【導讀】通過繪制畢業(yè)設計圖紙，與整理撰寫畢業(yè)設計說明書，熟練掌握采用CAD. 廣州是中國南大門，毗鄰港、澳，也是中國商品進出口的重要港口。經(jīng)濟的快速發(fā)展，珠三角地區(qū)貨物運輸量急增。而小虎島位于珠三角地區(qū)的中心地帶，在該地區(qū)進行貨物中轉(zhuǎn)、倉儲有著比較好的區(qū)位優(yōu)勢，也適應珠三角地區(qū)發(fā)展的大趨勢。在該地區(qū)建設碼頭。展具有重大的意義。為適應不斷增加的吞吐量要求，擬建鋼鐵專業(yè)泊位及港口配套的進港。鐵路、道路、油庫、加油站等設施。本設計對擬建碼頭進行泊位數(shù)計算、總平面布置、裝。首先收集相關的水文地質(zhì)資料與碼頭的營運資料，并查找最新的碼頭建設規(guī)范。碼頭的硬臥土層，初步確定碼頭結構方案。1．根據(jù)碼頭的貨種、貨運量等確定裝卸機械，確定其裝卸工藝流程并論證是否可行；2．根據(jù)裝卸機械確定船時效率，并計算碼頭泊位數(shù)，驗算泊位利用率是否符合要求，，驗算其抗滑穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性；紙，編制設計說明書等項內(nèi)容。

　　

【正文】 m2） Kk（ %） A（ m2） 650000 100 300 10 27000 75 7200 （ 5） 鐵路與道路布置 港內(nèi)鐵路布置應符合下列要求： ① 港內(nèi)鐵路布置應符合裝卸工藝及港口總體布置的要求，并應與港口發(fā)展相適應； ② 水鐵聯(lián)運作業(yè)區(qū)宜設置港區(qū)分區(qū)調(diào)車場。在接軌站距港區(qū)較近且能擔負發(fā)往 港區(qū)的車輛分類作業(yè)及由港區(qū)發(fā)往路網(wǎng)鐵路的車輛編組作業(yè)時，可不設分區(qū)調(diào)車場； ③ 裝卸線 應按碼頭、庫場的布置并根據(jù)裝卸工藝對鐵路裝卸能力的要求進行布置， 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 17 頁 共 81 頁 并與排水系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。布置裝卸線時，應考慮相應的調(diào)車線及渡線； ④ 布置聯(lián)絡線時應盡量使機車走行距離最短。 港內(nèi)道路設計應符合下列要求： ① 應有穩(wěn)定的路基 、平整堅實的路面，并做到排水通暢，以利車輛及流動機械運行； ② 應盡量布置成環(huán)形系統(tǒng)，以減少行車干擾并利于消防； ③ 主要道路應盡量避免與運輸繁忙的鐵路路線交叉； ④ 道路縱斷面必須與港區(qū)高程設計及貨物裝卸工藝要求相適應； ⑤ 在盡頭式道路末端應設有回車場或回車道路； ⑥ 應按港區(qū)車輛及流動機械數(shù)量設置車場。 港內(nèi)道路按其性質(zhì)、使用要求及交通量，劃分主干道、次干道和支道三種類型。查《港口工程技術規(guī)范》并結合該港區(qū)，主干道取 12 m，次干道取 7 m，支道取 m。 （ 6） 生產(chǎn)和生產(chǎn)輔助設施 根據(jù)《港口工程技術規(guī)范》，碼頭 的生產(chǎn)和生活輔助設施及其規(guī)模的確定如下：辦公樓（ 5000 2m ）；候 工樓（ 5000 2m ）；停車場（ 1200 2m ）；維修車間（ 1200 2m ）；機械庫（ 600 2m ）；材料供應站（ 800 2m ）；消防站（ 300 2m ） ；配電 間（ 300 2m ）；加油站（ 600 2m ）；污水處理廠（ 400 2m ）；油泵房（ 400 2m ）；閥室（ 400 2m ）；放空泵房（ 400 2m ）職工生活區(qū)；醫(yī)務室；運動場等。 泊位數(shù)、堆場面積匯總表 表 36 泊位數(shù)、堆場面積匯總 4 裝卸工藝 工藝設計原則 （ 1） 裝卸 工藝方案應根據(jù)貨種及其性質(zhì)、貨物吞吐量、流向、包裝形式及規(guī)格、水 位變幅、岸坡陡緩、船型、車型、運輸生產(chǎn)組織要求、可能取得的裝卸機械和裝卸機械的序號 項目名稱 單位 數(shù)量 1 碼頭泊位數(shù) 個 2 2 設計貨物吞吐量 萬 t 65 3 堆場面積 平方米 7200 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 18 頁 共 81 頁 維修能力等因素，擬定設計方案并進行比較后慎重選定； （ 2） 裝卸工藝設計應因地制宜，積極而慎重地采用新技術； （ 3） 裝卸工藝設計應保證作業(yè)安全，保護工人健康、減輕勞動強度； （ 4） 裝卸工藝設計應采取有效措施，防止污染，保護環(huán)境衛(wèi)生 ； （ 5） 為了 提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約勞動力，設計裝卸工藝流程時應根據(jù)港口的具體情 況，增加機械化操作比重； （ 6） 為了確保貨運質(zhì)量，設計裝卸工藝時，應根據(jù)貨物性質(zhì)選擇適當?shù)臋C型和工具。 設計參數(shù) 工作班制 ： 取 三班制； 泊位作業(yè)線數(shù)： 每個泊位 1 條作業(yè)線數(shù)； 裝卸工藝流程設計 （ 1） 裝卸工藝流程 圖 41 鋼鐵碼頭裝卸工藝流程 （ 2） 機械選型 ① 裝卸機械選型： 從碼頭前沿到船采用門座式起重機，軌 距 為 ， 起重量 10t，最大幅度 為 25m。還要采用牽引車和平板車。 ② 水平運輸機械： 碼頭前沿到堆場以及堆場內(nèi)的搬卸作業(yè)采用平板車和牽引車。 ③ 流動機械數(shù)量確定： 鋼鐵碼頭有兩個泊位 ： 門座式起重機 ： 每個泊位一臺，共 2 臺。 ： 牽引車： 每個泊位一臺，共 2 臺。 碼頭前沿 堆場 港外 汽車 牽引車 平板車 門座式起重機 3000DWT船 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 19 頁 共 81 頁 平板車： 每個泊位三臺，共 6 臺。 ④ 鋼鐵碼頭機械數(shù)量如下表所示： 表 41 鋼鐵碼頭機械數(shù)量 一 覽表 序號 機械名稱 主要技術規(guī)模 單位 數(shù)量 1 門座式起重機 最大起重幅度 25m 臺 2 2 牽引車 10t 臺 2 3 平板車 10t 臺 6 （ 3） 鋼鐵碼頭工藝布置 鋼鐵碼頭工藝布置根據(jù)選擇的裝卸工藝方案結合工程的具體情況，對碼頭前方裝卸船作業(yè)區(qū)、堆場、鐵路裝卸線作業(yè)區(qū)以及通行道路進行布置。 ① 碼頭前沿裝卸船作業(yè)區(qū)的工藝布置 a 門座式起重機在碼頭前沿的布置 門機運行在平行于碼頭岸線的軌距為 ，門機外軌（海側(cè)）中心線至碼頭前沿線的距離為 ，門機內(nèi)側(cè)軌（陸側(cè)）中心線至防洪堤之間的道路取為 12m； b 碼頭前方作業(yè)地帶的寬度取 ； ② 堆場的工藝布置 堆場中的裝卸機械采用龍門式起重機、牽引車和平 板車。前方堆場寬度取 18m，后方堆場寬度取 25m，前方堆場與后方堆場之間的道路寬度取 12m， 按貨運量要求所需要的堆場面積通過計算為 7200 2m 。 ③ 裝卸線 具體工藝平面布置圖和工藝流程圖 見大圖 。 碼頭人員確定 （ 1） 機械司機人數(shù)確定： 查《港口工程技術規(guī)范》得起重機械、裝卸機械人數(shù)如下： 表 42 機械司機人數(shù)統(tǒng)計表 機械名稱 三班制定額 （臺 /人） 每班值班人數(shù) 總?cè)藬?shù) 門座式起重機 7 2 14 牽引車 1 平板車 1 而每個泊位有一臺門座式起重機、一臺龍門式起重機、一臺牽引車、三臺平板車，所 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 20 頁 共 81 頁 以每個泊位司機人數(shù)為： 14++ 3=30 人，考慮出勤率影響按上式所得的再增加 10%，所以取 33 人。 鋼鐵碼頭共有兩個泊位，所以司機總?cè)藬?shù)為 33 2=66 人。 （ 2） 裝卸工人數(shù)的確定 裝卸工人數(shù)的確定應按下式計算： rxbzr nnnKN 39。39。 = （ 41） 式中 ： 39。rN ： 每泊 位所需的裝卸工人數(shù)； nb ： 每晝夜裝卸作業(yè)班次數(shù)，取 3 次； xn ： 泊位作業(yè)線數(shù)，取 1 條； nr ： 每條作業(yè)線的配的工人數(shù)，取 3 個人； 39。zK ： 考慮到工人輪休、缺勤所應增加的系數(shù)，一般取 ～ ，這里取 。 所以 39。rN = 3 1 3= 取 12 人 鋼鐵碼頭為 2 個泊位，則 裝卸工總?cè)藬?shù)為： 12 2=24 人； A 港區(qū)主要技術經(jīng)濟指標 表 43 鋼鐵碼頭主要技術經(jīng)濟指標 序號 項目 單位 數(shù)量 1 設計年通過能力 萬 t 65 2 泊位數(shù) 個 2 3 堆場面積 設計面積 ｍ 2 7200 4 實際面積 ｍ 2 7200 5 直接生產(chǎn)人員 司機人數(shù) 人 66 6 裝卸人數(shù) 人 24 7 碼頭岸線長度 ｍ 239 5 高樁 碼頭 結構設計 設計依據(jù) 建筑物等級 水工建筑物等級為二級； 建筑物的主要尺度 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 21 頁 共 81 頁 3000DWT 的鋼鐵泊位長度為 239m； 水文地質(zhì)條件 見基本資料 荷載計算 恒載 碼頭結構自身的重力 ： 鋼筋混凝土 3KN/m25γ = ； 混凝土 3KN/m24γ = 。 堆貨荷載 鋼鐵碼頭堆貨荷載標準值按《港口工程荷載規(guī)范》查?。?前沿地帶 1q 為 30kPa，前方堆場 2q 按構件計算取 80kPa， 按整體計算取 60kPa，后方堆場 3q 取 80kPa，當貨物堆高大于 2m時，取 100kPa~120kPa。 起重運輸機械荷載 荷載標準值應根據(jù)裝卸工藝選用的機型及實際使用的起重量、幅度等進行確定。 （ 1） 門座式起重機 荷載代號： 253Mh ，最大起重量 10t，最大幅度 25m，自重 145t，軌距 ，支腿縱距 ，荷載 250kN。 （ 2） 牽引車 最大牽引重量 10t，自重 ，軸距 ，前輪輪距 ，后輪輪距 ，前輪輪胎接地面積 2m ，后輪輪胎接地面積 2m ，前軸軸荷載 ，后軸軸荷載 。 （ 3） 平板車 最大載重量 10t，自重 ，滿載輪壓 ，輪胎接地面積 2m （氣胎）。 船舶荷載計算 （ 1） 一般規(guī)定 作用在固定式系船靠船結構上的船舶荷載可包括如下內(nèi)容： ① 由風和水流產(chǎn) 生的系纜力； ② 由風和水流產(chǎn)生的擠靠力； ③ 船舶靠岸時產(chǎn)生的撞擊力； （ 2） 作用于船舶上的風荷載 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 22 頁 共 81 頁 作用在船舶上的計算風壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力 xwF （ KN)和平行于碼頭前沿線的縱向分力ywF (KN)可按下式計算： =xwF ζ xxw VA （ 51） ζ= yywyw VAF （ 52） 式中： ywxwFF , ： 分別為作用在船舶上的計算風壓力的橫向和縱向分力（ kN）； ywxw AA , ： 分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積（ m2）； yxVV, ： 分別為設計風速的橫向和縱向分量（ m/s），取臺風過境情況最大風速Vx=Vy=26m/s； ζ ： 風壓不均勻折減系數(shù) ,由表 51 并用線性差分計算得 ζ =。 其中：船舶水 面以上受風面積根據(jù)設計船型和船舶的裝載情況確定，偏于安全考慮，取 半載情況，可按下式計算 log xwA =+ log WD （ 53） log ywA =+ log WD （ 54） 表 51 風壓不均勻折減系數(shù) 船舶水面以上最大 輪廓尺寸 aR（ m） ≤ 50 100 200 ≥ 250 ζ 注： aR 船舶水面以上橫向或縱向輪廓的最大水平尺寸 。 本設計船舶載重量為 3000t，船舶水面以上最大輪廓尺寸 為船長 97m，則作用于船舶上的風荷載計算過程如下表： 表 52 風荷載計算表 DW(t) xwA (m2) ywA (m2) xV (cm/s) yV (cm/s) Ra (m) ζ xwF (kN) ywF (kN) 3000 26 26 97 （ 3） 作用在船舶上的水流力 ① 水流橫向力計算 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向和船尾橫向分力可按下式計算： 39。22ρ BVCFX SCx sc = （ 55） 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 23 頁 共 81 頁 39。22ρ BVCF x m cx m c = （ 56） 鋼鐵船橫向投影面積按下式計算： )l o g ( g 39。 DWB += （ 57） 式中： xmcxsc FF ， ： 分別為水流對船首橫向分力與船尾橫向分力（ kN）； xmcxsc CC ， ： 分別為水流對船首橫向分力系數(shù)與船尾橫向分力系數(shù)， 查表 53； ρ ： 水的密度，對海水 ρ =； V： 水流流速 （ m/s） ， 根據(jù)資料查得漲潮最大流速為 ； B′ ： 船舶吃水線以下的橫向投影面積（ m2）； WD ： 船舶載重量（ t），取 3000t。 表 53 開敞式海港透空式系船、靠船結構水流力船首橫向分力和船尾橫向分力系數(shù) 相對水深 00 15~0θ= 00 180~165θ = d/D xscC xmcC xscC xmcC 注： d 為系靠船結構前沿水深（ m）； D 為船舶計算裝載度相對應的平均吃水（ m）。 本設計中： d= D= ∴ ≈=Dd ，則 xscC =， xmc