莆田涵江作業區1～3號泊位工程裝卸工藝設計要點

■劉兆屯

（福州大學經濟與管理學院，福州　350116）

莆田涵江作業區1～3號泊位工程裝卸工藝設計要點

■劉兆屯

（福州大學經濟與管理學院，福州350116）

本文以莆田涵江作業區1～3號泊位工程為例，詳細介紹了該項目裝卸工藝方案布置、設備選型，并重點論述了工藝方案比選，對類似通用泊位工程設計具有一定的借鑒意義。

通用碼頭裝卸工藝方案比選設備選型

1　概述

涵江作業區隸屬于莆田市涵江區，位于興化灣灣頂、江口鎮東側的灘涂海域，是興化港區重點發展的一個作業區，目前處于起步階段。涵江作業區1～3號泊位1#、2#為2個3萬噸級通用泊位 （碼頭水工結構按靠泊5萬噸級散貨船設計）、3#為1個7萬噸級散貨泊位。本工程年設計吞吐量為545萬噸（表1），主要承擔涵江區鋼材、建材、啤酒、豆粕、集裝箱、大麥等貨物運輸。本項目的建成，將成為涵江主城區貨物集散的重要出海口。

2　設計特點

（1）本項目泊位等級較高，貨種多且雜，既有雜貨、又有集裝箱，還有少部分散貨（散糧）。

（2）裝卸工藝設計近遠期結合，充分考慮將來發展和改造的可能，滿足工程一次規劃、分期實施的要求。

（3）本工程進口大豆100萬噸，若采用常規包裝的形式運輸，易出現“散儲—包運—散儲”的不合理現象，運輸中易發生破包、撒糧等情況，流通損耗居高不下。散糧集裝箱運輸具有節約包裝成本、全程機械化、破損灑漏率低、環保便捷、小批量運輸無需等船、中轉網點覆蓋面大、門到門直送、減少倉庫庫存需求等多種優勢。故本工程大豆設計采用集裝箱運輸，較常規運輸具有環保、便捷、靈活、損耗小等特性。

（4）本工程含有啤酒、豆粕等怕污染的貨種，裝卸過程中需充分考慮減少貨種污染和環境污染。本工程考慮1#泊位以裝卸水泥和雜貨（礦建、鋼材）為主，2#泊位以裝卸雜貨和集裝箱為主，3#泊位裝卸雜貨和散糧（大麥），散糧（大麥）采用直取工藝，減少散糧裝卸和存儲成本。

表1　本工程吞吐量表

3　關鍵技術問題及其對策措施

3.1碼頭裝卸船設備選型

作為多用途泊位和通用泊位，碼頭裝卸船設備的選擇側重于通用性和靈活性。設計上考慮件雜貨和集裝箱裝卸采用多功能門機，配裝不同吊具（吊鉤、集裝箱吊具或抓斗）可滿足件雜貨、集裝箱等多貨種的裝卸船作業，并可輔助進行散貨卸船作業。碼頭設備的起重量、工作幅度等主要參數選擇滿足設計船型和多貨種的裝卸需要。

3.2庫場作業設備選型

本工程堆場主要貨種為雜貨和集裝箱，雜貨堆場作業設備有輪胎吊、龍門吊、叉車等，集裝箱堆場設備有正面吊、集裝箱輪胎式龍門吊、軌道吊等。

4　裝卸工藝方案

本工程裝卸工藝系統主要由碼頭裝卸船工藝、水平運輸工藝、堆場裝卸工藝等多部分組成，各環節工藝能力應相互匹配銜接、高效運轉，以保證碼頭工藝系統的作業效率。根據本工程的貨種、貨運量和設計船型情況，結合碼頭總平面布置，裝卸工藝設計二個方案進行比選。

4.1裝卸船工藝

根據本工程貨種、運量和泊位噸級等，考慮本項目1#泊位以件雜貨作業為主，碼頭前方配置3臺25噸-38m的多用途門座起重機，2#泊位以裝卸鋼材、礦建等件雜貨為主，3#泊位以集裝箱和大麥（直取）作業為主并兼顧部分件雜貨，碼頭前方各配置3臺40噸-38m的多用途門座起重機共6臺。多用途門機只需配裝不同的吊具（吊鉤、集裝箱吊具、抓斗），便可兼顧件雜貨、集裝箱及散糧（大麥）等各貨種的裝卸作業。

多用途門機在三個泊位連續布置，門機軌距均選用16m，便于設備在各泊位間相互通行靈活調配，集中作業，提高泊位的裝卸效率和通過能力。根據泊位裝卸作業特點，前方碼頭作業區設置30m寬度，滿足多種流動機械作業要求。

4.2水平運輸工藝

件雜貨的水平運輸以牽引車+平板車為主，考慮件雜貨堆場距碼頭前沿運輸距離較近，部分件雜貨采用叉車兼顧水平運輸和堆場作業。集裝箱的水平運輸采用常規的集裝箱牽引車+半掛車系統，散糧（大麥）考慮直取作業，由港外汽車直接到碼頭前沿接卸。

4.3堆場裝卸工藝

方案一：件雜貨堆場采用常規的輪胎吊（電動）和叉車聯合作業方式。考慮到本工程件雜貨以建材、鋼材為主，重量較大，堆場分別配置40噸輪胎吊和25噸叉車。由于堆場距碼頭前沿較近，其中叉車可兼作部分件雜貨的水平運輸和堆場作業，以減少工藝操作環節。考慮到前期集裝箱運量較小，集裝箱堆場采用正面吊作業。

圖1　裝卸工藝平面布置圖（方案一）

圖2　裝卸工藝平面布置圖（方案二）

方案二：堆場采用40噸軌道式龍門起重機和叉車聯合作業方式。其中40噸軌道式龍門起重機考慮可兼顧件雜貨和集裝箱作業，其余同方案一。

4.4倉庫裝卸工藝

本工程碼頭后方布置有倉庫作業區，倉庫作業配置6噸叉車。

5　裝卸機械設備的選型

5.1碼頭裝卸船設備

目前多用途泊位或通用泊位的裝卸船設備主要有裝卸橋和門座起重機兩種機型。裝卸橋通過起升機構和小車的前后行走完成裝卸船作業，吊具運行較為平穩，集裝箱作業效率較高，但其造價較高，對件雜貨作業靈活性差，設備維護保養工作量也較大；門座起重機設備造價較低，作業靈活，對貨種適應性較強（只須更換吊具，便可兼顧集裝箱、件雜貨及散貨等多貨種的裝卸作業），件雜貨作業效率高，技術成熟可靠，維修保養較為簡便。根據年設計吞吐量、船型、貨種、流向等因素，并結合未來發展趨勢，本項目設備選用可兼顧件雜貨、集裝箱及散貨作業的多功能門機。

5.2庫場裝卸作業設備

（1）件雜貨庫場設備

件雜貨堆場目前常用的工藝設備主要有輪胎式起重機、軌道式龍門起重機和叉車等機型，軌道式起重機具有作業效率高、對重大件作業適應性較強、操作覆蓋面廣等優點，但需鋪設軌道基礎，土建工程投資較大，設備投資大，運行路線固定作業不夠靈活，設備利用率相對較低；而輪胎式起重機的專用特點是作業機動靈活，對貨種適應性較強，投資也較省。本工程件雜貨堆場設備配置考慮采用輪胎式起重機 （帶電力驅動）+叉車與軌道式龍門起重機+叉車兩個方案進行比選。

倉庫裝卸作業主要有橋式起重機和叉車兩種機型。橋式起重機作業覆蓋面廣，但土建需配套軌道梁基礎，總體投資增加；而叉車作業機動靈活，對貨種適應性較強，投資也較省。本工程倉庫裝卸作業采用叉車工藝。

（2）集裝箱堆場設備

目前國內外集裝箱堆場的常規作業方式主要有全底盤車方式、跨運車方式、正面吊方式、軌道式龍門起重機方式等幾種，其中全底盤車方式投資大，占用堆場面積大，堆場利用率低，堆存能力小；跨運車方式堆場集裝箱的堆高受限制，跨運車的完好率低，維修費用高，裝卸成本高，且對跨運車的操作要求較高。本工程集裝箱堆場設備配置考慮采用正面吊和軌道式龍門起重機兩個方案進行比選。

表2　裝卸機械設備配置表

表3　堆場工藝比選表

5.3裝卸設備配置表（見表2）

6　裝卸工藝方案比選和推薦方案

兩方案碼頭工藝基本相同，主要區別在于堆場工藝。特針對堆場工藝方案進行方案比選（見表3）。

通過裝卸工藝方案的綜合比較，方案一件雜貨堆場采用輪胎吊+叉車聯合作業方式，集裝箱堆場采用正面吊作業方式，設備布置靈活，可轉場作業，機動性好，設備投資省，方便今后碼頭的升級改造，因此本工程推薦裝卸工藝方案一。

［1］交通部第一航務工程勘察設計院編.海港工程設計手冊：上冊［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］中華人民共和國交通運輸部.海港總體設計規范.北京：人民交通出版社，2014.

［3］劉善平編著.港口裝卸工藝［M］.北京：人民交通出版社，2014.

［4］福建省交通規劃設計院.莆田興化港區涵江作業區1～3號泊位工程初步設計（報批稿）.2016.2.

［5］史悅，李艷陽.散糧裝集裝箱工藝的現狀與發展［J］.港口科技，2010（05）：34-38.