Overslaginrichtingen in havens

''',''''

. ~ .".

.

~.

:.:;. ..·t· " ... ~ ;~ s, ~,\.." .;.,...··,·.t , -f:i\ • -,'l ._.'J_~~~'_". '_..._. •1 ...

-

.

.

'

,

,

, -; .~ !

·

'.D·

.

r

~

c..

VAKGROEP'

riATERBOUWKUNDE Afd. Civiele Techniek . TH Delft

Oversla9inrichtin~en in havens

Samengesteld

naar

de

colleges van

Prof. ir

L.van

Bendegom

.

...:

,__ , J, ,>" ,1 Y Jf..~ ~.. ./

TECHNISCHE HOGESCHOOL Afdeling der

WEG- en WATERBOUWKUNDE

.-.-.-.-.

Gegevens en beschouwingen over

Overslaginrichtipgen in havens

in aansluiting op het college Havens van Prof.lr.

L. van Bendegom, samengesteld door Ir. F.van Rossum.

Inhoud:

bladzijde

1 •

Inleiding

2

..

2. Draaikranen

3

3.

Laadbruggen

5

4. Grijpersen kraanbanen

7

5. Scheepslaadgerei

11

6. Drijvendekranen

12

7. Transportleidingen

14

8.

Transportbanden

15

9.

Voorbeelden

17

10.

Literatuur

18

Met 24 figuren.

april 1959.

2.

1. Inleiding.

Het onderwerp "Overslag in haveriev , waarmede bedoeld wordt het overladen van goederen uit zeeschepen naar binnenvaartschepen of naar de wal alsmede het beladen van zeeschepen, wordt besproken in het hoofdstuk "OutiLl.age" van het collegedictaat 'Inrichting en ex

-ploitatie van zeehandelshavensil (1). Daarop aansluitend volgen hier

-onder enige gegevens en beschouwingen betref~ende moderne inrichtin

-gen voor overslag, welke van belang worden geacht voor de civiel

-ingenieur bijhet ontwerpen van een haven (2).

In de meeste Europese havens heeft de overslag plaats met kranen, die op de wal staan n.l. met draaikranen voor het verwerken van stuk

-goed en met laadbruggen voor massagoed (kolen, erts). In vele buiten

-landse havens daarentegen wordt "general cargo" veelal door het

scheepslaadgerei, somtijds tezamen met kadelieren, gelost of geladen.

Als argumenten voor de grote uitgaven voor aankoop en exploitatie van walkranen worden genoemd (3):

a. walkranen hijsenongeveer tweemaal zo snel als boordkranen; hier-door beperken ze de ligtijd der schepen, terwDl ze tevens bruikbaar zijnbij grote tijverschillen (snel rijzendwater),

b, walkranen bestrijken een groot gebied en kunnen goederen op verdi

e-pingen van de loodsen plaatsen,

c, walkranen zijnnoodzakelijk als de haven bezocht wordt door schepen zonder eigen losgerei.

Zoa:s later zal blijken heeft ook het scheepslaadgerei voordelen.

Bij het ontwerpen van een haven dient terdege te worden overwogen of bovengenoemde voordelen de grote kapitaalinvestering van een wal

-outillage verantwoord maken. Daar in bijnageen enkele haven de directe inkomsten (haven- en kadegelden) de exploitatiekosten en afschrijvingen

op de inrichting volledig dekken, zullen veelal economische streek

-en landsbelangen, alsmede politieke en militaire overwegingen bijde beslissing mede een rol spelen.

Is een~aal tot het aanschaffen van walkranen besloten dan zal de keuze van aantal, type en capaciteit na een analyse van de te ver

-wachten werkzaamheden en in overleg met exploitanten en ervaren leve

-ranciers nog veel problemen geven. Men dient te kiezen uit de grote verscheidenheid reeds uitgevoerde kraantypen, hetgeen de volgende voordelen biedt ten opzichte van een eigen ontwerp: minder ontwerp-kosten, kortere levertijd,geen kinderziekten, gemakkelijker voorzie

j.

2. Kade-draaikranen.

Het gebruikelijke kraantype voor een haven is een draaikraan op

een portaal dat op rails evenwijdigaan de voorkant van de kade ver

-rijdbaar is; onder het portaal kan langsverkeer, gewoonlijkmet sp oor-wagens, plaats hebben.

Daar de draaikranen veelal stukgoed verwerken, hetwelk dikwijls met auto's, autokranen en vorkheftrucks van of naar de kade wordt vervoerd

is ook het dwarsverkeer onder het portaal van belang. Bij gelaste constructies kan de onderkoppeling in de zijvakken van de portalen achterwege blijven(fig.1).

Moderne draaikranen zijnalle van het type top-kraan, hetgeen wil zeggen dat ze hun vlucht kunnen veranderen door de giek te bewegen.

Hierdoor kan een last verplaatst worden in een verticaal vlak loo d-recht op de voorkant van de kade; een kleine ruimte tussen de kranen is voldoende, zodat me erdere kranen gelijktijdigop één schip kunnen werken, waardoor het laden of lossen bespoedigd wordt.

Tijdens het op- en aftoppen is een zoveel mogelijk horizontale last

-weg gewenst om de volgende redenen:

a. besparing op de capaciteit van de top-motor, die niet tevens de last behoeft te kunnen heffen,

b. vergroting van de veiligheid, daar de kraandrijver alleen op de ver-anderende plaats, maar niet op de hoogte van de last behoeft te letten,

c. besparing van de tijd,nodig voor:het wegwerken van het hoogte

-verschil dat zou ontstaan bijeen niet-horizontale lastweg.

Het corrigeren van de lengte van de hijsreeptijdens de giekbeweging

kan o.a..geschieden door de hijsdraad tussen een vaste toren en de giek over verscheidene schijven heen en weer te voeren (fig.2) of door middel van een dubbele giek met trekarm (Doppellenker)(fig.3).

Op het bovenvlak van het portaal ligt een cirkelvormige rail waar

-op tijdens het draaien de:·zwenkwielen van de bovenbouw rijden.Deze rail kan alleen een omhooggerichte reactie geven; daarom is de boven

-bouw uitgebalanceerd door een betonnen contragewicht.

Bij nieuwe kranen is het portaal een gelaste constructie, in hoofd

-zaak bestaande uit een zeer grote kogellager op een funderingsraam

-werk, steunend op vier poten (fig.4). De kogelring kan door middel van twee rijenkogels boven elkaar zowel trek als druk van bovenbouw

op onderbouw overbrengen. Voor de stabiliteit van het geheel worden

soms de poten van ballast voorzien.

4.

kolom,in het bovenvlak van het portaal zijdelings gesteund in een

cilindrische baan en op lager niveau gecentreerd door een taats

(fig.5). In deze kolom kan het contragewicht van de giek verticaal be

-wegen. Achter de kolom staat het machinewerk, uitgevoerd als een

ge-makkelijk te verwisselen eenheid. Voor de kolom is de zitplaats van

de kraandrijver in zijnglazen huisje (V'ollsichtkanzel), daar aan een

goed uitzicht het grootste belang wordt gehecht. Met slechts twee

kleine handels regelt hij de vier kraanbewegingen (hijsen, toppen, rijden

en zwenken) met sympathische handelingen;b.v. knop terugtrekken

be-tekent last komt naar binnen d.w.z. intoppen; knop naar rechts

bete-kent zwenken naar rechts. De veilige toegang binnen de kogelring

wordt als een groot voordeel beschouwd. Ben dergelijke kraan heeft een

compacte, harmonische vorm.

De tijd van één "kraanspe L: bijstukgoedbedrijf bestaat uit de som van

de tijd van de vele kraanbewegingen, en de tijdsduur van het aanslaan

en afnemen van de last. Laatstgenoemde handelingen nemen ongeveer de

helft van de tijd in beslag. Opvoering der kraansnelheden b.v. van het

hijsen geeft geen noemenswaardige capaci teitsvergroting.

Belangrijker is het verenigen van kleine eenheden op pallets

(laad-borden) of in containers, waardoor het handwerk bij de kraan wordt be

-perkt. Als een gemiddelde overslagcapaciteit van een stukgoed~raan

wordt genoemd 10 tot 30 ton per uur (zeer sterk afhankelijk van de

verwerkte goederen).

Daar 90% van de lasten lichter bleken dan 2 t, wordt een dr

aag-kracht van 2,5 t in het algemeen voldoende geacht. Als maximale vlucht

wordt in de Nederlandse havens aangenomen 30 of 36 m, hetgeen ten op

-zichte van het buitenland zeer groot is.

Als veiligheidsfactor tegen kanteling worden gewoonlijk vereist de

waarden 1,3 tijdens bedrijf en 1,5 bij storm (onwerkbaar weer).

Onder draaikranen kan men ook rangschikken de vele soorten mobiele

hef- en transportwerktuigen voor stukgoed, zoals vorkheftrUcks,

Coles-cranes en Nelson-cranes van zeer uiteenlopende afmetingen en

constructies (4). Vorkheftrucks bijvoorbeeld, normaal geschikt voor

lasten van 1

à

2 ton, worden voor speciale doeleinden geleverd voor

4,

8

en zelfs 15 t.

Speciaal voor de bouw van kaden en pieren bestaan z.g. T

5.

3. Laadbruggen.

Laadbruggen worden genoemd grote staalconstructies in hoofdzaak

bestaande uit een hooggelegen horizontale ligger met twee op rails

verrijdbare poten (hart op hart 50

à

80 m).

In de ligger en in een opklapbare uithouder (tot b.v. 35 m over het

water) kan een loopkat met grijper rijden (fig.6). Laadbruggen worden

gebruikt voor de overslag van massagoed dat ver op de wal opgeslagen

en aldaar opgeladen moet worden. Uiteraard is ook een rechtstreekse

overslag van binnenvaartschip of spoorwagon in zeeschip of omgekeerd

mogelijk, waarbij de reikwijdte boven water veelal de vlucht van

top-kranen overtreft.

Ter verkrijging van ecn zekere manoeuvreerbaarheid zonder de grote

massa van de brug in beweging te brengen, wordt de loopkat dikwijls

draaibaar Uitgevoerd. De nadelen zijn:

a. het grotere mobiele gewicht maakt de brugconstructie zwaar,

b. de poten moeten meer doorri~ruimte bieden.

Soms geeft men de voorkeur aan een draaikraan op de brugligger,

welke laatste nu gesloten kan zijn, terwijl ook de poten eenvoudiger

worden (fig.?). Nadelen zijn dat een draaikraan trager is dan een

loopkat en dat het uitzicht in het scheepsruim minder goed is.

Teneinde met een betrekkelijk kleine vlucht van de draaikraan

voldoen-de ver boven water te reiken maakt men de baan van deze kraan in de

lengterichting verschuifbaar op de brugligger (fig.8). Het

verschui-ven geschiedt sneller en met minder vermogen dan het opklappen van

een scharnierende uithouder.

In Amerika maakt men de brug zodanig dat de ligger iets kan

afwij-ken van zijn stand loodrecht op voorkant-muur; hierdoor wordt bij

niet-draaibare loopkat met een kleine beweging van de brug het

ver-plaatsen van de grijperin het scheepsruim, alsmede het werken van

meerdere bruggen op één ruim mogelijk (fig.9). De rijbewegingen van

beide steunen zijn binnen zeke:r-egrenzen 'Jnafharike1.ijk.

Verschuiven en verdraaien van de brugligger worden gecombineerd in

de Demag-uitvoering met twee losse poten; iedere steun draagt een

ge-centreerde draaischijf ~~arop de baan van de loopwielen van de brug

ligt (fig.10). De stabiliteit van een steunpunt is gewaarborgd zolang

H _. h /_"A_2' b_,

waarin H

=

grootste horizontale kracht tengevolge van rijweerstand

(of bUfferkracht) van draaikraan en de windinvloed en

A

=

kleinste oplegdruk voor dat geval.

Voor brugkranen is het hefvermogen meestal niet rechtstreeks be

-kend; deze wordt bepaald uit de vereiste overslagcapaciteit. Uit het

aantal "kraanspelenil per uur volgt de nuttige grijperinhoud. In de

plaats van het aanslaan en losmaken van de last komt hier het

slui-ten en openen van de grijper. Een kraanspel bestaat uitslui tend uit

een serie handelingen van de kraandrijver. Vooral hier blijkt de rou

-tine in het combineren van bewegingen een veel belangrijker factor in

de tijd van een kraanspel dan de snelheden der afzonderlijke bewegin

-gen. Zoals uit een arbeidsdiagram (fig.11) blijktgeeft een verhoging

der snelheden met 501b een tijdwinst per kraanspel van 78 tot op 68

seconden of slechts 13%. De beperkte aanloop- en afremsnelheden

gaan relatief een grote rol spelen. Bedrijfspauzen zijn bij grijp

er-kranen gering.

Bij grote snelheden voldoen kleine grijpers, dus kleine kraanbelas

-tingen en lichte constructies; daartegenover worden mechanische en

elektrische installaties veel kostbaarder. De praktijkwijst het gun

-stigste compromis. Wel is in het algemeen één kraan goedkoper dan

twee kranen van de halve capaciteit. Afmetingen van scheepsluiken en

spoorwagons beperken echter de grootte van de grijpers. Voor het los

-sen van zeeschepen gaat men zelden boven 16 t draagkracht voor erts

en 10 t voor kolen.

Onder draagkracht wordt verstaan de som van de gewichten van

7

.

Capaciteiten in grijperbedrijfvan enige laadbruggen

typen hij s-kraan Imass a-goed 3 60 Opmerkingen

S

NELHE

::'J

EN

draag -kracht t 80 1,5 180 cap a-citeit t/u met draallcrEan kolen met eenvoudige loopkat kolen met draafkraan kolen met draaLkraan met draa i-loopkat erts kolen met topkraan erts

I

met eenvoudige erts loopkat met draai .... loopkat met draai-loopkat erts .erts heffen zwenkenIkat of m/min. aIlW;lniknr.aan rijd~n m/mln 50 uit binnenschip naa midden opslag

=

30 m 60 van spoor naar op -80 slag vanaf opslag. 1(1)0"vanaf opslag (13 m

heffen. 6 m kraa n-rijden.450zwenken). 175 uit binnenschip naar opslag

=

40 m , 200 van zeeschip in bunker

=

15 m en heffen 25 m. 325 van zeeschipin bun-ker'.fl.r zo.wenken en toppen. 500 uit opslag, 50 m katrijden.

600 topcapaciteit uit zeeschip in bunker: zwenken, katrijden 20 m, heffen 12 m.

155 jaargemiddelde

800 topcap. uit zee-schip in naast -liggende lichter, 10 m alleen door zwenken. 2,6 120 55 18

6

40

4. Grijpers en kraanbanen.

Grijpers.

Massastortgoed (erts, kolen, zand enz.) wordt meestal met grijpers.

60 1,5 90

\~

\

verwerkt.

De mate van vulling van de grijper is voor de kraancapaci tei t van groot belang. Worden b.v. kolen geladen uit een groot depot. dan zal de vulling 90

à

100% bedragen, uit spoorwagons gemiddeld 60%.

5

10 90

1,

5

90 6,5 100 3,2 120 15

66

300 24 90 4 15

3,

8

15

8.

Men onderscheidt vier soorten gr~pers:

a. stangengr~per (fig.12) te gebrui~en b~ het laden uit een grote hoop. Deze gr~per bestaat uit twee lepelvormige helften, die met hun sta-len messen op het materiaal worden geplaatst en vervolgens naar el-kaar toe worden getrokken. Door het gr~pergewicht dringen de messen, t~dens het sluiten, in het materiaal en vullen de bekken tot deze tegen elkaar drukken. De kracht wordt ontleend aan de sluitdraden, vergroot door het aantal parten in de sluittakel. De bekken scharnie-ren aan stangen om de gr~perkop waaraan de h~sdraden z~n bevestigd. Het openen of het sluiten geschiedt door beweging in tegengestelde zin der sluit- en h~sdraden. Zowel voor sluiten als h~sen neemt men twee draden n,l. één lints en één rechts geslagen draad om het draaien van de gr~per te voorkomen.

De stangengr~pers heb~en de volgende nadelen:

1. gebrek aan indringingsvermogen in grove erts en dergel~ke materia-len, welk vermogen beheerst wordt door het gr~pergewicht;

2. verticale component van de sluitkracht werkt gr~pergewicht tegen; 3. sluitweg te kort om voldoende materiaal te verzamelen;

4. terz~de van luikhoofden in schepen moet veel b~getrimd worden. b. trimgr~per (fig.13), die materiaal van de bodem en uit de hoeken van

een scheepsruim kan verzamelen.

De z.g. trimgr~per schraapt door z~n grote sprei een voldoende hoe-veelheid materiaal op een hoop, waarna het door de gr~per tot z~n volle inhoud wordt opgenomen.

De bekken z~n dool'vaste armen inplaats van door scharnierende

stan-gen met de gr~perkop verbonden; het b~zondere is de bepaling van de plaats van de draaipunten en de lengte der drukstangen die de gr~p er-armen tot een gestrekte hoek openen als de sluitdraden gevierd worden. Het sluiton geschiedt door een horizontale takel.

c. pd~?~gr~pers, die met behulp van een zestal armen stukken ~zer. schroot, grote stenen en dergel~ke materialen kunnen laden.

d. speciale Grijperso.a. de Hulettgr~pers, in gebruik b~ de ertsoverslag

op de Canadese meren. Eierb~ zit de bedieningsman b~ de gr~per, daalt hiermede in het ruim en kan de geopende gr~per om een verticale as draaien om ook uit de hoeken van de ruimen erts te pakken.

Kraan~anen.

Tot het gebied van de civiel-ingenieur behoort in het b~zonder de overbrenging van de verticale en horizontale krachten van de kranen via kaden, steigers of speciale kraanbaanconstructies op de draag-krachtige ondergrond.

Voor de auto-kranen kan men volstaan met een effen. voldoend

draagkrachtig rijvlak, veelal bestaande uit losse gewapend betonnen

platen (Stelcon-platen) in een zandbed achter een kademuur of uit

het bovenvlak van een betonnen steiger.

Voor portaalkranen en laadbruggen bestaan speciale kraanrail

-profielen met brede voet. De contactdruk tussen railvoet en gewapend

beton mag alleen b~ zeer zorgvuldig aanstorten maximaal 50

à

60 kg

per cm2 bedragen. De kraanrail is zelfs met een aangeklonken onder

-legplaat veel te slap om onder het wieldrukpmnt de kracht over een

voldoend groot oppervlak te spreiden. Men heeft daartoe vaak zware

balken (b.v. DIN 24) onder de rails geconstrueerd en zorgvuldig in

-gebetonneerd.

Een goede drukverdeling is ook bereikbaar met een elastische laag

(b.v. rubber) van enige cm's dikte tussen onderlegplaat en beton

(6)

.

Wegens verminderde kans op drukconcentratie op het beton is een be

-trekkel~k hoge contactdruk toelaatbaar b.v. tot 100 kg per cm2. Door

de elasticiteit van de onderlegplaat en bij zijdelingse vr.ijheidvan de

elastische tussenlaag is de druk aan de rand lager dan midden onder

de rail; een zijdelingse opsluiting van de elastische laag is nodig.

Te hoge druk doet het materiaal z~n elasticiteit verliezen. Voor

staalvilt wordt een druk kleiner dan 40 kg per cm~ aanbevolen.

Voor de bevestiging van kraanrails kan men ook gebruik maken van

de - in de handel zijnde- speciale railstoelen. Deze zijnzware giet

-stukken, die na inbetonneren de kraankrachten diep in het beton

overdragen en daar een vr~ gel~kmatige vlaktedruk uitoefenen. Het

oppervlak van het beton kan niet beschadigd worden daar het geen

krachten behoeft op te nemen. Lostrillen der stoelen wordt uitge

-sloten geacht daar wapeningsstaal door openingen in de railstoelen wordt doorgevoerd.

De plaats van de kraanrail moet zodanig z~n dat tussen de bolders

en de kraanpoot een looppadbreedte beschikbaar is.

B~ storm kunnen kranen en la2dbruggen in beweging komen door wind

in de lengterichting van de baan. Dit wordt voorkomen door stormbe

-veiligingen. De eenvoudigste uitvoering bestaat uit series verticale

platen aan rail en aan onderkant kraan. In de platen z~n gaten ge

-boord; b~ naderende storm worden door corresponderende gaten pennen

gestoken die het verrijden van de kraan beletten.

Soms wordt een automatische beveiliging verkozen. Deze kan bestaan

uit tangen die normaal om de railkop grijpen zonder te klemmen en al

-leen aantrekken als bij opkomende storm de rem van de rijmotor niet

I

meer houdt en de brug door de wind iets in beweging kont. 3en andere uitvoering bestaat uit railschoenen aan hellende drukstangen (fig.14)

(5), waardoor het eigen gewicht van de kraan de vasthoudkracht levsrt<

Per laadbrugpoot worden twee remschoenen A aangebracht (één voor iede

-re windrichting), welke met drukstangen en scharnieren aan het vak

-werk verbonden zijn.Lierwerkjes B zorgen ervoor dat door middel van de heugelstangen C de remschoenen gelicht worden tijdens het normaal verrijden van de laadbrug. De werking is de volgende:

op stand 1 van de controller van het brugrijdenworden de remschoenen

gelicht. Na afloop van het rijdenwordt de brugrijcontroller op nul -stand ingeschakeld; de rem van het rijmechanisme stopt de brug in 2. à

3 seconden. Door het wegvallen van de rijstroomkornt via een magneet

-klos het lierwerkje B vrij. doch een ingebouwde sliprem zorgt ervoor dat eerst na 4 seconden de remschoenen A op de rails komen te rusten,

De stormbeveiliging zal dus nooit de beweging remmen.

De stroomtoevoer naar elektrische kranen kan slechts op kaden

waar geen autoverkeer is geschieden via een los op de grond liggende gummikabel, die tijdenshet kraanrijden door een haspel wordt opgerold of gevierd. Meestal wordt een betonnen koker in de railfundering op

-genomen, waa rin tegen een zijwandde stroomrails worden bevestigd.

Stroomafnemers (sleepcontacten), door een arm aan de kr-aanverbonden.

glijdenbijhet kraanrijden over de stroomrails. Voor de veiligheid van

het verkeer op de ~Bde en om de stroomrails tegen vervuiling en

weersinvloeden te beschermen moet de koker zo volledig mogelijkworden

afgedekt. Vroeger liet men een smalle sleuf open voor toegang van de

stroomafnemers; de bezwaren waren:

a. door schippers op de wal geworpen staaldraden kunnen in de sleuf

vallen, door contact onder stroom komen en levensgevaar veroorza

-ken,

b. vuil en reg~nwater verzamelen in de koker.

Bij latere constructies is de smalle sleuf afgedekt door een band die gespannen w9rd door een ~eer of sp~ngewicht en die door de kraan plaatselijkwerd opgelicht.

Tegenwoordig wordt de stroomkoker volledig afgesloten (fig.15)(5) De afdekking bestaat uit stalen platen A, die door scharniervormi-·

ge klauwen aan elkaar verbonden zijn.Iedere kraan is vergezeld van een wagentje B met stroomafnemers, welk wagentje onder de n

la-ten rijdt en ze plaatselijk zo ver oplicht, dat de kabels C van co

n-tacten naar kraan passeren kunnen. De verbinding tussen kraan en wagentj e mag niet stijfzijnom klemlopen bijverschillen in de

11.

rails te voorkomen. Bij overschrijdingvan een zekere afwijking

wordt de rijstroomonderbroken (D). Vastlopen wordt grotendeels

voorkomen door loopwielen (E) en schijven (F) op rollagers te

mon-teren. Luchtverversing in de stroomkoker is belangr~k om ro

estvor-ming aan de onderzijdevan de platen en op de baan van het wagentj e

te beperken.

5. Scheepslaadgerei.

Als voordelen van sCheepslaadgerei ten opzichte van walkranen

worden genoemd

(3):

a. met scheepslaadgerei kan worden gewerkt op schepen liggend voor

anker op de rede of aan meerboeien in de haven of op stroom.

b. scheepslaadgerei kan reeds voor het meren in gereedheid worden

ge-bracht,

c. bedieningsman heeft goed zicht in het ruim,

d. scheepslaadgerei vergt minder investering dan walkranen.

In de volgende omstandigheden wordt ook aan kaden met sche

eps-gerei gewerkt:

a. als de vlucht der walkranen niet toereikend is voor overslag van

zeeschip op binnenvaartschip,

b. indien het gewicht van een last het hefvermogen van de kranen ove

r-e c hr ijd t,

c. als de outillage op de wal bestaat uit lieren en takels aan de

loodsen, zoals in vele Amerikaanse havens.

Scheepslaadgerei bestaat uit een mast met één of meer laadbomen

en lieren. Nu men de masten sterk construeert en stevig bevestigt

wordt de beweging van de last niet meer belemmerd door tuien.

Men kan op verschillende manieren tewerk gaan:

a. met één lier en één boom. die bijiedere hijsgezwenkt moet worden,

b. met twee lieren en twee laadbomen, waarvan de ene boven het luik en

de ander buitenboord gehouden wordt (fig.16).

De last wordt aan de draden van beide lieren gelijktijdigvastgemaakt;

door samenspel der lieren wordt de last uit het ruim gehesen,

zijde-lings verplaatst en buitenboord gestreken;

c. met twee lieren, een laadboom boven het luik en een takel aan de

loods op de wa~ (fig.17).

d. met een laadboom, een scheeps- en wallier (fig.18).

Beide laatste manieren voldoen in Amerikaanse havens zeer goed.

De draagkracht van laadbomen is gewoonlijk 5

à

10 t, in vele g

1 ~ •

"Schelde Lloydll, dat met twee laadbomen in tandem werkend 240 t kan

hijsen.

Dekkranen vervangen laadbomen en lieren tezamen. Ze zijnhandiger omdat ze niet alleen machinaal zwenken, maar tevens "toppen" kunnen, zodat ze zowel voldoende buitenboord als ook in dichtbijgelegen ru

i-men kunnen werken. Het bezwaar van de betrekkelijk kleine vlucht wordt ondervangen door toepassing van vorkheftrucks zowel voor het

trans-port op de kade als in de ruimen. De bouw van dekkranen moet robuust zijn en de besturing eenvoudig daar ze meestal door ongeschoolden moeten worden bediend. Het hefvermogen is 3

à

5 ton, de vlucht ge -woonlijktussen 4 en 14 m.

6. Drijvende kranen

(3

)

(5).

Drijvendekranen in een havenbedrijf zijnveelaloverslagkranen voor massagoed of kranen geschikt voor zeer zwaar stukgoed.

Voord.èlen van drijvendekranen ten opzichte van walkranen zijn: a. drijvende kranen vereisen geen kaden en kunnen dus ook aan meerboeien

werken,

b. ze kunnen op verschillende plaatsen tewerk worden gesteld, c. ze kunnen een last op hun dek vervoeren,

d. ze hebben geen fundatie nodig,

e. ze kunnen verhuurd of gemeenschappelijk geëxploiteerd worden.

Daartegenover staan als nadelen:

a. drijvende kranen zijnduur als gevolg van de grot e kosten van de pon

-ton met eigen centrale,

b. ze zijnsteeds onderhevig aan de beweging van het water; stroom,

golven en getijden.

Drijvendekranen voor overslag van massagoed zijnmeestal draaibare grijperkranenmet een maximale belasting van ongeveer 15 t en een vlucht variërend van 7

à

25 m (fig.19).

Kleine kranen liggen tussen zeeschip en lichter, de hoofdbeweging is

"zvvenkend• Bijgrote vlucht komt de lichter tussen het zeeschip en de

kraanponton, de hoofdbeweging is "topperr'", De kraanpontons hebben in het algemeen geen eigen voorstuwing; ze worden door sleepboten naar hun plaats gebracht, waar ze met deklieren verhaald kunnen worden.

Om dit verhalen te beperken is de kraan dikwijls verrijdbaar op de ponton. Alle bewegingen geschieden met elektromotoren, gevoed door stroom van eigen centrale.

Voor de maximum helling van de ponton wordt voor grijperbedrijfop

-gegeven 2030' onder de ongunstigste omstandigheden n.l. kraan-arm

I

13.

loodrecht op de lengterichting van de ponton bij de maximale vlucht

met de daarbij behorende grootste last in combinatie met 30 kg /m2 winddruk achter op de kraan en met traagheidskrachten.

De overslagcapaciteit van deze kranen is - bij niet te ruw water -hoog en komt overeen met walkranen n.l. 70

à

80 t per uur bij5 t-belasting en 100

à

120 t per uur b~ 10 t-belasting.

Van groter betekenis is de drijvendekraan met groot hefvermogen. Het is niet economisch alle kaden te voorzien van een kraan voor zwa-re lasten van 30 t en meer. Verslepen van het schip naar een bij zon-dere walkraan is tijdrovend en kostbaar; eenvoudiger is een drijvende kraan achtereenvolgens bijverschillende schepen te halen. Tevens kunnen deze "kr'arien"worden gebruikt bij de bouw van kaden en pieren, voor het trekken van palen, het lichten van wrakken en het verp laat-sen van walkranen.

De hijssnelheid behoeft niet groot te zijn,daar het verplaatsen een beperkt aantal zware stukken betreft; wel is van belang een fijn regelbare hefbeweging voor het voorzichtig oplichten of neerzetten van dikwijls kostbare machines, lokomotieven. generatoren e.d. hoog-waardige industrie-producten. Belangrijk is ook een flinke ruimte op het dek voor het vervoer van stukken tijdenshet verslepen. Men onder-scheidt twee typen naar het niet of wel draaibaar zijnvan de bov en-bouw:

a. de kranen met niet draaibare bovenbouw b.v. de "bokken" van Van den

Tak. De pmnton behoeft niet zeer breed te zijn;vluchtversnelling is

mogelijk.Ponton b.v. 40 x 18 m, Last afhankelijkvan de grootte van de "bok" 50

à

200 t bij een sprei bui ten voorkant van het schip van

20

à

5 m.

b. Bij kranen met draaibare bovenbouw vindt het zwenken plaats om een vak -werkpyramide, welke vast op de ponton is bevestigd en waarover het draaibare deel als een klok past. De draai-as staat gewoonlijk zodanig uit het midden van de pontonlengte dat aan drie zijden evenveel boord aanwezig is, waarvoor aan de vierde zijderuimte voor deklast over blijft.

De hefvermogens bijverschillende

ponton groot 50 x 31 m b.v. vlucht 18 20 vluchten zijnvoor een kraan op een 27,50 31 m 15,50 85 t buiten boord hefvermogen 2;50 250 t 4,50 200

t

12,00 100 t

14.

7

.

Transportleidingen.

Transportleidingen worden in hoofdzaak toegepast voor het laden

en lossen van olie en dergel~ke vloeibare lading (hydraulisch tra

ns-port) alsmede voor het verwerken van granen en dergel~ke materialen

met behulp van luchtdruk (pneumatisch transport).

Olieleidingen z~n besproken in het collegedictaat "Petroleum

-havens

(

8).

Het lossen geschiedt gewoonl~k met de scheepspompen zo

-dat op de wal geen overslaginrichtingen nodig zijn.

Pneumatisch transport is mogelijkmet granen, mais. aardnoten.

sojabonen, cement. soda (4)

(

9

)

.

In een buizenstelsel wordt door een pomp een luchtstroom onderhouden

(fig.20). Aan de zuigzijdekoppelt men slangen. die in het te lossen

materiaal worden gestoken. Dit wordt door de luchtstroom meegenomen

en door de leidingen naar een silo vervoerd. Door de snelheidsve

r-mindering door de profielvergroting slaat het materiaal neer en wordt

door een luchtsluis afgegeven. De lucht wordt via een stof-afscheider

gevoerd. De luchtsluis moet verlies aan vacuum voorkomen tijdens het

vallen van het materiaal uit de silo. De constructie is te vergelijken

met een tourniquet met horizontale as, waarvan achtereenvolgens sec

-toren in vacuum worden gevuld en na draaiing in de buitenlucht lossen.

Inplaats van met een zuigende luchtstroom kan men ook met een

persende luchtstroom (overdruk) werken; het materiaal moet dan echter

door een transportschroef in de drukleiding worden gebracht. Onder

-druk (zuiging) past m~n toe b~ transport van meerdere laadplaatsen

naar een enkele losplaats b~ afstanden tot 200 m. Daarentegen is

overdruk aan te bevelen voor grote perslengten (tot 1000 m) en bij

meerdere losplaatsen; hiertoe worden buiswissels in de leiding opge

-nomen.

Als voordelen van het pneumatische transport gelden:

a. het ideale aanpassingsvermogen aan ruimtelijke omstandigheden daar de

buis~echts weinig plaats in gebouwen of straat inneemt,

b. het volkomen gesloten zijnvan het hele vervoerstraject, waardoor het

transport zonder enig verlies of vervuiling plaats heeft en zelfs

reinigend en drogend werkt.

c. de continulteit van de materiaalstroom, waardoor met een betrekkelijk

kleine leiding een grote opbrengst wordt verkregen.

Als nadelen worden genoemd:

a. het energieverbruik is 4 à 6 maal benodigde kraanenergie,

b. de slijtagevan de buizen, vooral in bogen.

c. de beperking tot slechts enkele materialen.

d. de stofresten in de weggeblazen lucht.

15 •

Toegepast worden zowel rijdende zuiginstallaties voor de overslag

van schip op wal als drijvende voor overslag van schip op schip, vee

l-al gemeerd aan boeien.

De capaci teit van een dergelijkeinstallatie is ongeveer 300 t per

uur.

8. Transportbanden (9) (10) (11).

Voor niet door leidingen verplaatsbare massagoederen heeft men een

meer continu transportmiddel dan het grijperbedri'}'fgevonden in trans

-portbanden en elevators. Evenals olietankers vragen ook de grote

ertstankers een zeer snelle lossing. Het is onmogelijk een binnen

-schip in eenzelfde hoog tempo te beladen; om grote buigspanningen in

de schepen te voorkomen moeten namel~k afwisselend ruimen voor en

achter in het schip beladen worden.

Rechtstreekse overslag van zee op binnenschip komt dan niet meer voor.

Alle materiaal wordt eerst Landwaar-ts gebracht op ilstockpiles"t waar

het later wordt opgeladen. Deze dubbele behandëling is alleen ver

-antwoord bij een grote besparing op de ligtijd der zeeschepen.

"Stockpilingil is bovendien noodzakelijkomdat de Canadese ertsen ten

gevolge van ijsgang slechts gedurende zes maanden per jaar verscheept

kunnen worden.

Daar bij de gebruikelijke laadbruggen het verrijden van de loopkat

met geladen grijper veel tijdkost is het aantrekkelijk het horizontale

vervoer op andere w~ze te doen gebeuren n.l. door een in de laadbrug

ingebouwde transportband. De grijper verzorgt het in hoofdzaak

verti-cailletransport uit het scheepsruim naar een bunker, die een continue

materiaalstroom aan de band afgeeft.

Moet een groot opslagterrein bestreken worden dan zijnlaadbruggen

niet voldoende en dient een rechthoekig stelsel van aan- en afvoer

-transportbanden te worden ontworpen. Aan de kade zorgen enerzijds

grijperkranen voor de belading der banden (via bunkers) en anderzijds

afwerpinrichtingen voor het lossen bijhet vullen der binnenschepen,

op het terrein brengen afwerpinrichtingen het aangevoerde materiaal

in depot terwijlkranen de afvoerbanden beladen.

Transportbanden zijndoor rollen ondersteunde buigzame banden zon

-der eind, bewogen door een aandrijftrommel aan het ene einde van de

baan. Een met het oog op de nodige spankracht verstelbare emkeer

-trommel vormt het andère einde van de baan. Op het bovenpart van de

band wordt materiaal vervoerd, het onderpart loopt leeg terug (fig.

-16. door het laadvermogen wordt vergroot (fig.22).

Het materiaal van de band is meestal rubber dat gevulcaniseerd is met inlagen van canvas, kunstzijde of staaldraad voor het opnemen van

de spankracht; ook bestaan stalen banden, soms met rubber deklaag. Het beladen moet met zo weinig mogel~k stoten geschieden; de toe-voergoot moet vlak boven de band en in de richting van de bandbewe-ging uitmonden. Deze eis leidt b~ kruisende banden (b.v. op de hoek-punten van het opslagterrein) tot schroefvormige goten in de rich-ting van de ontvangende band. Een zeefvormige beëindiging van de

toevoergoot laat f~n materiaal op de band vallen waarop aan het goot-einde de grove stukken terecht komen.

Het lossen van een band geschiedt over de eindtrommel of op

wille-keurige plaatsen over een trommel van een afwerpwagen (fig.23),

ver-rijdbaar over naast de band liggende rai ls en voortbewogen door een lier of r~-motor. Slechts voor zacht materiaal kan men op een vlakke band een afstr~ker voor het lossen toepassen.

De maximale lengshelling voor kolen en erts is ongeveer 150• Om oplichten vanaf de rollen te voorkomen moet de overgangskromming groter z~n dan die van de natuurl~ke kettinglijn van de onbelaste band bijgelijke spankracht.

De capaciteit wordt bepaald door de snelheid v en de belading s-doorsne1e F, welke laatste afhangt van de bandbreedte B, de korrel

-verdeling van het materiaal en de wijze van beladen. Voor rul ma teri

-aal op trogvormige band neemt men 2

F

₌

(0,9B -

₈

0,05) ₀f _ongeveer F

_{= ~}

1 B2

_,

_{waar ~}b"""_{lS Ul}"t _{gegaan van} een beladingsprofiel met z~taluds onder 200•

Capaciteit Q

=

v.F.sg waarin sg

=

stortgewicht.

B~voorbeeld voor een band met een snelheid v

=

2 m per sec. en

B

=

1,20 m en voor kolen aannemend sg

=

0,8

à

0,9 t per m3 vindt men voor F = ~ x 1,202 = 0,12 m2

Q

=

3600 x 2 x 0,12 x 0,85

=

ongeveer 700 t per uur.

Elevators (Jacobsladders),zowel in verrijdbareals dr-ijvende ui tvoering,

worden gebruikt voor het verwerken van granen, kolen, zand en derg e-l~ke massagoederen. Aan een kraan hangt een verticale koker, waarin aan een ketting zonder einde bakjes het materiaal uit een schip op

-heffen en storten op een transportband die het naar een ander schip

9. Voorbeelden.

Portaal-wipkraan Hoogovens.

}rijper nuttige belasting 4,0 t.

Grijper+ lading 7,5 t, max. vlucht

=

18 m.

Kraangewicht 80,0 t.

Kraanrails,hart op hart 5,00 m.

Maximale railbelastingen voor

A: in bedrijf en windkracht 50

B: buiten bedrijf en windkracht

A 13,

°

twee rails maximaal 2 kg per m . 200 kg per B 15,0 2 m • t per m. een rail 10,0 45,0 11,5 46,0 t

max. verticale wieldruk

₌

_p

v

A. B: maximum horizontale wieldruk loodrecht A: idem in lengterichting van het spoor

=

;0 B: kracht in de lengterichting van het spoor

beveiliging o::}de fundering overgebracht.

Laadbrug Rotterdam (fig.24). spoor

=

1

P 7

v

r

_v' wordt door de storm -Ertsoverslagbedrijf te Narvik (12).

Een treffend voorbeeld van een modern ov er-eLagbedrijf levert het

Noorse vissersplaatsje Narvik. Voor de verscheping van Zweeds ijzer

-erts werd de. door de golfstroom steeds ijsvrije.haven van Narvik ge

-kozen. BijKiruna in Lapland wordt een ertsberg geëxploiteerd met een

100 m .di.kkeader van erts met een zeer hoog ijzergehalte (60

à

70%). De overslaginstallatie is gebaseerd op een uurcapaciteit van 4000 t inkomend erts en 4000 t af te voeren erts. Ben bufferopslag is nodig

omdat het materiaal naar ijzer-en fosforgehalte in tien soorten wordt gescheiden en de aanvoer van de groeve naar de haven niet beïnvloed mag worden door de ogenblikkelijke verschepingsmogelijkheid van een

bepaalde ertssoort.

Dagelijkskomen gemiddeld 18 treinen ieder van 65 speciale wagons

à 36 t erts in Narvik aan (42000 t). De wagons ledigen door bodem

-klep~en in bunkers. waaruit het erts via een breekinstallatie over

twee bruggen met transportbanden naar het opslagterrein vervoerd en aldaar gesorteerd wordt opgeslagen. IS VV'intersvergemakkelijkteen

schudinrichting het lossen van het in de wagons vastgevroren erts.

Het terrein kan 2,4 millioen ton erts bergen bij een storthoogte van

22 m.

De gewenste ertssoorten worden. eventueel gemengd. door vier laad

-bruggen met grijpers van 6 m3 inhoud (18 t erts en 17 t grijpergewicht)

18.

op twee transportbanden geladen, die het erts naar de pier en via een

dwarsband en goot naar de schepen brengen. Ieder der beide gumm

iban-den heeft b~ een snelheid van 1.7 m per sec. een breedte van 1,20 m

een capaciteit van 2000 t per uur.

Alle wagon-, kraan- en bandbewegingen worden vanuit een centrale

post geregeld en aldaar op een tableau aangegeven, waarb~ elektrische

beveiligingen foute combinaties uitsluiten.

Müller-Henna IS overslag- en opslagbedrijf "BotLek (13)

10. Literatuur.

(1) Inrichting en exploitatie van zeehandelshavens, collegedictaat

Ir. R. van Uperen.

(2) Die Hebezeuge. H. Brnst Band I, 11 en 111 1956.

(3) The Dock and Harbour Authority. July 1958 p. 77.

(4) The modern port. H. Fugl-Meyer 1957.

(5) Vlaamse Ingenieurs Vereniging. Jubileumuitgave Haventechniek 1949.

(6) I.B.C.-mededelingen (T.N.O.) jg. 3 No.2 april 1955 p.56

jg. 4 No.3 juli 1956 p.120.

(7) Fördern und Heben juni 1958 Heft 6.

(8) Petroleumhavens, collegedictaat Ir. F. van Rossum 1958.

(9) Handbuch der Fördertechnik. C. ~ichenfelder 1953.

(10) De Maasstad 1958 No. 1/2/3.

(11) Transportinrichting. Prof.dr.ir. W.L.H. Schmid 1954.

(12) Fördern und Heben 1956 No. 9 en 10.

fig. 2

fig.'

'"'

'1&11 .)

fig.

1

fig.

3

tig.

5

fig.6 fO t :-------------------87000-------------- .. _I fig.7 7K'T7Kn~~~:IK'i'~~~~"'f7j~- ---, I f±~~n~~~~~~~~~~---J fig.8

e

o

o

o

-: e Nt-- t-CI

....

_{oc::_} e I---1--';

....

....

_C e 111 e_t-- L.. r" ... > Cl 0 _I-- L.. _C C7'I r--0 -0 Cl > CV In Cl) U 0 _~ t-CI L.. -.i- C")

r--"

Cl) _CV

....

_L.. In a) + +

1

111

-

₁₁ In C 0 I---1-111 > + _1-"1 r-,

"

I

... 0 C In \0\

"

..

11 _a) T :=' 0 "

-

\0

1

/

\ <, In N a) ~

"

+

....

0 ₊ -rln e 11'1 \

\

IV In _M t'--h .... 0 11'1 ai _t- 111 -.i c ~

rl

1

--

_~ 0 + I--- u e

-t")

r

""

_t--IJ'!

--

:~ N + \0 ..c 0 _1-+ 11'1 _{_J L.."} N 5°~ r--11'1 T M

"-,=

111... 0

:-g,~

t--....

I

.1 .... en " ° c c o_ cC ~~ "o_Oe '4"E _{0 0 0} :: E .... e 0 0

.

....

"

....

~ C7'I <'ol C7'I

N~ C7'I _N~ C7'I N I ~EE

....

_{E E} ... 0 _{0 0} 0 NI---rOl ... _c 0

...

...I---t--t; ... c 0 VI e_...t-- _t--t > _Ol N §:t----t--L..o- C +-_t--Cl) 0 Ol 11'1

""

11'1

₁

> IV

'"

+ t..: U 0 t----t--OI L.. +_{- ~}o Cl) ....

T

.L-"

~ L.. _11'1 111

"

:\

0 111 _{> N} 05 r-,t----_1-" ~\

\

J. 0 C

"

..

~ :

..

::" 0 _In- -11'1 \0 r-o

_\

t..: ...

"

L\

+ +

....

_c 0 In-rLn

_II

_.!!

_-

t--11'1 \ N- r--., \

r

r

~ 111 t"I ...

---5

-0

t--..,

₊

_.

0 u e_I---rN ... _o -t") _..ë- t--+ ~ 11'1 11'1 L.." ....:-rt..: :l0_ t--:lil +

1

"..c:: 0f-In 111'" ... ₁ "OCIl

-I

o'';;-,c111 " è·5 c c .:;._ E _{\OOë °ë} ..c::E .... 0 0 o·

_...:"i

e \0 .... 0 0 I ÎÎ ....~ .0 Cl) _{\0 \0} ....:~ \0 Cl) CEE _{E E} , 111 0 0 0 Ol C") ~ t")~ 0 11 E In 0 0

....

E In ;::E 0 _I

s

...

....

....

... ... 0 0 Cl _c C C

"

"

C c- _{c .x} C ..lI: C 11 Ol -

-"

11

"

C

"

C _C 11 _.x

"

~ ₌0._:a

"

111 _0.0. 11 C 11 0. _:=' N ~ 11

s

0.

...

:J

"

...

:=' 0 0. ₀ .... _cv ..c Ol s:

-

_N 0 oN .... 1/1 0. ... ...

_

-_

----fig. 12

In

-fig. 16 fig.17 fig. 18 -- --f I

i

I

81~ i

_j

max. 25m

•

E c., I ! I E

_D

_I

'" 81 !

-:.:,_.,

fig- 20

11g_ 21

flg_ 22