集装箱码头建设方案1.集装箱码头概述 1.1集装箱码头在国际物流中的作用集装箱码头是指包括港池、锚地、进港航道、泊位等水域以及货运站、堆场、码头前沿、办公生活区域等陆域范围的能够容纳完整的集装箱装卸操作过程的具有明确界限的场所。集装箱码头是水陆联运的枢纽站，是集装箱货物在转换运输方式时的缓冲地，也是货物的交接点，因此，集装箱码头在整个集装箱运输过程中占有重要地位。集装箱码头与普通件杂货码头相比具有大型和深水化、机械和高效化、信息和现代化和码头投资巨大等特点。 1.2集装箱码头主要设施 集装箱码头主要设施分为集装箱码头的基本设施和集装箱码头装卸机械。 集装箱码头的基本设施 (一)泊位 这是专为停靠船舶使用的场所，应有一定的岸壁线，其长度应根据所要停靠的集装箱船舶的主要技术参数确定，并有一定的水深。一般集装箱船舶泊位长度为300米，水深在12米左右。 (二)前沿 前沿指码头岸线从码头岸壁到堆场前的一部分区域。前沿设有集装箱装卸桥，供船舶装卸集装箱之用。前沿的宽度主要根据集装箱装卸桥的跨距，以及使用的装卸机械种类而定，一般为30-50米。 (三)集装箱码头堆场 集装箱码头堆场指在集装箱船舶进港前，将准备装船的集装箱按预先制定的船舶配载图堆放的场地。 (四)集装箱货运站 集装箱货运站指出口拼箱货的接收、装箱，进口拼箱货的拆箱、交货的场所。 (五)控制塔 控制塔也叫指挥塔，是集装箱码头的指挥中心，负责指挥和督促集装箱装卸作业和集装箱码头工作计划的执竹。 (六)门卫 门卫是集装箱码头的出人口，是划分集装箱码头与其他部门责任的地方。出人集装箱码头的空、重箱，均应在大门口进行检查，办理交接手续。 （七)维修车间维修车间主要是对码头所有的机械设备进行维修、保养，以保证集装箱码头机械化作业高效而顺利地进竹的地方。1.3集装箱码头装卸机械 主要有三种，即 岸边装卸机械、水平运输机械、场地装卸机械。 岸边装卸机械：多用途门座起重机、岸壁集装箱起重机 水平运输机械：集装箱跨运车、牵引车和挂车场地装卸机械：轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、集装箱正面吊运机、叉车，其中叉车分为：集装箱叉车、滚上滚下集装箱叉车、箱内作业叉车。 集装箱岸壁起重机 多用途门座起重机 集装箱牵引车和挂车1.4集装箱码头装卸工艺方式 集装箱码头装卸工艺是指港口根据自身的条件，使用不同的装卸搬运设备，按一定的方法和操作程序，以经济合理的原则来完成集装箱货物的装卸、搬运和堆码任务。【底盘车方式】 底盘车方式的主要优点是： 集装箱在港的操作次数减少，装卸效率提高，集装箱的损害率小；底盘车可直接用于陆运，适合于门到门的运输；底盘车轮压小，对场地的承载能力要求低，节省场地的铺面投资；工作组织简单，对装卸工人和管理人员的技术要求低；场地不需要昂贵复杂的装卸设备。 主要缺点是： 集装箱在码头堆场一直放置在底盘车上，不能堆放，故场地利用率低；底盘车的需求量大，投资大；不易实现自动化；载运量高峰期容易堵塞港内道路；底盘车在码头堆场内外都要使用，故需要频繁修理和保养。 底盘车适用于集装箱吞吐量小，港区堆场面积大，陆路运输完全依赖高效公路运输的集装箱码头。【跨运车方式】跨运车方式主要优点是：跨运车完成集装箱水平运输以及堆场作业，具有自取、搬运、堆码和装卸车辆等功能，减少码头机种和数量，便于组织和管理；跨运车机动灵活，对位快，集装箱装卸桥只需要将集装箱从船上卸下后放在码头前沿，不需要准确对位，跨运车自行抓取运走，充分发挥集装箱装卸桥的效率；机动性强，既能搬运又能堆码，减少作业环节，装卸作业效率高；由于跨运车可以堆码2-3层集装箱，相对于底盘车方式，堆场利用率较高，所需场地面积小。主要缺点是：跨运车结构复杂，液压部件多，故障率高，对维修人员的技术要求高；初始投资大，一台集装箱装卸桥需要配备5台跨运车来承担集装箱的搬运、堆码和车辆装卸作业，还需要一台作为备用；跨运车轮压大，场地建造费用高；跨运车司机操作视野较差，对司机操作技术水平要求高，司机对位不准容易造成集装箱损坏；场地翻箱倒垛困难，集装箱进出场不如底盘车方式方便灵活。 由于跨运车方式下，集装箱装卸桥卸箱时不需对位，装箱时则需对位。因此，跨运车方式适用于进口重箱量大，出口重箱量小得集装箱码头。【轮胎式龙门起重机方式】轮胎式龙门起重机方式主要优点是：场地利用率高；场地铺面费用较少；设备操作简单；轮胎式龙门起重机采用90度转向和定轴转向，占用通道面积小；与轨道式龙门起重机相比，不受轨道限制，可从一个箱区转移到另一个箱区作业；可采用直线行走自动控制装置，实行行走轨道自动控制，并可采用计算机控制，易于实现集装箱装卸作业自动化。主要缺点是：相对于跨运车方式，其灵活性不够，虽然可以跨箱区作业，但移动耗时长；由于轮胎式龙门起重机的跨距大，堆码层数高，提取集装箱较困难，倒箱率较高； 轮胎式龙门起重机需要配备集装箱拖挂车承担水平运输，增加了作业环节；初始投资较高，每台集装箱装卸桥需要配备4台以上的轮胎式龙门起重机，而轮胎式龙门起重机的造价高，使码头的固定成本增加。 轮胎式龙门起重机方式适用于陆地面积较小的码头。这种方式在北美应用较为普遍，我国大部分集装箱码头也采用这种装卸工艺。【轨道式起重机方式】 轨道式起重机方式主要优点是：堆场面积利用率高；机械结构简单，维修方便作业可靠性高；机械设备的维修管理费用低，运营费用低；机械为电力驱动，节省能源；机械沿轨道运行，有利于实施计算机控制，易于实现集装箱装卸的自动化。主要缺点是：机动性差，轨道式龙门起重机只能沿着固定轨道运行，作业范围受到限制；轨道式龙门起重机轨距大，提箱、倒箱困难；初始投资较大。 轨道式龙门起重机适用于场地面积有限，集装箱吞吐量较大的水陆联运码头。【叉车方式】 叉车方式优点是：叉车通用性强，可以进行装卸、堆码、短途搬运等。换装其他工作属具后，还可以对长大件货物进行装卸作业；叉车作业可使货物的堆垛高度大大增加，与底盘车方式相比，堆场空间利用系数提高30%50%；与大型装卸机械相比，叉车作业具有成本低、投资少的有点；叉车使用普遍，司机和维修人员熟悉叉车技术，便于维修、使用。主要缺点：叉车轮胎载荷不均，轮压大，对路面磨损严重，增加场地造价；装卸作业时对箱位较困难；单机效率低，不适合大吞吐量的码头。【正面吊运机方式】正面吊运机方式主要优点是：正面吊运机一机多用，完成搬运、堆码和装卸车作业，可减少码头配备的机种，便于机械的维修和保养；可跨箱作业，并可堆码48层集装箱，有利于提高场地利用率。主要缺点是：正面吊运机只能跨1箱或2箱作业，因此要求箱区小，通道多，且正面吊运机在吊运集装箱时，箱体与正面吊横向垂直，因而需要教宽通道，与龙门吊系统相比，场地利用率较低；正面吊运机效率低，需配备的机械台数多，因此，系统的初始投资较高。 目前正面吊运机的应用还不广泛，仅在吞吐量较小的集装箱码头有所使用。【联合作业方式】码头前沿采用集装箱装卸桥承担船舶的装卸作业，进口集装箱的水平运输、堆码和交货装车由跨运车或叉车负责完成，出口集装箱在堆场与码头前沿之间的水平运输由集装箱拖挂车完成，堆场的装卸和堆码由轨道式龙门起重机完成。主要优缺点及适用范围：混合方式能充分发挥各种机械的特点，扬长避短，使系统更加趋于合理和完善。同时还便于组织高效化、自动化的装卸作业。但建港初期投资大，对港口装卸人员技术水平要求高，并需要大量高级管理人员。适用于长期集装箱吞吐量极大的大型码头。目前世界上已经有不少码头采用这种装卸工艺，并收到了良好的效果。各种装卸工艺技术经济评价2.设计任务 2.1基本设计资料（1）集装箱码头设计年吞吐量：158/年（2）可用设计岸线长度：1500m,陆域面积有限。（顺岸式集装箱码头）（3）设计船型:5651-6630 TEU（4） 各类集装箱占吞吐量比重 进口箱：50% 出口箱：50% 中转箱：10% 重箱：80% 空箱：20% 冷藏箱：3% 拆装箱比例16%（5）海铁联运比重6% 2.2设计依据 海港集装箱码头设计规范（JTS165-4-2011） 海港集装箱码头设计规范中未规定的，通过调研或按国际集装箱码头课程设计指导书的要求。 2.3设计内容l 集装箱码头装卸工艺方式确定 l 集装箱码头泊位数l 集装箱码头泊位主尺寸l 集装箱码头装卸机械配置l 集装箱码头泊位堆场布置l 集装箱码头平面布置方案l 集装箱码头设计吞吐能力最终确定3.集装箱码头设计方案 3.1集装箱码头装卸工艺方式确定根据表4.2.1可得，载箱量达到5651-6630TEU的船舶应该选择70000吨级船型。根据表4.2.2可得船舶主尺度以及船舶积载情况。本设计基本要求是结合图1装卸工艺特点，并参考见表2装卸工艺方式的一般选择原则确定集装箱码头装卸工艺方式。按照设计要求：1） 每年的集装箱吞吐量为1580000TEU2） 70000吨级船型装载量在所有船型中排列第4，装载量一般。3） 码头为顺岸式集装箱码头，因此沿岸线呈长方形4） 根据资料查询，2008年欧洲最大港口鹿特丹港的集装箱海铁联运比例为7%-8%，因此海铁联运比重达到6%，这对于中国来说属于较高的水平。并且作为集装箱码头的发展趋势，设计集装箱码头应该以铁路集疏运为主。5） 根据表4.2.2可得该船型无论是舱内还是甲板上的堆垛都超过5层。综上所述，该集装箱码头的装卸工艺应该采用轨道龙门吊系统。3.2集装箱码头泊位数根据装卸机械台数计算公式，确定设计码头为完成规定的吞吐量所需的集装箱岸壁起重机的总数量：N=Q/（8760EK）其中：8760=36524（小时）N集装箱岸壁起重机台数；Q集装箱岸壁起重机装卸工作量（TEU/年）；E单台装卸效率（自然箱/小时）。本设计中集装箱岸壁起重机的装卸效率取60自然箱/小时K机械利用率。本设计中集装箱岸壁起重机的机械利用率取50%。N=1580000/(8760*18*1.5*50%)=4.01泊位数=4.01/2.5=1.604每个泊位集装箱岸壁起重机的台数，国际上先进港口一般为100米设置1台集装箱岸壁起重机。一般也可以一个泊位配置2.5台集装箱岸壁起重机，也就是2个泊位共用5台集装箱岸壁起重机，这样设计时当装卸船任务繁忙时，可以使相邻两个泊位间的集装箱岸壁起重机机动灵活地调用。根据以上计算，本设计码头的泊位数为2，根据下表，每泊位集装箱装卸桥配备台数为5台，因此，共需要10台集装箱装卸桥。 3.3集装箱码头泊位主尺寸【泊位长度】集装箱码头主尺度是指泊位长度、水深、纵深和相应的码头面积。集装箱码头的泊位长度一般根据泊位上停靠的最大集装箱船的长度来确定。泊位长度一般由船长L和船与船之间的必要间隔构成。确定间隔要考虑系缆要求，船舶靠离方便、安全，一个泊位装卸作业与相邻泊位之间互不防碍以及要考虑装卸机械检修方便