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CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO

UNITA’ DI CARICO

M.Lupi "Sistemi di Movimentazione e Stoccaggio"- A.A. 2011/12 - Università di Pisa - Polo della Logistica di Livorno 1

UNITA’ DI CARICO

UNITA’ DI MOVIMENTAZIONE

UNITA’ DI TRASPORTO

PARTE C

UNITA’ DI MOVIMENTAZIONE

Le unità di movimentazionesono gli elementi checonsentonoalleunità di carico di “aderire” alle unità di trasporto: veicoli stradali,carri ferroviari, navi; in modo da trasferire le forze agenti sulle unità dicarico. Esse inoltre sono utilizzate pertrasferire le unità di caricodaun tipo di unità di trasportoad unaltro (esempio: dal pianale di unsemirimorchioal pianaledi un carroferroviario)e quindi nel trasporto

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semirimorchioal pianaledi un carroferroviario)e quindi nel trasportointermodale; esse sono utilizzate anche per lostoccaggiodelle unità dicarico.

CARRELLO ELEVATORE FRONTALE

Il carrello elevatore frontale(“front loader”, “fork-lift”) innalza il contenitore mediante movimentazione lungo linee fisse verticali.

E’ un’unità di movimentazione di derivazione industriale (utilizzato per la movimentazione nei magazzini: carrello “elevatore frontale” o a “forche frontali” ). Ha come pregio la

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“forche frontali” ). Ha come pregio la facilità di uso e la mobilità. Come difetti: il baricentro si modifica fra la fase di carico e quella di scarico; movimentazione praticamente assente a macchina ferma.

Asse sterzante Asse fisso

La figura precedente si riferisce ad un classico “fork –lift” con presa a forche dal basso. I carrelli elevatori frontali più recenti sono equipaggiati con uno speciale telaio di sollevamento al quale è agganciato uno spreader.

Esistono macchine per la movimentazione dei container vuoti, “empty containerhandler“, (“Lifting capacity” 7,000 – 10,000 kg, )

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Essi possono avere diversi tipi di presa dei container. Per esempio “dall’alto”

7,000 – 10,000 kg, )

oppure “frontale”

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Ci sono i “loadedcontainer handler”, per lamovimentazione dicontenitori pieni (Liftingcapacity: 36-45 t ).

Fonte: http://www.kalmarind.com

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TRATTORE A RALLA PER TERMINALI (“Terminal Tractor”)

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Sono simili ai trattori degliautoarticolati: spostano i contenitoritrainando i rimorchi (pianali) su cui icontenitori sono appoggiati.

Fonte: Spinetti C.”Tecniche di funzionamento e gestione dei piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria civile, Univ. di Pisa, 2003.

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Ci sono anche trattori ibridi, diesel-elettrici (ossia il motore diesel serve a produrre energia elettrica che alimenta un motore elettrico direttamente collegato alle ruote). Sono dei mezzi a basso impatto ambientale. La figura si riferisce ad un loro utilizzo nel porto di Huston.

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utilizzo nel porto di Huston.

Nel caso di navi Ro-Ro il trattore può anche “salire” sulle navi (nella figura l’unità di carico è costituita dall’intero rimorchio).

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Rispetto ai normali trattori degli autoarticolati questi “terminaltractor”sono ottimizzati per un uso su brevi distanze e per eseguire velocementele manovre di aggancio e di sgancio dei rimorchi (ma comunque sonoottimizzati per eseguire le manovre dei rimorchi in generale: peresempio hanno un ottimo raggio di sterzata, visibilità …..).

MULTITRAILER

Il “multitrailer” è costituito da un “terminal tractor” a cui vengonoagganciati più rimorchi (“trailers”) su gomma. Sui trailer sonopoggiate le unità di carico.

Il “multitrailer” si guida come un normale mezzo per il trasporto di rimorchi: le manovre di

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rimorchi: le manovre di curvatura, ed in particolare quella di inversione ad “U”, sono un po’ “delicate”.

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Normalmente nei terminali è utilizzato per spostamenti su lunghe distanze .

CARRELLO CAVALIERE -“STRADDLE CARRIER”-

Caratteristica dello “Straddle Carrier” è quella di innalzare ilcontenitore al proprio interno: il baricentro rimane all’interno dellearee di impronta delle ruote in qualsiasi condizione di carico.

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L’attacco con i contenitori avvienemediante “spreader” dall’alto.

L’attacco ai semirimorchi e cassemobili avviene con “piggy-back” dalbasso.

Gli assi delle ruote sono generalmentetutte sterzanti.

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I carrelli cavalieri consentonomovimenti fino alla quartaaltezza e quindi l’utilizzo deipiazzali fino allaterza altezza.

Il tipico impiego di questo mezzo e quello disupportoalle grandigru di banchina(“portainer”, “ship-to-shore gantry crane”): per lamovimentazione di unità di carico fra le zone di scarico adiacentialle banchine (le cosiddette “buffer areas”, “aree di transito”) e lezone di stoccaggio, ad alta densità, dei terminal marittimi. Inoltreessi operano la movimentazione dei container all’interno deipiazzali di stoccaggio(“storage yards”) dei terminali marittimi.

Questo mezzo ha ilvantaggiodi potere sollevare il contenitoreverticalmente e di poterlo trasportareorizzontalmente(senza

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verticalmente e di poterlo trasportareorizzontalmente(senzadovere operare insincroniacon la grande gru di banchina, comeper esempio nel caso di un trattore a ralla, operazione cosiddettadi “decupling”: disaccoppiamento, sganciamento).

Inoltre ha il vantaggio di unlimitato ingombro trasversaleeperciò la possibilità di movimentare unità di carico nelle zone deiterminali adalta densitàdi stoccaggio.

Meccanismo disollevamento

Distanziale sollevato mediante catena acomando idraulico. Distanziale telescopico:la lunghezza può essere regolataautomaticamente per i container da 20’ e da40’.Altezza di sollevamento : 7820 mm

Capacità disollevamento

40.000 Kg

Peso proprio,circa

64.000 Kg

Velocità dispostamento

Senza carico 26 Km/hcon carico 24 Km/h

Esempio di caratteristiche di uno “straddle carrier”

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Velocità disollevamento

Senza carico 15 m/min

Velocità diabbassamento

Senza carico 15 m/mincon carico 15 m/min.

Distanzamassima utile

800 metri

Produttivitàmedia

7,6 TEUs/h

Costo medio 505 000 euro

Caratteristica del “reach stacker”, gru semovente frontaleoimpilatore, è quella di potere movimentare le unità di carico,siaverticalmente, sia orizzontalmenteamacchina ferma.

“REACH STACKER”, GRU FRONTALE (IMPILATORE)

Sono utilizzati in particolare nel caso del trasporto combinato strada-ferrovia: in

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strada-ferrovia: in questo caso il “reach stacker” permette di movimentare velocemente, con macchina ferma, un’unità di carico dal pianale di un autoveicolo a quello di un carro ferroviario.

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L’attacco dei contenitori avviene mediante “spreader” dall’alto

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L’attacco delle casse mobili o semirimorchi mediante “piggybackspreader”.

Movimentazione di un semirimorchio

Movimentazione di una cassa mobile

I nuovi modelli permettonol’”impilamento” fino allaquinta-sesta altezza.

CS45 KM

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Esempio di caratteristiche di uno di un “reach stacker”

Lunghezza telaio 8.6 m Lunghezza interasse 6.5 m Lunghezza totale compreso spreader con braccio a 0

11.64 m

Larghezza misurata all'asse anteriore 4.18 m Altezza con braccio a 0 4.77 m Capacità di sollevamento sotto lo spreader per la prima fila

42 t

Capacità di sollevamento sotto lo spreader per la seconda fila

35 t

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spreader per la seconda fila Capacità di sollevamento sotto lo spreader per la terza fila

19 t

Produttività media 12,9 TEUs/h

Costo medio 320 000 euro

Le dimensioni longitudinali della macchina (circa 10m) e la necessità di agganciare le unità di carico trasversalmente per avvicinare il baricentro determinano un area di ingombroin esercizio piuttosto

Fonte: Spinetti C.”Tecniche di funzionamento e gestione dei piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria Civile,Univ. di Pisa, 2003.

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esercizio piuttosto ampia.

In ogni casol’ampia versatilità del mezzo ha fatto sì che tutti iterminali intermodali strada-ferrovia, ed anche quellimarittimi,dispongano di questo tipo di macchina di movimentazione.

CARRELLO LATERALE (“SIDELOADER”)

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Carrello laterale (Fantuzzi-Reggiane)

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Carrello laterale

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GRU A PORTALE – “TRANSTAINER”

Caratteristica della gru a portale (transtainer) è quella di poteremovimentare le unità di carico, sia verticalmente siaorizzontalmente, mantenendo il baricentro all’interno dellamacchina.

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Sono generalmente mezzi di grosse dimensioni che hanno uncarico per asse notevolmente elevato e perciò pressioni specifichesul terreni che necessitano di adeguate vie di corsa.

Abbiamo due tipi fondamentali di “transtainer”:

- Transtainer conruote in gomma(“Rubber Tyred GantryCrane”, RTG)

- Transtainercon ruote in acciaio su rotaia (“Rail mounted

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- Transtainercon ruote in acciaio su rotaia (“Rail mountedGantry Crane”, RMG)

“Rubber Tyred Gantry Crane” (RTG)

Fonte: Spinetti C.”Tecniche di funzionamento e gestione dei piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria Civile, Univ. di Pisa, 2003.

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“Rail Mounted Gantry Crane” (RMG)

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Le gru a portale sono molto utili nel caso di piazzali con notevolericambio: per esempio neiterminali strada-rotaiadei grossiinterporti per la formazione di treni blocco. In generale per ilpassaggio veloce di unità di carico da unità ditrasporto stradaleatreni e viceversa; oppurefra treni di tipo diverso (come neicosiddetti interporti “gateway”).

Terminale “gateway” (porta: sia in ingresso, sia in uscita).

Linea di confine

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Il sistema “gateway” (in Ferrovia)

Terminale “gateway”

Ci può essere un terminal “gatewayanche in destinazione. Si ha unasituazione analoga a quella del“transhipment” del trasportomarittimo .

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Linea di confine

Terminale “gateway”

L’interasse dei portali è generalmente di circa20-25 metrinel caso di“transtainer” sugommae di25-50nel caso di “transtainer” surotaia.

ritorniamo alle “transtainer”

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M.Lupi "Sistemi di Movimentazione e Stoccaggio"- A.A. 2011/12 - Università di Pisa - Polo della Logistica di Livorno 34

Le gru a portale consento di impilarefino alla quinta altezzautilizzando la sesta per le manovre.

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La struttura di gru a portale permette notevolevelocità di manovra e quindi di realizzareperformance notevoli in termini di tiri anno ( inparticolare maggiori nel caso di gru su rotaia).

Esempio di caratteristiche di “Rubber Tyred Gantry Crane” (RTG).

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Esempi di dimensioni di “Rubber Tyred Gantry Crane” (RTG).

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Esempio di caratteristiche di “Rail mounted Gantry Crane” (RMG)

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Fonte: www.konecranes.com

GRU PORTUALE PER CONTENITORI ( “SHIP -TO-SHORE GANTRY CRANE”)

Sono macchine utilizzate per la movimentazioni lungo un molo: per lo scarico, e il carico, dei

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il carico, dei contenitori da bordo nave a terra.

Si muovono su rotaie

Esempio di caratteristiche di una gru portuale

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Sequenza di operazioniche deve eseguire una gru portuale “ship-to-shore”: aggancio del contenitore, sollevamento, traslazione, messasul molo (o direttamente sulla unità da trasporto) e sgancio. Pervelocizzare le manovre alcuni operazioni possono essere fattecontemporaneamente (per esempio) per esempio sollevamento etraslazione

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Tempi medi di manovra, delle gru portuali per contenitori (secondi)

Produttivitàall’incirca: 25-32contenitori/ora per navi madree 32-43contenitori/ora per navi feeder.

Attualmente si stanno diffondendo, per velocizzare le operazioni di carico e scarico, i multi-lift spreader

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