港口装卸工艺——第四章 集装箱装卸工艺

第四章集装箱装卸工艺第一节概述一、集装箱运输的优越性集装箱运物之所以能如此迅速的发展，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二、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三、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愉量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7. 具有现代化的管理手段第二节集装箱一、集装箱的箱型及规格二、集装箱的种类1. 干货集装箱（Dry cargo container ）2. 散装集装箱（Bulk container)3. 冷藏集装箱（Reefer container ）4. 开顶集装箱（open 一top container)5. 框架集装箱（Plat form based ～面二）6. 牲畜集装箱（Pen container)7. 罐式集装箱(Tankcontainer)8. 汽车集装箱（Car container ）三、集装箱标记1. 第一组标记：箱主代码、顺序号和核对数2. 第二组标记：国籍代号、尺寸代号和类型代号3. 第三组标记：最大总重和自重第三节集装箱吊具一、集装箱简易起吊方法当在非集装箱专用码头上装卸集装箱时，可以采用钢丝绳用吊钩起吊。

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（见图4-6 ），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。

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（示意图见图4-9 ）。

其特点是结构简单，自重较自动式要小（一般为4-7t ）这种吊具多用于跨运车和正面吊上。

4. 双箱吊具：用一个集装箱吊具可同时起吊两个加血的集装箱的一种专用吊具，双箱起吊方法可以大大提高船舶的装卸效率。

第四节集装箱装卸、搬运机械化一、集装箱船装卸机械化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. 起重量集装箱最大总重量为30.5t 。

集装箱装卸桥的起重量是指额定起重量加集装箱吊具的重量。

由于集装箱装卸桥的吊具种类繁多，重量不一，并且受作业条件的影响，世界各国集装箱装卸桥的起重量并不一致。

确定集装箱装卸桥起重量一般要考虑以下作业条件。

(1) 起吊集装箱船舱盖板的需要。

舱盖板的重量一般不超过28t, 但个别的舱盖板有重达35.6t 的，其尺寸为14 × 14m 。

(2) 考虑装卸非国际标准箱的需要。

非国际标准集装箱的最大总重量可达38t, 甚至更大。

(3) 考虑有可能采用同时起吊两个20ft 型集装箱的作业方式。

两个20ft 型的集装箱最大总重为40.6t 。

(4) 兼顾装卸其他重大件货的需要。

2. 尺寸参数1) 起升高度目前世界各国设计制造的岸壁集装箱装卸桥，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3) 内伸距内伸距是指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（又名跨距）轨距是指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) 横梁下的净空高度该净空高度是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) 基距基距是指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。

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。

二、集装箱堆场作业机械1. 底盘车（Chassis)2. 跨运车（Straddle carrier ）3. 集装箱叉车（Container forklift)4. 龙门起重机（Transfer Crane)5. 正面吊（Front 一卜andling mobile crane)6. 混合系统(1) 轮胎龙门起重机- 轨道龙门起重机混合系统；(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。

7. 各种堆场作业方式的比较三、水平搬运除了在堆场可使用的一些兼作水平搬运的设备以外，在集装箱码头最常用的水平搬运设备是牵引车挂车。

四、集装箱码头装卸工艺系统1. 装卸桥- 跨运车工艺方案2. 装卸桥- 龙门起重机工艺方案第五节集装箱装箱技术一、装箱货物单元二、几种常规货物种类的装箱工艺1. 纸箱货的装箱2. 木箱货的装箱3. 货板货的装箱4. 捆包货的装箱5. 袋装货的装箱6. 滚动货的装箱7. 桶装货的装箱8. 各种车辆的装箱第六节集装箱装卸工艺布置1. 码头前沿（Berth and Apron ）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，又可以将堆场分为集装箱编组场（MarshallingYawl ）和集装箱堆场（Container ，yard 简称CY) 。

3. 集装箱拆装箱库(Container Freight Station, 简称：CFS)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。

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。

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。

在集装箱码头的大门处，需对进出港区的集装箱单证进行验查，并检查集装箱的箱号、封箱号以及集装箱的外表情况。

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。

第七节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，在集装箱码头装卸工艺以及码头布置方面目前正处于不断的创新和发展之中，其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（AGVs ）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4-6 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。

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2. 适应集装箱装卸高效化要求的新型装卸桥结构五、挖入式港池作业方式六、集成化和自动化的集装箱码头工艺系统的发展目前，港口设备制造商正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。

将电子计算机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。

第八节集装箱装卸工艺案例分析这里，我们用一个新建集装箱码头的装卸工艺选择的案例，从中我们可以看出，在集装箱码头装卸工艺方案选择时的依据和基本思路。

一、码头基本概况某港区的集装箱码头岸线长1250m ，拟建设4 个可停靠第四代集装箱船舶的泊位，设计吞吐能力为120 万TEU/ 年。

港区后方陆域宽约1350m 、纵深约1220m ，陆域面积为163 万平方米。

码头顺岸布置，前沿水深-l 0m ，码头与后方靠引桥连接，港区陆域前方为生产作业区，布置集装箱堆场，后方为生产辅助区，布置集装箱调配中心，拆装箱库、停车场等。

二、主要设计参数码头岸线总长1250m年吞吐集装箱量175 万TEU各种集装箱比例：普通重箱75%冷藏箱3.5 ％危险品箱1.5 ％空箱20%拆装箱3 ％各种集装箱在堆场的平均堆存期：普通重箱7d冷藏箱4d危险品箱3d空箱10d拆装箱库内货场3d堆场年工作天数350d港口生产不平衡系数1.25三、设备、设施基本能力要求1. 装卸桥能力及数量2. 堆场所需容量四、装卸工艺方案拟定(1) 轮胎龙门起重机方案；(2) 轨道龙门起重机方案；(3) 轮胎龙门起重机一轨道龙门起重机组合方案。