莆田涵江作業(yè)區(qū)1～3號泊位工程裝卸工藝設(shè)計要點

■劉兆屯

（福州大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，福州　350116）

莆田涵江作業(yè)區(qū)1～3號泊位工程裝卸工藝設(shè)計要點

■劉兆屯

（福州大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，福州350116）

本文以莆田涵江作業(yè)區(qū)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(shè)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(shè)計具有一定的借鑒意義。

通用碼頭裝卸工藝方案比選設(shè)備選型

1　概述

涵江作業(yè)區(qū)隸屬于莆田市涵江區(qū)，位于興化灣灣頂、江口鎮(zhèn)東側(cè)的灘涂海域，是興化港區(qū)重點發(fā)展的一個作業(yè)區(qū)，目前處于起步階段。涵江作業(yè)區(qū)1～3號泊位1#、2#為2個3萬噸級通用泊位 （碼頭水工結(jié)構(gòu)按靠泊5萬噸級散貨船設(shè)計）、3#為1個7萬噸級散貨泊位。本工程年設(shè)計吞吐量為545萬噸（表1），主要承擔(dān)涵江區(qū)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(qū)貨物集散的重要出海口。

2　設(shè)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(shè)計近遠期結(jié)合，充分考慮將來發(fā)展和改造的可能，滿足工程一次規(guī)劃、分期實施的要求。

（3）本工程進口大豆100萬噸，若采用常規(guī)包裝的形式運輸，易出現(xiàn)“散儲—包運—散儲”的不合理現(xiàn)象，運輸中易發(fā)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(jié)約包裝成本、全程機械化、破損灑漏率低、環(huán)保便捷、小批量運輸無需等船、中轉(zhuǎn)網(wǎng)點覆蓋面大、門到門直送、減少倉庫庫存需求等多種優(yōu)勢。故本工程大豆設(shè)計采用集裝箱運輸，較常規(guī)運輸具有環(huán)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(huán)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(guān)鍵技術(shù)問題及其對策措施

3.1碼頭裝卸船設(shè)備選型

作為多用途泊位和通用泊位，碼頭裝卸船設(shè)備的選擇側(cè)重于通用性和靈活性。設(shè)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(yè)，并可輔助進行散貨卸船作業(yè)。碼頭設(shè)備的起重量、工作幅度等主要參數(shù)選擇滿足設(shè)計船型和多貨種的裝卸需要。

3.2庫場作業(yè)設(shè)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(yè)設(shè)備有輪胎吊、龍門吊、叉車等，集裝箱堆場設(shè)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(tǒng)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(huán)節(jié)工藝能力應(yīng)相互匹配銜接、高效運轉(zhuǎn)，以保證碼頭工藝系統(tǒng)的作業(yè)效率。根據(jù)本工程的貨種、貨運量和設(shè)計船型情況，結(jié)合碼頭總平面布置，裝卸工藝設(shè)計二個方案進行比選。

4.1裝卸船工藝

根據(jù)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(yè)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?。┳鳂I(yè)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(yè)。

多用途門機在三個泊位連續(xù)布置，門機軌距均選用16m，便于設(shè)備在各泊位間相互通行靈活調(diào)配，集中作業(yè)，提高泊位的裝卸效率和通過能力。根據(jù)泊位裝卸作業(yè)特點，前方碼頭作業(yè)區(qū)設(shè)置30m寬度，滿足多種流動機械作業(yè)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(yè)。集裝箱的水平運輸采用常規(guī)的集裝箱牽引車+半掛車系統(tǒng)，散糧（大麥）考慮直取作業(yè)，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(guī)的輪胎吊（電動）和叉車聯(lián)合作業(yè)方式?？紤]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(yè)，以減少工藝操作環(huán)節(jié)?？紤]到前期集裝箱運量較小，集裝箱堆場采用正面吊作業(yè)。

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(lián)合作業(yè)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(yè)，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(yè)區(qū)，倉庫作業(yè)配置6噸叉車。

5　裝卸機械設(shè)備的選型

5.1碼頭裝卸船設(shè)備

目前多用途泊位或通用泊位的裝卸船設(shè)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(gòu)和小車的前后行走完成裝卸船作業(yè)，吊具運行較為平穩(wěn)，集裝箱作業(yè)效率較高，但其造價較高，對件雜貨作業(yè)靈活性差，設(shè)備維護保養(yǎng)工作量也較大；門座起重機設(shè)備造價較低，作業(yè)靈活，對貨種適應(yīng)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(yè)），件雜貨作業(yè)效率高，技術(shù)成熟可靠，維修保養(yǎng)較為簡便。根據(jù)年設(shè)計吞吐量、船型、貨種、流向等因素，并結(jié)合未來發(fā)展趨勢，本項目設(shè)備選用可兼顧件雜貨、集裝箱及散貨作業(yè)的多功能門機。

5.2庫場裝卸作業(yè)設(shè)備

（1）件雜貨庫場設(shè)備

件雜貨堆場目前常用的工藝設(shè)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(yè)效率高、對重大件作業(yè)適應(yīng)性較強、操作覆蓋面廣等優(yōu)點，但需鋪設(shè)軌道基礎(chǔ)，土建工程投資較大，設(shè)備投資大，運行路線固定作業(yè)不夠靈活，設(shè)備利用率相對較低；而輪胎式起重機的專用特點是作業(yè)機動靈活，對貨種適應(yīng)性較強，投資也較省。本工程件雜貨堆場設(shè)備配置考慮采用輪胎式起重機 （帶電力驅(qū)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(yè)主要有橋式起重機和叉車兩種機型。橋式起重機作業(yè)覆蓋面廣，但土建需配套軌道梁基礎(chǔ)，總體投資增加；而叉車作業(yè)機動靈活，對貨種適應(yīng)性較強，投資也較省。本工程倉庫裝卸作業(yè)采用叉車工藝。

（2）集裝箱堆場設(shè)備

目前國內(nèi)外集裝箱堆場的常規(guī)作業(yè)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??；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(shè)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(shè)備配置表

表3　堆場工藝比選表

5.3裝卸設(shè)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(qū)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(lián)合作業(yè)方式，集裝箱堆場采用正面吊作業(yè)方式，設(shè)備布置靈活，可轉(zhuǎn)場作業(yè)，機動性好，設(shè)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(wù)工程勘察設(shè)計院編.海港工程設(shè)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(shè)計規(guī)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(guī)劃設(shè)計院.莆田興化港區(qū)涵江作業(yè)區(qū)1～3號泊位工程初步設(shè)計（報批稿）.2016.2.

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