フェアバーン蒸気クレーン

イギリス、ブリストル港のフェアベアン蒸気クレーン

フェアバーンクレーンは、1850年にウィリアム・フェアバーン卿によって特許を取得した「改良設計」のクレーンの一種です。世界中に多数の手動式があり、蒸気駆動式のものがイギリスのブリストル・ドックに1台現存しています。

革新的なデザイン

フェアバーンの特許取得済み湾曲プレートワークジブ
ストザート＆ピット社のメーカープレート。この写真には、「チェーンリベット」を構成する特徴的な二列のリベットも写っている。

このクレーンの革新性は、リベット留めされた錬鉄板で作られた湾曲ジブの使用でした。この湾曲ジブは、岸壁沿いの深いガンネルを避け、船倉の奥深くまで届くことができました。 [ 1 ]

強固な湾曲ジブの設計には、フェアバーンの箱桁の力学に関する高度な理論的理解が必要でした。張力は、チェーンリベットで接合されたバックプレートで構成された桁の外側の凸面によって支えられ、内側の表面は圧縮荷重を支えました。プレートの折れ曲がりを防ぐため、ジブはセル構造を採用しました。内側のプレートとウェブは3つの長方形のセルを形成し、それ自体が実質的に箱桁の役割を果たします。箱桁の特性はねじりに抵抗することであるため、これらを組み合わせた複合面は折れ曲がりにも優れた抵抗力を発揮します。[ 1 ]

これらのクレーンの最初のものは、キーハムとデボンポートの海軍本部向けに6基が製造されたものでした。これらは手動式で、12トンの荷物を高さ30フィート（9.1メートル）、半径32フィート（9.8メートル）まで持ち上げることができました。[ 1 ]クレーンのジブのサイズは当時の船舶によって決まり、その吊り上げ能力は作業員の吊り上げ能力によって決まりました。キーハムで最大20トンの荷物を吊り上げた実験では、ジブの設計が適切であり、少なくとも60トンの荷物を扱えることが示されました。[ 1 ]

後にキーハムに60トンの「巨大」クレーンが建造され、セルプレートは4つのセルで補強された。[ 1 ]このクレーンは4人の作業員がギアトレインを632回駆動することで操作されたが、フル稼働時には相当な重労働だったに違いない。クレーンの能力は明らかにその強度ではなく動力によって制限されていたため、蒸気動力が採用されるのが当然の候補であり、後にキーシャムの60トンクレーンにも蒸気動力が再適用された。ウールウィッチのマストシアに代わる高さ120フィート（36.6メートル）のクレーンの提案もあった。しかし、これらの後期型クレーンのより一般的なサイズは、半径35フィート（10.7メートル）で35トンを吊り上げる能力であった。動力源はボイラーとエンジンの両方がクレーンに搭載された 独立型蒸気エンジンであった。

マンチェスターのウィリアム・フェアバーン・アンド・サンズは、このクレーンを多数製造し、他のメーカーにも設計のライセンス供与を行いました。1875年に特許が失効した後も、カーライルのコーワンズ・シェルドン・アンド・カンパニーをはじめとする他の企業が、1910年頃まで、蒸気、水圧、または電気で駆動するクレーンを多数製造しました。[ 2 ]これらのクレーンは非常に人気があり、特に海軍造船所では戦艦の砲の搭載に重宝されました。香港には4基の砲台がありました。

ブリストル

キャブ内のギアリングには「S&P」の刻印が鋳込まれている

現存する唯一のフェアベアン蒸気クレーンは、ブリストルのフローティングハーバーにあるワッピング埠頭の岸壁にあります。現在は隣接するプリンス埠頭にあるMシェッド博物館に保管されています。[ 3 ] [ 4 ]

工事

1870年代、ブリストル・ドックは他の港との競争激化に直面し、拡張と近代化の時期を迎えていました。鉄製の船体は大型化し、貨物は重くなり、港の埠頭沿いに鉄道を敷設する投資も既に行われていました。しかし、クレーンの能力には限界があり、港に17基あったクレーンはどれも3トン以上の荷役能力がありませんでした。

そのため、より強力な蒸気クレーンが発注され、35トンを吊り上げて貨車に直接積み込むことが可能になった。これは1875年に地元のメーカーであるストザート・アンド・ピット社に発注されたもので、フェアベアン型であった。後のフェアベアン型クレーンでは、当初のセルプレートが、従来のセル構造ではなく、リベット留めのT字型リブで補強された一枚の平板構造に変更された。[ 1 ] 1878年8月、クレーンは完成し、試験が行われた。機械本体と石積み基礎の費用は3,600ポンドであった。

ジブの半径（リーチ）は35フィート（11メートル）、高さは40フィート（12メートル）である。クレーンの重量は120トンである。キャブ内の垂直ボイラーは100psiで作動し、2つのツインシリンダー蒸気エンジンに電力を供給している。1つはクレーンの旋回（回転）用、もう1つはより大きなもので、吊りチェーンの巻き取り用である。巻き取りドラムは、ギアによって4つの異なる速度で駆動することができる。ジブの箱形桁は、井戸の地下25フィート（7.6メートル）まで伸びている。井戸の底にある滑り軸受がクレーンの重量を支え、キャブの下のローラーベアリングが転倒荷重に抵抗する。ボイラーの水は、元々はドックから直接水を汲み上げていたポンプで供給され、井戸の排水にも使用されている。ボイラーのメーカーのプレートには、「Marshall Sons & Co. Ltd.、エンジニア、ゲインズボロ、イングランド、No.92766」と記されている。これはクレーンに使用された 4 番目のボイラーであり、1953 年に設置されました。

クレーンのキャブも鉄製で、小さなガラス窓が備え付けられています。これらの窓枠は、ガラスの格子の接合部に小さなバラの模様が鋳込まれて装飾されています。1900年頃、上部の巻き上げドラムとギアは屋根上の別の箱に収納されました。[ 5 ]

稼働中

機械的には優れていたものの、このクレーンは商業的には大きな成功を収めませんでした。1890年には年間わずか16日間しか稼働せず、利益はわずか11シリング 6ペンスでした。[ 5 ]この頃には船舶が大型化しており、ジブはもはやエンジンやボイラーの修理作業のために取り外すのに十分な距離まで届かなくなっていました。対岸のキャノンズ・マーシュにある小型クレーンのように、石造りの塔の上にクレーンを設置して揚高を上げることも検討されました。

1892年、クレーンを含む油圧機械がドックに登場しました。これらは強力な中央電源を使用し、貨物をより迅速に搬送することができました。1906年には電気クレーンも登場しました。蒸気クレーンは次第に需要が減り、1905年4月から1906年4月までの1年間は使用されませんでした。[ 5 ] 1903年から1909年にかけて、合計143回の吊り上げを行いました。[ 5 ]しかし、重量物の吊り上げには依然として有用でした。

第二次世界大戦中、クレーンの重量能力は真価を発揮しました。プリンセス埠頭には揚陸艇小隊が駐屯し、極東での運用に向けて1,000隻以上の新型強襲揚陸艇が陸路で輸送されました。クレーンはトラックからの荷降ろしや、完成後の揚陸に使用され、3年間で合計2,000回以上使用されました。

今日

クレーンは現在も稼働しており、定期的に稼働しています。

シティ・ドックが段階的に閉鎖されるにつれ、1973年にクレーンはブリストル市立博物館に寄贈されました。1972年にはグレードII*指定建造物[ 4 ]に指定され、フェアベアン蒸気クレーンとしては現存する最後のものとして指定記念物[ 6 ]にも指定されています。1988年からはブリストル産業博物館の一部として稼働状態に復元されました。クレーンは、銀行休業日やハーバー・フェスティバルなどの特別展開催日に稼働しています。

セビリアクレーン

セビリア

手回し式のものがスペインのセビリアに現存している。

ドーバー

ドーバーのウェリントン・ドック、右側のクレーン

ドーバーのウェリントン・ドックの埠頭には、フェアベアン・クレーンの別のクレーンが現存している。 [ 7 ]現在は指定記念物となっている。[ 8 ]これは1868年製で、マンチェスターのフェアベアン・エンジニアリング社によって建造された手回しクレーンである。[ 9 ]最初に設置されたときの定格は50トンで、4人の作業員によって操作された。英国海軍兵器局は、これを大砲の取り扱いに使用した。後年、定格は20トンに下げられ、現在のドーバー・マリーナからヨットを吊り上げるために使用された。2014年にクレーンは「愛情込めて修復」され[ 10 ]、ジブの下に目立つ垂直の鋼鉄製支柱を付けて再塗装された。[ 11 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e fフェアベアン、ウィリアム(1860) [1856].エンジニアのための有用な情報. ロンドン: ロングマンズ. pp.  283.フェアベアンボイラー.
  2. ^ 「Bancroft Library, UC Berkeley, Online Archive of California」 oac.cdlib.org . 2023年7月20日閲覧。
  3. ^ジョーンズ、デイビッド (1975). 「ストザート・アンド・ピット蒸気フェアベアン型クレーン」(PDF) . J. バイアス. 8.ブリストル産業考古学協会.
  4. ^ a b「ST 5834 7219のフェアベアン蒸気クレーン」。ヒストリック・イングランド。 2022年12月13日閲覧。
  5. ^ a b c d情報シート1：フェアベアン蒸気クレーン1876年（第2版）。ブリストル市博物館・美術館。
  6. ^ヒストリック・イングランド. 「フェアベアン・クレーン、ブリストル港（グレード指定建造物）（1005418）」 .イングランド国立遺産リスト.
  7. ^ 「英国ケント州ドーバーマリーナ、エスプラネード・キーにあるビクトリア朝時代のフェアベアン・クレーンの謎」 2011年4月5日。
  8. ^ Historic England . 「フェアバーン型クレーン、ウェリントン・ドック（1004193）」 .イングランド国立遺産リスト. 2016年2月25日閲覧。
  9. ^ 「造船とカルペ号（キュラソー号）―大西洋を横断した最初の蒸気船」ドーバー・ヒストリアン誌、2013年8月6日。
  10. ^ 「歴史的なクレーンの修復により、ヘリテージトレイルが活性化」ドーバー港、2014年12月2日。
  11. ^ 「ドックサイドクレーン....とアルバートホール！」 2014年11月20日。
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