長江中上游集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)形式與裝卸工藝系統(tǒng)

楊建中　鄭見粹　任艮成

摘要在分析并比較長江中上游集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)形式和裝卸工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同碼頭的不同規(guī)模和條件,推薦經(jīng)濟(jì)適用的碼頭結(jié)構(gòu)形式和裝卸工藝系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞長江中上游;集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)形式;裝卸工藝;通過能力

0引言

長江中上游集裝箱碼頭主要采用斜坡式、高架棧橋式和直立式等3種基本形式以及這3種基本形式的組合或變形組合形式。不同結(jié)構(gòu)形式的碼頭采用不同的裝卸工藝系統(tǒng)和設(shè)備。[1-2]早期的集裝箱碼頭多為斜坡式,采用前沿配置旋轉(zhuǎn)浮式起重機(jī)、中間配置斜坡纜車、碼頭口和堆場配置軌道式集裝箱門式起重機(jī)的工藝系統(tǒng),雖然投資不大,但通過能力較小。近年來,長江上游大水位差港口突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,建設(shè)直立式集裝箱碼頭(如重慶港寸灘集裝箱碼頭1期),取得初步成功。直立式碼頭前沿配置經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)河型岸邊集裝箱起重機(jī),堆場設(shè)備采用軌道式集裝箱門式起重機(jī),前沿與堆場間的運(yùn)輸由集裝箱拖掛車組完成。這種工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過能力較大,但投資巨大,且集裝箱拖掛車組必須爬坡運(yùn)行。高架棧橋式集裝箱碼頭的前沿和堆場設(shè)備采用通用橋式集裝箱起重機(jī),前沿與堆場間的運(yùn)輸由集裝箱拖掛車組完成。這種工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過能力介于斜坡式集裝箱碼頭與直立式集裝箱碼頭之間,投資不大,但尚未發(fā)展成熟,缺乏配套的集裝箱專用裝卸設(shè)備。

長江流域的集裝箱港主要擔(dān)負(fù)向上海港輸送箱源的任務(wù),通過能力通常不大,適宜建設(shè)經(jīng)濟(jì)適用的中小型碼頭。業(yè)內(nèi)對(duì)長江中上游及其主要支流的集裝箱碼頭采用何種形式存在爭議。一般認(rèn)為,年通過能力在5萬TEU以下的碼頭適宜采用斜坡式,年通過能力在20萬TEU以上的碼頭適宜采用直立式,年通過能力5萬~20萬TEU的碼頭適宜采用何種形式尚無定論。

1不同結(jié)構(gòu)形式和裝卸工藝系統(tǒng)的集裝箱碼頭比較

在工況相同的情況下,選取設(shè)備平均技術(shù)參數(shù),按相同的計(jì)算方法對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式和裝卸工藝系統(tǒng)的集裝箱碼頭進(jìn)行比較,結(jié)果見表1。

由表1可見,配置1臺(tái)岸邊集裝箱起重機(jī)的內(nèi)河直立式碼頭的年通過能力可達(dá),按每個(gè)泊位配置1.5~2臺(tái)岸邊集裝箱起重機(jī)計(jì)算,其年通過能力可達(dá)~。內(nèi)河直立式碼頭配置軌道式集裝箱門式起重機(jī)的裝卸作業(yè)效率比配置岸邊集裝箱起重機(jī)略低。配置1臺(tái)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的內(nèi)河直立式碼頭的年通過能力可達(dá),按每個(gè)泊位配置1.5~2臺(tái)軌道式集裝箱門式起重機(jī)計(jì)算,其年通過能力可達(dá)~。

內(nèi)河斜坡式碼頭和高架棧橋式碼頭如果裝卸設(shè)備配置得當(dāng),同樣可實(shí)現(xiàn)較高的通過能力。由表1可見,配置1臺(tái)浮式橋式起重機(jī)的內(nèi)河斜坡式碼頭的年通過能力可達(dá),配置1臺(tái)橋式集裝箱起重機(jī)的內(nèi)河高架棧橋式碼頭的年通過能力可達(dá),與配置1臺(tái)軌道式集裝箱門式起重機(jī)的內(nèi)河直立式碼頭的通過能力相當(dāng)。但斜坡式碼頭和高架棧橋式碼頭的每個(gè)泊位一般只能配置1臺(tái)裝卸設(shè)備,因此通過能力的提高空間有限。

2碼頭結(jié)構(gòu)形式和裝卸工藝系統(tǒng)的選擇

2.1多用途碼頭和年通過能力10萬TEU以下的專業(yè)化碼頭

2.1.1高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機(jī)

高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機(jī)(行車,可帶吊鉤)的方案見圖1。碼頭前沿分上下2層,橋式集裝箱起重機(jī)在高架棧橋上移動(dòng),裝卸集裝箱;集裝箱拖掛車在下層平臺(tái)上運(yùn)行,接運(yùn)集裝箱。每個(gè)泊位一般只能布置1組高架棧橋,配置1臺(tái)橋式集裝箱起重機(jī)。橋式集裝箱起重機(jī)是常見的碼頭裝卸設(shè)備,跨度(軌距)不大的橋式集裝箱起重機(jī)構(gòu)造簡單,價(jià)格也不高。

2.1.2斜坡式碼頭配回轉(zhuǎn)組合臂架浮式起重機(jī)

斜坡式碼頭配回轉(zhuǎn)組合臂架浮式起重機(jī)的方案見圖2。該方案設(shè)備通用性強(qiáng)、投資較小、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,裝卸量不大的碼頭采用這種裝卸工藝系統(tǒng)基本能滿足使用要求。該方案中,為提高碼頭前沿的裝卸效率,可將現(xiàn)有普通旋轉(zhuǎn)型起重機(jī)的吊箱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改為平行移動(dòng),從而縮短對(duì)箱對(duì)位時(shí)間,并解決雙浮吊旋轉(zhuǎn)作業(yè)相互干擾等問題。此外,采用專用吊具對(duì)箱,可縮短輔助作業(yè)時(shí)間,取消上下箱作業(yè)環(huán)節(jié),提高作業(yè)人員和設(shè)備的安全性。

2.2年通過能力10萬~20萬TEU的專業(yè)化碼頭

2.2.1高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機(jī)

參見2.1.1的方案介紹。

2.2.2直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機(jī)

直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機(jī)的方案見圖3。軌道式集裝箱門式起重機(jī)在國外使用較為普遍,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)正被國內(nèi)港口所認(rèn)識(shí),發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前,我國港口大多將軌道式集裝箱門式起重機(jī)作為集裝箱堆場的專用機(jī)型,以充分發(fā)揮此種設(shè)備堆場利用率高的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明,軌道式集裝箱門式起重機(jī)的作業(yè)效率較高。圖3所示的懸臂軌道式集裝箱門式起重機(jī)可兼顧船舶裝卸作業(yè)和堆場堆存作業(yè),其跨度變化比較靈活,最大可達(dá),跨12列集裝箱和2條車道,車道設(shè)置和集裝箱堆放也比較靈活。

2.2.3斜坡式碼頭配浮式橋式集裝箱起重機(jī)

目前岸邊橋式集裝箱起重機(jī)已發(fā)展成為成熟的機(jī)型,是集裝箱碼頭普遍使用的高效裝卸設(shè)備。將岸邊橋式集裝箱起重機(jī)“移植”到躉船上構(gòu)成浮式橋式集裝箱起重機(jī)在技術(shù)上完全可行。[3]斜坡式碼頭配浮式橋式集裝箱起重機(jī)的方案。

2.3年通過能力20萬TEU以上的專業(yè)化碼頭

推薦采用直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機(jī)的方案。

2.4前沿窄小的山區(qū)河流碼頭

推薦采用高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機(jī)的方案。

3結(jié)束語

內(nèi)河高架棧橋式碼頭結(jié)構(gòu)簡單,投資較小,裝卸工藝系統(tǒng)簡單明了,且通過能力較高。雖然這種碼頭配備的橋式集裝箱起重機(jī)尚未得到普遍應(yīng)用,但技術(shù)上已經(jīng)成熟,建議作為長江中上游集裝箱碼頭的推薦機(jī)型。此外,內(nèi)河直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機(jī)也可實(shí)現(xiàn)較高的通過能力,但內(nèi)河直立式碼頭配岸邊集裝箱起重機(jī)的方案投資較大,碼頭前沿利用率不高,不推薦長江中上游碼頭采用。

參考文獻(xiàn):

[1] 張華勤,鄭見粹,楊建中. 內(nèi)河大水位差集裝箱碼頭前沿裝卸工藝及碼頭形式探討[J]. 中國港口,2006(2):49-51.

[2] 楊建中,任良成. 長江中上游集裝箱碼頭形式和裝卸工藝系統(tǒng)研究[J]. 港口裝卸,2008(6):1-4.

[3] 鄭見粹,楊建中. 內(nèi)河斜坡式碼頭集裝箱裝卸工藝——浮式橋式集裝箱起重機(jī)[J]. 集裝箱化,2007,18(9):1-4.

(編輯:張敏收稿日期:2009-09-03)