湘潭港铁牛埠港区重件泊位设计与研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇湘潭港铁牛埠港区重件泊位设计与研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要： 本文从码头装卸工艺方面详细对比了目前国内内河重件泊位主要的装卸工艺，并针对湘潭港铁牛埠港区的自身特点，起重机选用了桥式起重机方案，船舶采用穿裆靠离泊作业方式。码头的总平面方案根据桥式起重机的运行方式进行布置，方便船舶、汽车的作业。码头水工结构采用框架结构，既满足了结构的受力要求，又对河流的行洪影响不大。湘潭港铁牛埠港区重件码头是湘潭的第一个重件码头，装卸方便可靠，水工结构经济合理，可为类似工程提供参考。

关键词：重件泊位 装卸工艺 码头结构

一、前言

湘潭市目前已引进企业（项目）近200家，形成了以中德、中日、中美合作企业为代表的先进机电制造和新能源装备制造产业集群，其中湘电集团、湘钢集团是其中重要代表之一。湘电集团系我国电工行业骨干企业，国家重大技术装备的生产、研究基地，国防装备定点生产厂家。湘电集团研制的2.5MW和5MW风力发电机，今年即可下线交付，但产品属超大件，5MW风力电机外径6m，重130t，其叶片和塔杆长度分别为55m和 25m以上。

随着湘潭高端制造行业的发展，大型设备整体运输已成为企业发展的瓶颈，解决超大件产品运输的问题是湘潭高端制造行业产业升级的决定性因素之一。水运是大件运输的最佳方式之一，修建湘潭港铁牛埠港区重件码头意义重大。

铁牛埠港区重件码头选址在湘潭二大桥上游约700m处，后方为湘潭高新区工业园，紧靠湘电集团风电产品区。园区及周边企业原材料进口以钢材、管材、锻件为主，产品以工程施工设备、矿用机电设备、机电风电配套部件等重大件为主，每年运输量达370万t。码头选择临近工业园区的岸线布置。港址处河面宽阔，河床稳定，港址后方为工业园区企业，陆域宽阔，依托工业园区建设，货源充足。交通、供电、供水和建筑材料有保障，建港条件优越。

二、码头装卸机械的选择

码头设计吞吐量114万t，其中：大型机电、风电设备800台套及其他风电设备折合为35万t。钢板、锻件等钢铁40万t，机电设备配件、焊材、铜材等15万t，机电设备及配件集装箱3万TEU（24万t）。其中风电设备最重件138t，最长件为风叶长65m。重件最大装卸能力300t。

码头装卸机械选择是本码头设计的关键点，不同的装卸机械对应于不同的码头总平面布置方式和不同的码头结构。本码头选取了了国内有代表性的起重大件的桥式起重机、固定式起重机、门式起重机和人字桅杆吊4种机型进行比选

桥式起重机是较为成熟可靠的装卸起重设备，使用灵活，机动性好，装卸效率较高，设备投资较大，故障少，维护维修均较容易。国内已有同等重量级类似设备的用户较多。初步确定桥式起重机的主要技术参数为：主钩起重量300t (另设40t副钩)，轨距40m，起升高度地面以上12m，地面以下17m。

固定式起重机旋转中心固定安装在码头土建机座上，机构较简单，适于大吨位、低速的起重工作，但设备造价较高、占用的空间尺度大。初步确定固定式起重机的主要技术参数为：起重量300t，工作幅度 13～20m，全旋转式、转盘直径10m，尾盘旋转半径7.5m。

门式起重机沿地面大车轨道运行，在跨内作业，是较为成熟可靠的装卸起重设备，定船移机，使用灵活，机动性好，装卸效率较高，故障少，设备投资大。国内已有同等重量级类似设备的用户，多为船舶制造厂家，应用于码头的实例较少。初步确定门式起重机主钩起重量300t (另设40t副钩)，轨距40m，吊勾极限位置在地面以上12m、地面以下17m。

人字桅杆起重机脚部的支铰固定在码头的土建基座上，后部张拉装置的反力由土建基座提供。人字桅杆起重机设备投资低，土建投资相对于桥吊方案低。人字桅杆起重机设备装卸效率低下，辅助的人员较多。初步确定人字桅杆起重机的主要参数为：起重量300t，主臂长度33m，起升高度地面以上14m，最大工作幅度～12m，地面以下17m。

综合对比上述4种装卸机械，桥式起重机进行长重件装卸效率高，安全性较好，设备造价低，码头结构增加费用不多。因此在设计过程中，采用桥式起重机方案。

三、码头的平面布置

本项目主要目的是为了解决重、大件装卸问题，平面布置必须满足特殊重、大件装卸。重件泊位为保证长65m大件平稳装卸，考虑船舶的穿档作业，重件泊位长175m，在泊位中间结构段设桥式起重机支架，距码头顶面高14m，以保证大件平板运输车及桥式起重机作业净空。在泊位中部距前沿线25m设16×4m钢筋砼支墩，作为桥式起重机支架。

码头陆域纵深约300m，使用宽度与码头一致，陆域前沿与码头平台一起布置60m宽作业平台，以便于长件平板车转弯运行。作业平台后方布置二排共四片堆场，堆场布置四条龙门起重机轨道，其后布置一栋件杂货仓库，并列布置一片堆场，其后为辅助生产区，布置综合办公楼、食堂、机修库及流动机械库。陆域周边布置5m宽绿化带及围墙，大门设于陆域后方西侧，大门宽25m。陆域堆场及仓库周边主干道宽25m，其他辅助道路宽10m，主干道在港区陆域成环形布置。

四、码头水工结构

码头主体采用钢筋砼框架平台结构，顺岸布置，总长280m，共分8个结构段，每结构段长35m，每结构段设6榀排架间距6.2m，两端悬臂长2m。码头横向宽35m，设6根D1.2m钻孔灌注桩支撑，桩距为4.5m+6m+3×6.5m，两侧悬臂长2.5m。排架为4层钢筋砼现浇结构，码头前沿设5层系靠船架。在码头排架14～17轴顶部设桥式起重机支架共4层3跨。

框架上方桥式起重机支架采用现浇钢筋砼箱型刚架结构，顺岸长19.2m，分三个箱段，与码头排架对应，垂直岸向宽7.1m，位于C、D轴段。共分 四层，外墙均采用厚600mmC30砼，中间隔墙及分层隔板厚400m，顶层板厚1000m，底层设厚300mmC30砼与码头面板连接成整体。

对应支架位置前沿的墩台采用桩基础，共设12桩D1.2m钻孔灌注桩，桩顶设C30砼承台，长20.2m，宽5.2m，高1.5m。承台上方设C30砼墩台，下部两端设半径1.5m圆弧，中间段宽3m，向上缩窄至2m，墩台顶标高57.5m。临岸侧设靠船立柱。

经计算：桩顶最大计算轴力6930kN，最大弯矩1125kN.m。横梁计算最大弯矩3000kN.m，最小弯矩-3578kN.m，最大剪力1522kN，最小剪力-1832kN。纵梁最大弯矩2083kN.m，最小弯矩-3268kN.m。

五、结语

铁牛埠港区重件泊位设计货物吞吐量114万t，重件最大装卸能力300t，满足湘电风机最重件的装卸要求，并预留发展余地，采用的桥式起重机装卸方案满足风叶最大长度65m的装卸要求。码泊位总长度175，前沿作业带宽60m，满足65m长件运输平板车运行要求。码头陆域布置满足设计吞吐量装卸及堆放要求。本码头为是湘潭的第一个重件码头，装卸方便可靠，水工结构经济合理，为重件码头在内河的推广积累了宝贵的经验。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。