CN102424277B - 港口集装箱装卸系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种港口集装箱装卸系统，在岸桥上增设了两道梁及梁上转运小车，将原吊具重载起升、跑车、下降，再空载起升、跑车、下降的作业循环，变成吊具作重载垂直起升，空载垂直下降的简单的往复循环，同时提供一种港口集装箱装卸系统的工艺，通过该工艺完成装卸作业程序形成一个V1-H1-H2-H3-V2的VHV循环。本发明的效果是该系统依靠结构的调整创新，将每条作业线装卸效率提高一倍以上，最直接的目的是解决超巴拿马船的接卸难题——用五条作业线达到300TEU/h的要求。其次在同等效率下，一个码头能顶两个码头使用，无论在设备投资、人力配备、节能、安全、环保等方面都比岸-拖-场工艺有突出的优势。

Description

港口集装箱装卸系统及其工艺

技术领域

本发明涉及港口集装箱装卸物流技术，特别是涉及一种港口集装箱装卸系统及其工艺。

背景技术

目前世界各国港口集装箱装卸普遍采用的并被公认为最有效的“岸-拖-场”的设备及工艺。岸指岸桥，分巴拿马型和超巴拿马型。拖指拖车，分港口专用中速车和跑公路的高速车。场指场桥，分轮胎式(RTG)和大型轨道式(RMG)。

如图1所示，以卸船为例(装船是其逆过程)：

船边岸桥A遵循固有的装卸作业程序完成一个循环，即吊具抓箱重载提升、跑车、下降交于其跨下等待的集装箱拖车B后，吊具空载提升、跑车、下降作第二箱。

通常三台拖车采用环行路线运行于岸桥A与场桥C之间。

拖车运箱至场桥跨下，如同岸桥固有的装卸作业程序完成一个循环，即吊具抓箱重载提升、跑车、下降，放箱于堆场，吊具空载提升、跑车、下降，完成一个作业循环。

超巴拿马船投入运营对港口装卸效率提出了严格要求，要求平均效率至少在300TEU/h以上。

按照上述岸-拖-场配置的作业效率计算，至少要有九条作业线同时作业于同一条船才能满足要求。

为确保“船舶在港时间”这一硬指标的落实，特别是激烈的竞争枢纽港的需要，世界各大港竭尽全力提升自己的装卸系统，以适应逐渐大型化的船舶。十五年来，清楚地看到岸-拖-场配置经历了高大重双的恶性膨胀的历程，令人遗憾。

所谓高，为提高效率首先想的和做的是提高设备的运行参数，包括拼命加大岸桥起升机构的起升和下降速度及起重小车运行机构的跑车速度，势必大幅提高动力消耗。港机工作的特点是频繁起动制动，钢丝绳悬挂的重物(吊具及箱子)遇到高速运行时频繁起制动的结果是大幅度摇摆，为防摇，增加了昂贵的防摇系统的设备投资。随起重小车运行的司机，因不适应高速运行频繁起制动的工作状态而出现恶心呕吐者时有发生。

为解决高速小车通过大臂轨道接口处产生的冲击震动而增设减震装置。

向起重小车供电的水平拖缆用拖缆小车悬挂沿轨道作高速伸缩运行，相邻的拖缆小车猛烈撞击导致事故频繁发生。

所谓大，船长有限，船边靠多台岸桥，配合作业的所有拖车或集装箱卡车(以下简称集卡)都要在岸桥跨下通过，岸桥跨度必须增加，通常是由16米扩大到30～35米甚至更大。为给服务于船舶的“给养”车留出通道，通行的办法是岸桥海侧轨道后移，由到海边3.5米变为7米无形中增大了岸桥悬臂幅度。

所谓重，为提高效率除升速外，更有双小车或双40’吊具出现，甚至有双小车双40’出现，使岸桥负荷成倍增加。

这种高大重促使岸桥刚度、强度、稳定性大幅提升，不仅加大了岸桥设备造价，也使老码头的基础不堪重负。以天津港为例，天津港集装箱码头属高桩承台式建筑，原轨距16米，改造方案是以后轨为准向海侧打桩加大轨距到30米，几乎使岸桥跨距增大一倍，并要经历停产-改造-换机的全过程。

摘录中央电视九台曾报道中国现代奇迹(1)报导中的一组数据：

上海的洋山港，振华造双40’吊岸桥13台，负荷65t-悬臂66m，一般岸桥效率30TEU/h，洋山港效率50TEU/h。古德隆·梅尔斯克号轮可载13000TEU，称后巴拿马型，卸进口3000，装出口2000，创用时20小时的奇迹。计算结果：

1.(3000+2000)÷20＝250TEU/h

平均效率尚未达到300TEU/h的超巴拿马船要求的标准

2.应该是五台岸桥作业(一般受船长限制，只能是5台)

250÷5＝50TEU/h

正好是报道中的洋山效率

3.要达到要求，9台岸桥作业于同一船已成大家共识。

所谓双，九台岸桥组成九条作业线，遇到了船长不足的限制，于是出现了挖入式码头(首创于阿姆斯特丹)，船像系在船闸内一样，以4+5＝9格式两边靠岸桥。但不是所有港口都适用挖入式码头，用20万吨油轮经加宽加长改造成浮平台，平台上安放4～5台“岸桥”，同样能达到在船之两边靠机的目的。

双边靠机相当于两个泊位作用于同一条船，如从高空俯视，9×3＝27台内燃集卡，在一个狭窄的码头平面内作环形交叉运行，除造成拥堵外，安全生产、能量消耗、环境污染也将是个很大的问题。

本发明人的ZL 98102389.4专利其结构的岸桥后配大型轨道式场桥，两者都增加了两道在起重小车轨道梁之下的与之平行的轨道梁，供橡胶轮胎的转运小车运行，该小车内燃驱动。岸桥与场桥之间设摆渡桥，可将载箱转运小车在岸桥与场桥之间摆渡，解决船上每贝箱位与堆场固定箱位不在一条线上的矛盾，但转运小车将完成从岸桥接箱跑向摆渡桥，经摆渡跑向场桥的全程运输，又全程跑回。这种结构尚存在功效不高的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术系统存在的问题，本发明的目的是提供一种港口集装箱装卸系统及其工艺，以利于解决超巴拿马集装箱运输船投入营运后给港口设备要求提高效率的瓶颈问题，用五条作业线达到300TEU/h的超巴拿马船要求的作业效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种港口集装箱装卸系统，该系统包括码头堆场上的岸桥及岸桥转运小车，在岸桥后方的固定的高架栈桥及其上的摆渡桥、栈桥转运小车及场桥，其中：在所述岸桥的起重小车轨道梁下设有与之平行的另一轨道梁，所述岸桥转运小车在所述另一轨道梁上运行，所述另一轨道梁设有利于转运小车橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道，高架栈桥上设有摆渡桥、栈桥转运小车及场桥；

高架栈桥上垂直顺岸方向设上下两道梁，上道梁设有供所述场桥运行钢轨，下道梁设有利于栈桥转运小车橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道；所述摆渡桥为半门架式起重机，具有上下门腿，上下门腿运行于对应高架栈桥顺岸方向所设的上下轨道上，上轨道与场桥轨道等标高，下轨道与转运小车轨道同标高，所述岸桥的转运小车的轨道与栈桥转运小车的轨道位于同一标高；

所述场桥的轨道与岸桥的起重小车的轨道及摆渡桥上轨道取同一标高，岸桥尾部与栈桥之间保持一定间隙，岸桥、摆渡桥沿顺岸方向轨道运行，岸桥转运小车、栈桥转运小车及场桥沿垂直岸线方向运行。

同时提供一种港口集装箱装卸系统的工艺，通过该工艺完成装卸作业程序形成一个V1-H1-H2-H3-V2的VHV循环。

本发明的效果是该系统依靠结构的调整创新，将每条作业线装卸效率提高一倍以上，最直接的目的是解决超巴拿马船的接卸难题——用五条作业线达到300TEU/h的要求。其次在同等效率下，一个码头能顶两个码头使用，无论在设备投资、人力配备、节能、安全、环保等方面都比岸-拖-场工艺有突出的优势。与其相配套的设备除保证高效率外还有投资低、能耗小、安全、环保的特点。

附图说明

图1为背景技术岸-拖-场设备及工艺示意图；

A、岸桥  B、拖车  C、场桥

图2为本发明总体结构示意图；

图3为图2的俯视图；

1、岸桥

1-1、岸桥转运小车及其轨道梁  1-2、无动力起重小车

1-3、起升机构及吊具  1-4、尾吊

2、高架栈桥

2-1、栈桥转运小车  2-2、场桥  2-3、铁运线上的天车

2-4、双桩及电梯人体  2-5、摆渡桥平台

3、摆渡桥  4、集疏港集装箱卡车  5、铁路及车皮

6、一岸一摆三场配置及其堆场  7、箱垛及箱位  8、特箱拖车

9、摆渡过渡及摆渡分流

图4为本发明VHV示意图。

V1、岸桥吊具垂直升降线路  H1、岸桥转运小车水平往复线路

H2、摆渡桥水平往复线路    H3、栈桥转运小车水平往复线路

V2、场桥吊具垂直升降线路

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的港口集装箱装卸系统及其工艺加以说明。

本发明的港口集装箱装卸系统，该系统包括码头堆场上的岸桥及岸桥转运小车，在岸桥后方的固定的高架栈桥及其上的摆渡桥、栈桥转运小车及场桥，在所述岸桥1的起重小车1-2轨道梁下设有与之平行的另一轨道梁，所述岸桥转运小车1-1在所述另一轨道梁上运行，所述另一轨道梁设有利于转运小车橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道，高架栈桥2上设有摆渡桥3、栈桥转运小车2-1及场桥2-2；

高架栈桥2上垂直顺岸方向设上下两道梁，上道梁设有供所述场桥2-2运行钢轨，下道梁设有利于栈桥转运小车2-1橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道；所述摆渡桥3为半门架式起重机，具有上下门腿，上下门腿运行于对应高架栈桥2顺岸方向所设的上下轨道上，上轨道与场桥2-2轨道等标高，下轨道与转运小车2-1轨道同标高，所述岸桥1的转运小车1-2的轨道与栈桥转运小车2-2的轨道位于同一标高。

所述场桥2-2的轨道与岸桥1的起重小车1-2的轨道及摆渡桥3上轨道取同一标高，岸桥1尾部与栈桥2之间保持一定间隙，考虑温度变化及装卸过程中岸桥1上部摆动影响，其间隔取值50mm。

岸桥1、摆渡桥3沿顺岸方向轨道运行，岸桥转运小车1-1、栈桥转运小车2-1及场桥2-2沿垂直岸线方向运行。

本发明的港口集装箱装卸系统工艺，通过该工艺完成装卸作业程序形成一个V1-H1-H2-H3-V2的VHV循环，该工艺包括有以下步骤：

吊具1-3通过起重小车在船上抓箱升至岸桥转运小车1-1之上的高度停车，岸桥转运小车1-1停于起重小车下，吊具1-3放箱至岸桥转运小车1-1上升离，岸桥转运小车1-1载箱向摆渡桥3方向运行，于此同时，吊具1-3空载下降至船上抓取第二箱，完成VHV循环之岸桥吊具垂直升降线路V1；

岸桥转运小车1-1运行至摆渡桥3跨下停车，摆渡桥3的吊具抓箱升离的同时，岸桥转运小车1-1空载运行回岸桥吊具之下，完成VHV循环之岸桥转运小车水平往复线路H1；

摆渡桥3载箱横移，至栈桥转运小车2-1上，并通过摆渡桥3的吊具放箱至栈桥转运小车2-1上，升离运行回原位等下一箱，完成VHV循环之摆渡桥水平往复线路H2；

栈桥转运小车2-1接箱后，运行向场桥2-2的吊具之下停车，场桥2-2通过场桥2-2的吊具抓箱升离，栈桥转运小车2-1运行回原位，完成VHV循环之栈桥转运小车水平往复线路H3；

场桥2-2的吊具吊箱下降放箱于堆场，起升等下一箱，完成VHV循环之场桥吊具垂直升降线路V2；

所述VHV循环中的H1、H2、H3形成同一平面不在一直线上的水平运输，与V1、V2一起形成一个完整的VHV循环，每一岸桥后均有一个VHV循环在运行，均处于垂直岸线的立面内，互相平行，互不交叉，互不干扰，形成平行流水作业。

本发明的港口集装箱装卸系统及其工艺是这样实现的：

本发明的港口集装箱装卸系统又称VHV系统，V是vertical(垂直)的缩写，H是horizontal(水平)的缩写，VHV即垂直-水平-垂直的缩写。

如图2所示，本发明有九处对已有设备及工艺做了调整和改进：

第一处岸桥1

岸桥简介：岸桥设有四大机构

1.能驱动整机沿轨道行驶的机构称大车机构；

2.沿大臂梁运行的拖着吊具跑车的机构称起重小车机构；

3.固定在机房的二卷扬，通过钢丝绳及滑轮组将吊具引上小车，能完成吊重物起升下降的机构，称起升机构；

4.大臂俯仰机构。

这套设备能使起升下降和左右跑车联合操作。

改进之处有以下三点：

1.在所述岸桥1的起重小车1-2轨道梁下设有与之平行的另一轨道梁，所述岸桥转运小车1-1在所述另一轨道梁上运行，所述另一轨道梁设有利于转运小车橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道，供橡胶轮的岸桥转运小车1-1运行，同样将悬臂部分做成活动段，活动段陆侧与固定段铰接，海侧端部通过垂直杆件与上梁铰接，形成平行四边形机构，于是便可在船舶靠离时为避让随大臂一起升降。

设该岸桥转运小车1-1的目的是接管岸桥起重小车1-2的水平运动，做法是吊具1-3抓箱垂直上升，上升到岸桥转运小车1-1之上的高度，岸桥转运小车1-1停车于其下，放箱到车上升离，岸桥转运小车1-1载箱跑走，吊具垂直下降抓第二箱。

2.起升机构兼小车运行机构

由于岸桥转运小车1-1接管了岸桥起重小车1-2的水平运动，岸桥起重小车1-2的水平运动变成了调节吊具位置，每次空车运行距离只有一个箱位，约2.5米的辅助运动，为实现起升兼小车之用创造了条件。

如图2所示，机房内的二卷扬仍驱动吊在小车上的吊具1-3，在岸桥起重小车1-2不动时，司机操纵二卷扬同绞向上升方向转动，吊具则上升，二卷扬同颠向下降方向转动，吊具则下降。如想让起重小车移位，左绞右颠小车则左行，右绞左颠小车则右行，小车左右运行时，吊具高度不发生变化，保持水平运动。

减少了没必要的升降与跑车的联合动作，换来了不少的好处：

1)省却了岸桥起重小车1-2动力机构也就省却了小车动力供电电缆，避免了该供电拖缆小车碰撞的事故。

2)结构简化的同时减轻了岸桥的负荷。

3)没有了吊具1-3高速运行及频繁起制动，避免了吊具1-3的防摇与减震的问题了。

4)岸桥转运小车1-1接管水平运动后吊具1-3只在垂直方向作一上二下的往复运动，转运小车只在水平方向作一来二往的往复运动，这是提高效率的核心技术措施。

3.岸桥转运小车1-1设车斗，是人工摘挂集装箱“半自动箱角锁”的最佳位置。同时岸桥转运小车1-1的橡胶车轮，通过大臂接口及岸桥1与高架栈桥3间的缝隙时可避免大的冲击震动。

这一结构创建了VHV的上游。

第二处高架栈桥2

无论是轮胎式场桥(RTG)还是大型轨道式场桥(RMG)，取消其大车行走机构，把门架钢结构活动结构变为固定结构，以桩的形式固定在码头堆场平面上，设纵横排桩，如图3的纵13横16，形成一个方阵，纵向即垂直岸线方向排桩顶设轨道梁，梁上设钢轨，供电动简易场桥2-2运行，该场桥即去掉大车和门架之后剩余的小车和起升机构，结构简化，造价降低。场桥小车水平运动只为选择作业位置，属辅助运动。当作业位置选定，起升机构驱动吊具，作垂直升降往复运动。

场桥2-2轨道下适当位置再设轨道梁，该轨道梁上设带有挡边的U型轨道，供栈桥转运小车2-1运行，转运小车以场桥2-2作业位置为转移，在场桥2-2与摆渡桥3之间作水平往复运动。

固定不动的高架栈桥2上的栈桥转运小车2-1与流动的岸桥转运小车1-1设于同一标高，便于对接、过渡，与岸-拖-场工艺比，变拖车地面环形为转运小车高空直线运行，变箱子两次提升下降为一次提升下降，高效且节能。

此举措创建了VHV的下游。

第三处摆渡桥3

摆渡桥3为半门架式起重机，配有液压升降吊具，行走于顺岸方向的高低钢轨上，其跨下是摆渡桥平台2-5，该平台供前后岸桥转运小车1-1，栈桥转运小车2-1停靠。

1.靠摆渡桥3在停于摆渡桥平台2-5上的前后转运小车间摆渡，如图3中摆渡过渡及摆渡分流9，解决船上每贝箱位与堆场固定相位之间不在一条线上的矛盾。

2.众所周知，决定装卸效率的永远是岸桥，为保岸桥效率，卸船时，一台岸桥来箱靠摆渡桥可分流到三台场桥线路上，确保不堵塞，再如图3中摆渡过渡及摆渡分流9，装船时三台场桥靠摆渡桥调整可向一台岸桥供箱，确保不断流。这种配置即使有一台场桥发生故障也不会影响正常流水作业。

这一结构创建了VHV的上下游节点，构成一个完整的VHV系统。如图4。

吊具1-3沿岸桥吊具垂直升降线路V1所示路线不断地把船上的箱子交给岸桥转运小车1-1，岸桥转运小车沿岸桥转运小车水平往复线路H1所示路线不断地把箱子传给摆渡桥3，摆渡桥沿摆渡桥水平往复线路H2所示路线不断地通过摆渡把箱子传给栈桥转运小车2-1，栈桥转运小车沿栈桥转运小车水平往复线路H3所示路线不断地将箱传至场桥2-2，场桥沿场桥吊具垂直升降线路V2所示路线不断将箱子卸于堆场。其中V1、H1构成了VHV上游，V2、H3构成了VHV下游，H2构成了上下游节点，即将处在同一水平面上但不在一条线上的H1、H3连接起来构成一个H，V1、H1、H2、H3、V2构成一个完整的VHV系统。这一VHV独处垂直岸线方向的垂直立面内。

第四处铁路及车皮5

在高架栈桥2下选一堆场，如图3所示的G场，在该场顺岸方向的排桩上，在低于栈桥转运小车2-1轨道之下相应高度设天车轨道，供天车2-3运行，排桩与堆场之间的地面设两条铁路及车皮5及一条集卡通道。

1.解决国内铁路集疏港。

2.服务于大陆桥运输。

如内陆国家将箱子经铁路运输至邻国下水的运输称大陆桥运输，如蒙古国到天津港。

3.方便系统内搬箱转场。

第五处特箱拖车8的处理

本系统兼容岸-拖-场工艺，无论吊箱至跨下还是吊舱盖至后悬臂下都可以由岸桥1用吊具1-3做起升下降、岸桥起重小车1-1做左右跑车分解动作完成。由于标准箱在空中走VHV流程，岸桥跨下有充分的空间供特箱集卡及给养车通行，用不着加大跨距及改造码头。

高架栈桥2下的尾场辟为特箱场。

1.特种箱中的平板、开顶、超宽、超长、超重、冷藏等箱子集中存放该场，由岸-拖-场工艺完成，即由特箱拖车8在岸桥跨下接岸桥来箱转运特箱场，由场桥2-2卸下，不走VHV循环。

2.特种箱中的化工危险品箱子直接存取于危险品库。

第六处箱垛及箱位7

以卸船或集港为例，当箱归垛后，理货员手持箱号扫描仪扫入箱号，并输入地址无线发送计算机管理系统，该箱则可在本系统中得到一个唯一的位置，如图3中箱垛及箱位7表示箱号xxx的箱子位于F01场第5排第6高

第七处尾吊1-4

在五台岸桥中间者尾部设一尾吊1-4

本系统中5台摆渡桥3、15+5台转运小车、15台电动简易场桥2-2。由该尾吊完成安装及拆卸更换。铁路线上的天车2-3将由场桥完成装拆。从系统最初建设到长期运行的维修保养更换都可在系统内部独立完成，不用额外花钱租用大型外吊，更重要的是可以节省很多时间。

第八处双桩2-4

已知在垂直岸线方向的排桩顶部设有场桥轨道供场桥2-2运行，不远的下部设有栈桥转运小车轨道，供栈桥转运小车2-1运行。场桥及转运小车起、制动都将产生水平力。设双桩2-4，如图2之栈桥排桩左右两端各设双桩。

1、双桩间用斜撑连成一体，以抵抗水平力。

2、在顺岸方向诸双桩形成的空间(无空中运箱通过)。

1)地面为理货及维修巡视人员提供沿顺岸方向的安全通道

2)供供电电缆布线上机

3)设电梯及人梯

第九处工艺

装卸作业中包括以下工艺流程：

主流程：1、卸船流程；2、装船流程3、集港流程；4、疏港流程。

辅助流程：1、转场流程；2、转船流程；3、挑箱流程；4车船直取流程；5、特箱特处理流程。

本系统工艺流程体现了简洁、清晰的特点：

1、本系统在岸桥1、摆渡桥3及场桥2-2上设司机，而前后转运小车由摆渡桥司机遥控或用PLC甚至程控实现半自动化操作。

2、装卸船将实施平行流水作业，所谓装卸船的平行流水是每一岸桥后都有一个VHV在作流水作业，该VHV独处一个垂直岸线方向的立面之内，每一个立面都是平行的，因此，五个VHV互不交叉，互不干扰，使复杂的系统工程变的简单而清晰。

3、集疏港将实施立体交叉作业，所谓立体交叉是在地面上沿顺岸方向跑的集卡4，与空中垂直岸线方向运行的场桥2-2形成空间立体交叉，可选择合适交叉点完成集疏港作业，本方阵中有15台场桥与8条汽车通道A-G，T组成的15X8＝120个立体交叉点，可供集疏港作业选择，非常方便调度安排，如遇集港集卡集中到港时可先将15台分8道进入方阵，15台场桥可在同一时间将其卸入场内，然后是另15台，实际上是15台为一组连续进入方阵，不会再出现常见的等候现象，同样体现了简洁和清晰的特点。

4、本系统设有天车2-3，可方便的完成铁路集疏港及大陆桥运输任务，同时，使转场变得更方便、快捷，如从A01场转到F15大对角时，由15台场桥中大排行01号场桥从A01场吊箱沿其垂直岸线方向轨道至G01场放下，天车2-3从G01场沿其顺岸方向搬运到G15场，大排行编号15的场桥很方便地从G15搬运到F15。

一、单条作业线效率比较

判断一个装卸系统是否优秀的首要标准是作业效率，效率取决于速度，众所周知，决定系统效率的永远是岸桥。

首先如图1所示，岸-拖-场固定作业模式为即吊具重载起升、吊箱跑车、重载下降-空载起升、空载跑车、空载下降，六者连续累加的时间即作一个箱子的时间，被称为一个循环时间，即一个M(movement)。

世界各大港统计资料显示，岸-拖-场平均最高作业效率＜30M/h，即每小时不超过30个循环，即使如前述，洋山创奇迹的高效率50TEU/h只相当于25M/h。

【注：1M＝2TEU，即一个循环按两个20’标准箱计算。】

如图3所示，VHV将上述岸-拖-场固定作业模式为即吊具重载起升、吊箱跑车、重载下降-空载起升、空载跑车、空载下降简化成吊具1-3只作重载提升及空载下降的垂直升降往复运动，水平运输则交给了转运小车1-1去完成，转运小车只作重载跑走空载跑回的往复运动。

1、此两个吊具垂直往复及转运小车水平往复运动时间是重叠的、非累加计算时间，如吊具空载下降时，转运小车载箱向后跑，当吊具重载上升时，正是空载小车跑回的时间。

2、上述岸-拖-场固定作业模式即吊具重载起升、吊箱跑车、重载下降-空载起升、空载跑车、空载下降中无论是吊箱或不吊箱跑车都会因高速运行起制动引起大幅摇动，受其影响，其水平运行速度极限为240M/min，限制了其作业效率，采用岸桥转运小车1-1运输时，240×60/1000＝14.4KM/h，只相当于汽车的二档速度，因无箱摇动影响，具有非常大的提升空间。且不说可比吊箱运行快多少，重要的是转运小车之水平往复时间能最大限度地控制在吊具之垂直往复时间内，在实现时间重叠时，不拖吊具的后腿。

3、岸桥转运小车1-1行驶于岸桥1与摆渡桥3之间，栈桥转运小车2-1行驶于场桥2-2与摆渡桥3之间，第一，将岸桥1至场桥2-2运输距离分为两段，由两台转运小车分别完成运输，有效的缩短了运行时间；第二，通过摆渡桥在二转运小车间摆渡，解决了船上每贝箱位与堆场固定箱位不在一直线上的矛盾，实现岸桥、场桥的贯通。

4、考虑场桥2-2作业于后方堆场时，栈桥转运小车2-1要运行较长时间，采取一岸一摆对三场的配置，卸船时，岸桥1卸下的箱子可通过摆渡桥3向三台场桥2-2分流，确保不堵塞，装船时，三台场桥可通过摆渡桥摆渡向一台岸桥供箱，确保不断流。

计算机模拟结果：

VHV装船  69M/h，卸船  64M/h

单条作业线效率比较

岸-拖-场  ＜30M/h

VHV       ＞60M/h

二、同等效率下综合比较一览表

作业程序：

一、卸船(装船是其逆过程)

以一艘超巴拿马船靠泊系缆之后为例，其船位既定，船上按贝(Bay)装载的箱位随之而定，很少发生绞缆移位的情况。

注：沿船纵轴横截面的从上到下的一排箱称为一贝。

五台岸桥放下大臂，就近以每贝箱位为转移跑大车决定作业位置，五台岸桥派生出五条作业线。

设备简介：以一号作业线为例，如图3所示，一岸一摆三场配置及其堆场6，1号岸桥配备的转运小车称1号岸桥转运小车，1号岸桥后配置的摆渡桥称1号摆渡桥。

1号摆渡桥后将配置三条作业通道，其中第一条通道配置有1号场桥及1号栈桥转运小车，第二通道配置有2号场桥及2号栈桥转运小车，第三通道配置有3号场桥及3号栈桥转运小车。第一通道下地面上设有A01至F01七个堆场，第二通道下地面上设有A02至F02七个堆场，第三通道下地面上设有A03至F03七个堆场。以此类推至2、3、4、5条作业线。

作业程序：

岸桥吊具1-3由起升机构卷扬驱动下降到船上，抓取一集装箱上升至一定高度停车，岸桥转运小车1-1停于其下，吊具放箱至车上，升离一定高度，转运小车沿水平轨道跑向高架栈桥2，转运小车跑向栈桥的同时，吊具下降至船上抓取第二箱，此吊具的垂直升降完成了第一个作业循环，该循环的时间决定了卸船效率。

岸桥转运小车1-1跑到停于栈桥之摆渡桥平台2-4的摆渡桥3跨下，摆渡桥液压升降吊具抓箱升离，转运小车1-1跑回岸桥吊具1-3下作第二循环，完成水平往复循环，转运小车水平运动之时间不会大于吊具垂直升降之时间。

摆渡桥3从岸桥转运小车1-1上抓箱升离，在转运小车跑向岸桥的同时，摆渡桥横移约一箱长之距，就近交于等在摆渡桥平台2-4上的栈桥转运小车2-1后再回到原位再等待作第二箱，如图中摆渡过渡及摆渡分流9，完成摆渡桥的水平往复循环，由于摆渡桥没有软悬挂吊具，不会产生摇动，起升高度小，水平运距短，一个循环消耗时间将很短。

栈桥转运小车2-1接箱后沿水平轨道向后跑到场桥2-2跨下停车，场桥吊具抓箱升离，转运小车2-1跑回摆渡桥平台2-4等待下一箱，就此完成它的水平往复循环。

通常栈桥转运小车2-1之水平往复循环时间也不会大于岸桥吊具1-3之垂直升降时间，只有场桥2-2作业于栈桥2尾部堆场离摆渡桥3距离较大时，转运小车之水平往复时间可能大于岸桥吊具1-3之垂直升降时间，此时，可用2台或3台场桥通过摆渡桥分流，将确保不影响卸船效率，如图中摆渡过渡及摆渡分流9，装船时将有3台场桥为一台岸桥供箱，保证不断流，同样确保装船效率，仍如图中摆渡过渡及摆渡分流9，不难看出即使3台场桥中有一台发生故障也不会影响正常作业。

场桥2-2吊具从转运小车2-1抓箱升离一定高度，转运小车跑向前方的同时，吊具下降，将箱卸于跨下堆场后，起升等第2箱，也就完成了其垂直升降的作业循环。

箱子归垛之后，理货员会手持箱号扫描仪扫入箱号并输入地址，无线发送到计算机管理系统，如图3中箱垛及箱位7所示。箱号XXXF0156表示该箱位于F01堆场第5排第6高，至此，第一箱从船上某一贝的位置实现了向堆场某一箱位的转移。这种作业显然将连续不断地像流水一样进行下去，一条船将有五条这样的流水线在平行流动。

二、集港(疏港是其逆过程)

集港车司机载箱进入检查桥(进出作业现场的闸口)可获取一张通行卡，显示其所载箱卸载位置，如卡上打有F01，司机会沿F通道停于01堆场，等待来箱的一号场桥会把箱子吊入F01堆场，理货员会手持箱号扫描仪扫入箱号并输入地址，无线发送到计算机管理系统。本系统可允许15台集港集卡通过8条通道同时进入栈桥之下，由15台岸桥在同一时间将其卸入场内，实际上，可连续不断地由15台集卡进入栈桥下。如系疏港，15台集卡可在同一时间装车提箱出港。

Claims (1)

1.一种港口集装箱装卸工艺，通过该工艺完成装卸作业程序形成一个V1-H1-H2-H3-V2的VHV循环，其特征是：该工艺包括有以下步骤：吊具（1-3）通过起重小车在船上抓箱升至岸桥转运小车（1-1）之上的高度停车，岸桥转运小车（1-1）停于起重小车下，吊具（1-3）放箱至岸桥转运小车（1-1）上升离，岸桥转运小车（1-1）载箱向摆渡桥（3）方向运行，于此同时，吊具（1-3）空载下降至船上抓取第二箱，完成VHV循环之V1；岸桥转运小车（1-1）运行至摆渡桥（3）跨下停车，摆渡桥（3）的吊具抓箱升离的同时，岸桥转运小车（1-1）空载运行回岸桥吊具之下，完成VHV循环之H1；摆渡桥（3）载箱横移，至栈桥转运小车（2-1）上，并通过摆渡桥（3）的吊具放箱至栈桥转运小车（2-1）上，升离运行回原位等下一箱，完成VHV循环之H2；栈桥转运小车（2-1）接箱后，运行向场桥（2-2）的吊具之下停车，场桥（2-2）通过场桥（2-2）的吊具抓箱升离，栈桥转运小车（2-1）运行回原位，完成VHV循环之H3；场桥（2-2）的吊具吊箱下降放箱于堆场，起升等下一箱，完成VHV循环之V2；为保岸桥效率，卸船时，一台岸桥来箱靠摆渡桥可分流到三台场桥线路上，确保不堵塞，摆渡过渡及摆渡分流（9），装船时三台场桥靠摆渡桥调整可向一台岸桥供箱，确保不断流，即使有一台场桥发生故障也不影响正常流水作业；

完成本港口集装箱装卸工艺所使用的系统包括：码头堆场上的岸桥及岸桥转运小车，在岸桥后方的固定的高架栈桥及其上的摆渡桥、栈桥转运小车及场桥，在岸桥（1）的起重小车（1-2）轨道梁下设有与之平行的另一轨道梁，岸桥转运小车（1-1）在另一轨道梁上运行，另一轨道梁设有利于转运小车橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道，高架栈桥（2）上设有摆渡桥（3）、栈桥转运小车（2-1）及场桥（2-2）；高架栈桥（2）上垂直顺岸方向设上下两道梁，上道梁设有供场桥（2-2）运行钢轨，下道梁设有利于栈桥转运小车（2-1）橡胶轮胎运行带挡边的U形轨道；摆渡桥（3）为半门架式起重机，具有上下门腿，上下门腿运行于对应高架栈桥（2）顺岸方向所设的上下轨道上，上轨道与场桥（2-2）轨道等标高，下轨道与转运小车（2-1）轨道同标高，岸桥（1）的转运小车（1-1）的轨道与栈桥转运小车（2-1）的轨道位于同一标高；场桥（2-2）的轨道与岸桥（1）的起重小车（1-2）的轨道及摆渡桥（3）上轨道取同一标高，岸桥（1）尾部与栈桥（2）之间保持一定间隙，岸桥（1）、摆渡桥（3）沿顺岸方向轨道运行，岸桥转运小车（1-1）、栈桥转运小车（2-1）及场桥（2-2）沿垂直岸线方向运行；岸桥（1）尾部与高架栈桥（2）之间留有50mm的间隔。

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