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港口装卸工艺学   [10481~2]    Created by Kairry 




第四章 集装箱装卸工艺

4.1 概述

     集装箱运输之所以能迅速的发展,正是由于这种比较传统的运输方式具有许

     多优点:

1. 提高装卸效率,减轻劳动强度

2. 减少货损货差,提高货物运输的安

全与质量

3. 缩短货物的在途时间,加快车船的

周转

4. 节省货物运输的包装,简化理货手续

5. 减少货物运输费用

6. 推动包装的标准化

7. 有利于组织多种运输方式的联合运输

     集装箱运输发展趋势对码头提出的要求

1. 船舶大型化趋势要求集装箱码头的深水化




2. 挂靠港减少及干线运输网络扩大趋势要求集装箱码头的一次作业增加
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3. 船舶大型化以及集装箱箱体大型化的趋势要求集装箱码头面积的扩大,装卸设备

 进一步大型化,装卸工艺系统化




4. 集装箱运输系统的柔性化趋势要求集装箱码头应能适应更多箱型的集装箱装卸和

 搬运

5. 伴随货物运输而增长的运输信息的膨胀要求港口生产信息化

6. 船舶大型化的趋势对港口的集疏运设施现代化提出了更高的要求

7. 船舶大型化趋势要求码头泊位作亚的高效化

8. 运输周转速度的加快要求港口生产组织的合理化

   集装箱专用码头所应具备的条件

1. 具有一定规模的集装箱运输量

2. 应有足够的进港航道及港池水深条件

3. 有宽阔的陆域面积和堆场

4. 便利的集装箱集疏运交通通道

5. 配备大型、高效率的集装箱专用机械和设备

6. 拥有现代化的通讯和生产指挥系统
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 7. 具有现代化的管理手段


4.2 集装箱

ISO   ( International Standardization Organization )国际标准化组织

CCC( Customs Convention on Container ) 集装箱海关公约

CSC ( International Convention for Safe Container ) 国际集装箱安全条约

都对集装箱下过定义。我国国家标准《集装箱名词术语》GB1992-85 对集装箱的定

义:集装箱是一种运输设备;

      具有足够的强度 可长期反复使用;

      适于一种或多种运输方式的运送 途中转运时箱内货物不需换装;

      具有快速装卸和搬运的装置 特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式;

      便于货物装满和卸空;

      具有 1m³及 1m³以上的容积。

一、集装箱的箱型及规格

                                     主要部件名称
                                     角件  corner fitting    顶板  roof panel 
                                     角柱  corner post       侧板  side panel 
                                     门楣  door header       门槛  door sill 
                                     上侧梁  top side rail     下侧梁  bottom side rail 
                                     叉槽  fork lift pockets  门锁杆  door locking bar 
                                     鹅颈槽  gooseneck tunnel




   目前使用的国际集装箱规格尺寸主要是第一系列的 A、B、C、D 四种箱型。便于

计算和比较,以 20FT 型的集装箱作为计算单位,称为标准箱或换算箱。英文简称

TEU(Twenty­foot Equivalent Units)。
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二、集装箱的种类 




GP (General Purpose)普通箱                           RF (Reefer)冷藏箱 




    TK (Tank)  罐式箱                      OT (Open Top)  开顶箱
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                             PF(Plat Form)      框架箱

FR (Flat Rack) 平板箱、HC(High Cube)高箱、HT (Hanger Tainer)挂衣箱、

PN(Pen container) 牲畜集装箱、CR(Car container )汽车集装箱等。

三、集装箱标记

  为方便集装箱运输管理,ISO790-73 规定了集装箱标志方案,集装箱应在规定的

位置上标示出以下内容:

  Ø 第一组标记:箱主代码、顺序号和核对数(集装箱箱号)

  Ø 第二组标记:国籍代号、尺寸代号和类型代号

  Ø 第三组标记:最大总重和自重

集装箱标记的位置:

                                         箱主代码——由四个大写字母组成,前三个字

                                         母由箱主自定 第四个字母为 U ,表示为海运

                                         集装箱。

                                         顺序号——由 6 位阿拉伯数字组成。

核对数——是一位阿拉伯数字。用于计算机核对箱主代号与顺序号纪录的正确性。

核对数是根据箱主代号和顺序号计算出来的。四个字母 七个数字就组成了集装箱的
                     9 
箱号。计算公式:  S = å Ci  ´ 2 
                       i 
                                      核对数=S/11 取余。
                    i = 0 



          如  COSU         800121 5 
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字母    A    B    C    D    E       F      G            H    I    J    K         L          M
数字    10   12   13   14   15      16     17           18   19   20   21        23         24
字母    N    O    P    Q    R       S      T            U    V    W    X         Y          Z
数字    25   26   27   28   29      30     31           32   34   35   36        37         38

国籍代号用三个字母表示,说明集装箱的登记国。如“RCX”为中华人民共和国。

尺寸代号用两个字符表示,第一个字符表示箱长,第二个字符表示箱宽与箱高。

类型代号用两个字符表示,第一个字符表示集装箱的类型,第二个字符表示集装箱

的特征。

最大总重(MAX GROSS)为集装箱的自重和最大允许载货量之和;自重(TARE)

为集装箱空箱的重量。最大总重和自重均同时用 kg 和 lb(磅)在箱门上标注。




补充:

     40ft 箱的最大总重量为 30.5t(即装货后不超重 30.5t)

     20ft 箱的最大总重量为 24t

     40ft 箱空箱自重约           3.8t

     20ft 箱空箱自重约           2.3t

 若超重,港区会拒收。

除上述必不可少的标志外,箱主还可有自选标志。如各家船公司自有箱上有船公司

的图案标志等。
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4.3 集装箱吊具(Spreader)

一、集装箱简易起吊方法




二、集装箱专用吊具

1. 固定式吊具,是一种只能起吊一种集装箱的吊具,其特点是结构简单、自重轻,

价格便宜,但是对箱体类型的适应性较差。更换吊具往往要占用较多时间。




吊具吊架的四角各有一个转锁,在吊装时 4 个转锁同时插入集装箱顶部的 4 个长方孔

内,通过拉杆同时转动 4 个转锁锁住集装箱。司机室内装有各种指示灯,指示吊具

吊装情况。伸缩式吊具由固定吊架和伸缩吊架组合而成,带转锁的伸缩吊架由液压

机构控制伸缩和转锁,可吊 40’、30’、20’3 种集装箱。
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2. 自动式吊具,通过伸缩臂,可以改变吊具的臂长,以达到起吊不同尺寸集装箱

的要求。




3. 组合式吊具,将起吊不同尺寸的集装箱的吊具组合使用的一种集装箱专用吊具。

其特点是结构简单,自重较自动式要小(一般为 4~7t ),多用于跨运车等堆场作业

机械。




4. 双箱吊具:用一个集装箱吊具可同时起吊两个自然箱的一种专用吊具,双箱起吊

方法可以大大提高船舶的装卸效率。




       双箱吊具                           宁波港双 40 英尺吊具的第 16 号桥吊
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4.4 集装箱装卸、搬运机械化

一、集装箱船装卸机械化

  现代化集装箱码头,目前从事码头前沿集装箱起落舱作业的设备普遍采用的是

岸壁式集装箱装卸桥(Ship-to-shore crane)
                             。主要由带行走机构的门架,承担臂架重

量的拉杆和臂架等几个部分组成。臂架可分为海侧臂架,陆侧臂架和门中臂架 3 个

部分。




  装卸桥作业时,由于集装箱专用船舶的船舱内设有箱格,舱内的集装箱作业对

位非常方便,无需人工协助,因此,在作业中没有了像件杂货那样的舱内作业工序。

根据世界集装箱码头营运经验,一般情况下一个集装箱泊位平均可配备装卸桥 1-3

台。集装箱装卸桥有关参数的确定可作如下考虑。

1.起重量——根据额定起重量和吊具重量确定。所谓额定起重量是指所起吊的集装

 箱的最大总重量,40ft 集装箱最大总重量为 30.5t。

          桥起重量 Q=额定起重量 Qt +集装箱吊具重量 W。

目前世界上先进的集装箱装卸桥起重量 60~75 吨。

2.尺寸参数

1)起升高度
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     集装箱装卸桥的起升高度由两部分组成;轨顶面以上的高度(H1)和轨顶面

以下的高度(H2)。

H1—指装卸桥吊具上升到最高时,吊具抓取的集装箱面与运行轨道面之间的垂直距

离。

H2—指装卸桥运行轨道面往下,至吊具能抓取舱底最下一层集装箱之间的垂直距离。

  目前世界各国设计制造的一般都取轨道面上起升高度为 25m ,轨道面下起升高

度为 12m 。

2)外伸距——集装箱装卸桥海侧轨道中心线向外至集装箱吊具铅垂中心线之间的最

大水平距离。

3) 内伸距——集装箱装卸桥内侧轨道中心线向内至吊具铅垂中心线之间的最大水平

距离。

4) 轨距(跨距)——起重机两条行走轨道中心线之间的水平距离。轨距的大小影响

到装卸桥的整机稳定性。

5) 横梁下的净空高度——指横梁下面到轨顶面之间的垂直距离。该高度应保证能堆

装 3 层的跨运车通行。

6)基距——同一轨道上两个主支承中心线之间的距离。基距的尺寸应保证装卸桥框架

内的有效宽度能通过 40ft 的集装箱和舱盖板。
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3. 工作速度的选择

  集装箱装卸桥工作速度的选择应根据下列原则,进行技术经济比较确定。

(1) 应满足整个集装箱码头工艺效率的要求。

(2) 对各机构的工作速度进行合理的分配。

(3) 工作速度的提高应与相应的技术措施结合。

(4) 与工作速度有关的动力设备选型应考虑便于维修。

如:集装箱装卸桥的小车行走速度的提高,会增加吊具的摆动,引起对中集装箱困

难,增加对中时间。因此,只有在采取减摇装置等技术措施条件下,提高工作速度

才会取得良好的效果。

   初期的装卸桥的速度:大车 25~45m/min;小车:120~125m/min;起升机构:

30m/min(满载)、50~70m/min(空载)——生产率:20TEU/h。

   现代的装卸桥的速度:大车 25~45m/min;小车:200~220m/min;起升机构:

70~80m/min(满载)、160~180m/min(空载)——生产率:40~50TEU/h。

二、集装箱堆场作业机械

1. 底盘车(Chassis)

                         集装箱堆场上采用的底盘车堆存方式是指

                       将集装箱连同起运输集装箱作用的底盘车一起

                       存放在堆场上。

                        这种堆存方式的集装箱所处机动性最大,随

时可以有拖车将集装箱拖离堆场,而无需借助于其他机械设备。因此,底盘车方式

比较适合于门一门的运输方式,特别是海运部门承担的是短途运输(如海峡运输等),

也是一种集疏运效率较高的码头堆场作业方式。

 但是,采用这种堆存方式,集装箱堆存高度只有一层,而且需要留有较宽的车辆

通道,因此需要占用较大的堆场面积,使堆场面积利用率较低。
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2. 跨运车( Straddle carrier )

                         跨运车方式是一种具有搬运、堆垛、换装等多功能的

                     集装箱专用机械。跨运车采用旋锁机构与集装箱接合或脱

                     开;吊具能够升降,以适应装卸和堆码集装箱的需要。吊

                     具也能侧移、倾斜和微动以满足对位的需要。通常承担由

                     码头前沿到堆场的水平运输以及堆场堆码等中短途运输工

                     作。其灵活及快速性使其集装箱装卸设备中的主力机型。

  跨运 车以芬兰 KALMAR 公司生产的最著 名, 系统多由液 压驱动组 成,近期

KALMAR 发展出了混合型绿色产品在欧洲码头被广泛使用。

  采用跨运车工艺比其他工艺有以下两大优点:

  (1)跨运车自码头前沿载运集装箱后直接运到堆场进行堆垛,中间不需要其他机

械的协助;

  (2)由于不需要换装,可节省换装所占用的场地。

使用要求:

  1)专用性和通用性

  跨运车有专用和通用两种。所谓专用型

就是指 20ft 型的跨运车只能装卸 20ft 型的箱

子,40ft 型的跨运车只能装卸 40ft 型的箱子;

所谓通用型是指这种跨运车既能适应 20ft 型

的箱子,同时也能适应 40ft 型箱子的装卸。

  2)堆垛能力

  跨运车种类很多,有的能堆 2 层,有的能堆 3 层,国外甚至有堆 4 层的。选用时

要与整个集装箱码头的堆存面积大小结合起来考虑。堆箱层数多,能提高单位面积

堆存量,缩短搬运距离。但层数增多,会增加倒箱率,增加提箱时找箱子的困难。
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 目前采用跨运车方式的集装箱码头堆场,通常只堆 2 层,即要求跨运车能吊着箱子

跨越 2 层集装箱。

   3)视野要求

   跨运车的视野问题是关系到跨运车今后发展前途的关键因素之一,它与跨运车

的安全性、迅速性和机动灵活性有密切关系。跨运车视野要求包括 3 个方面:

   (1)在搬运途中、         (2)通过箱位时、        (3)场地作业时

3. 集装箱叉车( Container forklift)

                                集装箱叉车是集装箱码头和堆场上常用的一种集

                          装箱专用装卸机械,主要用作在集装箱吞吐量不大(年

                          低于 3 万标准箱)的综合性码头和堆场进行装卸与短

                          距离搬运等辅助性作业。

                          叉车搬运集装箱可以采用以下两种方式:

   (1)吊运方式:即采用顶部起吊的专用吊具吊运集装箱;

   (2)叉运方式:利用集装箱底部的叉孔用货叉起运,一般这种方式主要是搬运 20ft

的集装箱或空箱。




4、龙门起重机(Transfer Crane)

   龙门起重机简称龙门吊,它是一种在集装箱场地上进行集装箱堆垛和车辆装卸

的机械。龙门起重机有轮胎式(又称无轨龙门吊)和轨道式(又称有轨龙门吊)两
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种形式。这种工艺方式是把从集装箱船上卸下来的集装箱一般用场地底盘车(或其

他机械)从船边运到场地,在场上采用轮胎式龙门吊或轨道式龙门吊进行堆装或对

内陆车辆(公路集产或铁路货车)进行换装。




  最早使用龙门吊(Transfer Crane System)工艺的是荷兰阿姆斯特丹港,当时称为

集装箱海运系统(Container Marine Lines System)。

优点:

  (1)运行时稳定性好,维修费用低,即使初始投资稍大,但装卸成本会降低;

   (2)搬运起重机方式箱列间可不留通道紧密堆装,因此在有限的场地面积内可堆

存大量的集装箱,场地面积利用率很高;

   (3)场上搬运起重机的运行方向一致、动作单一,故容易采用电子计算机控制,

实现操作自动化。因此在现代化集装箱码头上是一种比较理想的机种。

缺点:

   (1)由于堆装层数较高,如需取出下层的进口集装箱时就要经过多次捣载才能取

出,在操作上带来许多麻烦;

   (2)场上配机数量一般是固定的,故不能用机数来调整场地作业量的不平衡,因

此,当货主交接的车辆集中时,可能会发生较长的待机时间,如搬运起重机发生故

障,就会迫使装卸桥停止作业;

   (3)搬运起重机自重较大,轮胎式搬运起重机的轮压一般为 20t,轨道式搬运起重机

比轮胎式的轮压更大,而且堆装层数多,故场地需要重型铺装;
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     (4)大跨距的搬运起重机由于码头不均匀下沉,可能会产生轨道变形,有时会

影响使用,故跨距太大不一定有利。

5. 正面吊( Front-handling mobile crane)

    正面吊是一种目前在集装箱码头堆场上得到越来越频繁使用的专用机械。虽然

这种集装箱堆存设备由于运行方向与作业方向垂直而需要占据较宽的通道,但是它

的堆箱层数较高,并且可以为多排集装箱作业。设备的灵活性又较强,因此普遍较

受欢迎。采用正面吊可以堆存 3 一 4 层重箱,或 7 一 9 层的空箱。因此,堆箱场地的

利用率较高。目前,正面吊主要还是作为集装箱堆场的辅助作业机械,但是确实是

一种很有前景的集装箱装卸的专用设备。




6.混合系统

   从经济性和装卸性能来看,上述工艺系统各有利弊,目前世界上有些港口采用了

前述工艺方案的混合系统。例如:

    (1)轮胎龙门起重机——轨道龙门起重机混合系统;
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  (2)跨运车——轮胎龙门起重机混合系统;

  (3)跨运车——轨道龙门起重机混合系统。

 跨运车/轮胎(或轨道)龙门起重机混合系统的主要特点是:码头前沿装卸船作业

由岸边集装箱起重机承担;进口集装箱的水平运输、堆码和交货装车由跨运车完成;

出口集装箱的堆场与码头之间的水平运输由牵引车平板车完成;堆场的装卸和堆码

由轮胎(或轨道)龙门起重机完成。

7. 各种堆场作业方式的比较   以下数据为以 200×62.5m 堆场面积按合理布置要求测定的,以跨运车堆一层为基数
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三、水平搬运
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四、集装箱码头装卸工艺系统

在决定采用何种装卸工艺方式时,取决于下列因素:

  (1)预定年装箱量的大小;

  (2)所需土地面积的可能性;

  (3)集装箱船的装载量和到港频率;

  (4)投资的可能性;

  (5)场地上作业效率的高低;

  (6)集装箱内陆集疏运的方式;

  (7)集装箱损坏率的高低;

  (8)装卸机械的维修费用;

  (9)码头作业的灵活性;

  (10)实现自动化作业的要求。

目前主要有以下两种方案

Ø 装卸桥——跨运车工艺方案:又称麦逊公司方式




系统优点:

1)装卸船接运采用“落地”方式,不需要对位。提高装卸效率,节省时间。

2)机动灵活。跨运车流动性较强。

3)机种少,适应性强。一种机械可完成多种作业。

4)能在场地上将箱子重叠堆垛,一般可堆高 2--3 层,可节省堆场面积。

系统缺点:
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  由跨运车的缺点所引起。

 为克服这些缺点,要求码头场地要平整,司机的操作技术要求更高,并且注意加

强对跨运车的维护和保养。

Ø 装卸桥—龙门起重机工艺方案:目前中国主要采用




系统优点:

l)单位面积堆存量大。堆箱层数多。

2)堆场面积利用率高。跨距内紧密堆垛。

3)营运费用低。本系统虽初始投资大,但机械设备的维修管理费用低。

4)易于实现自动化控制。便于电子计算机控制。

系统缺点:

 由龙门起重机的缺点引起。相对而言,轮胎式龙门起重机比轨道式龙门起重机具

有更多的优点,故目前采用较多。
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4.5 集装箱装箱技术

一、装箱货物单元

   在标准集装箱内堆放符合 LSD 标准的货物单元时,箱容积利用率情况如下所述。

符合标准的货物包装单元主要有:400×600、800×1200、1000×1200 三种。以第三种

为例分别装入三种箱型(1A、1B、1C)的箱内容积利用率如下:




二、几种常规货物种类的装箱工艺(略)


4.6 集装箱装卸工艺布置

 集装箱码头的平面布局根据作业功能的不同,一般可分为前后三个部分,即码头

前沿、堆场和后方。

1. 码头前沿(  Berth and Apron  )

  码头前沿岸线长度取决于船舶长度,水深取决于船舶满载吃水深度,其纵深取决

于桥吊的作业范围—包括轨距(三车道);内伸部(两车道);机动通道。大于 40 米。
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                                      2.  堆场(  Yard  )

                                             堆场是存放集装箱的场地,是集装箱

                                      码头主要占地区域。其作用是为了保证装

                                      卸作业的连续性而设置的集装箱堆存场

                                      地。根据作业要求,又可以将堆场分为 

                                      A.集装箱编组场(Marshalling  Yard):临

                                      时性堆放 

                                             B.集装箱堆场(Container  Yard,简称 

                                      CY):用于集装箱交接、保管。包括中转

                                      箱堆场,进口重箱堆场,空箱堆场,危险

品箱堆场,冷藏箱堆场。

   集装箱堆场可划分成几个箱区,每个箱区又有箱位组成,并编有号码(箱位号)

箱位号由箱区、位、排、层组成。如“A0111”表示 A 箱区 01 位第 1 排第 1 层。 

3.  集装箱拆装箱库  (Container Freight Station) 

   集装箱拆装箱库又可称集装箱货运站,用于货物散进或散出时码头拆装箱的货物

堆存和作业的场所。拆装箱库一般位于码头的后方,也可将其设置在码头以外。 

4.  指挥塔(  Control Tower) 

   指挥塔起生产指挥和监控作用,码头的作业计划和调度安排在这里完成,因此其

位置往往设在能环视整个码头的地方,一般设在最高的楼层上。指挥塔内配有通信

设施和计算机网络系统,以便于有效地行使生产指挥的职能。随着生产监控设施的

现代化,指挥部门不一定要设在视野好的地方,指挥室内的现代化的监控系统完全

可以代替人眼来掌握现场作业的情况。如:电子计算机系统、测风仪、气象预报系

统、无线对讲机(VHF)、闭路电视,瞭望镜(CCTV)、电话传真等。
港口装卸工艺学   [10481~2]      Created by Kairry 


 5.  大门(  Gate House) 

  大门又称检查桥(或称闸口),一般都在大门处设有地磅,用于集装箱内货物的

计量。设置地磅(Truck Scale)目的——保证码头机械和船舶积载的安全性。大门又

是集装箱和集装箱货物的交接点,港内外责任的分界线。配有计算机,IC 卡机 。主

要职责:  a.检查集装箱的有关单证 

        b.检查箱子的有关箱号,铅封号,外表状况等 

6.  维修车间(  Maintenance Shop) 

  维修车间是对集装箱和集装箱的装卸搬运设备进行检查、维修和保养的场所,它

是码头机械设备处于完好状态,提高码头装卸效率的重要保障。维修车间一般设在

不影响码头作业的后方。


4.7 集装箱码头新型装卸工艺方案

    随着大型现代化集装箱码头的不断发展,对装卸工艺的高速化和自动化程度的

要求越来越高,码头的装卸量也越来越大,因此,集装箱码头装卸工艺及码头布置

方面都有不断的创新和发展,目的主要是为了提高集装箱码头船舶装卸作业的效率。

其中主要的新颖工艺有如下几种:

                            一、底盘车与轮胎式龙门起重机的配合

                                在一般的龙门起重机方式中,从码头前沿到堆

                            场的集装箱搬运都是由场地牵引车拖带一节底盘

                            车运行的。但是如场地面积很大,装卸的集装箱

                            数量很多,或场地离岸壁前沿的距离较远时,就

可采用一台牵引车同时牵引两台以上的底盘车(半挂车)组成的底盘车列运行。

二、自动导向车(  Automatic Guided Vehicle System  AGVS  )系统

   进入到 21 世纪的现代制造业,敏捷制造成为企业的主导模式。 
                                 AGVS 激光自动导
港口装卸工艺学   [10481~2]    Created by Kairry 


引车系统  AGVS  作为生产过程中的物料搬运系统,可以实现对库存快速及时、低

成本、规模优化和易于控制管理的目的。为系统柔性化、集成化、高效运行提供了

重要保证。

  其在集装箱码头的运用关键在于高自动化程度的大型岸边集装箱起重机、自动

导向车、无人驾驶轨道龙门起重机及门闸自动识别系统。 

1.  自动导向车原理及程序

                             自动导向车的运行轨道有单轨和双轨两

                       种布置方案,轨道线通过装卸桥和轨道龙门

                       起重机的机腿间呈环状敷设,自动导向车就

                       沿着这一轨道绕场地回转运行。 

2.  无人驾驶轨道龙门起重机

堆场垂直于码头布置,轨道龙门起重机,跨距内堆箱  6  排  4  层,可接收控制中心

的指令进行作业。

  自动导向车系统具有高效、经济、准确的优点,使用于集装箱货运量大,劳动

力成本高,水转水集装箱比例高的大型专业化集装箱码头。是  21  世纪现代化集装

箱中转系统,操作管理全部自动化的典型装卸工艺系统。

三、移箱输送机与轨道式龙门起重机的配合

  移箱输送机是一架长条形的机械,其长度一般能放置  20ft  型集装箱  4­6  个。

                      它设置在前沿与前方堆场交接处的轨道上。使

                      集装箱装卸桥的后伸臂和轨道式龙门起重机

                      的悬臂都能达到。如装卸出口集装箱时,由龙

                      门起重机搬来的集装箱放置在悬臂下的移箱

输送机上,通过移箱输送机移向装卸桥侧,装卸桥从后伸臂下的移箱输送机上吊起

集装箱,装上集装箱船。
港口装卸工艺学   [10481~2]    Created by Kairry 


四、岸边式集装箱装卸桥的技术发展 

1.  适应船舶大型化要求的大型集装箱装卸桥

巴拿马型装卸桥——伸距 35~40m;超巴拿马型装卸桥——伸距 40m 以上;

新加坡及中远的长滩港(美西海岸)码头已使用 55m 伸距桥吊。 

2.  适应集装箱装卸高效化要求的新型装卸桥结构 

   1)双小车方式 

   2)设有可移动式过渡吊篮的双起升式集装箱装卸桥 

   3)桥架可升降式集装箱装卸桥 

   4)基础高架的多台集装箱装卸桥系统 

   5)增设提升机式集装箱装卸桥

五、挖入式港池作业方式

   该方式基于对码头本身的重新

设计,旨在利用更多的常规桥吊同时

装卸一条船舶,从而提高集装箱装卸

速 度 。 该 设 想 出 自 对 鹿 特 丹 

INCOMAAS 工程研究的相关专家。

六、集成化和自动化的集装箱码头工艺系统的发展

   港口设备制造商一直在研制与集装箱装卸桥配套的、采用遥控操纵的自动化水

平运输机械,以及使集装箱在堆场上堆码、定位的轨道式堆场起重机。这种堆场起

重机具有程序控制和信息处理功能这将使集装箱码头自动化水平明显提高。

  将计算机应用于起重机的控制系统,以实现整机各工序的自动化是今后集装箱码

头装卸系统发展的趋势。

  自动行走控制系统(ATCS)、自动定位指示系统(APIS)、自动校准直线系统

(AFAS)
     、船舶轮廓描摹系统(SPSS)。
港口装卸工艺学        [10481~2]                         Created by Kairry 




MSC(Mediterranean  Shipping  Company  S.A.  地中海航运公司)总部位于瑞士日内瓦,As  of  the  end  of  August  2011,  MSC  was 
operating 456 container vessels with an intake capacity of 2,016,000 TEU's。仅次于世界最大的 MSK A.P. MOLLER­MAERSK A/S 
马士基海运公司。
思考题:1、为何运输方式的发展选择了集装箱运输? 
         2、集装箱有哪些标识?各种规格的集装箱的总重量和自重分别是多少? 
         3、有哪些机械能够在堆场进行集装箱堆箱操作? 
         4、我国集装箱港口现阶段主要采用哪种装卸工艺?有何利弊? 
         5、世界上集装箱码头比较新颖的一些装卸工艺中,哪种对你比较有吸引力?为什么?

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  • 1. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  第四章 集装箱装卸工艺 4.1 概述 集装箱运输之所以能迅速的发展,正是由于这种比较传统的运输方式具有许 多优点: 1. 提高装卸效率,减轻劳动强度 2. 减少货损货差,提高货物运输的安 全与质量 3. 缩短货物的在途时间,加快车船的 周转 4. 节省货物运输的包装,简化理货手续 5. 减少货物运输费用 6. 推动包装的标准化 7. 有利于组织多种运输方式的联合运输 集装箱运输发展趋势对码头提出的要求 1. 船舶大型化趋势要求集装箱码头的深水化 2. 挂靠港减少及干线运输网络扩大趋势要求集装箱码头的一次作业增加
  • 2. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  3. 船舶大型化以及集装箱箱体大型化的趋势要求集装箱码头面积的扩大,装卸设备 进一步大型化,装卸工艺系统化 4. 集装箱运输系统的柔性化趋势要求集装箱码头应能适应更多箱型的集装箱装卸和 搬运 5. 伴随货物运输而增长的运输信息的膨胀要求港口生产信息化 6. 船舶大型化的趋势对港口的集疏运设施现代化提出了更高的要求 7. 船舶大型化趋势要求码头泊位作亚的高效化 8. 运输周转速度的加快要求港口生产组织的合理化 集装箱专用码头所应具备的条件 1. 具有一定规模的集装箱运输量 2. 应有足够的进港航道及港池水深条件 3. 有宽阔的陆域面积和堆场 4. 便利的集装箱集疏运交通通道 5. 配备大型、高效率的集装箱专用机械和设备 6. 拥有现代化的通讯和生产指挥系统
  • 3. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  7. 具有现代化的管理手段 4.2 集装箱 ISO ( International Standardization Organization )国际标准化组织 CCC( Customs Convention on Container ) 集装箱海关公约 CSC ( International Convention for Safe Container ) 国际集装箱安全条约 都对集装箱下过定义。我国国家标准《集装箱名词术语》GB1992-85 对集装箱的定 义:集装箱是一种运输设备; 具有足够的强度 可长期反复使用; 适于一种或多种运输方式的运送 途中转运时箱内货物不需换装; 具有快速装卸和搬运的装置 特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式; 便于货物装满和卸空; 具有 1m³及 1m³以上的容积。 一、集装箱的箱型及规格 主要部件名称 角件  corner fitting  顶板  roof panel  角柱  corner post  侧板  side panel  门楣  door header  门槛  door sill  上侧梁  top side rail  下侧梁  bottom side rail  叉槽  fork lift pockets  门锁杆  door locking bar  鹅颈槽  gooseneck tunnel 目前使用的国际集装箱规格尺寸主要是第一系列的 A、B、C、D 四种箱型。便于 计算和比较,以 20FT 型的集装箱作为计算单位,称为标准箱或换算箱。英文简称 TEU(Twenty­foot Equivalent Units)。
  • 4. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  二、集装箱的种类  GP (General Purpose)普通箱  RF (Reefer)冷藏箱  TK (Tank)  罐式箱  OT (Open Top)  开顶箱
  • 5. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  PF(Plat Form) 框架箱 FR (Flat Rack) 平板箱、HC(High Cube)高箱、HT (Hanger Tainer)挂衣箱、 PN(Pen container) 牲畜集装箱、CR(Car container )汽车集装箱等。 三、集装箱标记 为方便集装箱运输管理,ISO790-73 规定了集装箱标志方案,集装箱应在规定的 位置上标示出以下内容: Ø 第一组标记:箱主代码、顺序号和核对数(集装箱箱号) Ø 第二组标记:国籍代号、尺寸代号和类型代号 Ø 第三组标记:最大总重和自重 集装箱标记的位置: 箱主代码——由四个大写字母组成,前三个字 母由箱主自定 第四个字母为 U ,表示为海运 集装箱。 顺序号——由 6 位阿拉伯数字组成。 核对数——是一位阿拉伯数字。用于计算机核对箱主代号与顺序号纪录的正确性。 核对数是根据箱主代号和顺序号计算出来的。四个字母 七个数字就组成了集装箱的 9  箱号。计算公式:  S = å Ci  ´ 2  i  核对数=S/11 取余。 i = 0  如  COSU 800121 5 
  • 6. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  字母 A B C D E F G H I J K L M 数字 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 24 字母 N O P Q R S T U V W X Y Z 数字 25 26 27 28 29 30 31 32 34 35 36 37 38 国籍代号用三个字母表示,说明集装箱的登记国。如“RCX”为中华人民共和国。 尺寸代号用两个字符表示,第一个字符表示箱长,第二个字符表示箱宽与箱高。 类型代号用两个字符表示,第一个字符表示集装箱的类型,第二个字符表示集装箱 的特征。 最大总重(MAX GROSS)为集装箱的自重和最大允许载货量之和;自重(TARE) 为集装箱空箱的重量。最大总重和自重均同时用 kg 和 lb(磅)在箱门上标注。 补充: 40ft 箱的最大总重量为 30.5t(即装货后不超重 30.5t) 20ft 箱的最大总重量为 24t 40ft 箱空箱自重约 3.8t 20ft 箱空箱自重约 2.3t 若超重,港区会拒收。 除上述必不可少的标志外,箱主还可有自选标志。如各家船公司自有箱上有船公司 的图案标志等。
  • 7. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  4.3 集装箱吊具(Spreader) 一、集装箱简易起吊方法 二、集装箱专用吊具 1. 固定式吊具,是一种只能起吊一种集装箱的吊具,其特点是结构简单、自重轻, 价格便宜,但是对箱体类型的适应性较差。更换吊具往往要占用较多时间。 吊具吊架的四角各有一个转锁,在吊装时 4 个转锁同时插入集装箱顶部的 4 个长方孔 内,通过拉杆同时转动 4 个转锁锁住集装箱。司机室内装有各种指示灯,指示吊具 吊装情况。伸缩式吊具由固定吊架和伸缩吊架组合而成,带转锁的伸缩吊架由液压 机构控制伸缩和转锁,可吊 40’、30’、20’3 种集装箱。
  • 8. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  2. 自动式吊具,通过伸缩臂,可以改变吊具的臂长,以达到起吊不同尺寸集装箱 的要求。 3. 组合式吊具,将起吊不同尺寸的集装箱的吊具组合使用的一种集装箱专用吊具。 其特点是结构简单,自重较自动式要小(一般为 4~7t ),多用于跨运车等堆场作业 机械。 4. 双箱吊具:用一个集装箱吊具可同时起吊两个自然箱的一种专用吊具,双箱起吊 方法可以大大提高船舶的装卸效率。 双箱吊具 宁波港双 40 英尺吊具的第 16 号桥吊
  • 9. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  4.4 集装箱装卸、搬运机械化 一、集装箱船装卸机械化 现代化集装箱码头,目前从事码头前沿集装箱起落舱作业的设备普遍采用的是 岸壁式集装箱装卸桥(Ship-to-shore crane) 。主要由带行走机构的门架,承担臂架重 量的拉杆和臂架等几个部分组成。臂架可分为海侧臂架,陆侧臂架和门中臂架 3 个 部分。 装卸桥作业时,由于集装箱专用船舶的船舱内设有箱格,舱内的集装箱作业对 位非常方便,无需人工协助,因此,在作业中没有了像件杂货那样的舱内作业工序。 根据世界集装箱码头营运经验,一般情况下一个集装箱泊位平均可配备装卸桥 1-3 台。集装箱装卸桥有关参数的确定可作如下考虑。 1.起重量——根据额定起重量和吊具重量确定。所谓额定起重量是指所起吊的集装 箱的最大总重量,40ft 集装箱最大总重量为 30.5t。 桥起重量 Q=额定起重量 Qt +集装箱吊具重量 W。 目前世界上先进的集装箱装卸桥起重量 60~75 吨。 2.尺寸参数 1)起升高度
  • 10. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  集装箱装卸桥的起升高度由两部分组成;轨顶面以上的高度(H1)和轨顶面 以下的高度(H2)。 H1—指装卸桥吊具上升到最高时,吊具抓取的集装箱面与运行轨道面之间的垂直距 离。 H2—指装卸桥运行轨道面往下,至吊具能抓取舱底最下一层集装箱之间的垂直距离。 目前世界各国设计制造的一般都取轨道面上起升高度为 25m ,轨道面下起升高 度为 12m 。 2)外伸距——集装箱装卸桥海侧轨道中心线向外至集装箱吊具铅垂中心线之间的最 大水平距离。 3) 内伸距——集装箱装卸桥内侧轨道中心线向内至吊具铅垂中心线之间的最大水平 距离。 4) 轨距(跨距)——起重机两条行走轨道中心线之间的水平距离。轨距的大小影响 到装卸桥的整机稳定性。 5) 横梁下的净空高度——指横梁下面到轨顶面之间的垂直距离。该高度应保证能堆 装 3 层的跨运车通行。 6)基距——同一轨道上两个主支承中心线之间的距离。基距的尺寸应保证装卸桥框架 内的有效宽度能通过 40ft 的集装箱和舱盖板。
  • 11. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  3. 工作速度的选择 集装箱装卸桥工作速度的选择应根据下列原则,进行技术经济比较确定。 (1) 应满足整个集装箱码头工艺效率的要求。 (2) 对各机构的工作速度进行合理的分配。 (3) 工作速度的提高应与相应的技术措施结合。 (4) 与工作速度有关的动力设备选型应考虑便于维修。 如:集装箱装卸桥的小车行走速度的提高,会增加吊具的摆动,引起对中集装箱困 难,增加对中时间。因此,只有在采取减摇装置等技术措施条件下,提高工作速度 才会取得良好的效果。 初期的装卸桥的速度:大车 25~45m/min;小车:120~125m/min;起升机构: 30m/min(满载)、50~70m/min(空载)——生产率:20TEU/h。 现代的装卸桥的速度:大车 25~45m/min;小车:200~220m/min;起升机构: 70~80m/min(满载)、160~180m/min(空载)——生产率:40~50TEU/h。 二、集装箱堆场作业机械 1. 底盘车(Chassis) 集装箱堆场上采用的底盘车堆存方式是指 将集装箱连同起运输集装箱作用的底盘车一起 存放在堆场上。 这种堆存方式的集装箱所处机动性最大,随 时可以有拖车将集装箱拖离堆场,而无需借助于其他机械设备。因此,底盘车方式 比较适合于门一门的运输方式,特别是海运部门承担的是短途运输(如海峡运输等), 也是一种集疏运效率较高的码头堆场作业方式。 但是,采用这种堆存方式,集装箱堆存高度只有一层,而且需要留有较宽的车辆 通道,因此需要占用较大的堆场面积,使堆场面积利用率较低。
  • 12. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  2. 跨运车( Straddle carrier ) 跨运车方式是一种具有搬运、堆垛、换装等多功能的 集装箱专用机械。跨运车采用旋锁机构与集装箱接合或脱 开;吊具能够升降,以适应装卸和堆码集装箱的需要。吊 具也能侧移、倾斜和微动以满足对位的需要。通常承担由 码头前沿到堆场的水平运输以及堆场堆码等中短途运输工 作。其灵活及快速性使其集装箱装卸设备中的主力机型。 跨运 车以芬兰 KALMAR 公司生产的最著 名, 系统多由液 压驱动组 成,近期 KALMAR 发展出了混合型绿色产品在欧洲码头被广泛使用。 采用跨运车工艺比其他工艺有以下两大优点: (1)跨运车自码头前沿载运集装箱后直接运到堆场进行堆垛,中间不需要其他机 械的协助; (2)由于不需要换装,可节省换装所占用的场地。 使用要求: 1)专用性和通用性 跨运车有专用和通用两种。所谓专用型 就是指 20ft 型的跨运车只能装卸 20ft 型的箱 子,40ft 型的跨运车只能装卸 40ft 型的箱子; 所谓通用型是指这种跨运车既能适应 20ft 型 的箱子,同时也能适应 40ft 型箱子的装卸。 2)堆垛能力 跨运车种类很多,有的能堆 2 层,有的能堆 3 层,国外甚至有堆 4 层的。选用时 要与整个集装箱码头的堆存面积大小结合起来考虑。堆箱层数多,能提高单位面积 堆存量,缩短搬运距离。但层数增多,会增加倒箱率,增加提箱时找箱子的困难。
  • 13. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  目前采用跨运车方式的集装箱码头堆场,通常只堆 2 层,即要求跨运车能吊着箱子 跨越 2 层集装箱。 3)视野要求 跨运车的视野问题是关系到跨运车今后发展前途的关键因素之一,它与跨运车 的安全性、迅速性和机动灵活性有密切关系。跨运车视野要求包括 3 个方面: (1)在搬运途中、 (2)通过箱位时、 (3)场地作业时 3. 集装箱叉车( Container forklift) 集装箱叉车是集装箱码头和堆场上常用的一种集 装箱专用装卸机械,主要用作在集装箱吞吐量不大(年 低于 3 万标准箱)的综合性码头和堆场进行装卸与短 距离搬运等辅助性作业。 叉车搬运集装箱可以采用以下两种方式: (1)吊运方式:即采用顶部起吊的专用吊具吊运集装箱; (2)叉运方式:利用集装箱底部的叉孔用货叉起运,一般这种方式主要是搬运 20ft 的集装箱或空箱。 4、龙门起重机(Transfer Crane) 龙门起重机简称龙门吊,它是一种在集装箱场地上进行集装箱堆垛和车辆装卸 的机械。龙门起重机有轮胎式(又称无轨龙门吊)和轨道式(又称有轨龙门吊)两
  • 14. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  种形式。这种工艺方式是把从集装箱船上卸下来的集装箱一般用场地底盘车(或其 他机械)从船边运到场地,在场上采用轮胎式龙门吊或轨道式龙门吊进行堆装或对 内陆车辆(公路集产或铁路货车)进行换装。 最早使用龙门吊(Transfer Crane System)工艺的是荷兰阿姆斯特丹港,当时称为 集装箱海运系统(Container Marine Lines System)。 优点: (1)运行时稳定性好,维修费用低,即使初始投资稍大,但装卸成本会降低; (2)搬运起重机方式箱列间可不留通道紧密堆装,因此在有限的场地面积内可堆 存大量的集装箱,场地面积利用率很高; (3)场上搬运起重机的运行方向一致、动作单一,故容易采用电子计算机控制, 实现操作自动化。因此在现代化集装箱码头上是一种比较理想的机种。 缺点: (1)由于堆装层数较高,如需取出下层的进口集装箱时就要经过多次捣载才能取 出,在操作上带来许多麻烦; (2)场上配机数量一般是固定的,故不能用机数来调整场地作业量的不平衡,因 此,当货主交接的车辆集中时,可能会发生较长的待机时间,如搬运起重机发生故 障,就会迫使装卸桥停止作业; (3)搬运起重机自重较大,轮胎式搬运起重机的轮压一般为 20t,轨道式搬运起重机 比轮胎式的轮压更大,而且堆装层数多,故场地需要重型铺装;
  • 15. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  (4)大跨距的搬运起重机由于码头不均匀下沉,可能会产生轨道变形,有时会 影响使用,故跨距太大不一定有利。 5. 正面吊( Front-handling mobile crane) 正面吊是一种目前在集装箱码头堆场上得到越来越频繁使用的专用机械。虽然 这种集装箱堆存设备由于运行方向与作业方向垂直而需要占据较宽的通道,但是它 的堆箱层数较高,并且可以为多排集装箱作业。设备的灵活性又较强,因此普遍较 受欢迎。采用正面吊可以堆存 3 一 4 层重箱,或 7 一 9 层的空箱。因此,堆箱场地的 利用率较高。目前,正面吊主要还是作为集装箱堆场的辅助作业机械,但是确实是 一种很有前景的集装箱装卸的专用设备。 6.混合系统 从经济性和装卸性能来看,上述工艺系统各有利弊,目前世界上有些港口采用了 前述工艺方案的混合系统。例如: (1)轮胎龙门起重机——轨道龙门起重机混合系统;
  • 16. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  (2)跨运车——轮胎龙门起重机混合系统; (3)跨运车——轨道龙门起重机混合系统。 跨运车/轮胎(或轨道)龙门起重机混合系统的主要特点是:码头前沿装卸船作业 由岸边集装箱起重机承担;进口集装箱的水平运输、堆码和交货装车由跨运车完成; 出口集装箱的堆场与码头之间的水平运输由牵引车平板车完成;堆场的装卸和堆码 由轮胎(或轨道)龙门起重机完成。 7. 各种堆场作业方式的比较 以下数据为以 200×62.5m 堆场面积按合理布置要求测定的,以跨运车堆一层为基数
  • 17. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  三、水平搬运
  • 18. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  四、集装箱码头装卸工艺系统 在决定采用何种装卸工艺方式时,取决于下列因素: (1)预定年装箱量的大小; (2)所需土地面积的可能性; (3)集装箱船的装载量和到港频率; (4)投资的可能性; (5)场地上作业效率的高低; (6)集装箱内陆集疏运的方式; (7)集装箱损坏率的高低; (8)装卸机械的维修费用; (9)码头作业的灵活性; (10)实现自动化作业的要求。 目前主要有以下两种方案 Ø 装卸桥——跨运车工艺方案:又称麦逊公司方式 系统优点: 1)装卸船接运采用“落地”方式,不需要对位。提高装卸效率,节省时间。 2)机动灵活。跨运车流动性较强。 3)机种少,适应性强。一种机械可完成多种作业。 4)能在场地上将箱子重叠堆垛,一般可堆高 2--3 层,可节省堆场面积。 系统缺点:
  • 19. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  由跨运车的缺点所引起。 为克服这些缺点,要求码头场地要平整,司机的操作技术要求更高,并且注意加 强对跨运车的维护和保养。 Ø 装卸桥—龙门起重机工艺方案:目前中国主要采用 系统优点: l)单位面积堆存量大。堆箱层数多。 2)堆场面积利用率高。跨距内紧密堆垛。 3)营运费用低。本系统虽初始投资大,但机械设备的维修管理费用低。 4)易于实现自动化控制。便于电子计算机控制。 系统缺点: 由龙门起重机的缺点引起。相对而言,轮胎式龙门起重机比轨道式龙门起重机具 有更多的优点,故目前采用较多。
  • 20. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  4.5 集装箱装箱技术 一、装箱货物单元 在标准集装箱内堆放符合 LSD 标准的货物单元时,箱容积利用率情况如下所述。 符合标准的货物包装单元主要有:400×600、800×1200、1000×1200 三种。以第三种 为例分别装入三种箱型(1A、1B、1C)的箱内容积利用率如下: 二、几种常规货物种类的装箱工艺(略) 4.6 集装箱装卸工艺布置 集装箱码头的平面布局根据作业功能的不同,一般可分为前后三个部分,即码头 前沿、堆场和后方。 1. 码头前沿(  Berth and Apron  ) 码头前沿岸线长度取决于船舶长度,水深取决于船舶满载吃水深度,其纵深取决 于桥吊的作业范围—包括轨距(三车道);内伸部(两车道);机动通道。大于 40 米。
  • 21. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  2.  堆场(  Yard  ) 堆场是存放集装箱的场地,是集装箱 码头主要占地区域。其作用是为了保证装 卸作业的连续性而设置的集装箱堆存场 地。根据作业要求,又可以将堆场分为  A.集装箱编组场(Marshalling  Yard):临 时性堆放  B.集装箱堆场(Container  Yard,简称  CY):用于集装箱交接、保管。包括中转 箱堆场,进口重箱堆场,空箱堆场,危险 品箱堆场,冷藏箱堆场。 集装箱堆场可划分成几个箱区,每个箱区又有箱位组成,并编有号码(箱位号) 箱位号由箱区、位、排、层组成。如“A0111”表示 A 箱区 01 位第 1 排第 1 层。  3.  集装箱拆装箱库  (Container Freight Station)  集装箱拆装箱库又可称集装箱货运站,用于货物散进或散出时码头拆装箱的货物 堆存和作业的场所。拆装箱库一般位于码头的后方,也可将其设置在码头以外。  4.  指挥塔(  Control Tower)  指挥塔起生产指挥和监控作用,码头的作业计划和调度安排在这里完成,因此其 位置往往设在能环视整个码头的地方,一般设在最高的楼层上。指挥塔内配有通信 设施和计算机网络系统,以便于有效地行使生产指挥的职能。随着生产监控设施的 现代化,指挥部门不一定要设在视野好的地方,指挥室内的现代化的监控系统完全 可以代替人眼来掌握现场作业的情况。如:电子计算机系统、测风仪、气象预报系 统、无线对讲机(VHF)、闭路电视,瞭望镜(CCTV)、电话传真等。
  • 22. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  5.  大门(  Gate House)  大门又称检查桥(或称闸口),一般都在大门处设有地磅,用于集装箱内货物的 计量。设置地磅(Truck Scale)目的——保证码头机械和船舶积载的安全性。大门又 是集装箱和集装箱货物的交接点,港内外责任的分界线。配有计算机,IC 卡机 。主 要职责:  a.检查集装箱的有关单证  b.检查箱子的有关箱号,铅封号,外表状况等  6.  维修车间(  Maintenance Shop)  维修车间是对集装箱和集装箱的装卸搬运设备进行检查、维修和保养的场所,它 是码头机械设备处于完好状态,提高码头装卸效率的重要保障。维修车间一般设在 不影响码头作业的后方。 4.7 集装箱码头新型装卸工艺方案 随着大型现代化集装箱码头的不断发展,对装卸工艺的高速化和自动化程度的 要求越来越高,码头的装卸量也越来越大,因此,集装箱码头装卸工艺及码头布置 方面都有不断的创新和发展,目的主要是为了提高集装箱码头船舶装卸作业的效率。 其中主要的新颖工艺有如下几种: 一、底盘车与轮胎式龙门起重机的配合 在一般的龙门起重机方式中,从码头前沿到堆 场的集装箱搬运都是由场地牵引车拖带一节底盘 车运行的。但是如场地面积很大,装卸的集装箱 数量很多,或场地离岸壁前沿的距离较远时,就 可采用一台牵引车同时牵引两台以上的底盘车(半挂车)组成的底盘车列运行。 二、自动导向车(  Automatic Guided Vehicle System  AGVS  )系统 进入到 21 世纪的现代制造业,敏捷制造成为企业的主导模式。  AGVS 激光自动导
  • 23. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  引车系统  AGVS  作为生产过程中的物料搬运系统,可以实现对库存快速及时、低 成本、规模优化和易于控制管理的目的。为系统柔性化、集成化、高效运行提供了 重要保证。 其在集装箱码头的运用关键在于高自动化程度的大型岸边集装箱起重机、自动 导向车、无人驾驶轨道龙门起重机及门闸自动识别系统。  1.  自动导向车原理及程序 自动导向车的运行轨道有单轨和双轨两 种布置方案,轨道线通过装卸桥和轨道龙门 起重机的机腿间呈环状敷设,自动导向车就 沿着这一轨道绕场地回转运行。  2.  无人驾驶轨道龙门起重机 堆场垂直于码头布置,轨道龙门起重机,跨距内堆箱  6  排  4  层,可接收控制中心 的指令进行作业。 自动导向车系统具有高效、经济、准确的优点,使用于集装箱货运量大,劳动 力成本高,水转水集装箱比例高的大型专业化集装箱码头。是  21  世纪现代化集装 箱中转系统,操作管理全部自动化的典型装卸工艺系统。 三、移箱输送机与轨道式龙门起重机的配合 移箱输送机是一架长条形的机械,其长度一般能放置  20ft  型集装箱  4­6  个。 它设置在前沿与前方堆场交接处的轨道上。使 集装箱装卸桥的后伸臂和轨道式龙门起重机 的悬臂都能达到。如装卸出口集装箱时,由龙 门起重机搬来的集装箱放置在悬臂下的移箱 输送机上,通过移箱输送机移向装卸桥侧,装卸桥从后伸臂下的移箱输送机上吊起 集装箱,装上集装箱船。
  • 24. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  四、岸边式集装箱装卸桥的技术发展  1.  适应船舶大型化要求的大型集装箱装卸桥 巴拿马型装卸桥——伸距 35~40m;超巴拿马型装卸桥——伸距 40m 以上; 新加坡及中远的长滩港(美西海岸)码头已使用 55m 伸距桥吊。  2.  适应集装箱装卸高效化要求的新型装卸桥结构  1)双小车方式  2)设有可移动式过渡吊篮的双起升式集装箱装卸桥  3)桥架可升降式集装箱装卸桥  4)基础高架的多台集装箱装卸桥系统  5)增设提升机式集装箱装卸桥 五、挖入式港池作业方式 该方式基于对码头本身的重新 设计,旨在利用更多的常规桥吊同时 装卸一条船舶,从而提高集装箱装卸 速 度 。 该 设 想 出 自 对 鹿 特 丹  INCOMAAS 工程研究的相关专家。 六、集成化和自动化的集装箱码头工艺系统的发展 港口设备制造商一直在研制与集装箱装卸桥配套的、采用遥控操纵的自动化水 平运输机械,以及使集装箱在堆场上堆码、定位的轨道式堆场起重机。这种堆场起 重机具有程序控制和信息处理功能这将使集装箱码头自动化水平明显提高。 将计算机应用于起重机的控制系统,以实现整机各工序的自动化是今后集装箱码 头装卸系统发展的趋势。 自动行走控制系统(ATCS)、自动定位指示系统(APIS)、自动校准直线系统 (AFAS) 、船舶轮廓描摹系统(SPSS)。
  • 25. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  MSC(Mediterranean  Shipping  Company  S.A.  地中海航运公司)总部位于瑞士日内瓦,As  of  the  end  of  August  2011,  MSC  was  operating 456 container vessels with an intake capacity of 2,016,000 TEU's。仅次于世界最大的 MSK A.P. MOLLER­MAERSK A/S  马士基海运公司。 思考题:1、为何运输方式的发展选择了集装箱运输?  2、集装箱有哪些标识?各种规格的集装箱的总重量和自重分别是多少?  3、有哪些机械能够在堆场进行集装箱堆箱操作?  4、我国集装箱港口现阶段主要采用哪种装卸工艺?有何利弊?  5、世界上集装箱码头比较新颖的一些装卸工艺中,哪种对你比较有吸引力?为什么?