重型装备基地码头装卸工艺设计范文

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1重件吊装设备的选择

重件装卸船主要设备见图2。本码头为公用性质，重件货源较稳定，宜配备通用性强的设备。考虑到经济性要求，结合重件重量特点，60t以上的重件装卸船作业采用桅杆式起重机，60t以下的重件采用门座起重机。

2桅杆式起重机参数的选择

桅杆起重机为固定式、非回转、臂架可绕下铰轴俯仰的单臂架起重机。根据吊装的最大重量(1300t)，单机装卸时起重量过大，故按2台机抬吊作业设计。考虑到工属具重量及抬吊工况的不平衡性，单机额定起重量取为800t。因桅杆式起重机对幅度较为敏感，所需幅度应按工艺要求精心设计。最大幅度时，应能将最重件吊至船宽中间位置并有适当富裕(1～2m);最小幅度时，应能将重件从停在码头面上的平板车上起吊并有富裕。吊装作业时重物轨迹为弧形，起升高度需满足设计高、低水位时重物能到达甲板面(或舱底)，并留有一定的富裕。桅杆式起重机总体参数见表1。该机包括2套各为400t的主起升机构、1套100t的副起升机构、1套变幅机构。各机构均采用交流变频驱动，调速范围大。2套400t的主起升机构既可同时工作，也可单独工作。配备5t索具钩以便更换钢丝绳。电源采用10kV、50Hz。因有双机抬吊工况，按最大重件尺度，确定两机墩台相距35m。在其中1台机的联动台上设置双机联动操作装置，在此可同时操控这2台设备。该联动台上设双机联动联锁及解除联动联锁开关。两机的起升、变幅机构设同步检测装置。工程前期设计时就应与相关厂家沟通，以确定桅杆式起重机固定墩台的尺度。本机所需墩台尺度为32m×26m。

3泊位长度及移船距离的确定

对本工程3个重件泊位，无论是桅杆式起重机装卸，还是滚装作业，因作业范围有限，作业时均需移船。按照规范，泊位长度必须考虑移船距离［3］。对于吊装泊位，应分别按照在前舱、后舱装卸小尺度重件时船舶的位置，定出泊位长度，从而得出作业时所需最大移船距离。对于滚装泊位，应按照船舶尺度、码头面滚装轨道位置(滚装轨道有多条时，应考虑最不利工况)，确定泊位长度及移船距离。本工程吊装泊位最大需移船82m，滚装泊位最大需移船62m(见图1)。

4滚装轨道轨距的选择

对于重件滚装泊位，后方场地、引桥至码头前沿均需设置滚装轨道，并与船上的轨道对接。滚装轨道轨距的选择，与引桥宽度、码头长度密切相关，是重件滚装泊位设计的要点之一。本工程设2个重件滚装泊位。下游泊位对应2#引桥，用于风电、海工产品的滚装，设备需另行配备与船、岸轨道适应的滚装台车;上游泊位对应1#引桥，主要用于港机设备的滚装，尽量利用港机设备本身的台车作为滚装台车。滚装作业有2种情况:1种是滚装轨道轨距与滚装台车轨距相同，可直接牵引至码头前沿;另1种是滚装轨道轨距与滚装台车轨距不同，但与设备基距相同，台车行至两组轨道交叉处时，顶升、转向90°或更换成另一方向的临时台车后(见图4)，再牵引上船［4］。因此，滚装轨道轨距可有2种，分别与滚装台车轨距、基距相同。2#引桥主要用于风电、高铁等设备的滚装，设备体积庞大，本身不能行走，需专门配备滚装台车，滚装台车能适应码头滚装轨道即可。按图5布置，引桥总宽36m，可满足台车轨距(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，适应性较好。1#引桥后方对应港机制造公司，主要用于港口机械出口滚装。港机设备种类繁多，虽说轨距、基距各异，但常用的轨距及基距已渐成标准化、系列化，如10．5m、12m、14m、16m、18m、22m等。尽管港机设备招标书中一般会对轨距有严格要求，但对基距要求并不严格，整机设计时可按码头滚装轨道的布置选择基距，待港机设备组装调试完毕后，即可滚装装船。引桥上设4根滚装轨道即可满足大部分设备的滚装需求(见图6)，可满足的轨距(或基距)有14m、18m、22m。此外，该公司拟配备1台600t门座起重机，可直接从后方厂区重载行至码头平台装卸，1#引桥上需设置该门机轨道4根，故1#引桥上共设轨道7根(见图6)。这7条轨道能适应的滚装设备轨距(或基距)组合繁多，有4m、5m、6m、12m、13m、14m、15m、16m、17m、18m、21m、22m，加上2#引桥能适应的台车尺度，本工程对滚装作业适应性很强。

5滚装轨道坡度的确定

因滚装轨道需从后方场地一直到达码头前沿，而码头面高程与后方陆域高程难以一致，滚装轨道常会有一定的坡度。坡度越大，滚装轨道长度就越短，对后方陆域高程设计和平面布置的影响就越小，但滚装作业时牵引功率会相应增加，安全性也会降低。为安全起见，坡度宜单向。按照起重机设计要求，滚装轨道坡度不宜超过0．5%［5］。按规范计算，本码头面高程可在4．75～5．75m的范围内选择。为保证滚装作业的安全性，将码头面高程适当抬高，与大堤闸口高程一致，取为5．9m，即从码头、引桥至大堤闸口的滚装轨道坡度为0;闸口至后方陆域的滚装轨道坡度为0．5%。

6喇叭口尺度的选择

重件吊装采用自行式液压平板车进行水平运输。平板车的每个车轴都可以360°全轮转向。在直线路段和较大的弯道上行驶时，平板车采用牵引转向;通过较小弯道或在装卸现场就位时，则采用控制转向，可精确地按既定线路行驶或停靠。按照本工程最大件尺度，重件泊位能通行的平板车外形尺寸不大于50m×8m，引桥喇叭口尺寸确定为20m×20m。

7滚装作业范围内，码头面应避免设置突出的障碍物

滚装作业时，码头轨道与船上轨道需通过一段过渡刚性梁对接(见图7)，滚装区域码头面不应有任何突出的障碍物，如消防栓、电气接电箱、人孔等。码头必要的设施如系船柱、护轮坎可采用活动式。

8滚装泊位轨道十字相交处应断开

滚装泊位轨道较多，方向也不一定一致。由图1可知，滚装轨道与码头前沿60t门机轨道垂直相交。门机车轮与滚装设备的车轮均为双轮缘式，轨道相交处需有一定的间隙才能保证设备大车通过，两条轨道十字相交处应断开，将产生一个轨道盲区。盲区尺寸需结合两个方向的设备轮缘尺寸确定，以保证设备正常通过。设备需经过这段轨道盲区时，可安装临时过渡轨，将此方向的轨道贯通。临时过渡轨可设计成一段一段的标准节(见图9)，临时使用结束后拆至工具库堆存。

9结语

重件泊位作为一类特殊的件杂货码头，泊位吨级普遍较小，工程实例远远小于集装箱、散货等类型的码头，重件滚装泊位更是少之又少。在进行此类码头装卸工艺设计之前，应充分了解接卸船型的各种相关尺度，了解重件的重量、尺度和运输特点。设计过程中应加强与码头用户、拟选用设备厂家之间的沟通，从而选择适当的泊位形式和工艺设备。此外，重件码头配套设施方面要关注的细节也很多。本工程规模较大，重件运输船型达到8000t，3个重件泊位既有吊装泊位，也有滚装泊位，工艺设计典型，可为同类码头的设计提供参考。

作者：喻弘 单位：中交第二航务工程勘察设计院有限公司