胡建平

(上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200232)

上海市工程渣土集裝化裝卸和運(yùn)輸初探

胡建平

(上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200232)

借鑒上海市區(qū)生活垃圾內(nèi)河集裝化轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，探討了渣土集裝化裝卸和運(yùn)輸?shù)墓に嚶肪€和渣土集裝箱、運(yùn)輸車、運(yùn)輸船和末端卸料車等關(guān)鍵裝備，得出渣土集裝化裝卸和運(yùn)輸是可行的，且可以解決渣土運(yùn)輸過程中超載、偷倒和沿途飛、揚(yáng)、灑、落現(xiàn)象。

渣土集裝箱；集裝化轉(zhuǎn)運(yùn)；工藝路線

引言

建筑垃圾主要包括廢混凝土塊、廢瀝青混凝土塊以及施工過程中散落的砂漿、混凝土、碎磚渣、金屬和木材等[1-2]。目前我國(guó)是世界上城市建設(shè)規(guī)模最大的國(guó)家，據(jù)估計(jì)我國(guó)每年城市產(chǎn)出垃圾約為60億t，其中建筑垃圾約為24億t，已占到城市垃圾總量的40%[3]。

根據(jù)《城市建筑垃圾管理規(guī)定》(建設(shè)部令第139號(hào))，工程渣土屬于建筑垃圾的一種，主要指建筑施工場(chǎng)地的土地開挖垃圾，分為表層土和深層土。根據(jù)上海市環(huán)衛(wèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年上海市工程渣土產(chǎn)生量為12917萬噸，其主要消納點(diǎn)為郊區(qū)及周邊城市，運(yùn)輸距離非常遠(yuǎn)。渣土運(yùn)輸行業(yè)主要存在以下幾點(diǎn)問題：

(1)渣土運(yùn)輸在某種程度上有“黑社會(huì)”性質(zhì)，主要呈現(xiàn)屬地包攬、個(gè)體掛靠、惡性競(jìng)爭(zhēng)，最低價(jià)競(jìng)標(biāo)。為了達(dá)到降低運(yùn)輸價(jià)格目的，大多數(shù)車輛“多裝快跑”[4]。

(2)密閉運(yùn)輸混，亂傾倒[5]，渣土運(yùn)輸過程之中出現(xiàn)飛、揚(yáng)、灑、落，污染城市路面。

上海市渣土運(yùn)輸總體上管理也較為混亂，且近年來發(fā)生多次渣土運(yùn)輸車撞傷撞死行人的交通事故，市民要求改善渣土運(yùn)輸現(xiàn)狀的呼聲日益強(qiáng)烈。

另一方面，上海于2009年建成了處理規(guī)模為7000t/d的市區(qū)生活垃圾內(nèi)河集裝化轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，采用20ft標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，將市區(qū)的垃圾通過中轉(zhuǎn)站壓縮、碼頭裝船(徐浦碼頭、蕰藻浜碼頭)、船運(yùn)至老港基地，從根本上改善了原垃圾散裝運(yùn)輸帶來的社會(huì)、環(huán)境問題，實(shí)踐也證明取得了顯著的效果。為改善環(huán)境、克服現(xiàn)有渣土運(yùn)輸過程中存在的問題，擬利用現(xiàn)有生活垃圾水陸聯(lián)運(yùn)集裝化運(yùn)輸系統(tǒng)，結(jié)合老港基地近年來對(duì)土方的需求，探討工程渣土集裝化裝卸和運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵工藝技術(shù)和裝備。

1 現(xiàn)狀運(yùn)輸情況

工程渣土由工地挖掘機(jī)裝車后，由車輛陸路直接運(yùn)往消納點(diǎn)。目前運(yùn)輸車主要有三種自卸車，8t級(jí)、12t級(jí)和15t級(jí)，對(duì)應(yīng)的箱體容積分別為7m3、13m3和19m3。實(shí)際運(yùn)輸過程中，存在不少對(duì)車輛底盤改裝和加高箱體高度，實(shí)現(xiàn)超載的現(xiàn)象。運(yùn)輸車都具有自卸功能，存在偷倒、亂倒的隱患。

2 渣土集裝化運(yùn)輸工藝路線探討

將現(xiàn)有生活垃圾集裝箱改造為工程渣土集裝箱，使運(yùn)渣土變成運(yùn)集裝箱。集裝化運(yùn)輸涵蓋從工地裝箱、中途運(yùn)輸直至末端消納點(diǎn)的作業(yè)過程。其中中途運(yùn)輸可分為水陸聯(lián)運(yùn)和陸路運(yùn)輸兩種方式。又根據(jù)工地場(chǎng)地條件，一種場(chǎng)地較小，不能設(shè)置堆箱區(qū)，一種場(chǎng)地較大，可以設(shè)置堆箱區(qū)，針對(duì)上述每種情況分別提出工藝路線。

2.1 工地不堆箱工藝技術(shù)路線

裝有空箱的渣土運(yùn)輸車進(jìn)入工地后，直接進(jìn)入渣土裝箱作業(yè)區(qū)，完成裝箱作業(yè)后，將滿箱直接運(yùn)往后續(xù)設(shè)施。根據(jù)運(yùn)輸方式的不同，可有2種工藝方案供選擇，即水陸聯(lián)運(yùn)方案及陸運(yùn)方案。

2.1.1 工地不堆箱水陸聯(lián)運(yùn)方案

工藝流程見圖 1。包括6個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)：

(1)工地裝箱：運(yùn)輸車將空載集裝箱運(yùn)至工地后，通過運(yùn)輸車上的動(dòng)力裝置打開集裝箱頂部進(jìn)料門(通過快速接頭實(shí)現(xiàn))，由挖掘機(jī)將渣土裝至位于運(yùn)輸車上的集裝箱內(nèi)，直至集裝箱裝滿，后關(guān)閉集裝箱上蓋門，并對(duì)車輛和集裝箱進(jìn)行沖洗，然后車輛駛離工地。

(2)市區(qū)陸運(yùn)：完成市區(qū)工地至碼頭的往返運(yùn)輸。在市區(qū)道路行駛，運(yùn)輸車要求具有運(yùn)輸、與碼頭裝卸設(shè)備對(duì)接、啟閉集裝箱進(jìn)料門但無自卸功能。

(3)市區(qū)碼頭裝卸：運(yùn)輸車將集裝箱運(yùn)往市區(qū)集裝化碼頭(徐浦碼頭、蕰藻浜碼頭)，重箱卸車、空箱裝車、集裝箱堆放、滿箱裝船和空箱卸船等功能。

(4)水上運(yùn)輸：裝有工程渣土的集裝箱由碼頭吊機(jī)裝船(500t集裝箱運(yùn)輸船)，經(jīng)水路運(yùn)往老港集裝化碼頭卸貨，空箱由老港碼頭裝船返回市區(qū)碼頭卸箱，然后通過運(yùn)輸車運(yùn)往各工地。

(5)老港碼頭裝卸：通過碼頭吊機(jī)實(shí)現(xiàn)空箱卸車、重箱裝車、集裝箱堆放、空箱裝船和重箱卸船等功能。

(6)老港基地內(nèi)運(yùn)輸及卸料：采用短駁運(yùn)輸車，完成老港碼頭至卸點(diǎn)的往返運(yùn)輸、處置場(chǎng)卸料、集裝箱清洗等功能。

圖1 工地不堆箱水陸聯(lián)運(yùn)方案工藝流程示意圖

2.1.2 工地不堆箱陸陸聯(lián)運(yùn)方案

包括4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)：①工地裝箱；②市區(qū)至老港碼頭陸運(yùn)；③老港碼頭裝卸；④老港基地內(nèi)運(yùn)輸及卸料。與水陸聯(lián)運(yùn)相比較少了市區(qū)碼頭裝卸及水運(yùn)2個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2 工地堆箱工藝技術(shù)路線

場(chǎng)內(nèi)搬運(yùn)設(shè)備(正面吊)將空箱運(yùn)往渣土裝箱作業(yè)區(qū)，完成裝箱作業(yè)后，再運(yùn)往堆箱區(qū)進(jìn)行堆放，后由運(yùn)輸車將滿箱運(yùn)往后續(xù)設(shè)施。

根據(jù)運(yùn)輸方式的不同，也可有2種工藝方案供選擇，即水陸聯(lián)運(yùn)方案及陸運(yùn)方案。

2.2.1 工地堆箱水陸聯(lián)運(yùn)方案

工藝流程示意見圖 2。

圖2 工地堆箱水陸聯(lián)運(yùn)方案工藝流程示意圖

包括以下6個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)：①工地裝箱：挖掘機(jī)將渣土從基坑取出后，裝至位于基坑邊沿的空載集裝箱，直至集裝箱裝滿，并鋪平；然后通過專用裝置關(guān)閉集裝箱門，并對(duì)集裝箱進(jìn)行沖洗；正面吊將位于基坑邊沿的滿載集裝箱運(yùn)輸至集裝箱堆場(chǎng)，進(jìn)行堆放；運(yùn)輸車至工地后，正面吊首先將空載集裝箱卸車，然后將滿載集裝箱裝車；②市區(qū)陸運(yùn)：完成市區(qū)工地至碼頭的往返運(yùn)輸。在市區(qū)道路行駛，可利用社會(huì)集裝箱卡車；③市區(qū)碼頭裝卸；④水上運(yùn)輸；⑤老港碼頭裝卸；⑥老港基地內(nèi)運(yùn)輸及卸料。

2.2.2 工地堆箱陸陸聯(lián)運(yùn)方案

包括4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)節(jié)：①工地裝箱；②市區(qū)至老港碼頭陸運(yùn)；③老港碼頭裝卸；④老港基地內(nèi)運(yùn)輸及卸料。

3 工地技術(shù)要求及關(guān)鍵裝備探討

3.1 具備堆箱條件的工地技術(shù)要求

(1)集裝箱裝箱區(qū)：集裝箱裝箱區(qū)需位于基坑邊沿。集裝箱沿基坑邊沿長(zhǎng)條布置，按堆放1層集裝箱考慮。該區(qū)域承載力要求大于2t/m2。

(2)正面吊吊裝作業(yè)區(qū)：位于集裝箱裝箱區(qū)后方2.5～12m區(qū)域。該區(qū)域要求承載單橋最大荷載100t，平均承載力要求大于4t/m2。

(3)正面吊行駛區(qū)域：位于正面吊吊裝作業(yè)區(qū)與集裝箱堆場(chǎng)之間的路面。該區(qū)域要求承載單橋最大荷載100t，平均承載力要求大于4t/m2。

(4)集裝箱堆場(chǎng)：按堆2層2列考慮，場(chǎng)地面積需滿足正面吊吊裝作業(yè)及運(yùn)輸車裝卸車需要。堆放場(chǎng)地承載能力要求大于4t/m2。正面吊作業(yè)區(qū)域要求承載單橋最大荷載100t。

3.2 關(guān)鍵裝備探討

3.2.1 集裝箱

渣土集裝化運(yùn)輸中碼頭作業(yè)和水上運(yùn)輸作業(yè)環(huán)節(jié)可利用現(xiàn)有生活垃圾水陸聯(lián)運(yùn)集裝化運(yùn)輸相關(guān)設(shè)施和裝備，由于物料特性和裝卸作業(yè)工況的不同，采用的集裝箱將不同于生活垃圾集裝箱。集裝箱將采用專用集裝箱，其平面尺寸與20ft垃圾集裝箱一致，可滿足碼頭吊裝作業(yè)和船舶運(yùn)輸作業(yè)要求，高度上將低于20ft垃圾集裝箱。集裝箱擬采用頂部進(jìn)料，后部卸料方式，集裝箱滿載總質(zhì)量按19t設(shè)計(jì)，容積按不超過12m3設(shè)計(jì)。根據(jù)集裝箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)型式的不同，可有兩種不同的方案供選擇：內(nèi)部為半圓形方案和內(nèi)部為矩形方案。

(1)內(nèi)部為半圓形集裝箱：外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：6058mm×2438mm×1625mm；容積：約12m3；箱體自重：空箱約3t；額定裝載量：16t；進(jìn)料門型式：頂部雙開門；驅(qū)動(dòng)型式：液壓驅(qū)動(dòng)；動(dòng)力來源：運(yùn)輸車(通過快速接頭實(shí)現(xiàn))；卸料門型式：后部側(cè)開門；開門及鎖緊結(jié)構(gòu)：與老港運(yùn)輸車配套。

圖3 內(nèi)部為圓形集裝箱斷面圖

(2)內(nèi)部為矩形集裝箱：外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：6058mm×2438mm×1550mm；容積：約10.5m3；箱體自重：空箱約4.5t；額定裝載量：14.5t；進(jìn)料門型式：頂部雙開門；驅(qū)動(dòng)型式：液壓驅(qū)動(dòng)；動(dòng)力來源：運(yùn)輸車(通過快速接頭實(shí)現(xiàn))；卸料門型式：后部側(cè)開門；開門及鎖緊結(jié)構(gòu)：與老港運(yùn)輸車配套。

(3)集裝箱運(yùn)輸車：在市區(qū)道路行駛，要求具有運(yùn)輸、與碼頭裝卸設(shè)備對(duì)接、啟閉集裝箱進(jìn)料門但無自卸功能，擬采用8×4整體式運(yùn)輸車輛，最大總質(zhì)量為31t。驅(qū)動(dòng)型式：8×4；最大總質(zhì)量：31t；額定載質(zhì)量(含箱)：19t；最小轉(zhuǎn)彎直徑：21.8m；與集裝箱連接方式：集裝箱角件；裝卸箱方式：碼頭裝卸設(shè)備。

圖4 內(nèi)部為矩形集裝箱斷面圖

(4)集裝箱運(yùn)輸船：利用集裝箱船只(500t集裝箱運(yùn)輸船)進(jìn)行運(yùn)輸。外形尺寸(長(zhǎng)×寬)：48.9m×9.5m；型深：2.9m；滿載吃水深度：2.3m，載箱量：24個(gè)。

(5)老港基地內(nèi)短駁運(yùn)輸車：利用老港運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸及卸料，型式為6×6整體自卸式運(yùn)輸車輛。驅(qū)動(dòng)型式：6×6；額定載質(zhì)量(含箱)：20t；最小轉(zhuǎn)彎直徑：21.0m；卸料方式：后傾自卸；最大卸料角度：55°。

4 結(jié) 論

借鑒上海市區(qū)生活垃圾集裝化運(yùn)輸系統(tǒng)，渣土集裝化運(yùn)輸工藝路線是可行的。渣土集裝化運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵裝備(集裝箱、運(yùn)輸車、船和老港基地內(nèi)短駁運(yùn)輸車)研制也是可行的?？傮w上來講，密閉化渣土集裝箱配套不具有卸料功能的中途運(yùn)輸車，可以解決渣土運(yùn)輸車的超載、偷倒及運(yùn)輸過程中的飛、揚(yáng)、灑、落等問題。但由于目前渣土運(yùn)輸價(jià)格低，不超載則虧本，推行渣土集裝化運(yùn)輸還有待政策支持。

[1]陳永杰，張星海.建筑垃圾包圍北京[N].北京科技報(bào)，2011-11-28(第017 版).

[2]Hsiao T Y，Huang Y T，Yu Y H，et al.Modeling materials flow of waste concrete from construction and demolition wastes in Taiwan[J].Resources Policy，2002，28：39-47.

[3]李平.“四化”管理深圳建筑垃圾[J].市政技術(shù)，2007，21：34-36.

[4]姚如青.杭州市建筑渣土管理主要問題與改進(jìn)對(duì)策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2014，39(5)：160-162.

[5]雍娟等.重慶市建筑垃圾資源化利用管理研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(4)：202-203.

Preliminary Study on Loading and Unloading and Transportation of Construction dregs by Container for Shanghai

HU Jianping

(Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.，Ltd.，Shanghai，200232)

The paper learns from the Solid waste river transport system by container of Shanghai city，studies the process of loading and unloading and transportation of construction dregs and the key equipment such as container，truck，ship and unloader truck.Loading and unloading and transport by container is feasible，and can solve the problems along the way，such as overloading，unloading and sprinkle.

construction dregs container；containerized transport；process

胡建平，工程師，碩士，主要研究方向固體廢棄物收運(yùn)與處理

X21

A

1673-288X(2017)03-0163-03

引用文獻(xiàn)格式：胡建平.上海市工程渣土集裝化裝卸和運(yùn)輸初探[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(3)：163-165.