中圖分類號:U691+.33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOl:10.13282/j.cnki.Wccst.2025.04.061
文章編號:1673-4874(2025)04-0218-03
0 引言
某碼頭所在港區(qū)是當(dāng)?shù)匚ㄒ怀休d對外開放海運(yùn)交通運(yùn)輸業(yè)務(wù)的海港,然而該碼頭自運(yùn)營以來,按照原設(shè)計(jì)僅能???艘船舶作業(yè),無法滿足碼頭實(shí)際生產(chǎn)需求,時常會造成船舶壓港和泊位空閑的矛盾,導(dǎo)致泊位資源的極大浪費(fèi)。為了充分利用碼頭岸線資源,減少船舶待港壓力,縮短船舶在港停時,提高碼頭泊位利用率,迫切需要對該碼頭船型組合靠泊開展研究。
近年來,相關(guān)學(xué)者先后結(jié)合馬跡山港1、舟山港鼠浪湖礦石碼頭[2]、日照港嵐山港區(qū)[3-4]、嘉興港[5]等泊位的實(shí)際對組合靠泊開展了研究,但是這些研究大多聚焦于超大型船舶泊位,或聚焦于液體化工貨物,少有聚焦于萬噸級散貨泊位。為此,本文擬結(jié)合該萬噸級泊位開展組合靠泊方案探討。
1 碼頭概況
該碼頭現(xiàn)有1萬噸級通用散雜貨泊位1個(結(jié)構(gòu)按2萬噸級散雜貨泊位設(shè)計(jì)),泊位長度為236m(不含過渡段28.3m),碼頭面標(biāo)高為4.72m,主體結(jié)構(gòu)為矩形沉箱。系船設(shè)施采用550KN的圓底盤全檔鑄鋼系船柱,間距為20m 。碼頭豎向采用 DA-A800H(3.0m) 標(biāo)準(zhǔn)反力型橡膠護(hù)舷,布置間距最大為7.55m。此外,碼頭豎向布置有6個膠舷梯。
2 靠泊船舶船型概況
據(jù)調(diào)研,該碼頭靠泊作業(yè)的船舶,載重在 1000~ 2000t的約占 29%,2 000~3 000 t的約占 23% . 3000~ 4000t的約占 20%,5000~7000 t的約占 17% , 7000~ 10000t及以上的約占 10% 。統(tǒng)計(jì)情況見圖1。
由此可見,該碼頭需要合理開展組合船舶靠泊作業(yè)。
圖1現(xiàn)狀靠泊船型情況分析柱狀圖
根據(jù)調(diào)研,該項(xiàng)目論證代表船型尺度如表1所示。
3 碼頭主要尺度分析
3.1碼頭前沿水深及底高程
根據(jù)最不利原則,以下以10000DWT為代表船型進(jìn)行碼頭前沿水深及底高程論證。經(jīng)計(jì)算,10000DWT代表船型所需底高程為 -8.82m 。
根據(jù)調(diào)研期該碼頭附近的港池回旋水域及部分航道水深測量圖,碼頭前沿水域泥面高程基本為 -9.4~ -8.6m ,局部水深不滿足本項(xiàng)自論證船型安全進(jìn)出港及停泊作業(yè),建議對碼頭前沿水域進(jìn)行疏浚,并定期進(jìn)行水深測量,掌握淤積變化情況,根據(jù)測量結(jié)果安排維護(hù)性疏浚,保證水深。
3.2碼頭面高程與論證船舶干舷高度適應(yīng)性分析
以下對其他4種船舶的干舷高度與碼頭面高程適應(yīng)性分析。
(1)極端高水位3.60m時,水面距離碼頭面高程差為1.12m。由表2可知,在極端高水位的情況下,干舷高度與碼頭面是相適應(yīng)的,碼頭面高程滿足靠泊及方便人員上下。
表2極端高水位下各船型干舷高度與碼頭面高程適應(yīng)性分析表
(2)設(shè)計(jì)高水位2.40m時,水面距離碼頭面高程差為2.32m. 由表3可知,在設(shè)計(jì)高水位的情況下,干舷高度與碼頭面是相適應(yīng)的,碼頭面高程滿足靠泊要求,但是人員上下需要采用碼頭前沿的橡膠舷梯。
表3設(shè)計(jì)高水位下各船型干舷高度與碼頭面高程適應(yīng)性分析表
(3)設(shè)計(jì)低水位-0.01m時,水面距離碼頭面高程差為 4.73m. ,由表4可知,在設(shè)計(jì)低水位情況下,3000DWT、5000DWT、8000DWT船舶人員上下可采用碼頭前沿的橡膠舷梯。1O0ODWT船舶靠泊后,因干舷頂面低于橡膠舷梯底面,需采用爬梯搭接橡膠舷梯,確保安全情況下上岸。
表4設(shè)計(jì)低水位下各船型干舷高度與碼頭面高程適應(yīng)性分析表
(4)極端低水位-0.48m時,水面距離碼頭面高程差為5. 2m 。由表5可知,在極端低水位下,5000DWT、8000DWT船舶人員上下可采用碼頭前沿的橡膠舷梯。但是1000DWT、3OO0DWT船舶靠泊后,因干舷頂面低于橡膠舷梯底面,需采用爬梯搭接橡膠舷梯,確保安全情況下上岸。
表5極端低水位下各船型干舷高度與碼頭面高程適應(yīng)性分析表
4碼頭結(jié)構(gòu)安全分析
4.1抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算
計(jì)算采用的船舶荷載按照最大靠泊船型10000DWT船舶控制。承載能力極限狀態(tài)下碼頭結(jié)構(gòu)抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果見表6。
表6承載能力極限狀態(tài)下碼頭結(jié)構(gòu)抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果表
由表6可知,經(jīng)計(jì)算,碼頭沉箱結(jié)構(gòu)的抗傾穩(wěn)定均滿足《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS167一2018)和《水運(yùn)工程地基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS147一2017)的要求。
4.2抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算
計(jì)算采用的船舶荷載按照最大靠泊船型10000DWT船舶控制。承載能力極限狀態(tài)下碼頭結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果見表7。
表7承載能力極限狀態(tài)下碼頭結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果表
由表7可知,經(jīng)計(jì)算,碼頭沉箱結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定均滿足均滿足《碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS167一2018)和《水運(yùn)工程地基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS147一2017)的要求。
地基承載能力、碼頭整體穩(wěn)定經(jīng)驗(yàn)算、計(jì)算分析均滿足代表船型要求。
5 碼頭附屬設(shè)施安全
該碼頭采用550KN的系船柱,布置最大間距為20m。當(dāng)1000DWT船舶靠泊時,系纜數(shù)量為3個,其船長范圍內(nèi)系船柱數(shù)量滿足使用要求。
由表8可知,在極端高水位下各船型干舷高度與護(hù)舷高度相適應(yīng),五種代表船型組合靠泊均滿足靠泊需求。同理,可以論證在設(shè)計(jì)低水位時,3000DWT、1000DWT船舶無法靠泊;在極端低水位時,8000DWT、5000DWT、3000DWT、1O00DWT船舶無法靠泊。
因此,建議本項(xiàng)目論證船型中的1000DWT、3 000DWT船舶可在設(shè)計(jì)高水位時進(jìn)行靠泊。
表8極端高水位下各船型干舷高度與護(hù)舷高度適應(yīng)性分析表
6組合方案建議
該碼頭的長度為264.3m,其中碼頭東端28.3m為過渡段,僅允許靠泊工作船,因此本次靠泊能力論證以236 m計(jì)算。
基于代表船型尺度和碼頭泊位長度,結(jié)合前述分析,按照不同水位,提出船型組合方案,見表9和表10。
布置上述組合靠泊,應(yīng)由港口經(jīng)營單位根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求,配合相關(guān)部門嚴(yán)格按規(guī)范管理,并確保安全的前提下進(jìn)行組合。
在上述方案中,需要注意對停泊水域和回旋水域進(jìn)行疏浚。
7結(jié)語
經(jīng)前述論證,該項(xiàng)目在水位情況合理選用靠泊組合的前提下,滿足表1所述之1000DWT、3000DWT、5000DWT、8000DWT及10000DWT五種代表船型組合靠泊的需求,證明了利用該泊位開展組合靠泊是可行的。
通過既有碼頭開展組合靠泊,可以充分利用既有泊位的富裕能力,使得泊位經(jīng)營更為靈活,避免新建泊位的大額投資。就本文的案例而言,其技術(shù)成熟、投資小,既解決了船舶壓港和泊位空閑的矛盾,又有效利用了碼頭岸線泊位資源,避免了泊位資源的浪費(fèi)。 °ledast
表9設(shè)計(jì)高水位、極端高水位時船型組合方案表
表10設(shè)計(jì)低水位時船型組合方案表
參考文獻(xiàn)
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