(1.重慶交通大學國家內河航道整治工程技術研究中心 重慶 400074; 2.重慶交通大學水利水運工程.教育部重點實驗室 重慶 400074)
考慮三峽成庫蓄水后庫區(qū)支流航行條件獲得改善的情況下,針對目前庫區(qū)支流散貨碼頭存在的問題,以規(guī)范庫區(qū)支流散貨碼頭建設為目的,提出適于庫區(qū)支流的安全、環(huán)保的碼頭結構型式及配套工藝。具體提出了適于庫區(qū)支流散貨碼頭的水工結構及配套工藝。包括兩個進口散貨碼頭方案:斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案,分級直立式+船上自卸皮帶機方案;兩個出口散貨碼頭方案:斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案,框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案。
三峽成庫蓄水后,庫區(qū)支流航行條件將大為改善[1],目前部分支流可以通行500T~1000T或者更大的船舶。從對庫區(qū)支流正在營運的散貨碼頭來看,目前存在的主要問題包括[2]:整個散貨碼頭布置較亂,沒有統(tǒng)一規(guī)劃布置;單個泊位規(guī)模小,通過能力有限,造成岸線十分浪費;碼頭結構型式簡單,以斜坡道為主,部分碼頭更是基本無水工結構,在岸邊直接采用簡陋溜槽進行裝卸,碼頭結構設計標準往往達不到規(guī)范要求;裝卸工藝比較原始,仍然較多的使用非常簡陋的溜槽,一方面因操作不規(guī)范,存在嚴重的安全隱患,另一方面,由于環(huán)保措施不到位,造成散貨裝卸作業(yè)中污染問題比較嚴重。
在考慮三峽成庫蓄水后庫區(qū)支流航行條件獲得改善的情況下,針對目前庫區(qū)支流散貨碼頭存在的問題,以規(guī)范庫區(qū)支流散貨碼頭建設為目的,提出適于庫區(qū)支流的安全、環(huán)保的碼頭結構型式及配套工藝。本研究提出了兩個進口散貨碼頭方案、兩個出口散貨碼頭方案。以期規(guī)范散貨碼頭設計,提高碼頭通過能力,減少環(huán)境污染。
本文提出了兩個進口散貨碼頭方案,包括:斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案,分級直立式+船上自卸皮帶機方案。兩個出口散貨碼頭方案,包括:斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案,框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案。
(一)進口散貨碼頭方案一(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)
本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案,詳見圖1所示。碼頭水工結構為實體斜坡道或架空斜坡道型式,裝卸工藝流程為:貨船→簡易卸船機→皮帶車→汽車式皮帶機→堆場。本方案碼頭水工結構簡單,裝卸工藝由于采用皮帶車和皮帶機,裝卸效率較高,設計和營運中根據不同貨種,可以采取噴淋撒水等方式,減少散貨粉塵對環(huán)境的污染。散貨碼頭由于采用斜坡道型式,水工結構投資較少,但裝卸工藝投資稍大。裝卸工藝采用皮帶車,裝卸效率可達200t~300t/小時,單個泊位年吞吐量將達到50~70t噸,裝卸效率較高。推薦在吞吐量要求較高的碼頭中采用。
圖1 散貨進口工藝圖(斜坡道+簡易卸船機+皮帶車方案)
(二)進口散貨碼頭方案二(分級直立式+船上自卸皮帶機方案)
本方案為分級直立式+船上自卸皮帶機方案,詳見圖2所示。碼頭水工結構為分級直立式圬工擋墻結構,裝卸工藝流程為:貨船→船上自卸旋轉皮帶機→汽車→堆場。本方案碼頭水工結構簡單,裝卸工藝由于采用皮帶機,裝卸效率較高,設計和營運中也應根據不同貨種,可以采取噴淋撒水等方式,減少散貨粉塵對環(huán)境的污染。由于自卸皮帶機為貨船自備,碼頭基本不配備裝卸工藝,因此節(jié)省了工程造價,營運費用較低。裝卸工藝采用皮帶機,皮帶機裝卸效率高,碼頭的通過能力主要由碼頭下河道寬度、長度及自卸汽車的配備情況。推薦在投資較少的散貨碼頭中采用。
圖2 散貨進口工藝圖(分級直立式+船上自卸皮帶機方案)
(三)出口散貨碼頭方案三(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)
本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案,詳見圖3所示。碼頭水工結構為實體斜坡道或架空斜坡道型式,裝卸工藝流程為:堆場→單斗裝載機→皮帶車→簡易卸船機→貨船。本方案碼頭水工結構簡單,裝卸工藝由于采用皮帶車,裝卸效率較高,裝卸效率可達200t~300t/小時,單個泊位年吞吐量將達到50~70萬噸。設計和營運中根據不同貨種,可以采取噴淋撒水等方式,減少散貨粉塵對環(huán)境的污染。碼頭采用斜坡道型式,水工結構投資較少,但裝卸工藝投資稍大。推薦在吞吐量要求較高的散貨出口碼頭中采用。
圖3 散貨出口工藝圖(斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案)
(四)出口散貨碼頭方案四(框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案)
本方案為斜坡道+皮帶車+簡易裝船機方案,詳見圖4所示。裝卸工藝流程為:堆場→單斗裝載機→皮帶機→簡易卸船機→貨船。
碼頭水工建筑物采用直立架空墩式結構。系靠船墩樁基采用5根φ1800的鋼筋砼嵌巖鉆孔樁,樁頂承臺平面尺度7.6m×10.6m,厚度2.0m,承臺上設置6根鋼筋砼立柱(1.5m×1.5m),間隔4.8m采用縱橫聯(lián)系梁(1.2m×1.2m)聯(lián)系,前方聯(lián)系梁中間安裝系船柱,供不同水位時船舶的系纜,前方立柱和聯(lián)系梁均安裝橡膠護舷防護,立柱頂面現(xiàn)澆鋼筋砼面板形成碼頭面。中間系靠船墩和后方陸域連接的引橋跨度2×15.0m,橋墩設兩根φ1500的鋼筋砼嵌巖鉆孔樁和鋼筋砼立柱(1.2m×1.2m),樁頂采用地梁(1.2m×1.2m)連接,立柱間用聯(lián)系梁(1.2m×1.0m)連接,立柱頂部現(xiàn)澆鋼筋砼蓋梁(1.4m×1.2m),蓋梁上現(xiàn)澆鋼筋砼T型梁板形成橋面。
本方案碼頭水工結構簡單,水下工程量少,造價較省,對后方陸域要求低。裝卸工藝采用皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案,裝卸效率較高。設計和營運中根據不同貨種,可以采取噴淋撒水等方式,減少散貨粉塵對環(huán)境的污染。推薦在庫區(qū)支流或長江干線散貨出口碼頭中采用。
圖4 散貨出口工藝圖(框架墩式+皮帶機+簡易裝船機方案+串筒方案)
基于庫區(qū)支流散貨碼頭結構型式研究的分析,提出4種散貨碼頭結構型式,得出以下結論:
(1) 三峽庫區(qū)現(xiàn)有大型散貨出口碼頭都以斜坡式為主,結構型式落后,裝卸工藝環(huán)節(jié)多、效率低、成本高已不能滿足經濟社會和貨物運量快速增長的需求。因此,在新形勢下,開展適合三峽庫區(qū)支流散貨碼頭的結構型式和配套裝卸工藝的研究具有重要意義。
(2) 針對目前庫區(qū)支流散貨碼頭存在的問題,提出適于庫區(qū)支流的安全、環(huán)保的碼頭結構型式及配套工藝。在進口散貨碼頭裝卸方案中,方案一適合在吞吐量較大的散貨進口碼頭中使用,方案二適合在投資量較少的散貨碼頭使用;在出口散貨碼頭裝卸中,方案三適合用于吞吐量較高的散貨出口碼頭,方案四適合于庫區(qū)支流或長江干線散貨出口碼頭中采用。
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