溜槽裝置在百色某碼頭裝船中的應(yīng)用

王利　羅佳佳　陳穎艷

摘要：文章以百色某碼頭裝船工程為例，從水位、貨種、船型、碼頭類型、結(jié)構(gòu)型式及環(huán)保等方面，總結(jié)、分析了溜槽在裝船碼頭中適用的條件。

關(guān)鍵詞：溜槽;碼頭;裝船;關(guān)鍵技術(shù)

中國(guó)分類號(hào)：U653.92文章標(biāo)識(shí)碼：A491843

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，港口裝卸設(shè)備更新?lián)Q代日益加快。然而溜槽裝置作為一種碼頭簡(jiǎn)易的裝船方式，因其具有簡(jiǎn)單、方便、費(fèi)用少、后期維護(hù)少、基本不需要或僅需要少量動(dòng)力等突出特點(diǎn)仍有一定的市場(chǎng)，多見(jiàn)于水位暴漲暴落的山區(qū)河流碼頭，較典型如長(zhǎng)江中上游、西江上的小型碼頭等。為此，總結(jié)溜槽裝置在裝船碼頭中的使用經(jīng)驗(yàn)，為其他碼頭或者裝卸點(diǎn)選用時(shí)提供參考和節(jié)約前期方案決策成本十分有必要。

1 工程概況

1.1 地理位置

本項(xiàng)目位于百色右江的中游，上距百色市184 km，下距廣西首府南寧174 km。右江是西南水運(yùn)出海南線通道，百色港是廣西西部的主要港口。

1.2 建設(shè)規(guī)模

本項(xiàng)目為5個(gè)500噸級(jí)泊位，其中水工結(jié)構(gòu)按照1 000噸級(jí)設(shè)計(jì)，其中1#泊位為散貨泊位。

1.3 碼頭設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目總平面布置僅考慮碼頭前沿水工結(jié)構(gòu)、裝卸工藝設(shè)備布置，后方陸域配套庫(kù)場(chǎng)、道路布置暫不予考慮。碼頭水工結(jié)構(gòu)為分期實(shí)施，高程為91.10 m的水工平臺(tái)已于先期施工完成，采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)，1#泊位99.80 m裝卸平臺(tái)為本次實(shí)施部分，采用高樁框架結(jié)構(gòu)。1#泊位99.80 m裝卸平臺(tái)前沿布置兩套溜槽裝置，漏斗安放在聯(lián)系橫梁之間，溜槽懸掛于梁上，卷?yè)P(yáng)機(jī)和鋼支撐安裝在91.10 m的水工平臺(tái)上。溜槽裝置的最低、最高工作位置高程分別設(shè)定為87.0 m、89.0 m（為溜槽最下端出料口位置的高程），當(dāng)水位變動(dòng)時(shí)，溜槽可在卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)俯仰，避免溜槽底部撞擊船只艙底，出現(xiàn)安全隱患。溜槽裝置主要參數(shù)詳見(jiàn)表1。

2 項(xiàng)目主要特點(diǎn)

本項(xiàng)目5個(gè)泊位91.10 m高程的重力式擋墻碼頭水工平臺(tái)均在2005年已一次性完成施工，其余配套的裝卸設(shè)備、后方陸域道路、堆場(chǎng)等由于后方陸域用地為生態(tài)紅線原因均未能實(shí)施，之后就一直處于閑置狀態(tài)。碼頭位于右江中游金雞樞紐庫(kù)區(qū)，常年水位變動(dòng)不大，設(shè)計(jì)高水位為90.6 m，設(shè)計(jì)低水位為86.03 m，碼頭前沿頂面高程為91.10 m，設(shè)計(jì)高、低水位落差僅約4.6 m，裝卸最大高差僅為5.1 m。1#散貨泊位裝卸貨種為砂石料，該貨種露天裝卸過(guò)程中不宜揚(yáng)塵，對(duì)環(huán)境污染較小，對(duì)雨水天氣不敏感，對(duì)碼頭作業(yè)天數(shù)無(wú)硬性要求。碼頭平面布置圖詳見(jiàn)圖1。

3 溜槽裝置應(yīng)用

3.1 溜槽裝置在一般碼頭裝船中適用條件分析

碼頭在選用溜槽裝船時(shí)，既要保證物料在溜槽中快速、順暢流動(dòng)，滿足設(shè)計(jì)的輸送能力要求，同時(shí)又要使速度不宜太快，確保裝船過(guò)程安全、環(huán)保。碼頭裝船過(guò)程中具備以下條件時(shí)可考慮選用溜槽裝置。

（1）適用于碼頭設(shè)計(jì)高、低水位落差大或裝卸落差大的碼頭，通常認(rèn)為較適宜的落差為10～20 m。若落差太小，不能滿足物料需順暢下滑的要求;若落差太大，首先卸料速度太快對(duì)裝船安全不利，其次為了適應(yīng)不同水位的裝船要求，可能需要考慮分節(jié)折疊式溜槽，方案隨之復(fù)雜化。

（2）適用于環(huán)保要求不高的碼頭。溜槽裝置利用物料自身的下滑力克服摩擦力原理裝船，裝卸時(shí)一般很難做到全密封，難免出現(xiàn)揚(yáng)塵、撒料，對(duì)環(huán)境有一定的負(fù)面影響。

（3）適用于對(duì)裝卸效率、作業(yè)天數(shù)要求不高或臨時(shí)裝卸的小型碼頭（1 000噸級(jí)及以下船型）。溜槽屬于簡(jiǎn)易的固定裝船設(shè)備，裝船效率通常較低，隨裝卸物料特性、工作傾角、溜槽截面尺寸等變化，約為50～200 t/h，對(duì)于大型船只而言，需要移船作業(yè)，操作難度大，裝卸效率低。

（4）適用于裝卸黏性小，流動(dòng)性能好，對(duì)含水率不敏感的顆粒類物料。例如常見(jiàn)的砂石骨料、礦石、煤炭等貨物可使用溜槽裝船。

（5）適用于新建的重力式擋墻結(jié)構(gòu)型式碼頭。重力式擋墻結(jié)構(gòu)與溜槽這種“貫穿式”設(shè)備配合更簡(jiǎn)單，為實(shí)體結(jié)構(gòu)，便于開(kāi)槽、挖孔、預(yù)埋連接件，但是由于該種結(jié)構(gòu)影響河流行洪，目前水利部門已經(jīng)不再允許內(nèi)河新建碼頭使用;對(duì)于目前內(nèi)河最常見(jiàn)的高樁框架結(jié)構(gòu)型式，其為框架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件數(shù)量多，與溜槽結(jié)構(gòu)配合使用難度較大。

3.2 溜槽裝置在項(xiàng)目中的應(yīng)用

（1）充分利用現(xiàn)有地形條件，創(chuàng)造裝卸高差

1#泊位后方陸域絕大部分自然地形高程為100 m左右，后方疏港道路高程為99.50 m。若采用傳統(tǒng)的平面布置方案，裝船設(shè)備采用固定式或移動(dòng)式裝船機(jī)，水平運(yùn)輸采用自卸車運(yùn)輸，按91.10 m高程形成后方陸域，則土石方開(kāi)挖量大，投資高，可作為庫(kù)場(chǎng)的有效面積小，港區(qū)用地緊張的矛盾并未得到有效解決。另外疏港道路至裝卸平臺(tái)之間的水平運(yùn)輸效率較低，降低了貨物的通過(guò)能力和港區(qū)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

為減少開(kāi)挖量，降低投資，擴(kuò)大堆場(chǎng)可用面積，同時(shí)便于與后方陸域高程銜接，減少水平運(yùn)輸距離，提高運(yùn)輸效率，1#泊位裝卸平臺(tái)高程確定為99.80 m。1#泊位新建裝卸平臺(tái)與已建平臺(tái)間高差為8.7 m，同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)高、低水位落差，1#泊位實(shí)際裝卸最大高差可達(dá)13.8 m，在溜槽裝卸高差適用范圍內(nèi)。

（2）本項(xiàng)目中裝卸物料為砂石骨料，較為清潔，對(duì)環(huán)境污染較小，揚(yáng)塵少。由于其對(duì)含水率不敏感，可通過(guò)常見(jiàn)的灑水方式，進(jìn)一步減少其對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)對(duì)貨物裝卸效率、交貨品質(zhì)影響較小。即便在裝卸過(guò)程出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，其對(duì)港域水質(zhì)影響也可忽略不計(jì)。

（3）本項(xiàng)目設(shè)計(jì)船型500噸級(jí)、遠(yuǎn)期兼顧1 000噸級(jí)船型，船艙少、船寬小。選用溜槽裝船，利用物料下滑速度，結(jié)合小范圍的移船，船舶完成裝船后無(wú)須額外平艙即可快速離港，減少了輔助作業(yè)時(shí)間。同時(shí)靠泊船舶的噸位小，操作靈活，1#泊位可利用岸線長(zhǎng)度大，有足夠的空間，移船作業(yè)時(shí)不會(huì)影響鄰近的2#泊位正常作業(yè)。溜槽的裝卸效率、作業(yè)天數(shù)通過(guò)核算也可滿足貨物吞吐量的需求。

（4）砂石料無(wú)黏性，流動(dòng)性好，對(duì)雨水天氣也不敏感，適合選用溜槽裝船。

（5）本項(xiàng)目屬于局部技術(shù)改造，部分水工平臺(tái)已完成施工，上部作業(yè)平臺(tái)選用高樁框架結(jié)構(gòu)，構(gòu)件較多，對(duì)于貫穿式設(shè)備布置限制較多，溜槽裝置的埋地漏斗、槽體與裝卸平臺(tái)結(jié)構(gòu)配合是個(gè)難題。既要方便自卸車將貨物直接倒入漏斗，又要保障平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全、合理。綜合考慮，本項(xiàng)目漏斗選擇“鑲嵌”在結(jié)構(gòu)聯(lián)系梁之間，槽體通過(guò)類似銷軸型式懸掛在梁上，卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼支撐則置于已施工水平平臺(tái)后方，充分利用空間，確保溜槽裝置布置緊湊合理、使用方便，同時(shí)盡可能減少對(duì)已有、新增結(jié)構(gòu)的干涉。溜槽裝置斷面圖詳見(jiàn)圖2。

（6）鑒于已有碼頭平臺(tái)施工時(shí)的勘察設(shè)計(jì)資料、施工過(guò)程記錄等基礎(chǔ)資料已部分缺失，為降低風(fēng)險(xiǎn)，減少對(duì)已有結(jié)構(gòu)物的破壞，本項(xiàng)目上部結(jié)構(gòu)與已有碼頭結(jié)構(gòu)間留有3.5 m的水平距離。該距離直接導(dǎo)致水位較高（89.0～90.60 m）時(shí)，溜槽工作角度過(guò)?。ㄒ话阏J(rèn)為，只有當(dāng)溜槽工作角度大于等于該物料運(yùn)動(dòng)安息角+10°時(shí)，方能確保物料順利下滑），因此預(yù)留了移動(dòng)式皮帶機(jī)作為緊急備用裝船措施，確保溜槽裝置無(wú)法工作時(shí)也可順利完成裝船。

4 結(jié)語(yǔ)

裝船碼頭在選用溜槽裝置前，不可避免地需要對(duì)其水位落差、貨種、船型、碼頭類型、結(jié)構(gòu)型式及環(huán)保要求等進(jìn)行綜合分析。本文通過(guò)一個(gè)實(shí)際工程案例總結(jié)了溜槽的適用條件，希望對(duì)山區(qū)河流簡(jiǎn)易碼頭在選用溜槽時(shí)充分利用現(xiàn)有碼頭條件，快速確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

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