长江中上游集装箱码头结构形式与装卸工艺系统

杨建中　郑见粹　任艮成

摘要在分析并比较长江中上游集装箱码头结构形式和装卸工艺系统的基础上,针对不同码头的不同规模和条件,推荐经济适用的码头结构形式和装卸工艺系统。

关键词长江中上游;集装箱码头结构形式;装卸工艺;通过能力

0引言

长江中上游集装箱码头主要采用斜坡式、高架栈桥式和直立式等3种基本形式以及这3种基本形式的组合或变形组合形式。不同结构形式的码头采用不同的装卸工艺系统和设备。[1-2]早期的集装箱码头多为斜坡式,采用前沿配置旋转浮式起重机、中间配置斜坡缆车、码头口和堆场配置轨道式集装箱门式起重机的工艺系统,虽然投资不大,但通过能力较小。近年来,长江上游大水位差港口突破传统设计规范要求,建设直立式集装箱码头(如重庆港寸滩集装箱码头1期),取得初步成功。直立式码头前沿配置经特殊设计的内河型岸边集装箱起重机,堆场设备采用轨道式集装箱门式起重机,前沿与堆场间的运输由集装箱拖挂车组完成。这种工艺系统的设计通过能力较大,但投资巨大,且集装箱拖挂车组必须爬坡运行。高架栈桥式集装箱码头的前沿和堆场设备采用通用桥式集装箱起重机,前沿与堆场间的运输由集装箱拖挂车组完成。这种工艺系统的设计通过能力介于斜坡式集装箱码头与直立式集装箱码头之间,投资不大,但尚未发展成熟,缺乏配套的集装箱专用装卸设备。

长江流域的集装箱港主要担负向上海港输送箱源的任务,通过能力通常不大,适宜建设经济适用的中小型码头。业内对长江中上游及其主要支流的集装箱码头采用何种形式存在争议。一般认为,年通过能力在5万TEU以下的码头适宜采用斜坡式,年通过能力在20万TEU以上的码头适宜采用直立式,年通过能力5万~20万TEU的码头适宜采用何种形式尚无定论。

1不同结构形式和装卸工艺系统的集装箱码头比较

在工况相同的情况下,选取设备平均技术参数,按相同的计算方法对不同结构形式和装卸工艺系统的集装箱码头进行比较,结果见表1。

由表1可见,配置1台岸边集装箱起重机的内河直立式码头的年通过能力可达,按每个泊位配置1.5~2台岸边集装箱起重机计算,其年通过能力可达~。内河直立式码头配置轨道式集装箱门式起重机的装卸作业效率比配置岸边集装箱起重机略低。配置1台轨道式集装箱门式起重机的内河直立式码头的年通过能力可达,按每个泊位配置1.5~2台轨道式集装箱门式起重机计算,其年通过能力可达~。

内河斜坡式码头和高架栈桥式码头如果装卸设备配置得当,同样可实现较高的通过能力。由表1可见,配置1台浮式桥式起重机的内河斜坡式码头的年通过能力可达,配置1台桥式集装箱起重机的内河高架栈桥式码头的年通过能力可达,与配置1台轨道式集装箱门式起重机的内河直立式码头的通过能力相当。但斜坡式码头和高架栈桥式码头的每个泊位一般只能配置1台装卸设备,因此通过能力的提高空间有限。

2码头结构形式和装卸工艺系统的选择

2.1多用途码头和年通过能力10万TEU以下的专业化码头

2.1.1高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机

高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机(行车,可带吊钩)的方案见图1。码头前沿分上下2层,桥式集装箱起重机在高架栈桥上移动,装卸集装箱;集装箱拖挂车在下层平台上运行,接运集装箱。每个泊位一般只能布置1组高架栈桥,配置1台桥式集装箱起重机。桥式集装箱起重机是常见的码头装卸设备,跨度(轨距)不大的桥式集装箱起重机构造简单,价格也不高。

2.1.2斜坡式码头配回转组合臂架浮式起重机

斜坡式码头配回转组合臂架浮式起重机的方案见图2。该方案设备通用性强、投资较小、经济实用,装卸量不大的码头采用这种装卸工艺系统基本能满足使用要求。该方案中,为提高码头前沿的装卸效率,可将现有普通旋转型起重机的吊箱旋转运动改为平行移动,从而缩短对箱对位时间,并解决双浮吊旋转作业相互干扰等问题。此外,采用专用吊具对箱,可缩短辅助作业时间,取消上下箱作业环节,提高作业人员和设备的安全性。

2.2年通过能力10万~20万TEU的专业化码头

2.2.1高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机

参见2.1.1的方案介绍。

2.2.2直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机

直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机的方案见图3。轨道式集装箱门式起重机在国外使用较为普遍,其技术优势正被国内港口所认识,发展势头强劲。目前,我国港口大多将轨道式集装箱门式起重机作为集装箱堆场的专用机型,以充分发挥此种设备堆场利用率高的优势。实践证明,轨道式集装箱门式起重机的作业效率较高。图3所示的悬臂轨道式集装箱门式起重机可兼顾船舶装卸作业和堆场堆存作业,其跨度变化比较灵活,最大可达,跨12列集装箱和2条车道,车道设置和集装箱堆放也比较灵活。

2.2.3斜坡式码头配浮式桥式集装箱起重机

目前岸边桥式集装箱起重机已发展成为成熟的机型,是集装箱码头普遍使用的高效装卸设备。将岸边桥式集装箱起重机“移植”到趸船上构成浮式桥式集装箱起重机在技术上完全可行。[3]斜坡式码头配浮式桥式集装箱起重机的方案。

2.3年通过能力20万TEU以上的专业化码头

推荐采用直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机的方案。

2.4前沿窄小的山区河流码头

推荐采用高架栈桥式码头配桥式集装箱起重机的方案。

3结束语

内河高架栈桥式码头结构简单,投资较小,装卸工艺系统简单明了,且通过能力较高。虽然这种码头配备的桥式集装箱起重机尚未得到普遍应用,但技术上已经成熟,建议作为长江中上游集装箱码头的推荐机型。此外,内河直立式码头配悬臂轨道式集装箱门式起重机也可实现较高的通过能力,但内河直立式码头配岸边集装箱起重机的方案投资较大,码头前沿利用率不高,不推荐长江中上游码头采用。

参考文献:

[1] 张华勤,郑见粹,杨建中. 内河大水位差集装箱码头前沿装卸工艺及码头形式探讨[J]. 中国港口,2006(2):49-51.

[2] 杨建中,任良成. 长江中上游集装箱码头形式和装卸工艺系统研究[J]. 港口装卸,2008(6):1-4.

[3] 郑见粹,杨建中. 内河斜坡式码头集装箱装卸工艺——浮式桥式集装箱起重机[J]. 集装箱化,2007,18(9):1-4.

(编辑:张敏收稿日期:2009-09-03)