高負荷クラスおよび連続荷重用途向けのヘビーデューティーガントリークレーン

ヘビーデューティーガントリークレーンは、非常に大きな吊り上げ能力、高い作業負荷、高い稼働サイクル、そして過酷な作業環境向けに特別に設計されたガントリークレーンの一種です。港湾ヤード、製鉄・冶金工場、橋梁建設、造船所、エネルギー機器製造、その他の重工業分野で広く使用されています。

プロジェクトに高い動作頻度と高い負荷使用率の両方が伴う場合、必要なクレーンはもはや標準的なガントリークレーンではなく、真のエンジニアリングの意味での高耐久性ガントリークレーンになります。

ガントリークレーン市場分析

2025年を迎えるにあたり、世界的なインフラ投資の増加を背景に、大型ガントリークレーンの需要は引き続き力強く成長しています。China Report Hallのデータによると、世界のガントリークレーン市場は2023年に約145億人民元に達しました。市場は2025年までに約5.51兆円の年平均成長率（CAGR）で成長し、2030年には240億人民元に達すると予測されています。

主な成長原動力には、インフラ開発、産業オートメーション、インテリジェント製造（特に港湾、インフラプロジェクト、重工業）などがあります。

真のヘビーデューティーガントリークレーンとは何ですか?

ヘビーデューティーガントリークレーンは、支持脚を備えたガントリーフレーム構造を採用し、地上レールまたはゴムタイヤ上で稼働します。建物のランウェイ梁や屋根構造に荷重支持能力を依存しません。特に以下の用途に適しています。

• 超大規模スパン操作
• 屋外、一時的、または半屋外の作業環境
• 高負荷、長期、高サイクルアプリケーション

プロジェクトに極めて重いコンポーネント、非常に高い使用頻度、または建物の構造上の制限が伴う場合、大型ガントリークレーンを使用すると、安全性が向上し、ライフサイクル コストの面で優れた利点が得られることがよくあります。

「ヘビーデューティー」の本質：定格容量ではなく、デューティークラス

エンジニアリングの実務においてよくある誤解として、「吊り上げ能力が高いほどクレーンも頑丈」というものがあります。しかし、GB/T 3811-2008（クレーン設計規則）によれば、クレーンが「頑丈」かどうかは、定格吊り上げ能力ではなく、全体の吊り上げ能力（Aクラス）によって決まります。

1. 勤務クラスはどのように定義されますか?

GB/T 3811-2008 では、次のことが明確に定義されています。

クレーン全体の運転クラス = 使用クラス (U) + 荷重スペクトルクラス (Q)

言い換えれば、デューティクラスは主観的な判断ではなく、定量化可能な 2 つのエンジニアリング パラメータの結果です。

2. 利用度クラス（U）：「クレーンの使用期間と頻度」

利用クラスは、動作サイクルの総数（C_Tクレーンの設計上の耐用年数にわたって、

• 1つの動作サイクル：持ち上げ→移動/巻き上げ→荷降ろし→アイドル時間→次の持ち上げの準備

港湾クレーン、冶金クレーン、スラグ処理クレーン、シールドトンネル掘削クレーン、RMG クレーンは通常、U7 以上に分類されます。

3. 荷重スペクトルクラス（Q）：「各リフトの重量」

荷重スペクトルクラスは、実際に吊り上げられた荷重と定格容量の関係を、荷重スペクトル係数（K_P).

冶金用ガントリークレーン、コンテナ用ガントリークレーン、大型ダブルガーダーガントリークレーンは通常、Q3～Q4 に分類されます。

4. U + Qから「ヘビーデューティー」を決定する

GB/T 3811-2008では、クレーンの任務を次のように分類しています。 A1～A8 U と Q の組み合わせに基づきます。

エンジニアリングの実践では、一般的な解釈は次のようになります。

• A5: エンジニアリングガントリークレーンのエントリーレベル
• A6: 一般的な重負荷用途
• A7: 真のヘビーデューティーガントリークレーン
• A8: 極めて高負荷、連続フル負荷運転

A6 以上のクレーンのみが、重量級ガントリークレーンとして適切に定義できます。

このため、プロのクレーンの選択は、定格容量を単純に増やすのではなく、U と Q から始まります。

GB/T 対 FEM 対 ISO デューティクラスの相関関係

表現は異なりますが、GB/T、FEM、ISO 規格は同じコアロジックを共有しています。

• GB/T 3811: 利用クラス (U) + 負荷クラス (Q)
• 有限要素法 1.001: 利用率 + 負荷スペクトル → グループ
• ISO 4301: 負荷スペクトル + クラス

これらはすべて、基本的には疲労寿命と負荷利用率に基づいています。

大型ガントリークレーンをカスタマイズする必要がある理由

U と Q は標準の製品カタログではなく、特定の動作条件内にのみ存在するためです。

• 港湾コンテナ取扱：高U + 高Q
• 化学機器製造：中U + 高Q
• 橋梁建設：中高U + 高Q

このため、大型ガントリークレーンは、パラメータの積み重ねではなく、アプリケーション主導の設計にする必要があります。

カスタマイズされた大型ガントリークレーンの利点

カスタマイズされた大型ガントリークレーンは、極端な温度や特殊な荷重などの特定の条件に合わせて最適化された非標準の構造設計を重視しています。

例としては、複数のリフティングポイントの同期制御や自動負荷分散などが挙げられ、これにより効率が向上し、エネルギーを節約できます。

主な利点は次のとおりです。

• 特定の用途に合わせた非標準構造
• 動作条件主導設計
• より長い耐用年数
• メンテナンスコストとダウンタイムコストの削減
• 現場条件との高い適合性（例：低温材料、港湾防風システム）

アプリケーションと実際のプロジェクト事例

大型ガントリークレーンは、次のような重工業で広く使用されています。

• 港湾コンテナ取扱
• 製鉄所とプレキャストコンクリートヤード
• 鉄道貨物ヤード
• 造船所
• 風力発電製造
• 橋の建設
• 化学機器製造

代表的なプロジェクトは以下のとおりです。

42トン自動コンテナガントリークレーン（ロシア）

ロシアの主要プロジェクト向けにKUANGSHANCRANE社が納入したこのプロジェクトは、-40℃までの極寒環境に対応できるよう設計され、VFD駆動装置、エネルギー回生システム、ACCS自動化システム、GPS測位システムなどを備えています。このプロジェクトは、ウラジーミル・プーチン大統領の視察において高い評価を受けました。

ジョージア州ポティ港コンテナガントリークレーン

コンテナ保管、冷蔵ヤード、鉄道輸送用に供給される高効率ガントリークレーン。年間処理能力は 80,000 TEU で、ヤードの効率が大幅に向上します。

750トンダブルガーダーガントリークレーン（浙江省、中国）

デュアルトロリー、マルチポイント同期リフティング、PLC + VFD 制御、10 kV 電源を備え、25～30% のエネルギー節約を実現します。

400トンダブルガーダーガントリークレーン（中国山東省）

高級化学機器製造向けに設計されており、大規模なカスタマイズされたクレーン ソリューションの一部として、揺れ防止制御、安全監視、インテリジェント ブレーキ ロジックを統合しています。

価格要因と参考価格範囲

価格は次のような要因によって左右されます:

• 容量とスパン
• 任務クラス（A7～A8は通常約20%を追加）
• 電動化と自動化のレベル
• 特別な要件（防爆、耐腐食性、塩水噴霧保護）
• 輸送費、設置費、通関費用

大型ガントリークレーンプロジェクトでは、定格容量自体よりも、負荷クラス (A6～A8) の方がコストに与える影響が大きくなることがよくあります。
同じ容量の場合、A6 から A7 または A8 にアップグレードすると、構造疲労寿命設計、冗長性、およびより高品質の電気システムなどにより、通常、総コストは 15～30% 増加します。

大型ガントリークレーンが必要ですか?

能力ではなくリスクの観点から考える

質問 1: クレーンは長期間にわたって高頻度で稼働しますか?

• 毎日複数シフトのオペレーションですか?
• プロジェクト期間は10年以上ですか?
• ダウンタイムは生産や配送に直接影響しますか?

はい: 標準クレーンのリスクが大幅に増加

質問 2: クレーンは定格容量付近で頻繁に動作しますか?

• 重い荷物や積載荷物を定期的に取り扱っていますか?
• ほぼ全負荷運転が標準ですか?
• 鉄骨構造物、化学装置、容器、冶金材料?

はい: 耐久性の高い設計が必要

質問 3: ダウンタイムは許容されないのでしょうか?

• 港湾、冶金、橋梁、エネルギー、あるいは EPC プロジェクトですか?
• ダウンタイムコストが機器の価格差を上回りますか?
• 安全性監査または第三者による検査は必要ですか?

はい: ヘビーデューティーはリスク管理の選択肢です

意思決定の結論（調達チーム向け）

高頻度運転＋定格に近い負荷＋高いダウンタイムコストが共存する場合は、定格容量が大きくなくても、大型ガントリークレーンを選択する必要があります。

これはパフォーマンスのアップグレードではなく、リスク管理の決定です。

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あらゆる重量物の持ち上げプロジェクトは、構造、安全性、エンジニアリング経験を総合的にテストするものです。

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クリスタル

クレーンOEMエキスパート

リフト機器のカスタマイズで 8 年の経験があり、10,000 人以上のお客様の販売前の質問や懸念に応えてきました。関連するニーズがある場合は、お気軽にお問い合わせください。

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