集裝箱碼頭的新型自動化裝卸工藝的研究

201*10612046劉宜彬集裝箱碼頭管理課程論文

集裝箱碼頭的新型自動化裝卸工藝的研究

摘要：闡述了新型自動化集裝箱岸橋的結(jié)構(gòu)、特點、工作過程以及集裝箱堆場自動化堆存若干關(guān)鍵技術(shù)問題,參考了國外的碼頭的實例提出了基于自動化倉儲技術(shù)的新型自動化集裝箱裝卸工藝。關(guān)鍵詞：岸橋；自動化堆場；集裝箱；裝卸工藝

ResearchonHandlingProcessesofaNewTypeofAutomation

ContainerTerminal

Abstract:Thisarticlestatesthequaysidecontainergantrycraneinaspectsofstructure,characteristicandworkprocess,discussessomekeytechnologiesinautomaticstackandstorageincontainerstackyard.Referencedtotheforeigncases,sothatanewkindofautomaticcontainerhandlingprocessbasedonautomaticinventorytechnologyisputtedforward.

Keywords:quaysidecontainergantrycrane;automaticstackyard;container;handlingprocess

引言

集裝箱運輸是在國際貿(mào)易中發(fā)展起來的一種高效率、大規(guī)模生產(chǎn)的運輸工藝。這種新的運輸方式，具有如下的優(yōu)點:(1)最有效地提高件貨的裝卸效率;(2)船舶裝卸實現(xiàn)全天候作業(yè);(3)充分利用了貨物堆存場地的面積和空間，基本取消了倉庫;(4)實現(xiàn)了“門”到“門”的貨運，降低運輸成本，減少了貨損貨差;(5)縮短貨物運輸時間。由于集裝箱運輸具有上述優(yōu)越性，使其得到高速發(fā)展。集裝箱碼頭是海陸聯(lián)運的樞紐。集裝箱碼頭裝卸工藝是在集裝箱從卸船到離港與從進港到裝船的搬運過程中采用的工藝流程、裝卸搬運機械類型及其相互配合作業(yè)的方式。

為適應(yīng)集裝箱吞吐量快速增長的需要和集裝箱船舶大型化的趨勢，進一步縮短船舶靠泊時間，降低碼頭、船東及貨主等的單箱成本，各港口都在裝卸工藝方面進行了探索，取得了豐富經(jīng)驗。集裝箱裝卸工藝的選擇要根據(jù)碼頭具體情況，集裝箱碼頭相對一般件雜貨碼頭，其最突出的優(yōu)點是作業(yè)的高效性，而裝卸工藝是碼頭作業(yè)高效的保證。因此，集裝箱碼頭的新型裝卸工藝，是港口內(nèi)涵擴大再生產(chǎn)的重要手段，是順利提高碼頭生產(chǎn)效率的前提。

集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)一般由裝卸船作業(yè)、堆場作業(yè)和水平作業(yè)三部份組成。

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1國外自動化集裝箱碼頭的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1德國漢堡港CTA集裝箱碼頭

德國漢堡港CTA集裝箱碼頭建于1999年，1期工程于201*年建成投產(chǎn)。為了提高作業(yè)效率和服務(wù)水平，降低勞動力成本，增強市場競爭力，CTA碼頭順應(yīng)集裝箱碼頭自動化的發(fā)展趨勢，采用先進的裝卸設(shè)備，實現(xiàn)碼頭作業(yè)自動化。CTA碼頭岸線長約1400m，占地面積85萬m2，共有4個泊位，年吞吐能力190萬TEU；堆場沿與岸線垂直的方向能堆放22列集裝箱，堆高4層，堆存能力30萬TEU；碼頭前沿配備14臺超級超巴拿馬型岸橋，可快速裝卸大型集裝箱船；鐵路作業(yè)區(qū)有6條長700m的平行裝卸作業(yè)車道，配備4臺跨6條車道的軌道式龍門起重機，可進行鐵路裝卸作業(yè)。

1.2日本名古屋港Tobishima集裝箱碼頭

名古屋港Tobishima集裝箱碼頭是日本首個全自動集裝箱碼頭，也是目前公認的世界上最先進的自動化集裝箱碼頭之一。該碼頭共有2個泊位，分別于201*年12月和201*年12月投入運營。由于日本為多地震國家，其集裝箱碼頭的結(jié)構(gòu)和設(shè)備均采用強化抗震的設(shè)計工藝，以減小地震危害。Tobishima碼頭前沿共配備6臺超巴拿馬型岸橋，水平運輸采用自動導(dǎo)引車，堆場采用全自動輪胎式龍門起重機。Tobishima碼頭是目前世界上唯一采用全自動輪胎式龍門201*10612046劉宜彬集裝箱碼頭管理課程論文

起重機作為堆場設(shè)備的自動化集裝箱碼頭。與一般的輪胎式龍門起重機相比，該碼頭采用的全自動輪胎式龍門起重機具有精度高、對位準、穩(wěn)定性好、自動化程度高等優(yōu)點，且具備自動糾偏、光電控制、液壓汽缸防搖等功能。此外，該碼頭采用智能道口系統(tǒng)光學(xué)字符識別（OCR）技術(shù)和無線射頻識別（FRID）技術(shù)，結(jié)合電子信息提示牌、閘道系統(tǒng)、道口自助終端系統(tǒng)等多重設(shè)施，可實現(xiàn)集卡車號及集裝箱箱號的自動采集。1.3荷蘭鹿特丹港Euromax集裝箱碼頭

荷蘭鹿特丹港Euromax集裝箱碼頭是歐洲集裝箱碼頭公司（ECT）與A.P.穆勒馬士基公司聯(lián)合興建的新型全自動集裝箱碼頭。Euromax碼頭1期工程于201*年6月竣工，同年9月5日正式投產(chǎn)運營。該碼頭占地面積84萬m2，岸線長1500m，年吞吐能力約230萬TEU。Euromax碼頭采用德國Dematic公司的Dynacore導(dǎo)航軟件對自動導(dǎo)引車進行導(dǎo)航和控制，并采用美國Navis公司的信息自動化軟件對碼頭進行管理。碼頭前沿配備的雙40英尺雙小車岸橋吊具下起重量達100t，外伸距64m，起升高度46m；堆場內(nèi)每個箱區(qū)設(shè)有1條自動導(dǎo)引車通道；堆場設(shè)備采用全自動軌道式龍門起重機，可堆5過6，跨10列集裝箱。

道相互交叉的情況下，自動導(dǎo)引車不僅可以直行，而且可以轉(zhuǎn)彎、環(huán)行，還可在軌道式龍門起重機的門腿間進行裝卸作業(yè)。2.2岸橋拖掛車全自動棧橋式起重機

該工藝采用全自動棧橋式起重機，裝卸過程簡單，易于實現(xiàn)裝卸自動化，且維修方便。新加坡港巴西班讓（PasirPanjang）碼頭采用的就是這種裝卸工藝。

2.3岸橋高架式軌道運輸系統(tǒng)全自動軌道式龍門起重機

該工藝采用岸橋?qū)⒓�裝箱提升到過泊平臺上，軌道運輸車運行至岸橋后伸距下的卸箱點接箱，然后根據(jù)自動調(diào)度系統(tǒng)的指示將集裝箱通過高架軌道運至堆場交接點。該工藝主要有以下特點：（1）采用高架式軌道運輸系統(tǒng)取代水平運輸設(shè)備，避免對地面交通造成干擾；（2）集裝箱通過堆場兩端的交接.

3新型裝卸工藝下的裝卸船作業(yè)

隨著集裝箱船舶的不斷大型化，對港口的要求已不僅是航道水深，更重要的是具有高效快捷的裝卸工藝系統(tǒng)和較短的在港停留時間。為滿足快裝快卸的要求，新型裝卸船作業(yè)出現(xiàn)了一些變化，主要有三個方面，一是出現(xiàn)了標志著岸橋大型化和高速化的雙40英尺岸橋;二是雙小車岸橋裝卸工藝得到迅速發(fā)展，尤其是出現(xiàn)了雙40英尺雙小車岸橋;三是出現(xiàn)了以多補缺的雙側(cè)卸船的新型卸船形式。3.1雙40英尺岸橋

雙40英尺岸橋的特點是吊具下可同時起吊2個40英尺或4個20英尺集裝箱。普通集裝箱岸橋一次只能吊1個40英尺箱或2

個20英尺箱。理論計算這種新型的雙40英

尺岸橋單臺裝卸效率比普通集裝箱岸橋高50%以上。雙40英尺岸橋具有2套獨立的起升系統(tǒng)以適應(yīng)一次裝卸2個40英尺集裝箱，或裝卸4個20英尺集裝箱，也可以起吊2個質(zhì)量達65t的20英尺集裝箱。上海振華港口機械(集團)股份有限公司研制成功的雙40英尺岸橋泊201*年首臺在上海港外高橋五期工程成功應(yīng)用以來已得到世界各個大型集裝箱港口的認可并廣泛使用。

3.2雙40英尺雙小車岸橋，雙40英尺

2

圖1荷蘭鹿特丹港自動化碼頭的平面布局示意

2自動化集裝箱碼頭的裝卸工藝

2.1岸橋自動導(dǎo)引車全自動軌道式或輪胎式龍門起重機

該工藝采用自動導(dǎo)引車搬運集裝箱，堆場內(nèi)的每個箱區(qū)均設(shè)有1條自動導(dǎo)引車通道，自動導(dǎo)引車通道相互平行或相互交叉。在通道相互平行的情況下，自動導(dǎo)引車在箱區(qū)內(nèi)沿通道直行，從而使堆存空間得到最大利用，并可提高自動化系統(tǒng)的靈活性；在通

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雙小車岸橋是繼雙小車岸橋和雙40英尺岸橋之后，為迎接航運界進入超巴拿馬時代快速裝卸的又一產(chǎn)物。雙40英尺雙小車岸橋是綜合了雙40英尺岸橋和雙小車岸橋的優(yōu)點，同時克服了二者的不足，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出來的超大型新型集裝箱岸橋。理論上這種新型岸橋裝卸效率可達90-100自然箱/h。雙40英尺雙小車岸橋的兩個小車一高一低。前小車和雙40英尺岸橋一樣可一次性將2個40英尺集裝箱自船上吊至中轉(zhuǎn)平臺上。由于船和中轉(zhuǎn)平臺上的2個并排40英尺箱是有規(guī)則地掃瞰的，因此小車的兩個吊具可以十分方便地進行對位和裝卸。前小車卸箱后即返身進行第二個操作，它的生產(chǎn)率即是起重機的生產(chǎn)率。雙40英尺雙小車岸橋的主小車的起升高度在40m以上，便于對大船進行裝卸作業(yè);后小車起升高度低于15m,主要用作自中轉(zhuǎn)平臺取箱并將箱裝在停在碼頭上的集裝箱牽引車上。后小車設(shè)計的速度快于前小車。上海振華港口機械(集團)股份有限公司研制的雙40英尺雙小車岸橋已在青島港投入使用。3.3雙側(cè)御船形式

雙40英尺岸橋和雙40英尺雙小車岸橋雖保證了極高的裝卸船效率，但造價昂貴，維修費用高，這對于一般的中小型集裝箱碼頭來說無法得到迅速普及，而船舶大型化后，裝卸時間卻不能成比例增加。要縮短裝卸時間，除了靠先進技術(shù)提高單機作業(yè)效率外，還可以“以量補拙”即增加同時作業(yè)的岸橋數(shù)量。對后者而言，又有兩條途徑，一是盡量減小岸橋沿軌道方向的寬度，二是在船的兩側(cè)同時裝卸，如荷蘭阿姆斯特丹CERES公司在建的挖入式集裝箱碼頭即是1例，該碼頭類似1個船塢，船開進后，布置在兩側(cè)的9合岸橋可同時作業(yè)。如此一來，則可實現(xiàn)以多補缺，大大地縮短了裝卸船時間，提高了生產(chǎn)效率。

4新型裝卸工藝下的堆場作業(yè)

先進科技的發(fā)展，集裝箱碼頭的自動化運轉(zhuǎn)技術(shù)、設(shè)備和控制軟件得到了重視和發(fā)展。人們意識到集裝箱堆場的自動化運轉(zhuǎn)是穩(wěn)定可靠的提高碼頭通過能力和服務(wù)水平、降低運營成本行之有效的方法。就目前已建

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成的自動化碼頭來說，主要的新工藝有:

4.1行架式（橋梁式）自動化場橋與軌道式龍門吊

配合新加坡巴西班讓集裝箱碼頭的堆場設(shè)備采用了行架式自動化場橋，這種場橋可堆高8個集裝箱，跨9個集裝箱，堆場內(nèi)將自動化場橋與軌道龍門吊相結(jié)合，完成港口堆區(qū)的集裝箱作業(yè)，實現(xiàn)堆場作業(yè)自動化。自動化場橋負責(zé)處理中轉(zhuǎn)箱，集卡在自動化場橋的跨下裝卸集裝箱(3車道);軌道龍門吊(堆8過9)用于處理非中轉(zhuǎn)箱，人工操作，集卡在軌道龍門吊的兩側(cè)裝卸集裝箱。自動化場橋共有6條作業(yè)線，每條線分為5個block;每個block配置兩合小車，每合小車有自己的工作區(qū)域，每個操作人員可同時操作4-5合場橋小車。場橋小車之間裝有防撞設(shè)施，該種裝卸工藝在場橋小車發(fā)生故障后，可以將場橋小車從作業(yè)區(qū)域移開，進行維修而不耽誤堆區(qū)內(nèi)的作業(yè)。該自動化場橋工藝有以下特點:場橋代替了吊具的大車，節(jié)約能源;大大節(jié)約了人力成本，一個堆區(qū)8合機，僅需兩個人員操作;裝卸過程簡單，裝卸過程優(yōu)化易于實現(xiàn);維修方便，不會影響堆場的作業(yè)。

4.2自動搬運車(AGV)與軌道式龍門吊配合

國外先進港口如荷蘭的鹿特丹港、德國的漢堡港等對于世界先進的集裝箱裝卸工藝已有大量采用自動控制方式的實踐。新型的岸邊集裝箱裝卸設(shè)備，配備碼頭自動化程度很高的軌道式場地起重機以及集裝箱自動承臺車系統(tǒng)，可以在控制上更加輕便、準確。使集裝箱裝卸工藝真正走向環(huán)保型的道路。自動化碼頭堆場需要將碼頭內(nèi)的集裝箱水平運輸和到港送箱、提箱的集裝箱卡車運行有效隔開。自動搬運車是無人駕駛的沿環(huán)形軌道運行的集裝箱搬運小車，它由龍門吊司機或另外專設(shè)的控制室進行遙控。其軌道有單軌和雙軌兩種布置方式，軌道線通過裝卸橋和龍門吊的機腿間呈環(huán)狀敷設(shè)，沿著這一軌道繞場地回轉(zhuǎn)運行。為了能使岸邊裝卸橋連續(xù)工作，自動搬運車通常需要配多合卜般為6-8合)，且龍門吊的工作循環(huán)時間要比裝卸橋的工作循環(huán)時間短，以保證裝卸橋連續(xù)不斷地工作而不使裝卸船作業(yè)停頓。自動201*10612046劉宜彬集裝箱碼頭管理課程論文

搬運車是目前國際上最先進的水平運輸系統(tǒng)具有高效、經(jīng)濟、準確和易于實現(xiàn)集裝箱裝卸自動化優(yōu)點，適用于集裝箱運量大，勞動力成本高的大型集裝箱樞紐港，如荷蘭鹿特丹港的ECT-Sealan碼頭、德國漢堡港HHLA-CTA碼頭都是采用的該工藝方式;起重機配置采用高低兩個平行的劃菌龍門吊，碼頭前沿和堆場之間集裝箱的水平運輸通過AGV來實現(xiàn)。而象上海港外高橋碼頭的集裝箱全自動化無人堆場采用了最新的一種集裝箱裝卸工藝和裝卸系統(tǒng)新型全自動化高低架軌道龍門吊接力式裝卸系統(tǒng)，并開發(fā)出適合自身需要的新型RMG(高低架軌道龍門吊)關(guān)鍵技術(shù):實現(xiàn)了八繩防搖技術(shù)、RMG自動定位技術(shù)的創(chuàng)新;在堆場裝卸系統(tǒng)中引入緩沖區(qū)(buffer)概念，解決了水平運輸能力與垂直裝卸堆放能力的矛盾。

4.3高型機道吊(DRMG)和矮型軌道吊(C1-MG)接力式

專家預(yù)測，為提高碼頭競爭力，集裝箱碼頭采用自動化或者半自動化運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的趨勢將會進一步發(fā)展。一種以提高集裝箱堆場的作業(yè)效率與堆存能力，消除制約碼頭裝卸系統(tǒng)效率提高的瓶頸為目的的新型自動化無人堆場工藝系統(tǒng)出現(xiàn)了。該系統(tǒng)以RMG為核心設(shè)備，通過緩沖平臺，進行接力式裝卸作業(yè)，解決了軌道龍門吊和集卡的定位問題及兩者的作業(yè)平衡問題。本工藝方案采用的核心設(shè)備是一套全自動、高低架軌道龍門吊接力式裝卸系統(tǒng)。集裝箱堆場每垛堆放區(qū)設(shè)置一合DRMG(高架軌道龍門吊)。作業(yè)時，一合CRMG(低架軌道龍門吊)與之配合，組成一條裝卸作業(yè)線。DRMG和CRMG在各自的軌道上運行作業(yè)，二者大車運行軌道相互垂直，互不干涉。在每條堆放線兩端與集卡運行區(qū)之間，設(shè)有集裝箱中轉(zhuǎn)平合。該平合具有特殊設(shè)計的導(dǎo)向斜面，便于集裝箱定位。DRMG在堆放線的箱區(qū)內(nèi)運行，負責(zé)集裝箱的堆放、提取與翻箱作業(yè)。CRMG則負責(zé)將集卡上的集裝箱吊到中轉(zhuǎn)平白或者將中轉(zhuǎn)平臺上的集裝箱吊到集卡上。DRMG和CRMG通過中轉(zhuǎn)平臺，進行接力式作業(yè)，可以高效完成集卡堆場之間的裝卸作業(yè)。這種新型堆場工藝系統(tǒng)具有以下

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優(yōu)點:(1)易解決集卡與RMG之間的定位問

題，縮短裝卸箱時間。(2)平衡了集卡和RMG之間的作業(yè)效率。(3)實現(xiàn)了更高的安全性。(4)可以根據(jù)情況實時組織作業(yè)線。采用這種集裝箱自動化堆場及堆場裝卸工藝，可以極大地提高裝卸速度，大大提高集裝箱堆場作業(yè)生產(chǎn)率。上海港外高橋集裝箱碼頭全自動化無人堆場吸取了世界現(xiàn)有各集裝箱自動化堆場的優(yōu)點，采用最近技術(shù)成果，研制成功這種裝卸集卡與堆存箱分別由高型軌道吊(DRMG)和矮型軌道吊(CRMG)通過地面固定臺座進行中轉(zhuǎn)接力完成的新型堆場工藝系統(tǒng)，揭開了世界港口發(fā)展集裝箱堆場自動化的新篇章。

表2自動化堆場工藝系統(tǒng)性能指標的比較

行架式場AGV與軌高低式軌道橋系統(tǒng)道龍門吊龍門吊系統(tǒng)系統(tǒng)高好好優(yōu)好中好中昂貴好好高優(yōu)中差優(yōu)高復(fù)雜優(yōu)高好差好好投資費用工藝簡單性儲存能力裝卸效率自動化性機動性降低維修費與鐵路接運5新型裝卸工藝下的水平作業(yè)

5.1新型集裝箱跨運車裝卸工藝

跨運車裝卸工藝的優(yōu)點是:作業(yè)靈活、機動性強、裝卸效率高，根據(jù)作業(yè)量增減可隨時重新調(diào)配，不影響船舶裝卸，裝卸橋可將裝卸下的集裝箱直接放在門架下的跨運車行車線上，無須準確對位，因而有利于提高裝卸橋的卸船效率。跨運車裝卸工藝原本是一種接近運轉(zhuǎn)作業(yè)的工藝方式。但在目前，為了充分發(fā)揮跨運車裝卸工藝的長項而避其短處，一些過去采用純跨運車裝卸工藝的集裝箱泊位，已逐漸演變?yōu)橥蠏燔嚺c跨運車配合使用的工藝。這種新型跨運車裝卸工藝的優(yōu)越性在于:輔助機型少，只需配備拆裝箱所需的1.2噸小型叉車;水平運輸使用了拖掛車，跨運車僅負責(zé)堆場上拆碼垛，大大提高跨運車的完好率;在距離碼頭岸線1201*10612046劉宜彬集裝箱碼頭管理課程論文

米以內(nèi)的前方堆場上，可用跨運車擔(dān)負拆碼垛和水平運輸，既可保證裝卸橋的臺時效率，又可提高裝卸船速度;可根據(jù)泊位的通過能力比例配備跨運車和拖掛車臺數(shù)，使機械的利用率進一步提高。

5.2集裝箱施掛車的新型裝卸工藝

目前，專用集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)的水平運輸主要使用集裝箱拖掛車，集裝箱牽引拖掛車經(jīng)濟適宜，一般情況下，集裝箱裝卸橋與集裝箱牽引拖掛車的配置比例為1:5，而每臺集箱裝牽引拖掛車的投資僅約為5.5萬美元。

(1)雙集裝箱拖掛車方案

針對高效岸橋雙40英尺吊具下多箱作業(yè)的特點，將集裝箱拖掛車成對并列等候在高效岸邊集裝箱裝卸橋裝卸區(qū)，完成裝卸后根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度繼續(xù)下一循環(huán)。

(2)雙層集裝箱拖掛車方案采用雙層集裝箱拖掛車，即拖掛車上可以堆放2層集裝箱，可同時拖運2個40英尺集裝箱或4個20英尺集裝箱，堆場設(shè)備與普通集裝箱拖掛車方案相同，雙層集裝箱拖掛車如圖6所示，其具體工藝流程類似于雙集裝箱拖掛車方案。5.3AGV新型裝卸工藝

自動導(dǎo)引車AGV(AutomaticGuidedVehicle,AGA),

是自動化運轉(zhuǎn)的水平運輸設(shè)備，能夠通過網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外設(shè)備接受指令，自動導(dǎo)引、自動行駛、優(yōu)化路線、自動作業(yè)、安全避碰、自動診斷，實現(xiàn)了智能化�，F(xiàn)代AGV都是由計算

機控制的。在鹿特丹的三角洲海陸碼頭，50合AGV能無人駕駛裝載集裝箱從裝卸橋下駛往堆場起重機旁。一個計算機系統(tǒng)控制這批AGV和25臺自動堆垛起重機。又如漢堡港購置了35白AGV，應(yīng)用于CTA碼頭前沿與堆場之間的運輸。漢堡港的半自動化集裝箱碼頭前沿安裝上上海振華港口機械制造公司(ZPMC)生產(chǎn)的7合超巴拿馬型集裝箱裝卸橋，在裝卸橋上裝備了西門子控制系統(tǒng)，將集裝箱作業(yè)信息反饋給Navis碼頭操作系統(tǒng)。主吊小車在船舶和設(shè)在裝卸橋高處的中繼平臺間運送集裝箱，在那里交

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由第2合起重小車可按設(shè)定的路線行駛，可

以周期性地判斷位置和方向，防止碰撞。其技術(shù)參數(shù)為:定位精度:20mm;平均轉(zhuǎn)向半徑:7.4m;驅(qū)動方式:柴油機液壓。

6結(jié)束語

通過對上述的當(dāng)今集裝箱碼頭的多種新型自動化裝卸工藝進行分析，我們不難看出依靠高科技新技術(shù)改進碼頭設(shè)備設(shè)施、采取新型工藝系統(tǒng)以新革舊是集裝箱碼頭裝卸工藝發(fā)展的趨勢，是提高碼頭生產(chǎn)效率的保證，是滿足船舶大型化、物流高速化的條件。目前自動化集裝箱碼頭的技術(shù)和設(shè)備已逐步發(fā)展成熟，現(xiàn)有自動化集裝箱碼頭的運營也已達到預(yù)期效果。雖然說成熟的技術(shù)仍然是當(dāng)今港口裝卸運輸?shù)闹髁�，但對不斷出現(xiàn)的集裝箱碼頭裝卸工藝上的新形式、新設(shè)想，我們應(yīng)給予足夠的關(guān)注，正確認識先進與實用的關(guān)系，并在條件允許下局部進行一些新的工藝模式的探索或嘗試。畢竟，創(chuàng)新是港口發(fā)展的靈魂。我們只有不斷通過思維創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新，工藝創(chuàng)新，管理創(chuàng)新，才能躋身于世界先進港口的前列。實踐證明，采用自動化技術(shù)和設(shè)備可有效提高碼頭吞吐能力，緩解碼頭作業(yè)壓力，并且自動化集裝箱碼頭的建設(shè)投資較大，但運營成本較低，增加的投資能夠得到相應(yīng)補償。

參考文獻

[1]王偉,姚振強,包起帆.自動化堆場集裝箱先進裝卸工藝的探討(U),機械設(shè)計與研究,201*(2)84-87

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[3]楊瑞,謝文寧.自動化集裝箱碼頭的裝卸工藝及設(shè)備(J),集裝箱化,201*(3)2-

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摘要：闡述了新型自動化集裝箱岸橋的結(jié)構(gòu)、特點、工作過程以及集裝箱堆場自動化堆存若干關(guān)鍵技術(shù)問題,參考了國外的碼頭的實例提出了基于自動化倉儲技術(shù)的新型自動化集裝箱裝卸工藝。關(guān)鍵詞：岸橋；自動化堆場；集裝箱；裝卸工藝

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引言

集裝箱運輸是在國際貿(mào)易中發(fā)展起來的一種高效率、大規(guī)模生產(chǎn)的運輸工藝。這種新的運輸方式，具有如下的優(yōu)點:(1)最有效地提高件貨的裝卸效率;(2)船舶裝卸實現(xiàn)全天候作業(yè);(3)充分利用了貨物堆存場地的面積和空間，基本取消了倉庫;(4)實現(xiàn)了“門”到“門”的貨運，降低運輸成本，減少了貨損貨差;(5)縮短貨物運輸時間。由于集裝箱運輸具有上述優(yōu)越性，使其得到高速發(fā)展。集裝箱碼頭是海陸聯(lián)運的樞紐。集裝箱碼頭裝卸工藝是在集裝箱從卸船到離港與從進港到裝船的搬運過程中采用的工藝流程、裝卸搬運機械類型及其相互配合作業(yè)的方式。

為適應(yīng)集裝箱吞吐量快速增長的需要和集裝箱船舶大型化的趨勢，進一步縮短船舶靠泊時間，降低碼頭、船東及貨主等的單箱成本，各港口都在裝卸工藝方面進行了探索，取得了豐富經(jīng)驗。集裝箱裝卸工藝的選擇要根據(jù)碼頭具體情況，集裝箱碼頭相對一般件雜貨碼頭，其最突出的優(yōu)點是作業(yè)的高效性，而裝卸工藝是碼頭作業(yè)高效的保證。因此，集裝箱碼頭的新型裝卸工藝，是港口內(nèi)涵擴大再生產(chǎn)的重要手段，是順利提高碼頭生產(chǎn)效率的前提。

集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)一般由裝卸船作業(yè)、堆場作業(yè)和水平作業(yè)三部份組成。

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1國外自動化集裝箱碼頭的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1德國漢堡港CTA集裝箱碼頭

德國漢堡港CTA集裝箱碼頭建于1999年，1期工程于201*年建成投產(chǎn)。為了提高作業(yè)效率和服務(wù)水平，降低勞動力成本，增強市場競爭力，CTA碼頭順應(yīng)集裝箱碼頭自動化的發(fā)展趨勢，采用先進的裝卸設(shè)備，實現(xiàn)碼頭作業(yè)自動化。CTA碼頭岸線長約1400m，占地面積85萬m2，共有4個泊位，年吞吐能力190萬TEU；堆場沿與岸線垂直的方向能堆放22列集裝箱，堆高4層，堆存能力30萬TEU；碼頭前沿配備14臺超級超巴拿馬型岸橋，可快速裝卸大型集裝箱船；鐵路作業(yè)區(qū)有6條長700m的平行裝卸作業(yè)車道，配備4臺跨6條車道的軌道式龍門起重機，可進行鐵路裝卸作業(yè)。

1.2日本名古屋港Tobishima集裝箱碼頭

名古屋港Tobishima集裝箱碼頭是日本首個全自動集裝箱碼頭，也是目前公認的世界上最先進的自動化集裝箱碼頭之一。該碼頭共有2個泊位，分別于201*年12月和201*年12月投入運營。由于日本為多地震國家，其集裝箱碼頭的結(jié)構(gòu)和設(shè)備均采用強化抗震的設(shè)計工藝，以減小地震危害。Tobishima碼頭前沿共配備6臺超巴拿馬型岸橋，水平運輸采用自動導(dǎo)引車，堆場采用全自動輪胎式龍門起重機。Tobishima碼頭是目前世界上唯一采用全自動輪胎式龍門201*10612046劉宜彬集裝箱碼頭管理課程論文

起重機作為堆場設(shè)備的自動化集裝箱碼頭。與一般的輪胎式龍門起重機相比，該碼頭采用的全自動輪胎式龍門起重機具有精度高、對位準、穩(wěn)定性好、自動化程度高等優(yōu)點，且具備自動糾偏、光電控制、液壓汽缸防搖等功能。此外，該碼頭采用智能道口系統(tǒng)光學(xué)字符識別（OCR）技術(shù)和無線射頻識別（FRID）技術(shù)，結(jié)合電子信息提示牌、閘道系統(tǒng)、道口自助終端系統(tǒng)等多重設(shè)施，可實現(xiàn)集卡車號及集裝箱箱號的自動采集。1.3荷蘭鹿特丹港Euromax集裝箱碼頭

荷蘭鹿特丹港Euromax集裝箱碼頭是歐洲集裝箱碼頭公司（ECT）與A.P.穆勒馬士基公司聯(lián)合興建的新型全自動集裝箱碼頭。Euromax碼頭1期工程于201*年6月竣工，同年9月5日正式投產(chǎn)運營。該碼頭占地面積84萬m2，岸線長1500m，年吞吐能力約230萬TEU。Euromax碼頭采用德國Dematic公司的Dynacore導(dǎo)航軟件對自動導(dǎo)引車進行導(dǎo)航和控制，并采用美國Navis公司的信息自動化軟件對碼頭進行管理。碼頭前沿配備的雙40英尺雙小車岸橋吊具下起重量達100t，外伸距64m，起升高度46m；堆場內(nèi)每個箱區(qū)設(shè)有1條自動導(dǎo)引車通道；堆場設(shè)備采用全自動軌道式龍門起重機，可堆5過6，跨10列集裝箱。

龍門起重機的門腿間進行裝卸作業(yè)。2.2岸橋拖掛車全自動棧橋式起重機

該工藝采用全自動棧橋式起重機，裝卸過程簡單，易于實現(xiàn)裝卸自動化，且維修方便。新加坡港巴西班讓（PasirPanjang）碼頭采用的就是這種裝卸工藝。

2.3岸橋高架式軌道運輸系統(tǒng)全自動軌道式龍門起重機

該工藝采用岸橋?qū)⒓�裝箱提升到過泊平臺上，軌道運輸車運行至岸橋后伸距下的卸箱點接箱，然后根據(jù)自動調(diào)度系統(tǒng)的指示將集裝箱通過高架軌道運至堆場交接點。該工藝主要有以下特點：（1）采用高架式軌道運輸系統(tǒng)取代水平運輸設(shè)備，避免對地面交通造成干擾；（2）集裝箱通過堆場兩端的交接.

3新型裝卸工藝下的裝卸船作業(yè)

隨著集裝箱船舶的不斷大型化，對港口的要求已不僅是航道水深，更重要的是具有高效快捷的裝卸工藝系統(tǒng)和較短的在港停留時間。為滿足快裝快卸的要求，新型裝卸船作業(yè)出現(xiàn)了一些變化，主要有三個方面，一是出現(xiàn)了標志著岸橋大型化和高速化的雙40英尺岸橋;二是雙小車岸橋裝卸工藝得到迅速發(fā)展，尤其是出現(xiàn)了雙40英尺雙小車岸橋;三是出現(xiàn)了以多補缺的雙側(cè)卸船的新型卸船形式。3.1雙40英尺岸橋

雙40英尺岸橋的特點是吊具下可同時起吊2個40英尺或4個20英尺集裝箱。普通集裝箱岸橋一次只能吊1個40英尺箱或2個20英尺箱。理論計算這種新型的雙40英尺岸橋單臺裝卸效率比普通集裝箱岸橋高50%以上。雙40英尺岸橋具有2套獨立的

圖1荷蘭鹿特丹港自動化碼頭的平面布局示意

2自動化集裝箱碼頭的裝卸工藝

2.1岸橋自動導(dǎo)引車全自動軌道式或輪胎式龍門起重機

該工藝采用自動導(dǎo)引車搬運集裝箱，堆場內(nèi)的每個箱區(qū)均設(shè)有1條自動導(dǎo)引車通道，自動導(dǎo)引車通道相互平行或相互交叉。在通道相互平行的情況下，自動導(dǎo)引車在箱區(qū)內(nèi)沿通道直行，從而使堆存空間得到最大利用，并可提高自動化系統(tǒng)的靈活性；在通道相互交叉的情況下，自動導(dǎo)引車不僅可以直行，而且可以轉(zhuǎn)彎、環(huán)行，還可在軌道式

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