СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ ГРУЗА
METHOD AND SYSTEM FOR RELOADING

Настоящее изобретение относится к конструкции терминала как таковой, которая предназначена для сохранения груза и перегрузки груза между транзитной буферной зоной и наземными транспортными устройствами, такими как, например, грузовые автомобили, железнодорожные вагоны или корабли, предназначенные для судоходства по внутренним водным путям. В данной области техники такая конструкция терминала часто называется "многоуровневой". Транзитная буферная зона, которая не образует часть конструкции терминала как таковая, отделяет конструкцию терминала от первого причала, на котором груз разгружают и загружают на корабли, и используется как промежуточное место хранения разгружаемого или загружаемого груза.
Настоящее изобретение, кроме того, относится ко всей системе терминала, предназначенной для загрузки/разгрузки груза на/с кораблей, то есть к системе, содержащей транзитную буферную зону и конструкцию терминала. Более конкретно, система терминала содержит первый причал, выполненный с возможностью швартовки, по меньшей мере, одного судна, по меньшей мере, одно первое устройство перегрузки груза, расположенное рядом с указанным первым причалом, и выполненное с возможностью перегрузки груза с и/или на указанное судно, соответственно, или на и/или из транзитной буферной зоны, расположенной рядом с первым причалом для временного хранения груза, и, по меньшей мере, одно второе устройство перегрузки груза, предназначенное для перегрузки груза из и/или в буферную зону, соответственно, и/или в и/или из конструкции терминала для хранения груза.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к способам загрузки/разгрузки груза на корабли /с кораблей, в которых используется система терминала в соответствии с изобретением.
В настоящее время существуют различные средства разгрузки и/или загрузки груза с кораблей на сушу или в находящуюся на некотором расстоянии от берега конструкцию, в которых используют, например, краны и/или портальные краны для загрузки и выгрузки груза с кораблей.
Известна система, содержащая первый причал, выполненный с возможностью швартовки, по меньшей мере, одного судна-контейнеровоза. Рядом с этим причалом предусмотрено, по меньшей мере, одно первое устройство перегрузки груза, которое выполнено с возможностью перегрузки груза с и/или на указанное судно-контейнеровоз, соответственно, в и/или из транзитной буферной зоны, расположенной рядом с первым причалом для временного хранения груза. Груз обычно в форме контейнеров транспортируют с корабля, используя первое устройство перегрузки груза, например, кран, и помещают в транзитную буферную зону. В известной системе терминала такая транзитная буферная зона представляет собой большое мощеное пространство, которое может представлять собой часть первого причала, и куда вторые устройства перегрузки груза подъезжают или отъезжают для перегрузки груза из и в буферную зону, соответственно, в и из зоны или конструкции терминала, предназначенной для хранения груза.
В известной системе вторые устройства перегрузки груза представляют собой так называемые контейнеровозы или контейнеровозы-погрузчики. Эти колесные транспортные средства содержат четыре удлиненных опоры, между которыми установлено грузоподъемное устройство. Грузоподъемное устройство может захватывать контейнер. Один оператор из небольшой кабины управления, расположенной поверх четырех колес, управляет контейнеровозом. После захвата контейнера с земли в транзитной буферной зоне, контейнеровоз перемещается в зону или конструкцию терминала, где оставляет контейнер и возвращается пустой в буферную зону для захвата другого контейнера, который был помещен здесь первым устройством перегрузки груза. Из-за больших размеров коммерческого груза один контейнеровоз может перевозить не больше, чем два контейнера одновременно.
Недостаток известной системы состоит в том, что для обеспечения соответствия скорости перегрузки, обеспечиваемой первым устройством перегрузки, требуется много контейнеровозов, чтобы вовремя освобождать транзитную буферную зону. Это означает, что при нормальной работе транзитная буферная зона переполнена движущимися контейнеровозами. Это требует подробной и требующей времени координации между разными контейнеровозами. В случае плохой координации контейнеровозы, например, часто должны простаивать в очереди, ожидая. Что еще более важно, было отмечено множество несчастных случаев, когда контейнеровозы сталкивались, и контейнеры ударяли или давили людей.
Другой недостаток известной системы состоит в том, что контейнеровозы также используют для перемещения контейнеров в зоне терминала, то есть, для перемещения их между зоной терминала и транзитной буферной зоной, а также для транспортировки их между зоной терминала и наземными транспортными средствами. Это означает, что при нормальной работе зона терминала также переполнена движущимися контейнеровозами, в результате чего возникают те же проблемы и риски, которые были указаны для транзитной буферной зоны.
В US-B-6524050 раскрыта система терминала, предназначенная для разгрузки контейнеров с и загрузки контейнеров на суда-контейнеровозы, содержащая конструкцию терминала, имеющую открытую переднюю сторону с, по меньшей мере, одним причалом, выполненным с, по меньшей мере, одним доком. В доках предусмотрены кессонные двери, которые обеспечивают возможность швартовки всего судна-контейнеровоза и которые используются для загрузки/разгрузки, обслуживания и защиты судна-контейнеровоза, пришвартованного в доке. Таким образом, транзитная буферная зона в системе терминала по US-B-6524050 отсутствует. Груз, который разгружают с корабля, непосредственно перемещают в конструкцию терминала. Можно предположить, что это приводит к повышению эффективности по сравнению с использованием транзитной буферной зоны, но это не так. Специальная носовая система швартовки, в которой используются узлы для установки положения, необходима для обеспечения возможности швартовки судов-контейнеровозов в указанных доках. Это операция занимает очень много времени. Кроме того, в доках требуется независимо контролировать уровень воды для регулировки высоты судов-контейнеровозов относительно высоты конструкции терминала, что также занимает очень много времени с учетом размера кораблей.
В соответствии с этим задача изобретения состоит в создании системы терминала для загрузки и выгрузки груза на и с кораблей, которая позволяет надлежащим и безопасным образом перемещать груз с корабля в конструкцию или в зону терминала или наоборот и позволяет повысить общую пропускную способность и/или эффективность при загрузке и разгрузке кораблей.
Кроме того, задача изобретения состоит в создании конструкции терминала как таковой, которая позволила бы надлежащим образом и безопасно перемещать груз из транзитной буферной зоны в конструкцию или наоборот, и повысить общую пропускную способность и/или эффективность при загрузке и разгрузке наземных транспортных устройств.
Таким образом, конструкция терминала в соответствии с изобретением охарактеризована в п.1 формулы изобретения, и система терминала в соответствии с настоящим изобретением охарактеризована в п.15 формулы изобретения. Способы загрузки/разгрузки груза на/с кораблей, используя систему терминала в соответствии с изобретением, раскрыты в п.26 и 27 формулы изобретения.
Следует учесть, что термины первый, второй, третий и так далее, приведенные в описании и в формуле изобретения, используются для различия между аналогичными элементами и не обязательно для описания последовательного или хронологического порядка. Термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах и описанные здесь варианты выполнения изобретения позволяют организовать работу в других последовательностях, чем описаны или представлены здесь. С целью ясности изложения одинаковые термины используются для одинаковых элементов в разных вариантах выполнения и аспектах изобретения.
Более конкретно, система терминала в соответствии с изобретением, то есть система в целом, содержащая транзитную буферную зону, а также конструкцию терминала, характеризуется тем, что транзитная буферная зона содержит док, который, по существу, проходит между первым причалом и, по меньшей мере, одним вторым причалом конструкции терминала и который выполнен с возможностью приема второго устройства перегрузки груза, причем второе устройство перегрузки груза содержит плавучее устройство, выполненное с возможностью принимать груз и плавать между первым и вторым причалами.
Оказалось, что посредством установки дока между первым причалом и, по меньшей мере, одним вторым причалом конструкции терминала, за единицу времени можно перемещать увеличенное количество груза и/или контейнеров из судна-контейнеровоза в конструкцию терминала. Это оказалось неожиданным, поскольку плавучее средство обычно движется с меньшей скоростью, чем контейнеровозы. Однако поскольку на плавучее средство одновременно может быть загружено намного большее количество груза и/или контейнеров, увеличенное количество груза транспортируется за один ход из буферной зоны в конструкцию терминала. Кроме того, благодаря установке в доке одного или больше плавучих средств, не только значительно повышается пропускная способность при загрузке или разгрузке, но также повышается безопасность.
Предпочтительно, в системе терминала в качестве первого устройства перегрузки груза используется кран, установленный на первом причале. Такие краны хорошо известны в данной области техники. Один или более кранов снимают груз и/или контейнеры с палубы судна-контейнеровоза, поднимают их до высоты транспортировки, перемещают груз поперек первого причала на высоте транспортировки и снова опускают груз на место, на плавучее средство, пришвартованное к первому причалу в буферной зоне. В соответствии с изобретением, возможно использовать все виды плавучих устройств, пригодных для перемещения грузов, предпочтительно больших грузов. Эти плавучие устройства могут быть моторизованными или могут использоваться другие средства привода их в движение. Например, они могут приводиться в движение посредством подводной системы рельсов или шагающих ног или с использованием любого другого соответствующего средства. Предпочтительно, в качестве второго устройства перегрузки груза предусмотреть плот, маневрирование которым выполняют посредством, по меньшей мере, одного моторизованного судна с меньшими размерами. Такие плоты хорошо известны, и в соответствии с изобретением они позволяют загружать до 200 и больше контейнеров одновременно. Контейнеры могут представлять собой 20 или 40 футовые контейнеры.
Моторизованные малые суда используются для маневрирования плота из положения его швартовки у первого причала до положения его швартовки у второго причала в конструкции терминала и наоборот. Использование множества плотов только с одним или несколькими моторизованными малыми судами является целесообразным, снижает расходы на обслуживание и повышает гибкость операций.
Дополнительное преимущество системы в соответствии с изобретением состоит в том, что больше не требуется поставлять груз в форме контейнеров, что необходимо при использовании контейнеровозов. Действительно, плавучие устройства могут быть снабжены дополнительными устройствами для приема груза. Например, возможно предусмотреть один или больше плавучих плотов с одним или больше резервуарами в случае, когда груз представляет собой текучую среду, такую как сырая нефть. В этом случае больше не требуется использовать кран в качестве первого устройства перегрузки груза. Вместо этого в качестве первого устройства перегрузки груза можно использовать шланг, причем этот шланг непосредственно подключают к контейнеру для текучей среды на судне-контейнеровозе и к резервуару на плавучем устройстве. Груз может в данном случае быть просто перекачан с судна-контейнеровоза на плавучее устройство.
В еще одной предпочтительной системе в соответствии с изобретением вообще не используется первое устройство перегрузки груза. В таком предпочтительном варианте выполнения изобретения первое и второе устройства перегрузки груза представляют собой одно и то же второе устройство перегрузки груза. В соответствии с этим вариантом выполнения предложено организовать перемещение из дока в сторону первого причала, к которому пришвартовано судно-контейнеровоз, причем такое перемещение позволяет второму устройству перегрузки груза получать непосредственный доступ к судну-контейнеровозу. Когда груз требуется переместить на судно-контейнеровоз, второе устройство перегрузки груза, загруженное грузом, маневрирует рядом с судном-контейнеровозом, пришвартованным у первого причала. Груз затем перегружают со второго устройства перегрузки груза на судно-контейнеровоз, например, используя малый кран, установленный на палубе судна-контейнеровоза. В более предпочтительном варианте выполнения судно-контейнеровоз выполнено с возможностью установки второго устройства перегрузки груза на участке палубы судна-контейнеровоза. С этой целью судно-контейнеровоз содержит, по меньшей мере, на части его длины и рядом с указанным участком палубы боковую стенку, высота которой может быть уменьшена до уровня ниже уровня воды, что обеспечивает возможность поступления воды на этот участок палубы. Затем второе устройство перегрузки груза может, в соответствии с изобретением, заплывать на указанный участок палубы судна-контейнеровоза. Когда все устройства перегрузки будут размещены таким образом, подвижный боковой участок стенки возвращают до его исходной высоты, после чего воду, содержащуюся на указанном участке палубы, откачивают с этого участка, оставляя второе устройство перегрузки груза на палубе. Такую же систему можно использовать для судов-контейнеровозов, в которых предусмотрены загруженные вторые устройства перегрузки груза. В описанном выше варианте выполнения участок палубы используют для содержания множества вторых устройств перегрузки груза. Однако также можно использовать другие части судна-контейнеровоза, такие как части трюма судна-контейнеровоза.
Система терминала в соответствии с изобретением, предпочтительно, содержит конструкцию терминала для автоматической компьютеризированной перегрузки, например, загрузки и разгрузки груза между судами-контейнеровозами, грузовыми автомобилями, железнодорожными вагонами и местом хранения. Система и конструкция терминала в соответствии с настоящим изобретением уменьшает количество времени, требуемого для простоя на швартовке, для заправки (загрузки топлива), поставки груза и выгрузки и/или загрузки груза путем эффективного отделения операций швартовки и загрузки/разгрузки судна-контейнеровоза от операций загрузки/разгрузки груза в зоне терминала, при использовании транзитной буферной зоны в форме дока. Конструкция терминала оборудована так, что в ней можно автоматически организовать хранение или транспортирование загружаемого и/или выгружаемого груза, используя третье устройство перегрузки груза, и в ней предусмотрен, по меньшей мере, один второй причал. Вторые устройства перегрузки груза, загруженные или не загруженные грузом, могут быть пришвартованы у этого второго причала конструкции терминала. Вторые причалы могут быть построены в форме разделительных стенок между множеством отдельных доков меньшего размера, расположенных рядом с или составляющих часть строения терминала, которые разделяют меньшие доки, представляющие собой часть буферного дока в соответствии с изобретением. Предпочтительно, каждый из доков в терминале и системе в соответствии с настоящим изобретением обладает возможностью работы в режимах мокрого дока, сухого дока и/или шлюза для вторых устройств перегрузки груза. Система поперечных надземных балок перегрузки обеспечивает возможность посредством отдельного третьего устройства перегрузки груза поднимать часть груза вверх и перемещать от второго устройства перегрузки груза, пришвартованного в доке, на втором причале. Третье устройство перегрузки груза затем распределяет груз на соответствующее транспортное средство или для хранения в терминале.
В соответствии с изобретением в системе терминала используется конструкция терминала, предпочтительно, содержащая множество параллельных стенок, расположенных рядом со вторым причалом, множество параллельных приподнятых наземных рельсов для перегрузки, расположенных поверх, по меньшей мере, одной из стенок, и, по меньшей мере, одно третье устройство перегрузки груза, выполненное с возможностью перемещения вдоль приподнятых наземных рельсов для перегрузки грузов и захвата, перемещения и размещения груза между вторым устройством перегрузки груза, пришвартованным у второго причала, и другим местоположением, которое не является вторым причалом.
Система терминала в соответствии с изобретением может дополнительно содержать компьютерную систему управления, предназначенную для управления операциями каждого третьего устройства перегрузки груза и для регулирования времени выполнения операций первого и второго устройств перегрузки груза.
Кроме того, конструкция терминала может дополнительно содержать зону хранения и перегрузки, содержащую железнодорожные рельсы, так что указанное третье устройство или устройства перегрузки груза могут перемещать груз между одним или больше вторыми устройствами перегрузки груза и железнодорожным вагоном, расположенным на указанных железнодорожных рельсах, и/или зоной хранения в пределах указанной зоны хранения и перегрузки под управлением компьютера. В данном варианте выполнения система терминала, предпочтительно, дополнительно содержит доступ для железной дороги к указанной конструкции терминала для соединения с указанными железнодорожными рельсами в указанной зоне хранения и перегрузки.
Система терминала в соответствии с изобретением может дополнительно содержать конструкцию терминала, имеющую зону хранения и перегрузки, содержащую дорогу, так, что указанное третье устройство перегрузки груза может перемещать груз между одним вторым устройством перегрузки груза и грузовым автомобилем на указанной дороге, и/или зоной хранения в указанной зоне хранения и перегрузки под управлением компьютера. Предпочтительно, система терминала дополнительно обеспечивает доступ грузовых автомобилей к указанной конструкции терминала для соединения с указанной дорогой в указанной зоне хранения и перегрузки. Очевидно, что конструкция терминала в соответствии с изобретением может содержать несколько из описанных выше точек доступа для дороги или железной дороги, или их комбинацию. Также возможно предусмотреть конструкцию терминала с водными путями или каналами для кораблей, предназначенных для судоходства по внутренним водным путям.
Вторые устройства перегрузки груза могут быть самодвижущимися, но предпочтительно, ими маневрируют с использованием независимых моторизованных малых транспортных средств. В предпочтительном варианте выполнения системы в соответствии с изобретением предусмотрены дистанционно управляемые модули швартовки, предназначенные для перемещения вторых устройств перегрузки груза в транзитной буферной зоне.
Когда более чем один док включен в систему терминала, балки для перемещения грузов между причалами могут быть включены для удобства перемещения груза из дока в док, если это требуется.
Кроме того, конструкция терминала может дополнительно содержать зону хранения и перегрузки, расположенную рядом с доками, содержащими железную дорогу и/или автомобильную дорогу, так что система терминала позволяет перемещать груз, например, в форме контейнеров между первым устройством перегрузки груза, пришвартованным в одном из доков, и вторым устройством перегрузки груза, пришвартованным во втором доке, железнодорожным вагоном на железнодорожных путях, грузовым автомобилем на автомобильной дороге и/или в области хранения в пределах зоны хранения и перегрузки, используя поперечные надземные балки перегрузки, проходящие между разными доками, в дополнение к надземным балкам перегрузки, установленным перпендикулярно ряду соседних доков, возможно под управлением компьютера.
Кроме того, в систему терминала может быть включена конструкция терминала, предназначенная для работы в любую погоду, круглый год, причем эта система терминала дополнительно содержит, по меньшей мере, над частью своей поверхности крышу над конструкцией терминала и средство удаления выделений из конструкции терминала, например, в результате пожара. Обычно внутри контейнера поддерживается атмосфера определенного консервирующего газа под небольшим давлением. Части конструкции терминала, снабженные крышей и средством удаления выделений, предпочтительно, используют для дегазации контейнеров. Кроме того, в случае пожара или выброса неприятных газов части конструкции терминала могут быть быстро изолированы от других частей терминала посредством закрывающейся крыши. Благодаря установке множества параллельных стенок в конструкции терминала в соответствии с изобретением обеспечивается адекватная защита от взрывов.
В доках конструкции терминала могут быть предусмотрены кессонные двери (которые могут быть прикреплены к, по меньшей мере, одному из доков), которые открываются и закрываются, и, когда они закрыты, они изолируют док от соседнего буферного дока, что позволяет (частично) удалить воду из дока для размещения в сухом доке второго устройства перегрузки груза или для хранения такого устройства во время ремонта.
В качестве предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения на третьих устройствах перегрузки груза может быть предусмотрено средство считывания присутствующей информации о грузе и/или грузовых контейнерах. С этой целью можно использовать несколько систем, таких как оптические системы считывания информационных этикеток, закрепленных на грузе, и/или системы, основанные на радиочастотных метках. Система на основе радиочастотных меток в соответствии с идентификацией (РЧИД) обычно содержит излучающую антенну, которая выполнена с возможностью связи через радиочастотные волны с резонансной этикеткой, прикрепленной к части груза. В зависимости от информации, записанной на резонансной этикетке, эта этикетка возвращает сигнал в приемную антенну, находящуюся в непосредственном контакте с центральным компьютером, который может передавать соответствующий сигнал в третье устройство перегрузки груза. Таким образом, например, работа терминала может быть в высокой степени автоматизирована и может выполняться в ночное время, когда присутствие человека сведено к минимуму.
Конструкция терминала системы терминала в соответствии с изобретением может дополнительно содержать любые свойства, указанные ниже со ссылкой на саму конструкцию терминала в соответствии с изобретением.
Более конкретно, конструкция терминала в соответствии с изобретением независимо от типа транзитной буферной зоны содержит накопитель и зону перегрузки, предназначенные для хранения груза и/или загрузки/разгрузки груза на/с устройств наземного транспорта, таких как, например, грузовые автомобили, железнодорожные вагоны или суда, предназначенные для судоходства по внутренним водным путям, и сторону перегрузки, предназначенную для перегрузки груза в и из транзитной буферной зоны. В конструкции терминала предусмотрено множество третьих устройств перегрузки груза, каждое из которых выполнено с возможностью перемещения в первом направлении между стороной перегрузки и зоной хранения и перегрузки, для захвата, перемещения и размещения груза между местоположением на стороне перегрузки и местоположением в пределах зоны хранения и перегрузки. Кроме того, в конструкции терминала предусмотрено множество четвертых устройств перегрузки груза, каждое из которых выполнено с возможностью перемещения во втором направлении, которое не параллельно первому направлению, и перевозки груза между разными местоположениями в пределах зоны хранения и перегрузки. Четвертое устройство перегрузки груза может быть также адаптировано для захвата и размещения самого груза, но это не существенно, поскольку груз также может быть размещен и может быть удален посредством третьих устройств перегрузки груза. Все третьи и четвертые устройства перегрузки груза перемещаются по опорным конструкциям, которые расположены крестообразно друг к другу на разных уровнях, с заданной разностью высот между ними для исключения столкновений.
Поскольку все третьи устройства перегрузки груза перемещаются в одном направлении, и все четвертые устройства перегрузки груза перемещаются в другом направлении, конструкция терминала в соответствии с изобретением может обеспечить более структурированный способ управления грузом и может, например, исключить взаимно-пересекающееся движение погрузчиков через зону хранения и перегрузки. Пересечение устройств перегрузки груза на разных высотах для исключения столкновений может существенно повысить безопасность в конструкции терминала. В целом, система имеет преимущество, состоящее в том, что величина накладных расходов может быть снижена, и может быть улучшена эффективность.
В предпочтительном варианте выполнения опорная конструкция для третьих устройств перегрузки груза содержит множество, по существу, параллельных стенок, проходящих в первом направлении от стороны перегрузки, по существу, через зону хранения и перегрузки, и опорная конструкция для четвертых устройств перегрузки груза содержит множество, по существу, параллельных проходов, проходящих во втором направлении, на нижнем уровне. В этом варианте выполнения отверстия в стенках обеспечивают возможность прохода четвертых устройств перегрузки груза, в то время как они перемещаются вдоль проходов. Множество параллельных стенок позволяет дополнительно улучшить безопасность внутри конструкции терминала, поскольку они позволяют защитить рабочих от ударов груза, который может упасть сверху.
Предпочтительно, в данном варианте выполнения третьи устройства перегрузки груза выполнены с возможностью перемещения вдоль приподнятых наземных рельсов для перегрузки, которые расположены над стенами. Аналогично, предпочтительно, чтобы в проходах для третьих устройств перегрузки груза были предусмотрены рельсы, и четвертые устройства перегрузки груза были выполнены с возможностью перемещения по рельсам. Это обеспечивает преимущество, состоящее в том, что все устройства перегрузки груза перемещаются вдоль фиксированного пути, что может дополнительно повысить безопасность внутри конструкции терминала.
В предпочтительном варианте выполнения опорные конструкции для четвертых устройств перегрузки груза взаимно соединены посредством структур взаимного соединения, по которым каждое четвертое устройство перегрузки груза может перемещаться из одного ряда в другой. Это обеспечивает преимущество, состоящее в том, что каждое четвертое устройство перегрузки груза может быстро перегружать груз из одного ряда в другой, что позволяет повысить эффективность конструкции терминала.
Первое направление, в котором перемещается третье устройство перегрузки груза, предпочтительно расположено, по существу, перпендикулярно второму направлению, в котором перемещаются четвертые устройства перегрузки груза. Это позволяет дополнительно увеличить количество конструкций в конструкции терминала в соответствии с изобретением и, таким образом, снизить величину накладных расходов. Однако другие углы перемещения между направлениями также возможны.
Опорные конструкции третьих и четвертых устройств перегрузки груза, предпочтительно, разделяют зону хранения и перегрузки на множество отсеков хранения, предназначенных для хранения груза, и множество отсеков перегрузки, предназначенных для загрузки/разгрузки груза на/с наземных транспортных устройств. Таким образом, можно четко различать отсеки для хранения и отсеки для перегрузки, что позволяет дополнительно повысить безопасность и эффективность конструкции терминала в соответствии с изобретением.
Третьи и четвертые устройства перегрузки груза могут, например, содержать, соответственно, портальные краны и скоростные механизмы поперечного перемещения. Эти два типа имеют преимущество, состоящее в том, что они хорошо работают вместе: портальные краны перемещают груз в первом направлении, и скоростные механизмы поперечного перемещения могут быстро перемещать груз из одной колонны в другую. Эти устройства хорошо известны в данной области техники, и не требуют дополнительного описания. Однако любые другие устройства перегрузки груза, известные специалистам в данной области техники, также можно использовать в соответствии с изобретением.
В предпочтительном варианте выполнения зона хранения и перегрузки содержит отдельную область, закрываемую со всех сторон снаружи и содержащую средство обработки газом/дегазации груза. Это представляет собой преимущество в случае использования контейнеров, заполненных газом под давлением, в качестве груза. Их можно затем обрабатывать в безопасной отдельной области перед загрузкой на корабли или наземное транспортное устройство.
В другом предпочтительном варианте выполнения конструкция терминала дополнительно содержит проходы для наземных транспортных устройств, расположенные, в основном, во втором направлении, на уровне ниже опорных конструкций для третьего и четвертого устройств перегрузки груза. Это имеет преимущество, состоящее в том, что загрузка/разгрузка наземных транспортных устройств осуществляется на еще одном уровне, что может дополнительно повысить безопасность конструкции терминала в соответствии с изобретением. Эти проходы могут, например, содержать дорогу для грузовых автомобилей, железную дорогу для железнодорожных вагонов, и/или водный путь для судов, предназначенных для судоходства по внутренним водным путям, и, предпочтительно, могут проходить между областью входа и областью выхода конструкции терминала.
Конструкция терминала в соответствии с изобретением, предпочтительно, используется совместно с транзитной буферной зоной в форме дока, как было описано выше. Это подразумевает, что сторона перегрузки конструкции терминала содержит второй причал, к которому могут быть пришвартованы вторые устройства перегрузки груза. Однако конструкция терминала в соответствии с изобретением также может использоваться совместно с любой другой транзитной буферной зоной, такой как, например, вымощенная область, как известно из предшествующего уровня техники, хотя это менее эффективно, из-за необходимости использования контейнеровозов.
Структурированный способ обработки груза делает конструкцию терминала в соответствии с изобретением чрезвычайно пригодной для автоматизированного управления с помощью компьютерной системы управления, которая управляет операциями каждого из третьих и четвертых устройств перегрузки груза.
Если обрабатываемый груз представляет собой контейнеры, третье и четвертое устройства перегрузки груза могут, кроме того, быть направлены так, что они могут обрабатывать контейнеры, по существу, в одном направлении, что позволяет дополнительно повысить эффективность конструкции терминала в соответствии с изобретением.
Конструкция терминала в соответствии с изобретением может дополнительно содержать любые другие свойства, указанные выше, со ссылкой на конструкции терминала, как часть системы терминала в соответствии с изобретением.
Свойства и преимущества настоящего изобретения будут более подробно описаны ниже со ссылкой на неограничительные чертежи, на которых представлено:
фиг.1 - вид в перспективе варианта выполнения системы терминала в соответствии с настоящим изобретением, схематично;
фиг.2 - боковой разрез варианта выполнения системы терминала в соответствии с изобретением, схематично;
фиг.3А - вид сверху в плане системы терминала в соответствии с изобретением, содержащей транзитную буферную зону, схематично;
фиг.3В - вид сверху в плане системы терминала в соответствии с изобретением, содержащей конструкцию терминала, схематично;
фиг.4А - вид сверху в плане второго устройства перегрузки груза, схематично;
фиг.4В - вид сбоку второго устройства перегрузки груза, схематично;
фиг.5А - боковой разрез варианта выполнения системы терминала в соответствии с изобретением, схематично;
фиг.5В - боковой разрез варианта выполнения конструкции терминала в соответствии с изобретением, схематично;
фиг.6 - вид в перспективе другого предпочтительного варианта выполнения системы, представляющая плоты, которые могут храниться на судах-контейнеровозах.
Аналогичные ссылочные позиции используются на нескольких чертежах для обозначения соответствующих свойств.
Система терминала для разгрузки груза с и загрузки груза на суда-контейнеровозы содержит первый причал 21, выполненный с возможностью швартовки к нему одного или более судов 50 - контейнеровозов, или, в более общем случае, судов, перевозящих груз, причем, по меньшей мере, одно первое устройство 40 перегрузки груза расположено рядом с указанным первым причалом 21 и позволяет перегружать груз 51 с и/или на указанное судно 50 - контейнеровоз, соответственно, в и/или из транзитной буферной зоны 20, расположенной рядом с первым причалом 21, для временного хранения груза 51. В соответствии с изобретением также предложено, по меньшей мере, одно второе устройство 22 перегрузки груза, предназначенное для перегрузки груза 51 из и/или в буферную зону 20, соответственно, в и/или из конструкции 1 терминала, для хранения груза 51. Транзитная буферная зона 20 содержит док, который, по существу, расположен между первым причалом 21 и, по меньшей мере, одним вторым причалом 11 конструкции 1 терминала, и который выполнен с возможностью приема второго устройства 22 перегрузки груза, причем второе устройство 22 перегрузки груза выполнено в виде плавучего устройства, выполненного с возможностью приема груза 51 и перемещения на плаву назад и/или вперед между первым причалом 21 и вторым причалом 11.
Новизна состоит в том, что в системе терминала используется буферный док, который построен отдельно от водного пути 52, по которому обычно плавают и передвигаются суда 50 - контейнеровозы. Поэтому не требуется, чтобы суда 50 - контейнеровозы входили в док. С другой стороны, в соответствии с изобретением плавучие устройства могут перемещаться по водному пути 52 через соответствующий судоходный шлюз 53, который соединяет док с водным путем 52.
Система терминала дополнительно содержит конструкцию 1 терминала, расположенную на другой стороне дока, например, напротив первого причала 21. Конструкция 1 терминала содержит второй причал 11, к которому могут пришвартовываться плавучие устройства. Второй причал 11 может представлять собой один удлиненный причал, расположенный, по существу, параллельно первому причалу 21, и/или может состоять из множества причалов 11А, 11В, 11С, …, как показано на фиг.1, 3А и 3В. Конструкция терминала, кроме того, содержит множество параллельных стенок 2А, 2В, 2С, …, расположенных рядом со вторым причалом 11 и/или причалами 11А, 11В, 11С, …, и множество параллельных удлиненных наземных рельсов 3А, 3В, 3С, … для перегрузки грузов, или соответствующих приемников для колес, расположенных над стенками 2А, 2В, 2С, …, которые формируют опорные конструкции для третьих устройств 4 перегрузки груза. По меньшей мере, одно третье устройство 4 перегрузки груза, выполненное с возможностью перемещения вдоль приподнятых наземных рельсов 3А, 3В, 3С, … для перегрузки грузов, снимает, переносит и укладывает груз 51 между вторым устройством 22 перегрузки груза, пришвартованным ко второму причалу 11 и/или причалами 11А, 11В, 11С, …, и другим местоположением, кроме второго причала, внутри терминала 1.
В предпочтительном варианте выполнения работой терминала управляют посредством центральной компьютерной системы (не показана), которая установлена в станции управления.
Каждый док может содержать кессонные двери и средства для постановки в сухой док плавучих устройств на длительный период времени, например, когда требуется их ремонт, или когда требуется хранить груз на плавучих устройствах в течение длительного периода.
Показаны отдельные контейнеры 51, перемещаемые посредством третьих устройств 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза, предпочтительно, в автоматизированной системе перегрузки, которая содержит третьи устройства 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза и, предпочтительно, также множество четвертых устройств 10А перегрузки груза, которые перемещаются по опорным конструкциям 5А, 5В, 5С, …, по существу, перпендикулярно направлению, в котором перемещаются третьи устройства 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза. Перпендикулярные направления являются предпочтительными, но также возможны другие непараллельные направления. Грузы могут перемещаться на четвертых устройствах 10А перегрузки груза посредством третьих устройств 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза или посредством других дополнительных устройств перегрузки груза, или, в качестве альтернативы, четвертые устройства также могут быть выполнены с возможностью самостоятельного захвата и размещения груза. Опорные конструкции 5А, 5В, 5С, … и 2А, 2В, 2С, … построены таким образом, что движение третьих устройств 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза по продольным рельсам 3А, 3В, 3С, … не ограничивается движением четвертых устройств 10А перегрузки груза. Это ясно показано на фиг.5А: четвертые устройства 10А перегрузки груза могут проходить через отверстия 10С в стенках 2, при этом третьи и четвертые устройства перегрузки груза пересекаются друг с другом на разных уровнях, на достаточном расстоянии по высоте, что исключает столкновения.
В варианте выполнения, показанном на фиг.3В и фиг.3А, четвертые устройства перегрузки груза представляют собой так называемые скоростные механизмы поперечного перемещения. Эти небольшие поезда перемещаются по соответствующим опорным конструкциям 5А, 5В, 5С, …, выполненным в виде путей вдоль проходов на полу терминала. Для быстрого перемещения из одного из поперечных рядов между соседними стенками 3 на другой поперечный ряд соединения конструкции 10В в виде путей могут быть выполнены полукруглыми, такими, как показаны с правой стороны на фиг.3В. Однако также могут использоваться другие четвертые устройства перегрузки груза.
Крыша может использоваться, чтобы, по меньшей мере, частично закрывать конструкцию 1 терминала. Таким образом, несколько терминалов хранения, приблизительно закрывающих область между двумя последовательными продольными и поперечными балками, могут быть выполнены закрытыми. Это важно, поскольку в случае опасного груза, такой груз может быть отделен от остальной конструкции терминала.
Конструкция 1 терминала имеет область входа, в общем обозначенную ссылочной позицией 7, и область выхода, в общем обозначенную ссылочной позицией 8, для входа и выхода железнодорожных вагонов 60 (7а и 8а) и/или грузовых автомобилей 61 (7b и 8b), и/или возможно также для судов 62, предназначенных для судоходства по внутренним водным путям (7с и 8с), а также в и из конструкции хранения терминала. Множество конструктивных вариантов можно использовать для воплощения входных и выходных дорог, путей и водных путей. Одно из возможных решений показано на фиг.3В. То же относится к первому причалу 21.
Конструкция терминала, показанного на фиг.3А и 3В, представляет собой пример одной из нескольких возможных форм, включающих в себя тип и форму крыши и боковых стен, количество доков, включенных в него, и использование для строительства терминала в случае необходимости инкапсулированного материала вычерпываемой земляной массы.
Благодаря тому, что в системе терминала в соответствии с изобретением предусмотрен отдельный док совместно с использованием вторых устройств 22 перегрузки со стандартизированными размерами, исключается необходимость использования систем регулировки с разным уровнем воды. Действительно, регулировку разности высот между грузом 51 на втором устройстве 22 перегрузки и приподнятыми наземными рельсами 3А, 3В, 3С, … для перегрузки обычно выполняют путем закачки воды в доки или выкачивания воды из них. Подъем вторых устройств 22 перегрузки груза относительно приподнятых наземных рельсов 3А, 3B, 3С, … для перегрузки может быть выполнен удобно и для всех доков одновременно и служит для минимизации расстояния перегрузки и, таким образом, времени перегрузки между третьими устройствами 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза и вторыми устройствами 22 перегрузки груза. Центральная компьютерная система, предпочтительно, обеспечивает управление, помимо прочего, подачей воды в док и выпуска воды из него для оптимизации перемещения груза между третьими устройствами 4А, 4В, 4С, … перегрузки груза и вторыми устройствами 22 перегрузки.
На фиг.1 показан общий вид системы терминала в соответствии с изобретением. Груз 51 загружают на и/или разгружают с судов 50 - контейнеровозов, прибывших по водному пути 52, и пришвартованных к первому причалу 21. По меньшей мере, одно второе устройство 22 перегрузки груза выполнено в виде плавучего устройства, которое может плавать в доке, предусмотрено рядом с первым причалом 21 и расположено достаточно близко к позиции швартовки судна 50 - контейнеровоза. После того, как груз 51 станет доступным, например, в результате удаления элементов 54, закрывающих палубу на судне 50, груз 51 перегружают с судна 50 - контейнеровоза на упомянутое плавучее устройство в доке, причем первое устройство 40 перегрузки груза предназначено для временного хранения груза 51 на плавучем устройстве. Первое устройство 40 перегрузки груза может, например, быть выполнено в виде мостового крана с возможностью перемещения вдоль первого причала 21. Предпочтительно, плавучее устройство загружено грузом 51 вплоть до, по существу, предельно допустимой его загрузки. Груз 51 затем перемещают с первого причала 21 на второй причал 11 или на причалы 11А, 11В, 11С, … в конструкции 1 терминала посредством плавучего устройства. Для разгрузки груза 51 в конструкции 1 терминала плавучее устройство, предпочтительно, швартуют у второго причала 11, где после того, как груз 51 будет снят с плавучего устройства посредством третьего устройства 4 перегрузки груза, его перемещают в другое местоположение в конструкции 1 терминала, кроме второго причала 11. Третье устройство 4 перегрузки груза может быть выполнено в виде, например, портального крана и/или рамного деррик-крана на рельсах, и/или может быть снабжено колесами, предназначенными для перемещения по стенкам 2А, 2В, 2С, …
Очевидно, что ту же систему хранения можно использовать в другом направлении. В этом случае груз 51 загружают на суда 50 - контейнеровозы посредством перегрузки груза 51 из другого места положения в конструкции 1 терминала, кроме второго причала 11 или причалов 11А, 11В, 11С, …, на второй причал 11 (или причалы) посредством третьего устройства 4 перегрузки груза, после чего следуют этапы загрузки груза 51 на плавучее устройство, пришвартованное у второго причала 11, перемещение груза 51 от второго причала 11 к первому причалу 21 посредством перемещения по воде плавучего устройства в док, швартовки плавучего устройства рядом с первым причалом 21 и достаточно близко к месту расположения судна 50 - контейнеровоза, пришвартованного у первого причала 21, и перегрузки груза 51 с указанного плавучего устройства на судно 50 - контейнеровоз через первое устройство 40 перегрузки груза. Для временного хранения элементов 54, закрывающих палубу, в доке может быть выполнено отдельное плавучее устройство 23.
Также возможно загружать плавучее устройство грузом 51 до того, как судно 50, которое должно получить груз 51, действительно придет и/или будет пришвартовано у первого причала 21. Плавучее устройство при этом действует как буфер для груза 51 в течение длительного периода времени и может быть размещено в определенном месте в доке, как показано на фиг.3В, вдоль второго причала 11Е. Плавучее устройство также можно транспортировать за пределами дока через судоходный шлюз 53, который соединяет док с водным путем 52, как показано на фиг.3А. Судоходный шлюз 53 также можно использовать для выпуска и/или впуска в док любого другого плавучего устройства, такого как, например, плавучий кран для ремонта или технического обслуживания.
Плавучие устройства могут быть самодвижущимися, или они могут приводиться в движение посредством дистанционно управляемых модулей 24 постановки в док в виде отдельных моторизованных малых судов.
Как показано на фиг.1, третье устройство 4 перегрузки в виде портального крана или тому подобного может перемещаться над плавучем средством, выполненным в виде плота, пришвартованного у причала 11, по стенам причалов 11. После того, как груз 51 будет снят с упомянутого плота, портальный кран перемещается по стенам 2, по существу, линейно в другую часть конструкции терминала. Область, окруженная стенками 2А, 2В, 2С, … и 5А, 5В, 5С, … формирует множество областей хранения 9 (9А, 9В, 9С, …) для груза 51.
Также возможно использовать первый причал 21 или отдельные водные пути для перемещения груза 51 с использованием, например, поезда, грузовых автомобилей, погрузчиков и так далее, находящихся в непосредственной близости и/или под мостовым краном 40, и/или транспортировать персонал, отдельный груз и т.д. на суда 50.
Центральная компьютерная система может формировать и постоянно обновлять доступный для обзора план погрузки для каждого судна 50 и/или плавучего устройства и также может обеспечивать непрерывное регулирование плана погрузки в соответствии с входными данными в связи с временными характеристикам груза, который еще не прибыл в конструкцию 1 терминала, и точно отслеживать местоположение всех поступающих и исходящих контейнеров 51 в конструкции 1 терминала. Центральная компьютерная система также может программировать и управлять движением третьих устройств 4 перегрузки груза и скоростных механизмов поперечного перемещения, и поддерживать оптимальный уровень воды в буферном доке посредством управления судоходным шлюзом 53.
На фиг.3 схематично показан вид сверху в плане конструкции 1 терминала, представляющий буферную зону 20 в виде дока, причалы 11, третьи устройства 4 перегрузки в виде портальных кранов, продольные стены 3, четвертые устройства 10А перегрузки груза в виде скоростных механизмов поперечного перемещения и их пути 5. Эти пути 5 также могут быть предусмотрены на приподнятых проходах, расположенных над нижним этажом, то есть поверх поперечных стен, и в этом случае продольные и поперечные стены вместе окружают множество областей 9 хранения. Области 9 хранения могут быть открытыми или могут быть закрытыми крышей, которая может быть снабжена шарнирами, что позволяет ее шарнирно поворачивать. Отдельная область 9, предпочтительно, может быть закрыта со всех сторон снаружи, в ней может быть предусмотрена возможность дегазации груза 51, или в ней груз может закачиваться газом.
Соответствующее второе устройство 22 перегрузки груза в виде плавучего устройства показано на фиг.4А и 4В. Оно, в общем, состоит из плавучей поверхности 200, размеры которой позволяют принимать множество грузов 51. Оно может иметь боковые стенки 201, если требуется, съемные, исключающие скольжение груза 51. Отдельные области могут быть предусмотрены на плавучем устройстве 22 в виде плота, например, для хранения поворотных замков или тому подобное. Плот может обычно содержать приблизительно 120-160 грузовых контейнеров 51, которые могут представлять собой стандартные 20-и/или 40-футовые контейнеры, которые хорошо известны в данной области техники. Типичные размеры плавучего устройства составляют от приблизительно 30 м в ширину до более чем 150 м в длину, хотя размеры могут быть, по существу, меньшими или большими. Типичный плот может содержать до 120-160 стандартных контейнеров. В зависимости от емкости разных устройств перегрузки груза контейнеры 51 могут быть представлены в заданных пакетах (так называемые платформы) и могут быть загружены и/или разгружены на платформах. Плавучее устройство также может быть выполнено с возможностью приема груза 51 в другой форме, например, жидкостей, газов или других грузов, не подлежащих перевозке в контейнерах. На плавучем устройстве могут быть, например, предусмотрены контейнеры-цистерны или тому подобное.
На фиг.5А и 5В схематично показан боковой разрез участка зоны хранения контейнеров. На фиг.5А и 5В показано, что водный путь 69 для судов 62, предназначенных для судоходства по внутренним водным путям, и дорога 67 для грузовых автомобилей и/или железная дорога 68 для железнодорожных вагонов предусмотрены на более низком уровне, чем уровень, на котором перемещаются вперед и назад третьи устройства 4 перегрузки в виде портальных кранов. Приподнятый уровень портального крана над дорогами 67, 68 для доступа поездов и грузовых автомобилей и водный путь 69 позволяют перемещать грузовые контейнеры 51 на железнодорожные вагоны 61 и/или на грузовые автомобили 60, и/или суда 62, предназначенные для судоходства по внутренним водным путям, посредством опускания их до уровня проезда для доступа. Аналогично, грузовые контейнеры 51 могут быть сняты портальным краном 4 с железнодорожного вагона 61 и/или грузовых автомобилей 60, и/или судна 62 посредством его подъема до уровня портального крана. Таким образом, различные транспортные устройства не мешают друг другу при их соответствующих движениях.
Очевидно, в конструкции 1 терминала могут быть предусмотрены специально выделенные зоны и офисы 70, такие как зона таможни, а также зона 71 для помещения груза на карантин и/или зона 72 для обслуживания портальных кранов и другого оборудования.
На фиг.6 представлен другой предпочтительный вариант выполнения системы и способа в соответствии с изобретением. В этом варианте выполнения вообще не используется первое устройство 40 перегрузки груза. В соответствии с этим вариантом выполнения предусмотрен проход из дока на водный путь 52 воды, например, судоходный шлюз 53. Этот шлюз 53 позволяет второму устройству 22 перегрузки груза непосредственно получать доступ к судну 50 - контейнеровозу. Когда груз 51 должен быть перегружен на судно 50 - контейнеровоз, второе устройство 22 перегрузки груза, загруженное грузом 51, маневрирует рядом с судном 50 - контейнеровозом, пришвартованным у первого причала 21 или размещенным в некотором другом положении на водном пути 52. Груз 51 затем непосредственно перегружают на судно 50 - контейнеровоз. Судно 50 - контейнеровоз, таким образом, выполнено с возможностью доступа второго устройства 22 перегрузки груза к секции палубы судна 50 - контейнеровоза, как показано на фиг.6. С этой целью, по меньшей мере, на части длины рядом с указанной секцией палубы участок 55 боковой стенки судна 50 - контейнеровоза имеет уменьшенную высоту, или его высота может быть уменьшена до уровня ниже уровня воды, что обеспечивает возможность поступления воды на этот участок палубы. Второе устройство 22 перегрузки груза затем может, в соответствии с изобретением, заплывать на указанный участок палубы судна 50 - контейнеровоза. Когда все устройства 22 перегрузки будут размещены таким образом на борту, подвижный участок 55 боковой стенки возвращается на исходную высоту, и после откачки воды, содержащейся на указанном участке палубы, вторые устройства 22 перегрузки груза остаются на палубе. При этом также возможно использовать судно 50 с постоянно установленным на низком уровне участком 55 боковой стенки, который может быть погружен ниже уровня воды и может быть поднят над уровнем воды, путем погружения и подъема всего судна 50 или его участков. Очевидно, что такую же систему можно использовать для разгрузки судов 50 - контейнеровозов, снабженных загруженными вторыми устройствами 22 перегрузки груза. В описанном выше варианте выполнения участок палубы используется для установки на нем множества вторых устройств перегрузки груза. Однако также можно использовать другие части корабля контейнеровоза, такие как части трюма судна-контейнеровоза.