庫區支流散貨碼頭結構型式研究

(1.重慶交通大學國家內河航道整治工程技術研究中心 重慶 400074； 2.重慶交通大學水利水運工程.教育部重點實驗室 重慶 400074)

引言

考慮三峽成庫蓄水后庫區支流航行條件獲得改善的情況下，針對目前庫區支流散貨碼頭存在的問題，以規范庫區支流散貨碼頭建設為目的，提出適于庫區支流的安全、環保的碼頭結構型式及配套工藝。具體提出了適于庫區支流散貨碼頭的水工結構及配套工藝。包括兩個進口散貨碼頭方案：斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案，分級直立式+船上自卸皮帶機方案；兩個出口散貨碼頭方案：斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案，框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案。

一、庫區支流常用散貨碼頭結構型式

三峽成庫蓄水后，庫區支流航行條件將大為改善[1]，目前部分支流可以通行500T～1000T或者更大的船舶。從對庫區支流正在營運的散貨碼頭來看，目前存在的主要問題包括[2]：整個散貨碼頭布置較亂，沒有統一規劃布置；單個泊位規模小，通過能力有限，造成岸線十分浪費；碼頭結構型式簡單，以斜坡道為主，部分碼頭更是基本無水工結構，在岸邊直接采用簡陋溜槽進行裝卸，碼頭結構設計標準往往達不到規范要求；裝卸工藝比較原始，仍然較多的使用非常簡陋的溜槽，一方面因操作不規范，存在嚴重的安全隱患，另一方面，由于環保措施不到位，造成散貨裝卸作業中污染問題比較嚴重。

在考慮三峽成庫蓄水后庫區支流航行條件獲得改善的情況下，針對目前庫區支流散貨碼頭存在的問題，以規范庫區支流散貨碼頭建設為目的，提出適于庫區支流的安全、環保的碼頭結構型式及配套工藝。本研究提出了兩個進口散貨碼頭方案、兩個出口散貨碼頭方案。以期規范散貨碼頭設計，提高碼頭通過能力，減少環境污染。

二、庫區支流散貨碼頭合理適用結構型式研究

本文提出了兩個進口散貨碼頭方案，包括：斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案，分級直立式+船上自卸皮帶機方案。兩個出口散貨碼頭方案，包括：斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案，框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案。

(一)進口散貨碼頭方案一(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)

本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案，詳見圖1所示。碼頭水工結構為實體斜坡道或架空斜坡道型式，裝卸工藝流程為：貨船→簡易卸船機→皮帶車→汽車式皮帶機→堆場。本方案碼頭水工結構簡單，裝卸工藝由于采用皮帶車和皮帶機，裝卸效率較高，設計和營運中根據不同貨種，可以采取噴淋撒水等方式，減少散貨粉塵對環境的污染。散貨碼頭由于采用斜坡道型式，水工結構投資較少，但裝卸工藝投資稍大。裝卸工藝采用皮帶車，裝卸效率可達200t～300t/小時，單個泊位年吞吐量將達到50～70t噸，裝卸效率較高。推薦在吞吐量要求較高的碼頭中采用。

圖1 散貨進口工藝圖(斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案)

(二)進口散貨碼頭方案二(分級直立式+船上自卸皮帶機方案)

本方案為分級直立式+船上自卸皮帶機方案，詳見圖2所示。碼頭水工結構為分級直立式圬工擋墻結構，裝卸工藝流程為：貨船→船上自卸旋轉皮帶機→汽車→堆場。本方案碼頭水工結構簡單，裝卸工藝由于采用皮帶機，裝卸效率較高，設計和營運中也應根據不同貨種，可以采取噴淋撒水等方式，減少散貨粉塵對環境的污染。由于自卸皮帶機為貨船自備，碼頭基本不配備裝卸工藝，因此節省了工程造價，營運費用較低。裝卸工藝采用皮帶機，皮帶機裝卸效率高，碼頭的通過能力主要由碼頭下河道寬度、長度及自卸汽車的配備情況。推薦在投資較少的散貨碼頭中采用。

圖2 散貨進口工藝圖(分級直立式+船上自卸皮帶機方案)

(三)出口散貨碼頭方案三(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)

本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案，詳見圖3所示。碼頭水工結構為實體斜坡道或架空斜坡道型式，裝卸工藝流程為：堆場→單斗裝載機→皮帶車→簡易卸船機→貨船。本方案碼頭水工結構簡單，裝卸工藝由于采用皮帶車，裝卸效率較高，裝卸效率可達200t～300t/小時，單個泊位年吞吐量將達到50～70萬噸。設計和營運中根據不同貨種，可以采取噴淋撒水等方式，減少散貨粉塵對環境的污染。碼頭采用斜坡道型式，水工結構投資較少，但裝卸工藝投資稍大。推薦在吞吐量要求較高的散貨出口碼頭中采用。

圖3 散貨出口工藝圖(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)

(四)出口散貨碼頭方案四(框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案)

本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案，詳見圖4所示。裝卸工藝流程為：堆場→單斗裝載機→皮帶機→簡易卸船機→貨船。

碼頭水工建筑物采用直立架空墩式結構。系靠船墩樁基采用5根φ1800的鋼筋砼嵌巖鉆孔樁，樁頂承臺平面尺度7.6m×10.6m，厚度2.0m，承臺上設置6根鋼筋砼立柱(1.5m×1.5m)，間隔4.8m采用縱橫聯系梁(1.2m×1.2m)聯系，前方聯系梁中間安裝系船柱，供不同水位時船舶的系纜，前方立柱和聯系梁均安裝橡膠護舷防護，立柱頂面現澆鋼筋砼面板形成碼頭面。中間系靠船墩和后方陸域連接的引橋跨度2×15.0m，橋墩設兩根φ1500的鋼筋砼嵌巖鉆孔樁和鋼筋砼立柱(1.2m×1.2m)，樁頂采用地梁(1.2m×1.2m)連接，立柱間用聯系梁(1.2m×1.0m)連接，立柱頂部現澆鋼筋砼蓋梁(1.4m×1.2m)，蓋梁上現澆鋼筋砼T型梁板形成橋面。

本方案碼頭水工結構簡單，水下工程量少，造價較省，對后方陸域要求低。裝卸工藝采用皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案，裝卸效率較高。設計和營運中根據不同貨種，可以采取噴淋撒水等方式，減少散貨粉塵對環境的污染。推薦在庫區支流或長江干線散貨出口碼頭中采用。

圖4 散貨出口工藝圖(框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案)

三、結論

基于庫區支流散貨碼頭結構型式研究的分析，提出4種散貨碼頭結構型式，得出以下結論：

(1) 三峽庫區現有大型散貨出口碼頭都以斜坡式為主，結構型式落后，裝卸工藝環節多、效率低、成本高已不能滿足經濟社會和貨物運量快速增長的需求。因此，在新形勢下，開展適合三峽庫區支流散貨碼頭的結構型式和配套裝卸工藝的研究具有重要意義。

(2) 針對目前庫區支流散貨碼頭存在的問題，提出適于庫區支流的安全、環保的碼頭結構型式及配套工藝。在進口散貨碼頭裝卸方案中，方案一適合在吞吐量較大的散貨進口碼頭中使用，方案二適合在投資量較少的散貨碼頭使用；在出口散貨碼頭裝卸中，方案三適合用于吞吐量較高的散貨出口碼頭，方案四適合于庫區支流或長江干線散貨出口碼頭中采用。

【參考文獻】

[1]曹周紅．山區河流碼頭型式及其發展趨勢[J]. 湖南交通科技，2004，30(2)：90—92

[2]王多垠，田建柱.大水位差架空直立式集裝箱碼頭結構型式研究[J]. 重慶交通大學學報：自然科學版，2008,27(1)：139-143.

[3]劉明維,賈理,梁越,張小龍.三峽成庫后庫區碼頭基礎型式分析及研究展望[J]. 中國港灣建設,2014(03):13-19.

[4]王多垠,周世良,劉明維,肖盛燮.三峽庫區地質災害治理與港口碼頭建設一體化模式探討[J]. 水運工程,2004(04):43-47.

[5]石興勇.內河大水位差架空直立式集裝箱碼頭數值分析[D]. 重慶交通學院碩士論文，2006.