提高浙江省山區河流碼頭散貨卸船效率的思路

王海炳 余春輝

摘 要：當前，浙江省山區性河流碼頭普遍存在散貨卸船效率偏低的問題。本文根據浙江省山區性河流碼頭的特點，從降低碼頭面高程和選擇高效流動式或固定式設備兩方面研究，并提出了一種提高浙江省山區性河流碼頭散貨卸船效率的方法。最后，對本文方法和傳統設計方法進行了散貨卸船效率方面的比較。

關鍵詞：山區性河流碼頭;卸船效率;碼頭面高程

中圖分類號：U652.7+2? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0101-03

1 概述

浙江省內山區性河流在浙中和浙西地區廣泛存在，主要為衢江、甌江、金華江等水系。目前浙江省內山區性河流部分進行了梯級開發，如衢江、甌江。衢江已建碼頭有衢州大路章作業區、龍游橋頭江作業區，正在建設的有金華羅洋作業區。甌江已建碼頭有溫溪作業區，船寮港區正在建設。

浙江省山區性河流碼頭有兩大特點，一是不同于浙江省平原河網地區內河碼頭，山區性河流碼頭所在水域水位和流量變化幅度較大，洪水暴漲暴落，汛期流量大但持續時間不長，枯水期流量小;二是泊位等級不高，目前一般在500噸級-1000噸級左右，在泊位噸級上不如長江、珠江等大水系區域的碼頭。

浙江省山區性河流散貨碼頭以通用性碼頭為主，主要作業貨種有煤炭、砂石料等，其中煤炭以卸船進港為主，砂石料進出港均有。另外，專業化散貨碼頭數量較少，且不具有典型性，故不再贅述。

2 裝卸工藝現狀及存在問題

浙江省山區性河流散貨碼頭較多采用傳統裝卸工藝流程和通用裝卸設備，與浙江省平原河網地區內河碼頭基本相同。

近些年新建的規模化作業區散貨碼頭，一般采用門座起重機作為碼頭卸船設備;年代較久、規模較小的一些碼頭較多采用固定吊作為碼頭卸船設備;水平運輸設備以汽車、移動式皮帶機、簡易高架皮帶機等為主;庫場作業設備以裝載機、移動式皮帶機、卸料小車等為主。

經調研發現，與平原河網地區內河碼頭相比，浙江省山區性河流現有散貨碼頭普遍存在裝卸效率低下問題。一些新建的作業區碼頭，雖然采用了相對先進高效的門座起重機等設備，但總體作業效率也不佳。為提高港口企業的生產經營效益，增強水運對港區腹地經濟的帶動作用，研究提高浙江省山區性河流碼頭散貨卸船效率的方法是緊迫和必要的。

3 提高浙江省山區性河流碼頭散貨裝卸效率的思路和方法

通過實地調研、分析、總結，發現浙江省山區性河流散貨碼頭裝卸效率不足的主要原因有以下三個：

（1）作業交通組織不暢;

（2）碼頭面標高過高，以及傳統裝卸設備的工作特點制約;

（3）清艙效率低下。以下主要針對上述第二點原因，研究相應的對策和方法。

3.1 降低碼頭面高程的可行性分析

內河碼頭前沿高程應為設計高水位加超高，超高取值宜為0.1～0.5m。不同類型碼頭對應設計高水位情況，并按表1設計標準取值[1]。

《河港工程總體設計規范》（JTJ212-2006）對上述設計高水位設計標準做了注釋：“出現高于碼頭設計高水位歷時很短的山區斜坡式碼頭和直立式碼頭，經論證后其碼頭設計高水位可適當降低。”

當水位高于所處河段最高通航水位時，碼頭雖然仍滿足作業條件，但由于航道封航，船舶無法進出港，所以碼頭前沿實際上也處于生產停滯狀態，所以降低碼頭面標高對碼頭的實際年作業天數的影響較小。

根據上述分析，筆者認為在滿足防洪等外部條件的前提下，對受淹損失分類為三類的碼頭，可以嘗試把碼頭面設計標高降低到5年一遇洪水位以下但略高于最高通航水位的水平（浙江省山區性河流碼頭的5年一遇洪水位通常高于同河段的最高通航水位）。

通過降低碼頭面標高，可減小碼頭面與水位線的高度差，即減小卸船作業時的貨物提升高度，從而提高碼頭裝卸效率和降低能耗。為減少碼頭被淹沒時造成的設備損失，碼頭裝卸設備選用固定式或流動式設備，岸電設施也采用易拆卸型式。在總平面豎向設計時，后方堆場倉庫區標高可略高于碼頭面，使整個港區地面呈階梯型或斜坡型。

據表2不完全統計，如果碼頭面高程降低到最高通航水位附近，則碼頭面標高可以降低約3～6m不等。

3.2新型高效散貨卸船設備選型研究

散貨碼頭傳統的卸船設備，如固定吊、門座式起重機，均采用柔性吊索具，其起升、邊幅、旋轉速度不宜過快，作業效率的提升空間有限。因此，為提高山區性河流碼頭的散貨卸船效率，通過廣泛調研、收集資料和比選，發現新型液壓抓料機綜合性能較為優良，故對其在浙江省山區性河流散貨碼頭的適用性進行分析論證。

3.2.1液壓抓料機簡述

液壓抓料機是一種國產工程機械，在國內一些港口碼頭已有一些應用實例。該機型有流動式和固定式兩大類，其中流動式機型采用輪胎式或履帶式行走機構，作業時可分別利用內燃機和380V電動機作為動力源。以門座起重機作為參照對象，液壓抓料機性能的優點如下：

（1）產品標準化程度高，制造周期短。

（2）該機采用全液壓驅動，機構速度較快，一個作業循環時間較短;另外該機配置液壓抓斗，抓斗與臂架為硬臂連接，抓斗的實際抓取比較高，抓料時間較短。因而在兩者起重量相近的前提下，抓料機卸船作業效率較高。

（3）對物料的適應性較強。該機配置液壓抓斗，抓斗與臂架為硬臂連接，可更換不同抓具，抓取不同物料。

（4）抓取靈活，清艙量較小。

（5）機動靈活;流動式機型移動轉場方便，既可以在碼頭前沿進行裝卸船作業，又可以移動到堆場的進行裝車、卸車、堆高作業。

以門座起重機作為參照對象，液壓抓料機性能的缺點如下：

（1）司機室位置雖然可升降，但幅度有限，司機視野不如門機開闊，船舶低水位作業時司機視線經常會出現盲區，需借助視頻設備進行觀察操作。

（2）流動式機型行走時荷載較大，對碼頭、堆場、道路等土建結構要求相對較高。

（3）抓料機作為工程機械，行業管理法規或現行規范標準也沒有對“工程機械可否作為碼頭裝卸船設備”作出明確限制性規定，故實際應用前須征求當地港航管理部門的意見。

3.2.2液壓抓料機的適用性分析

（1）起重量。目前國產液壓抓料機的最大起重量為5t左右，基本滿足500-1000噸級船型的作業需要。

（2）工作幅度。目前國產液壓抓料機的工作幅度最大幅度約16m，可以滿足500-1000噸級船型的作業需要。

（3）吊具升降高度。現有國產抓料機的碼頭面上起升高度可超過10m，碼頭面下下降高度極限約為7m，扣除500噸-1000噸船舶的吃水深度，碼頭面與水位線的最大允許高差約為5.5m。結合表2的數據，當碼頭面高程降低到最高通航水位附近后，抓料機可以滿足高、低水位的卸船作業需要。

3.3散貨卸船效率分析

在假設后方工藝流程順暢的前提下，對抓料機和門機的散貨卸船效率進行比較。

經測算，抓料機的散貨卸船效率比門機的散貨卸船效率高出50%以上。此外，兩者的購置及維護成本也相差不大。

4 結論

研究表明，由于浙江省山區性河流碼頭的特殊性，傳統的碼頭面標高設計和裝卸設備選型較難實現較高的散貨卸船效率。通過合理降低碼頭面高程和選擇抓料機等新型高效設備的方法，可以有效提高浙江省山區性河流碼頭散貨卸船效率，技術可行，可以為浙江省山區性河流碼頭工程或特征相似的碼頭工程設計提供一定的思路。

參考文獻：

[1] JTS 166-2020 《河港總體設計規范》[S].