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Una grúa portacontenedores , también conocida como grúa pórtico para manipulación de contenedores o grúa de barco a tierra (STS, por sus siglas en inglés) , es un tipo de grúa pórtico de gran tamaño que se encuentra en las terminales de contenedores para la carga y descarga de contenedores intermodales de los buques portacontenedores .
Las grúas portacontenedores constan de una estructura de soporte que puede recorrer la longitud de un muelle o patio sobre una vía férrea. En lugar de un gancho, están equipadas con una herramienta de manipulación especializada llamada separador . El separador se baja sobre el contenedor y se fija a sus cuatro puntos de anclaje (piezas de esquina) mediante un mecanismo de bloqueo giratorio . Normalmente, las grúas transportan un solo contenedor a la vez, pero algunas grúas más modernas tienen la capacidad de levantar de dos a cuatro contenedores de 20 pies simultáneamente.
Historia
Las grúas se utilizaban en los puertos desde la Edad Media (véase grúa: uso portuario y lista de grúas portuarias históricas ). La contenerización intermodal moderna surgió a mediados de la década de 1950 a partir de las estrategias de transporte desarrolladas durante la Segunda Guerra Mundial y la Guerra de Corea, y el desarrollo de grúas especializadas fue paralelo al desarrollo de la contenerización.
La primera grúa portacontenedores fue construida por PACECO Corp. para Matson Navigation en la terminal de Encinal en Alameda , California en 1959. [ 1 ]
Tipos
Existen tres configuraciones comunes de grúas pórtico para manipulación de contenedores. Las grúas de pluma recta tienen una viga fija que se extiende sobre el muelle y la zona de carga, y una pluma que permanece recta mientras gira hasta una posición de almacenamiento que permite maniobrar el buque con seguridad. Las grúas de pluma articulada tienen la misma viga fija, pero la pluma está articulada para doblarse al girar hacia arriba, mientras que la parte exterior permanece prácticamente horizontal. Esta configuración reduce la altura total de la grúa cuando la pluma está almacenada, lo que permite su despliegue bajo superficies de separación para aeronaves. Las grúas de perfil bajo combinan la viga y la pluma en una única estructura rígida que se desliza hacia tierra para el almacenamiento o sobre el buque para las operaciones. Esta configuración es mucho más pesada y costosa que las grúas de pluma recta o articulada, ejerce una carga mucho mayor sobre el muelle de soporte y solo se utiliza en condiciones de separación aérea muy restrictivas. El tipo de grúa seleccionado durante el proceso de diseño de la terminal de contenedores viene determinado por el buque de diseño y el entorno operativo y de infraestructura local.
Tamaños
Las grúas portacontenedores se clasifican generalmente según su capacidad de elevación y el tamaño de los buques portacontenedores que pueden cargar y descargar.
Tamaños más pequeños
Las grúas pórtico originales para contenedores se construyeron para dar servicio a buques de tamaño moderado. Estas grúas tenían una configuración estructural en forma de "A" y fueron fundamentales para el desarrollo inicial de la contenerización. El ancho de vía del pórtico de estas grúas solía ser de 12 a 16 metros (35 a 50 pies), y su alcance y altura de elevación eran limitados. A medida que los buques aumentaron de tamaño y se asignaron más grúas a cada uno, los muelles tuvieron que ampliarse, el ancho de vía aumentó a 33 metros (100 pies) y el diseño de "A-Frame modificado" se convirtió en el estándar. Las grúas para contenedores más pequeñas, generalmente sin pluma móvil, todavía se utilizan para dar servicio a barcazas y embarcaciones similares en puertos interiores.
Panamax
Una grúa Panamax puede cargar y descargar contenedores por completo desde el buque más grande capaz de pasar por las esclusas originales del Canal de Panamá . Estos buques solían tener almacenamiento en cubierta de hasta 13 pilas de contenedores de ancho, cada una de hasta cinco contenedores de altura. [ 2 ] La gran mayoría de estas grúas se construyeron con rieles de pórtico de 100 pies (33 metros) de ancho, incluso donde la infraestructura métrica era la norma, ya que tener un ancho común permitía revender grúas usadas de puerto a puerto.
Post-Panamax
Una grúa "post-Panamax" puede cargar y descargar contenedores de un buque portacontenedores demasiado ancho para pasar por las esclusas originales del Canal de Panamá . Los primeros buques de este tipo fueron construidos a principios y mediados de la década de 1980 por la estadounidense President Lines, junto con las grúas necesarias para su funcionamiento. Estos buques contaban con capacidad de almacenamiento en cubierta de hasta 16 pilas de contenedores de ancho, cada una de hasta seis contenedores de alto, y originalmente se limitaban a operaciones transpacíficas. A medida que los sistemas de propulsión naval continuaron avanzando, la capacidad de los buques siguió aumentando, principalmente en términos de eslora y altura. Finalmente, la rentabilidad operativa y los avances en la propulsión impulsaron nuevamente el aumento de la anchura de los buques, lo que a su vez impulsó el desarrollo de la siguiente generación de grúas.
Superpost-Panamax
Las grúas portacontenedores modernas más grandes se clasifican como "superpost-Panamax". Una grúa portacontenedores moderna capaz de levantar dos contenedores de 20 pies (6,1 m) de largo a la vez (de extremo a extremo) bajo el separador telescópico generalmente tiene una capacidad de elevación nominal de 65 toneladas. Algunas grúas nuevas tienen una capacidad de carga de 120 toneladas, lo que les permite levantar hasta cuatro contenedores de 20 pies (6,1 m) o dos de 40 pies (12 m) . También se han diseñado grúas capaces de levantar seis contenedores de 20 pies. Las grúas post-Panamax pesan aproximadamente entre 800 y 900 toneladas, mientras que las grúas superpost-Panamax de nueva generación pueden pesar entre 1600 y 2000 toneladas. Las grúas superpost-Panamax más grandes tienen un alcance de 26 pilas de contenedores en cubierta, cada una de hasta ocho o nueve contenedores de altura. [ 3 ]
Operación
La grúa es operada por un operador que se sienta en una cabina suspendida del carro. El carro se desplaza sobre rieles ubicados en la parte superior o los laterales de la pluma y la viga. El operador mueve el carro sobre el barco para elevar la carga, generalmente contenedores. Una vez que el separador se fija al contenedor, este se eleva, se traslada por el muelle y se coloca sobre un chasis de camión (remolque) o un vehículo guiado automáticamente (AGV), o bien se deposita en el suelo para su transporte al patio de almacenamiento. La grúa también carga los contenedores transportados desde el patio de almacenamiento. La mayoría de las operaciones se realizan en ciclos simples: mover un contenedor del barco al muelle, o del muelle al barco. En algunos casos, las operaciones de ciclo doble permiten el movimiento de un contenedor en cada dirección en un solo ciclo de trabajo.
Si los contenedores se colocan directamente en el muelle, se suelen utilizar grúas pórtico para su transporte en la zona de almacenamiento, trasladándolos rápidamente entre el muelle y el patio. Los vagones plataforma o vagones con caja cerrada no suelen cargarse directamente bajo la base de la grúa, ya que este tipo de trabajo tiene una productividad muy baja.
En algunos casos, las grúas están equipadas con un segundo carro montado en las vigas del pórtico. El carro del lado del barco traslada los contenedores entre el buque y una plataforma intermedia. Un carro del lado de tierra traslada los contenedores entre la plataforma intermedia y el muelle. Dependiendo de la logística del puerto y del buque, estas grúas pueden ofrecer una mayor productividad que las grúas de un solo carro y brindar un mejor soporte a la automatización de la terminal marítima.
Los brazos de la grúa están suspendidos mediante cables de acero dispuestos en un sistema de aparejo que proporciona cierta estabilidad a la carga suspendida. Algunas grúas incorporan estabilización dinámica de carga en el sistema de aparejo. Aun con dicha estabilización, controlar el movimiento pendular del contenedor a medida que se desplaza vertical y horizontalmente entre el muelle y el barco requiere habilidad y experiencia por parte del operador. Los vientos fuertes dificultan aún más esta tarea. Las operaciones de la grúa suelen detenerse con vientos superiores a unos 22 m/s. Con vientos más fuertes, las grúas se desplazan a lo largo del muelle para ser aseguradas a puntos fijos de la estructura del muelle.
La automatización completa de las grúas portuarias para contenedores se ve dificultada por el balanceo de la carga y por los constantes pequeños movimientos del buque, bajo la influencia del viento, las mareas, las corrientes, la deformación de la embarcación y el desplazamiento de la carga sobre la misma.
Fuerza
Una grúa puede alimentarse con dos tipos de energía : un generador diésel ubicado en la parte superior de la grúa o energía eléctrica del muelle. La más común es la energía eléctrica del muelle (también conocida como alimentación en tierra). El voltaje requerido puede variar entre 4000 y 13 200 voltios de corriente alterna, y la mayoría de las grúas nuevas se encuentran en el extremo superior de este rango. Internamente, la alimentación en tierra se convierte normalmente en corriente continua y luego se transforma en corriente alterna de frecuencia y voltaje variables para los motores del polipasto, el carro, el pórtico y el elevador de la pluma.
Véase también
Referencias
- ↑ "La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos dedica un hito histórico internacional de la ingeniería mecánica: la grúa portacontenedores PACECO" (PDF) . Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos . 5 de mayo de 1983. Consultado el 31 de mayo de 2022 .
- ↑ "Requisitos para buques" (PDF) . Autoridad del Canal de Panamá. 1 de enero de 2005. Archivado del original (PDF) el 11 de junio de 2011. Consultado el 26 de septiembre de 2016 .
- ^ Mackor, Rob (24 de abril de 2020). "Warlds grootste Containerkranen de RWG ontvangt" . Transporte Nieuwsblad (en holandés) . Consultado el 31 de julio de 2020 .
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con contenedores intermodales en Wikimedia Commons- Contenido multimedia relacionado con terminales de contenedores en Wikimedia Commons.
- Grúas (máquinas)
- Contenedores intermodales
- Infraestructura portuaria