集装箱码头集装箱扭锁解锁工艺研究

集装箱码头集装箱扭锁解锁工艺研究

摘要：集装箱运输是一种现代化的先进运输方式。船舶运输作为集装箱一种主要的运输方式得到了飞快的发展。近年来，美国，英国，日本等国进出口的杂货约有70％一90％使用集装箱运输。随着集装箱运输的发展，其集装箱船的发展异常迅猛。目前集装箱船正朝着现代集装箱船正向着大型化、高速化，多用途方向发展。集装箱船的载箱率不断的增加。

关键词：集装箱码头;集装箱;扭锁解锁工艺

前言

目前集装箱船正向着大型化、高速化、多用途方向发展。集装箱船的载箱率不断增加，甲板上集装箱的堆高达到7层已经非常普遍。因此，集装箱系固设备对集装箱的运输至关重要。同时集装箱系固设备也相应地增加了集装箱的装卸环节，一定程度上影响了集装箱码头的装卸效率。因此，随着集装箱装载率的不断增加，对集装箱装卸设备及技术的快速化、自动化的要求也日益迫切。

1集装箱系固装置

集装箱的系固设备主要有桥码、定位锥、底座、底板、拉紧装置和扭锁等,桥码是附属系固设备，用于对上一层相邻两集装箱进行横向水平连接。定位锥置于2层集装箱之间，用于集装箱定位，防止集装箱的水平滑移，双头锥还可用于相邻2列集装箱之间的水平连接。底座主要用于补偿相邻两列集装箱的高度差。而底板是用于连接相邻2只扭锁处于非锁紧状态并放置在2只集装箱的顶部角件内，然后将底板套入两扭锁的锥体内，待上层集装箱对方完成后，旋转扭锁手柄使其锁紧。另外，有的底座需配合扭锁使用。绑扎拉杆和花篮组合使用形成系固集装箱的拉紧装置。使用系固集装箱的拉紧装置时，将绑扎拉杆的一端插入集装箱角件中，另一端通过花篮和D形环连接在甲板上。通过调节花篮的松紧螺杆将绑扎拉杆收紧.

2传统集装箱卸箱解锁工艺

集装箱船到达码头后，首先由人工在船上用特制的拉杆将扭锁解开，这时扭

锁与下方的集装箱脱离，但还固定在上方的集装箱角件上。本文所涉及的解锁技

术及工艺主要是指集装箱由岸桥转移到码头后将扭锁从集装箱摘除的工艺。集装

箱解锁工艺会因集装箱码头装卸设备形式和水平运输设备的不同而有所差异。1)

以常规岸桥为卸船设备，采用集卡作为水平运输设备时首先集装箱由岸桥吊起，

放到码头前沿的集装箱卡车上，卡车前进到指定区域，由工人将集装箱下方角件

上的扭锁解开放到收集箱内，然后卡车将集装箱运走。2)以常规岸桥为卸船设备，采用集装箱跨运车或者自动导引车(AGV)作为水平运输设备时集装箱跨运车是主

要用于码头前沿和堆场水平搬运及堆码集装箱的专用机械，集装箱跨运车的使用

一定程度上促进了集装箱堆场效率的提升，但是也增加了码头的工艺环节。岸桥

将集装箱起吊到跨距下方，在集装箱落地前，由人工在岸桥的跨距内进行解锁后

将集装箱落到地面，然后由跨运车将集装箱吊起运到堆场。3)以双小车岸桥为卸

船设备时双小车岸桥的研发成功解决了常规岸桥在超巴拿马时代面临的一系列难题，如起重机起升高度越来越高，因小车太高，悬挂太长，装卸集卡时对位困难，严重影响到码头水平运输效率。双小车岸桥因两个小车各司其职，可以很好地解

决上述问题。但是双小车岸桥与常规单小车岸桥相比，购置费用、使用维护成本高，单位集装箱的作业成本较高。双小车岸桥的两部小车一高一矮。海侧小车起

升高度在40m以上，便于装卸大船，它负责中转平台之间集装箱的装卸;陆侧小

车起升高度低于15m，便于地面运输设备与中转平台之间集装箱的装卸。在自动

化集装箱码头，集装箱由海侧小车岸桥卸到中转平台，然后由人工解锁，已完成

解锁的集装箱由岸桥的陆侧小车吊起运到岸桥后悬臂放到AGV、集卡或其他运输

车辆上。

3集装箱解锁存在的问题

随着科技的发展，尤其是IT技术的发展，国外公司已开始进行基于IT技术

的全自动扭锁的研究和产品开发，但在使用过程中仍存在较大安全隐患。目前半

自动扭锁的使用依旧是主流，从而造成集装箱装卸自动化程度的降低。在集装箱

拖卡车设计方面，目前国内外主要体现在初期的专利阶段，目前尚未见到相关成

型的产品。国内港口集装箱装卸自动化发展缓慢，已经严重影响港口装卸的效率。目前国际上集装箱码头的集装箱装锁及解锁工艺方式有许多种，但均采用人工安

装和拆卸。一台集装箱岸桥在地面进行拆装锁平均至少需要2名工人，一艘长

200m以上大型船舶进行装卸作业至少需要6～10名专门从事集装箱扭锁解锁及装

锁人员，整个码头生产岸线需大量劳动力来从事这种重复性强的简单机械工作，

严重制约了集装箱装卸的自动化。同时，由于集装箱岸桥存在高空落物的安全隐患，码头作业现场繁忙，集卡、跨运车、叉车等流动机械车流量较大，对现场拆

装锁人员造成一定的安全隐患。另外，码头现场大量的车辆废气、灰尘及船舶排烟，严重影响了现场工作人员的身体健康。国内外曾经多次发生现场拆装锁人员

出现不同类型的人身伤害和伤亡事故。

4集装箱自动解锁工艺

随着自动化集装箱码头的发展，对集装箱自动解锁的需求越来越迫切，集装

箱自动解锁技术已成为影响自动化集装箱码头的关键技术问题。国内外在自动解

锁方面展开研究，但主要集中在全自动扭锁的研究，而全自动扭锁非集装箱锁具

的主流。2015年集装箱卡具公司Bromma研制出的集装箱自动解锁平台，为首个

自动化的集装箱扭锁解锁平台，主要配合Bromma的相关扭锁产品使用。该产品

的问世推动了自动解锁技术的发展，同时也给集装箱解锁工艺带来了巨大变化。1)以常规岸桥为卸船设备时自动解锁技术的发展在一定程度上简化了集装箱解锁

工艺流程。如果采用平台式的解锁技术，集装箱码头前沿不受水平运输设备的限制。无论是集装箱卡车、跨运车或者自动导引车(AGV)，当岸桥将集装箱起吊到

跨距下方，将集装箱放在解锁平台上，此时集装箱的吊具仍未解开。待自动解锁

平台解锁完成后，岸桥将集装箱继续吊起，落到地面、集卡或AGV上。落到地面

的集装箱可由跨运车搬运至堆场。2)以双小车岸桥为卸船设备时由于双小车岸桥

具有中转平台，因此，可将解锁平台设置在中转平台上。首先由海侧小车将集装

箱吊运到自动解锁平台上进行解锁，而后由陆侧小车将已解锁成功的集装箱直接

吊运到集卡、AGV等水平运输设备上。需要注意的是，无论是传统的集装箱人工

解锁工艺还是自动解锁工艺都需要与集装箱码头的装卸效率相匹配。对于双小车

岸桥，如果海侧小车可一次性将2个40英尺(或2个45英尺或4个20英尺)集

装箱自船上吊至中转平台上，或将中转平台上的2个40英尺(或2个45英尺或4