港口机械技术参数确定（集装箱码头轨道场桥工艺）（参考）周强 教授武汉理工大学物流工程学院港口机械系2009 年 12 月目 录1项目概述11 码头工程概述12 集装箱泊位装卸工艺系统13 集装箱泊位装卸设备技术参数分析2岸边集装箱起重机技术参数与经济性分析21 岸边集装箱起重机技术参数类型22 *码头工 程 岸边集装箱起重机主要技术参数3集装箱堆场轨道龙门起重机技术参数与经济性分析31 堆场集装箱起重机技术参数类型32 *码头工 程 堆 场 集装箱起重机主要技术参数1项目概述11 码头工程概述宜 宾 港 地 处 长 江 、 金 沙 江 和 岷 江 三 江 汇 合 处 ， 有 “万 里 长 江 第 一 港 ”之称 。 沿 金 沙 江 向 西 通 往 云 南 水 富 、 绥 江 、 四 川 屏 山 ； 沿 岷 江 向 北 通 往 犍 为 、乐 山 、 成 都 及 大 渡 河 的 沙 湾 ； 顺 长 江 而 下 千 吨 级 船 舶 通 往 泸 州 、 重 庆 ， 经 三峡 直 下 武 汉 、 上 海 ， 构 成 了 西 南 地 区 通 往 东 南 沿 海 工 业 区 的 一 条 通 衢 大 道 。凭 借 地 理 环 境 的 优 势 ， 宜 宾 港 已 发 展 成 为 四 川 省 的 重 要 港 口 。正 在 建 设 中 的 宜 宾 港 志 城 作 业 区 一 期 工 程 ， 是 四 川 省 “建 设 西 部 经 济 发展 高 地 ”和 “构 建 西 部 综 合 交 通 枢 纽 ”的 重 要 战 略 举 措 ， 将 在 未 来 西 部 经 济发 展 中 发 挥 关 键 的 作 用 。宜 宾 港 志 城 作 业 区 位 于 宜 宾 市 合 江 门 下 游 约 14km 的 长 江 北 岸 ， 居 旧州 、 象 鼻 、 白 沙 、 盐 坪 坝 、 罗 龙 等 主 要 工 业 区 的 中 心 部 位 ， 距 各 工 业 区 距 离均 在 2 15km 之 间 ， 属 宜 宾 港 总 体 规 划 中 的 中 心 港 区 。志 城 作 业 区 所 在 河 段 可 利 用 岸 线 长 约 3500m， 岸 线 顺 直 ， 地 貌 以 平 坝为 主 ， 丘 陵 为 辅 ， 陆 域 纵 深 约 500 600m， 其 中 坡 度 小 于 10%的 一 类 用 地占 80%以 上 。 作 业 区 所 在 河 岸 岸 坡 较 陡 ， 水 域 宽 阔 、 水 流 平 顺 、 水 深 条 件良 好 。 该 河 段 枯 水 季 节 时 ， 河 面 宽 350 450m， 水 深 3 5m， 距 主 航 道150 280m， 满 足 1000t 3000t 级 船 舶 停 泊 水 域 宽 度 及 回 旋 水 域 宽 度 要 求 ，为 典 型 的 内 河 深 水 岸 线 。 根 据 地 质 钻 探 资 料 可 知 ， 作 业 工 程 区 地 质 构 造 简单 ， 稳 定 性 好 ， 所 在 河 段 河 床 边 界 抗 冲 性 强 ， 年 内 基 本 冲 淤 平 衡 ， 河 势 相 对固 定 ， 无 大 的 演 变 ， 从 而 确 定 了 该 段 河 流 河 势 稳 定 的 基 本 性 状 。总 之 ， 宜 宾 港 志 城 作 业 区 条 件 优 越 ， 适 宜 建 设 内 河 大 型 码 头 工 程 。根 据 宜 宾 港 总 体 规 划 和 宜 宾 港 志 城 作 业 区 规 划 ， 志 城 作 业 区共 分 三 期 建 设 ， 2008 年 开 工 建 设 一 期 4 个 多 用 途 泊 位 、 1 个 滚 装 泊 位 ；2010 年 开 工 建 设 二 期 4 个 多 用 途 泊 位 ； 2020 年 前 再 建 6 个 多 用 途 泊 位 、2 个 滚 装 泊 位 ， 到 2020 年 志 城 作 业 区 共 建 成 多 用 途 泊 位 14 个 、 滚 装 泊 位3 个 ， 年 吞 吐 能 力 最 终 达 到 集 装 箱 95 万 TEU， 件 杂 840 万 t， 重 载 滚 装 30万 辆 的 规 模 。志 城 作 业 区 一 期 工 程 建 设 规 模 为 ： 建 设 多 用 途 泊 位 4 个 ， 滚 装 泊 位 1个 ， 设 计 年 吞 吐 能 力 为 ： 集 装 箱 22.5 万 TEU， 件 杂 220 万 t， 重 载 滚 装10 万 辆 /年 。 设 计 船 型 ： 1000t 级 货 船 ， 30 车位滚装船 。12 集装箱泊位装卸工艺系统志 城 作 业 区 一期工程规 模 较 大 ， 货 物 既 有 集 装 箱 ， 又 有 件 杂 ， 考 虑 到 直立 式 码 头 具 有 装 卸 量 大 、 装 卸 环 节 少 等 优 点 。 故 ， 本 次 设 计 采 用 直 立 式 码 头方 式 。集 装 箱 码 头 装 卸 工 艺 主 要 包 括 三 部 分 ： 一 是 码 头 前 沿 的 装 卸 船 方 案 ； 二是 码 头 水 平 运 输 方 案 ， 三 是 货 物 堆 码 方 案 。（ 1） 装 卸 船 方 案岸 边 集 装 箱 起 重 机 （ 简 称 岸 桥 ） ， 是 码 头 最 常 用 的 集 装 箱 专 业 装 卸 设 备 ，作 业 效 率 高 ， 设 备 结 构 简 单 ， 便 于 维 护 保 养 。 目 前 ， 长 江 内 河 集 装 箱 码 头 都广 泛 选 用 轻 便 型 岸 桥 作 为 岸 边 装 卸 设 备 。 志 城 作 业 区 集 装 箱 泊 位 也 不 例 外 。（ 2） 水 平 运 输 方 案采 用 机 动 性 好 、 结 构 紧 凑 、 有 较 好 爬 坡 能 力 的 牵 引 平 板 车 运 输 （ 简 称 集卡 ） 。（ 3） 堆 场 作 业 方 案集 装 箱 码 头 堆 场 常 用 轨 道 式 龙 门 起 重 机 （ 简 称 轨 道 场 桥 ） 和 轮 胎 式 龙 门起 重 机 （ 简 称 轮 胎 场 桥 ） 。 它 们 二 者 都 有 优 点 和 缺 点 。轮 胎 场 桥 自 行 行 走 、 不 带 电 缆 、 机 动 灵 活 ， 可 以 很 方 便 地 调 度 到 堆 场 不同 堆 箱 区 工 作 ， 但 由 于 采 用 自 身 配 备 的 柴 油 发 电 机 组 ， 动 力 成 本 较 高 ， 且 排放 的 废 气 对 环 境 污 染 大 。轨 道 场 桥 沿 轨 道 行 驶 ， 技 术 参 数 高 ， 定 位 准 确 ， 作 业 效 率 高 ， 易 于 实 现自 动 化 ， 无 废 气 排 放 ， 堆 场 堆 存 能 力 大 ， 且 结 构 简 单 维 护 方 便 。 但 由 于 轨 道和 电 缆 的 牵 制 ， 作 业 区 域 有 限 ， 机 动 性 较 差 。综 合 分 析 比 较 ， 码 头 重 箱 堆 场 作 业 采 用 轨 道 场 桥 。空 箱 堆 场 采 用 空 箱 叉 车 作 业 。（4）工艺流程如下：重 箱 装 卸 船 工 艺 流 程 ：集 装 箱 船 舶 岸 桥 集 装 箱 卡 车 轨 道 场 桥 堆 场 ；空 箱 装 卸 船 工 艺 流 程 ：集 装 箱 船 舶 岸 桥 集 装 箱 卡 车 空 箱 堆 高 机 空 箱 堆 场 ；集 疏 运 装 卸 工 艺集 疏 运 卡 车 码 头 大 门 轨 道 场 桥 堆 场 ；根 据 志 城 作 业 区 一 期 工 程 规 划 ， 集 装 箱 泊 位 的 设 计 年 吞 吐 能 力 为 ： 22.5 万 TEU。 依 据 河 港 工 程 总 体 设 计 规 范 ， 相 关 参 数 及 计 算 结 果 如 下（ 参 见 工 可 报 告 ） ：表 1-1 志 城 作 业 区 一 期 工 程 集装箱泊位计算参数表符号 项目 单位 数量Ty 泊位年作业天数 d 330Q 船舶实际载量 TEU 60A 泊位利用率 % 65P 船时效率=np tK1K2 TEU/h 70pt 台时效率 自然箱/h 25N 设备数量 台 2K1 装卸机械同时作业率 % 90K2 标准箱折箱数 1.4td 昼夜法定工作时间（三班制） h 24tf 船舶装卸辅助与技术作业时间之和 h 1tg 昼夜装卸作业时间 h 22Td 装卸一艘设计船型所需时间 天 0.16N 计 计算泊位数 个 0.955N 实 实取泊位数 个 1Ps 泊位通过能力 104TEU/a 23.58表 1-2 志 城 作 业 区 一 期 工 程 集装箱堆场箱位数计算表项 目 符号 单位 重箱 空箱 冷藏箱集装箱年吞吐量 Qh 104TEU/a 20集装箱比例 % 70.5 28 1.5堆场不平衡系数 KBK 1.2 1.2 1.2平均储存期 tdc d 7 10 3堆场年营运天数 Tyk d 360 360 360堆场设备堆箱层数 N1 层 5 7 4堆场容积利用率 As % 65 80 65集装箱堆场容量 Ey TEU 3437 2100 33.5集装箱地面箱位数 NS TEU 1058 375 13表 1-3 志 城 作 业 区 一 期 工 程 集装箱拆装箱库计算表项 目 符号 单位 拆装箱库集装箱年吞吐量 Qh 104TEU/a 22.5拆装箱比例 KC % 15标准箱平均货物重量 qt t/TEU 8拆装箱库不平衡系数 KBW 1.2平均堆存期 tdc d 4拆装箱库年营运天数 TYK d 360拆装箱库所需容量 Ew t 3600拆装箱库总面积利用率 Kk % 60单位面积的货物堆存量 q t/m2 0.8计算拆装箱库面积 A m2 750013 集装箱泊位装卸设备技术参数分析在码头建设工程中，装卸工艺方案及装卸设备技术参数的科学合理选择，将有利于提高装卸效率、改善作业条件，是加速车船周转、扩大港口通过能力、增强港口竞争能力的技术保证。集装箱码头装卸工艺方案确定后，装卸设备主要技术参数的选择将是一项非常重要的工作。为此，要做认真的分析计算，其主要内容如下：（1）岸边集装箱起重机技术参数的合理选择；（2）集装箱堆场轨道龙门起重机技术参数的合理选择；2岸边集装箱起重机技术参数与经济性分析21 岸边集装箱起重机技术参数类型岸边集装箱起重机（简称岸桥）技术参数描述了它的基本特征、能力。基本参数包括：几何尺寸、起重量、速度、控制与供电、防摇要求和生产率等。这些参数又分类为：尺寸参数和工作参数。211 几何尺寸参数几何尺寸参数是表示岸桥作业范围、外形尺寸及空间限制的技术数据。主要八个参数：外伸距、轨距、后伸距、轨上/轨下起升高度、门框内净宽、门框联系横梁下的净空高度、岸桥总宽。图 2-1 岸桥几何尺寸参数（1）外伸距岸桥小车带载向着水侧运行到前终点位置时，吊具中心线离码头水侧轨道中心线之间的水平距离，称为岸桥外伸距。确定岸桥外伸距要考虑设计船舶的宽度、船舶倾斜、集装箱堆放层高等因素。（2）轨距轨距是码头水侧与陆侧轨道中心线之间的水平距离。轨距大小影响起重机稳定性、水平运输的交通通畅程度、码头前沿的面积等。（3）后伸距岸桥小车带载向着陆侧运行到后终点位置时，吊具中心线离码头陆侧轨道中心线之间的水平距离，称为岸桥后伸距。后伸距是按照搬运和存放集装箱船舶的舱盖板，以及特殊情况下作为接卸水平运输车辆的一条车道或临时堆放集装箱的要求来确定的。（4）起升高度起升高度分轨面以上起升高度和轨面以下起升高度。轨面以上起升高度是指吊具被提升到最高工作点位置时，吊具转锁箱下平面离码头水侧轨顶面的垂直距离；轨面以下起升高度是指吊具被下降到最低工作点位置时，吊具转锁箱下平面离码头水侧轨顶面的垂直距离。（5）门框内净宽在司机室平台以下的水（陆）侧门框左右