提高浙江省山區(qū)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(qū)性河流碼頭普遍存在散貨卸船效率偏低的問題。本文根據(jù)浙江省山區(qū)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(shè)備兩方面研究，并提出了一種提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨卸船效率的方法。最后，對本文方法和傳統(tǒng)設(shè)計方法進行了散貨卸船效率方面的比較。

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

浙江省山區(qū)性河流碼頭有兩大特點，一是不同于浙江省平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭，山區(qū)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(xù)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(qū)域的碼頭。

浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭以通用性碼頭為主，主要作業(yè)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(yè)化散貨碼頭數(shù)量較少，且不具有典型性，故不再贅述。

2 裝卸工藝現(xiàn)狀及存在問題

浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭較多采用傳統(tǒng)裝卸工藝流程和通用裝卸設(shè)備，與浙江省平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭基本相同。

近些年新建的規(guī)?；鳂I(yè)區(qū)散貨碼頭，一般采用門座起重機作為碼頭卸船設(shè)備;年代較久、規(guī)模較小的一些碼頭較多采用固定吊作為碼頭卸船設(shè)備;水平運輸設(shè)備以汽車、移動式皮帶機、簡易高架皮帶機等為主;庫場作業(yè)設(shè)備以裝載機、移動式皮帶機、卸料小車等為主。

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，與平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭相比，浙江省山區(qū)性河流現(xiàn)有散貨碼頭普遍存在裝卸效率低下問題。一些新建的作業(yè)區(qū)碼頭，雖然采用了相對先進高效的門座起重機等設(shè)備，但總體作業(yè)效率也不佳。為提高港口企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益，增強水運對港區(qū)腹地經(jīng)濟的帶動作用，研究提高浙江省山區(qū)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(qū)性河流碼頭散貨裝卸效率的思路和方法

通過實地調(diào)研、分析、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)浙江省山區(qū)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(yè)交通組織不暢;

（2）碼頭面標高過高，以及傳統(tǒng)裝卸設(shè)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(yīng)的對策和方法。

3.1 降低碼頭面高程的可行性分析

內(nèi)河碼頭前沿高程應(yīng)為設(shè)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(yīng)設(shè)計高水位情況，并按表1設(shè)計標準取值[1]。

《河港工程總體設(shè)計規(guī)范》（JTJ212-2006）對上述設(shè)計高水位設(shè)計標準做了注釋：“出現(xiàn)高于碼頭設(shè)計高水位歷時很短的山區(qū)斜坡式碼頭和直立式碼頭，經(jīng)論證后其碼頭設(shè)計高水位可適當降低?！?/p>

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(yè)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(chǎn)停滯狀態(tài)，所以降低碼頭面標高對碼頭的實際年作業(yè)天數(shù)的影響較小。

根據(jù)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(shè)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(qū)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(yè)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(shè)備損失，碼頭裝卸設(shè)備選用固定式或流動式設(shè)備，岸電設(shè)施也采用易拆卸型式。在總平面豎向設(shè)計時，后方堆場倉庫區(qū)標高可略高于碼頭面，使整個港區(qū)地面呈階梯型或斜坡型。

據(jù)表2不完全統(tǒng)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(shè)備選型研究

散貨碼頭傳統(tǒng)的卸船設(shè)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(zhuǎn)速度不宜過快，作業(yè)效率的提升空間有限。因此，為提高山區(qū)性河流碼頭的散貨卸船效率，通過廣泛調(diào)研、收集資料和比選，發(fā)現(xiàn)新型液壓抓料機綜合性能較為優(yōu)良，故對其在浙江省山區(qū)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(chǎn)工程機械，在國內(nèi)一些港口碼頭已有一些應(yīng)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(gòu)，作業(yè)時可分別利用內(nèi)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(yōu)點如下：

（1）產(chǎn)品標準化程度高，制造周期短。

（2）該機采用全液壓驅(qū)動，機構(gòu)速度較快，一個作業(yè)循環(huán)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(yè)效率較高。

（3）對物料的適應(yīng)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(zhuǎn)場方便，既可以在碼頭前沿進行裝卸船作業(yè)，又可以移動到堆場的進行裝車、卸車、堆高作業(yè)。

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(yè)時司機視線經(jīng)常會出現(xiàn)盲區(qū)，需借助視頻設(shè)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(jié)構(gòu)要求相對較高。

（3）抓料機作為工程機械，行業(yè)管理法規(guī)或現(xiàn)行規(guī)范標準也沒有對“工程機械可否作為碼頭裝卸船設(shè)備”作出明確限制性規(guī)定，故實際應(yīng)用前須征求當?shù)馗酆焦芾聿块T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(chǎn)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(yè)需要。

（2）工作幅度。目前國產(chǎn)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(yè)需要。

（3）吊具升降高度?，F(xiàn)有國產(chǎn)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(jié)合表2的數(shù)據(jù)，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(yè)需要。

3.3散貨卸船效率分析

在假設(shè)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(jīng)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(jié)論

研究表明，由于浙江省山區(qū)性河流碼頭的特殊性，傳統(tǒng)的碼頭面標高設(shè)計和裝卸設(shè)備選型較難實現(xiàn)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(shè)備的方法，可以有效提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨卸船效率，技術(shù)可行，可以為浙江省山區(qū)性河流碼頭工程或特征相似的碼頭工程設(shè)計提供一定的思路。

參考文獻：

[1] JTS 166-2020 《河港總體設(shè)計規(guī)范》[S].