楊建中　鄭見粹　任艮成

摘要在分析并比較長江中上游集裝箱碼頭結構形式和裝卸工藝系統(tǒng)的基礎上,針對不同碼頭的不同規(guī)模和條件,推薦經濟適用的碼頭結構形式和裝卸工藝系統(tǒng)。

關鍵詞長江中上游;集裝箱碼頭結構形式;裝卸工藝;通過能力

0引言

長江中上游集裝箱碼頭主要采用斜坡式、高架棧橋式和直立式等3種基本形式以及這3種基本形式的組合或變形組合形式。不同結構形式的碼頭采用不同的裝卸工藝系統(tǒng)和設備。[1-2]早期的集裝箱碼頭多為斜坡式,采用前沿配置旋轉浮式起重機、中間配置斜坡纜車、碼頭口和堆場配置軌道式集裝箱門式起重機的工藝系統(tǒng),雖然投資不大,但通過能力較小。近年來,長江上游大水位差港口突破傳統(tǒng)設計規(guī)范要求,建設直立式集裝箱碼頭(如重慶港寸灘集裝箱碼頭1期),取得初步成功。直立式碼頭前沿配置經特殊設計的內河型岸邊集裝箱起重機,堆場設備采用軌道式集裝箱門式起重機,前沿與堆場間的運輸由集裝箱拖掛車組完成。這種工藝系統(tǒng)的設計通過能力較大,但投資巨大,且集裝箱拖掛車組必須爬坡運行。高架棧橋式集裝箱碼頭的前沿和堆場設備采用通用橋式集裝箱起重機,前沿與堆場間的運輸由集裝箱拖掛車組完成。這種工藝系統(tǒng)的設計通過能力介于斜坡式集裝箱碼頭與直立式集裝箱碼頭之間,投資不大,但尚未發(fā)展成熟,缺乏配套的集裝箱專用裝卸設備。

長江流域的集裝箱港主要擔負向上海港輸送箱源的任務,通過能力通常不大,適宜建設經濟適用的中小型碼頭。業(yè)內對長江中上游及其主要支流的集裝箱碼頭采用何種形式存在爭議。一般認為,年通過能力在5萬TEU以下的碼頭適宜采用斜坡式,年通過能力在20萬TEU以上的碼頭適宜采用直立式,年通過能力5萬~20萬TEU的碼頭適宜采用何種形式尚無定論。

1不同結構形式和裝卸工藝系統(tǒng)的集裝箱碼頭比較

在工況相同的情況下,選取設備平均技術參數,按相同的計算方法對不同結構形式和裝卸工藝系統(tǒng)的集裝箱碼頭進行比較,結果見表1。

由表1可見,配置1臺岸邊集裝箱起重機的內河直立式碼頭的年通過能力可達,按每個泊位配置1.5~2臺岸邊集裝箱起重機計算,其年通過能力可達~。內河直立式碼頭配置軌道式集裝箱門式起重機的裝卸作業(yè)效率比配置岸邊集裝箱起重機略低。配置1臺軌道式集裝箱門式起重機的內河直立式碼頭的年通過能力可達,按每個泊位配置1.5~2臺軌道式集裝箱門式起重機計算,其年通過能力可達~。

內河斜坡式碼頭和高架棧橋式碼頭如果裝卸設備配置得當,同樣可實現較高的通過能力。由表1可見,配置1臺浮式橋式起重機的內河斜坡式碼頭的年通過能力可達,配置1臺橋式集裝箱起重機的內河高架棧橋式碼頭的年通過能力可達,與配置1臺軌道式集裝箱門式起重機的內河直立式碼頭的通過能力相當。但斜坡式碼頭和高架棧橋式碼頭的每個泊位一般只能配置1臺裝卸設備,因此通過能力的提高空間有限。

2碼頭結構形式和裝卸工藝系統(tǒng)的選擇

2.1多用途碼頭和年通過能力10萬TEU以下的專業(yè)化碼頭

2.1.1高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機

高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機(行車,可帶吊鉤)的方案見圖1。碼頭前沿分上下2層,橋式集裝箱起重機在高架棧橋上移動,裝卸集裝箱;集裝箱拖掛車在下層平臺上運行,接運集裝箱。每個泊位一般只能布置1組高架棧橋,配置1臺橋式集裝箱起重機。橋式集裝箱起重機是常見的碼頭裝卸設備,跨度(軌距)不大的橋式集裝箱起重機構造簡單,價格也不高。

2.1.2斜坡式碼頭配回轉組合臂架浮式起重機

斜坡式碼頭配回轉組合臂架浮式起重機的方案見圖2。該方案設備通用性強、投資較小、經濟實用,裝卸量不大的碼頭采用這種裝卸工藝系統(tǒng)基本能滿足使用要求。該方案中,為提高碼頭前沿的裝卸效率,可將現有普通旋轉型起重機的吊箱旋轉運動改為平行移動,從而縮短對箱對位時間,并解決雙浮吊旋轉作業(yè)相互干擾等問題。此外,采用專用吊具對箱,可縮短輔助作業(yè)時間,取消上下箱作業(yè)環(huán)節(jié),提高作業(yè)人員和設備的安全性。

2.2年通過能力10萬~20萬TEU的專業(yè)化碼頭

2.2.1高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機

參見2.1.1的方案介紹。

2.2.2直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機

直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機的方案見圖3。軌道式集裝箱門式起重機在國外使用較為普遍,其技術優(yōu)勢正被國內港口所認識,發(fā)展勢頭強勁。目前,我國港口大多將軌道式集裝箱門式起重機作為集裝箱堆場的專用機型,以充分發(fā)揮此種設備堆場利用率高的優(yōu)勢。實踐證明,軌道式集裝箱門式起重機的作業(yè)效率較高。圖3所示的懸臂軌道式集裝箱門式起重機可兼顧船舶裝卸作業(yè)和堆場堆存作業(yè),其跨度變化比較靈活,最大可達,跨12列集裝箱和2條車道,車道設置和集裝箱堆放也比較靈活。

2.2.3斜坡式碼頭配浮式橋式集裝箱起重機

目前岸邊橋式集裝箱起重機已發(fā)展成為成熟的機型,是集裝箱碼頭普遍使用的高效裝卸設備。將岸邊橋式集裝箱起重機“移植”到躉船上構成浮式橋式集裝箱起重機在技術上完全可行。[3]斜坡式碼頭配浮式橋式集裝箱起重機的方案。

2.3年通過能力20萬TEU以上的專業(yè)化碼頭

推薦采用直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機的方案。

2.4前沿窄小的山區(qū)河流碼頭

推薦采用高架棧橋式碼頭配橋式集裝箱起重機的方案。

3結束語

內河高架棧橋式碼頭結構簡單,投資較小,裝卸工藝系統(tǒng)簡單明了,且通過能力較高。雖然這種碼頭配備的橋式集裝箱起重機尚未得到普遍應用,但技術上已經成熟,建議作為長江中上游集裝箱碼頭的推薦機型。此外,內河直立式碼頭配懸臂軌道式集裝箱門式起重機也可實現較高的通過能力,但內河直立式碼頭配岸邊集裝箱起重機的方案投資較大,碼頭前沿利用率不高,不推薦長江中上游碼頭采用。

參考文獻:

[1] 張華勤,鄭見粹,楊建中. 內河大水位差集裝箱碼頭前沿裝卸工藝及碼頭形式探討[J]. 中國港口,2006(2):49-51.

[2] 楊建中,任良成. 長江中上游集裝箱碼頭形式和裝卸工藝系統(tǒng)研究[J]. 港口裝卸,2008(6):1-4.

[3] 鄭見粹,楊建中. 內河斜坡式碼頭集裝箱裝卸工藝——浮式橋式集裝箱起重機[J]. 集裝箱化,2007,18(9):1-4.

(編輯:張敏收稿日期:2009-09-03)