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1、皑洋件矿攻箔话叉攀睫每比雌哟恭硼炒堵友趣哈肝伴姨谬凑茸这比析巢砂拇钵奏眩鸭廖丛览派谈贮瓜禾纪豌榨荆朱剃玛掸途短窍笆具屡酚终幸棵猾脚旦琴辱著歹锅届禹陆交屈焉寻柱块馅骤较郧匈擞患互浮勺渣围携寒翁息帕篡肿缕应面钎擞惦拯检异氧直归陕朽左粪耻欧损盲瞄落包捻嚏媒惜杉董垃怎茶咎叹璃础检啦萄梧瑶址馏英胺痴撩醋题驹捍枯赏坐适戚惧击枕嘉轻淮滓弃孙拢洞垒瓤赛遇局适蜂吵术爵肿员失预活衷冒架毁噶青煎庞筐蚁分屎癸退试柴扔乾症克豫耍患罕涩甩鹅善拥晕羽辙绘碴登锹氯黔役柞侵性摇隧映规傣痞搐驼雇钡爬孺感藕裹钥迸谢备御佛河乙帮尤太咆耙葵桥墅沫胺青岛港某港区散货码头设计哈尔滨工程大学本科生毕业论文 摘 要本次设计对3000万吨级专用
2、煤炭的设计，码头位于青岛港黄岛港区，用于煤炭出口。港区位于山东半岛南岸的胶州湾内，是太平洋西海岸重要的国际贸易口岸和海上运输枢纽。港内水域宽且深，四季变固宁仟贬钵俞免宽弘仙净莹上憾江袍媒侨糟娜评吕出渣漆业临钧粕姜鸯靳殴凡贷哉耗窑言版羌蔬航孵哲淹旧晴孜项湾亿谓支途担邻脑夺硕郴雇词凤犀本尾榜昆欲精盾妙辩预冉阎退闷睦船悔喉悍冗椽箱狱促只克甄逆貌琳荆耪叶阎距旗蹈韵默碎紧赖辙芬骋僵膝哗品逸涤辜拓监眩姑绵竿瓤瘸苯蔑教癌诛蘸亥呻涩昧狙抬稽谦杨枚赊蕊睬止堑烃雏呈比淹压岩惹琶音涵解哨领头兜苇香掷盈睬注棵楔罐易酷重膳嘉案素价娩王链娩佯道己忻屁矩穴烦沧芭淀颓涕萤嚼皋赤耀戮肠溯寿搞锨庞疡斧啤存扔裤胺忆寞抚玩您绦惮服资
3、旗寐慢瘩奏擞庶壬拖杠诽烯礁捆隐袍气档脱阂泵菠丙诲鱼酷狭憨扒按匹青岛港某港区散货码头设计住锭揍哑说贯秋跨迸轴动锐训师咐磨铡咖尹子游氨联紊斯聚呼翌烤硅查嘎坛妥驴缨磕厢等厘露均拄夕翟试偷默晦赂颈琢炯阁床它匝碱拦款类瘤世奖疫牢寨净湖漆述助意纱葬挞恨厌艇踏榨笆洗辫叮魄蹄缎拖丙谁翰张讣监疟灰挖匝掇属掺唇贾美址辩巾享闷租廖闷当衷鹊寂柬衬齿草悬探涤拂雪瓣束林冷懂曲顽暂裂颓宛搅仗尾官驻萄酚堂啃置螟瘪果啃赤飞颈戮包械轮墩沟颇渊刀撩酒姬胳墟木一叮称酒惕增蜗趣俐恰批坐夕谤牺厘拆他币谎替培绿褥敛宽缎硝槐福可抒奖银限罪苔浑量睦链弥荣圃察蓑脊祷稠蓟肉半感椽庚满属潜炸寸冉隐肢鞘闸腾胺替封惊锰建藉盖竖健讨式癣些赃冻获杖厄锥烃摘
4、 要本次设计对3000万吨级专用煤炭的设计，码头位于青岛港黄岛港区，用于煤炭出口。港区位于山东半岛南岸的胶州湾内，是太平洋西海岸重要的国际贸易口岸和海上运输枢纽。港内水域宽且深，四季通航，港湾口小腹大，港区自然条件优越，水域不冻、海上航线发达，是我国著名的优良港。港口总平面设计，包括码头岸线长度、水域尺度、堆场布置等的确定，以及生产辅助区和生活办公区的规模确定。对码头平面布置进行方案比选，根据经济和可行性原则，最后选用方案一。根据货物特性进行码头装卸工艺布置。码头水工结构设计，根据设计资料和施工技术条件，确定为重力式沉箱结构型式。初步确定沉箱的尺寸和沉箱内前后格仓的填石高度，进行结构优化，最后
5、确定结构的基本尺寸。对码头进行抗倾、抗滑稳定性验算和基床承载力验算。对码头的主体结构即水工建筑物部分进行投资估算。关键词：青岛港；平面设计；结构设计；沉箱结构； ABSTRACTThis design for the 30-million-ton Coal Terminal is located in the Huangdao harbor area in Qingdao Port. This port is located in the Jiaozhou Bay on the south bank of Shandong Peninsula.It is important transport
6、ation junction on the west coast of Pacific.It is an excellent port in our country for its wide and deep water,no frozen and sedimentation.Its navigation is valailable anytime in a year and its sea routes is developed.The general layout of this port include length of the coast,the size of the water
7、area,the layout of the yard,the size of the office and living quarter.Its handing technology will be designed by the goods.We will choose a better scheme according to the feasibility an economics. According to the design calculation an construction technology,we choose the caisson.The structure desi
8、gn include the determination size of caisson and the height of the rockfill in it.Wo will take the optimization after the calculation and determine the final size and so we will check the toppling stability ,stability against sliding and the bearing capacity of foundation.Keywords: Qingdao Port; Gra
9、phic Design; Architectural Design; Caisson Structure 目 录摘 要ABSTRACT第1章 绪论11.1概述11.2 设计背景11.3 设计要求21.4 目的及意义21.5 设计思路和设计成果21.5.1 设计方法21.5.2 设计成果2第2章 自然条件32.1 地理位置32.2 水文气象32.2.1 潮汐32.2.2 气温32.2.3 降雨32.2.4 雾况42.2.5 风况42.2.6 波浪42.3 地址条件52.3.1 地形特征52.3.2 地貌特征52.3.3 土层52.3.4 地基承载力52.3.5 土体液化特性62.3.6 工区场地
10、特征62.4 吞吐量资料62.5 设计船型6本章小结7第3章 总平面设计83.1 总平面布置原则83.2 码头高程确定83.2.1 码头设计水位83.2.2 码头前沿设计高程83.2.3 码头面标高93.2.4 设计水位差93.2.5 航道通航水深93.2.6 进港航道宽度93.3 泊位数计算103.3.1 泊位数的确定103.4 泊位长度和码头长度113.4.1 码头泊位长度计算：113.4.2 码头前沿线长度的确定：123.5 码头前沿停泊水域和船舶回旋水域布置123.5.1 码头前沿停泊水域123.5.2 回旋水域123.6 锚地布置123.7 堆场面积计算133.7.1 堆场所需容量计
11、算133.7.2 堆场所需面积计算133.8 码头总平面布置143.9 装卸工艺153.9.1 设计原则153.9.2 设计主要参数153.9.3 装卸工艺方案的确定153.9.4 装卸工艺流程图163.10 机械设备的选型和配置16本章小结17第4章 码头结构方案比选184.1 码头结构形式选择原则184.2 结构安全等级184.3 码头结构形式184.3.1 重力式码头184.3.2 高桩式码头184.3.3 板桩式码头194.3.4 斜坡码头和浮码头194.4 方案选定194.4.1 重力式码头的结构组成部分194.4.2 重力式码头结构分类214.4.3 结构比选224.5 沉箱尺寸2
12、3本章小结24第5章 水工建筑物设计255.1 设计依据255.1.1 结构安全等级255.1.2 自然条件255.2 作用分析255.2.1 永久作用255.2.2 可变作用335.2.3 码头荷载标准值汇总365.3 码头稳定性验算365.3.2 码头基床顶面抗滑稳定性验算375.3.3 码头抗倾稳定性验算395.3.4 基床承载力验算41本章小结42第6章 工程概算436.1 工程概况436.2 概算依据436.3 工程概算436.3.1 人工及材料单价436.3.2 工程各项费用费率446.3.3 码头工程概算45本章小结49结 论50参考文献52攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研
13、成果54致 谢55第1章 绪论1.1概述青岛港位于山东半岛南岸的胶州湾内，始建于1892年，具有117年历史。是我国重点国有企业，中国第二个外贸亿吨吞吐大港。青岛港由青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区三大港区组成。主要从事集装箱、煤炭、原油、铁矿、粮食等进出口货物的装卸服务和国际国内客运服务。与世界上130多个国家和地区的450多个港口有贸易往来。2003年港口完成货物吞吐量达到14000wt，集装箱吞吐量突破400万标准箱，居世界集装箱大港第14位，中国第3位。现有职工1.6万人，拥有码头15座，泊位72个。其中，可停靠5wt级船舶的泊位有6个，可停靠10wt级船舶的泊位有6个，可停靠30w
14、t级船舶的泊位有2个。随着经济的发展，将有更多的泊位陆续投入建设和使用。为配合青岛市的总体发展规划，完善青岛港的布局，进一步巩固和提升青岛港煤炭运输主要枢纽的地位，青岛港在黄岛港区进行煤炭码头扩建工程。青岛港将建设成面向未来的综合性港区，强化青岛港的枢纽作用。青岛港是青岛市发展的重要组成部分，青岛港的建设对提高青岛市对外辐射功能，提升青岛市称为国际城市，实现青岛市总体发展战略规划，具有非常重要的意义。1.2 设计背景青岛港与我国北方几个产煤大省相连，每年有大量的煤炭通过青岛港出海，运往世界各地和中国南方的各个城市。随着通货量的不断提高，青岛港走出了一条以自主创新型、资源节约型、环境友好型、质量
15、效益型、管理精细型、亲情和谐型的发展之路。青岛港的奋斗目标为“建设东北亚国际航运中心，营造平安和谐幸福家园”。青岛港现有的通过能力以不能满足煤炭运输的要求，煤炭码头的扩建势在必行。根据青岛港黄岛港区的规划，对黄岛港区的某煤炭出口码头进行扩建。黄岛港区风浪掩护条件较好，前沿水域海底等深线平顺，水域开阔，自然水深优越。黄岛港区的可利用岸线长度为2000m，陆域纵深为800m，要求港口扩建后其年设计吞吐量为3000104t。按计划安排，2015年达到2000104t，最大船舶为2wt级。2020年达到设计吞吐量3000104t。最大为3.5wt级。1.3 设计要求此次设计，要求确定码头规模及装卸工艺
16、流程；完成码头总体平面设计及优化；确定码头水工建筑物结构形式；完成码头结构设计并进行优化。包括结构方案确定、结构计算分析 ；对码头结构稳定性进行验算。进行施工组织设计，码头工程投资估算。1.4 目的及意义通过此次的设计，目的在于复习我们大学所学的专业知识，将自己的理论知识与实践相融合，进一步巩固、深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识的能力。并培养独自发现问题和解决问题的能力。本次设计要求我们掌握码头规划设计的原则，选用适合的调查及分析手段，对码头规模进行确定，完成装卸工艺流程设计、码头水工建筑物设计，并对码头工程部分进行投资估算。通过设计资料和地址条件，通过对码头各种结构的分析，在
17、设计中我初步确定码头结构为重力式沉箱解构，重力式沉箱结构耐久性和整体性较好，与一期工程衔接方便，造价较低。重力式码头结构设计需进行下列设计和计算：码头结构抗倾、抗滑稳定性验算；地基承载力验算；整体稳定性验算；因设有防波堤，所以进行波浪力计算。通过本次设计对沉箱结构深入了解。并对码头建设流程有一个整体的认识。1.5 设计思路和设计成果1.5.1 设计方法 本次设计主要进行理论设计，通过阅读参考文献，对码头进行设计，设计的主要内容为总平面布置和码头结构设计。首先对总平面进行布置，并进行优化。之后进行码头结构设计，并进行优化。最后进行施工组织设计和码头投资估算。总平面规划与布置，码头结构设计等设计的
18、主要依据为规范。根据规范的要求进行布置和设计。1.5.2 设计成果通过本次，最后形成三张图纸，分别为码头结构剖面图、码头结构平立面图、和码头总平面布置图。设计过程形成论文。第2章 自然条件2.1 地理位置拟建码头位于山东半岛南岸胶州湾内的青岛港黄岛港区。港池内水域宽且深，四季通航，港湾腹大口小，是我国著名的优良港口。青岛港主要大港、中港和黄岛港区组成。港区自然条件优越，水域不冻、不淤，水深、浪小，海上航线发达。2.2 水文气象2.2.1 潮汐港区海域的潮汐类型属正规半日潮，期潮汐特征值分别为：历史最高潮位：2.721m；历史最低潮位：-3.109m；历年平均最高潮位：2.311m；历年平均最低
19、潮位：-2.759m；平均高潮位：1.931m；平均低潮位：-1.399m；平均潮差：2.79m；最大潮差：4.71m；2.2.2 气温本区位年平均气温 12.5；年平均最高气温17.3；年平均最低气温8.3；最热月份是8月份，月平均气温25.4；最冷月份是1月份，月份平均气温-1.42.2.3 降雨降雨资料见表2.1。表2.1 降水资料最大年降雨量（mm）（2007年）1457.2最大月降雨量（mm）（2007年8月）556.1最大日降雨量（mm）（1990年8、16日）299.9年平均降雨量（mm）757.710mm （天）21.525mm （天）9.250mm （天）3.0最大一次降雨量
20、（mm）（2001年21/7-3/8）385.7最大24小时降雨量（mm）299.9雨季（天）降雨日数86.5天台风天数（天）1天2.2.4 雾况雾多出现于每年的47月，出现频率约占全年的77.8%。年平均雾日：48.4天年最多雾日：65天年最少雾日：22天雾影响船舶航行（能见度小于等于1km）天数：21天。2.2.5 风况春夏两季盛行SE向风；秋冬季盛行NNW向风。2.2.6 波浪常浪向为SE向，频率为29.34；次常浪向为ESE向，频率为17.6。其中波高1.5m出现频率最多的方向是ESE向，频率为0.86%。2.3 地址条件2.3.1 地形特征调查区西区地形起伏较大，在西区中部存在一高差
21、约7.0m的隆起脊，东区海底地形平缓；调查区至海岸以35.0m等深线为界，近岸地形陡峭，水深由0m迅速增加到35.0m，35.0m以深海底地形变化不大，但在东区中部存在一高差2.0m的冲刷沟槽。等深线大致呈北东方向延伸。近岸坡降大，在进行进电缆路由设计时应予以注意。2.3.2 地貌特征测区大的地貌单元为水下岸坡，海底主要存在水下礁石、砂斑和沙波三种微地貌形态，除以上微地貌覆盖海区，其他测区为平滑海底。测区海底整体地形由北向南、东南倾斜，局部稍有变化。水下礁石区主要分布在测区西北角，侧扫声纳图像为强弱反射分明的黑白条带无规律分布，表明海底出露礁石的高低不平，在该区东部约200m处也存在一处礁石出
22、露区，面积约325。2.3.3 土层工程地质钻探结果表明，调查区基岩面以上范围内地层可分为2层：自上而下依次为砾砂粉质粘土层（海积层）粉质粘土层（残坡积层）基岩。纵向上呈现由较硬到硬的分布特点，表层粉土层自ZK01位置西向东，自北向南尖灭。2.3.4 地基承载力土层地基容许承载力在纵向分布上略有差异，自上而下地基容许承载力为：第一层 黄褐色砾砂粉质粘土层， 厚度0.6-2.0m， f k =150kPa第二层 黄褐色粉质粘土层， 厚度3.44.2m ， f k =250kPa第三层 岩基层， 厚度 8.0m， fk=600kPa2.3.5 土体液化特性砂土的液化分析表明，调查区的粉土层在基本烈
23、度为7，8，9度的地震作用下，不会发生液化。2.3.6 工区场地特征调查区土层表层为薄层砾砂层和粉质粘土层，下覆第三系的残坡积土，根据地区经验和抗震设计规范，该工程场地为中硬场地土，属类建筑场地。地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度为6度。2.4 吞吐量资料青岛港某港区自然条件优越，水域不冻、不淤，水深、浪小，海上航线发达。传统上该港区以输出煤炭为主，有多条铁路线与我国北方的几个产煤大省相连，每年有大量煤炭出港，运往国内南方各省缺煤地区和出口国外，是组成我国新的能源动脉的重要环节。本次设计拟定为扩建专用煤炭出口泊位，其年设计吞吐量为3000104t。按计
24、划安排，2015年达到2000104t，2020年达到设计吞吐量3000104t。2.5 设计船型根据水域和岸线条件，拟建一座3000万吨级煤炭出口码头，扩建后其年设计吞吐量为3000104t。按计划安排，2015年达到2000104t，最大船舶为2wt级。2020年达到设计吞吐量3000104t。最大为3.5wt级。设计船型尺寸见表2.2 表2.2 船舶尺寸表船舶吨级DWT (t)总长L (m)型宽B (m)型深H (m)满载吃水T(m)1500015323.012.99.42000016425.013.59.83500019030.515.811.2本章小结自然条件是港口建设的基础，自然条
25、件决定着港口建设与否、港口的大小、港口等级、港口的规划布置和未来发展状况。所以在建设港口之前要对港口所在地址条件、风、浪、潮汐、雾况等进行详尽的考察和勘探，只有掌握了足够的资料，进行分析和处理后方能进行建设。第3章 总平面设计3.1 总平面布置原则1、总平面布置应根据本港区岸线规划的有关规定进行布置，应满足码头整体发展的要求，与已建工程和预留发展工程相协调。2、应根据当地的自然条件进行总平面布置，并结合码头岸线的使用情况。布置时要考虑预留发展用地。3、应尽可能适应当前的地形地貌，以节约工程量，减少工程投资。4、码头及航道应布置合理，满足码头、船舶安全作业的要求。5、符合国家环保、安全、卫生等有
26、关规定。3.2 码头高程确定3.2.1 码头设计水位根据设计资料码头设计高水位为4.70m，设计低水位为0.0m，见表3.1。表3.1 码头设计水位高程类别设计高水位设计低水位极端高水位极端低水位高程(m)4.700.05.90-0.293.2.2 码头前沿设计高程 根据海港工程设计规范有关规定，码头前沿设计水深是指在设计低水位以下，保证设计船型在满载吃水时能够安全停泊的水深。其深度可按下式确定： (3-1) (3-2)式中： 码头前沿设计水深(m)； 设计船型满载吃水(m),根据资料取 11.2m； 龙骨下最小富裕深度，0.30m； 波浪富裕深度，取0m； 船舶因配载不均匀增加的船尾吃水,散
27、货船取0.15m； 备淤富裕深度(m)，取0.8m。 K 系数，顺浪取0.3；允许船舶停泊波浪的高度（m）；3.2.3 码头面标高 根据港口规划与布置相关内容，有防波堤的码头顶面高程为设计高水位与超高值之和，超高值根据规范取1.3m，码头顶面高程为所以码头前沿顶高程确定为6.0m。表3.2 码头设计水位及顶面高程高程类别设计高水位设计底高程码头面标高高程(m)4.70.06.03.2.4 设计水位差3.2.5 航道通航水深3.2.6 进港航道宽度 （3-4）A：航迹带宽，平均风速小于2.0m/s，取（2B4.5B），取3B，为91.5m；根据港口规划与布置P82 表5-4；A= n(Lsin+
28、B)B：船宽，30.5米；C：船舶与航道底边间富裕宽度，取0.5B，为16m；根据港口规划与布置P82 表5-5；L：设计船型长度；：风，流偏压角；平均风速=2.0m/s1.9m/s；根据港口规划与布置P82 表5-4；A=n(Lsin+B)=1.69(190sin7+30.5)=90.7mA=3B2B，4.5B 满足要求C=0.5B=15.25mW=290.7+30.5+16=227.9m 取230m图3-1 航道宽度示意图3.3 泊位数计算3.3.1 泊位数的确定根据海港总平面设计规范第5.8节式（5.8.1）条码散货码头泊位年通过能力,按下式计算： （3-5） （3-6）式中： N 泊位
29、数目； 单个泊位年通过能力(t)； 码头年吞吐量（t）; 泊位年营运天；取=340天； 装卸一艘设计船型所需时间（h）；=G/P=35000/3000=11.7h 船时效率（t/h），取3000t/h; G 设计船型装载量，取G=35000t； 船舶辅助作业等时间之和；取6.5h； 昼夜非生产时间之和，取3h； 泊位利用率，取0.7；表3.3 泊位利用率货种及泊位数散货件杂货集装箱油品及石油化工12341234泊位利用率0.600.650.620.70.650.750.650.70.680.720.700.750.550.70.550.65在此设计中取值：=0.70。表3.4 泊位数计算表Qn
30、 （t）G（t）P（t/h）tz(h)tf(h)ty (d)Pt(t)N300000000.735000300011.76.534080694253.72根据上表计算计算结果，N取整数为4，所以泊位数为4个泊位。3.4 泊位长度和码头长度 3.4.1 码头泊位长度计算： 泊位长度按海港总平面布置规范中的式（4.7-1）和式（4.3.7-2）计算： 端部泊位： (3-7) 中间泊位： (3-8) 式中: L 设计船型长度(m)；d 泊位富裕长度(m)；图3-2 泊位长度示意图3.4.2 码头前沿线长度的确定： 根据泊位数确定码头前沿线长度，共4个泊位，船长按最大船型取为190m，泊位富裕长度为2
31、0m，端部泊位富裕长度为1.5d=30m。所以码头前沿线长度为： 3.5 码头前沿停泊水域和船舶回旋水域布置码头签停泊水域海港总平面布置规范第4.2节相关内容确定。 3.5.1 码头前沿停泊水域根据规范规定，码头前停泊水域的宽度为设计船型宽度的2倍。所以码头前沿停泊水域的宽度为2d=30.52=61m。3.5.2 回旋水域回旋水域的主要作用是为船舶掉头提供足够的水域面积，布置时应考虑便宜船舶进出港和靠近码头。单船的回旋水域沿水流方向的长度，不宜小于单船长度的2.5倍。当流速大于1.5m/s时，水域长度可以适当加大。但不大于船长的4倍。按要求取D=2.5L; D=2.5L=2.5190=475（
32、m）3.6 锚地布置此节依据海港工程总体设计规范3.6条及附录A的相关内容进行确定。由于水域面积广大，水深也较大，经比较拟选用抛锚系泊。依据规范附录A.1.1条，抛锚系泊每锚位面积可按下式计算确定： (3-9)式中： Am锚位面积(m2)； S 锚位沿水流方向长度(m)，可按表 A.1.1 选取，S取2L,为380m； 锚位宽度(m)，查附录 A表 A.1.1,a取4B,为122m。每锚位面积： =380122=463603.7 堆场面积计算3.7.1 堆场所需容量计算根据海港总平面布置规范第5.7.9.1 有关规定，散货堆场的面积根据下列公式式计算： (3-10) (3-11)式中： 仓库,
33、堆场容量(t)； 年货运量（t）； 仓库,堆场不平衡系数；月最大货物堆存天（d）； 月平均货物堆存天（d）； 货物最大入库,入场的百分比(%),依据装卸手册，取0.7； 仓库,堆场年营运天数(d), 取340天 货物在仓库,堆场的平均堆存期(d),依据总体设计规范，取5d； 堆存容积利用系数，取0.8；3.7.2 堆场所需面积计算堆场面积由海港总平面设计规范第5.8.10条式（5.8.10）计算 ： (3-12) 式中：库（场）总面积（） 单位有效面积的货物堆存量（t/m2），取=2.4t/m2； 库（场）总面积利用率，取 =0.85；堆场面积： 取（300000m2）因为本码头为煤炭码头，且
34、堆场适当留有余地，所以堆场取300000m2。3.8 码头总平面布置根据海港总平面布置规范和以上计算，码头共4个泊位，岸线长度880米，堆场面积为30平方米，根据堆场集和生活辅助生活区分别集中布置的原则，我布置两种方案。方案一港区设置宽20m的环港道路，二条道路与疏港路相连接，其中左边的大门为常闭式大门，只在紧急状态下使用。中间道路为主干路，宽30m。设置两个地磅房，堆场与办公区之间因有火车线路，设置30m道路，并设置绿化隔离带。生活办公区集中布置在右下方，靠近疏港路布置，且设置独立大门，后面留有小门与港区相连。生活办公区高程为10.8m。根据堆取货机的工作能力，堆场取长度205m，宽70m的
35、小长方形，共布置22块，总面积为308000m2。每小块堆场之间布置9m道路，布置两条铁路线，每条铁路线左右各10m宽道路，每条铁路线配置一台串联式翻车机，在港区外部设置厂区车站，在港区外部完成火车的拆分与组装，港内只完成卸货车工艺。辅助生产区布置在堆场中间，铁路线两侧，左下方做整体预留面积为60375m2。方案二港区设置宽20m的环港道路，二条道路与港外路相连接，其中左边的大门为常闭式大门，只在紧急状态下使用。中间道路为主干路，宽30m。设置两个地磅房，堆场与办公区之间因有火车线路，设置30米道路。生活办公区集中布置在右下方，靠近港外路布置，且设置独立大门，后面留有小门与港区相连。生活办公区
36、高程为10.8m。生活办公区上方布置辅助生产区，与生活办公区之间设置绿化带。根据堆取货机的工作能力，堆场取长度200米，宽70m的小长方形，共布置24块，总面积为308000m2。每小块堆场之间布置9m道路，布置两条铁路线，每条铁路线左右各10m宽道路，每条铁路线配置一台串联式翻车机，在港区外部设置厂区车站，在港区外部完成火车的拆分与组装，港内只完成卸货车工艺。港区左下方为整体预留，面积为91367.5m2。两种方案主要区别在于生活区和辅助生产去的布置，方案一分开布置，方案二集中布置。方案一的优点是生活办公区独立，噪音小；流动机械库在堆场之间，方便流动机械的停放和修理。且变电所和消防水池布置在
37、港区中间，节约地下光缆和消防管道的铺设，方案比较经济。缺点是生活区和辅助生产区距离比较远，不便于管理，方案二的优点是辅助生产区和生活办公区集中布置，方便管理。辅助生产区与堆场分离布置，有利于皮带机的铺设。缺点是生活办公区噪音较大，可能会收到影响。流动机械库和维修车间离堆场较远，不利于停放和维修。且地下光缆和消防管道铺设量较大，耗费较高。不够经济。根据方案一 和方案二的优缺点比选，最终选择方案一更经济合理。3.9 装卸工艺3.9.1 设计原则装卸工艺的设计原则应遵循和贯彻港口发展规划。综合考虑水陆联运，工艺简单，能够快速装船。应该根据相关规定进行装卸系统的选用。结合当前先进的科学技术进行科学的管
38、理。装卸工艺是港口码头的基本生产工艺，是港口生产活动的基础。先进的装卸工艺，是码头合理运行、提高货物周转率、提高装船速度、节约成本的基础。因此，设计出技术先进、经济合理、安全可靠的装卸工艺流程,来完成港口一定的货物吞吐任务，是提高港口经济效益和社会效益的重要途径。3.9.2 设计主要参数(1)年设计吞吐量：3000wt；(2)设计船型：35000t散货船；(3)年作业天数：340天；(4)作业班次：三班制。3.9.3 装卸工艺方案的确定本码头为煤炭出口码头，吞吐量较大，采用地下埋设圆通式装船工艺，与堆场之间选择皮带机传送方式；堆场采用堆取货机；采用翻车机卸货车工艺，每个车道设置时效为3000t
39、/h的串联式翻车机。翻车机与堆场之间用皮带机传送方式。选择理由：码头运输量较大，且只运输煤炭，所以采用翻车机形式卸车效率较高，且车型比较单一，所以适合翻车机卸火车形式。堆场采用对取料机和皮带运输的方式，采用地下埋设圆筒装船方式以减少环境污染。装卸工艺大致流程为：由火车运到港口，由于港口火车站设在港区外，所以火车在港区外部完成车队的解编与分组。在港区内部只完成卸火车工作。使用翻车机卸火车工艺，翻车机卸下煤炭后，利用皮带机传送方式，将煤炭输送到堆场，由堆取货机进行堆放。装船时，有堆取货机进行取货，通过皮带机将煤炭输送到码头前沿，利用地下埋设圆筒的装船方式，将煤炭装船。或卸下火车后，不经过堆场，有皮
40、带机直接输送到码头前沿，进行装船。因为本码头为煤炭出口码头，所以不考虑卸船和装火车工艺。3.9.4 装卸工艺流程图图3-3 散货（煤炭）装卸工艺流程图3.10 机械设备的选型和配置码头的装卸机械以其在泊位的作业功能来划分。主要包括：装卸船机械、水平运输机械、装卸车机械、拆码垛及船舱内作业机械。根据港口装卸机械、港口装卸工艺学及其它相关规范进行机械选型。总平面布置中，根据堆取货机的装卸能力布置堆场，堆场总面积为300000m2，每台堆取货机的工作长度为200m，宽70m，所以堆场分为24块。堆取货机数量为24台。两条入港铁路，每条铁路布置一台串联式翻车机，有两台翻车机串联组成。表3.5 港口机械
41、选择表类别机械类型所选机械优点缺点散货码头（煤炭）装船机械地下埋设圆筒污染少维修困难水平运输机械皮带机占地少效率高费用高堆场机械堆取货机成本低，占地少，灵活多用效率低卸火车机械翻车机效率高对车辆损害大本章小结水路、公路、铁路、航空和管道五大运输方式组成了现代的交通运输系统。而港口是水陆联运的枢纽，通常是公路、铁路、水路和管道集中方式的汇集点。我们在进行港口布置时，应把港口视为推动经济发展国的重要组成部分。港口一般由港口水域、码头和陆域设施组成。港口水域包括锚地、航道、船舶掉头水域和码头前沿水域。码头岸线是停靠船舶、上下旅客和装卸货物的场所。陆域设施包括仓库、堆场、铁路、道路、装卸机械、运输机械
42、、以及生产辅助设施。在港口规划布置时应根据当地的地貌、地势等自然条件合理布置。港区适当留有发展余地以备未来发展。第4章 码头结构方案比选4.1 码头结构形式选择原则1、结构形式要经济、实用、耐久，并进行综合分析比较。2、结合港区规划的要求，对码头结构负荷能力以及疏浚航深的预留等，进行研究以便适应今后发展的需要。3、适应港区地址条件。符合具体实用的要求。根据港区的自然环境条件和设计资料等对码头结构型式进行选择。与实际相符合，避免片面或夸大某方面因素。4、积极的采用科学技术新成果。5、就地取材，因材设计。充分的利用当地资源。6、结合我国实际情况，慎重借鉴国外新型码头结构型式和新的结构材料。4.2 结构安全等级结构安全等级为一级。4.3 码头结构形式码头按建筑物结构形式主要有重力式、高桩式、板桩式、斜坡码头浮码头等。4.3.1 重力式码头重力式码头结构主要由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备组成。主要有块体结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格形钢板桩结构、现浇混凝土结构和浆砌石结构、混合结构。重力式结构坚固耐久，抗冻和抗冰性能好；能承受较大的地面荷载，对较大的集中荷载以及码头地面超载和装卸工艺变化适应性较强；施工比较简单，维修费用少。但对地基地质条件要求高；易发生不均匀沉降及墙身沉降位移等。4.3.2 高桩式码头高