摘 要

自从1978年改革开放至今，我国的经济化建设随之飞速的发展。随着国家所倡导的一带一路政策发展方针贯彻实行，一大批新格局的集装箱码头陆续在长江之上建成，一改原本内陆码头存在的小型、分散、能力弱的特点。重庆果园港就是其中之一，对应于原老旧港口配套设施不全、集装箱堆场能力有限、对船舶适应性能差的问题，现有的设备和条件已经无法满足逐年增长的集装箱吞吐量。因此，重庆果园港参照国内外自动化集装箱码头的设计经验，计划对现有港口码头进行自动化集装箱码头改造来完成装卸作业和堆存集装箱。

本文主要就重庆果园港集装箱码头的装卸工艺和平面布置进行设计及优化改进，同时对集装箱码头自动化的起重机等设备进行选型和配置。根据集装箱码头的装卸系统分析和码头平面布置的方案规划，将整个设计过程分为以下内容：第一部分装卸系统方案的拟定，围绕装卸工艺的设计计算和装卸工艺方案确定可行的装卸工艺；第二部分机械设备选型和配置只要是围绕岸边龙门式起重机、轮胎式堆场集装箱起重机、空箱堆高机和AGV自动导引运输车等设备进行选型和配置；第三部分集装箱码头平面布置，主要设计规划了果园港岸线的布置形式、港口进出大门的布置形式、集装箱堆场的布置形式、生产生活辅助区的布局、港口路网的设计等集装箱码头的平面区域；第四部分方案的比较与推荐主要是为重庆果园港的自动化码头的建设拟定两种装卸工艺方案和平面布置，对两种方案进行比较和推荐。

综合本文的内容成果，经过分析比较，在满足重庆果园港建设规模的要求的条件下，根据相关部门推荐的工程规划和平面布置方案，以经济性最优、产出量最优为目标，本着技术可行、经济合理的原则，结合国内外自动化集装箱码头的装卸工艺系统和重庆果园港地理位置的各种相关条件，确定了重庆果园港自动化集装箱码头采用“高架平板小车 高低腿ARMG”的平面布局和装卸工艺方案，所有集装箱堆场均平行于码头布置，沿着码头岸线方向和果园港的地理条件分成两大块区域，由于集装箱码头与散货码头由高架桥隔开公用出入口，因此出入口大门采用分离式的布置方式。经由本文所得出的结论及方案，可以对未来重庆果园港的港口开发提供数据参考和支撑。

关键词：自动化集装箱码头；平面布置；装卸工艺；设计；设备配置

Abstract

Since the reform and opening up in 1978,China#39;s economic construction has developed rapidly. With the implementation of the policy of 'one belt and one way' advocated by the state,a number of new logistics ports have been built in the upper reaches of the Yangtze River. These logistics ports not only change the original characteristics of the upper reaches of the Yangtze River: small,decentralized and weak capacity,but also form a new pattern in the original port layout. Chongqing Orchard Port is one of them. The existing equipment and conditions can not meet the increasing container throughput year by year,which corresponds to the old port#39;s incomplete supporting facilities,limited container yard capacity and poor adaptability to ships. Therefore,Chongqing Orchard Port,referring to the design experience of automated container terminals at home and abroad,plans to transform the existing port terminals to complete loading and unloading operations and storage of containers.

In this paper,the loading and unloading technology and layout of Chongqing Orchard Port container terminal are designed and optimized,and the crane and other equipment for container terminal automation are selected and configured. According to the analysis of loading and unloading system and the plan of layout of container terminal,the whole design process is divided into the following contents.: design and analysis of loading and unloading process,selection and configuration of mechanical equipment,layout of container terminal,comparison and recommendation of schemes. In the first part,the design and analysis of loading and unloading process is mainly centered on the design calculation of loading and unloading process and the determination of loading and unloading process plan; in the second part,the selection and configuration of machinery and equipment are only centered on the equipment of quayside gantry crane,tyre yard container crane,Empty Container Stacker and AGV automatic guided transport vehicle; in the third part,the plane of container terminal. The main contents of the layout can be divided into shoreline wharf layout,container yard layout,wharf entrance and exit layout,office building layout,etc. The fourth part of the comparison and recommendation of the scheme is mainly to draw up two kinds of loading and unloading technology scheme and plane layout for the construction of the automated wharf of Chongqing Orchard Port,and to compare and recommend the two schemes.

Based on the analysis and comparison of the contents and results of this paper,under the condition of meeting the requirements of the construction scale of Chongqing Orchard Port， according to the engineering planning and layout scheme recommended by relevant departments,aiming at the optimum economy and output,in line with the principle of technical feasibility and economic rationality,combining the loading and unloading technology system of domestic and foreign automated container terminals and Chongqing Orchard Port Land. According to the relative conditions of geographical location,the plan layout and loading and unloading process of Chongqing Orchard Port Automation Container Terminal is adopted,which is 'Elevated Flat Cart amp; High and Low Legs ARMG'. All container yards are parallel to the wharf layout. Along the wharf shoreline direction and the geographical conditions of Orchard Port,they are divided into two parts. Because container terminals and bulk cargo terminals are separated by elevated bridges for public use. The entrance and exit doors are arranged separately. The conclusions and solutions drawn in this paper have certain reference value for the design and construction of the automated container terminal of Orchard Port.

Key words: Automatic Container Terminal; Plane Layout; Handling Technology; Design; Equipment Configuration.

目 录

1绪论 1

1.1设计背景与意义 1

1.2国内外自动化集装箱码头的发展现状 2

1.2.1国外自动化集装箱码头发展现状 2

1.2.2国内自动化集装箱码头发展现状 3

1.3集装箱码头装卸工艺与平面布置的发展现状 4

1.3.1集装箱码头装卸工艺的发展现状 4

1.3.2集装箱码头平面布置发展现状 5

1.4设计的方法与内容 6

1.4.1设计的方法 6

1.4.2设计的内容 6

2果园港集装箱码头装卸工艺与平面布置 8

2.1果园港集装箱码头概述 8

2.1.1码头作业天数分析 8

2.1.2设计船型分析 8

2.1.3建设规模及主要参数 8

2.2装卸工艺设计计算 9

2.2.1泊位通过能力计算 9

2.2.2堆场容量计算 11

2.2.3集装箱码头大门所需车道数计算 13

2.2.4拆装箱库容量计算 14

2.3装卸工艺方案设计 14

2.3.1“装卸桥-高架平板小车-轨道式龙门吊接力”方案 15

2.3.2“装卸桥-自动引导小车-轨道式龙门吊”方案 16

2.4庆果园港集装箱码头总平面布置 18

2.4.1码头前沿设计 18

2.4.2堆场布置 19

2.4.3集装箱码头大门布置 24

2.4.4生产、生活辅助建筑的布置 24

2.4.5码头路网结构设计 25

3重庆果园港集装箱码头机械设备选型及配置 26

3.1集装箱装卸桥的选型与配置 26

3.1.1集装箱装卸桥选型分析 26

3.1.2集装箱装卸桥配置分析 30

3.2高架平板小车选型及配置 31

3.3轨道式集装箱龙门起重机选型及配置 32

3.3.1轨道式集装箱龙门起重机选型分析 32

3.3.2轨道式集装箱龙门起重机配置分析 35

3.4高低腿轨道式龙门起重机选型及配置 36

3.5集装箱正面吊运机选型及配置 37

3.6空箱堆高机选型及配置 39

3.7水平运输机械的选型和配置 39

3.8自动化集装箱码头装卸设备选型机配置 40

4岸边集装箱起重机与高架平板小车总体设计计算书 41

4.1岸边集装箱装卸桥设计计算 41

4.1.1轮压和稳定性计算 41

4.1.2工作循环 46

4.1.3主起升钢丝绳安全系数计算 48

4.1.4电机功率 49

4.2高架平板小车总体设计计算书 50

4.2.1轮压和稳定性计算 50

4.2.2工作循环 52

5果园港集装箱码头平面布置与装卸工艺方案的确定 54

5.1两个平面布置与装卸工艺方案的拟定 54

5.2方案的比较和推荐方案的确定 54

6重庆果园港自动化集装箱码头经济性分析 57

6.1编制的依据和原则 57

6.2编制说明 57

6.3方案工程投资安排和财务效益分析 57

6.3.1营运收入计算 57

6.3.2营运成本计算 58

6.3.3营业税及附加和流动资金计算 58

6.3.4财务效益指标 59

6.4经济性分析结论 59

7全文总结 60

参考文献 62

致谢 64

1 绪论

1.1背景与意义

集装箱码头是实现海陆物流输送的枢纽，据统计——海上运输承担了超过五分之四的货运量。随着中国国际地位的不断上升，经济全球化的趋势不断扩大，船舶贸易向着大型化的方向发展，对港口码头的装卸效率的要求也不断提高，不论是沿海港口还是内陆码头都面临着前所未有的机遇与挑战。党的十九大以来，随着我国对科学发展观和可持续发展政策不断深化和贯彻落实，集装箱码头对于环境的保护、能源的有效利用等方面的要求越来越高。

随着国家所倡导的一带一路政策发展方针贯彻实行，一大批新格局的集装箱码头陆续在长江之上建成。位于长江中上游的重庆果园港，正是重庆市扩大对外贸易的战略要点。可以毫不夸张的说，重庆果园港是长江上游最为重要的物流中转中心。

重庆果园港的地理位置决定了独特的通航条件，沿长江上游三十千米即是朝天门航道，而往下六百三十千米可通宜昌航道。三峡大坝水利工程拦江而造，给长江上游的水运条件带来了极大的便利。水位的上涨不仅方便了船舶通航，更是使原狭小的河道变得更为宽阔可以通航更大型的船舶，除此之外还淹没了原本危险的浅滩，使得通航条件更加安全。即便如此，因为地处内陆长江上游，果园港的常年水位依然变化较大，最高为185.7m，最低可达154.77m，落差高达三十多米。

果园港的整体平面向陆侧延伸650～1100m的距离 ，因为其独特的地形结构，整个果园港被分为高低两块平面，其间高度差高达数十米。周边在建和已经建好的高架公路、铁路和普通公路数量众多，如果单纯的采用通用的自动化集装箱码头的布置形式，不仅场地无法得到有效的利用，而且填埋推土工程量巨大，耗费投资和人力物力多种资源。因此针对果园港的自动化集装箱码头装卸系统的设计和平面规划应该因地制宜，合理的设计出最适合重庆果园港的方案。

近几年来由于国家经济建设飞速增长和港口物流的迅猛发展，重庆果园港的吞吐量也逐年增多，而现有的泊位和堆场存在着配套设施不齐、堆场能力有限、对船舶适应能力差等多重问题，在这样的背景下急切地需要一个专业的集装箱码头布置、合理的集装箱装卸工艺来提升集装箱的装卸效率和对集装箱进行专业化的管理。而且，随着对集装箱码头的要求不断提高，港口装卸系统向自动化方向发展已经是全球集装箱运输的发展趋势。新工艺、新设备的创新一直是港口、设备制造和众多科研机构的追求对象。为了适应多种船舶的集装箱装卸、提升装卸效率，重庆果园港的平面布置应该更加合理化、垂直化，装卸工艺也要进一步自动化和系统化，同时装卸设备也要向着标准化、高效化的目标靠拢。

1.2国内外自动化集装箱码头的发展现状

在20世纪80年代，由于高昂的劳动力成本和熟练劳动力资源的严重匮乏，自动化集装箱码头在欧洲大地上应运而生。相对于传统的货物运输而言，集装箱运输的方式具有下列优点：

（1）集装箱运输易于实现自动化，不仅装卸效率较传统方式更高，人力成本和劳动强度都较低。

（2）集装箱运输的货物运输安全性和运输质量高，对货物造成的损失更少。货损率更低。

（3）货物在集装箱卡车和集装箱堆场与装卸船舶的周转时间变短，缩短了物流时间。

（4）集装箱运输实现了运输标准化，易于整理和搬运。

（5）集装箱运输适合水路、陆路、铁路多种方式的组合运输。

随着大型化的船舶发展方向，不断提高的港口装卸效率，人力成本的增长，环保、节能的理念和政策的提出，在世界范围内一大批自动化集装箱码头先后建成。自动化集装箱码头因为其安全可靠性、可以实现高效率作业、可以实现高利用率的场地规划、若采用电动节能机械还可以实现环境友好、且自动化运行人力成本低廉等诸多优点而成为全球集装箱码头发展趋势，已经在世界范围内的许多港口实现实际应用。然而，虽然世界上有许多港口已经实现了集装箱码头自动化，但是他们的布置方案、装卸工艺以及堆场效率均不尽相同。

近年来，伴随着我国“海上丝绸之路、海上丝绸之路经济带”等发展方向的确立和施行、互联网经济的崛起、智能化、全球信息化时代的诞生，港口码头、物流运输早已从单一的货运用途变身为多元化的发展模式，已成为新时代的物流中心。其不仅包含了集装箱的装卸、集装箱的堆存作业、集装箱装拆作业多种功能，还集集装箱多式联运转运以及海关联合检查等功能于一身。在这种大环境、新形势下，国家对港口物流产业格外重视，集装箱码头运营成本增效、节能减排和安全生产等要求也不断的提高。在全球经济化的时代下，全面实行自动化集装箱码头的建设势必将会成为我国未来港口建设和发展的目标。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：