一种复合式集装箱码头堆场及复合式集装箱码头

技术领域

本发明属于自动化码头技术领域，具体地说，是涉及一种复合式集装箱码头堆场及复合式集装箱码头。

背景技术

随着国家从高速发展向高质量发展的转变，碳达峰、碳中和时间路线的制定，国家能源使用结构的调整，船公司规模效益的船舶大型化，人工老龄化和疫情灾害等导致人力资源短缺，物联网、云计算、大数据等高科技的发展应用等，都给港口行业带来巨大的挑战与机遇。

智能、绿色、科技、节能、环保成为各个港口新建及改造的重要方向,国内众多港口开启了改建、扩建、新建的自动化码头的建设之路，自动化码头经过多年的发展，从工艺布局上有诸多探索，呈现出的种类繁多。

水平布局模式下，堆场平行于码头岸臂布置，堆场间布有平行和垂直岸臂的水平运输道路，用于进行的装卸、集疏运及堆场间的作业。水平运输距离长，场区间道路、路口多，内外水平运输通过道闸隔离，土地利用率低，交通管控复杂、安全管控难度高。堆场作业设备的使用多为低速RMG/RTG（轨道吊/轮胎吊），此种类型对同时段多类型作业的效率较低。

垂直布局模式下，堆场垂直于码头岸臂布置，堆场海侧端头进行装卸及堆场间作业；陆侧端头进行集疏运作业，码头内外部作业完全物理隔离。各个场区相对独立，场区间联系性差，不同场区间的设备，无法进行互补性作业；空箱按列堆码，整体防风性能弱；生产饱和状态下，高翻捣率，对设备作业效率有明显的影响。

发明内容

本发明提出一种复合式集装箱码头堆场及复合式集装箱码头，综合考分析码头土地资源、投资成本、作业效率、绿色节能等方面，设计采用不同工艺的作业功能区域的“高速轨道吊(ASC)重箱堆场+立体库+双悬臂轨道吊(RMG)空箱堆场”复合堆场，解决水平布局下的土地利用率低，交通车流、安全管控难度大，以及垂直布局下，生产饱和状态下翻倒率对生产作业效率的影响的问题。

本发明采用以下技术方案予以实现：

提出一种复合式集装箱码头堆场，包括：

立体重箱区，设于场区的中间位置，用于放置提箱量在N以下的重箱；

高速轨道吊重箱区，设于立体重箱区两侧；用于放置提箱量在N以上的重箱，以及，所有重箱按照属性分类，将相同属性的集装箱放置在独立的一列中；

空箱区，相邻高速轨道吊重箱区设于堆场场区的两侧，采用双悬臂轨道吊作业；以及，所有空箱按照属性分类，将相同属性的集装箱集中放置。

进一步的，所述空箱区的双悬臂轨道吊采用双吊具作业。

进一步的，立体重箱区和高速轨道吊重箱区的陆侧/海侧水平运输设备分别在立体重箱区的陆侧及海侧交互作业；空箱区的水平运输设备在其边侧交互作业。

提出一种复合式集装箱码头，包括如上所述的复合式集装箱码头堆场。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的复合式集装箱码头堆场及复合式集装箱码头，根据码头设计规则的吞吐量、进出口流向、空重箱比例、大小票比例等因素，将作业划分为重箱低翻捣、重箱高翻捣、空箱“零”翻捣三大类别，按照各自的吞吐量占比设计出采用不同工艺的作业功能区域的“高速轨道吊(ASC)重箱堆场+立体库+双悬臂轨道吊(RMG)空箱堆场”复合堆场，利用立体库“零翻捣”的优势，解决码头进口重箱因货物种类多样，无法满足所有大票独立堆码的要求，导致占用场区过多带来的混堆翻捣率高的问题，减少操作量，降低能源消耗；将大票重箱按属性分类，同属性同列放置于高速轨道吊重箱区，满足大票独立堆码要求，减少重箱翻倒率；将空箱作业设备轻量化，并采用双箱吊具，空箱集中堆码提高整体防风能力，实现空箱作业全自动、安全高效作业；进一步的，基于立体重量区和空箱区的布设，可以压缩高速轨道吊重箱区的长度，从而缩短大车跑动距离，充分发挥堆场设备装卸作业能效，从而实现了复合作业模式下，码头各项生产的融合，互为补充，生产作业全自动化，无人机交叉，生产安全高效。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 为本发明提出的复合式集装箱码头堆场的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明提出的复合式集装箱码头堆场，通过对码头功能区域的划分，将不同作业类型的作业区间进行分类，如图1所示，中间区域采用立体库存放重箱，为立体重箱区1，立体库两侧是ASC（高速轨道吊）重箱区2，相邻高速轨道吊重箱区2设于堆场场区的两侧的为空箱区3。

具体的，该复合式集装箱码头堆场布局过程如下：

1、立体重箱区

对码头进口重箱中，每一个提单的箱量在N以下的重箱，由于此类重箱单票数量少，无法有效利用码头堆场层高箱位，码头利用率高的情况下，会导致堆场利用率低，不同票的集装箱混码，造成成本浪费、翻捣率高，作业效率下降，本发明根据港口地域进出口结构类型、码头设计吞吐量设计立体库放置提箱量小于N的重箱，根据码头实际结构特点进行测算规划箱容量、占地面积及层高。

例如，码头高速轨道吊（ASC）堆场可保证20尺重箱无混堆的箱量为78.82%，40尺重箱无混堆量为63.29%，经测算统计，将20尺箱单票小于10箱，40尺箱单票小于8箱的提单的重箱放入立体重箱区，占进口重箱总量为32.10%。

码头陆侧/海侧水平运输设备，分别在立体重箱区的陆侧及海侧进行作业，实现完全物理隔离。

立体重箱区采用立体式作业模式，作业时通过库中巷道车对对库中每个集装箱进行独立作业，作业时与其周围任意集装箱无作业联系，从物理上对每个集装箱进行独立作业。其特点实现了集装箱“零”翻捣作业，在有效控制建设成本的同时，减低码头作业成本。

2、ASC重箱区

码头堆场保证低翻捣率的基础是相同属性的集装箱放置在独立的列中，本发明利用立体库放置提单量在N箱以下的重箱，对于提单量在N箱以上的重箱，基于出口、中转箱港口及箱量多且相对固定的特点，设计其放置到ASC重箱区，每种属性的箱都拥有足够的数量，放置到独立的列中，可以有效利用码头堆场层高箱位，降低大票重箱翻捣率。

这里的属性包括但不限定于船名航次、港口、重量、箱型尺寸、提单号、特殊记载等。

ASC重箱区布置延伸码头中间及两侧，可有效支撑进出口装卸船作业，其与陆侧/海侧水平运输设备的交互与立体重箱区一致，分别在ASC重箱区端头的陆侧交互区和海侧交互区进行交互作业，其特点低翻捣率，成本低，效率高。

3、空箱区

相邻高速轨道吊重箱区设于堆场场区的两侧，采用双悬臂轨道吊作业；以及，所有空箱按照属性分类，将相同属性的集装箱集中放置。

空箱作业模式下，设备可进行轻量化设计，本发明结合双悬臂轨道吊作业模式，还可以采用双吊具作业，实现空箱集中高效的自动化整体堆码。

空箱箱属类别少，每个类别箱量多，空箱作业更容易满足单位时间只作业1类箱的需求，陆侧/海侧水平运输设备在空箱区内边侧交互作业，减少因大车跑动带来的效率损失。

轻量化的设计能进一步加快设备的作业速度，满足连续高强度作业的要求，在轻量化大跨距模式下进一步提升码头土地利用率，保证空箱堆场整体防风强度，节省投资成本、提高海侧装卸船效率。

布局了上述复合式集装箱码头堆场的集装箱码头，利用立体库“零翻捣”的优势，减少操作量并降低能源消耗；将大票重箱按属性分类，同属性同列放置于高速轨道吊重箱区，降低大票重箱翻捣率；将空箱作业单独布局，使得设备轻量化并提高整体防风能力，基于立体重箱区和空箱区的布局，使得ASC重箱区可压缩堆场长度，缩短大车跑动距离，提高效率，从而解决水平布局下的土地利用率低、交通车流安全管控难度大，以及垂直布局模式生产饱和状态下翻捣率对生产作业效率影响的问题，在复合作业模式下，实现了码头各项生产的融合，互为补充，生产作业安全且高效。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。