富饶港粮食泊位初步设计(编辑修改稿)

富饶港粮食泊位初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

极做好港口的发展规划，为经济发展提供更方便的平台。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 2 设计依据 （ JTJ 21220xx）； 重力式码头设计与施工规范（ JTS 167220xx）； 港口工程 地基 规范 （ JTS 147120xx）； 港口工程荷载规范 （ JTS 144120xx）； 码头附属设施技术规范（ JTJ29720xx）。 设计背景 中国的五个粮食基地中，松嫩平原和三江平原都在东北地区，东北人口相对较为稀疏，因此，大量的粮食需要输出到南方人口众多的省市，一方面是国家经济宏观调控的手段，另一方面也是当地经济发展的需要。 随着人口流动性的增加，陆上运输更多的需要承担客流量的运输，而水上运输作为一种历史悠久的粮食运输路线，再次在交通运输中起到了重大的作用。 为了增加粮食运输的周转速度，适应经济发展的需要，需建设一个 76 104t 级的专用粮食码头。 建 设此粮食码头能够暂时贮存运输到港口的粮食，同时能更快地对粮食进行装卸，大大缓解了陆上交通运输的压力，加快了运输的速度。 此外，内河水运是综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分，内河水运具有占地少、运能大、能耗低、污染小的优势，是实现经济社会可持续发展的重要战略资源。 完善综合运输体系，促进水资源综合开发利用，积极倡导发展内河水运，符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求。 近年来，内河航道、港口设施建设取得了显著成绩，内河水运货运量持续增长，运输船舶大型化、标准化趋势明显，水运市场日趋活跃，内河水运进入 了快速发展的较好时期。 我国对内河港口建设的重视与日俱增，加快内河港口建设也将对当地经济发展有着重要意义。 在这样的背景下，根据地方水运建设的需要建设该港口。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 3 设计内容概述 本码头的设计需要做出陆域、水域的平面布置，装卸工艺的确定，码头结构形式的设计，结构计算，结构稳定性验算，需要绘制出码头的平面布置图、码头平立面图、码头断面图，码头组织施工形式的确定，最后需要做出概预算。 重力式码头简介 概念 重力式码头（ Gravity quaywall），是一种靠自身的结构和墙后回填料的重力来 保持稳定的码头。 重力式码头的主要组成部分包括墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备四个部分 【 2】。 重力式码头建筑物的结构形式可以分为方块结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格型钢板桩结构、现浇混凝土结构、砌筑结构和混合式结构。 本码头选用的是方块码头形式。 重力式码头多采用水下安装预制结构的施工方法，其工序为： 码头上的作用 本码头上的作用主要分为两种：一种是永久作用，包括建筑物的自重力、门机自重力、墙后回填料产生的主动土压力；一种是可变 作用，包括堆货荷预制墙身构件 浇筑胸墙 开挖基床 抛填块石基床 基床夯实和整平 在抛石基床上安装墙身预制件 抛填墙后块石棱体 铺设倒滤层 码头后回填 安装码头设备 铺设路面 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 4 载、码头面可变作用产生的土压力、船舶荷载。 重力式码头的基本计算 1） 码头的稳定性验算 （ 1）码头的抗滑稳定性验算 （ 2）码头的抗倾稳定性计算 2） 承载力验算 （ 1）基床承载力验算 （ 2）地基承载力验算 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 5 第 2 章 码头基本资料 自然条件 地理位置 富饶港位于我国北方黑龙江水系，地处松花江中游右岸，哈尔滨市区北偏东方向，地理位置优越，集水路、公路、铁路三边优势于一身，交通发达，后方哈尔滨是黑龙江的经济、政治、文化中心，地缘、地域优势明显。 地形地貌 富饶港地处哈尔滨、双城地区的平原之中，地势平坦、低洼，陆面高程在 20m以上，本段河床由于长期受到水流冲刷，逐渐演变成为条带狭窄的高漫滩。 设计水位 设计高水位： ； 设计低水位： ； 施工水位： ； 工程地质条件 本港地区的地层大体分为四层，最上面是河底淤泥质粘土，土层较薄，厚度在 1m 左右，然后是厚度为半米的细砂层， 其质的 黄色、稍密、稍湿，粒径均匀，允许承载力为 错误 !未找到引用源。 140kPa，重度 3/18 mkN ，内摩擦角 32 ， 细砂层之下为圆砾，厚度较大，质地 黄色、中密，颗粒均匀，颗粒成分主要是长石，允许承载力为 300kPa， 重度 3/18 mkN ，内摩擦角 33 ， 是承担码头结构的主要持力层，最下面一层由石灰系片麻岩构成，遍及全港。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 6 本地区地质结构比较简单，地层的密实度、抗压能力和承载力都比较强。 水文情况 黑龙江水系属于封冻河流 ，一般 11 月下旬封冻，直到第二年 4 月中旬开江，封冻期持续时间 5 个多月，畅流期超过 200 天。 冰层厚度 ~，冰冻和流冰对港口水工建筑物影响很大。 气象条件 ：富饶港区地处中高纬度，属寒温带大陆性气候，冬季受极地冷气团的影响，常为强大的蒙古高压缩控制，严寒而干燥，夏季受热带海洋气团影响，常为东南季风所控制，温热多雨，由于地势影响，小气候变化明显，低温、早霜时有发生。 ：常风为西北风，次常风为西风。 强风向为西南，但七级以上的大风基本不出现。 ：历年平均降水量 ，最大 年降水量 ，最小年降水量 ，最大日降水量。 降水量主要集中在 69 月份，占全年降水量的 80%以上。 ：历年平均气温为 ℃，累年各月平均最高气温 28℃，发生在 7月份，累年各月平均最低气温 ℃，发生在 1 月份，极端高气温为 ℃，极端低气温为 42℃。 ：历年各月平均相对湿度为 64%，平均最高 值 78%，发生在 8 月份，平均最低值 46%，发生在 5 月份。 在通航期间，出现 3 级以上的雾的累计时间平均为 ，多出现在 6~9 月份，对港口的装卸作业无影响，对 船舶的进出港和港区作业有轻微影响 . 地震烈度 地震烈度为 Ⅵ 度，不考虑抗震设防。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 7 吞吐量及船型 货种及运量 码头 为专用的粮食码头，货种为粮食，主要为袋装大米、黄豆。 港口 设计年吞吐量为 76104t。 船型 设计船型为 1000t 的驳船，其船长为 ，船宽为 13m，型深为 ，满载吃水为。 码头年运营天数 码头的作业受天气、机械设备、调度等因素的影响。 根据气象资料，富饶港不受冰封影响的天数为 215d，受七级以上大风影响的天数为 Tf=0，三级以上雾日的累计平均天数为 Tu=。 根据规范，年运营天数按以下公式计算： Ty=(365Tf Tu) K1 K2 式中 :K 1 为机械完好率，取 ； K2 为调度等综合因素，取 ； 则 Ty=（ ） =200d， 故年运营天数按 200d 计算。 泊位数的确定 泊位年通过能力 泊位年通过能力 Pt 按下式计算 【 1】 ：  st PP 1 () 式中：α —— 各类船舶年装载不同货物的数量占泊位年装卸总量的百分比（ %），因本码头为专用的粮食码头，故α取值为 1； 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 8 sP —— 与α相对应的泊位年通过能力（ t）。 Bsdfzys KGtttt TP  式中： Ty—— 泊位年运营天数，根据计算，取 200 天； tz —— 装卸一艘设计船型所需的时间 (h)； pGtz P—— 设计的船时效率（ t/h），按运量、货种、船舶性能、作业线数和管理等因素综合分析确定，每个泊位设计用两台 10t 的门机起重机，且袋装粮食按件杂货取值，船时效率取 100t/（ h台），则： 100 2=200t/h； G—— 设计船型在本港的装载量，为 1000t； tf —— 船舶的辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊位时间之和（ h），取值为 ； dt —— 昼夜法定工作小时数（ h），本码头取三班制 24h； st —— 昼夜非生产时间之和（ h）。 包括工间休息、吃饭及交接班时间。 应根据本港实际情况而定， 昼夜泊位非生产时间之和取 ； BK —— 港口生产不平衡系数，参照规范取。 得 到该泊位年通过能力 Pt=PS= 105t。 码头所需泊位数 所需泊位数 t P nQN 一个泊位年通过能力 码头年通过能力 个，所以需要三个泊位才能满足要求。 本章 小结 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 9 本章对码头设计的基本资料进行了阐述，计算出了码头的泊位年通过能力，从而确定了码头所需的泊位数，为下一章的平面布置做好准备。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 10 第 3 章 码头总平面布置 总平面布置原则 、种类、集疏运方式、自然条件等因素合理划分港区； 、规模、装卸工艺，合理布置水域和陆域； ，因地制宜，并适当留有发展余地； ，合理布置码头岸线，以便节省工程投资； ，陆路接线便利； 相 协 调，尽量保护当地的自然条件；。 装卸工艺 装卸工艺概念 装卸工艺即按照一定的劳动组织形式，运用装卸机械及其配套设施等物质手段，遵照规定的技术标准和规范，完成货物在不同运输方式之间的换装作业过程。 装卸工艺设计原则 【 4】 （ 1）装卸工艺设计应进行多方案的技术经济比较，尽量降低营运成本。 （ 2）应从全局出发，尽量使工艺流程简捷，作业环节协调，以便于周转。 （ 3）装卸机械设备的选择应考虑技术先进、经济合理、安全可靠、能耗低、污染少、维 修简便等因素，选择最优的装卸设备。 （ 4）装卸工艺系统的经济性，既考虑其投资成本，又考虑运营成本，兼顾港口自身和社会的全面效益。 （ 5）装卸件杂货宜发展成组和集装化，装卸设备能力应相适应。 装卸设备 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 11 ○ 1 门座起重机； ○ 2 船舶吊杆； ○ 3 流动起重机 ○ 1 蓄电池搬运车； ○ 2 叉式装卸车； ○ 3 牵引车挂车； ○ 4 货车 库场内堆拆垛和装卸车辆除了叉车，还可以使用各种流动起重机，如轮胎吊、汽车吊等。 在本码头装卸工艺设计中，采用了门式起重机来进行袋粮的装卸，考虑到袋装粮食的规格，在港区内采用牵引车挂车进行运输，并采用叉车进行袋粮的短距离运输和堆拆垛。 装卸流程 袋粮通过门式起重机卸下后，直接装到牵引车挂车上，然后运输到堆场，并由叉车进行堆拆垛。 从堆场开始，一小部分粮食直接经由货车运输到港口外流入市场，剩下的大部分则继续通过牵引车挂车和叉车 运输到罩棚以及仓库进行堆存。 其流程如下： （ 1）千吨驳船（经门式起重机）→牵引车挂车（经牵引车挂车和叉车）→堆场（经货车）→流入市场 （ 2）千吨驳船（经门式起重机）→牵引车挂车（经牵引车挂车和叉车）→堆场（经牵引车挂车和叉车）→罩棚、仓库 陆域布置 千吨级驳船 牵引车挂车 堆场 流入市场 罩棚、堆场 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 12 图 码头平面布置图 码头泊位位置的确定 港口的基本功能在于接纳车辆、船舶，以完成货物及旅客的转运工作，因此，一个优良的港址应具备下述条件： 、地势要平坦、高程要适宜。 岸线 要足够长，还要有一定纵深的陆域。 ，还要有足够的水面面积。 ，以便更好地促进城市的经济发展。 、铁路接线方便，便于货物的集散，且要与交通运输的发展规划相协调。 ，以免相互干扰。 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 13 本设计所选港区的位置所处这一段的河岸比较顺直，河床稳定变化较小，水流缓慢，河道较宽且有足够的水深，且河道中无大中型的水上设施。 港区后方陆域面积广阔，海拔较低，地形地势比较平坦，且有省内干道经过，与城市距离较近，交通便利。 码头的货种只有粮食，造成的 污染较小，所以港区内的风向对泊位、堆场的影响较小。 整个港区的坡度为 %，这样设置可以使码头内的积水自动流向河流，减少了排水设施的工程量和开支。 码头设计高程 码头的前沿面顶高程应充分考虑到货物的种类、设计船型、装卸工艺、前后方高程衔接条件、地形地貌、码头布置形式、工程投资等因素，码头前沿面顶高程应为码头设计高水位加超高，超高取值 ，设计高水位为，故码头前沿面顶高程为。 码头泊位长度及码头岸线长度 本码头需要设置三个泊位。 根据河口港的设计规范，直立式码 头的泊位长度和码头长度，应该满足船舶安全靠离、系缆和装卸作业的要求。 对于端部泊位： Lb =L+ （ ） 对于中间泊位： Lb =L+d （ ） 当泊位数目为三时，泊位的总长度为 :。