Suwnice pomostowe, bramowe i nabrzeżne
W portach wykorzystuje się najczęściej dwa rodzaje suwnic:
- suwnice nabrzeżne, służące do rozładunku i załadunku statków,
- suwnice bramowe na kołach z oponami gumowymi, służące do obsługi składowisk kontenerowych.
W stoczniach z kolei instaluje się suwnice bramowe dokowe, służące do podnoszenia całych sekcji kadłubów statków.
Suwnice nabrzeżne
Suwnice nabrzeżne stanowią niezbędne wyposażenie każdego współczesnego portu handlowego oraz większości morskich terminali przeładunkowych. W zależności od tego, jaki rodzaj ładunków obsługują, przyjęło się dzielić je na tzw. rozładowarki statków (z ang. Ship unloaders), służące do rozładunku materiałów sypkich oraz suwnice nabrzeżne kontenerowe STS (z ang. Ship-to-shore quayside container cranes), przeznaczone do rozładunku kontenerów.
Oba typy suwnic nabrzeżnych charakteryzują się zbliżoną postacią konstrukcji nośnej. Bazę stanowi portal, czyli sztywna, przestrzenna rama w formie zbliżonej do prostopadłościanu, która składa się z czterech pionowych podpór oraz szeregu łączących je belek poprzecznych i zastrzałów. Dwie podpory ustawione są od strony wody, zaś pozostałe dwie od strony lądu. Pomiędzy obiema parami podpór, z kolei, znajduje się przestrzeń, służąca do odbierania lub dostawiania ładunków.
W przypadku suwnic STS, w przestrzeni tej mogą być poprowadzone:
– tory kolejowe, wówczas kontenery odstawiane są bezpośrednio na wagony platformowe,
– droga asfaltowa, wówczas kontenery odstawiane są na naczepy samochodów ciężarowych, bądź na mobilne platformy sterowane przez komputerowy system logistyczny zarządzający rozładunkiem.
W przypadku rozładowarek statków, w przestrzeni pomiędzy podporami najczęściej biegnie kilka przenośników taśmowych.
Portal spoczywa na mechanizmie jazdy, który umożliwia suwnicy poruszanie się po szynach wzdłuż nabrzeża. Każda z czterech podpór posadowiona jest na układzie wahaczy, dzięki którym obciążenie pochodzące od masy suwnicy i ładunku, rozkłada się równomiernie pomiędzy wszystkie koła mechanizmu. Ponieważ nabrzeże z racji swojego bezpośredniego sąsiedztwa ze zbiornikiem wodnym ma obniżoną nośność, aby rozłożyć naciski na większą powierzchnię, stosuje się niekiedy podwójne szyny, bądź większą ilość kół wspierających suwnicę od strony odwodnej.
Na szczycie portalu znajdują się: dźwigar suwnicy, maszynownia oraz maszt.
Dźwigar składa się z dwóch części:
– części stałej, położonej nad lądem i sztywno przytwierdzonej do portalu w pozycji poziomej,
– części ruchomej, w postaci wysięgnika wysuniętego ponad lustro wody, którego początek umocowany jest do portalu przegubowo, z kolei środkowa część podwieszona jest do szczytu masztu za pomocą odciągów i lin mechanizmu zwodzenia.
W czasie postoju suwnicy, wysięgnik zostaje podniesiony do pozycji niemalże pionowej, w celu polepszenia widoczności w basenie portowym i ograniczenia ryzyka kolizji z przepływającymi jednostkami. Podczas pracy suwnicy natomiast, zostaje on opuszczony do pozycji poziomej ponad ładownię statku, stanowiąc przedłużenie części stałej dźwigara.
Po części stałej dźwigara oraz wysięgniku porusza się wózek, wyposażony w urządzenia chwytne, adekwatne do przeznaczenia suwnicy. W przypadku rozładowarek statków jest to najczęściej chwytak dwułupinowy trymujący, natomiast suwnice STS uzbrojone są w chwytnię kontenerową, czyli tzw. spreader. Wzdłuż dźwigara i wysięgnika może przemieszczać się także przejezdna kabina operatora. Rozwiązanie takie zapewnia lepszy ogląd wnętrza ładowni. Po zakończeniu rozładunku, aby można było podnieść wysięgnik, zarówno wózek jak i kabina przejeżdżają na część stałą dźwigara.
Maszynownia to osłonięte pomieszczenie, wewnątrz którego, w zależności od zastosowanego rozwiązania, mogą znajdować się mechanizmy podnoszenia i otwierania chwytaka, wodzenia wózka oraz podnoszenia wysięgnika. Mechanizmy te mają postać klasycznych wciągarek linowych, składających się z silnika, sprzęgła, hamulca, reduktora oraz bębna linowego. Liny nośne i napędowe schodzące z bębnów, wyprowadzone są z maszynowni przez otwory w ścianach lub podłodze, a następnie poprzez system krążków docierają do poszczególnych elementów suwnicy.
Zebranie wszystkich mechanizmów w jednym pomieszczeniu ma kilka zalet, takich jak:
– łatwość doprowadzenia zasilania oraz systemu smarowania do mechanizmów,
– możliwość obsługi i wykonywania remontów dzięki lekkiej suwnicy zabudowanej wewnątrz maszynowni ponad mechanizmami,
– możliwość szczelnego osłonięcia mechanizmów przed wpływem warunków atmosferycznych
– wykorzystanie zebranej masy jako przeciwwagi dla obciążeń na wysięgniku suwnicy.
W dolnej części portalu zainstalowane są bębny kablowe, służące do spiralnego nawijania kabla zasilającego maszynę. Ponadto, w przypadku rozładowarek statku, w środkowej części portalu pomiędzy podporami, zabudowany jest zasobnik na materiał sypki, a pod nim jeden lub dwa krótkie przejezdne przenośniki. Zadaniem tych przenośników jest odbieranie nosiwa z zasobnika i przesypywanie go na jeden z przenośników placowych, poprowadzonych pod suwnicą. Zasobnik, do którego chwytak wysypuje pobrany z ładowni statku materiał, stanowi zatem rodzaj bufora, pozwalającego na zamianę transportu przerywanego w ciągły.
Suwnice nabrzeżne najczęściej instalowane są grupowo – po kilka sztuk przy jednym nabrzeżu, co uzasadnione jest względami ekonomicznymi i praktycznymi. Załadunek lub rozładunek odbywa się wówczas jednocześnie, trzema lub czterema suwnicami ustawionymi obok siebie, co znacznie ogranicza czas obsługi statku oraz minimalizuje konieczność wykorzystywania mechanizmu jazdy suwnicy, który jest najbardziej energochłonny. Ponadto równomierny rozładunek wszystkich sekcji ładowni jednocześnie, ogranicza konieczność bieżącego balastowania jednostki pływającej.
Suwnice nabrzeżne są jednymi z najbardziej zaawansowanych technicznie urządzeń dźwignicowych. Ze względu na miejsce zainstalowania oraz charakter pracy, muszą sprostać wielu trudnym wymaganiom. Podczas rozładunku statku eksploatowane są 24 godziny na dobę, przy prędkościach jazdy wózka sięgających 240m/min i prędkościach podnoszenia dochodzących do 180 m/min. Narażone są też na agresywne środowisko morskie oraz silne podmuchy wiatru. Wysokie koszty zatrzymania lub opóźnienia rozładunku statku powodują, że suwnice te projektowane są z odpowiednio wysokimi współczynnikami bezpieczeństwa.
Suwnice bramowe na kołach z oponami gumowymi
Kontenery pobrane z ładowni statku za pomocą suwnicy nabrzeżnej, trafiają bądź to na naczepę samochodu ciężarowego, który odwozi je bezpośrednio do punktu przeznaczenia, bądź też na mobilną platformę, która dostarcza je pod odpowiedni sektor składowiska, gdzie czekać będą na dalszy transport. Do obsługi składowisk wykorzystuje się suwnice bramowe na kołach z oponami gumowymi, zwane suwnicami RTG (z ang. Rubber tyred gantry cranes). Odbierają one kontenery z platform, transportują je do odpowiedniego bloku w danym sektorze i odkładają na właściwym stosie.
Urządzenia te mają ogólną postać zbliżoną do tradycyjnych suwnic bramowych, a więc składają się z dwóch pionowych podpór wspartych na mechanizmie jazdy oraz poziomego dźwigara łączącego podpory, po którym porusza się wózek z mechanizmem podnoszenia. Wyróżnia je jednak kilka szczegółów, a mianowicie:
– mechanizm jazdy wyposażony jest w koła z oponami gumowymi, oraz skrętnymi osiami zapewniającymi suwnicom znakomitą manewrowość.
– obie podpory połączone są z dźwigarem w sposób sztywny,
– dźwigar nie posiada wysięgnic,
– zasilanie w przypadku niektórych typów RTG realizowane jest przy użyciu silników Diesel’a.
Rozpiętości oraz wysokości bram suwnic RTG są ściśle związane z wymiarami poprzecznymi kontenerów i stanowią one krotność tychże wymiarów. Najczęściej spotyka się suwnice o wysokościach, pozwalających na układanie stosów złożonych z 3 do 6 warstw kontenerów (plus zapas wysokości umożliwiający przejazd kolejnym kontenerem ponad nimi) oraz o rozpiętościach bram, umożliwiających przejazd ponad blokiem złożonym z 5 do 11 stosów kontenerów (choć zdarzają się także mniejsze jednostki).
Suwnice te mogą być sterowane zarówno z kabiny operatora, umiejscowionej na konstrukcji nośnej pod dźwigarem, jak i zdalnie, przez komputerowy układ logistyczny za pośrednictwem systemu DGPS.
Suwnice stoczniowe
W stoczniach instalowane są suwnice bramowe, wykorzystywane najczęściej do obsługi suchych doków, w których montuje się poszczególne sekcje kadłubów statków. Z powodu znacznych rozmiarów, określane są mianem Goliath Cranes, i niejednokrotnie stanowią punkt orientacyjny w danym mieście, ponieważ przewyższając wysokością większość okolicznych budowli, widoczne są z bardzo daleka. Ich udźwigi oscylują pomiędzy 500 a 2000 ton, choć spotyka się także urządzenia o udźwigu 15000 ton.
Suwnice stoczniowe najczęściej posiadają jeden dźwigar w formie blachownicy spawanej o przekroju odwróconego trapezu. Na pasie górnym dźwigara, nad stójkami, ułożone są szyny, po których poruszają się dwie wciągarki, zdolne do pracy zarówno osobno jak i w tandemie. Ponadto na dźwigarze zainstalowany jest obrotowy żuraw słupowy, służący do obsługi maszynowni wciągarek, ponieważ wysokość, na jakiej się one znajdują, uniemożliwia dokonanie remontu przy użyciu standardowych wielkości żurawi samojezdnych.
Spotyka się także dwa inne, typowe rozwiązania, a mianowicie:
– suwnice podsiadające 2 dźwigary biegnące równolegle obok siebie. Na każdym z dźwigarów ułożone są 2 szyny. Po szynach, ułożonych na obu dźwigarach po zewnętrznej stronie suwnicy, porusza się główna, większa wciągarka, z kolei na szynach, ułożonych na obu dźwigarach po wewnętrznej stronie suwnicy – wciągarka pomocnicza. Rozwiązanie to umożliwia bezkolizyjne wymijanie się wciągarek, w taki sposób, że mniejsza wciągarka przejeżdża pod wciągarką większą. Manewr ten pozwala na obrócenie podwieszonego na linach ładunku o 180 stopni.
– suwnice posiadające jeden dźwigar, gdzie główna wciągarka porusza się po szynach ułożonych na pasie górnym, z kolei wciągarka pomocnicza podwieszona jest pod pasem dolnym, na specjalnych gzymsach wyposażonych w szyny. To rozwiązanie także umożliwia bezkolizyjne mijanie się obu wciągarek a w efekcie odwracanie ładunków.
Dźwigar wspiera się na dwóch podporach – jednej sztywnej a drugiej wahliwej, przegubowo połączonej z dźwigarem. Bardzo często spotyka się rozwiązanie, w którym podpora wahliwa wykonana jest w formie litery „A”, natomiast podpora sztywna wykonana jest w postaci pojedynczego słupa, wspartego u dołu na belce poprzecznej, przypominając odwróconą literę „T”. W tym pojedynczym słupie instalowana jest winda, za pomocą której operator lub pracownicy działu utrzymania ruchu mogą dostać się na poziom dźwigara suwnicy.
Pozostałe elementy suwnic stoczniowych tj. mechanizm jazdy, mechanizmy podnoszenia, czy mechanizmy jazdy wózków, różnią się od standardowych jedynie wielkością.
Nasi eksperci chętnie odpowiedzą na wszelkie pytania oraz szybko i skutecznie pomogą rozwiązać każdy problem. Skontaktuj się z nami. Pomożemy – doradzimy – zoptymalizujemy – wykonamy – dostarczymy. Przejdź do zakładki KONTAKT
