高架起重机以及至少两台高架起重机的组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于起升和移动集装箱的高架起重机，包括通过根柱子的形式支撑于地面的轨道以及沿轨道可移动的框架，该框架设置有用于拾起和起升集装箱的机构。本发明还涉及至少两台高架起重机的组件。
【背景技术】
[0002]用于起升和移动集装箱的高架起重机可用于海港集装箱终端和内陆港口终端。海港集装箱终端通常包括三个区域。带状区，该带状区直接位于水面并具有大约50m的宽度，也被称为船到岸(STS)区域。在该区域，集装箱从进入港口登陆的远洋船舶，利用已装船的大型起重机(也称为STS起重机)进行转运。
[0003]在STS区域的直接后方，STS区域的朝岸一侧上，具有转运区域，在该区域，集装箱通过所谓的跨运车或自动导引车(AVG’ s)被送至储货场。此区域大概为10m至200m宽。该储货场也被称为堆积区域。
[0004]根据终端的尺寸和运输方式，堆积区域的宽度在300m至700m的范围内变动。该堆积区域的长度一般等长于码头周围。
[0005]在最近20年的过程中，STS区域的装载和卸货速度稳步提升，以确保船舶尽可能短时间地停泊在码头周围。这导致在堆积区域的正前方或堆积区域内造成拥挤，需要创建中间缓冲。
[0006]本发明的一个目的是相较于现有情况在堆积区域加快处理速度。本发明的另一个目的是增加堆积容量，同时并不增加表面面积。更高的堆积密度节省宝贵的空间。集装箱堆积的更高的确增加堆积密度，但是对于目前在堆积区域中使用的起重机系统，即所谓的堆积起重机系统而言，当底层的集装箱必须第一个被运输时，在所耗费的时间(“挖掘时间”)方面是不利的。
[0007]利用跨运车跨过终端运送的堆积集装箱的堆积高度通常为I到3层(lover 3)。这也就意味着堆积物包括3层并且第3层被保留为用于该第3层之上的运输移动。
[0008]尽管存在以上提及的增加“挖掘时间”的缺点，在具有通常被称为轨道式集装箱龙门起重机(RMGs)，即可被定义为在铺设于地平面的轨道上运行的龙门起重机的情况下，堆积高度已经为I到4层或者甚至I到6层。
[0009]为了完整性，需要注意的是在堆积时的有效处理速度在很大程度上由运输和起升时的起重机的数量和速度、堆积密度、自动化程度、失败的易感性(the susceptibility tofailure)、冗余和堆积通道(stack lanes)的长宽比决定。
[0010]如上所述，集装箱终端的堆积区域内的起重机通常构成为运行在设置于地平面的轨道系统上的RMGs。这些RMGs具有的缺点是不能彼此通过，因而一台RMGs的工作区域与终端的朝海一侧或朝岸一侧相联系。另一缺点是龙门结构具有相当大的自重(dead load),并且因此需求大量的动力能源以驱动起重机。较为寻常的是使用自重为150吨的起重机去运输30吨重的集装箱。此外，由于重心位于车轮之上，这对于运输时的纵向稳定性和横向稳定性以及自重的摆动均是不利的，因而运输速度受限。
[0011]为了使得RMGs在堆积区域的一个通道(也称为轨道)中能够彼此通过，根据现有技术，当一个RMGs失效时，增加超大型的RMG以作替代。此方案的缺点是所增加的适应于超大型RMG的轨道系统占据了沿通道的整个长度的大量空间。另一缺点是各个RMG在正常工作期间的工作载荷低于两台RMG在一个通道中的情形。在具有两台RMG的通道中，当两台RMG都失效时，由于两台RMG不能彼此通过，问题再次出现。为解决问题，开发了一个所谓的救援起重机以用于现有工况，该救援起重机可被用于拾起故障的RMG并移开它。
【发明内容】
[0012]本发明旨在加快堆积区中利用高架起重机的处理速度，一般能够获得比RMGs更高的速度。特别的，本发明提供了一种高架起重机，该高架起重机的框架，例如桁架，能够完整容纳至少一个集装箱。为完全容纳，意味着集装箱的底部边缘位于框架的最底端边缘之上。换言之，集装箱由框架(桁架)围绕。桁架提供一种(三维)结构，能够从底侧打开以使得集装箱能够移动至框架围绕的空间内。也就是说，集装箱能够留持在框架内，使得集装箱没有任何部分超出框架的边界延伸。这有利地允许紧凑的高架起重机的结构能够应用在多台此起重机的组件中，其中一台起重机(至少其可移动部分)能够通过另一台起重机。此组件的多种实施例在本申请和随附的权利要求中得以描述。
[0013]已知的高架起重机的组件中，集装箱始终定位为大致低于搭载该集装箱的高架起重机的框架。在传统的“多层”结构中，起重机能够从下方或上方通过彼此，起重机之间的距离必须是足够的，因为搭载的集装箱也必须能够通过彼此而不产生碰撞。这具有的缺点是组件的所需高度大大提高。
[0014]因此，本发明还提供了至少两台具有桁架的高架起重机的组件，其中所述高架起重机的所述轨道在相对于地面的不同高度上延伸且彼此大致平行，并且所述轨道通过常规的根柱子的方式支持在所述地面上。在一个有利的实施例中，平行的轨道设置为彼此距离使得沿各自轨道移动的两台高架起重机能够刚好通过彼此。由于此高架起重机具有能够完全容纳集装箱的框架，因而也能使搭载集装箱的高架起重机通过彼此。这将有利地使得在单个“通道”中相较于传统高架起重机的组件使用更多的高架起重机。换言之，由于根据本发明的高架起重机，集装箱能够在框架内完全起升，在起重机的端部，框架能够在底侧打开，在高架起重机的组件的水平面内能够在很短的距离内分开地层叠状输送集装箱。在此情况下，高架起重机也能够在一个通道及同一通道内以同一或反向的移动方向通过彼此。
[0015]支撑各个高架起重机的轨道的根柱子能够在高架起重机之间共享。对于可具有多台高架起重机的单个通道，单套根柱子可以足够。也可以为各个高架起重机提供一套轨道(在不同的高度上以允许多余一台的高架起重机工作在通道的整个区域的上方)。也可以具有两台或更多的高架起重机分享轨道。
[0016]根据本发明的高架起重机可构成为至少两个主要结构，即在轨道的高度之上的具有顶部桁架梁的桁架，以及在轨道的高度之下的具有底部桁架梁的桁架。具有顶部桁架梁的桁架可构成为在一侧或两侧具有吊箱架。该吊箱架有利地允许高架起重机(在框架内)搭载负荷在轨道上方沿横向运送至另一通道。还有另一实施例，能够完全容纳集装箱的框架可带来优点。无论所选择的高架起重机的结构如何，桁架优选地构成为使得在失效的情况下，一台起重机能够拾起另一台起重机的框架并移动至工作区域之外。
[0017]总之，本发明的以下的优点和其它部分能够被提及。
[0018]在空载或负载的情况下，高架起重机均能在同一通道内通过彼此。
[0019]集装箱能够起升直至完全进入高架起重机的框架之内。其结果是，在水平面内能够在很短的距离内分开地层叠状输送集装箱。
[0020]各个高架起重机能够拾起另一高架起重机的框架并带到另一位置。
[0021]若具有顶部桁架梁的框架的高架起重机作为最高的起重机使用，集装箱事实上能够堆积在与顶部桁架梁相同的高度上，顶部桁架梁限定所述起重机的轨道。从而相较于传统的高架起重机的情况，根柱子能够做的更低。由于具有顶部桁架梁的高架起重机能够在堆积体的顶层之上运送集装箱，空余的半层也得以产生，这对于为了能够最优化使用堆积区域是非常重要的。
[0022]通过从具有略高于集装箱的高度的两个桁架梁构建高架起重机的框架，能够产生更轻的结构，同样能够相较于传统的高架起重机具有更高的强度和刚度。高架起重机的自重因而比现有的高架起重机的自重更小，并且极大地降低了 RMGs的自重。
[0023]各个