-1- ÚVOD Diplomová práca sa zaoberá vypracovaním návrhu vybudovania a situovania polohy na prekládku kontajnerov a Ro-Ro v prístave Žilina, s určením potrebnej prekladnej mechanizácie a potrebnej skladovej plochy pre prekládku nákladu uloženého v kontajneroch s ohľadom na predpokladané nároky na objemy prekládky. Doprava predstavuje jednu z najdôležitejších oblastí potrebných pre rozvoj hospodárstva Slovenskej republiky. Vzhľadom na výhodné geopolitické a geoekonomické postavenie Slovenska môže prestavba a dobudovanie dopravnej infraštruktúry zohrávať významnú úlohu v jeho hospodárskom rozvoji. Rozhodujúcim činiteľom rozvoja bude tiež vytváranie medzinárodných dopravných vzťahov a dopravných systémov – napojenie na európsku dopravnú sieť. Postavenie Slovenskej republiky v dopravnej sústave európskych vodných ciest je v súčastnej dobe charakterizované Dunajskou vodnou cestou a navrhovanou Vážskou vodnou cestou. Práve realizácia druhej z nich umožní vodnej doprave prístup k aglomeráciám Považia, Kysúc a priľahlých regiónov. Tento fakt bude vážnou výhodou pre tieto oblasti a môžu tak využívať ekonomické, energetické a ekologické prednosti vodnej cesty. Vodná doprava má už odpradávna podstatný vplyv na zvyšovanie životnej úrovne obyvateľstva, podmieňovala a podmieňuje rozvoj civilizácie, vedy a techniky a pomáha vyrovnávať rozdiely vo vývoji jednotlivých oblastí a krajín. A práve preto je dôležité presadzovať splavnenie rieky Váh a výstavbu jednotlivých prístavov aj v rámci nášho budúceho vstupu do Európskej únie, aby sme sa našimi vodnými cestami integrovali do značne rozvinutej siete vodných ciest tohto spoločenstva a aby sme sa tak stali pre krajiny Európskej únie partnerom, čím sa otvoria nové možnosti obchodu v našej krajine.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
-1-
ÚVOD
Diplomová práca sa zaoberá vypracovaním návrhu vybudovania
a situovania polohy na prekládku kontajnerov a Ro-Ro v prístave
Žilina, s určením potrebnej prekladnej mechanizácie a potrebnej
skladovej plochy pre prekládku nákladu uloženého v kontajneroch
s ohľadom na predpokladané nároky na objemy prekládky.
Doprava predstavuje jednu z najdôležitejších oblastí potrebných
pre rozvoj hospodárstva Slovenskej republiky. Vzhľadom na výhodné
geopolitické a geoekonomické postavenie Slovenska môže prestavba
a dobudovanie dopravnej infraštruktúry zohrávať významnú úlohu
v jeho hospodárskom rozvoji. Rozhodujúcim činiteľom rozvoja bude
tiež vytváranie medzinárodných dopravných vzťahov a dopravných
systémov – napojenie na európsku dopravnú sieť.
Postavenie Slovenskej republiky v dopravnej sústave európskych
vodných ciest je v súčastnej dobe charakterizované Dunajskou vodnou
cestou a navrhovanou Vážskou vodnou cestou. Práve realizácia druhej
z nich umožní vodnej doprave prístup k aglomeráciám Považia, Kysúc
a priľahlých regiónov. Tento fakt bude vážnou výhodou pre tieto oblasti
a môžu tak využívať ekonomické, energetické a ekologické prednosti
vodnej cesty.
Vodná doprava má už odpradávna podstatný vplyv na
zvyšovanie životnej úrovne obyvateľstva, podmieňovala a podmieňuje
rozvoj civilizácie, vedy a techniky a pomáha vyrovnávať rozdiely vo
vývoji jednotlivých oblastí a krajín. A práve preto je dôležité
presadzovať splavnenie rieky Váh a výstavbu jednotlivých prístavov aj
v rámci nášho budúceho vstupu do Európskej únie, aby sme sa našimi
vodnými cestami integrovali do značne rozvinutej siete vodných ciest
tohto spoločenstva a aby sme sa tak stali pre krajiny Európskej únie
partnerom, čím sa otvoria nové možnosti obchodu v našej krajine.
-2-
1 PODMIENKY PRE VZNIK PRÍSTAVU ŽILINA
1.1 Rieka Váh - história
Rieka Váh so svojou dĺžkou 408 kilometrov, prekonaním
výškového rozdielu 900 metrov a rozlohou povodia takmer 20 000
km2 je jednoznačne najdlhšou a po Dunaji aj druhou najväčšou riekou
Slovenska. Vzniká sútokom Bieleho a Čierneho Váhu približne 7 km
východne od Liptovského Hrádku. Jej názov pochádza z latinského
slova vagus, t.j. nestály, bludný, túlavý, a je pre ňu z dôvodu jej
minulosti viac ako výstižný. Tento živel počas každej povodne menil
smer, šírku, ako aj hĺbku koryta, vytváral spleť ramien, podmýval
a odnášal pôdu, ohrozoval životy a majetky ľudí.
Už v dávnej minulosti ľudia využívali prirodzenú splavnosť rieky.
Umelým zásahom boli len jednoduché protipovodňové opatrenia. Váh
napomáhal rozvíjať rôzne hospodárske činnosti. Známe je hlavne
splavovanie dreva, ktoré v 13. storočí prerástlo do éry pltníctva
a zachovalo sa až do polovice minulého storočia.
Energiu Váhu využívali na pohon vodných mlynov. Ešte v roku
1882 ich bolo na Váhu štrnásť. S rozvojom parných a neskôr
elektrických mlynov postupne zanikali. Posledný vodný mlyn na Váhu
zanikol v päťdesiatych rokoch 20. storočia.
Prvé známe projekty na reguláciu Váhu sa zachovali z 18.
storočia, najmä po jednej z veľkých povodní z 28.augusta 1813.
Systematicky sa hrádze začali budovať až v 19. storočí, kedy vznikali
aj tzv. „vodné družstvá“, zaoberajúce sa reguláciou Váhu.
V súčasnosti má Váh už len málo spoločné so svojou dávnou
minulosťou a dá sa, čo sa týka regulácie toku, zaradiť k
najbezpečnejším riekam Slovenska. [1], [11], [17]
1.2 Ekologický význam výstavby vodnej cesty
Vnútrozemská plavba má zo všetkých druhov dopravy najmenší
negatívny vplyv na svoje okolie. Produkuje najmenej exhalátov,
-3-
najmenej znečisťuje okolie prachom, hlukom a vibráciami, a aj čo sa
týka počtu úrazov pracovníkov, ten je najnižší zo všetkých druhov
dopráv. [10]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
vodná doprava železničná doprava cestná doprava
[%]
exhaláty hluk znečistenie vody smrteľné úrazy
Obr. 1 : Indexové znázornenie vplyvu dopravných odborov na životné
prostredie [10]
Pri projekte výstavby vodnej cesty sa do úvahy berú prírodné
zdroje, vzduch, klíma, pôda, voda, fauna, flóra a krajina. Každý projekt
musí vyhovovať nasledujúcim kritériám:
ochrana ľudského zdravia,
zlepšovanie kvality života zlepšením životných podmienok,
zachovanie rôznorodosti a reprodukčnej schopnosti krajiny.
Systém preverovania vplyvu na prostredie zabezpečuje
minimum negatívnych vplyvov na okolie, čo je jedným zo základných
kritérií výstavby vodných ciest.
-4-
V nemalej miere je dôležitý i fakt, že na budovanie vodnej cesty
sú kladené relatívne minimálne nároky na záber pôdy, okrem lokalít
niektorých prístavov a prekladísk. Výstavba vodnej cesty nemusí byť
hrubým zásahom do krajiny, ale naopak môže prispieť k skrášleniu
a zatraktívneniu krajiny. Príkladom môže byť riešenie prieplavu Mohan
– Dunaj.
1.3 Novodobé využitie Váhu a Vážska vodná cesta
Využitie Váhu ako zdroja energie, ale aj ako vodnej cesty, bolo
spracované vo viacerých projektoch. Už v tridsiatych rokoch minulého
storočia sa začala výstavba prvých energetických stupňov: Ilava,
Ladce a Dubnica. Pôvodne tu boli vybudované plťové komory, ktoré
síce v 50. rokoch boli prebudované na plavebné, avšak sú v súčasnosti
nefunkčné.
Dôležitým krokom pre plavebné využitie Váhu bolo vybudovanie
plavebných komôr na VD Králová (rkm 63) a VD Selice (rkm 44), ktoré
sú dnes plne funkčné a svojimi parametrami (110x24 m) vyhovujú
požiadavkám Dohody AGN pre zaradenie úseku Komárno – Sereď do
triedy VI.a.
Vážska vodná cesta (VVC) je projekt medzinárodného významu.
V širších súvislostiach je významnou alternatívou prepojenia siete
európskych vodných ciest v koridore BALTICKÉ MORE-ODRA-VÁH-
DUNAJ-ČIERNE MORE a z geopolitického hľadiska je význam VVC daný
skutočnosťou, že umožňuje priame prepojenie v smere sever-juh.
[17]
Stály výbor pre vnútrozemskú plavbu v Ženeve zaradil v roku
1995 Vážsku vodnú cestu do zoznamu medzinárodných vodných ciest
a priradil jej medzinárodný identifikačný kód E 81. O rok sa projekt
stal súčasťou dohody AGN pre vnútrozemské vodné cesty
medzinárodného významu. Návrh tejto dohody prerokovala vláda SR
na svojom zasadnutí v apríli 1997 a v septembri bola slávnostne
parafovaná na konferencii európskych ministrov dopravy v Helsinkách.
Platnosť nadobudla v júni 1999.
-5-
Časový harmonogram plnenie úloh jednotlivých etáp splavnenia
VVC je závislý na finančných prostriedkoch a od vývoja národného
hospodárstva. Projekt výstavby VVC s uvedením časového horizontu
výstavby príslušnej etapy je uvedený v tabuľke č.1: [14]
tab. č. 1
etapa úsek výstavby roky dĺžka
I. etapa Komárno – Sereď 1993 – 2002 75 km
II. etapa Sereď – Púchov 2003 – 2007 124 km
III. etapa Púchov – Žilina 2007 – 2010 51 km
IV. etapa Žilina - Odra 2010 - 2025 98 km
V projekte VVC sa uvažuje celkom s 12 verejnými prístavmi,
pričom výber lokalít ich umiestnenia sa posudzuje z hľadiska
dopravných potrieb daného územia a okolitých oblastí. [8]
Z hľadiska geopolitického a dopravného je Vážska vodná cesta
mimoriadne dôležitá pre stredoeurópsky priestor, pretože tak vznikne
nová dopravná magistrála, schopná na seba viazať významné
nákladové prúdy. Marketingové prieskumy [3], [4], [14] potvrdili, že
VVC by sa mohol dopravovať náklad z exportu a importu firiem a
podnikov Poľska, Českej republiky a Slovenska, z tranzitov po železnici
Poľsko - Rakúsko - Maďarsko - Balkán a z kamiónovej dopravy v smere
Poľsko - Turecko. Vážskou vodnou cestou by sa tak ročne mohlo
prepraviť 3 560 miliónov ton uhlia, cementu, oceľových konštrukcií,
stavebného a hutníckeho materiálu, chemických výrobkov a ďalšej
produkcie.
Údolie Váhu je pomerne úzke s intenzívnou zástavbou. Existujúci
cestný a železničný ťah Považím v smere sever - juh a budovanie
diaľnic už teraz vyčerpali v podstatnej miere územné možnosti. Naproti
tomu vodná cesta nemá okrem lokalít niektorých prístavov žiadne
územné nároky. Alternatívou na riešenie tohto nepriaznivého stavu je
presunutie časti nákladových prúdov na VVC, a z toho vyplývajúce
nové usporiadanie dopravných reťazcov, môže mať veľmi priaznivé
-6-
dopady na zlepšenie životného prostredia nielen na Považí, ale aj v
širšom regionálnom území. Splavnenie Váhu je možné z tohto pohľadu
chápať aj ako konkrétnu ekologickú alternatívu ďalšieho rozvoja
regiónu Považia. Celkový efekt z projektu umocňuje aj skutočnosť, že
dôjde k ekonomickému zhodnoteniu plavebných zariadení, ktoré boli
doteraz vybudované nákladom vyše 3,6 miliardy Sk (nadobúdacia
hodnota v rôznych rokoch), pričom súčasná trhová hodnota týchto
objektov predstavuje sumu rádovo niekoľkokrát vyššiu. [11], [17]
Región Považia sa vyznačuje koncentráciou priemyselnej a inej
hospodárskej činnosti. Z tohto pohľadu patrí medzi kľúčové regióny na
Slovensku. Považie spolu so spádovými oblasťami vytvára asi polovicu
hrubého národného produktu SR. [17]
VVC môže svojou dopravnou kapacitou prevziať na seba časť
distribúcie substrátov, nákladov a plniť funkcie kombinovanej dopravy.
Treba pripomenúť, že vodná doprava prechádza najpriemyselnejšou
oblasťou Slovenska a táto skutočnosť zvýrazňuje pozíciu a využitie
vodnej cesty. [2]
Vážska vodná cesta nie je konkurenčnou alternatívou už
zavedeného železničného a cestného spojenia. Je projektom, ktorý
ponúka symbiózu všetkých druhov dopravy (železničná, cestná, vodná)
v rámci Považského dopravného koridoru. Tento koridor zvyšuje
dopravnú kapacitu bez negatívneho vplyvu na životné prostredie
a v podstatnej miere aj variabilnosť využitia a prevádzkovania
dopravného koridoru ako celku. [2]
Národohospodársky význam VVC je preukázateľný aj tým, že
táto investičná akcia je už dlhé roky súčasťou koncepcie rozvoja
dopravy Slovenskej republiky a bola zakomponovaná do dokumentov
vlády SR. [17]
1.4 Význam, postavenie a umiestnenie prístavu Žilina
V súčasnosti sa do popredia čoraz viac prediera severo – južné
smerovanie, ktoré spája ekonomicky a hospodársky rozvinuté Považie
-7-
s Baltickým a Čiernym morom. Môžeme to porovnať z histórie známou
Jantárovou cestou, ktorá spájala sever Európy s Európou strednou,
s Balkánom a s Jadranom, pričom na začiatku 3. tisícročia sa tu
ponúka riešenie, aby toto strategické prepojenie zahrňovalo aj vodnú
dopravu.
Na vodnú dopravu by sa tak previedla značná časť tranzitnej
dopravy, predovšetkým kamiónovej, prechádzajúcej cez územie
Slovenskej republiky a preprava hromadných a nadrozmerných
zásielok. Prístav Žilina, ako aj celá VVC, umožní slovenským
prepravcom využívať perspektívnu technológiu rieka – more pri
exportných prepravách na iné kontinenty a pri importe z nich.
Mesto Žilina je významným hospodárskym a priemyselným
centrom severného Slovenska a zároveň jedným z hlavných
dopravných uzlov v rámci celej Slovenskej republiky.
Žilina ako jedno z centier prekladu nákladu v rámci križovania
dopravných tepien medzi železničnou a automobilovou dopravou by sa
pripojením vodnej cesty stala veľmi významným dopravným uzlom,
ktorý by v sebe zahŕňal výborné prepojenie všetkých odvetví dopravy,
a to železničnej, automobilovej, vodnej a leteckej. S týmto úzko súvisí
aj ich vzájomné prepojenie a nadväznosť na seba, ku ktorému im
prístav Žilina v spojitosti s celou VVC ponúka ideálne podmienky.
Riečny prístav Žilina, 250 rkm VVC, by mal byť posledným,
dvanástym a kľúčovým prístavom Vážskej vodnej cesty (koncový
prístav III. etapy splavnenia Váhu). Okrem vybudovania samotného
prístavu bude zriadená aj zvláštna hospodárska zóna a slobodné colné
pásmo. Akvatórium prístavu bude používané i na zimovanie a ochranu
plavidiel. [8]
Celkovo, na základe marketingového prieskumu vykonaného
Divíziou vodnej dopravy Výskumného ústavu dopravného v Žiline, sa
predpokladá, že teritórium prístavu zaberie okolo 130 000m2 a prístav
bude dimenzovaný na prekládkovú kapacitu 1 850 000 ton ročne.
-8-
Predpokladaná štruktúra prepravovaných nákladov je uvedená
TYP1: vozne s pevnou prehĺbeninou TASCHEN na prepravu
návesov, ktoré sú uchopitelné klieštinami, a prípadne i na
prepravu VK a VN. (kodifikačný znak P)
TYP2: spojené vozne na prepravu obyčajných návesov, vozne
WIPPEN. (kodifikačný znak W)
Obr. 10: Vozeň na prepravu cestných návesov typu TASCHEN
cestných súprav,
používajú sa vozne typu RoLa (Rollende Landstraßen - pohyblivá
cesta). Ide o vozne s nízko položenou podlahou, pričom existujú
modifikácie pre rovinaté terény a horské oblasti.
Obr. 11: Vozeň na prepravu cestných súprav v systéme RoLa
-17-
2.2.3 Prostriedky vodnej dopravy
kontajnerové lode,
člnové kontajnery (lichtery),
plavidlá na horizontálnu prekládku (Ro-Ro).
Kontajnerové lode
Do tejto skupiny dopravných prostriedkov patria vo
vnútrozemskej plavbe motorové nákladné lode a tlačné zostavy. Ide
o upravené plavidlá, ktoré svojimi rozmermi nákladových priestorov sú
prispôsobené špecifickým rozmerom kontajnerov.
Pri úprave univerzálnych plavidiel sa prispôsobuje najmä ich
šírka na 11,4 ÷ 11,5 metra, aby sa mohli na šírku plavidla nakladať
štyri rady kontajnerov ISO 1C, pričom počet vrstiev limituje ponor
plavidla. [18]
Obr. 12: Možnosti použitia plavidiel na prepravu kontajnerov
1. Kontajnerová loď 2. Kontajnerová loď a tlačný čln 3. Tlačná zostava
Vývojové trendy lodných kontajnerových prepráv sa uberajú ku
kombinácii tlačnej plavby s klasickou sólovou plavbou s použitím
moderných, do značnej miery robotizovaných a automatizovaných
motorových nákladných lodí, a taktiež kombinácie lodnej prepravy
kontajnerov s prepravou kolesovej techniky. Týmto smerom by sa mal
uberať vývoj i u nás, ktorého výsledkom by mala byť motorová
nákladná loď veľkej prepravnej kapacity a úsporných vonkajších
-18-
rozmerov (max. dĺžka L=105,0m, max. šírka B=11,4m, max. ponor
T=3,2m, kapacita 208 TEU), ktorá by mala byť vhodná pre plavbu aj
na Vážskej vodnej ceste. [16]
Člnové kontajnery - lichtery
Člnové kontajnery – lichtery sú tlačné člny osobitnej
konštrukcie, rozmerov a tvarov, ktoré sa používajú v systéme vodnej
kombinovanej dopravy rieka - more. Znamená to, že na riekach,
jazerách a prieplavoch, t.j. na vnútrozemských vodných cestách, je
lichter obyčajným tlačným člnom, avšak počas plavby na moriach
a oceánoch je uložený na špeciálnej materskej lodi, ktorá je upravená
pre prepravu takýchto člnových kontajnerov.
Je vyvinutých množstvo lichterových systémov, pričom väčšina
z nich používa člny, ktoré sa od seba odlišujú najmä svojou nosnosťou,
vybavením a konštrukčnými rozmermi.
Príkladom je člnový kontajner typu DM, ktorý na Dunaji
používala spoločnosť INTERLICHTER so sídlom v Budapešti. Člny DM
boli vyvinuté z dunajských člnov typu DE II.b, čo vyhovuje na väčšine
medzinárodných európskych vodných ciest. Rozmery člnových
kontajnerov typu DM uvádza tabuľka č.4 [16]:
tabuľka č. 4
dĺžka lode 38,25mšírka lode 11,00mvýška boku lode 5,30mmaximálny ponor lode 3,30mminimálny ponor lode 0,75mdĺžka nákladového priestoru 32,99mšírka nákladového priestoru 9,09mvýška nákladového priestoru 4,57mnosnosť 1070tobjem nákladového priestoru 1300m3
hmotnosť krytu nákladového priestoru 4,9tpočet krytov 7
-19-
Člnové kontajnery sú určené na prepravu suchého, hromadného
alebo kusového nákladu, vrátane kontajnerov radu ISO a dopravných
prostriedkov.
Lode na horizontálnu prekládku (Ro-Ro)
Ide o plavidlá, ktoré sú osobitne prispôsobené pre nakládku
a vykládku bez výlučného použitia vertikálnych manipulácií zdvíhacími
prekladacími zariadeniami.
Pri lodnej preprave kolesovej techniky a nákladov na podvozku
sa teda vyžadujú okrem nábrežných nájazdových rámp aj špeciálne
plavidlá s konštrukčne prispôsobeným tvarom lodného trupu
i špecifickým vybavením. Tieto lode s možnosťou horizontálnej
prekládky nákladov obvykle prepravujú kolesovú techniku, techniku na
pásovom podvozku, veľkorozmerové zásielky na trajleroch, náklad
v kontajneroch, na plošinách (flatoch s otvormi v základovom ráme na
zasunutie vidlíc čelného vozíka), náklad na paletách a v balíkoch
uložených a upevnených na trajleroch. Po premiestnení nákladu
z terminálu na palubu ťahač alebo vozík po upevnení dopravného
prostriedku opustí plavidlo.
Z dôvodu širokého uplatnenie horizontálnej prekládky sa aj Ro-
Ro lode vyšpecifikovali na rôzne druhy, ktoré sú osobitne prispôsobené
pre konkrétny náklad (Ro-Ro lode špecializované na prepravu
automobilov a cestujúcich, automobilov, lode prepravujúce kontajnery
a trajlery, len kontajnery a pod.).
Pokrok v stavbe špecializovaných Ro-Ro lodí spätne pretvára
vybavenie prístavov, nevynímajúc ani manipulačné prostriedky,
a preto z bežných typov plavidiel sa stali ich Ro-Ro modely.
Pre Vážsku vodnú cestu v Ro-Ro technológii uvažujem buď
s použitím tlačného člna (možná adaptácia TČ DE s kapacitou 25
návesov) alebo motorovej nákladnej lode (existuje rozpracovaný
projekt SPaP pre MNL s kapacitou 17 návesov). [16]
-20-
Obr. č. 12: Tlačný čln Ro-Ro, dvojpalubový
Obr. č.13: Motorová nákladná loď Ro-Ro
V súčasnosti má SPaP k dispozícii štyri tlačné člny Ro-Ro pre
palubný náklad postavené rumunskými lodenicami. Kapacita takýchto
člnov dovoľuje možnosť súčasnej prepravy 17 kamiónových návesov
alebo inej kolesovej techniky. Člny sú vybavené hydraulicky ovládanou
sklopnou nájazdovou rampou na čele. [16] , [19]
K efektívnejším aj keď finančne náročnejším bude prevádzka
dvojpalubových Ro-Ro člnov, a preto nepredpokladám možnosť
využitia člnov vo vlastníctve SPaP pre Vážsku vodnú cestu.
2.3 Manipulačné zariadenia
Tieto zariadenia slúžia na preklad nákladový jednotiek (NJ). Pri
nakládke kolesovej techniky sa pre nájazd a výjazd zo železničných
vagónov a lodí používajú nájazdové rampy. Pri vertikálnej prekládke sa
používajú tieto manipulačné prostriedky:
1. žeriavy
a) pojazdné žeriavy
Patria k najpoužívanejším druhom základného manipulačného
prostriedku v termináloch kombinovanej dopravy. Ich pohyb je
zabezpečený po koľajovej dráhe. Obvykle sa využívajú portálové
žeriavy.
-21-
Obr. 14: Kontajnerový žeriav a kontajnerový prekladač
b) mobilné žeriavy
Používajú sa najmä pre manipuláciu nákladových jednotiek na
skladových plochách. Ich pohyb je zabezpečený pneumatickým
podvozkom.
Obr.15: Mobilný portálový kontajnerový žeriav
2. kolesové manipulačné vozíky
a) čelné zdvíhacie (vidlicové) prekladače
Umožňujú manipuláciu s VK zospodu pomocou vidlíc vsunutých do
uchopovacích otvorov na VK alebo výmennej nadstavbe. Majú tiež
možnosť použiť aj prídavné zariadenie závesný rám (spreader),
ktorým môžu manipulovať s kontajnermi. Ak je spreader
vybavený aj klieštinami a prekladač má dostatočnú výšky zdvihu,
-22-
je možná aj manipulácia s výmennými nadstavbami a návesmi za
bočné manipulačné otvory. Ich nevýhodou je skutočnosť, že
môžu manipulovať s NJ len v tesnej blízkosti prekladača t.j. len
v jednom rade.
Obr. 16: Čelný prekladač so spreadrom
b) čelné ramenové prekladače (stackery)
Umožňujú prekladať nákladové jednotky do dvoch až troch radov
za sebou, čo zvyšuje jeho univerzálnosť pri prekladaní na dva
vedľa seba stojace dopravné prostriedky jedným prekladacím
cyklom bez manévrovania, ako aj ukladanie NJ rovnobežne alebo
šikmo k pozdĺžnej osi nakladača.
Obr. 17: Ramenový prekladač
-23-
c) bočné zdvíhacie prekladače
Používajú sa najmä tam, kde nie je dostatočný priestor pod
žeriavom a manipulačná ulica pre cestné vozidlá a prekladače je
šírkovo obmedzená. Kým vyššie uvedené prekladače vyžadujú
pre manipuláciu šírku manipulačnej ulice približne 8÷14 metrov
(podľa typu NJ), pre bočný prekladač je šírka manipulačnej ulice
daná v podstate jeho šírkou a bezpečnostnými medzerami.
Prekladač slúži ako nosič nákladových jednotiek na ich prepravu
z úložných plôch do opravovní a pod.
Obr. 18: Bočný zdvíhací prekladač
d) ťahače nákladových jednotiek
Sú to špeciálne konštruované ťahače pre manipuláciu s návesmi
pri preprave Ro-Ro.
Obr.19: Ťahač NJ
-24-
3 POLOHA NA PREKLAD KONTAJNEROV
3.1 Technické charakteristiky polohy
Vybavenie polohy technickými prostriedkami zaisťuje polohe
požadovanú priepustnosť, t.j. pri kontajneroch preloženie
požadovaného počtu TEU za plavebné obdobie.
Dennú priepustnosť polohy, a s tým súvisiaci čas obslúženia lodí
ovplyvňuje hodinový výkon prekladača
PSPRVCPct
kcT kkkn
tP ⋅⋅⋅⋅⋅= 3600
n [TEU.hod-1] (1)
pričom
nKC - počet kontajnerov preložených jedným cyklom [TEU],
tCT - teoretický čas cyklu [s],
nP - počet kontajnerových prekladačov,
kVC - koeficient využitia teoretického času cyklu,
kPR - koeficient času prekládky,
kPS - koeficient prevádzkovej schopnosti.
Počet prekladných línii potrebných na spracovanie očakávaného
množstva nákladu
PT
D
tPn
⋅=Q
(2) , kde N
NND tQ
⋅= (3)
kQ
pričom
QD - počet kontajnerov určených na prekládku za deň [TEU.deň-1]
QN - počet kontajnerov určených na prekládku za navigačné
obdobie [TEU]
kN - koeficient nerovnomernosti dobehu nákladu
tN - dĺžka navigačného obdobia [deň]
-25-
tP - denná pracovná doba [hod]
Priepustná schopnosť polohy, stanovená z výkonu nábrežného
prekladača, musí byť rovnaká alebo nižšia (v dovoze), ako priepustnosť
brehového vybavenia, t.j. príjazdových a vnútro-prístavných
železničných koľají, voľných skládok a manipulačných prostriedkov
a ostatného vybavenia polohy. [20]
Teoretický pracovný čas alebo teoretický čas cyklu
kontajnerového prekladača určuje
obojsmerná dĺžka horizontálnej a vertikálnej dráhy pri
prekládke,
horizontálna rýchlosť pohybu vozíka,
rýchlosť zvislého pohybu (zdvíhanie, spúšťanie) spreadera,
schopnosť potrebného zrýchlenia a spomalenia,
prekrývanie horizontálneho a vertikálneho pohybu.
Počítačom riadená prevádzka pozitívne vplýva na predĺženie
fyzickej životnosti oproti teoretickej a priamo súvisí s vysokým
koeficientom využitia teoretického trvania cyklu.
Na neefektívnych prestojoch lodí na polohách terminálov sa
prekladače podieľajú časom prekládky kontajnerov a výpadkami
z prevádzky. Čakanie a výpadkové časy vyjadrujú koeficienty výpadku
prevádzky (kPS ) prekladača a času prekládky (kPR) (1). [18], [20]
3.2 Charakteristiky skládky
Najefektívnejším variantom práce je priama prekládka, t.j.
bezprostredná prekládka nákladu z pozemných dopravných
prostriedkov (vagón, automobil) do plavidla a v naopak. V praxi pri
prekládke kontajnerov však dochádza obvykle k nepriamej prekládke,
a preto v záujme minimálneho čakania dopravného prostriedku na
nakládku - vykládku disponujú polohy vhodnými krytými a otvorenými
-26-
skládkami na ochranu nákladu do odoslania. Pre kontajnery viac
typické otvorené (voľné) skládky môžu byť nábrežné a tylové.
K základným technickým parametrom charakterizujúcim skládky
kontajnerov patrí plocha, dovolené zaťaženie skladovacej plochy
v tonách na m2, čas skladovania a obrat a rýchlosť obratu nákladu.
Obrat nákladu (súčet príjmu a odberu kontajnerov) vyjadruje
intenzitu nákladového toku prechádzajúceho skládkou, pričom zásadný
význam má jeho štruktúra. Čas skladovania udáva priemerné uloženie
nákladu na skládke v dňoch. Rýchlosť obratu udáva, koľkokrát sa
počas činnosti skládky obmení zásoba nákladu.
Do celkovej stavebnej plochy skladu FS patrí plocha priamo
určená na uskladnenie nákladu FT (užitočná) a plocha FD nevyhnutná
na jeho prevádzkovanie (prechody a prejazdy, príjem a výdaj
kontajnerov, požiarne únikové cesty a ďalšie).
Využitie stavebnej plochy skládky na bezprostredné skladovanie
nákladu charakterizuje koeficient využitia
S
TV FF
k = (4)
Užitočnú plochu na uskladnenie nákladu FT možno tiež vyjadriť
podielom jednorázovej kapacity skládky EJ [TEU] k dovolenému
zaťaženiu qS [t.m-2] skládkovej plochy
S
JS qF =
E (5)
pre stavebnú plochu skládky potom platí, že
VS
JS kqF
⋅=E
tPE
(6)
Pre stanovenie jednorázovej kapacity skládky EJ platí
sSKJ (7) ⋅=
-27-
pričom
PSK - obrat kontajnerov na skládke [TEU.deň-1]
tS - doba skladovanie [deň]
Denný obrat kontajnerov na skládke je
N
NNSK tP = (8)
kQ α⋅⋅
pričom
QN - počet kontajnerov preložených za navigačné obdobie [TEU],
Na to, aby sa pri bezporuchovej prekládke zaistil plynulý
prechod nákladu skládkou, musí byť denná priepustnosť skládky vyššia
alebo rovnajúca sa dennému obratu kontajnerov na skládke.
3.3 Výpočet charakteristík polohy
Podľa marketingových prieskumov sa očakáva, že výška
dopravných nárokov na prekládku v prístave Žilina bude 1,85 mil. ton
ročne, čo je skoro 45% z celkového množstva v prístavoch na VVC.
Konkrétne 420 000 ton z exportu (22,7%), 850 000 ton z importu
(45,9%) a 580 000 ton z tranzitu (31,4%). Z toho množstva takmer
15% pripadaná na prekládku kontajnerov čo je približne 275 000 ton
ročne. [14]
-28-
Predpokladám, že pri preprave nákladu v kontajneroch bude ako
prepravný prostriedok použitý kontajner ISO 1C (ďalej len kontajner).
Za predpokladu priemerného loženia kontajneru 12t, nárok na
prekládku bude činiť v prístave Žilina za navigačné obdobie
TEU2291712
== &NQ275000
(10)
kde pri koeficiente nerovnomernosti dobehu kontajnerov kN=1,3 a pri
dĺžke navigačného obdobia 300dní bude podľa (3) počet kontajnerov
určených na prekládku za deň
1- TEU.deň31,99300
==DQ3,122917 ⋅ 1
3.3.1 Určenie počtu prekladačov a ich charakteristík
Pre vybavenie polohy budem uvažovať s kontajnerovým
prekladačom firmy Kone , ktorého technické parametre sú uvedené
v tabuľke č. 5 :
tabuľka č. 5
ukazovateľ merná jednotka údaj
nosnosť spreadera t 40,7
rozchod portálu prekladača m 15,2
rýchlosť pojazdu vozíka m.min-1 130,4
rýchlosť s nákladom
- zdvíhanie
- spúšťanie
m.min-1
51,8
59,4
rýchlosť bez nákladu
- zdvíhanie
- spúšťanie
m.min-1
99,2
99,2
1 Predpokladám, že príjem kontajnerov na polohu bude mať normálne rozdelenie s rozptylom σ=10%. Takže koeficient 1,3 som si stanovil na základe pravidla „Troch sigma“, ktoré by malo pokryť 99,6% možných pravdepodobností vstupov. STUCHLÝ, J.: Matematika IV, teória pravdepodobností a matematická štatistika. Skriptum VŠDS, Alfa Bratislava 1981, 185 s.
-29-
Jeden pracovný cyklus bude pozostávať z činností,
charakterizujúce tabuľka č.6.
tabuľka č.6
činnosť dráha
[m]
rýchlosť
[m.min-1]
čas
[min]
spustenie spreadera 6 99,2 6/99,2=0,06
uchytenie kontajnera - - 0,05
zdvih kontajnera 6 51,8 6/51,8=0,12
pojazd 20 130,4 20/130,4=0,15
spustenie kontajnera 6 59,4 6/59,4=0,10
uvolnenie kontajnera - - 0,05
zdvih spreadera 6 99,2 6/99,2=0,06
pojazd vozíka 20 130,4 20/130,4=0,15
SPOLU 0,74
Tento čas (0,74min, t.j. približne 45 sekúnd) je teoretická doba
trvania cyklu. Skutočná (prevádzková) produktivita (počet cyklov za
hodinu) za aktívnej účasti obsluhy dosiahne 70% teoretickej
produktivity, takže v nasledujúcich výpočtoch túto skutočnosť budem
zohľadňovať koeficientom využitia času teoretického cyklu kVC=0,7.
[18]
Na jednej prekladnej línii uvažujem s jedným kontajnerovým
prekladačom, ktorý preloží počas cyklu (45 sekúnd) jeden kontajner
ISO 1C pri kVC=0,7 , kPR=1,0 (uvažujem len s jedným prekladačom na
línii, takže nebude dochádzať k časovým stratám, ktoré sú zapríčinené
vzájomným prekážaním si prekladačov) a kPS=0,8 (zohľadňuje čas
obsadenia polohy na splnenie pomocných operácií), a teda
priepustnosť línie je podľa (1)
1- TEU.hod8,448,017,01451
3600 =⋅⋅⋅⋅⋅=TP
a následne určujem počet línii potrebných na spracovanie očakávaného
denného počtu kontajnerov pri dvojsmennej pracovnej prevádzke (2 x
8 hodín) podľa (2)
-30-
14,0168,44
=⋅
= &n31,99
1−
1−
⇒ 1 prekladač
Dĺžka 1 pracovnej smeny je 8 hodín, pričom uvažujem s 2-
smennou prevádzkou, t.j. 16 hodín denne. Pri 300-dňovom plavebnom
období bude ročný časový fond pracovníka
. 24008300R =⋅= rokhodČF ,
z čoho ale 16% tvoria choroby a dovolenky (1,00-0,16=0,84).
Potom použiteľný fond pracovného času
.201684,0240084,0Č =⋅=⋅= rokhodFRPFPČ
Celkom bude ročne preložených 22917 TEU (10), z čoho 80%
bude tvoriť nepriamy preklad, t.j. kontajnery určené na skládku.
Nábrežný kontajnerový prekladač umiestňuje kontajnery z člna
buď priamo na železničné vozne, ktoré sa nachádzajú na koľaji vedenej
cez portál prekladača, alebo na plochu pod previsom prekladača, tzv.
nábrežnú skládku.
Obsluha sa skladá z 2 robotníkov pracujúcich pri mieste uloženia
kontajnera, t.j. buď na tylovej skládke alebo pri vozňoch a 1 žeriavnika
(obsluhujúci prekladač bude vybavený s automatickým spreaderom).
Celkom norma obsluhy 3 pracovníci.
Celkové množstvo v preklade je 22917 TEU.rok-1 pri výkone
prekladacieho zariadenia 44,8 TEU.hod-1. Potom efektívna práca
prekladacieho stroja bude
1-hod.rok 54,5118,44
===P
aef22917Q
∑ =⋅=⋅= osobohodín 62,1534354,511NOaa efef
pričom,
-31-
aef - efektívna práca nakladacieho zariadenia [h]
Q - množstvo kontajnerov v preklade [TEU.rok-1]
P - výkon prekladača [TEU.hod-1]
Potrebný počet skupín pracovníkov (každá skupina pozostáva
s 3 pracovníkov) bude
25,020163
62,1534=
⋅=
⋅= ∑
&PFPČNO
n efa
z čoho vyplýva, že potrebujem na jednu pracovnú smenu 1 pracovnú
skupinu pozostávajúci z troch pracovníkov a pre predpokladanú 2-
smennú prevádzku 6 pracovníkov.
Časové využitie nábrežného prekladača určím ako
%14139,016
8,4431,99
⇒== &PD
T
D
tPQ
pričom
QD - denný počet kontajnerov určený na prekládku [TEU],
PT - výkon prekladača [TEU.hod-1],
tPD - denná pracovná doba (2 smeny po 8 hodín) [hod].
Pri Ø ložení plavidla 100 TEU (uvažujem s motorovou nákladnou
loďou navrhnutou pre VVC, kap. 2.2.3) a s ohľadom na časové straty
zapríčinené vyväzovaním plavidla 45 minút je prekladač schopný
opracovať
1.37,5
8,44100
75,0
−=
+
=
+
deňplavidiel
P
Qt
TP
PD &φ
16t
pričom
QØ - denný počet kontajnerov určený na prekládku [TEU],
-32-
PT - výkon prekladača [TEU.hod-1],
tP - čas potrebný pre manévrovanie, uväzovanie a pod. [hod],
tPD - denná pracovná doba (2 smeny po 8 hodín) [hod].
3.3.2 Určenie kapacity skládky a manipulačných prostriedkov
80% z celkového počtu 22917 TEU prekladaných za plavebné
obdobie, t.j. 18 334 TEU, prejde po vykonaní prekládky tylovou
skládkou kontajnerov pri priemernej dobe skladovania 6 dní.
Denný obrat kontajnerov na skládke pri koeficiente
nerovnomernosti 1,3, 80% podiele kontajnerov určených na skládku
a 300-dňovom plavebnom období podľa (8) bude
1- TEU.deň45,79300
==SKP8,03,122917 ⋅⋅
TEU477645,79
a následne jednorázová kapacita skládky (7) bude
=⋅= &JE
Kontajnery sa budú stohovať do dvoch vrstiev, kde plocha pod
jedným kontajnerom ISO 1C je: dĺžkaxšírka=2,438x6,058=14,769m2.
Navrhujem skládku s jednorázovou kapacitou 500 TEU
s užitočnou plochou 250x14,769=3692,25m2.
Pri maximálnej hmotnosti kontajnera 20 t a stohovaní do dvoch
vrstiev bude zaťaženie plochy
2.7,2769,14
mt=202 ⋅
Celková stavebná plocha tylovej skládky, ktorá závisí okrem
užitočnej plochy aj od plochy nevyhnutnej na prevádzkovanie skládky,
bude odvodená od jej konkrétnej polohy a umiestnenie na polohe pre
preklad kontajnerov.
-33-
Z celkového počtu 22917 TEU, ktoré sa počas plavebného
obdobia preložia na polohe, 80% bude do prístavu/z prístavu
prepravených železničnou alebo cestnou dopravou. Týchto 18 334 TEU
bude uskladnených na tylovej skládke polohy. Na manipuláciu
s kontajnermi, t.j. na premiestnenie a uloženie z vozňa resp. návesu
na skládku alebo premiestnenie z tylovej skládky na nábrežnú skládku