重件碼頭裝卸工藝淺談?wù)n件

重件碼頭裝卸工藝淺談

2009.4內(nèi)容：

一、國(guó)內(nèi)重大件碼頭的裝卸工藝二、水運(yùn)中轉(zhuǎn)換駁三、主要吊裝方案比較四、問題與建議一、國(guó)內(nèi)重大件碼頭的裝卸工藝

一般重大件的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸采用鐵路、公路及水運(yùn)三種運(yùn)輸方式。鐵路運(yùn)輸規(guī)定極限高度為5150mm，寬度為4200mm，而且受鐵路橋梁負(fù)荷、隧道尺寸和凈空障礙等限制。公路運(yùn)輸能夠承運(yùn)各種特大重件、特長(zhǎng)件、超高超寬的大型設(shè)備和物質(zhì)，但由于車組輪密、軸多、軸負(fù)荷超常，大大超過一般公路橋涵的設(shè)計(jì)承載力，同時(shí)大型平板車運(yùn)行速度極慢(一般為3～5km/h),影響沿線交通的正常秩序。通常重大件的短途運(yùn)輸考慮采用公路運(yùn)輸。重大件的水路運(yùn)輸與陸上運(yùn)輸相比，不僅對(duì)重大件的重量、尺寸限制最少，且經(jīng)濟(jì)穩(wěn)妥。目前，國(guó)內(nèi)超大件的運(yùn)輸基本采用水路運(yùn)輸。因此，重大件的水運(yùn)工藝和相應(yīng)的碼頭設(shè)計(jì)是解決重大件由船運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵。裝卸工藝方案選擇的影響因素:

①重件的重量、尺寸;②碼頭的地形、地質(zhì)及水文條件;③運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃?④碼頭的造價(jià)。目前國(guó)內(nèi)重大件裝卸工藝主要有:吊裝(固定吊、桅桿吊、橋吊、浮吊、汽車吊、履帶吊)、滾裝、拖絞、頂推等。吊裝工藝

（1）全回轉(zhuǎn)固定吊全回轉(zhuǎn)固定式起重機(jī)吊臂可俯仰也可360度回轉(zhuǎn)。設(shè)備整體造型合理，穩(wěn)定性好，起重能力大，操縱系統(tǒng)方便、抗風(fēng)能力強(qiáng)。但設(shè)備單價(jià)較高。實(shí)例：*連云港田灣核電廠：3000DWT、400t*陽(yáng)江核電廠：

5000DWT、600t*臺(tái)山核電廠：

3000DWT、600t吊裝工藝

（2）桅桿式起重機(jī)碼頭由桅桿、卸貨平臺(tái)和后方地錨及卷?yè)P(yáng)機(jī)組成。桅桿是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單受力復(fù)雜的起重吊裝設(shè)備，運(yùn)行簡(jiǎn)單，安全可靠，單價(jià)較低，但由于該設(shè)備傾斜及穩(wěn)定靠收緊纜繩維持，在卸船過程中桅桿的空間位置不斷改變，其受力狀態(tài)也不斷變化，受力復(fù)雜。碼頭寬度相對(duì)要求較寬。將重型平板車停在碼頭平臺(tái)上，然后用人字桅桿將重大件從船上吊至重型平板車上。實(shí)例：*秦山核電廠：3000DWT、400t*山東海陽(yáng)核電廠：5000DWT、750t*南京港：

3000DWT、600t吊裝工藝（3）橋式起重機(jī)在墩柱式碼頭上配備1臺(tái)大型橋式起重機(jī)，卸船作業(yè)時(shí)貨船平行碼頭岸線?？吭跇虻跸虏浚蠹O(shè)備由橋吊吊起后，通過行走機(jī)構(gòu)直接裝上停放在碼頭前沿上的重型平板運(yùn)輸車組，經(jīng)過捆扎、固定后運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)。

優(yōu)點(diǎn)：卸船安全、迅速，受外界條件影響小；

缺點(diǎn)：設(shè)備單價(jià)較高，墩柱式碼頭造價(jià)高。

實(shí)例：三門核電重件碼頭、樂山重件碼頭吊裝工藝（4）浮吊

碼頭上不設(shè)吊裝設(shè)備，通過臨時(shí)租用浮吊進(jìn)行卸船運(yùn)輸。浮吊卸船安全可靠、快捷方便，移位靈活、效果好，對(duì)水位漲落變化較快的山區(qū)性河流尤其適應(yīng)。但易受外界條件制約。實(shí)例：深圳大亞灣核電、嶺澳核電重件碼頭、重慶九龍坡港吊裝工藝：（5）汽車吊、履帶吊

主要是作為輔助作業(yè)設(shè)備，吊裝單重較輕的大件。

汽車吊具有行走方便，移動(dòng)靈活，自重小等優(yōu)點(diǎn)，其起吊能力與起吊半徑有關(guān)，半徑越大，起吊能力越小。如200t汽車吊在12m半徑內(nèi)僅能起吊重量60t的大件。

吊裝工藝：履帶吊自重大，行走慢，移動(dòng)不靈活，調(diào)運(yùn)一般需平板車配合，對(duì)路面損壞較大，同時(shí)起吊大件設(shè)備時(shí)需要配重。300t的履帶吊在12m的起吊半徑內(nèi)，能起吊155t大件設(shè)備。拖絞工藝:

拖絞作業(yè)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、鋼絲繩，在設(shè)備的前方進(jìn)行牽引用力，大件下方安放枕木、滑塊等滑拖設(shè)施，克服滾動(dòng)摩擦進(jìn)行位移?？煞謨煞N方式：拖絞縱向卸船與拖絞橫向卸船。該種卸船工藝廣泛應(yīng)用于沒有大型吊機(jī)作業(yè)的港口。拖絞卸船是長(zhǎng)江內(nèi)河沿岸大件設(shè)備卸船裝車時(shí)常采用的工藝，這種卸船方式適應(yīng)性強(qiáng)、較為經(jīng)濟(jì)，且對(duì)碼頭條件的要求較低。工藝流程因受氣候影響，雨雪天幾乎不能作業(yè)。所需作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)。中遠(yuǎn)國(guó)際物流公司于2005年曾成功完成中石化煤代油580噸廢熱鍋爐裝卸。頂推工藝:

頂推作業(yè)采用液壓頂推器在設(shè)備的后下方施加頂推力，克服滑動(dòng)摩擦進(jìn)行位移。頂推設(shè)備布置在船上，作業(yè)范圍相對(duì)較小。液壓頂推器外形尺寸小，推力大，頂推過程平穩(wěn)，直接在船上進(jìn)行作業(yè)，不需設(shè)置較多的錨墩。

滾裝工藝:

滾裝工藝要求必須采用滾裝專用船，這種船能保證在滾裝過程中，通過壓艙水的調(diào)節(jié)，適應(yīng)負(fù)載條件的變化，始終保持船體平衡。這種運(yùn)輸方式的重大件只需裝卸一次，減少了中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)、效率高，裝船碼頭和卸船碼頭均無需配備大型裝卸設(shè)備。缺點(diǎn)是車輛上、下船之前的準(zhǔn)備工作復(fù)雜。特點(diǎn)比較1、吊裝快捷、方便、安全，輔助設(shè)備少，能適應(yīng)較大水位變化。在大件設(shè)備最大單件重小于汽車吊或履帶吊起吊能力時(shí)，宜采用車吊工藝。固定吊機(jī)械部分投資較大，桅桿吊和橋吊機(jī)械部分投入略小，但其水工建筑投入較大，而浮吊的租賃費(fèi)用較高，且受外界條件制約大。

2、頂推或拖絞均采用人工，輔以簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行大件的卸船作業(yè)，碼頭布置相對(duì)簡(jiǎn)易。拖絞和頂推卸船工藝具有工程投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用及維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是重大件卸船時(shí)，搭架工藝環(huán)節(jié)相對(duì)較多，需要配合吊車作業(yè)，卸船作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，全部完成重大件裝卸一般需2一4天。拖絞工藝在設(shè)備位移過程中穩(wěn)定性較頂推工藝差。

3、滾裝這種運(yùn)輸方式的重大件只需裝卸一次，減少了中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)、效率高，裝船碼頭和卸船碼頭均無需配備大型裝卸設(shè)備。但須購(gòu)置或租賃專用滾裝船，船舶設(shè)備費(fèi)用高。二、水運(yùn)中轉(zhuǎn)換駁

由于很多電廠、核電的設(shè)備需要國(guó)外進(jìn)口，考慮遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶、船期、運(yùn)費(fèi)等綜合因素，進(jìn)口重大件設(shè)備基本上會(huì)采用遠(yuǎn)洋雜貨船或遠(yuǎn)洋特種運(yùn)輸船或遠(yuǎn)洋重吊船運(yùn)輸，且船型一般都在萬噸級(jí)以上。因此，該部分重大件設(shè)備水路運(yùn)輸需要中轉(zhuǎn)至5000噸級(jí)或3000噸級(jí)以下的雜貨船轉(zhuǎn)運(yùn)至重件碼頭進(jìn)行卸船。中轉(zhuǎn)換駁主要有兩種方式：水上過駁和掛港轉(zhuǎn)駁水上過駁指在沒有掩護(hù)或靠船條件下，重大件設(shè)備運(yùn)輸船舶在海上錨地直接進(jìn)行中轉(zhuǎn)換駁作業(yè)。這種方式易受自然條件和周邊環(huán)境制約，安全性、可靠性相對(duì)較低。掛港轉(zhuǎn)駁是指借助廠址附近的港口碼頭，通過運(yùn)輸船舶上自帶的起重設(shè)備或租用浮吊將重大件設(shè)備中轉(zhuǎn)至駁船上的換駁方式。這種方式以港口為依托，可靠性好。重大件設(shè)備采用遠(yuǎn)洋特種運(yùn)輸船或重吊船運(yùn)輸中轉(zhuǎn)換駁方案，對(duì)泊穩(wěn)及潮位條件變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，無需移動(dòng)中轉(zhuǎn)船舶作業(yè)，運(yùn)行較平穩(wěn)，并可避免運(yùn)輸船舶等待吊裝設(shè)備時(shí)間造成船舶的壓港，受其他條件制約少，中轉(zhuǎn)換駁作業(yè)更加安全可靠。但遠(yuǎn)洋特種運(yùn)輸船或重吊船船期也不易保證，綜合租賃費(fèi)用較遠(yuǎn)洋雜貨船高。重大件設(shè)備采用遠(yuǎn)洋雜貨船運(yùn)輸并租用浮吊中轉(zhuǎn)換駁方案，受風(fēng)浪流影響較大，需租用浮吊，長(zhǎng)距離調(diào)遣，費(fèi)用較高，船期受各種不確定因素影響較大，不易保證，作業(yè)過程中需要移船，操作環(huán)節(jié)增加帶來不安全因素。

推薦：遠(yuǎn)洋特種運(yùn)輸船或重吊船運(yùn)輸中轉(zhuǎn)換駁方案三、主要吊裝上岸方式比較水運(yùn)吊裝上岸是重件裝卸運(yùn)輸中最常見的作業(yè)方式，指重大件設(shè)備在經(jīng)過船舶運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，通過特種運(yùn)輸船或重吊船自身帶有的起重設(shè)備、碼頭裝備岸吊或者租用起重船（浮吊）和陸上移動(dòng)式起重設(shè)備實(shí)現(xiàn)重件水運(yùn)吊裝上岸的運(yùn)輸方式。

下面，將對(duì)三種傳統(tǒng)吊裝方案進(jìn)行比較：

方案一：固定式起重機(jī)方案；

方案二：桅桿式起重機(jī)方案；

方案三：租用浮吊方案。方案一：全回轉(zhuǎn)固定式起重機(jī)方案該方案擬在碼頭前沿配備1臺(tái)固定全回轉(zhuǎn)起重機(jī)，以滿足重大件設(shè)備的卸船吊裝要求。卸船作業(yè)時(shí)貨船平行碼頭岸線?？浚瑔渭^重的大件設(shè)備通過全回轉(zhuǎn)固定式起重機(jī)的起升、俯仰操作從貨船上吊起，回轉(zhuǎn)直接裝上停放在碼頭后沿上的重型平板運(yùn)輸車組不落地，經(jīng)過捆扎、固定后運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)；單件在100t以下的重件卸船，可直接卸至平板運(yùn)輸車或卡車上運(yùn)往安裝現(xiàn)場(chǎng)，也可在碼頭上短期臨時(shí)堆放，待現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，再用全回轉(zhuǎn)固定式起重機(jī)或輔助設(shè)備將重件裝上平板運(yùn)輸車輛或卡車運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)。方案二：桅桿式起重機(jī)方案該方案在碼頭前沿配備1臺(tái)桅桿式起重機(jī)，以滿足重大件設(shè)備的卸船吊裝要求。卸船作業(yè)時(shí)貨船平行碼頭岸線停靠，重大件設(shè)備通過桅桿式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)升降、變幅機(jī)構(gòu)帶動(dòng)桅桿俯仰操作從貨船上吊起，直接裝上停放在碼頭前沿上的重型平板運(yùn)輸車組不落地，經(jīng)過捆扎、固定后運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)備固定不回轉(zhuǎn)，只設(shè)起升和變幅機(jī)構(gòu)，不設(shè)防風(fēng)拉索，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，變幅范圍大；整機(jī)具有良好的安全可靠性。因桅桿式起重機(jī)只能進(jìn)行起升和俯仰操作，沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，作業(yè)時(shí)需要多次移船。方案三：租用浮吊方案

對(duì)于單件在100t以下的重件卸船，可租用履帶吊、汽車吊、輪胎式起重機(jī)直接卸至平板運(yùn)輸車或卡車上運(yùn)往安裝現(xiàn)場(chǎng)，也可在碼頭上短期臨時(shí)堆放，待現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，再用輔助設(shè)備將重件裝上平板運(yùn)輸車輛或卡車運(yùn)至廠區(qū)安裝現(xiàn)場(chǎng)。浮吊作業(yè)時(shí)受外界條件影響較大，只能進(jìn)行起升和俯仰操作，沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，作業(yè)時(shí)需要多次移船。

本方案自備重件碼頭為光板碼頭，碼頭上不設(shè)固定吊裝設(shè)備。業(yè)主可通過臨時(shí)租賃調(diào)遣浮吊、履帶吊等進(jìn)行重大件設(shè)備的卸船作業(yè)。浮吊一般由船體、人字形起重臂、俯仰和起升機(jī)構(gòu)組成。輔助作業(yè)設(shè)備

以上三種重大件設(shè)備水運(yùn)吊裝上岸方案中，結(jié)合工程部分重件和小件設(shè)備的吊裝需要，均考慮租用履帶吊、汽車吊和輪胎起重機(jī)配合碼頭的卸船作業(yè)。履帶吊空載行駛要求碼頭及道路承載13t/m2（最大起重量450t），考慮在碼頭面上定點(diǎn)區(qū)域作業(yè)，作業(yè)時(shí)需在履帶吊下鋪墊鋼板，每邊5塊鋼板，每塊鋼板尺寸不小于2.4m×6m×0.03m，材質(zhì)Q235鋼。

水平輸送重件水平運(yùn)輸考慮通過租用大型平板拖車運(yùn)往安裝現(xiàn)場(chǎng)，大型平板拖車可根據(jù)重大件的重量和外形尺寸的運(yùn)輸需要，由多軸拼裝方式組成。據(jù)了解，有一種大型平板拖車縱橫可拼裝成26種不同形式的組合體，最長(zhǎng)可達(dá)48m，最寬可達(dá)7.5m，載重從124t至800t。最長(zhǎng)件也可采用2縱列橋式2個(gè)平板車組，雙機(jī)頭牽引并用完成水平運(yùn)輸。重型平板運(yùn)輸車組有無動(dòng)力型車組和自有動(dòng)力型車組兩種。重件水平運(yùn)輸若采用無動(dòng)力重型平板運(yùn)輸車組（平板運(yùn)輸車組兩端均可掛拖頭）時(shí)采用平板車身不調(diào)頭、拖頭調(diào)頭的水平運(yùn)輸方式。若采用自有動(dòng)力重型平板運(yùn)輸車組時(shí)，運(yùn)輸時(shí)無需調(diào)頭。其他要求

1、荷載：

（1）設(shè)備荷載；（2）碼頭及道路均布荷載≥8t/m2，單件100t以上重件不落地；

2、行車道寬度取12m；

3、道路轉(zhuǎn)彎內(nèi)半徑取30m；

序號(hào)項(xiàng)目名稱方案一（全回轉(zhuǎn)固定吊）方案二（桅桿式起重機(jī)）方案三（租用浮吊）1碼頭設(shè)備安裝方式自購(gòu)安裝自購(gòu)安裝租用，碼頭無需安裝設(shè)備2設(shè)備投資一次性投資約3200萬一次性投資約1800萬分次、分期租用3設(shè)備制造周期較長(zhǎng)較短無4設(shè)備折舊保養(yǎng)費(fèi)用較高較高無5碼頭水工結(jié)構(gòu)有固定設(shè)備基礎(chǔ)及供電系統(tǒng)有固定設(shè)備基礎(chǔ)及供電系統(tǒng)光板碼頭6碼頭布置預(yù)埋件集中碼頭寬度取40m預(yù)埋件分散碼頭寬度較寬要求60m簡(jiǎn)單光板碼頭7作業(yè)受波浪潮位影響基本無影響基本無影響有影響，卸船需在風(fēng)浪潮差較小的天氣進(jìn)行8作業(yè)操作性操作簡(jiǎn)單設(shè)備全回轉(zhuǎn)覆蓋范圍廣移船較少操作較麻煩設(shè)備不能回轉(zhuǎn)要求移船較多操作麻煩浮吊需定位錨定需要移船較多9作業(yè)安全性安全可靠安全可靠安全可靠10對(duì)重大件分期上岸影響無影響，可全部承擔(dān)無影響，可全部承擔(dān)有影響，需分期組織實(shí)施11對(duì)工期的制約不受外界條件影響不受外界條件影響租用方式易受外界條件影響方案一、方案二重件碼頭上裝備了岸吊，對(duì)重大件設(shè)備分期上岸無影響，不受外界條件的制約。只是需要增加設(shè)備的一次性投資、設(shè)備的基礎(chǔ)投資、設(shè)備折舊費(fèi)和設(shè)備的經(jīng)常性保養(yǎng)及間歇性維修費(fèi)用。方案三碼頭為光板碼頭，所有吊裝設(shè)備均考慮租用，無需承擔(dān)設(shè)備的維修保養(yǎng)費(fèi)用，碼頭結(jié)構(gòu)較其它兩個(gè)方案簡(jiǎn)單，碼頭建設(shè)的一次性投資較少；但由于浮吊為租用，易受到市場(chǎng)等外界條件