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申请/专利权人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司

摘要：本发明涉及自动化集装箱码头装卸作业技术领域，本发明公开了一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统及作业方法，集装箱码头装卸作业系统包括码头、堆场和引桥，码头与堆场之间设置有若干座引桥；本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统由于堆场钢轨设置在位于高空的横梁上，而垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，因此堆场钢轨和垂直钢轨相互立体错开，不发生平面交叉，从而保证了堆场钢轨上行走的桁架式起重机和垂直钢轨上行走的配送车作业安全，不会发生碰撞；且对于每块堆场箱区，两端均有配送车，使得集装箱可以从就近配送车进行配送，不像满堂式自动化集装箱码头只能从海侧端进行配送，从而对提升堆场的作业效率、降低倒箱率具有积极意义。

主权项：1.一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，包括码头、堆场和引桥，码头与堆场之间设置有若干座引桥；所述码头包括水平钢轨、岸边集装箱起重机和跨运车；所述码头面上设置有2根水平钢轨，2根水平钢轨靠码头前沿布置；所述水平钢轨上设置有若干台岸边集装箱起重机，岸边集装箱起重机可沿着水平钢轨进行左右方向行走；所述码头面上设置有若干个跨运车，跨运车行走在码头面上，跨运车位于岸边集装箱起重机陆侧门腿的后方，跨运车负责码头和引桥两个部分间的集装箱运输；所述堆场包括若干组堆放装置，每组堆放装置包括桁架式起重机、堆场钢轨、横梁和柱子；所述柱子底部设置在堆场上，柱子顶部架设有横梁，横梁上铺设有堆场钢轨，堆场钢轨上设置有若干台桁架式起重机；所述每座引桥包括若干组垂直钢轨、若干个搁置架、若干个配送车；所述每组垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，垂直钢轨从引桥一直垂直延伸至堆场；所述每组垂直钢轨靠码头侧的端部对应设置有搁置架，搁置架由4个钢结构支架组成，对应集装箱的4个角位置，用以临时搁置集装箱；所述每组垂直钢轨上设置有配送车，配送车的底部设有轮子行走在垂直钢轨上，配送车上对应集装箱的四个角位置设有顶升设施，该顶升设施可以将放置在配送车上方的集装箱进行顶起，配送车承载着集装箱进行引桥和堆场间的水平运输；所述码头与堆场之间设置有三座引桥，分别为左右两侧引桥和中间引桥，左右两侧引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的左右两端，中间引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的中部；所述左右两侧引桥均布置3个搁置架，中间引桥布置4个搁置架；所述左侧引桥的左侧设置有若干台左侧集卡，右侧引桥的右侧设置有若干台右侧集卡。

全文数据：一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统及作业方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及自动化集装箱码头装卸作业技术领域，特别涉及一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统及作业方法。背景技术[0003]目前世界上在运营的自动化集装箱码头全部采用满堂式平面布局，即码头和堆场联系在一起，码头前沿配置岸边集装箱起重机进行船舶装卸作业，水平运输采用AGV或跨运车进行码头前沿和堆场间的运输，堆场采用轨道式龙门起重机，构成整个装卸作业系统。[0004]目前世界上投运的最大集装箱船载箱量已突破2万TEU，载重20万吨级，吃水深度达到-16m。有些港口由于工程水域的天然水深较浅，满足集装箱船吃水深度达到-16m的水深要求距离陆域较远，有时达500〜1000m。对此情况建设自动化集装箱码头，可以采用两种方式。方式一码头建设采用引桥式平面布局，即码头布置在满足吃水深度达到-16m的水深要求区域，而堆场布置在陆域后方，码头和堆场间通过引桥进行联系;方式二码头建设采用传统的满堂式平面布局，即码头和堆场联系在一起，此需要对码头前沿的水深进行大量疏竣，以满足集装箱船的吃水要求。采用方式一将增加了码头和堆场间的水平运输距离，但水深可以满足要求，不需要疏浚，对码头正常运营非常有利;方式二虽然缩短了码头和堆场间的水平运输距离，有利于提高装卸作业效率，但由于水深无法满足要求，需进行疏浚，而且由于台风期时将会回淤，还需定期进行疏浚维护，将极大地增加码头的运营和维护成本，有时疏浚不及时还会给码头停靠的集装箱船带来安全隐患。因此对于天然水深较浅的工程水域，采用方式一建设引桥式平面布局的自动化集装箱码头较为合适。[0005]目前实施的自动化集装箱码头全部采用满堂式平面布局，因此本发明一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统及作业方法，将弥补自动化集装箱码头在引桥式平面布局上的空白，对推广自动化集装箱码头的应用范围具有积极意义。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统及作业方法，将弥补自动化集装箱码头在引桥式平面布局上的空白，对推广自动化集装箱码头的应用范围具有积极意义。[0007]实现本发明目的的技术解决方案为：一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，包括码头、堆场和引桥，码头与堆场之间设置有若千座引桥;所述码头包括水平钢轨、岸边集装箱起重机和跨运车;所述码头面上设置有2根水平钢轨，2根水平钢轨靠码头前沿布置;所述水平钢轨上设置有若干台岸边集装箱起重机，岸边集装箱起重机可沿着水平钢轨进行左右方向行走;所述码头面上设置有若干个跨运车，跨运车行走在码头面上，跨运车位于岸边集装箱起重机陆侧门腿的后方，跨运车负责码头和引桥两个部分间的集装箱运输;所述堆场包括若干组堆放装置，每组堆放装置包括桁架式起重机、堆场钢轨、横梁和柱子;所述柱子底部设置在堆场上，柱子顶部架设有横梁，横梁上铺设有堆场钢轨，堆场钢轨上设置有若干台桁架式起重机;所述每座引桥包括若干组垂直钢轨、若干个搁置架、若干个配送车;所述每组垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，垂直钢轨从引桥一直垂直延伸至堆场;所述每组垂直钢轨靠码头侧的端部对应设置有搁置架，搁置架由4个钢结构支架组成，对应集装箱的4个角位置，用以临时搁置集装箱;所述每组垂直钢轨上设置有配送车，配送车的底部设有轮子行走在垂直钢轨上，配送车上对应集装箱的四个角位置设有顶升设施，该顶升设施可以将放置在配送车上方的集装箱进行顶起，配送车承载着集装箱进行引桥和堆场间的水平运输。[0008]优选地，所述码头与堆场之间设置有三座引桥，分别为左右两侧引桥和中间引桥，左右两侧引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的左右两端，中间引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的中部。[0009]优选地，所述左右两侧引桥均布置3个搁置架，中间引桥布置4个搁置架。[0010]优选地，所述左侧引桥的左侧设置有若干台左侧集卡，右侧引桥的右侧设置有若干台右侧集卡。[0011]—种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统的作业方法，其特征在于，集装箱卸船作业时，码头上的岸边集装箱起重机，通过吊具从集装箱船上抓取集装箱后，将集装箱放置在岸边集装箱起重机陆侧门腿后的码头面上，完成了集装箱船和码头之间的作业;之后，码头上的跨运车驶入并吊起该集装箱，然后拖带该集装箱往左右两侧引桥或中间引桥的根部方向行驶并转弯90°，跨运车跨入搁置架，将拖带的集装箱对准下放在搁置架上，跨运车驶离进行下一个作业;此时配送车内的轮子通过垂直钢轨行驶至搁置架下方，通过顶升设施将该集装箱顶起，集装箱离开搁置架，然后配送车带着集装箱往后方堆场方向行驶去;行驶至堆场内时，桁架式起重机行驶至配送车上方，通过吊具将该集装箱吊起后，旋转9〇°，然后桁架式起重机将集装箱吊运至堆场进行存放，从而完成了配送车和堆场之间的作业，之后配送车往引桥端部的搁置架方向驶去，进行下一个作业;通过此作业流程，实现了一个集装箱从集装箱船至堆场的卸船过程；集装箱装船作业时，桁架式起重机通过吊具将堆场上的集装箱吊起后，行驶至堆场的左右两端或中部，然后吊具旋转90°，将集装箱下放至在等待的配送车上，从而完成了堆场和配送车之间的作业;配送车带着集装箱往前方码头方向行驶去，配送车行驶至搁置架下放后，通过顶升设施将该集装箱顶起，然后将集装箱搁置在搁置架上，配送车驶离至堆场方向进行下一个运输;接着跨运车转弯90°跨入搁置架，将集装箱吊起后拖带着集装箱行驶至岸边集装箱起重机的陆侧门腿后方，并放置在码头面上，跨运车驶离进行下一个作业;岸边集装箱起重机的吊具将该集装箱吊起，然后放置在集装箱船上，从而完成了码头和集装箱船之间的作业;通过此作业流程，实现了一个集装箱从堆场至集装箱船的装船过程；集装箱卸集卡作业时，载着集装箱的集卡驶入堆场的端部，并平行于堆场停靠，然后桁架式起重机行驶至集卡上方，通过吊具将集装箱吊起，运送至堆场进行存放，从而完成了集卡和堆场之间的作业；集装箱装集卡作业时，桁架式起重机通过吊具将堆场上的集装箱吊起后，行驶至堆场的端部，然后通过吊具将集装箱下放至在等待的集卡上，从而完成了堆场和集卡之间的作业。[0012]本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统由于堆场钢轨设置在位于高空的横梁上，而垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，因此堆场钢轨和垂直钢轨相互立体错开，不发生平面交叉，从而保证了堆场钢轨上行走的析架式起重机和垂直钢轨上行走的配送车作业安全，不会发生碰撞。另外对于每块堆场箱区，两端均有配送车，使得集装箱可以从就近配送车进行配送，不像满堂式自动化集装箱码头只能从海侧端进行配送，从而对提升堆场的作业效率、降低倒箱率具有积极意义;且本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统可应用于工程水域天然水深较浅需要引桥建设的自动化集装箱码头，具有非常好的经济性，为自动化集装箱码头提供一个可靠、高效的作业模式。附图说明[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0014]图1为现有技术中满堂式自动化集装箱码头装卸作业系统的结构示意图。[0015]图2为本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统的结构示意图。[0016]图3为图2中A-A所示的码头的结构示意图。[0017]图4为图2中B-B所示的堆场的结构示意图。[0018]图5为图2中C-C所示的堆场的结构示意图。[0019]图6为搁置架及配送车的结构示意图。[0020]图7为图6中D-D所示的搁置架及配送车横向断面结构示意图。[0021]图8为图6中E-E所示的搁置架及配送车纵向断面结构示意图。[0022]图9为跨运车拖带集装箱跨入搁置架及配送车等待的结构示意图。[0023]图10为跨运车驶离搁置架及配送车驶入搁置架准备顶升集装箱的结构示意图。[0024]图11为配送车顶升集装箱驶离搁置架的结构示意图。[0025]图12为跨越车从码头至引桥根部的运行转弯路线示意图。具体实施方式[0026]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0027]实施例1:参见图1，为满堂式自动化集装箱码头装卸作业系统的结构示意图。[0028]参见图2、图3、图4和图5,一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统包括码头1、堆场2和引桥3，码头与堆场之间设置有三座引桥;码头1包括水平钢轨1〇2、岸边集装箱起重机103和跨运车106;2根水平钢轨102设置在码头1面上，靠前沿布置;岸边集装箱起重机103架设在水平钢轨102上，可沿着水平钢轨102进行左右方向行走;集装箱船101靠泊在码头1前，码头1装卸集装箱船101作业时，岸边集装箱起重机103通过其内的吊具104抓取集装箱105进行集装箱船101和码头1之间的往返作业;跨运车106行走在码头1面上，位于岸边集装箱起重机103陆侧门腿107的后方，负责码头1和引桥3两个部分间的集装箱105运输。[0029]参见图2、图4和图5，所述堆场2包括若干组堆放装置，每组堆放装置包括桁架式起重机202、堆场钢轨201、横梁206和柱子204;桁架式起重机202位于高空，行走在堆场钢轨201上，堆场钢轨201铺设在横梁206上，横梁206架设在柱子204顶部，柱子204底部设置在堆场2上;堆场2上的集装箱105堆放在每组2根堆场钢轨201的内部，堆放高度5〜6层，每组2根钢轨201上配置4台桁架式起重机202,在集装箱105上方通过，运行方向与码头1平行;集卡207停放在堆场2两侧的端部，与从左右两侧引桥31、32—直延伸到堆场2上的垂直钢轨302相邻。[0030]参见图2、图6、图7和图8,所示引桥3将码头1和堆场2联系起来，共布置3座引桥31、32、33,每座引桥包括垂直钢轨302、搁置架301和配送车303;垂直钢轨302设置在引桥3和堆场2面上，从引桥3—直垂直延伸至堆场2;左右两侧引桥31、33的垂直钢轨302对应布置在堆场2箱区的左右两端，中间引桥32的垂直钢轨302对应布置在堆场2箱区的中部;在引桥3靠码头1侧的端部设置搁置架301，左右两侧引桥31、33均布置3个搁置架301，中间引桥32布置4个搁置架301;每个搁置架301由4个钢结构支架3011组成，对应集装箱105的4个角位置，用以临时搁置集装箱105;左右两侧引桥31、33均布置3台穿梭303左侧配送车、右侧配送车），中间引桥32布置4台配送车303中间配送车），每台配送车303上对应集装箱105的四个角位置设有顶升设施305,该顶升设施305可以将放置在配送车303上方的集装箱105进行顶起，另外配送车303的底部设有轮子304行走在垂直钢轨302上;配送车303承载着集装箱105进行码头1和堆场2间的水平运输;垂直钢轨302从搁置架301下方一直垂直延伸至堆场2最里侧，以满足配送车301的最大运行行程。[0031]参见图5,由于堆场钢轨201设置在位于高空的横梁206上，而垂直钢轨302设置在引桥31、32、33和堆场2面上，因此堆场钢轨201和垂直钢轨302相互立体错开，不发生平面交叉，从而保证了堆场钢轨201上行走的桁架式起重机202和垂直钢轨302上行走的配送车303作业安全，不会发生碰撞。另外对于每块堆场2箱区，两端均有配送车303，使得集装箱105可以从就近配送车303进行配送，不像图1所示的满堂式自动化集装箱码头只能从海侧端进行配送，从而对提升堆场2的作业效率、降低倒箱率具有积极意义。[0032]本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统的作业方法：参见图2〜图12,集装箱卸船作业时，码头1上的岸边集装箱起重机103,通过吊具104从集装箱船101上抓取集装箱105后，将集装箱105放置在岸边集装箱起重机104陆侧门腿107后的码头1面上，完成了集装箱船101和码头1之间的作业。之后，码头1上的跨运车106驶入并吊起该集装箱105,然后拖带该集装箱105往左右两侧引桥31、33或中间引桥32的根部方向行驶并转弯90°参见图12中虚线轨迹），跨运车106跨入搁置架301，将拖带的集装箱105对准下放在搁置架301上，跨运车106驶离进行下一个作业。此时配送车303内的轮子304通过垂直钢轨302行驶至搁置架301下方,通过顶升设施305将该集装箱105顶起，集装箱105离开搁置架301，然后配送车303带着集装箱105往后方堆场2方向行驶去。行驶至堆场2内时，桁架式起重机202行驶至配送车303上方，通过吊具205将该集装箱105吊起后，旋转90°，然后桁架式起重机202将集装箱105吊运至堆场2进行存放，从而完成了配送车303和堆场2之间的作业，之后配送车3〇3往引桥3端部的搁置架301方向驶去，进行下一个作业。通过此作业流程，实现了一个集装箱105从集装箱船101至堆场2的卸船过程。[0033]参见图2〜图12,集装箱装船作业时，桁架式起重机202通过吊具205将堆场2上的集装箱105吊起后，行驶至堆场2的左右两端或中部，然后吊具205旋转90°，将集装箱105下放至在等待的配送车3〇3上，从而完成了堆场2和配送车3〇3之间的作业。配送车303带着集装箱105往前方码头1方向行驶去。配送车3〇3行驶至搁置架301下放后，通过顶升设施305将该集装箱105顶起，然后将集装箱105搁置在搁置架301上，配送车303驶离至堆场2方向进行下一个运输。接着跨运车1〇6转弯9〇°参见图I2中虚线轨迹跨入搁置架301，将集装箱105吊起后拖带着集装箱1〇5行驶至岸边集装箱起重机1〇3的陆侧门腿107后方，并放置在码头1面上，跨运车1〇6驶离进行下一个作业。岸边集装箱起重机103的吊具104将该集装箱1〇5吊起，然后放置在集装箱船101上，从而完成了码头1和集装箱船101之间的作业。通过此作业流程，实现了一个集装箱105从堆场1至集装箱船101的装船过程。[0034]参见图2、图4和图5,集装箱卸集卡作业时，载着集装箱的集卡207驶入堆场2的端部，并平行于堆场2停靠，然后桁架式起重机202行驶至集卡207上方，通过吊具205将集装箱105吊起，运送至堆场2进行存放，从而完成了集卡207和堆场2之间的作业。[0035]参见图2、图4和图5,集装箱装集卡作业时，桁架式起重机202通过吊具205将堆场2上的集装箱1〇5吊起后，行驶至堆场2的端部，然后通过吊具2〇5将集装箱105下放至在等待的集卡207上，从而完成了堆场2和集卡207之间的作业。[0036]综上所述，本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统由于堆场钢轨设置在位于高空的横梁上，而垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，因此堆场钢轨和垂直钢轨相互立体错开，不发生平面交叉，从而保证了堆场钢轨上行走的桁架式起重机和垂直钢轨上行走的配送车作业安全，不会发生碰撞。另外对于每块堆场箱区，两端均有配送车，使得集装箱可以从就近配送车进行配送，不像满堂式自动化集装箱码头只能从海侧端进行配送，从而对提升堆场的作业效率、降低倒箱率具有积极意义;且本发明引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统可应用于工程水域天然水深较浅需要引桥建设的自动化集装箱码头，具有非常好的经济性，为自动化集装箱码头提供一个可靠、高效的作业模式。

权利要求：1.一种引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，包括码头、堆场和引桥，码头与堆场之间设置有若干座引桥;所述码头包括水平钢轨、岸边集装箱起重机和跨运车；所述码头面上设置有2根水平钢轨，2根水平钢轨靠码头前沿布置;所述水平钢轨上设置有若干台岸边集装箱起重机，岸边集装箱起重机可沿着水平钢轨进行左右方向行走;所述码头面上设置有若干个跨运车，跨运车行走在码头面上，跨运车位于岸边集装箱起重机陆侧门腿的后方，跨运车负责码头和引桥两个部分间的集装箱运输;所述堆场包括若干组堆放装置，每组堆放装置包括桁架式起重机、堆场钢轨、横梁和柱子;所述柱子底部设置在堆场上，柱子顶部架设有横梁，横梁上铺设有堆场钢轨，堆场钢轨上设置有若干台桁架式起重机;所述每座引桥包括若干组垂直钢轨、若千个搁置架、若干个配送车；所述每组垂直钢轨设置在引桥和堆场面上，垂直钢轨从引桥一直垂直延伸至堆场;所述每组垂直钢轨靠码头侧的端部对应设置有搁置架，搁置架由4个钢结构支架组成，对应集装箱的4个角位置，用以临时搁置集装箱;所述每组垂直钢轨上设置有配送车，配送车的底部设有轮子行走在垂直钢轨上，配送车上对应集装箱的四个角位置设有顶升设施，该顶升设施可以将放置在配送车上方的集装箱进行顶起，配送车承载着集装箱进行引桥和堆场间的水平运输。2.根据权利要求1所述的引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，所述码头与堆场之间设置有三座引桥，分别为左右两侧引桥和中间引桥，左右两侧引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的左右两端，中间引桥的垂直钢轨对应布置在堆场箱区的中部。3.根据权利要求2所述的引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，所述左右两侧引桥均布置3个搁置架，中间引桥布置4个搁置架。4.根据权利要求2所述的引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统，其特征在于，所述左侧引桥的左侧设置有若干台左侧集卡，右侧引桥的右侧设置有若干台右侧集卡。5.—种根据权利要求1所述的引桥式自动化集装箱码头装卸作业系统的作业方法，其特征在于，集装箱卸船作业时，码头上的岸边集装箱起重机，通过吊具从集装箱船上抓取集装箱后，将集装箱放置在岸边集装箱起重机陆侧门腿后的码头面上，完成了集装箱船和码头之间的作业;之后，码头上的跨运车驶入并吊起该集装箱，然后拖带该集装箱往左右两侧引桥或中间引桥的根部方向行驶并转弯90°，跨运车跨入搁置架，将拖带的集装箱对准下放在搁置架上，跨运车驶离进行下一个作业;此时配送车内的轮子通过垂直钢轨行驶至搁置架下方，通过顶升设施将该集装箱顶起，集装箱离开搁置架，然后配送车带着集装箱往后方堆场方向行驶去;行驶至堆场内时，桁架式起重机行驶至配送车上方，通过吊具将该集装箱吊起后，旋转9〇°，然后桁架式起重机将集装箱吊运至堆场进行存放，从而完成了配送车和堆场之间的作业，之后配送车往引桥端部的搁置架方向驶去，进行下一个作业;通过此作业流程，实现了一个集装箱从集装箱船至堆场的卸船过程；集装箱装船作业时，桁架式起重机通过吊具将堆场上的集装箱吊起后，行驶至堆场的左右两端或中部，然后吊具旋转90°，将集装箱下放至在等待的配送车上，从而完成了堆场和配送车之间的作业;配送车带着集装箱往前方码头方向行驶去，配送车行驶至搁置架下放后，通过顶升设施将该集装箱顶起，然后将集装箱搁置在搁置架上，配送车驶离至堆场方向进行下一个运输;接着跨运车转弯90°跨入搁置架，将集装箱吊起后拖带着集装箱行驶至岸边集装箱起重机的陆侧门腿后方，并放置在码头面上，跨运车驶离进行下一个作业;岸边集装箱起重机的吊具将该集装箱吊起，然后放置在集装箱船上，从而完成了码头和集装箱船之间的作业;通过此作业流程，实现了一个集装箱从堆场至集装箱船的装船过程；集装箱卸集卡作业时，载着集装箱的集卡驶入堆场的端部，并平行于堆场停靠，然后桁架式起重机行驶至集卡上方，通过吊具将集装箱吊起，运送至堆场进行存放，从而完成了集卡和堆场之间的作业；集装箱装集卡作业时，桁架式起重机通过吊具将堆场上的集装箱吊起后，行驶至堆场的端部，然后通过吊具将集装箱下放至在等待的集卡上，从而完成了堆场和集卡之间的作业。

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