高架起重機以及至少兩臺高架起重機的組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于起升和移動集裝箱的高架起重機，包括通過根柱子的形式支撐于地面的軌道以及沿軌道可移動的框架，該框架設置有用于拾起和起升集裝箱的機構。本發明還涉及至少兩臺高架起重機的組件。
【背景技術】
[0002]用于起升和移動集裝箱的高架起重機可用于海港集裝箱終端和內陸港口終端。海港集裝箱終端通常包括三個區域。帶狀區，該帶狀區直接位于水面并具有大約50m的寬度，也被稱為船到岸(STS)區域。在該區域，集裝箱從進入港口登陸的遠洋船舶，利用已裝船的大型起重機(也稱為STS起重機)進行轉運。
[0003]在STS區域的直接后方，STS區域的朝岸一側上，具有轉運區域，在該區域，集裝箱通過所謂的跨運車或自動導引車(AVG’ s)被送至儲貨場。此區域大概為10m至200m寬。該儲貨場也被稱為堆積區域。
[0004]根據終端的尺寸和運輸方式，堆積區域的寬度在300m至700m的范圍內變動。該堆積區域的長度一般等長于碼頭周圍。
[0005]在最近20年的過程中，STS區域的裝載和卸貨速度穩步提升，以確保船舶盡可能短時間地停泊在碼頭周圍。這導致在堆積區域的正前方或堆積區域內造成擁擠，需要創建中間緩沖。
[0006]本發明的一個目的是相較于現有情況在堆積區域加快處理速度。本發明的另一個目的是增加堆積容量，同時并不增加表面面積。更高的堆積密度節省寶貴的空間。集裝箱堆積的更高的確增加堆積密度，但是對于目前在堆積區域中使用的起重機系統，即所謂的堆積起重機系統而言，當底層的集裝箱必須第一個被運輸時，在所耗費的時間(“挖掘時間”)方面是不利的。
[0007]利用跨運車跨過終端運送的堆積集裝箱的堆積高度通常為I到3層(lover 3)。這也就意味著堆積物包括3層并且第3層被保留為用于該第3層之上的運輸移動。
[0008]盡管存在以上提及的增加“挖掘時間”的缺點，在具有通常被稱為軌道式集裝箱龍門起重機(RMGs)，即可被定義為在鋪設于地平面的軌道上運行的龍門起重機的情況下，堆積高度已經為I到4層或者甚至I到6層。
[0009]為了完整性，需要注意的是在堆積時的有效處理速度在很大程度上由運輸和起升時的起重機的數量和速度、堆積密度、自動化程度、失敗的易感性(the susceptibility tofailure)、冗余和堆積通道(stack lanes)的長寬比決定。
[0010]如上所述，集裝箱終端的堆積區域內的起重機通常構成為運行在設置于地平面的軌道系統上的RMGs。這些RMGs具有的缺點是不能彼此通過，因而一臺RMGs的工作區域與終端的朝海一側或朝岸一側相聯系。另一缺點是龍門結構具有相當大的自重(dead load),并且因此需求大量的動力能源以驅動起重機。較為尋常的是使用自重為150噸的起重機去運輸30噸重的集裝箱。此外，由于重心位于車輪之上，這對于運輸時的縱向穩定性和橫向穩定性以及自重的擺動均是不利的，因而運輸速度受限。
[0011]為了使得RMGs在堆積區域的一個通道(也稱為軌道)中能夠彼此通過，根據現有技術，當一個RMGs失效時，增加超大型的RMG以作替代。此方案的缺點是所增加的適應于超大型RMG的軌道系統占據了沿通道的整個長度的大量空間。另一缺點是各個RMG在正常工作期間的工作載荷低于兩臺RMG在一個通道中的情形。在具有兩臺RMG的通道中，當兩臺RMG都失效時，由于兩臺RMG不能彼此通過，問題再次出現。為解決問題，開發了一個所謂的救援起重機以用于現有工況，該救援起重機可被用于拾起故障的RMG并移開它。
【發明內容】
[0012]本發明旨在加快堆積區中利用高架起重機的處理速度，一般能夠獲得比RMGs更高的速度。特別的，本發明提供了一種高架起重機，該高架起重機的框架，例如桁架，能夠完整容納至少一個集裝箱。為完全容納，意味著集裝箱的底部邊緣位于框架的最底端邊緣之上。換言之，集裝箱由框架(桁架)圍繞。桁架提供一種(三維)結構，能夠從底側打開以使得集裝箱能夠移動至框架圍繞的空間內。也就是說，集裝箱能夠留持在框架內，使得集裝箱沒有任何部分超出框架的邊界延伸。這有利地允許緊湊的高架起重機的結構能夠應用在多臺此起重機的組件中，其中一臺起重機(至少其可移動部分)能夠通過另一臺起重機。此組件的多種實施例在本申請和隨附的權利要求中得以描述。
[0013]已知的高架起重機的組件中，集裝箱始終定位為大致低于搭載該集裝箱的高架起重機的框架。在傳統的“多層”結構中，起重機能夠從下方或上方通過彼此，起重機之間的距離必須是足夠的，因為搭載的集裝箱也必須能夠通過彼此而不產生碰撞。這具有的缺點是組件的所需高度大大提高。
[0014]因此，本發明還提供了至少兩臺具有桁架的高架起重機的組件，其中所述高架起重機的所述軌道在相對于地面的不同高度上延伸且彼此大致平行，并且所述軌道通過常規的根柱子的方式支持在所述地面上。在一個有利的實施例中，平行的軌道設置為彼此距離使得沿各自軌道移動的兩臺高架起重機能夠剛好通過彼此。由于此高架起重機具有能夠完全容納集裝箱的框架，因而也能使搭載集裝箱的高架起重機通過彼此。這將有利地使得在單個“通道”中相較于傳統高架起重機的組件使用更多的高架起重機。換言之，由于根據本發明的高架起重機，集裝箱能夠在框架內完全起升，在起重機的端部，框架能夠在底側打開，在高架起重機的組件的水平面內能夠在很短的距離內分開地層疊狀輸送集裝箱。在此情況下，高架起重機也能夠在一個通道及同一通道內以同一或反向的移動方向通過彼此。
[0015]支撐各個高架起重機的軌道的根柱子能夠在高架起重機之間共享。對于可具有多臺高架起重機的單個通道，單套根柱子可以足夠。也可以為各個高架起重機提供一套軌道(在不同的高度上以允許多余一臺的高架起重機工作在通道的整個區域的上方)。也可以具有兩臺或更多的高架起重機分享軌道。
[0016]根據本發明的高架起重機可構成為至少兩個主要結構，即在軌道的高度之上的具有頂部桁架梁的桁架，以及在軌道的高度之下的具有底部桁架梁的桁架。具有頂部桁架梁的桁架可構成為在一側或兩側具有吊箱架。該吊箱架有利地允許高架起重機(在框架內)搭載負荷在軌道上方沿橫向運送至另一通道。還有另一實施例，能夠完全容納集裝箱的框架可帶來優點。無論所選擇的高架起重機的結構如何，桁架優選地構成為使得在失效的情況下，一臺起重機能夠拾起另一臺起重機的框架并移動至工作區域之外。
[0017]總之，本發明的以下的優點和其它部分能夠被提及。
[0018]在空載或負載的情況下，高架起重機均能在同一通道內通過彼此。
[0019]集裝箱能夠起升直至完全進入高架起重機的框架之內。其結果是，在水平面內能夠在很短的距離內分開地層疊狀輸送集裝箱。
[0020]各個高架起重機能夠拾起另一高架起重機的框架并帶到另一位置。
[0021]若具有頂部桁架梁的框架的高架起重機作為最高的起重機使用，集裝箱事實上能夠堆積在與頂部桁架梁相同的高度上，頂部桁架梁限定所述起重機的軌道。從而相較于傳統的高架起重機的情況，根柱子能夠做的更低。由于具有頂部桁架梁的高架起重機能夠在堆積體的頂層之上運送集裝箱，空余的半層也得以產生，這對于為了能夠最優化使用堆積區域是非常重要的。
[0022]通過從具有略高于集裝箱的高度的兩個桁架梁構建高架起重機的框架，能夠產生更輕的結構，同樣能夠相較于傳統的高架起重機具有更高的強度和剛度。高架起重機的自重因而比現有的高架起重機的自重更小，并且極大地降低了 RMGs的自重。
[0023]各個