降索を介してスプレッダ３０２を下降させ、コンテナ２００を把持する。次いで、スプレッダ３０２を、把持したコンテナ２００が他のコンテナ２００と干渉しない程度の高さまで引き上げ、天井クレーン３００をスプレッダ昇降域１４０まで移動させる。スプレッダ昇降域１４０に到達したら、スプレッダ３０２を下降させ、コンテナ入出庫域１２０に待機しているトラック４００にコンテナ２００を積み降ろす。コンテナ格納すなわち入庫の場合は以上の動作と逆の動作となる。以上の動作はすべての階において共通する動作である。

トラックの入出庫運行の効率化
以上の入出庫の過程では、通常は複数のトラック４００がそれぞれのコンテナ入出庫域１２０に出入りする場合が多いので、本実施形態のように、格納ユニット１０５を複数隣接して設けた場合、同じ格納ユニット１０５内において後続のトラック４００の前方に他のコンテナ入出庫域１２０にアクセスするトラック４００が存在する場合が生じ、前方のトラック４００が移動するまで待たなければならないおそれがある。この問題に対して、本実施例では、図１に示すように、格納ユニット１０５を、トラック４００の移動通路１３０を挟んで左右対称に一対として設けたので、左右いずれの格納ユニット１０５においても、後続のトラック４００は移動通路１３０を通ることで前方のトラック４００を回避して走行できる。

上位階の天井クレーンの転用（故障対策）
次いで、最上階を除く階（本実施形態では１階と２階）の天井クレーン３００が故障したときの積下し動作の一例について説明する。図１において、一方の格納ユニット１０５（図中右側）における２階の天井クレーン３００ａが故障した場合について説明すると、２階のコンテナ格納域１１０のコンテナ２００ａを積下す場合、上階の天井クレーン３００、すなわち３階の天井クレーン３００ｂをコンテナ２００ａの上方に位置させ、そのスプレッダ３０２を前記開口部１１２を通して下降させる。開口部１１２にスプレッダ３０２を通過させる際には、図２の符号３０２ａで示したようにスプレッダ３０２の長さを縮める。

天井クレーン３００ｂのスプレッダ３０２でコンテナ２００ａを把持し、スプレッダ３０２を、把持したコンテナ２００ａが２階の他のコンテナ２００と干渉しない程度の高さまで引き上げ、天井クレーン３００ｂをスプレッダ昇降域１４０まで移動させる。前記のように開口部１１２は、この開口部１１２を挿通した状態の昇降索３０３をスプレッダ昇降域１４０まで移動可能とするように形成されているので、天井クレーン３００ｂはスプレッダ昇降域１４０まで移動することができる。ただしこの場合、３階のコンテナ格納域１１０には、天井クレーン３００ｂの昇降索３０３の横移動経路上にコンテナ２００が無いことが条件となる。そして、天井クレーン３００ｂがスプレッダ昇降域１４０に到達したら、スプレッダ３０２を下降させ、コンテナ入出庫域１２０に待機しているトラック４００にコンテナ２００ａを積下す。積込みの場合は以上と逆の動作となる。また、１階の天井クレーン３００が故障し際には、以上の動作に準じて２階の天井クレーン３００を使用すればよい。

このように、最上階を除く階の天井クレーン３００が故障したとき、その階のコンテナ２００積下しのために、上階の天井クレーン３００のスプレッダ３０２を、開口部１１２を通して下降させて使用する方法をとれば、故障した天井クレーン３００の修理や交換に長時間を要するような場合であっても、コンテナ２００の入出庫動作を応急的に続行することができる。前記のように、天井クレーンの故障の際に上階のクレーンを転用する場合には、その階のコンテナ格納域１１０において、昇降索３０３の横移動経路上にコンテナ２００が無いことが条件となる。しかし、同経路上にコンテナ２００があっても、予め当該コンテナ２００を積下ろして出庫させたり、あるいは別の格納場所に一旦退避させるなどの措置を講ずることで、昇降索３０３の横移動経路を確保でき、対象とするコンテナ２００の積下しを行うことができる。

尚最上階（３階）のコンテナの積下しに関してはこのような手段を適用することができないので最上階のみについては予備の天井クレーンを交換可能に設けておくことが好ましい。また、立体格納庫１００には、天井クレーンを搬入するための搬入路(不図示)が設けられているため、この搬入路に予備レールを設けるなどして、左右の格納ユニット１０５の天井クレーンを融通し合うようにすることもできる。

以上、本発明の立体格納庫１００の好適な実施形態について説明した。立体格納庫１００は、コンテナ２００を横一列に載置する載置部１１３を備えたコンテナ格納域１１０と、このコンテナ格納域１１０のコンテナ列に沿って移動する天井クレーン３００とを各階毎に有する構成であるため、従来のようにコンテナ２００を段積みすることにより生ずる上積みシフトの問題が解消され、所望のコンテナ２００を迅速に入出庫させることができる。また、多数のコンテナ２００を横一列に格納できるため、コンテナ２００の格納効率に優れることとなる。

以上の立体格納庫１００には様々な要素を付加することができる。例えば最上部の屋根部に太陽光パネル、風力発電機、もしくは立体格納庫に隣接して植物油系の燃料発電機を設置することによって冷凍コンテナで必要となる電力を賄ったり、屋根部に芝などを植えることにより二酸化炭素の削減に寄与するなど、コンテナ２００をコンテナヤードに直置きしていた従来では得られない効果が期待できる。

また、冷凍コンテナにおいては、屋根部が形成されることにより直射日光を遮蔽する効果も期待でき、さらに建造物には消防法の規定により消火用のスプリンクラの設置が義務付けられているため、このスプリンクラを利用して冷凍コンテナに水を散布することにより、気化熱でコンテナを冷やすことができる。たとえば、スプリンクラには、温度を検知する温度センサが設けられているので、格納時の冷凍コンテナが高温になった場合に自動的にスプリンクラが作動し、コンテナを冷やすこともできる。

本発明に係る立体格納庫の正面説明図である。 本発明に係る立体格納庫の側面説明図（一部破断）である。 本発明に係る立体格納庫の平面説明図（一部破断）である。

符号の説明

１００ 立体格納庫
１０５ 格納ユニット
１１０ コンテナ格納域
１１１ コンテナ支持体
１１２ 開口部
１１３ 載置部
１２０ コンテナ入出庫域
１３０ 移動通路
１４０ スプレッダ昇降域
２００ コンテナ
３００ 天井クレーン
３０１ トロリー
３０２ スプレッダ
３０３ 昇降索
４００ トラック（移動体）

Claims (6)

1. コンテナを格納する複数階構造の立体格納庫であって、
   各階毎に設けられ、コンテナを段積みすることなく横一列に載置する載置部を備えたコンテナ格納域と、
   各階毎に設けられ、コンテナを把持し昇降索を介して昇降するスプレッダを有し、前記コンテナ格納域のコンテナ列に沿って移動する天井クレーンと、
   １階のコンテナ格納域の端部に設けられ、コンテナ入出庫用の移動体が出入するコンテナ入出庫域と、
   前記コンテナ入出庫域の上方に形成され、各階の天井クレーンのスプレッダを前記コンテナ入出庫域まで昇降させるためのスプレッダ昇降域とを備えることを特徴とする立体格納庫。
2. 前記コンテナ格納域、コンテナ入出庫域およびスプレッダ昇降域を前記コンテナ列と直交する方向に複数連設するとともに、各階の天井クレーンを、各階のすべてのコンテナ格納域に対応可能なように前記コンテナ列と直交する方向に移動可能に設けて格納ユニットを構成し、
   この格納ユニットを、前記コンテナ入出庫域が向かい合うように左右対称に一対として設け、向かい合う前記コンテナ入出庫域の間には、前記移動体が通ることのできる移動通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の立体格納庫。
3. 前記載置部は２階以上の各コンテナ格納域に関してコンテナ列と直交する方向におけるコンテナの両端部を載置支持するための前記方向に離間した一対のコンテナ支持体を備え、
   この一対のコンテナ支持体間の開口部を、前記スプレッダが昇降可能に、かつ前記昇降索が挿通された状態で前記スプレッダ昇降域まで移動可能になるように形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体格納庫。
4. 請求項２記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、
   前記コンテナ搬出入用の移動体を前記格納ユニットのコンテナ入出庫域に出入させる際、先行する移動体が前方に位置する場合には後続の移動体を前記左右一対の格納ユニット間の移動通路を通して所定のコンテナ入出庫域に対して出入させることを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの入出庫方法。
5. 請求項３記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、
   所定階のコンテナ格納域にあるコンテナを積下す際に、前記所定階の天井クレーンが作動しない場合に、前記所定階よりも上階の天井クレーンのスプレッダを、
   前記一対のコンテナ支持体の間の開口部を通して前記所定階に昇降索により降下させるステップと、
   積下し対象とするコンテナを把持した状態で、前記所定階のコンテナ格納域中をスプレッダ昇降域までコンテナ列に沿って移動させるステップと、
   移動体が出入りするコンテナ入出庫域に降下させるステップと、
   を含むことを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの積下し方法。
6. 請求項３記載のコンテナを格納する複数階構造の立体格納庫において、
   所定階のコンテナ格納域に対してコンテナを積上げる際に、前記所定階の天井クレーンが作動しない場合に、前記所定階よりも上階の天井クレーンのスプレッダを、
   移動体が出入りするコンテナ入出庫域に移動させるステップと、
   積上げ対象であるコンテナを把持して前記所定階に昇降索により上昇させるステップと、
   前記昇降索が前記一対のコンテナ支持体の間の開口部に挿通された状態で、前記所定階のコンテナ格納域をコンテナ列に沿って所定位置まで移動させるステップと、
   を含むことを特徴とする立体格納庫におけるコンテナの積上げ方法。

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