多用途码头设计优化探索

2020-03-09 00:25王春清
工程技术研究 2020年13期
关键词:多用途散货堆场

王春清

(海阳市港航服务中心,山东 烟台 265100)

当前,船舶运输形式发生了较大的变化,除了专用的集装箱运输船、散货船,还出现了集装箱与其他货物混装的运输形式。对于港口而言,为了适应不断发展的运输形式,不仅要加强专业高效的集装箱码头、专业散货码头的建设,还要加强因船舶载货种类丰富而特殊设置的多用途码头建设。所谓多用途码头,实际上就是码头设施与装卸机械设备能够完成混装船货类及专用船货类的装卸与运输服务,这种具有多功能的码头,在国际上也被习惯性地称为多用途码头。受多种因素影响,我国多用途码头建设正处于起步阶段,当前我国华南、华中及长江中下游的一些重要港口均开始了多用途码头的设计与建设工作。

1 多用途码头的运量与规模

《码头设计年通过能力系统设计系统书》中提出的人物指标实际上是指件杂运量和集装箱运量的综合值。为此,在多用途码头的前期设计中,需要掌握未来码头的运量,同时要明确货物的种类、性质及组合比例关系,只有这样才能有效确定多用途码头的规模大小及组合关系。由于多用途码头运量是由散货、大件、集装箱及件杂构成的,其本身具有一定的专业性但又不属于专业化码头,因此码头设计完成各种货物的数量便不可能超过此类货物的专业化码头。根据相关部门统计,当前各种泊位的设计年吞吐量限界大致可以分为以下几个标准:大型集装箱专业泊位为10万标准箱,中型集装箱专业泊位为6万标准箱,小型集装箱专业泊位为5万标准箱及以下。多用途泊位为3万标准箱加一些其他货物的运量。如果设计的多用途码头集装箱年运量超过了4万标准箱,仅从运量上分析可以考虑建设2个多用途码头,但是出于实际考虑,建设一个小型的专业集装箱码头及一个专业件杂码头显然更为经济与现实。这样的设想当然也需要征求相关部门的意见,当确定了码头的年运量以及货类的比例关系后,方可进行后期堆场面积、装卸机械以及生产人员等内容的配置。

2 码头设施的配备

多用途码头在进行集装箱装卸任务的时候,港区需对集装箱运输过程提供各种服务,如集装箱的租赁、集装箱的装卸与堆存等。为了上述作业的有序完成,必须建立一些辅助的建筑设施与机构。相比专业的集装箱码头,多用途码头能放置的集装箱数量较少,如果根据专业集装箱码头的规模进行配备,相关的设施必然无法发挥实际的作用,在经济效益层面便处于劣势。因此,在码头的设施配备方面要考虑实用性。在笔者看来,集装箱服务的相关设施应该充分与其他货种的服务设施相结合,如流动机械维修部门与集装箱修理车间相结合、杂货仓库与集装箱交接库相结合、流动机械清洗设备与冲箱场相结合等。除此之外,也要结合港口周边的基础设施来考虑港区内服务设施的建设,如当港区周边有集装箱中转站,能够展开多样化的服务时,在码头的前期设计中就不必建设同样性质的设施,以免出现闲置与浪费。

3 工艺平面布置

众所周知,多用途码头的工艺平面布置是由件杂堆场及集装箱堆场两大内容组成的,二者之间通过铁路线或主干道进行划分。两大部分位置关系通常呈现出三种形式:(1)件杂堆场设计在码头的前方,而集装箱堆场及其服务设施则布置在码头的后方;(2)集装箱堆场布置在码头的前方,而件杂堆场以及集装箱堆场的附属设施设计在码头的后方;(3)集装箱堆场与其附属设施一同与件杂堆场布置在码头陆域的两侧,二者之间通过主干道划分,互不干涉,自成体系。

其中,第一种布置方式最为典型的代表是青岛前湾多用途码头。该码头将散货堆场布置在码头的前沿,以此充分利用相关设备将散货卸在堆场内,而后可借助翻斗车以及铲车等设备进行货物的短距离搬运与堆垛,再由相关设备从堆货场取货装火车。这样的工艺选择决定了将散货堆场布置在码头前言更为经济。与此同时,集装箱堆场及附属设施均布置在散货堆场的后方,水平运输距离会有所提升。但是由于集装箱拖挂车的行进速度较快,能够在一定程度上弥补距离过长而造成的装卸效率低下。另外,当集装箱从港外公路输运与集结在港区的时候,因为集装箱的相关附属设施处于码头的后方,更接近于港内的疏运交通感到,所以也有助于服务网区的形成,能够为货主提供更为便捷的服务。

第二种布置方式以营口鲅鱼圈多用途码头为典型代表。该码头将集装箱堆场布置在码头前方,将件杂堆场布置在码头后方,这样的设计主要是出于对港口未来发展的考虑。因为该码头的主要业务是集装箱,所以准备在今后将码头改建为小型的集装箱码头。将件杂堆场布置在码头的后方,主要是为了今后在集装箱码头的改建过程中,后方堆场的施工改造不会影响前方的生产。

第三种布置方式以烟台西港池二期码头为代表。近年来,随着运输效率的不断提升,该码头计划改建为大型的专业化码头,所以在设计之初便根据正规的集装箱码头进行预留与规划。预留的集装箱码头及主干道正对码头岸线的中间位置,在通道的两侧则预留出两个交接库的位置。根据大件货物、钢铁以及集装箱货物的比例关系进行分成,其中集装箱堆场占据了码头岸线的2/3,而钢铁大件堆场则占据剩余的岸线。在该地段中要预留出交通要道,以此将两个堆场进行划分,保证其独立体系的有效运转。钢铁及大件货物的装卸可以充分利用装卸桥的伸距、门机吊臂幅度卸到堆场中,以此减少水平的机械运输压力。除此之外,在将来改建大型集装箱码头的过程中,这样的设计也能够保证在改造钢铁大件堆场的同时,不会对码头上的集装箱作业造成影响。

总而言之,多用途码头的平面布置应充分考虑港口的未来发展、港内的交通运输以及装卸工艺的实际需求等要素,在此基础上结合港口建设投资的实际情况展开设计与规划方可达到理想的效果。

4 港内交通疏运

多用途码头运转过程中,集装箱的运输离不开交通疏运的调控。集装箱的运输会直接增加码头库场的交通流量,同时集装箱的运输车辆多是大型车辆,且运输过程中为了保证运输效率,车速通常十分惊人。除此之外,多用途码头的其他货物运输也需要大量的运输车辆。当所有的运输车辆一起进行运输作业的时候,对于道路运输造成的压力不容小觑。交通压力的增加一方面会降低港内装卸作业的效率,另一方面也会增加道路交通事故的发生频率。为了避免这样的情况出现,在早期平面设计的问题上,便要充分考虑交通流向以及流量的问题,通过对港内道路的合理布局,做好平面图上的交通流向标记。在条件允许的范围内,可以通过加强道路建设,增加运输干道等方式来缓解这一压力。同时,做好港内交通的监管与监控设计,以此来督促运输的有序进行。

5 装卸机械设备的选择

多用途码头主要由集装箱和件杂(散货)构成,不同货物之间的大小与重量都存在较大的差异,再加上包装形式的差异,决定了在机械设备的选用过程中要充分考虑设备的多用性。根据多用途码头的工艺流程,可以将所属的机械设备分为装卸船岸边机械、水平运输机械以及堆场码垛机械三大类型。

5.1 装卸船岸边机械

(1)高架塔式轮胎起重机。该设备兼备吊钩、散货抓斗、集装箱吊具三种起重设备的功能。同时,该机械选用轮胎式行走结构,在机械移动方面也具有较高的便捷性,可以实现码头任何部位的装卸船作业,还能够为后方堆场的集装箱、大件、钢铁的装卸提供支持,可以说是一机多用的典型代表。

(2)多用途门座起重机。该设备不仅具备普通门座起重机的一些特性与功能,在起吊钢丝绳的下端分别吊装集装箱或散货,而且还可以设置一套专门的吊钩起重系统,以此满足杂货及大件的装卸。总而言之,多用途门机具备的专用集装箱、吊钩、抓斗三大功能,能够满足多用途码头生产中集装箱及件杂大件的装卸作业。

5.2 水平机械运输

多用途码头的水平机械运输需要考虑货类的组合、运输距离的长短及陆域面积的限制等因素。当多用途码头集装箱堆场设置在码头后方时,选用拖挂车作为运输工具会更经济、实用;当集装箱堆场布置在码头前方时,选用叉车、正面吊运机、跨运车等设备,可以实现堆场码垛和水平运输两种作业需求;件杂货的运输通常采用牵引车加平板车的运输方式;当散货堆场布置在码头前方的时候,可由多用途门机利用抓斗将货物直接卸到堆场中,或是由单斗装载机进行短距离的水平运输。

5.3 堆场堆垛机械

集装箱堆场的堆垛机械十分丰富,在机型的选择方面要充分考虑设备的投资、堆场面积以及运营效果等因素的影响。以跨运车为例,其胎压为12t/轮左右,该机械对路面层结构的强度要求较低,能够满足多用途码头的建设需求,但是该设备的损坏率较高。总而言之,堆场堆垛机械及其他机械价格都十分昂贵,在实际的应用过程中,应充分考虑港口的发展需求及码头的实际需要。

6 结束语

多用途码头的建设是港口企业未来发展的必然选择,目前我国在多用途码头的建设与规划方面能参考的案例较少。因此,在码头的前期规划与设计工作中,作业人员要充分考虑该地区的发展实际,结合多用途码头设计工作中运量规模、码头设施、工艺平面布置及相关机械选择等方面展开探索。希望文章能够为今后多用途码头的规划设计工作提供有价值的参考。

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