【正文】 蘭港總工程師斯毛利先生隨船站在 ZPMC 梯形架的最高端，以離橋 2 英尺的凈空緩緩駛過海灣大橋， ZPMC 的起重機(jī)已占領(lǐng)了整個舊金山地區(qū)的碼頭并多次成為海灣地區(qū)頭條重要新聞。 2. 上海振華港機(jī)股份有限的發(fā)展 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 ZPMC1992 年成立， 100 萬元注冊資本金至 2021 年增長為 億美元，增長了 450 倍。就 岸邊集裝箱起重機(jī) 而言，今后的發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個方面： l)、整機(jī)性能：由于先進(jìn)技術(shù)和新材料的應(yīng)用，同種型號的產(chǎn)品，整機(jī)重 量要輕 20%左右。采用各種啟強度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。 產(chǎn)品組合成套化、集成化和柔性化 在起重機(jī)單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)把各種起重運輸機(jī)械組成一個物料搬運集成系統(tǒng)，通過中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)起重機(jī)的自動化和智能化。 系列產(chǎn)品模塊化、組合化和標(biāo)準(zhǔn)化 用模塊化設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計方法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)。 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提 高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長，起重量越來越大，工河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。 此外，集裝箱碼頭還應(yīng)有照明設(shè)備、排水設(shè)施等。對某些因標(biāo)高低，高潮水位 將涌上岸的碼頭，接電箱應(yīng)做成鐘罩式，利用密閉罩內(nèi)的氣壓，保護(hù)電纜接頭不致浸水。 電纜 溝、高壓電接線箱：電纜溝和高壓接線箱是用于對岸橋供電，必須安全可靠。 在國外有的集裝箱碼頭，如荷蘭鹿特丹港的 ECT 集裝箱碼頭，這段距離可達(dá) 。此外，在特殊情況下它將作為一條快速通道。 6．海側(cè)軌道距岸壁線距離 由于船舶側(cè)傾和離碼頭時船尾建筑可能伸入碼頭岸線，為防止與岸橋相撞，這個距離不應(yīng)小于 ，再加上護(hù)舷木等共有 。 5．足夠的堆場面積 集裝箱碼頭作為水運、鐵路、公路的 連接點，特別是集裝箱船舶的大型化，其裝箱量可達(dá) 10000TEU 以上，每次裝卸量達(dá) 2021～ 3000TEU。供電系統(tǒng)可用軟電纜供電或用滑觸線方式供電，后者有利于減小電壓降。為了多臺起重機(jī)同時作業(yè)，通常大車緩沖器間距離有嚴(yán)格要求（ ～ 30m）， 而兩輪間距也因碼頭結(jié)構(gòu)的原因受到限制（一般不能小于 1m），因而只能用合理選擇 輪數(shù)來充分利用碼頭的承載能力，滿足超巴拿馬起重機(jī)日益增重的河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 需要。而我國海港老碼頭和內(nèi)河碼頭岸橋軌距為～ 16m。 圖 14 挖 入式港池集裝箱碼頭 3．碼頭上需裝設(shè)重型軌道，并具有足夠的承載能力集裝箱碼頭需配置岸邊集裝箱起重機(jī)（岸橋）進(jìn)行裝卸作業(yè)，為此碼頭的軌道應(yīng)能承受岸橋在 各種工況的輪壓，特別是超巴拿馬型岸橋的誕生和發(fā)展，岸橋自重由 600～ 800t 增大到 1200～ 1700 余噸，輪壓由 40t 增大到 100t。為此，為了增加碼頭岸線的長度，也有采用挖入式港池。如果要想滿足該船運公司要求的 330TEU/h 的裝 卸效率，每個泊位上至少需要配置 9 臺岸橋。如有的從事集裝箱運輸?shù)拇\公司規(guī)定，其載箱量在 8000TEU 以上的船舶?？扛鄣男洞时仨氝_(dá)到 330 TEU/h。表 14 是大型集裝箱船的主尺度。對于目前的普通集裝箱船，一個泊位長度為 250～ 300m；超巴拿馬型集裝箱船，一個泊位長度 350～ 400m。 表 12 遠(yuǎn)東地區(qū)主要集裝箱港口建造規(guī)劃 港口 水深 （ m） 泊位數(shù) 建造年份 新加坡 15 15 4 8 1998 1999 香港 15 4 1998 高雄 15 3 2021 釜山 15 4 2021 橫濱 15 2 1999 神戶 15 5 1998 北九州 15 15~ 16 2 6 2021 2020 東京（大井） 15 1 2021 名古屋（西四區(qū)） 15 1 1998 清水 15 1 實施設(shè)計調(diào)查 2．足夠的碼頭岸線長度 集裝箱碼頭的泊位長度取決于泊位上所停靠的最大集裝箱船的長度，停靠的集裝箱船愈大，泊位長度就愈長。 上海洋山港一期的泊位水深達(dá) 17m。 第四代集裝箱船作為當(dāng)前集裝箱干線運輸?shù)闹髁鞔?，其營運吃水為 ，隨著 集裝箱船大型化的發(fā)展 ， 船舶吃水深度越來越大 ， 4000TEU 左右的超巴拿馬型集裝箱船 一般要求碼頭水深為 ， 但 6000TEU 則要 求 14m。 泊位 水深一般取 為靠泊集裝箱船最大吃水的 ，對于內(nèi)河支線港口如只是?？考装羼g船作業(yè)，泊位 水深可為 4～ 5m。 集裝箱碼頭 集裝箱碼頭從外觀看與傳統(tǒng)機(jī)械裝卸碼頭沒有什么差別。大梁升降可以改善視距，減輕司機(jī)的疲勞。 圖 13 雙小車岸邊集裝箱起重機(jī) 3．大梁升降式岸邊集裝箱起重機(jī) 大梁升降式岸邊集裝箱起重機(jī)也稱 UPA 型起重機(jī)。這個減速箱可以實現(xiàn)功率的分解和疊加 ， 即它可以將二只電機(jī)的輸出功率既分配給二個吊具 ， 又可疊加在一起只供給一個吊 具，使起重機(jī)在使用一個吊具時實現(xiàn)高速高效。 主要特點： （ 1）機(jī)房內(nèi)有兩套獨立的起吊系統(tǒng)，它通過小車上滑輪與二個標(biāo)準(zhǔn)的可伸縮吊具 相聯(lián) ， 兩套吊具的上架通過油缸裝置 ， 令二個吊具改變相對位置即分離 、 合攏 、 呈八字形等，可以進(jìn)行雙 40 英尺箱作業(yè)。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 圖 11 德國漢堡港 CTA碼頭 ZPMC雙小車橋吊 2．雙吊具岸邊集裝箱起重機(jī) 雙 40英尺箱岸橋（圖 12）是制造商為適應(yīng)船舶大型化要求快 裝快卸而最新開發(fā)的產(chǎn)品。在后伸距下裝卸集裝箱卡車，是吸取了荷蘭鹿特丹港 ECT 碼頭的教訓(xùn)，其平均效率只有 25 箱，不是起重機(jī)效率低，也不是自動導(dǎo)向車（ Automatic Guided Vehicle ，簡稱 AGV）速度慢，主要是 AGV 堵塞在從端部進(jìn)入門框的轉(zhuǎn)彎處。 （ 2）它用 2 個高度不同的小車巧妙的處理好高（裝卸船時需要高達(dá) 40m）與矮（裝卸集卡時要矮，高度只需用 12～ 13m）兩種需要既有利卸（裝）船又有利裝（卸）集裝箱卡車。在平臺上用人工將集裝箱下的轉(zhuǎn)銷取下，也就是取轉(zhuǎn)銷的時間，不影響起重機(jī)生產(chǎn)率。③、④兩種工藝正在逐漸被淘汰，由于這些工藝都已將效率提高到了自身的極限 ， 還是滿足不了船舶大型化的需求 ， 傳統(tǒng) 的生產(chǎn)工具和工藝已滿足不了先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展需求 ， 于是一些嶄新的科學(xué)技術(shù)應(yīng)運而 生，集裝箱機(jī)械在不斷地進(jìn)行技術(shù)變革。 所以 ， 岸橋的工作效率成為港口亟待解決的問題。 現(xiàn)行普通岸橋的臺時效率約為 4070TEU/h，如果要想滿足該船運公司要求的 330TEU/h 的裝卸效 率，每個泊位上至少需要配置 9 臺岸橋。 2021 年 8 月 ， 世界上最大的集裝河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 箱岸橋生產(chǎn)廠家之一 ， 我國上海振華港機(jī)公司累計接到不萊梅、阿姆斯特丹 、 奧克蘭等大港的 23 臺超巴拿馬集裝箱岸橋訂單 ， 其中最大外伸距為 66米； 歐 洲的費利克斯托、鹿特丹等大港都在訂造可橫跨 22 列箱寬的裝卸橋。馬士基在日本 /歐洲航線上的專用碼頭已使用的岸橋外伸距為 63～ 65 米 。但是，由于第五、 第 六代船型的出現(xiàn) ， 甲板上裝載的集裝箱達(dá)到 22 排 ， 這樣 ， 現(xiàn)有岸橋外伸距明顯不夠，從而嚴(yán)重影響了裝卸效率。 4．船舶大型化對港口裝卸帶來的影響 大型集裝箱船舶的蓬勃發(fā)展，特別是第五、第六代超巴拿馬集裝箱船的快速發(fā)展， 大大提高了集裝箱運輸在航運市場上的主導(dǎo)地位 ， 并對世界集裝箱港口的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn) 生了深刻的影響 ， 搬運集裝箱所必備的碼頭裝卸設(shè)備也在不斷發(fā)生變革 。其載箱量達(dá)到 7000 箱，最多達(dá)到 8736TEU。按統(tǒng)計，僅 19951997 三年間新增了超巴拿馬船 62 艘（其中第五代集裝箱船 48 艘）。到 1994年六年間，才陸續(xù)誕生 15 艘。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 表 11 典型的超巴拿馬型船的基本參數(shù) 第四代 第五代 第五代 第五代 第六代 第六代 船名 杜魯門總統(tǒng)號 C－ 11 America 魯河 Soveren Maersk 航運公司 總統(tǒng)輪船 總統(tǒng)輪船 東方貨 柜 中遠(yuǎn) 鐵行 馬士基 總長（ m） 型寬（ m） 吃水（ m） 甲板上集 裝箱列數(shù) 16 16 16 16 17 17 箱位量（ TEU ） 4340 4832 4960 5250 6674 8736 主機(jī)功率（ kW） 41880 48820 48620 43100 65910 航速（ kn） 3．超巴拿馬集裝箱船的發(fā)展 近年來在航運界出現(xiàn)了建造超巴拿馬型船的熱潮。只有同時加大船寬才能進(jìn)一步增加載箱量，當(dāng)甲板上沿寬度排列的集 裝箱超過 13 排時，其總寬將超過 32m，這種集裝箱船即為超巴拿馬型船。當(dāng)船甲板上放置 13排箱時，船寬近似為 ，因此凡超過 13排寬的集裝箱船，即稱超巴拿馬型船。 2．超巴拿馬集裝箱船 國際航運界習(xí)慣用巴拿馬運河允許通過船寬來定義船舶 ， 凡船寬在 32m 左右 ， 能通 過巴拿馬運河限寬的船為巴拿馬型船，而超過此值的為超巴拿馬 型船。同時，又由于 河航道上架有橋 ， 橋下一般允許通過高為 ， 在最低水位期可通過 。 集裝箱船舶從最初的載箱量僅 為 750TEU 的第 1代集裝箱船 ， 發(fā)展到今天最大載箱量達(dá)到 10000TEU的第 6代集裝箱 船舶，載箱量高達(dá) 12021TEU 或者更大的第 7 代集裝箱船舶也在設(shè)計中。在目前的世界運輸領(lǐng)域里， 固體散雜貨 、 液體散雜貨幾乎所有貨種都已經(jīng)開始集裝箱化 。 如從上海到美國西岸的定期集裝箱 班輪，每航次只需 1214天，而過去雜貨船每航次約需 1個半月。 因而 可以準(zhǔn)確預(yù)知貨物啟程和到達(dá)的時間 ， 從而最有效地計劃貨物的產(chǎn)銷周期 。 采用集裝箱運輸 ， 貨物始終 在特制的箱子內(nèi) ， 由生產(chǎn)商到用戶 ， 不必開箱倒載 ， 大大減少了傳統(tǒng)運輸中的裝卸環(huán)節(jié)， 減少河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 了貨損貨 差。 3．充分利用堆存貨場面積和空間 一般集裝箱堆場可以堆 4 過 5，對有的少風(fēng)國家和地區(qū)，它的堆碼高度高達(dá) 7 個， 而最先進(jìn)的自動化無人集裝箱堆場可以做到堆 8 過 9，這大大提高了堆場效率，節(jié)省了 場地，并且基本取消了倉庫。 而集裝箱采用密閉 的鋼制箱體，可以實現(xiàn)全天候裝卸。在多雨季節(jié)，有的碼頭幾乎有 1/3 的日歷天數(shù)內(nèi)不能作業(yè)，導(dǎo)致泊位通過能 力的下降 。 由此可以看出 ， 采用集裝箱運輸后 ， 件貨的裝卸效率可以提高近十倍 ， 有的 集裝箱船在多機(jī)作業(yè)時效率還可以提高許多。 以每個標(biāo)準(zhǔn)箱裝貨物 8～ 12t 計 ， 即裝卸率為 320～ 840t/h。集裝箱吞吐量在 2021年之后 保持世界第一，集裝箱裝卸效率青島、上海港連續(xù)刷新世界記錄。 2021～ 2021 年，我國港口集裝箱吞吐量凈增 4327萬標(biāo)準(zhǔn)箱。 自 1973年天津接卸了第一個國際集裝箱，歷經(jīng)了 70年代的起步， 80年代的穩(wěn)定發(fā)展， 90年代的迅速擴(kuò)大 ，集裝箱運輸已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展時期 ，引起全世界航運界的熱切關(guān)注。 這個時期 ， 與集裝箱運輸有關(guān)的硬 件和軟件日臻完善，各有關(guān)環(huán)節(jié)緊密銜接、配套建設(shè)。 80年代末至今，國際集裝箱運輸進(jìn)入現(xiàn)代成熟期。緊接著日本和歐洲各國的船公司先后在日本、歐洲、美國和澳大利亞等地區(qū)開展了集裝箱運輸。 1966年 4月海陸運 輸公司（原美國泛大西洋輪船公司）以經(jīng)過改裝的全集裝箱船開辟了紐約至歐洲集裝箱運輸 航線1967年 9月馬托松船公司將“夏威夷殖民者”全集裝箱船投入到日本至北美太平洋沿岸航線。 在此時期該公司和美國其他船公司還開辟了局限于美 國國內(nèi)的其他航線。 1956 年美國泛大西洋輪船公司航行于紐 約至休斯頓航線上 的 “馬科斯頓 ” 號經(jīng)過 3個月的試運行后取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效果 ， 顯 示了集裝箱運輸?shù)木薮髢?yōu)越性 。 但這個時期由于社會 生產(chǎn)力還較落后 ， 沒有 充足而穩(wěn)定的適箱貨源 ， 致使集裝箱運輸?shù)膬?yōu)越性不能很好發(fā)揮，影響了集裝箱運輸?shù)拈_展。 1917年美國鐵路上試行集裝箱 運輸 。 正式使用集裝箱是在 20 世紀(jì)初期。 1853年美國鐵路也采用了容器 裝運法 。 1830年至 1856年為集裝箱運輸?shù)拿妊科?。 集裝箱運輸能夠大大提高裝卸效率 ， 降低貨運成本，簡化貨運手續(xù) ，有利于提高運輸質(zhì)量 ， 以其高效 、 便捷 、 安全等特點 ， 成為現(xiàn)代交通運輸工具的重要組成部分。 我國集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展在近幾年也非常迅速 ， 目前我國 集裝箱運輸量約占世界集裝箱運輸總