一种集装箱堆场输送系统及码头集装箱输送系统的制作方法

本发明涉及码头集装箱作业技术领域，特别涉及一种集装箱堆场输送系统及码头集装箱输送系统。

背景技术：

当前，全球集装箱运输量大幅度提高、集装箱运输船舶大型化趋势明显，随着经济社会的发展和科技进步，集装箱码头开始向高效、智能、节能、环保与低成本方向发展。传统的集装箱码头，生产作业受人为因素、天气因素、安全事故、人工成本高等因素影响较大，生产模式在满足集装箱船舶大型化发展趋势对码头装卸效率的要求方面日趋困难，船时效率的增长潜力十分有限。

我国厦门远海自动化集装箱码头、青岛前湾港区迪拜环球自动化集装箱码头、洋山四期全自动化集装箱码头均投入生产，且在效率、安全、降低成本方面有显著提高，为我国在自动化集装箱码头建设、技术水平、运营管理等方面奠定较为坚实的基础，自动化集装箱码头已成为我国港口集装箱码头建设的方向和趋势。

在自动化集装箱码头的规划设计中，工艺系统布置对码头自动化程度及作业效率起决定性作用。众所周知，自动化集装箱堆场采用“堆场垂直布置+2台自动化通道式集装箱龙门起重机(以后简称armg)+端装卸”组合作业的工艺方式已经非常成熟，也是到目前为止多数自动化码头普遍采用的工艺方案。但此种垂直端装卸模式将水平运输装卸箱及外集卡集疏运装卸点集中，装卸点相对少，导致陆侧交通组织较困难，营运过程中堆场2台armg需带箱长距离输送集装箱，作业量不均衡且倒箱率高，能耗高且海陆侧卸船及集疏运较难以互相支援；目前国内外水平运输设备应用最多的为agv/l-agv、跨运车，但这两种设备本身、作业能耗、导航系统(地面铺设磁钉)及软件成本昂贵，存在新建码头成本高、旧码头改造难度大的应用局限。

目前，上海振华集团公开的装卸工艺技术方案为堆场垂直于岸线布置的“双小车岸桥+igv+2台双悬臂armg+外集卡u形路线”的边装卸工艺方案：码头与堆场间水平运输采用智慧型导引运输车(以下简称“igv”)，igv即agv的升级，是从自动化水平运输到智能化水平运输的升级；堆场采用双悬臂armg的边装卸作业方式，双悬臂armg两侧悬臂下设igv及外集卡作业车道及超车道，且两种类型车辆车流设计为空间隔离分道运行。其中外集卡通过双悬臂armg轨距内布置的上行车道行驶至海侧端头后调头，下行驶入目标集装箱所在场区的装卸车道或超车道进行交互作业，故外集卡车流组织构成倒u形路线。此种设计主要弊端为当双悬臂armg对悬臂下作业车道集卡进行装卸箱作业时，armg吊具存在带箱穿越跨距内上行有人外集卡的工况，安全风险较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种实现外集卡作业与内集卡作业采用空间隔离分道运行的集装箱堆场输送系统。

本发明的另一目的是提供一种利用上述的集装箱堆场输送系统形成的海陆侧分开的边装卸作业方式的集装箱堆场输送系统。

为此，本发明技术方案如下：

一种集装箱堆场输送系统，包括在堆场内且垂直于岸线延伸方向设置的多条集装箱运输车循环运输通道和自动导引车循环运输通道，多条集装箱运输车循环运输通道和多条自动导引车循环运输通道间隔且交替设置，将堆场分隔为多个呈垂直布局的集装箱堆垛区块；其中，每条集装箱运输车循环运输通道由三条并列设置的竖直道路构成，且每条集装箱运输车循环运输通道中的位于中间位置的竖直道路均自同一侧的路端分别向两侧延伸形成有两条弧形通道，两条弧形通道同时分别与余下的两条竖直道路相连通；每条自动导引车循环运输通道上并列铺设有多条与其上运行的多台自动导引运输车相适配的自动导引车轨道；在每个集装箱堆垛区块内沿垂直方向(即沿垂直于岸线的方向)间隔架设有至少两台双悬臂自动化通道吊以吊装目标集装箱至指定位置。

一种集装箱堆场输送系统，包括在堆场内且垂直于岸线延伸方向设置的多条集装箱运输车循环运输通道和自动导引车循环运输通道，多条集装箱运输车循环运输通道和多条自动导引车循环运输通道间隔且交替设置，将堆场分隔为多个呈垂直布局的集装箱堆垛区块；其中，每条集装箱运输车循环运输通道由三条并列设置的竖直道路构成，且每条集装箱运输车循环运输通道的相邻两条竖直道路的同一侧的路端均设置有一台车辆转向装置，使自一条竖直道路驶入所述车辆转向装置上的集装箱运输车通过车辆转向装置调转车头至该集装箱运输车继续驶入另一条竖直道路；每条自动导引车循环运输通道上并列铺设有多条与其上运行的自动导引运输车辆相适配的自动导引车轨道；在每个集装箱堆垛区块内沿垂直方向(即沿垂直于岸线的方向)间隔架设有至少两台双悬臂自动化通道吊以吊装目标集装箱至指定位置。

在上述两种集装箱堆场输送系统中的集装箱运输车循环运输通道的结构上，由于三条并列设置的竖直道路中位于两侧的竖直道路邻近集装箱区块处，因此该两条竖直道路作为装卸车道，中间的竖直道路作为超车道，使完成装卸的集装箱运输车或准备驶入装卸车道的集装箱运输车快速通行至指定位置；在实际运输过程中，集装箱运输车循环运输通道的上的车辆运输过程既可以采用自中间通道进入再分别驶入目标集装箱邻侧的装卸车道内完成装卸后驶出，也可以采用自目标集装箱邻侧的装卸车道驶入进行装卸，再通过中间通道快速驶出。另外，铺设在自动导引车循环运输通道上的自动导引车轨道和往来于其上的自动导引运输车均采用目前港口运输行业的igv技术实现。

进一步地，在上述两种一种集装箱堆场输送系统中，所述竖直道路为单行道路或双行道路；所述弧形通道为单行道路或双行道路。

一种根据上述集装箱堆场输送系统形成的码头集装箱输送系统，其还包括内输送区段和外输送区段；其中，

内输送区段为位于码头和堆场之间的水平作业区段，在内输送区段内铺设有与所述自动导引车循环运输通道上铺设的自动导引车轨道适配的自动导引车轨道，使多台自动导引车往来岸桥和堆场之间运输集装箱；

外输送区段为位于堆场外公路与堆场之间的水平作业区段，在第外输送区段内设有一条环形集装箱运输车运输通道，且在所述环形集装箱运输车运输通道与堆场内的每条集装箱运输车循环运输通道连通。

进一步地，该码头集装箱输送系统还包括一条u形的特殊品集装箱运输通道，所述特殊品集装箱运输通道由沿岸线延伸方向设置在岸桥下方通道处的第一车辆运输道路和两条设置在垂直于岸线延伸方向上的堆场外围处的第二车辆运输道路构成；每条第二车辆运输道路的两端分别与第一车辆运输道路和环形集装箱运输车运输通道连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明的集装箱堆场输送系统满足内集卡自动导引车作业要求，实现海陆侧卸船及集疏运相互支援作业，使得作业量基本平衡，提高设备利用率；同时兼顾外集卡集疏运进箱区作业，装卸点资源多，应对外集卡集中到港时具备更高的缓冲能力的要求，同时外集卡行车路线不与双悬臂armg吊具带箱行走路线交叉，故外集卡交通组织更顺畅、高效、安全；

2)本发明的码头集装箱输送系统通过交替设置在集装箱运输车循环运输通道和自动导引车循环运输通道实现外集卡作业与内集卡作业采用空间隔离分道运行的方式，形成自岸桥至堆场之间的自动运输作业和外部车场至堆场之间的人工运输作业，系统可靠性高、作业安全性高、行车通畅性好，且具有作业效率高、节能环保效果好、营运成本低的特点。

附图说明

图1为本发明的码头集装箱输送系统的结构示意图；

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

实施例1

如图1所示，一种集装箱堆场输送系统，包括在堆场内且垂直于岸线延伸方向设置的多条集装箱运输车循环运输通道201和自动导引车循环运输通道202，多条集装箱运输车循环运输通道201和多条自动导引车循环运输通道202间隔且交替设置，将堆场分隔为多个呈垂直布局的集装箱堆垛区块203，即使堆场内的集装箱在集装箱堆垛区块203内呈竖直方式布置；其中，

在每个集装箱堆垛区块203内间隔架设有两台双悬臂自动化通道吊204，其沿竖直方向运行，使目标集装箱在集装箱堆垛区块203内完成集装箱的运送和堆放，并与行驶在集装箱运输车循环运输通道201和自动导引车循环运输通道202上的车辆相配合完成集装箱的装卸；具体地，每台双悬臂自动化通道吊204轨距34m，起重量61t，轨距内布置11排箱，堆箱高度“堆6过7”；

每条集装箱运输车循环运输通道201的宽度为26m，由三条并列设置的竖直道路构成，每条竖直道路均为布置为双车道；每条集装箱运输车循环运输通道201中位于中间的竖直道路自邻海端分别向两侧延伸形成有两条弧形通道，两条弧形通道同时分别与两侧的竖直道路相连通，两条弧形通道同样也布置为双车道；具体地，中间竖直道路的双车道作为入场上行车道，位于两侧的竖直道路的双车道中，靠近集装箱侧的车道作为装卸车道，靠近中间竖直道路侧的车道作为超车道，实现进行外集卡作业的集装箱运输车通过中间的2条入场上行车道由陆侧道路行驶至海侧端头后通过两条弧形轨道进行调头换向后，下行驶入目标集装箱所在场区的装卸车道或超车道，并行驶至目标集装箱的装卸处，在双悬臂自动化通道吊204的配合下完成集装箱的装卸，集装箱的外集卡集疏运作业；

每条自动导引车循环运输通道202的宽度为21m，其上并列铺设有四条与其上设置的自动导引运输车相适配的自动导引车轨道，使自动导引运输车(igv)自靠近目标集装箱的车道进入堆场内并运行至目标集装箱位置处，完成装卸后，倒回至初始位置进行下一次装卸，如此循环往复以完成自岸侧至堆场之间的内集卡作业；其中，四条自动导引车轨道中，位于两侧集装箱邻侧的两条自动导引车轨道作为自动导引运输车的装卸车道，中间两条自动导引车轨道作为超车道或返程车道；

另外，在每条堆场海侧端部设置兼顾布置自动导引运输车的充电区、两端设置有双悬臂自动化通道吊的维修区。

实施例2

一种集装箱堆场输送系统，其具体结构与实施例1基本相同，不同之处在于：在构成每条集装箱运输车循环运输通道201的相邻两条竖直轨道的邻海端处各设置有一台车辆转向装置，车辆转向装置上设置有车辆停放状态指示标致，使自一条竖直道路驶入所述车辆转向装置上标识的特定位置处后，所述车辆转向装置发生转动，将集装箱运输车通过车辆转向装置调转车头至该集装箱运输车直接继续驶入位于集装箱邻侧的竖直道路上。其中，由于集装箱运输车的车长较长，转弯半径较大，因此采用该车辆转向装置替换实施例1中弧形轨道能够进一步减小实施例1中弧形轨道的占地面积，增加堆场用地的利用率。

实施例3

如图1所示，该码头集装箱输送系统包括内输送区段1、设置在堆场内的集装箱堆场输送系统以及外输送区段3；其中，

内输送区段1为位于码头和堆场之间的水平作业区段，在内输送区段1内铺设有与所述自动导引车循环运输通道202上铺设的自动导引车通道适配的自动导引车通道，使多台自动导引车往来岸桥和堆场之间运输集装箱，具体地，自动导引车行驶至指定岸桥处，装载集装箱并运送至堆场内指定集装箱堆垛区块的装卸位置处，然后在双悬臂自动化通道吊204的配合下将集装箱堆垛至指定位置；或自动导引车行驶至指定集装箱堆垛的指定位置处，在双悬臂自动化通道吊204的配合下将集装箱装载至自动导引车上，然后自动导引车将集装箱运送至指定岸桥处，在岸桥的配合下将集装箱装船；

设置在堆场内的集装箱堆场输送系统采用上述实施例1或实施例2中采用的集装箱堆场输送系统；其中，位于第一输送区段1和第二输送区段2的自动导引车循环运输通道202内的自动导引运输车辆采用igv技术，借助北斗导航系统和本地差分基站、港区交通标识标线及惯性导航技术，实现igv在港区内的路径规划和精确定位；

外输送区段3为位于堆场外公路与堆场之间的水平作业区段，在外输送区段3内设有一条环形集装箱运输车运输通道301，且在所述环形集装箱运输车运输通道301与堆场内的每条集装箱运输车循环运输通道201连通；

在内输送区段1和堆场的外周还布置有一条u形的特殊品集装箱运输通道4，所述特殊品集装箱运输通道4由沿岸线延伸方向设置在岸桥5下方通道处的第一车辆运输道路401和两条设置在垂直于岸线延伸方向上的堆场外围处的第二车辆运输道路402构成；每条第二车辆运输道路402的两端分别与第一车辆运输道路401和环形集装箱运输车运输通道连通。

此外，在第三输送区段3内还布置有码头进出港闸口、场内停车场、海关查验场地等；具体地，i、进出港闸口采用集中、平行于岸线的布置形式，且均为两道智能化闸口，提高集疏运集卡进出港处理效率，其中预闸口不停车获取车牌、箱号、验残等信息，主闸口确认信息放行并分配任务指令；ⅱ、集卡进港前后位置附近均设计等待停车场，且于场内停车场处建设20处公共充电设施(供给生产辅助车辆及电动集装箱卡车)；ⅲ、考虑外贸作业进出口重箱的海关查验需求，布置h986海关查验场地，新建一座查验大厅、一座查验设备用房及一座封闭查验库，位于进出港闸口南侧；iv、维修车间、工具材料库、igv充电车位等辅助设施布置于海关查验区南侧。为便于办公行政人员进出，综合业务用房等其他辅助设施位于进港主闸口与外部主干道间，不与集卡进出港车流交汇，交通更顺畅。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。