雙小車岸邊集裝箱起重機中轉平臺結構改進

陸擁軍

上海國際港務(集團)股份有限公司尚東集裝箱碼頭分公司

1 引言

2 雙小車岸橋中轉平臺功能

自動化雙小車岸橋與傳統岸橋之間最大不同在于有2套可以獨立運行的起重小車。將傳統岸橋一次完成的裝卸作業合理規劃分為兩部小車的高速作業[3]。

以卸船作業過程為例:

(1)由主小車空吊具狀態下運行到船舶目標箱上方，吊具下降至箱位對位、著箱、閉鎖，吊具抓箱起升到安全高度。

(2)主小車帶箱向陸側運行到中轉平臺目標臺座上方，對位下降至臺座著箱并開鎖，主小車空箱狀態回到海側進行下一箱的作業。

(3)當集裝箱放在臺座上后，鎖扭工在中轉平臺上根據指示拆除并分類放置集裝箱上鎖扭，退出平臺后反饋。

(4)門架小車在接收反饋后，自動吊具空箱運行到中轉平臺抓箱，抓箱后至目標AGV(Automated Guided Vehicle,自動導引車)車道放箱。至此，1個作業循環結束。

中轉平臺作為2部小車的交互區域，一般設計在岸橋陸側下橫梁，平臺上設置海陸側2個臺座，可以放置2個40 ft或4個20 ft集裝箱。同時，平臺為鎖扭工提供了拆裝鎖扭的作業空間與安全保障，鎖扭工在臺座周圍的安全通道內完成拆裝鎖扭的工作。

3 常見雙小車岸橋中轉平臺結構分析

目前，常見的自動化岸橋中轉平臺見圖1，平臺海陸側總寬9 m左右，支撐集裝箱所使用的的臺座是整體吊裝形式，臺座30 ft處設有起吊點。鎖扭框放置在臺座內部，用于鎖扭裝卸儲存。每個臺座可以存放4個鎖扭框，鎖扭框與臺座集成一體可以同時吊裝，每次放箱前都需要先將臺座起吊到位。當需要更換鎖扭框時，需將臺座整體吊至地面，通過叉車完成更換，更換之后再將臺座吊回原位繼續作業。小車對平臺放箱時，通過3組導向架引導吊具放箱對位，人員安全通道設置在導向架內部，為3條左右行走通道。通道海陸兩側分別設置了一系列指示燈提醒鎖扭工進平臺、出平臺與鎖扭無需拆裝等信息，工人完成對應作業后，需要按下確認按鈕進行反饋。為了保證人員作業安全，鎖扭工被強制要求在候工室等待直到中轉平臺抓放箱作業完成。通道入口設有光柵檢測裝置，在人員退出操作區域后，光柵開啟保護。在保護時間段內，若觸發光柵限位感應，系統判定為非安全情況下人員進入，蜂鳴器發出報警。

對于談話者之間的地域文化差異、方言等語言差異、背景文化差異和年齡代溝也毫無疑問的影響交流。對于老人的個人史、人生經歷、生活習慣、交流習慣特征等也要考慮到。

1.安全通道 2.體臺座 3.鎖鈕框位置 4.電氣房

該類型中轉平臺布置方案已經在部分自動化碼頭中實施，從實際生產中得到的信息發現，該類型的中轉平臺布置存在以下3方面問題：

(1)鎖扭框更換頻繁，影響作業效率。碼頭上停靠來自不同國家的船舶，每條船舶上都攜帶著不同類型鎖扭。比如，船舶艙面使用的自動鎖扭，船舶甲板與集裝箱固定用的底鎖，集裝箱與集裝箱之間固定的手動鎖扭、半自動鎖扭等。鎖扭種類繁多，功能不同，根據船方要求碼頭在裝卸過程中要將鎖扭按照不同類型分別放置歸還。目前，每側臺座只能安放4個鎖扭框，而實際作業過程中，鎖扭框更換頻繁，影響作業效率。

(2)存在人員安全隱患。現有平臺第二條安全通道設置在雙臺座之間，雙臺座分工并不明確，為了保障安全，吊具著箱前需要提前大段距離減速，慢速放在臺座上。并且，臺座導向架在多次集裝箱著箱沖擊后出現變形情況，存在安全隱患。

(3)集裝箱型號識別成功率低。集裝箱號碼作為碼頭和堆場管理集裝箱的重要依據，自動化碼頭使用OCR(集裝箱型號識別)系統進行集裝箱管理。該系統通過實時抓拍集裝箱圖像，對箱號和箱型代碼進行識別，可以將信息全自動錄入到集裝箱管理系統中，節約手工錄入的人力物力。OCR攝像機安裝在中轉平臺上，由于導向架過高，安裝位置與平臺距離太近，對集裝箱拍攝不全面，因而影響平臺識別成功率。

4 新型雙小車岸橋中轉平臺結構改進

針對上述3方面問題，結合超大型自動化集裝箱碼頭自身特點，對平臺臺座、鎖扭框、導向架以及人員安全通道進行了改進。

將集裝箱臺座改為固定式，平臺海陸兩側分別布置兩組鎖扭架，鎖扭框放置于專用鎖扭架內，每組鎖扭架可以存放8個鎖扭框。導向架高度減小并增大了斜度。取消原有的中間安全通道通道，新增3條海陸方向通道。新型中轉平臺布置設計見圖2。

1.安全通道 2.固定臺座 3.鎖鈕架 4.電氣房

根據新型中轉平臺的布置設計圖，對中轉平臺位置和尺寸進行計算。由于在岸橋軌內需要留有足夠的空間用于放置艙蓋板、特殊件，同時考慮內集卡車、工作特種車通行以及各區域之間的安全距離，中轉平臺海側位置與岸橋海側大車軌道之間的距離l1應符合式(1)：

l1>2l車道+l特殊件+l艙蓋板

(1)

中轉平臺自身海陸側方向寬度w應滿足式(2)：

w>2(w鎖扭架+w安全通道+w臺座)

(2)

通過計算得到平臺整體布置如下：

(1)新型中轉平臺設置在陸側下橫梁，海陸向總寬11.4 m，長23.8 m。配有海陸側2個集裝箱臺座、2個鎖扭框、5條人員安全通道、通道四周均布置了安全防護網，以及1個供工人候工的理貨室、1個電氣房和若干個安全監測裝置。

(2)集裝箱臺座。與舊型平臺不同，新型平臺臺座采用固定式，單個集裝箱臺座拆分為4塊，焊接在平臺表面，鎖扭框不放在臺座內部無需吊裝，集裝箱不必因臺座不在位而無法放下(見圖3)。

圖3 平臺臺座改進方案

(3)鎖扭框布置。鎖扭框放置于專門的鎖扭架內，平臺海陸兩側各布置1個鎖扭架。當需要更換鎖扭框時，只需將鎖扭架整體吊至地面，通過叉車更換鎖扭框，鎖扭架上設有吊點，可由吊具進行起吊(見圖4)。每個鎖扭架可以放置8個鎖扭框，易于對鎖扭進行分類放置，并且單次起吊可攜帶鎖扭數量成倍提升，減少吊裝頻率。

圖4 鎖扭架改進方案

(4)安全通道。工作區域人員穿行通道在圖5中用箭頭表示，海、陸側大車方向各1條主通道，中間各個拆分的臺座間小車方向3條海陸向通道對穿，有利于合理規劃人員作業路徑。另外，拆裝用的鎖鈕從海、陸側鎖扭架中拿取，人員軀干無需伸入集裝箱吊裝區域，提高作業效率，減少安全隱患。平臺四周布置安全護網，防止人員墜落。

圖5 安全通道改進方案

(5)監測裝置。依然在安全通道入口設置光柵檢測裝置、工況指示燈提醒工作人員在候工時必須位于安全位置，并在平臺操作盒增加單人、雙人作業選擇模式，方便人員操作，完成拆裝作業后進行反饋。

5 結語

該新型中轉平臺已經在洋山深水港四期碼頭投入使用，通過對新舊兩種類型中轉平臺的拆鎖時間、作業效率、集裝箱識別率以及鎖扭工安全調查等多方面進行分析比較，新型中轉平臺通道光柵檢測裝置檢測準確度高，可為員工提供更為安全的作業區域；平臺分工明確，鎖扭漏裝、錯裝次數減少，每關箱子拆鎖花費時間減少；在單次鎖扭架更換時間不變的情況下，吊裝鎖扭架次數較以前減少50%；導向架有效抵抗集裝箱著箱時的沖擊，長時間作業未出現變形；小車平臺下降平均速度加快，平臺著箱時間減少；整體提高了平臺作業效率；平臺尺寸加大及導向架降低可為OCR攝像頭提供更為寬闊的拍攝范圍，系統識別成功率顯著提高。