重型裝備基地碼頭裝卸工藝設計范文

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1重件吊裝設備的選擇

重件裝卸船主要設備見圖2。本碼頭為公用性質，重件貨源較穩定，宜配備通用性強的設備。考慮到經濟性要求，結合重件重量特點，60t以上的重件裝卸船作業采用桅桿式起重機，60t以下的重件采用門座起重機。

2桅桿式起重機參數的選擇

桅桿起重機為固定式、非回轉、臂架可繞下鉸軸俯仰的單臂架起重機。根據吊裝的最大重量(1300t)，單機裝卸時起重量過大，故按2臺機抬吊作業設計。考慮到工屬具重量及抬吊工況的不平衡性，單機額定起重量取為800t。因桅桿式起重機對幅度較為敏感，所需幅度應按工藝要求精心設計。最大幅度時，應能將最重件吊至船寬中間位置并有適當富裕(1～2m);最小幅度時，應能將重件從停在碼頭面上的平板車上起吊并有富裕。吊裝作業時重物軌跡為弧形，起升高度需滿足設計高、低水位時重物能到達甲板面(或艙底)，并留有一定的富裕。桅桿式起重機總體參數見表1。該機包括2套各為400t的主起升機構、1套100t的副起升機構、1套變幅機構。各機構均采用交流變頻驅動，調速范圍大。2套400t的主起升機構既可同時工作，也可單獨工作。配備5t索具鉤以便更換鋼絲繩。電源采用10kV、50Hz。因有雙機抬吊工況，按最大重件尺度，確定兩機墩臺相距35m。在其中1臺機的聯動臺上設置雙機聯動操作裝置，在此可同時操控這2臺設備。該聯動臺上設雙機聯動聯鎖及解除聯動聯鎖開關。兩機的起升、變幅機構設同步檢測裝置。工程前期設計時就應與相關廠家溝通，以確定桅桿式起重機固定墩臺的尺度。本機所需墩臺尺度為32m×26m。

3泊位長度及移船距離的確定

對本工程3個重件泊位，無論是桅桿式起重機裝卸，還是滾裝作業，因作業范圍有限，作業時均需移船。按照規范，泊位長度必須考慮移船距離［3］。對于吊裝泊位，應分別按照在前艙、后艙裝卸小尺度重件時船舶的位置，定出泊位長度，從而得出作業時所需最大移船距離。對于滾裝泊位，應按照船舶尺度、碼頭面滾裝軌道位置(滾裝軌道有多條時，應考慮最不利工況)，確定泊位長度及移船距離。本工程吊裝泊位最大需移船82m，滾裝泊位最大需移船62m(見圖1)。

4滾裝軌道軌距的選擇

對于重件滾裝泊位，后方場地、引橋至碼頭前沿均需設置滾裝軌道，并與船上的軌道對接。滾裝軌道軌距的選擇，與引橋寬度、碼頭長度密切相關，是重件滾裝泊位設計的要點之一。本工程設2個重件滾裝泊位。下游泊位對應2#引橋，用于風電、海工產品的滾裝，設備需另行配備與船、岸軌道適應的滾裝臺車;上游泊位對應1#引橋，主要用于港機設備的滾裝，盡量利用港機設備本身的臺車作為滾裝臺車。滾裝作業有2種情況:1種是滾裝軌道軌距與滾裝臺車軌距相同，可直接牽引至碼頭前沿;另1種是滾裝軌道軌距與滾裝臺車軌距不同，但與設備基距相同，臺車行至兩組軌道交叉處時，頂升、轉向90°或更換成另一方向的臨時臺車后(見圖4)，再牽引上船［4］。因此，滾裝軌道軌距可有2種，分別與滾裝臺車軌距、基距相同。2#引橋主要用于風電、高鐵等設備的滾裝，設備體積龐大，本身不能行走，需專門配備滾裝臺車，滾裝臺車能適應碼頭滾裝軌道即可。按圖5布置，引橋總寬36m，可滿足臺車軌距(或基距)7．5m、10．5m、12m、7．5+10．5=18m、12+7．5=19．5m、12+7．5+10．5=30m的要求，適應性較好。1#引橋后方對應港機制造公司，主要用于港口機械出口滾裝。港機設備種類繁多，雖說軌距、基距各異，但常用的軌距及基距已漸成標準化、系列化，如10．5m、12m、14m、16m、18m、22m等。盡管港機設備招標書中一般會對軌距有嚴格要求，但對基距要求并不嚴格，整機設計時可按碼頭滾裝軌道的布置選擇基距，待港機設備組裝調試完畢后，即可滾裝裝船。引橋上設4根滾裝軌道即可滿足大部分設備的滾裝需求(見圖6)，可滿足的軌距(或基距)有14m、18m、22m。此外，該公司擬配備1臺600t門座起重機，可直接從后方廠區重載行至碼頭平臺裝卸，1#引橋上需設置該門機軌道4根，故1#引橋上共設軌道7根(見圖6)。這7條軌道能適應的滾裝設備軌距(或基距)組合繁多，有4m、5m、6m、12m、13m、14m、15m、16m、17m、18m、21m、22m，加上2#引橋能適應的臺車尺度，本工程對滾裝作業適應性很強。

5滾裝軌道坡度的確定

因滾裝軌道需從后方場地一直到達碼頭前沿，而碼頭面高程與后方陸域高程難以一致，滾裝軌道常會有一定的坡度。坡度越大，滾裝軌道長度就越短，對后方陸域高程設計和平面布置的影響就越小，但滾裝作業時牽引功率會相應增加，安全性也會降低。為安全起見，坡度宜單向。按照起重機設計要求，滾裝軌道坡度不宜超過0．5%［5］。按規范計算，本碼頭面高程可在4．75～5．75m的范圍內選擇。為保證滾裝作業的安全性，將碼頭面高程適當抬高，與大堤閘口高程一致，取為5．9m，即從碼頭、引橋至大堤閘口的滾裝軌道坡度為0;閘口至后方陸域的滾裝軌道坡度為0．5%。

6喇叭口尺度的選擇

重件吊裝采用自行式液壓平板車進行水平運輸。平板車的每個車軸都可以360°全輪轉向。在直線路段和較大的彎道上行駛時，平板車采用牽引轉向;通過較小彎道或在裝卸現場就位時，則采用控制轉向，可精確地按既定線路行駛或停靠。按照本工程最大件尺度，重件泊位能通行的平板車外形尺寸不大于50m×8m，引橋喇叭口尺寸確定為20m×20m。

7滾裝作業范圍內，碼頭面應避免設置突出的障礙物

滾裝作業時，碼頭軌道與船上軌道需通過一段過渡剛性梁對接(見圖7)，滾裝區域碼頭面不應有任何突出的障礙物，如消防栓、電氣接電箱、人孔等。碼頭必要的設施如系船柱、護輪坎可采用活動式。

8滾裝泊位軌道十字相交處應斷開

滾裝泊位軌道較多，方向也不一定一致。由圖1可知，滾裝軌道與碼頭前沿60t門機軌道垂直相交。門機車輪與滾裝設備的車輪均為雙輪緣式，軌道相交處需有一定的間隙才能保證設備大車通過，兩條軌道十字相交處應斷開，將產生一個軌道盲區。盲區尺寸需結合兩個方向的設備輪緣尺寸確定，以保證設備正常通過。設備需經過這段軌道盲區時，可安裝臨時過渡軌，將此方向的軌道貫通。臨時過渡軌可設計成一段一段的標準節(見圖9)，臨時使用結束后拆至工具庫堆存。

9結語

重件泊位作為一類特殊的件雜貨碼頭，泊位噸級普遍較小，工程實例遠遠小于集裝箱、散貨等類型的碼頭，重件滾裝泊位更是少之又少。在進行此類碼頭裝卸工藝設計之前，應充分了解接卸船型的各種相關尺度，了解重件的重量、尺度和運輸特點。設計過程中應加強與碼頭用戶、擬選用設備廠家之間的溝通，從而選擇適當的泊位形式和工藝設備。此外，重件碼頭配套設施方面要關注的細節也很多。本工程規模較大，重件運輸船型達到8000t，3個重件泊位既有吊裝泊位，也有滾裝泊位，工藝設計典型，可為同類碼頭的設計提供參考。

作者：喻弘 單位：中交第二航務工程勘察設計院有限公司