一種堆場自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及港口集裝箱碼頭的裝卸技術(shù)，特別涉及一種適用于堆場自動化的集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外集裝箱碼頭堆場自動化裝卸系統(tǒng)主要平行于碼頭岸線布置(見圖1)，該裝卸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下:I)碼頭裝卸船作業(yè)采用岸橋;2)港內(nèi)集裝箱水平運(yùn)輸采用集卡；
3)堆場內(nèi)的裝卸作業(yè)采用自動控制的雙懸臂軌道吊(ARMG)，ARMG軌道平行于碼頭岸線布置;4)港內(nèi)及港外集卡的裝卸車作業(yè)均在軌道吊的懸臂下進(jìn)行，集卡不進(jìn)入集裝箱堆場箱區(qū)內(nèi)部;5)集裝箱船舶的艙蓋板由岸橋從船上甲板卸至岸橋陸側(cè)軌后方。用于裝卸船作業(yè)的集卡裝卸車道則布置在岸橋軌內(nèi)；6)相鄰軌道吊間的橫向道路均設(shè)計(jì)為單向道路，方向相同。該道路結(jié)合港內(nèi)的豎向道路及位于岸橋軌道間的裝卸船車道共同構(gòu)成裝卸船的循環(huán)通道;7)軌道吊的裝卸車作業(yè)采用半自動作業(yè)模式(人工干預(yù)的遠(yuǎn)程操控)。軌道吊在集裝箱堆場的其他作業(yè)(如在箱區(qū)內(nèi)的倒箱及堆垛作業(yè)等)則采用全自動的作業(yè)模式;該裝卸系統(tǒng)，由于受岸橋裝卸船作業(yè)線布置在軌內(nèi)以及堆場橫向?qū)挾鹊南拗?，裝卸船車流必須走“大循環(huán)”(如圖2中的10和11)，勢必造成港內(nèi)水平運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸距離較長。另外，由于相鄰軌道吊間的每條橫向道路與港內(nèi)的每條豎向道路均形成一個道路交叉口，使得港內(nèi)道路交叉口數(shù)量較多(參見圖3，共有39個交叉口 50)，從而導(dǎo)致港內(nèi)道路服務(wù)水平有較大下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，在于開發(fā)一種適用于堆場自動化的集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)，一方面使得用于港內(nèi)裝卸船作業(yè)的水平運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)距變短，另一方面能減少港內(nèi)道路交叉口數(shù)量，提高港內(nèi)道路服務(wù)水平，從而提升整個系統(tǒng)的裝卸效率及節(jié)能水平。
[0004]本發(fā)明的一種技術(shù)方案如下:
一種堆場自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)，包括岸橋、集卡、采用自動控制的堆場單懸臂軌道吊(ARMG);岸橋用于集裝箱由集裝箱船至岸邊作業(yè)區(qū)的垂直及水平運(yùn)輸。岸橋布置在泊位前沿，其軌道平行于泊位岸線方向；集裝箱船舶的艙蓋板由岸橋從集裝箱船的甲板卸至岸橋軌內(nèi)。進(jìn)行裝卸船作業(yè)的集卡裝卸車道布置在岸橋陸側(cè)軌后方;集卡用于集裝箱在港內(nèi)的水平運(yùn)輸;單懸臂軌道吊(ARMG)用于集裝箱從集卡至堆場間的垂直或水平運(yùn)輸;單懸臂軌道吊(ARMG)的裝卸車作業(yè)采用半自動作業(yè)模式(人工干預(yù)的遠(yuǎn)程操控)。單懸臂軌道吊(ARMG)在集裝箱堆場的其他作業(yè)(如在箱區(qū)內(nèi)的倒箱及堆垛作業(yè)等)則采用全自動的作業(yè)模式;單懸臂軌道吊(ARMG)軌道垂直于泊位岸線方向布置，單懸臂軌道吊(ARMG)作業(yè)線數(shù)量與碼頭的岸橋裝卸船能力相匹配。建議每條單懸臂軌道吊(ARMG)箱區(qū)配備的ARMG數(shù)量不少于2臺；單懸臂軌道吊(ARMG)兩兩相對布置。堆場內(nèi)的豎向道路設(shè)在單懸臂軌道吊(ARMG)兩兩相對懸臂的下方，且均為單向4車道，其中靠近軌道吊的兩側(cè)為裝卸作業(yè)車道，中間的2條為行駛車道，相鄰豎向道路的車流方向相反。兩條車流方向相反的豎向道路結(jié)合南、北堆場間的橫向道路以及岸橋陸側(cè)軌后方的裝卸船車道可形成裝卸船作業(yè)的小循環(huán)交通。
[0005]本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是:
一種使用上述堆場自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)的裝卸方法，包括卸船流程、疏港流程、裝船流程、集港流程、集裝箱在同一箱區(qū)內(nèi)的倒箱流程、以及集裝箱在不同箱區(qū)內(nèi)的倒箱流程，所述各流程的具體方法分別如下:
1)卸船流程:
集裝箱船舶的艙蓋板由岸橋從船上甲板卸至岸橋軌內(nèi)，位于陸側(cè)軌前方;岸橋?qū)⒓b箱從集裝箱船上卸下，放置在岸橋位于陸側(cè)軌后方裝卸車道內(nèi)的港內(nèi)集卡上。卸下的集裝箱的長邊方向與泊位岸線方向平行;港內(nèi)集卡將集裝箱搬運(yùn)至位于單懸臂軌道吊(ARMG)下方的裝卸車道;單懸臂軌道吊(ARMG)從集卡上將集裝箱吊起，將集裝箱搬運(yùn)至集裝箱堆場中；
2)疏港流程:
港外集卡空車從后方集疏運(yùn)通道進(jìn)入位于單懸臂軌道吊(ARMG)下方的裝卸車道;單懸臂軌道吊(ARMG)起吊堆場內(nèi)的目標(biāo)集裝箱并將其搬運(yùn)至裝卸位，單懸臂軌道吊(ARMG)卸箱至港外集卡上;港外集卡由后方集疏運(yùn)通道駛離集裝箱碼頭；
3)裝船流程:
裝船流程為卸船流程的反過程；
4)集港流程:
集港流程為疏港流程的反過程；
5)集裝箱在同一箱區(qū)內(nèi)的倒箱流程:
單懸臂軌道吊(ARMG)將集裝箱吊起，單懸臂軌道吊(ARMG)帶箱運(yùn)行至堆場中的集裝箱目標(biāo)位，單懸臂軌道吊(ARMG)將集裝箱卸至集裝箱堆場目標(biāo)位；
6)集裝箱在不同箱區(qū)內(nèi)的倒箱流程:(從Al箱區(qū)至BI箱區(qū))；A1箱區(qū)的單懸臂軌道吊(ARMG)將目標(biāo)集裝箱吊起，Al箱區(qū)的單懸臂軌道吊(ARMG)卸箱至集卡，集卡帶箱運(yùn)行至BI箱區(qū)目標(biāo)裝卸車位，BI箱區(qū)的單懸臂軌道吊(ARMG)將集裝箱吊起，BI箱區(qū)的單懸臂軌道吊(ARMG)卸箱至BI箱區(qū)集裝箱目標(biāo)位，其中Al箱區(qū)和BI箱區(qū)表示任何兩個不同箱區(qū)。
[0006]由于本發(fā)明創(chuàng)新地采用了單懸臂形式的軌道吊及小循環(huán)的裝卸船交通組織，使得港內(nèi)集裝箱堆場箱容量得到一定提高(在相同陸域面積的條件下，采用單懸臂軌道吊豎向布置工藝系統(tǒng)的箱容量要比傳統(tǒng)采用雙懸臂軌道吊橫向布置工藝系統(tǒng)提高約10%)，港內(nèi)道路服務(wù)水平得到有效提升(港內(nèi)道路交叉口的數(shù)量大幅減少，交叉口從常規(guī)方案的39個，減少至27個，減少約30%，用于裝卸船作業(yè)的集卡運(yùn)距得到有效降低(比傳統(tǒng)采用雙懸臂軌道吊橫向布置工藝系統(tǒng)的集卡運(yùn)距平均減小約20%)，從而提升了整個系統(tǒng)的裝卸效率及節(jié)能水平。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1是傳統(tǒng)碼頭平面示意圖；
圖2是傳統(tǒng)碼頭裝卸船車流示意圖；
圖3是傳統(tǒng)碼頭港內(nèi)道路交叉口示意圖；
圖4是本發(fā)明碼頭平面示意圖；
圖5是本發(fā)明碼頭裝卸船車流示意圖；
圖6是本發(fā)明碼頭港內(nèi)道路交叉口示意圖；
圖7是為本發(fā)明碼頭的縱斷面示意圖；
圖8為傳統(tǒng)碼頭的斷面示意圖；
圖9為傳統(tǒng)碼頭的縱斷面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0010]一種堆場自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)，如圖4所示，包括岸橋2、集卡1、采用自動控制的堆場單懸臂軌道吊(ARMG)4;岸橋2用于集裝箱由集裝箱船3至岸邊作業(yè)區(qū)的垂直及水平運(yùn)輸。岸橋2布置在泊位前沿，其軌道平行于泊位岸線方向；集裝箱船舶的艙蓋板5由岸橋2從集裝箱船3的甲板卸至岸橋2軌內(nèi)的艙蓋板堆放區(qū)31。進(jìn)行裝卸船作業(yè)的集卡裝卸車道布置在岸橋2陸側(cè)軌后方;所述場自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)的箱區(qū)表示為A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1、L1、M1、N1、01，W&A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2、L2、M2、N2、02;集卡I用于集裝箱在港內(nèi)的水平運(yùn)輸;單懸臂軌道吊(ARMG)4用于集裝箱從集卡