一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统的制作方法

本发明涉及一种码头陆侧装卸区的布置方法，特别涉及一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，属于自动化码头技术领域。

背景技术：

集装箱码头陆侧装卸区是指码头大门至堆场后方的区域，其功能是服务内陆与码头集装箱的交换作业。在自动化集装箱码头的堆场内部，一般通过AGV(Automated Guided Vehicle，自动引导车)实现码头的水平运输作业，通过ARMG(Automatic Rail-Mounted Gantry Crane，自动轨道吊)实现码头的装卸作业。交换作业可以分为取箱和提箱两种作业，其中取箱作业流程为，集卡运输内陆集装箱到码头陆侧交换区的固定箱位，等待ARMG来进行装卸作业，待ARMG取箱成功后，集卡离开，提箱作业的流程则相反。但是因为ARMG运动速度慢，在陆侧交换区经常出现集卡怠速的情况，导致码头服务水平较低、作业效率不高。而且集卡一般以柴油为燃料，在消耗燃料的过程中会排放出二氧化碳、一氧化碳等气体污染环境，在怠速行驶时排放量更大、污染更严重。随着全球经济贸易的持续发展，集装箱数量的逐年增加，码头之间的竞争加剧，提高码头的服务水平和运营效率成为码头管理者的当务之急，而随着国际对环保的重视，绿色码头也成为了码头发展的目标，总之高效、环保是码头发展的必然趋势，而现在自动化集装箱码头还达不到这样的高度。

随着码头的不断新建，地面可用空间变得有限，地下空间的开发成了新的趋势，其中城市地下物流系统因为不受其他运输模式、天气、季节、自然环境等影响，具有绿色、高效等特点而备受青睐。因此，结合地下物流系统，设计高效安全、绿色节能的集装箱码头陆侧交换区，是实现港口可持续化发展的有效途径之一。

但是目前关于集装箱码头地下地面联合装卸系统的设计主要停留在概念阶段，以往的设计主要关注布局设计和流程设计，但是并没有针对地下物流运输通道这个特殊的节点进行优势和劣势分析，以设计出码头投资成本低但运营效率高的装卸系统。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有自动化集装箱码头陆侧装卸区的缺陷和目前集装箱地上地下装卸系统设计的不足，提供一种实现码头投资成本低但运营效率高的结合地下物流系统的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，将内陆的集装箱通过地下物流通道运输至码头地下空间，通过地下空间的新型装置实现集装箱的快速交换，再通过地面场桥送至码头地面，实现内陆和码头的集装箱的高效安全、绿色节能的交换。同时，本发明也适用于其他地方的地上地下集装箱的交换。

本发明提供的技术方案如下：

一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，包括地下装卸系统和地上装卸系统两个部分，所述地下装卸系统由AGV地下行驶车道、竖井、地下集装箱装箱区、地下集装箱卸箱区、地下停车场和电梯六个部分组成，所述AGV地下行驶车道包括AGV地下进入车道和AGV地下离去车道，所述竖井连接地上空间和地下空间，其中地下设置为集装箱缓存区，通过集装箱传送带与地下集装箱装箱区和地下集装箱卸箱区连接，所述地下集装箱卸箱区包括AGV地下卸箱车道、抓取小车运行轨道、抓取小车，所述地下集装箱装箱区包括AGV地下装箱车道、抓取小车运行轨道、抓取小车，所述地下停车场设置车库和前方倒车道；所述地上装卸系统由陆侧交换区和堆场箱区两个部分组成，其中陆侧交换区设置AGV地面行驶车道、集装箱装卸箱位和竖井，所述集装箱装卸箱位四周设有AGV伴侣，竖井上方设置场桥，场桥下方设置专用的场桥运行轨道；所述场桥包括吊具和不锈钢加粗钢丝绳，用于装卸地面与地下的集装箱。

作为本发明的一种优选技术方案，所述地下抓取系统设置于地下35-50米。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抓取小车上设置三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪用于监测AGV的运行状态，所述三维激光扫描仪与控制器连接，所述控制器与抓取小车运行轨道的动力机构控制连接，通过扫描仪采集的数据判断AGV的运行状态和集装箱的位置，让抓取小车运行轨道采取相应的移动操作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述吊具上设置三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪用于监测AGV的运行状态，所述三维激光扫描仪与控制器连接，所述控制器与场桥的动力机构控制连接，通过扫描仪采集的数据判断AGV的运行状态和集装箱的位置，让场桥采取相应的移动操作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集装箱缓存区中设置集装箱挡板，当集装箱缓存区中已经存在集装箱时，前一个集装箱后面的挡板自动升起，挡住从集装箱传送带传来的集装箱，以便将前后两个集装箱进行隔离。

作为本发明的一种优选技术方案，其特征在于，所述集装箱挡板为不锈钢，长度为1.5米，低于集装箱的高度，以便吊具对集装箱进行抓取。

作为本发明的一种优选技术方案，其特征在于，所述抓取小车运行轨道固定于地下空间的天花板，与天花板通过螺栓连接。

作为本发明的一种优选技术方案，其特征在于，所述抓取小车运行轨道由支架支撑，支架固定于地下空间的地面，长度为15米，以保证抓取小车运行轨道的运行稳定。

本发明所达到的有益效果是：本发明设计了一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，联合利用了地下地面空间，将内陆集装箱的装卸区放置在地下，节省了码头有限的空间；设计了抓取小车提取集装箱，简单高效，可以提高装卸的效率，提升码头的服务水平；设计了抓取小车运行轨道运送抓取小车，方便快捷，用抓取小车运行轨道和抓取小车代替传统自动化码头的ARMG，经济且高效；设计了AGV作为内陆集装箱的运输工具，安全清洁，可以减少以前由集卡运输导致的码头排放。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的地下装卸系统平面示意图；

图2是本发明的地上装卸系统平面示意图；

图3是本发明的地上装卸系统结构示意图；

图4是本发明的地下装卸系统结构示意图；

图中标号：1、AGV地下行驶车道；2、竖井；3、地下集装箱卸箱区；4、地下集装箱装箱区；5、地下停车场；6、AGV地下离去车道；7、AGV地下进入车道；8、集装箱传送带；9、集装箱缓存区；10、集装箱挡板；11、抓取小车运行轨道；12、抓取小车；13、AGV地下卸箱车道；14、AGV地下装箱车道；15、车库；16、倒车道；17、陆侧交换区；18、堆场箱区；19、AGV地面行驶车道；20、集装箱装卸箱位；21、竖井；22、场桥；23、场桥运行轨道；24、AGV伴侣；25、吊具；26、不锈钢加粗钢丝绳；27、电梯；28、螺栓；29、支架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，本发明提供一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，包括地下装卸系统和地上装卸系统两个部分，所述地下装卸系统由AGV地下行驶车道1、竖井2、地下集装箱装箱区4、地下集装箱卸箱区3、地下停车场5、电梯27六个部分组成，所述AGV地下行驶车道1包括AGV地下进入车道7和AGV地下离去车道6，所述竖井2连接地上空间和地下空间，其中地下设置为集装箱缓存区9，通过集装箱传送带8与地下集装箱装箱区4和地下集装箱卸箱区3连接，所述地下集装箱卸箱区3包括AGV地下卸箱车道13、抓取小车运行轨道11、抓取小车12，所述地下集装箱装箱区4包括AGV地下装箱车道14、抓取小车运行轨道11、抓取小车12，所述地下停车场5设置车库15和前方倒车道16；所述地上装卸系统由陆侧交换区17和堆场箱区18两个部分组成，其中陆侧交换区17设置AGV地面行驶车道19、集装箱装卸箱位20和竖井21，所述集装箱装卸箱位20四周设有AGV伴侣24，竖井上方设置场桥22，场桥下方设置专用的场桥运行轨道23；所述场桥22包括吊具25和不锈钢加粗钢丝绳26，用于装卸地面与地下的集装箱。

具体的，工作时，AGV在地下物流系统中行驶，由AGV地下进入车道7进入装卸区，如果需要卸箱，进入地下集装箱卸箱区3中的AGV地下卸箱车道13，停在抓取小车运行轨道11下方，等待抓取小车12取箱；如果AGV空载则直接驶出地下集装箱卸箱区3。如果需要休息等待可以进入地下停车场5，否则转弯进入地下集装箱装箱区4。如果需要提箱，进入地下集装箱装箱区4中的AGV地下装箱车道14，停在抓取小车运行轨道11下方，等待抓取小车12取箱，否则直接驶出地下集装箱装箱区4，进入AGV地下离去车道6离开装卸区。被抓取小车12提取的集装箱被放置在集装箱传送带8上，通过集装箱传送带8运输至集装箱缓冲区9。地面场桥通过锈钢加粗钢丝绳26下放吊具25，吊具沿竖井21下降，下降到集装箱缓冲区9中的集装箱上方后暂停下降，稳定抓取集装箱后沿原路上升至地面，再通过场桥22在场桥运行轨道23上左右运动将集装箱放置在合适的AGV伴侣24上，等待地面AGV来提取AGV伴侣24上的集装箱。场桥22将地面提取的集装箱放置后，可以提取AGV伴侣24上的其他集装箱送入地下，也可以空载返回地下进行下一次取箱操作。

本发明所达到的有益效果是：本发明设计了一种与地下物流系统结合的自动化集装箱码头陆侧装卸系统，联合利用了地下地面空间，将内陆集装箱的装卸区放置在地下，节省了码头有限的空间；设计了抓取小车提取集装箱，简单高效，可以提高装卸的效率，提升码头的服务水平；设计了抓取小车运行轨道运送抓取小车，方便快捷，用抓取小车运行轨道和抓取小车代替传统自动化码头的ARMG，经济且高效；设计了AGV作为内陆集装箱的运输工具，安全清洁，可以减少以前由集卡运输导致的码头排放。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。