度(m),可按表4-3根据船长L的大小确定。
表4-3 泊位间富裕长度取值表
L (m) d (m) <40 5 41~85 8~10 86~150 12~15 151~200 18~20 201~230 22~25 >230 30 取d?14(m)。
则:码头泊位长度为Lb?L?2d?141?2?14?169(m)。 4.5.2码头横向宽度
1.码头前沿作业地带:
考虑装卸桥轨距为16m,前轨距码头前沿3m,后轨外吊臂外伸距为10m,考虑行车道路的宽度,码头前沿作业地带的宽度取为45m[1]。
平面布置见码头总平面图。 4.5.3码头前沿高程
包括码头前沿的码头面高程及设计底标高(由码头前沿水深决定)[1]。
(一)码头前沿设计水深D,是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下的安全停靠水深。按下面公式确定:
D?T?Z1?Z2?Z3?Z4 (4-7)
式中,D:码头前沿设计水深(m);T:设计船型满载吃水(m),T?8.3m;Z1:龙骨下最小富裕深度(m),基岩地基取Z1?0.6m;Z2:波浪富裕深度(m),本码头为有掩护水域,取Z2?0m;Z3:船舶因配载不均匀而增加的尾吃水(m),取Z3?0m;Z4:港池备淤深度(m),考虑一年进行一次维护性挖泥,取Z4?0.5m。
综合以上各值,得D?9.4m。
码头前沿水底高程=设计低水位-D=0.3-9.4=-9.1m。 (二)码头面高程:
按规范计算[1],基本标准为:设计高水位+1.0~1.5=4.64+1.0~1.5=5.64~6.14m;复核标准:极端高水位+0~0.5=5.69+0~0.5=5.69~6.19m;故预留码头面标高取6.20m。 4.5.4码头前沿停泊水域尺度
码头前沿停泊水域宽度[1]:在码头前沿停泊水域宽度内水深需保持不变。码头前沿停泊水域宽度B不小于2倍设计船宽,2×22.6=45.2m,取B?50m。 4.5.5码头前船舶回旋水域尺度
回旋水域的尺度应考虑当地风、浪、流等条件和港作拖船配备、定位标志等因素。本设计为有掩护的水域,港作拖船条件较好,可借岸标定位,根据规范,船舶回旋圆直径为2.0L?2.0?141?282m。
回旋水域的设计水深可取航道设计水深。下文中算得航道设计水深为10.1m,所以
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回旋水域设计水深为10.1m。 4.5.6陆域设计高程
港区陆域主要作为生产区、辅助区、和生活区等使用生产性建筑物及主要辅助生产建筑物宜布置在陆域前方的生产区,其他辅助生产建筑物及港区内的辅助生活建筑物宜布置在陆域后方的辅助区,使用功能相近的辅助生产建筑物和辅助生活建筑物宜集中组合布置。后方陆域高程取同码头前沿相同的高程,即+6.200m,地面排水坡度取0.5%[1]。 4.5.7航道设计尺度
航道水深:与确定码头水深相比,航道设计水深D需考虑船舶航行时船体下沉而增加的富裕水深,即:
D?T?Z0?Z1?Z2?Z3?Z4 (4-8)
式中,D:航道设计水深(m);T:设计船型满载吃水(m),T?8.3m;Z0:船舶航行时船体下沉增加的富裕水深(m),取Z0?0.7m;航行时龙骨下最小富裕深度(m),Z1:取Z1?0.6m;Z2:波浪富裕深度(m),取Z2?0m;Z3:船舶装载纵倾富裕深度(m),取Z3?0m;Z4:备淤富裕深度取(m),Z4?0.5m。
综合以上各值,得D?10.1m。
航道通航水深D0?D-Z4?10.1-0.5?9.6m
航道设计底宽W:由三个部分组成,即航迹带宽度A、船舶间错船富裕间距b以及克服岸吸作用的船舶与航道侧壁间富裕间距C。
航迹带宽度A(m)按下式确定[1]:
A?n?Lsin??B? (4-9)
式中,n:船舶漂移倍数,见表4-4;?:风、流压偏角(°);L:船长(m);B:船宽(m)。
表4-4 船舶漂移倍数
风力 横流V(m/s) n γ( °) V≤0.25 1.81 3 横风≤7级 0.25 船舶错船富裕间距:船舶相遇错船时,为了防止船吸现象,保证安全,两航迹带间应留有一定距离。由于航迹带有一定宽度,错船时两船可注意调整船位,使本船尽量靠右舷侧航行,故此值取等于船宽B。则错船富裕间距取22.6m。 船舶与航道底边间的富裕间距C按表4-5取值。 12 表4-5 富裕间距 船种 航速(kn) C(m) 杂货船、集装箱船 ≤6 0.5B >6 0.75B ≤6 0.75B 散货船 >6 B 油船或其他危险品船 ≤6 B >6 1.5B 所以船舶与航道底边间的富裕间距C?0.75?B?0.75?22.6?16.95m。 综上所述,双向航道宽度W?2A?B?2C?165.03m。近似取为166m。 设计底标高为-9.100m。 4.6工艺设计 包括装卸工艺设计及码头设备的选择和布置。 4.6.1装卸工艺 装卸船采用装卸桥,水平运输采用拖挂车,堆场作业采用轮胎式龙门起重机。装卸桥额定效率20TEU/h,取t?18h,N?330d,每台装卸桥每年可完成装卸量10万标准箱以上,根据14万吨集装箱的设计吞吐能力,2台装卸桥装卸即可满足要求,装卸一艘1wt级船舶1天就能完成,船舶正常周转。根据船舶宽度与装载量可选择巴拿马型集装箱装卸桥,具体性能指标与与荷载指标见表4-6。 表4-6 装卸桥规格 起重量(t) 30.5 起升高度(m) 38 外伸距(m) 35 内伸距(m) 10 轨距(m) 16 重箱堆场作业机械采用轮胎式集装箱龙门起重机,堆场集装箱层数为4层。 4.6.2缓冲设备 根据设计船型的撞击力,采用鼓型橡胶护舷,鼓型橡胶护舷具有受力均匀,吸收能量大,反力低,用橡胶量小等特点,不宜磨损或者撞坏。由《港工建筑物》附录A:我国常用橡胶护舷性能表(沈阳胶管厂),查得符合条件的橡胶护舷为H1000标准型鼓型护舷,其指标为:吸能量Es?170kN/m错误!未找到引用源。,反力R?450kN。在每个系船柱下布置,中间间隔布置为D型护舷[10]。 4.6.3系船设备 船舶停靠码头,需要用船缆将船舶系靠在码头上,以便于安全作业。因此码头上应该设置一定数量和足够能力的系船设备。对于大船停泊需要用系船柱。普通的系船柱中心位置距码头前沿一般为0.5~1.0m,系船柱的间距一般为15~45m等间距设置[10]。 系船柱头部形状有单挡檐型,羊角型,全挡檐型三种。单挡檐型适用于一般码头,羊角型使用于两船缆带在一个系船柱上的情况,全挡檐型适用于多向带缆情况,例如外海孤立墩码头或者系船墩等[10]。 在后面的计算中可以计算得出系缆力N?554.24kN,所以选用柱高H?500mm, 13 帽高H0?216mm,柱径D?480mm,帽宽B0?722mm的65吨级全挡檐型系船柱。系船柱中心位置距码头前沿1.0m,间距25m[10]。 4.6.4附属设备 护轮槛、轨道结构、管沟等的型式、位置和尺寸。 码头前沿设置护轮槛,以防止在码头上行驶的车辆不慎掉入水中,同时也给站在码头前沿的人以安全感。护轮槛高度为20cm,为便于码头面上的雨水从前沿排入海中,在护轮槛根部设置排水孔[10]。 码头前沿设置专用管沟,用来放置船舶供水与供电的水管和电缆,重力式码头有较大的实体胸墙,可把管沟设在胸墙内。采用大尺度的管沟,以便于铺设和修理工作[10]。在码头前沿铺设两条工艺管沟,每条工艺管沟均宽1.0m,深1.4m。 14 致 谢 四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号,历时四个月的毕业设计也已经接近尾声,通过这次毕业设计,我接触到了很多以前没有接触过的东西,学会了很多不同的知识,弥补了我以前学习过程当中很多的不足。在设计期间,由于经验的不足,我遇到了很多自己无法解决的问题,多亏了各位老师的悉心教导和同学们的热心帮忙,我才能顺利完成本次设计。 在此我要感谢大学四年来教过我的所有老师,是他们帮我打下专业知识的基础。同时还要感谢和我一起做毕业设计的各位同学,以及曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们,在大学生活即将结束的最后的日子里,正是因为有了你们的支持和鼓励,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至此次毕业设计的顺利完成。 还要感谢我的母校天津城市建设学院为我提供了良好的学习条件,以及四年来对我的培养,让我成为一个有理想有抱负的人。 最后深深的感谢呵护我成长的父母,每当我遇到困难的时候,父母总是第一个给我鼓励的人。他们在精神上和物质上的无私支持,坚定了我追求人生理想的信念。 15