中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式分析作者:孫傳俊來(lái)源:中國(guó)水運(yùn)雜志日期:2008年11月19日點(diǎn)擊:1493港口集裝箱運(yùn)輸代表著未來(lái)航運(yùn)業(yè)的發(fā)展方向。近年來(lái)，隨著港口腹地經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)集裝箱的運(yùn)輸需求不斷增加。截至2007年底，我國(guó)集裝箱吞吐量跨越1億TEU，內(nèi)地港口集裝箱年吞吐量已連續(xù)6年居世界第一。集裝箱運(yùn)輸船舶日益大型化，大型集裝箱班輪公司熱衷于發(fā)展大型集裝箱船隊(duì)，通過(guò)規(guī)?；\(yùn)輸來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本。然而，航運(yùn)市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出多樣化和多層次特征，中小型集裝箱船在運(yùn)輸市場(chǎng)上具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，其發(fā)展前景看好。而且，對(duì)于處在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)或經(jīng)濟(jì)正在發(fā)展起步地區(qū)的中小港口來(lái)講，也同樣存在著開(kāi)展集裝箱運(yùn)輸?shù)钠惹行枰?，但受到建設(shè)專(zhuān)業(yè)化集裝箱碼頭所需的貨運(yùn)量、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等條件的制約，建設(shè)中小型集裝箱碼頭是較為理想的選擇。結(jié)合中小型集裝箱泊位自身的特點(diǎn)，科學(xué)、合理的選擇裝卸工藝，對(duì)促進(jìn)集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展具有十分重要的意義。中小型集裝箱碼頭的特性運(yùn)輸船舶的發(fā)展影響著碼頭泊位的建設(shè)。中小型集裝箱船在運(yùn)輸市場(chǎng)上容易直接組織貨源，開(kāi)展直達(dá)運(yùn)輸，且滿載率高，與干線配套的支線和沿海運(yùn)輸也需要大量的中小型集裝箱船。中小型集裝箱碼頭一般具有以下特性：年吞吐量一般在10萬(wàn)TEU以下；靠泊船型小，船型差異大；載箱量從幾百箱到上千箱，不均衡；港口貨源不穩(wěn)定，貨物種類(lèi)和流向變化較大；缺少資金，發(fā)展現(xiàn)代化工藝系統(tǒng)困難重重。以上這些特點(diǎn)是建設(shè)中小型集裝箱碼頭和研究裝卸工藝及設(shè)備時(shí)必須考慮的?？紤]到建設(shè)資金、港口的經(jīng)濟(jì)腹地等因素，新建中小型集裝箱泊位在起步階段一般只考慮一個(gè)集裝箱專(zhuān)用泊位或多用途泊位，碼頭建成后要達(dá)到設(shè)計(jì)年吞吐量將有較長(zhǎng)的過(guò)渡期，為充分利用碼頭資源、提高泊位利用率，碼頭除裝卸集裝箱外，有的還兼顧重大件、件雜貨和散貨。中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式裝卸工藝是港口規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分。大型海港集裝箱裝卸工藝經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已基本形成了碼頭前沿采用岸邊集裝箱起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)岸橋)，后方采用輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)橋)或軌道式集裝箱龍門(mén)起重饑，水平搬運(yùn)采用跨運(yùn)車(chē)、集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)以及各種型式的集卡、叉式裝卸車(chē)、集裝箱AGV小車(chē)等組成的各種不同的工藝系統(tǒng)。隨著船舶大型化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新的現(xiàn)代化、自動(dòng)化的裝卸工藝也在發(fā)展中。但對(duì)于中小型集裝箱碼頭來(lái)說(shuō)，由于自身的功能定位和特性，其裝卸工藝仍是一個(gè)需要認(rèn)真研究的課題。根據(jù)國(guó)內(nèi)中小型集裝箱碼頭的使用經(jīng)驗(yàn)和集裝箱裝卸量的多少，中小型集裝箱碼頭裝卸工藝模式按照專(zhuān)用集裝箱碼頭、多用途碼頭和綜合性碼頭進(jìn)行劃分，并結(jié)合集裝箱裝卸設(shè)備選型進(jìn)行如下論述。1.專(zhuān)用集裝箱碼頭工藝模式中小型專(zhuān)用集裝箱碼頭的特點(diǎn)是貨種較為單一，集裝箱運(yùn)量較大，流向穩(wěn)定，宜配備集裝箱專(zhuān)用裝卸設(shè)備。岸橋軌道式場(chǎng)橋方式。船舶集裝箱岸橋集卡軌道式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)堆場(chǎng)貨主。軌道式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)整機(jī)性能良好，大車(chē)行走速度空載時(shí)比輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)快很多，可載箱時(shí)較長(zhǎng)距離運(yùn)行(輪胎式只能低速移動(dòng)一個(gè)箱位)，可靠性高，維護(hù)費(fèi)用僅相當(dāng)于輪胎式場(chǎng)橋的50。在單機(jī)操作能耗方面，軌道式僅為輪胎式的5060；在環(huán)?？乖?、自動(dòng)化程度、堆場(chǎng)利用率、裝卸能力等方面，軌道式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)比輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是裝卸鐵路車(chē)輛和實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)作業(yè)自動(dòng)化最為理想的方式。但是，軌道式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)基建投資大，機(jī)動(dòng)性差，集裝箱運(yùn)量達(dá)不到一定的規(guī)模的情況下，成本較高。岸橋輪胎式場(chǎng)橋方式。船舶集裝箱岸橋集卡輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)堆場(chǎng)貨主。這種工藝方案為岸橋輪胎式場(chǎng)橋方案，是目前被普遍采用的方式，在國(guó)內(nèi)外都是成熟工藝，具有裝卸效率高的優(yōu)點(diǎn)。此種方案適用于箱量較大、水位落差不大的專(zhuān)用集裝箱碼頭或過(guò)渡型的多用途碼頭。但設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用大，故障率較高，由于柴油機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)等均存在故障隱患，因此時(shí)常會(huì)對(duì)裝卸作業(yè)產(chǎn)生影響，對(duì)日常維護(hù)的要求較高。集裝箱岸橋自重達(dá)到650t左右，輪壓達(dá)40t以上，因而碼頭造價(jià)費(fèi)用也很高。對(duì)于現(xiàn)有大量的由件雜貨碼頭改造成的中小型集裝箱碼頭，往往受到碼頭前沿承載能力的限制，件雜貨碼頭的容許輪壓一般在25t以下。目前，為了適應(yīng)中小港口的需求，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種經(jīng)濟(jì)型的輕型集裝箱岸橋。這種岸橋自重輕、輪小，性能參數(shù)更適合中小型港口的需求。2.多用途碼頭工藝模式多用途碼頭泊位的特點(diǎn)是碼頭既裝卸集裝箱，又裝卸其它貨物。因此，對(duì)工藝流程的靈活性和通用性方面有較高的要求。下面結(jié)合多用途碼頭三種比較有發(fā)展前景的裝卸工藝進(jìn)行分析闡述。多用途門(mén)機(jī)方式。船舶多用途門(mén)機(jī)集卡集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)（或輪胎式場(chǎng)橋）堆場(chǎng)貨主。多用途門(mén)機(jī)是以根據(jù)裝卸集裝箱的要求設(shè)計(jì)的，以裝卸集裝箱為主，更換不同的裝卸屬具，可以兼顧重大件、件雜貨和散貨的裝卸。集裝箱裝卸效率比通用型門(mén)機(jī)高一倍以上，操作時(shí)箱體對(duì)位容易，吊具懸鎖的開(kāi)閉安全方便。武漢理工大學(xué)以及其他一些設(shè)計(jì)院所已開(kāi)發(fā)出較為成熟的40t多用途門(mén)機(jī)，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)研制開(kāi)發(fā)較晚，是一種貨場(chǎng)裝卸集裝箱的多用途機(jī)型，設(shè)計(jì)時(shí)吸取了叉車(chē)、跨運(yùn)車(chē)等集裝箱搬運(yùn)機(jī)械的特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)靈活性，能夠帶載運(yùn)行和帶載變幅，可以堆碼多層集裝箱（重箱可達(dá)5層）和跨箱作業(yè)。與叉車(chē)相比，大大提高了堆場(chǎng)利用率和裝卸效率；此外，安裝吊爪、吊鉤等，可以裝卸各類(lèi)大件貨物，具有多種用途，適合多用途碼頭后方堆場(chǎng)裝卸作業(yè)。運(yùn)量較大的多用途泊位集裝箱堆場(chǎng)工藝也可采用輪胎式場(chǎng)橋系統(tǒng)。高塔架輪胎式起重機(jī)方式。船舶高塔架輪胎式起重機(jī)裝卸平臺(tái)集卡高塔架輪胎式起重機(jī)（或正面吊運(yùn)機(jī)）堆場(chǎng)貨主。這種作業(yè)方式適合于集裝箱運(yùn)量不大的中小型多用途泊位，不需要安裝軌道，調(diào)動(dòng)靈活，設(shè)備利用率高。高塔架輪胎式起重機(jī)采用全液壓傳動(dòng)，自重較輕，對(duì)碼頭的承載要求低；不僅能在碼頭前方進(jìn)行裝卸船作業(yè)，還可用于堆場(chǎng)上的拆碼垛和裝卸車(chē)作業(yè)；不僅可以裝卸集裝箱，還可裝卸重大件、普通件雜貨和散貨。該機(jī)型駕駛室離地面較高，既有輪胎式起重機(jī)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、對(duì)場(chǎng)地要求不高的特點(diǎn)，又具有門(mén)機(jī)操作方便、臂架鉸點(diǎn)高、方便裝卸船作業(yè)的特點(diǎn)。目前，德國(guó)利勃海爾（LIEBHERR）有比較適合集裝箱裝卸作業(yè)的機(jī)型。堆場(chǎng)作業(yè)可以采用高塔架輪胎起重機(jī)或正面吊運(yùn)機(jī)，也可采用集裝箱叉車(chē)進(jìn)行輔助作業(yè)。集裝箱叉車(chē)應(yīng)用廣泛，通用性好，價(jià)格低廉，但堆高小，作業(yè)時(shí)回轉(zhuǎn)半徑大，需要占用較大的通道，堆場(chǎng)利用率很低，因此現(xiàn)代集裝箱碼頭已不存在以集裝箱叉車(chē)作業(yè)為主的裝卸工藝系統(tǒng)。集裝箱滾裝方式。滾裝船滾裝集裝箱船岸跳板坡道陸上堆放場(chǎng)貨主。滾裝工藝是伴隨滾裝船的出現(xiàn)而產(chǎn)生的。滾裝運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的吊裝作業(yè)方式，使碼頭裝卸機(jī)械化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化，適合開(kāi)展門(mén)到門(mén)的運(yùn)輸業(yè)務(wù)，幾乎不需要任何碼頭專(zhuān)用裝卸設(shè)備，碼頭布置簡(jiǎn)單、荷載小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使?jié)L裝作業(yè)效率比吊裝提高67倍。滾裝運(yùn)輸形式較為靈活，可使用公路車(chē)輛，也可使用專(zhuān)用掛車(chē)或叉車(chē)。滾裝碼頭一般為多用途碼頭，可以滾裝運(yùn)輸集裝箱、車(chē)輛、旅客和其它雜貨。集裝箱滾裝作業(yè)速度，以牽引車(chē)在岸上行速為1520km/h，在跳板上行駛速度為5km/h考慮，且碼頭庫(kù)場(chǎng)距船邊較近，則每小時(shí)可裝卸3540個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱，不遜于專(zhuān)業(yè)化碼頭集裝箱吊裝速度。因此，集裝箱運(yùn)量不大的情況下，多用途碼頭開(kāi)展集裝箱滾裝運(yùn)輸，能夠節(jié)省建設(shè)投資，是快速、靈活、高效的運(yùn)輸方式。3綜合性碼頭工藝模式船舶40t門(mén)機(jī)或40t固定吊裝卸平臺(tái)集卡或正面吊運(yùn)機(jī)堆場(chǎng)貨主。船舶軌道式龍門(mén)起重機(jī)堆場(chǎng)貨主。綜合性碼頭泊位主要通過(guò)件雜貨和散雜貨為主，兼顧裝卸少量的集裝箱。碼頭前沿面積不大、裝卸箱量不大、貨源不穩(wěn)定，碼頭前沿宜采用起重量為40t的門(mén)座起重機(jī)或40t固定旋轉(zhuǎn)式起重機(jī)，投資相對(duì)于采用岸邊集裝箱起重機(jī)或多用途門(mén)機(jī)要少得多；后方堆場(chǎng)選用正面吊運(yùn)機(jī)系統(tǒng)或叉車(chē)作業(yè)較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，水平運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)采用集卡，近距離采用正面吊運(yùn)機(jī)或集裝箱叉車(chē)直接搬運(yùn)。除了上述方案外，對(duì)于船型不大、裝卸箱量少的海港碼頭和內(nèi)河碼頭，也可采用帶前后懸臂的大噸位軌道式龍門(mén)起重機(jī)，它可直接從船上到堆場(chǎng)之間的裝卸作業(yè)，省去了水平搬運(yùn)環(huán)節(jié)，節(jié)約能源、設(shè)備投資少。其它輔助設(shè)施集裝箱碼頭后方陸域需要設(shè)置相應(yīng)的輔助建筑和設(shè)施，以保證過(guò)港集裝箱的堆存，集裝箱的拆、裝箱以及修理、稱(chēng)重等多項(xiàng)服務(wù)；還要對(duì)港內(nèi)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修管理。由于中小型集裝箱碼頭相對(duì)于大型集裝箱碼頭而言，集裝箱年通過(guò)量少，碼頭服務(wù)區(qū)域范圍小，若按大型集裝箱碼頭的規(guī)模配備，設(shè)施不能充分利用，經(jīng)濟(jì)效益差。所以，碼頭設(shè)施的配備如何做到實(shí)用而又不造成投資浪費(fèi)。例如，維修車(chē)間僅負(fù)責(zé)設(shè)備的小修與保養(yǎng)，把大、中修承包給制造商或附近的機(jī)械廠，可縮小維修車(chē)間的規(guī)模及配置人員；再如碼頭一年的拆裝箱量很小時(shí)，可在露天拆、裝箱，而