提高浙江省山區(qū)河流碼頭散貨卸船效率的思路

王海炳 余春輝

摘 要：當(dāng)前，浙江省山區(qū)性河流碼頭普遍存在散貨卸船效率偏低的問(wèn)題。本文根據(jù)浙江省山區(qū)性河流碼頭的特點(diǎn)，從降低碼頭面高程和選擇高效流動(dòng)式或固定式設(shè)備兩方面研究，并提出了一種提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨卸船效率的方法。最后，對(duì)本文方法和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了散貨卸船效率方面的比較。

關(guān)鍵詞：山區(qū)性河流碼頭;卸船效率;碼頭面高程

中圖分類(lèi)號(hào)：U652.7+2? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）11-0101-03

1 概述

浙江省內(nèi)山區(qū)性河流在浙中和浙西地區(qū)廣泛存在，主要為衢江、甌江、金華江等水系。目前浙江省內(nèi)山區(qū)性河流部分進(jìn)行了梯級(jí)開(kāi)發(fā)，如衢江、甌江。衢江已建碼頭有衢州大路章作業(yè)區(qū)、龍游橋頭江作業(yè)區(qū)，正在建設(shè)的有金華羅洋作業(yè)區(qū)。甌江已建碼頭有溫溪作業(yè)區(qū)，船寮港區(qū)正在建設(shè)。

浙江省山區(qū)性河流碼頭有兩大特點(diǎn)，一是不同于浙江省平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭，山區(qū)性河流碼頭所在水域水位和流量變化幅度較大，洪水暴漲暴落，汛期流量大但持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，枯水期流量小;二是泊位等級(jí)不高，目前一般在500噸級(jí)-1000噸級(jí)左右，在泊位噸級(jí)上不如長(zhǎng)江、珠江等大水系區(qū)域的碼頭。

浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭以通用性碼頭為主，主要作業(yè)貨種有煤炭、砂石料等，其中煤炭以卸船進(jìn)港為主，砂石料進(jìn)出港均有。另外，專(zhuān)業(yè)化散貨碼頭數(shù)量較少，且不具有典型性，故不再贅述。

2 裝卸工藝現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭較多采用傳統(tǒng)裝卸工藝流程和通用裝卸設(shè)備，與浙江省平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭基本相同。

近些年新建的規(guī)模化作業(yè)區(qū)散貨碼頭，一般采用門(mén)座起重機(jī)作為碼頭卸船設(shè)備;年代較久、規(guī)模較小的一些碼頭較多采用固定吊作為碼頭卸船設(shè)備;水平運(yùn)輸設(shè)備以汽車(chē)、移動(dòng)式皮帶機(jī)、簡(jiǎn)易高架皮帶機(jī)等為主;庫(kù)場(chǎng)作業(yè)設(shè)備以裝載機(jī)、移動(dòng)式皮帶機(jī)、卸料小車(chē)等為主。

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，與平原河網(wǎng)地區(qū)內(nèi)河碼頭相比，浙江省山區(qū)性河流現(xiàn)有散貨碼頭普遍存在裝卸效率低下問(wèn)題。一些新建的作業(yè)區(qū)碼頭，雖然采用了相對(duì)先進(jìn)高效的門(mén)座起重機(jī)等設(shè)備，但總體作業(yè)效率也不佳。為提高港口企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益，增強(qiáng)水運(yùn)對(duì)港區(qū)腹地經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用，研究提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨卸船效率的方法是緊迫和必要的。

3 提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨裝卸效率的思路和方法

通過(guò)實(shí)地調(diào)研、分析、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭裝卸效率不足的主要原因有以下三個(gè)：

（1）作業(yè)交通組織不暢;

（2）碼頭面標(biāo)高過(guò)高，以及傳統(tǒng)裝卸設(shè)備的工作特點(diǎn)制約;

（3）清艙效率低下。以下主要針對(duì)上述第二點(diǎn)原因，研究相應(yīng)的對(duì)策和方法。

3.1 降低碼頭面高程的可行性分析

內(nèi)河碼頭前沿高程應(yīng)為設(shè)計(jì)高水位加超高，超高取值宜為0.1～0.5m。不同類(lèi)型碼頭對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)高水位情況，并按表1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)取值[1]。

《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ212-2006）對(duì)上述設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做了注釋?zhuān)骸俺霈F(xiàn)高于碼頭設(shè)計(jì)高水位歷時(shí)很短的山區(qū)斜坡式碼頭和直立式碼頭，經(jīng)論證后其碼頭設(shè)計(jì)高水位可適當(dāng)降低。”

當(dāng)水位高于所處河段最高通航水位時(shí)，碼頭雖然仍滿(mǎn)足作業(yè)條件，但由于航道封航，船舶無(wú)法進(jìn)出港，所以碼頭前沿實(shí)際上也處于生產(chǎn)停滯狀態(tài)，所以降低碼頭面標(biāo)高對(duì)碼頭的實(shí)際年作業(yè)天數(shù)的影響較小。

根據(jù)上述分析，筆者認(rèn)為在滿(mǎn)足防洪等外部條件的前提下，對(duì)受淹損失分類(lèi)為三類(lèi)的碼頭，可以嘗試把碼頭面設(shè)計(jì)標(biāo)高降低到5年一遇洪水位以下但略高于最高通航水位的水平（浙江省山區(qū)性河流碼頭的5年一遇洪水位通常高于同河段的最高通航水位）。

通過(guò)降低碼頭面標(biāo)高，可減小碼頭面與水位線(xiàn)的高度差，即減小卸船作業(yè)時(shí)的貨物提升高度，從而提高碼頭裝卸效率和降低能耗。為減少碼頭被淹沒(méi)時(shí)造成的設(shè)備損失，碼頭裝卸設(shè)備選用固定式或流動(dòng)式設(shè)備，岸電設(shè)施也采用易拆卸型式。在總平面豎向設(shè)計(jì)時(shí)，后方堆場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)區(qū)標(biāo)高可略高于碼頭面，使整個(gè)港區(qū)地面呈階梯型或斜坡型。

據(jù)表2不完全統(tǒng)計(jì)，如果碼頭面高程降低到最高通航水位附近，則碼頭面標(biāo)高可以降低約3～6m不等。

3.2新型高效散貨卸船設(shè)備選型研究

散貨碼頭傳統(tǒng)的卸船設(shè)備，如固定吊、門(mén)座式起重機(jī)，均采用柔性吊索具，其起升、邊幅、旋轉(zhuǎn)速度不宜過(guò)快，作業(yè)效率的提升空間有限。因此，為提高山區(qū)性河流碼頭的散貨卸船效率，通過(guò)廣泛調(diào)研、收集資料和比選，發(fā)現(xiàn)新型液壓抓料機(jī)綜合性能較為優(yōu)良，故對(duì)其在浙江省山區(qū)性河流散貨碼頭的適用性進(jìn)行分析論證。

3.2.1液壓抓料機(jī)簡(jiǎn)述

液壓抓料機(jī)是一種國(guó)產(chǎn)工程機(jī)械，在國(guó)內(nèi)一些港口碼頭已有一些應(yīng)用實(shí)例。該機(jī)型有流動(dòng)式和固定式兩大類(lèi)，其中流動(dòng)式機(jī)型采用輪胎式或履帶式行走機(jī)構(gòu)，作業(yè)時(shí)可分別利用內(nèi)燃機(jī)和380V電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。以門(mén)座起重機(jī)作為參照對(duì)象，液壓抓料機(jī)性能的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高，制造周期短。

（2）該機(jī)采用全液壓驅(qū)動(dòng)，機(jī)構(gòu)速度較快，一個(gè)作業(yè)循環(huán)時(shí)間較短;另外該機(jī)配置液壓抓斗，抓斗與臂架為硬臂連接，抓斗的實(shí)際抓取比較高，抓料時(shí)間較短。因而在兩者起重量相近的前提下，抓料機(jī)卸船作業(yè)效率較高。

（3）對(duì)物料的適應(yīng)性較強(qiáng)。該機(jī)配置液壓抓斗，抓斗與臂架為硬臂連接，可更換不同抓具，抓取不同物料。

（4）抓取靈活，清艙量較小。

（5）機(jī)動(dòng)靈活;流動(dòng)式機(jī)型移動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，既可以在碼頭前沿進(jìn)行裝卸船作業(yè)，又可以移動(dòng)到堆場(chǎng)的進(jìn)行裝車(chē)、卸車(chē)、堆高作業(yè)。

以門(mén)座起重機(jī)作為參照對(duì)象，液壓抓料機(jī)性能的缺點(diǎn)如下：

（1）司機(jī)室位置雖然可升降，但幅度有限，司機(jī)視野不如門(mén)機(jī)開(kāi)闊，船舶低水位作業(yè)時(shí)司機(jī)視線(xiàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)，需借助視頻設(shè)備進(jìn)行觀(guān)察操作。

（2）流動(dòng)式機(jī)型行走時(shí)荷載較大，對(duì)碼頭、堆場(chǎng)、道路等土建結(jié)構(gòu)要求相對(duì)較高。

（3）抓料機(jī)作為工程機(jī)械，行業(yè)管理法規(guī)或現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有對(duì)“工程機(jī)械可否作為碼頭裝卸船設(shè)備”作出明確限制性規(guī)定，故實(shí)際應(yīng)用前須征求當(dāng)?shù)馗酆焦芾聿块T(mén)的意見(jiàn)。

3.2.2液壓抓料機(jī)的適用性分析

（1）起重量。目前國(guó)產(chǎn)液壓抓料機(jī)的最大起重量為5t左右，基本滿(mǎn)足500-1000噸級(jí)船型的作業(yè)需要。

（2）工作幅度。目前國(guó)產(chǎn)液壓抓料機(jī)的工作幅度最大幅度約16m，可以滿(mǎn)足500-1000噸級(jí)船型的作業(yè)需要。

（3）吊具升降高度。現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)抓料機(jī)的碼頭面上起升高度可超過(guò)10m，碼頭面下下降高度極限約為7m，扣除500噸-1000噸船舶的吃水深度，碼頭面與水位線(xiàn)的最大允許高差約為5.5m。結(jié)合表2的數(shù)據(jù)，當(dāng)碼頭面高程降低到最高通航水位附近后，抓料機(jī)可以滿(mǎn)足高、低水位的卸船作業(yè)需要。

3.3散貨卸船效率分析

在假設(shè)后方工藝流程順暢的前提下，對(duì)抓料機(jī)和門(mén)機(jī)的散貨卸船效率進(jìn)行比較。

經(jīng)測(cè)算，抓料機(jī)的散貨卸船效率比門(mén)機(jī)的散貨卸船效率高出50%以上。此外，兩者的購(gòu)置及維護(hù)成本也相差不大。

4 結(jié)論

研究表明，由于浙江省山區(qū)性河流碼頭的特殊性，傳統(tǒng)的碼頭面標(biāo)高設(shè)計(jì)和裝卸設(shè)備選型較難實(shí)現(xiàn)較高的散貨卸船效率。通過(guò)合理降低碼頭面高程和選擇抓料機(jī)等新型高效設(shè)備的方法，可以有效提高浙江省山區(qū)性河流碼頭散貨卸船效率，技術(shù)可行，可以為浙江省山區(qū)性河流碼頭工程或特征相似的碼頭工程設(shè)計(jì)提供一定的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTS 166-2020 《河港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].