UNITÀ DI MOVIMENTAZIONE

Transcript

1 corso di Terminali per i Trasporti e la Logistica UNITÀ DI MOVIMENTAZIONE prof. ing. Umberto Crisalli crisalli@ing.uniroma2.it

2 Introduzione Le (UM) che garantiscono lo spostamento delle Unità di Carico (UC) all interno dei nodi intermodali sono caratterizzate da differenti fattori: tipologia delle Unità di Carico da movimentare e delle Unità di Trasporto (UT) tra cui movimentare le UC quantità annue movimentate organizzazione interna del terminale (area di stoccaggio, aree di transito, ecc.) superfici disponibili nel terminale intermodale. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 2

3 INTRODUZIONE Classificazione (1/4) Le principali macchine operatrici atte al carico, scarico e movimentazione delle unità di carico a terra sono le seguenti: Carrello cavaliere (straddle carrier) Carrello frontale (front loader o fork lift) Carrello laterale (side loader) Impilatore (reach stacker o gru semovente frontale ) Gru a portale (transtainer) Altre unità di movimentazione U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 3

4 INTRODUZIONE Classificazione (2/4) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 4

5 INTRODUZIONE Classificazione (3/4) Queste servono a trasferire l Unità di Carico (container, casse mobili e semirimorchi) da un veicolo all altro oppure dalla strada sul veicolo ferroviario e viceversa. Le Unità di Carico trattate nei terminali terrestri, come i container ISO, le casse mobili ed i semirimorchi, vengono riempiti attraverso operazioni di groupage con unità di carico elementari quali pallet, contenitori, colli, ecc.. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 5

6 INTRODUZIONE Classificazione (4/4) Le operazioni di deposito temporaneo di queste ultime nei terminali terrestri, la loro movimentazione per il riempimento e lo svuotamento di container, casse mobili e semirimorchi sono normalmente effettuate utilizzando carrelli elevatori di tipo e dimensioni diverse. Nei depositi vengono utilizzati, per economizzare lo spazio e non inquinare l ambiente, carrelli elettrici di tipo frontale e/o laterale, mentre nei piazzali sono impiegati carrelli elevatori frontali con motore a combustione. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 6

7 Carrello cavaliere straddle carrier Il carrello cavaliere è una altamente diffusa nei terminal ed in particolare in quelli marittimi in cui viene posto al servizio delle grandi unità di movimentazione, quali gru a portale e di banchina. La macchina si sposta su ruote gommate autosterzanti e consente lo stoccaggio dei container fino a 2-3 altezze. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 7

8 CARRELLO CAVALIERE Caratteristiche (1/3) Il carrello cavaliere è un mezzo gommato di sollevamento e trasporto usato per la movimentazione di contenitori: da buffer (area sottostante) gru ad area di stoccaggio e viceversa da camion per l area di stoccaggio e viceversa da area di stoccaggio ad area di stoccaggio (housekeeping) da treno ad area di stoccaggio e viceversa. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 8

9 CARRELLO CAVALIERE Caratteristiche (2/3) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 9

10 CARRELLO CAVALIERE Caratteristiche (3/3) Svantaggi Questi carrelli, abbastanza agili nella movimentazione dei parchi container, hanno un peso e quindi dei carichi per asse elevati e pertanto generano pressioni specifiche elevate sul terreno. Vantaggi Per contro hanno il vantaggio di poter passare in corridoi molto stretti tra le file dei containers e di poter caricare i contenitori sia su un veicolo stradale che su uno ferroviario. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 10

11 Carrello frontale front loader o fork-lift La caratteristica specifica del carrello frontale è quella di movimentare l unità di Carico mediante spostamenti lungo guide fisse verticale. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 11

12 CARRELLO FRONTALE Caratteristiche (1/5) Si tratta di un carrello a forche di elevata portata, carrello alle cui forche è collegato uno spreader telescopico. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 12

13 Caratteristiche (2/5) L attacco con i contenitori può avvenire mediante forche dal basso o mediante spreader side di fianco. L attacco con le casse mobili avviene usualmente mediante forche dal basso. Sono unità di movimentazione direttamente derivate dalla movimentazione industriale, usualmente denominate carrello frontale (front loader) o, prendendo il nome dell attrezzo utilizzato, caricatore a forche (fork-lift). U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 13

14 CARRELLO FRONTALE Caratteristiche (3/5) Quando i container sono dotati di apposite forche sui longheroni di base si può effettuare il sollevamento direttamente con le forche. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 14

15 CARRELLO FRONTALE Caratteristiche (4/5) Anche se il carrello frontale è l unità di maggiore facilità d uso e di maggiore mobilità presenta alcuni limiti: il posizionamento del baricentro si modifica completamente tra le fasi di carico e scarico l impossibilità di movimentazione orizzontale a macchina ferma In alcuni modelli la stabilità viene aumentata introducendo delle modeste rotazioni dei montanti. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 15

16 CARRELLO FRONTALE Caratteristiche (5/5) Altra possibilità è quella di utilizzare uno spreader tipo side che prende il container di fianco anziché dal tetto. Questi carrelli che arrivano ad impilare fino a 4 altezze sono molto usati per la versatilità, soprattutto nella movimentazione dei containers vuoti, ma hanno l inconveniente di un forte abbassamento della capacità portante con l allontanarsi del baricentro del carico. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 16

17 Carrello laterale Side loader E un carrello a caricamento laterale che non è caratterizzato dalla stessa velocità di prelievo iniziale del carrello cavaliere. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 17

18 CARRELLO LATERALE Caratteristiche (1/4) Se utilizzato in condizioni di traffico elevato, con discrete distanze da percorrere, avendo una maggiore velocità di traslazione, può compiere cicli in minor tempo grazie anche alla migliore visibilità. Inoltre, rispetto ad un carrello cavaliere, il carrello laterale è soggetto a carichi dinamici minori, per il fatto che il container è rigidamente appoggiato sulla piattaforma del carrello. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 18

19 CARRELLO LATERALE Caratteristiche (2/4) Il carrello laterale è in grado di spostarsi in maniera sufficientemente rapida attraverso i corridoi standard e non richiede normalmente la presenza di corridoi trasversali. La potenzialità del carrello laterale di impilare i container fino a tre sovrapposti è completamente sfruttabile, inoltre, questo può essere utilizzato per impilare blocchi, quando non è richiesta alcuna selettività. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 19

20 CARRELLO LATERALE Caratteristiche (3/4) Nell applicazione ai terminal ferroviari, il carrello laterale è favorito perché i vagoni possono essere scaricati con un ridotto spazio di manovra, e, quindi, due o più carrelli possono operare contemporaneamente. Ciò si traduce in un tempo di operazione più rapido, in una più elevata produttività ed in una potenziale riduzione del numero di trasbordi necessari. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 20

21 CARRELLO LATERALE Caratteristiche (4/4) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 21

22 Impilatore reach stacker o gru semovente frontale E un elevatore frontale costituito da una gru semovente a braccio fisso che consente di movimentare le Unità di Carico sia verticalmente che orizzontalmente a macchina ferma. Tale caratteristica rende queste macchine notevolmente versatili e utilizzabili in varie situazioni. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 22

23 IMPILATORE Caratteristiche (1/6) L impilatore viene utilizzato per la movimentazione di container: da ferrovia ad aree di stoccaggio e viceversa da navi e viceversa da aree di stoccaggio a veicoli stradali di supporto alle movimentazioni delle gru di banchina e/o a portale U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 23

24 IMPILATORE Caratteristiche (2/6) Le condizioni di ottimalità di efficacia ed efficienza per queste macchine sono quelle dei terminali del combinato strada-ferrovia; in questo caso, l impilatore riesce a trasbordare una UC dal veicolo stradale al carro ferroviario e viceversa a macchina ferma, con il solo movimento dei bracci telescopici. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 24

25 IMPILATORE Caratteristiche (3/6) L attacco dei contenitori avviene mediante spreader dall alto, e quello delle casse mobili mediante piggy-back dal basso. Le dimensioni degli impilatori e dei bracci telescopici consentono la movimentazione di contenitori vuoti fino alla quinta altezza. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 25

26 IMPILATORE Caratteristiche (4/6) Lo spreader telescopico può ruotare di 120 gradi, consentendo di movimentare o di impilare contenitori in asse oppure di avvicinarsi al contenitore obliquamente rispetto all asse dello stesso, riducendo gli spazi di manovra e i tempi di movimentazione. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 26

27 IMPILATORE Caratteristiche (5/6) Hanno velocità di trasferimento più alta dei carrelli cavaliere ed una buona manovrabilità, superiore a quella degli altri carrelli frontali. Caratteristica peculiare di questi tipi di unità è quella di avere un ingombro trasversale ridotto durante la fase di trasporto, in quanto è possibile viaggiare con il container sospeso in posizione assiale con il mezzo, riuscendo così ad utilizzare corridoi larghi solo 4 metri. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 27

28 IMPILATORE Caratteristiche (6/6) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 28

29 IMPILATORE U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 29

30 GRU A PORTALE Gru a portale transtainer La gru a portale (transtainer) ha il grande vantaggio rispetto agli altri di consentire un elevata densità dello stoccaggio dei contenitori nonché una notevole facilità nei trasferimenti da rotaia a strada e viceversa. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 30

31 GRU A PORTALE Caratteristiche (1/10) La gru a portale può essere su rotaie (rail mounted transtainer) su ruote gommate (rubber tyred transtainer) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 31

32 GRU A PORTALE Caratteristiche (2/10) Il sistema gru a portale consente una elevata densità di stoccaggio dei contenitori una elevata velocità di trasferimento delle unità da strada a rotaia e viceversa. Generalmente le gru a portale su rotaia scorrono su 16 ruote a due bordi, di cui solo alcune sono motorizzate. Mentre la gru a portale su rotaia è vincolata a muoversi lungo dei binari, quella su ruote gommate potenzialmente può coprire tutta la superficie del terminal. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 32

33 GRU A PORTALE Caratteristiche (3/10) Rispetto alle gru a portale su rotaia, quelle su ruote gommate richiedono un parco di movimentazione opportunamente preparato, per resistere alla pressione esercitata dalle ruote gommate sulla massicciata. La gru a portale su gomma comporta un incidenza dei costi di ammortamento inferiore che non il quella su rotaia; ciò comporta una scelta, in termini economici, meno impegnativa e consente futuri cambiamenti di layout del terminale. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 33

34 GRU A PORTALE Caratteristiche (4/10) Rispetto a tutte le altre unità di movimentazione viste in precedenza, le gru a portale hanno un elevato grado di stabilità in qualsiasi condizione di carico di lavoro. I comandi della gru e dei carrelli che di solito vengono utilizzati a supporto della movimentazione nell area di stoccaggio, sono realizzabili in modo che si possano combinare simultaneamente tutti i movimenti e quindi ottenere una elevata velocità operativa. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 34

35 GRU A PORTALE Caratteristiche (5/10) Quando il numero di unità di carico movimentate in un anno supera alcune decine di migliaia, diventa conveniente adottare gru a portale su ruote gommate con una luce tale da consentire il servizio su più file di container accatastati su due o tre piani, oppure servire, all interno della sua luce, binari ferroviari e/o corsie stradali per effettuare operazioni di trasbordo. Nei casi in cui il traffico è ancora più intenso si dovrà passare a gru a portale su rotaie, di dimensioni notevolmente superiori a quelle delle gru a portale su ruote gommate, solitamente alimentate elettricamente. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 35

36 GRU A PORTALE Caratteristiche (6/10) È il sistema più utilizzato nei terminal ferroviari in quanto consente di operare facilmente su diversi binari affiancati e sulle corsie dei veicoli stradali. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 36

37 GRU A PORTALE Caratteristiche (7/10) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 37

38 GRU A PORTALE Caratteristiche (8/10) La gru a portale su rotaia è un attrezzo rigido, non standardizzato, topograficamente piazzato e non trasferibile in altra parte del terminal. Può raggiungere una luce libera fino a 60 m, anche se, con tale scartamento, aumenta il traverse time e quindi il tempo di movimentazione. Consente fino a cinque (più una di manovra) altezze di stoccaggio. L installazione è costosa, tenuto conto anche del necessario rinforzo, parziale, della pavimentazione del terminal. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 38

39 GRU A PORTALE Caratteristiche (9/10) La gru a portale su ruote gommate è invece facilmente trasferibile nel momento e nel luogo ove necessita il massimo impegno all interno del terminale. Consente di effettuare investimenti progressivi man mano che il traffico si sviluppa. E una unità di movimentazione standardizzata che mantiene un prezzo di mercato al termine dell uso. La mobilità della macchina, se da una parte dà maggiore flessibilità al sistema, dall altra impone di rinforzare tutta la pavimentazione del terminal. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 39

40 GRU A PORTALE Caratteristiche (10/10) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 40

41 Criteri di confronto I criteri con cui è possibile fare un confronto tra le attrezzature di movimentazione sono: Prestazioni Costi Spazio Manovrabilità Flessibilità Affidabilità U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 41

42 Altre unità di movimentazione Tra le unità di movimentazione è possibile citare le attrezzature di banchina nelle aree portuali, tipiche dei terminali nave-gomma. Esse possono essere classificate in: Gru di banchina (Gantry crane) Gru gommate di banchina (mobile harbour crane) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 42

43 Gru di banchina Gantry Cranes Le gru portuali per contenitori, usualmente anche dette Gantry Cranes, sono gru specializzate che, dovendo effettuare manovre ben definite, non necessitano della movimentazione dei bracci. Le operazioni elementari che la gantry crane deve effettuare sono quelle di: aggancio contenitore, sollevamento, traslazione, discesa; messa a deposito e sgancio. Tale sequenza può variare in relazione alla disposizione dei piazzali di movimentazione e dei carrelli serventi che operano in connessione ad essa. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 43

44 GRU DI BANCHINA Caratteristiche (1/2) La gru di banchina, dispone al piede di un buffer di accumulo (da 4 ad 8 posti) in cui vengono posizionati i contenitori in attesa di essere allocati dai carrelli nelle aree di stoccaggio. Le gru di banchina vengono classificate in postpanamax e panamax secondo che riescano a caricare/scaricare contenitori da navi che possono transitare o meno attraverso il canale di Panama; convenzionalmente sono Panamax le prime 16 posizioni, dalla successiva posizione si parla di postpanamax. U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 44

45 GRU DI BANCHINA Caratteristiche (2/2) U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 45

46 GRU DI BANCHINA U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 46

47 GRU DI BANCHINA U. Crisalli - Terminali per i Trasporti e la Logistica 47