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堆场作业工艺指车到场到船的工艺过程中货物在堆场及堆场到车、船之间完成水平运输的换装作业。
集装箱堆场用来存放或保管集装箱船舶装卸的集装箱，堆场作业是按照装卸集装箱船舶编制的作业计划，对集装箱进行装卸，完成集装箱配置。集装箱码头堆场作业工艺应根据泊位的通过能力、集疏运方式、陆域面积，经过技术经济论证来确定，可选用的堆场装卸设备有轮胎式场桥、轨道式场桥、跨运车等。长期以来，集装箱码头堆场上的集装箱装卸大多采用轮胎式场桥和轨道式场桥两种。
1.轮胎式场桥工艺
该工艺方式中堆场上采用轮胎式场桥作为集装箱装卸设备，完成集卡到堆场转接作业。轮胎式场桥可以跨越6列集装箱和一个集卡车道，堆放3～5层集装箱，机动灵活，调度方便，能较好的与码头前沿岸桥等装卸设备匹配作业，达到较高的装卸作业效率，目前大多数集装箱码头都采用此装卸工艺。该工艺也存在一些不足之处，轮胎式场桥由于采用内燃机驱动，能耗大，维护运行成本日益增高，同时排放的废气对环境产生一定的污染与影响。
堆场——轮胎式场桥——集卡
2.轨道式场桥工艺
该工艺方式中堆场上采用轨道式场桥作为集装箱装卸设备，完成集装箱牵引车到堆场转接作业。轨道式场桥采用电力驱动，可以堆放4～5层集装箱，轨道跨运距可达40米以上，具有节能、环保，堆放利用率高，设备完好率高，操作简单，直接装卸成本低等优点。同时轨道式场桥通过安装定位装置可以精确地进行位置控制，易于实现自动化操作。但由于其必须在轨道上行走，作业范围受局限，机动性和灵活性差，转场不方便，设备总投资较高。
堆场——轨道式场桥——集卡
3.跨运车工艺
该工艺方式中跨运车既是水平运输机械，又是堆场装卸机械。跨运车机动灵活，可以完成多项作业，减少机械配备，便于现场生产组织和管理；堆码高度为2～3个集装箱，减少机械配备，减少翻箱倒箱作业量，便于现场生产组织和管理；但是由于现代化集装箱码头配备的岸桥高效，甚至采用双20ft、双40ft、双小车岸桥，而且数量多，装卸能力大幅度增加，需要大量的跨运车与之配套，初期投资增加大；集装箱船舶大型化，码头一次装卸达数千集装箱，要求堆场有足够的面积，场地利用率低，对集装箱码头的堆场面积或集疏运效率要求较高。
堆场——跨运车
1.双20ft堆场作业工艺
为了缩短集装箱船舶在港停泊时间，提高码头前沿装卸效率，在20ft集装箱装卸量比例比较大的集装箱码头，岸桥采用了双20ft吊具的新技术，一个循环岸桥可以装卸两个20ft集装箱。与之相适应，堆场上的设备也需要具备同时装卸两个20ft集装箱的能力，在工艺上前后呼应，达到匹配。双20ft的胎式场桥、轨道式场桥工艺在堆场上一方面可以提高卸船的效率，另一方面也为双20ft集装箱装卸进行准备。
2.自动化无人堆场
中国首个集装箱自动化堆场——上海港外高桥集装箱码头全自动化无人堆场是由上海振华港机与上海国际港务集团公司合作设计制造，于2005年底投入运营，年设计通过能力可达54万TEU。
自动化堆场的主要特点包括：
①集卡不进入堆箱区而在堆箱区两端固定点装卸，堆区集装箱排列方向和集卡方向一致。
②装卸集卡与堆存箱分别由高型轨道式场桥(DRMG)和矮型轨道式场桥(CRMG)通过地面固定台座进行中转接力完成。
③创新设计的双小车高型轨道式场桥配上两个独立吊具可以最多一次同时起吊两个40ft/45ft集装箱或4个20ft集装箱，使高型轨道式场桥的效率发挥到最佳。若一台小车出现故障另一台小车仍可保证该堆箱区照常作业。
④地面固定式集装箱平台，其导板结构不但保证集装箱快速落位，而且保证多箱排放整齐规范。该平台将集装箱位置规范化，从而保证高型轨道式场桥在堆场内的全自动化作业。
自动化堆场的几项新技术包括：
①吊具防摇和自动纠偏。吊具悬挂采用了8绳防摇系统和吊具自动纠偏装置，能执行吊具自动准确对箱和吊具带箱自动对车的任务。
②保证堆码整齐的吊具长导板装置。在特殊设计的吊具长导板装置可保证吊具带箱、着箱时既快又准。
③声光电集合的集卡定位系统。采用了图像和激光测量相结合的集卡定位系统。司机通过高清晰度的户外大屏幕确认集卡的位置，从而进行定位。
④机电相组合的大车小车定位技术。
除了采用目前世界上自动化码头轨道式场桥的电控定位技术以外，还设计了有两个自由度大车减速箱大车行走微动装置，通过伺服电机可对大车运行误差进行补偿，使车轮达到毫米级的准确定位。
⑤安全保护和监测系统。配有多层的安全保护、故障检测和显示装置等一系列高度可靠的保护和监测系统，确保集装箱无人堆场高度可靠的工作。
⑥堆场智能控制系统。闸口和高型轨道式场桥能自动识别集卡和集装箱，堆场进出箱装卸全部实现全自动化的智能控制。