国际物流管理课程设计报告书Word文档格式.docx
《国际物流管理课程设计报告书Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国际物流管理课程设计报告书Word文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
底盘车方式的主要优点是：
集装箱在港的操作次数减少，装卸效率提高，集装箱的损害率小；
底盘车可直接用于陆运，适合于门到门的运输；
底盘车轮压小，对场地的承载能力要求低，节省场地的铺面投资；
工作组织简单，对装卸工人和管理人员的技术要求低；
场地不需要昂贵复杂的装卸设备。
主要缺点是：
集装箱在码头堆场一直放置在底盘车上，不能堆放，故场地利用率低；
底盘车的需求量大，投资大；
不易实现自动化；
载运量高峰期容易堵塞港内道路；
底盘车在码头堆场内外都要使用，故需要频繁修理和保养。
底盘车适用于集装箱吞吐量小，港区堆场面积大，陆路运输完全依赖高效公路运输的集装箱码头。
【跨运车方式】
跨运车方式主要优点是：
跨运车完成集装箱水平运输以及堆场作业，具有自取、搬运、堆码和装卸车辆等功能，减少码头机种和数量，便于组织和管理；
跨运车机动灵活，对位快，集装箱装卸桥只需要将集装箱从船上卸下后放在码头前沿，不需要准确对位，跨运车自行抓取运走，充分发挥集装箱装卸桥的效率；
机动性强，既能搬运又能堆码，减少作业环节，装卸作业效率高；
由于跨运车可以堆码2-3层集装箱，相对于底盘车方式，堆场利用率较高，所需场地面积小。
主要缺点是：
跨运车结构复杂，液压部件多，故障率高，对维修人员的技术要求高；
初始投资大，一台集装箱装卸桥需要配备5台跨运车来承担集装箱的搬运、堆码和车辆装卸作业，还需要一台作为备用；
跨运车轮压大，场地建造费用高；
跨运车司机操作视野较差，对司机操作技术水平要求高，司机对位不准容易造成集装箱损坏；
场地翻箱倒垛困难，集装箱进出场不如底盘车方式方便灵活。
由于跨运车方式下，集装箱装卸桥卸箱时不需对位，装箱时则需对位。
因此，跨运车方式适用于进口重箱量大，出口重箱量小得集装箱码头。
【轮胎式龙门起重机方式】
轮胎式龙门起重机方式主要优点是：
场地利用率高；
场地铺面费用较少；
设备操作简单；
轮胎式龙门起重机采用90度转向和定轴转向，占用通道面积小；
与轨道式龙门起重机相比，不受轨道限制，可从一个箱区转移到另一个箱区作业；
可采用直线行走自动控制装置，实行行走轨道自动控制，并可采用计算机控制，易于实现集装箱装卸作业自动化。
相对于跨运车方式，其灵活性不够，虽然可以跨箱区作业，但移动耗时长；
由于轮胎式龙门起重机的跨距大，堆码层数高，提取集装箱较困难，倒箱率较高；
轮胎式龙门起重机需要配备集装箱拖挂车承担水平运输，增加了作业环节；
初始投资较高，每台集装箱装卸桥需要配备4台以上的轮胎式龙门起重机，而轮胎式龙门起重机的造价高，使码头的固定成本增加。
轮胎式龙门起重机方式适用于陆地面积较小的码头。
这种方式在北美应用较为普遍，我国大部分集装箱码头也采用这种装卸工艺。
【轨道式起重机方式】
轨道式起重机方式主要优点是：
堆场面积利用率高；
机械结构简单，维修方便作业可靠性高；
机械设备的维修管理费用低，运营费用低；
机械为电力驱动，节省能源；
机械沿轨道运行，有利于实施计算机控制，易于实现集装箱装卸的自动化。
机动性差，轨道式龙门起重机只能沿着固定轨道运行，作业范围受到限制；
轨道式龙门起重机轨距大，提箱、倒箱困难；
初始投资较大。
轨道式龙门起重机适用于场地面积有限，集装箱吞吐量较大的水陆联运码头。
【叉车方式】
叉车方式优点是：
叉车通用性强，可以进行装卸、堆码、短途搬运等。
换装其他工作属具后，还可以对长大件货物进行装卸作业；
叉车作业可使货物的堆垛高度大大增加，与底盘车方式相比，堆场空间利用系数提高30%~50%；
与大型装卸机械相比，叉车作业具有成本低、投资少的有点；
叉车使用普遍，司机和维修人员熟悉叉车技术，便于维修、使用。
主要缺点：
叉车轮胎载荷不均，轮压大，对路面磨损严重，增加场地造价；
装卸作业时对箱位较困难；
单机效率低，不适合大吞吐量的码头。
【正面吊运机方式】
正面吊运机方式主要优点是：
正面吊运机一机多用，完成搬运、堆码和装卸车作业，可减少码头配备的机种，便于机械的维修和保养；
可跨箱作业，并可堆码4~8层集装箱，有利于提高场地利用率。
正面吊运机只能跨1箱或2箱作业，因此要求箱区小，通道多，且正面吊运机在吊运集装箱时，箱体与正面吊横向垂直，因而需要教宽通道，与龙门吊系统相比，场地利用率较低；
正面吊运机效率低，需配备的机械台数多，因此，系统的初始投资较高。
目前正面吊运机的应用还不广泛，仅在吞吐量较小的集装箱码头有所使用。
【联合作业方式】
码头前沿采用集装箱装卸桥承担船舶的装卸作业，进口集装箱的水平运输、堆码和交货装车由跨运车或叉车负责完成，出口集装箱在堆场与码头前沿之间的水平运输由集装箱拖挂车完成，堆场的装卸和堆码由轨道式龙门起重机完成。
主要优缺点及适用范围：
混合方式能充分发挥各种机械的特点，扬长避短，使系统更加趋于合理和完善。
同时还便于组织高效化、自动化的装卸作业。
但建港初期投资大，对港口装卸人员技术水平要求高，并需要大量高级管理人员。
适用于长期集装箱吞吐量极大的大型码头。
目前世界上已经有不少码头采用这种装卸工艺，并收到了良好的效果。
各种装卸工艺技术经济评价
2.设计任务
2.1基本设计资料
（1）集装箱码头设计年吞吐量：
158/年
（2）可用设计岸线长度：
1500m,陆域面积有限。
（顺岸式集装箱码头）
（3）设计船型:
5651-6630TEU
（4）各类集装箱占吞吐量比重
进口箱：
50%
出口箱：
中转箱：
10%
重箱：
80%
空箱：
20%
冷藏箱：
3%
拆装箱比例16%
（5）海铁联运比重6%
2.2设计依据
《海港集装箱码头设计规范》（JTS165-4-2011）
《海港集装箱码头设计规范》中未规定的，通过调研或按《国际集装箱码头课程设计指导书》的要求。
2.3设计内容
●集装箱码头装卸工艺方式确定
●集装箱码头泊位数
●集装箱码头泊位主尺寸
●集装箱码头装卸机械配置
●集装箱码头泊位堆场布置
●集装箱码头平面布置方案
●集装箱码头设计吞吐能力最终确定
3.集装箱码头设计方案
3.1集装箱码头装卸工艺方式确定
根据表4.2.1可得，载箱量达到5651-6630TEU的船舶应该选择70000吨级船型。
根据表4.2.2可得船舶主尺度以及船舶积载情况。
本设计基本要求是结合图1装卸工艺特点，并参考见表2装卸工艺方式的一般选择原则确定集装箱码头装卸工艺方式。
按照设计要求：
1）每年的集装箱吞吐量为1580000TEU
2）70000吨级船型装载量在所有船型中排列第4，装载量一般。
3）码头为顺岸式集装箱码头，因此沿岸线呈长方形
4）根据资料查询，2008年欧洲最大港口鹿特丹港的集装箱海铁联运比例为7%-8%，因此海铁联运比重达到6%，这对于中国来说属于较高的水平。
并且作为集装箱码头的发展趋势，设计集装箱码头应该以铁路集疏运为主。
5）根据表4.2.2可得该船型无论是舱内还是甲板上的堆垛都超过5层。
综上所述，该集装箱码头的装卸工艺应该采用轨道龙门吊系统。
3.2集装箱码头泊位数
根据装卸机械台数计算公式，确定设计码头为完成规定的吞吐量所需的集装箱岸壁起重机的总数量：
N=Q/（8760·
E·
K）
其中：
8760=365·
24（小时）
N—集装箱岸壁起重机台数；
Q—集装箱岸壁起重机装卸工作量（TEU/年）；
E—单台装卸效率（自然箱/小时）。
本设计中集装箱岸壁起重机的装卸效率取60自然箱/小时
K—机械利用率。
本设计中集装箱岸壁起重机的机械利用率取50%。
N=1580000/（8760*18*1.5*50%）=4.01
泊位数=4.01/2.5=1.604
每个泊位集装箱岸壁起重机的台数，国际上先进港口一般为100米设置1台集装箱岸壁起重机。
一般也可以一个泊位配置2.5台集装箱岸壁起重机，也就是2个泊位共用5台集装箱岸壁起重机，这样设计时当装卸船任务繁忙时，可以使相邻两个泊位间的集装箱岸壁起重机机动灵活地调用。
根据以上计算，本设计码头的泊位数为2，根据下表，每泊位集装箱装卸桥配备台数为5台，因此，共需要10台集装箱装卸桥。
3.3集装箱码头泊位主尺寸
【泊位长度】
集装箱码头主尺度是指泊位长度、水深、纵深和相应的码头面积。
集装箱码头的泊位长度一般根据泊位上停靠的最大集装箱船的长度来确定。
泊位长度一般由船长L和船与船之间的必要间隔构成。
确定间隔要考虑系缆要求，船舶靠离方便、安全，一个泊位装卸作业与相邻泊位之间互不防碍以及要考虑装卸机械检修方便等因素。
一个泊位的长度Lb由下式确定：
Lb=L＋2d
式中：
L－设计船长
d值根据船长按表3选取。
如果是连续多泊位码头，可以两个相邻泊位共用一个d（见图1）
码头岸线总长度＝3L＋4d=3*300+4*25=1000（m）
【泊位水深】
泊位水深是由停靠本泊位的设计船型满载吃水和必要的富裕水深构成的，其中富裕水深主要考虑水深误差，波浪引起的船舶垂直升降、配载增加的吃水等因素。
泊位水深可用下式计算：
D－泊位设计水深（m）；
T－设计船型满载吃水（m）；
Z1－龙骨下最小富裕深度（m）；
Z2－波浪富裕深度（m）；
Z3－船舶因配载不均匀而增加的尾吃水（m）；
Z4－备淤深度（m）。
一般设计码头的泊位水深可取设计船舶最大吃水深度的1.1倍。
因此，在本设计中，泊位水深=14*1.1=15.4（m）
【泊位纵深】
集装箱泊位的纵深又称码头的“宽度”，是在泊位长度确定后，根据集装箱船舶到港密度、集装箱船舶载箱量、码头上所采用的装卸工艺流程以及泊位要达到的通过能力而定。
停靠第一代集装箱船舶的码头纵深一般以300m为标准，而泊位长度为300m的第二代集装箱码头的纵深应取350m。
随着集装箱船舶载箱量的大幅度提高，纵深增加到500m，甚至1000m。
本设计码头具体纵深应在前沿宽度、堆场设计方案以及后方设施布局确定后得出。
3.4集装箱码头装卸机械配置
3.4.1岸边装卸机械
（1）技术参数
集装箱装卸桥是由前后两片门框和拉杆组成的门架，沿着与岸线平行的轨道行走。
桥架支撑在门架上，走行小车沿着桥架上的轨道吊运集装箱，进行装船和卸船作业。
为了便于船舶靠离码头，桥架伸出码头外面的部分可以俯仰。
装卸桥配有集装箱专用吊具，对于高速型集装箱装卸桥，还装有吊具减震装置。
集装箱装卸桥技术参数主要有以下几项：
Ø
起重量
起重量是表示装卸桥负载能力的指标，根据额定起重量和吊具自重确定。
额定起重量是指集装箱吊具的起重量，按所能起吊的集装箱的最大总重表示。
根据ISO规定，大部分40ft集装箱和20ft集装箱的最大总重为30．5t和24t。
由于集装箱装卸桥的吊具种类繁多，吊具自重大小不一，以及作业条件的影响，目前，世界各港口集装箱装卸桥的起重量各不相同。
大部分装卸桥的起重量为37．5t和40．5t，也有超过53t。
起升高度
集装箱装卸桥的起升高度由装卸桥走行轨轨顶面以上高度和轨顶面以下高度组成。
轨顶面以上高度简称轨上高度；
轨顶面以下高度简称轨下高度，取决于船舶的型深、吃水、潮差、甲板集装箱层数、码头标高等因数。
外伸距
外伸距是指集装箱装卸桥海侧轨道中心线向外至集装箱吊具铅垂中心线之间的最大水平距离。
内伸距
内伸距是指集装箱装卸桥内侧轨道中心线向内到吊具铅垂中心线之间的最大水平距离。
在内伸距内可以暂时放置从船上卸下或等待装船的集装箱，还可以暂时放置从集装箱船上卸下的舱盖板。
轨距
集装箱装卸桥的轨距是指装卸桥两条走行轨之间的距离。
轨距的大小直接影响到装卸桥的稳定性，并影响到岸边集装箱的疏运作业。
基距
装卸桥基距是指同一轨道上两主支承柱中心线之间的距离。
装卸桥的基距一般大于14m，可以通过所靠船舶最大舱盖板和45ft集装箱。
工作速度
装卸桥的工作速度主要有起升速度、小车行走速度、大车行走速度和臂架俯仰时间。
（2）本设计备选岸壁集装箱起重机的主要技术参数
•额定负载：
65吨；
•集装箱箱型：
20’/40’/45’国际标准集装箱
•吊具规格：
20’/40’双箱吊具
•轨距：
35米
•外伸距：
65米
•内伸距：
25米
•起升高度：
轨上高度39米，轨下高度18米
•基距：
18.3米
•速度：
起升速度75米/分（吊具下额定载荷），180米/分
（空载）小车行走速度240米/分，大车行走速度45米/分，臂架俯仰时间5分
（3）配置数量
见上文计算，共配置10台。
3.4.2场地装卸机械
轨道式龙门起重机
与轮胎式龙门起重机一样，轨道式龙门起重机也是码头或铁路集装箱堆场对集装箱进
行装卸、搬运、堆码作业的专用机械。
如图4所示。
图4轨道式龙门起重
轨道式龙门起重机是由两片双悬臂的门架组成，两侧门腿用下横梁连接，支撑在走行轮台车上，并在轨道上走行。
轨道式龙门起重机与轮胎式龙门起重机相比较，其跨度大，堆码层数多，可以充分利用堆场面积，提高堆场的堆存能力。
此外，轨道式龙门起重机结构简单，操作容易，维修方便，加之其自身定位能力较强，是实现全自动化装卸比较理想的一种装卸机械。
轨道式龙门起重机的技术参数主要有起重量、跨距、悬臂伸距、起升高度、门框通过宽度和基距、工作速度等。
跨距和悬臂伸距
轨道式龙门起重机的跨距是指起重机走行轨中心线之间的距离。
悬臂伸距是指走行轨中心线向外侧至悬臂吊具中心垂线之间的水平距离。
轨道式龙门起重机的跨距一般在20—60m的范围内比较合理。
悬臂伸距一般为8—10m。
在轨道式龙门吊的悬臂伸距内，通常通过2条底盘车的作业线或2条铁路线，有时则堆放三列集装箱。
轨道式龙门起重机的起升高度是指吊具底部至地面的垂直距离，一般在16m以上。
门框通过宽度和基距
轨道式龙门起重机的门框通过宽度是指沿起重机走行轨门框通过集装箱的最少宽度。
基距是指起重机同一走行轨的两个主支撑中心线间的距离。
如：
轨道式龙门起重机的门框内侧须通过40ft集装箱，则门框的通过宽度应为40ft集装箱长度加上安全间隙，一般为14m（12192+2*900=13992）。
轨道式龙门起重机的基距除需满足门框通过宽度外，还应考虑起重机的结构强度和稳性，应大于0．25—0.3倍的跨距．
轨道式龙门起重机的生产效率应稍高于集装箱装卸桥的生产效率，以保证码头前沿不停顿地进行船舶的装卸作业。
门框通过宽度：
Bt，基距：
Bg
（2）设计中备选轨道龙门吊技术参数
•总重：
148吨
•吊具重量：
10吨（双箱吊具）
•吊架重量：
2.5吨
•起重量（吊具下）：
40.6吨
•发动机侧额定负荷下（风速）33吨
•发动机在非工作状态下（风速）25吨
•发动机侧在大车无负荷运行条件下（风速）20吨
•跨距33M
•基距25M
•悬臂伸距20M
•起升高度18．24M
（3）轨道龙门吊配置数量
计算式：
N=Q2／（8760·
=Q·
M／（8760·
N一装卸机械台数
E一轮胎龙门吊装卸效率，本设计中取25自然箱/小时
K一轮胎龙门吊机械利用率，本设计中取54%
Q2一堆场作业量
Q一装卸能力（TEU／年）（吞吐量）
M一操作量系数.
轮胎龙门吊操作量系数=2（1—中转比重／2）+其它／吞吐量
=2*（1-10%/2）+（2%/7.1%）
=2.18
中转比重：
本设计中取10%；
其他：
包括查验箱操作量和移箱操作量，
其它／吞吐量：
本设计中分别取2.0%和7.1%。
N=1580000*2.18/（8760*25*1.5*54%）=20
3.4.3平面运输机械
集装箱牵引车和挂车是集装箱码头前沿到堆场及堆场到堆场之间的水平运输的重要设备。
集装箱牵引车本身不具装货平台，必须和集装箱拖挂车连接在一起，才能拖带集装箱进行码头内搬运或公路上运输。
集装箱牵引车和挂车如图5所示。
图5集装箱牵引车和挂车
（２）半挂车类型
集装箱半挂车按使用场所不同分为一般公路用半挂车和货场用半挂车。
一般公路用半挂车是指公路运输用的集装箱半挂车，其长、宽、高外廓尺寸及轮压和轴荷重，均应符合国家标准规定。
为保证装运时的安全，半挂车装设固定集装箱用的旋锁装置；
货场用半挂车的外廓尺寸一般可不受国家对车辆限界规定的限制，但挂车的全长和轴负荷要考虑到码头货场道路的技术条件。
货场用半挂车的集装箱固定装置，也较公路用半挂车简单。
货场用半挂车主要有既能装载集装箱又能装载普通货物的平板式半挂车和专用于装载集装箱的骨架式半挂车（又称底盘车）两种。
设计中备选集卡技术参数
最大允许载荷：
65000KG
最大行驶速度：
40KM／H
第五轮允许载荷：
25000KG
第五轮形式：
2英寸主削（固定式）
最小转弯半径：
6600mm
最大爬坡度：
不小于15％
后轴承载：
牵引车和挂车的配置
配置要求：
应满足港区内水平运输量的要求；
为了确保前沿装卸机械能力的发挥，水平运输机械的运输能力应适当大于完成水平量的需求；
进出港区的运输机械另行考虑。
配置数量：
N=Q3／（8760·
=Q·
N一集卡台数
E一集卡运输效率，本设计中取6.5自然箱/小时
K一集卡利用率，本设计中取42%
Q3一平面运输量
M一操作量系数，
根据操作过程分析计算，
港区内集卡操作运量系数M=l+其它／吞吐量
=l+查验箱比重+移箱比重
=1+2%+7.1%
=1.091
（根据有关集装箱专业码头历年统计资料，港区内集装箱卡车的水平运输量
一般为装卸桥操作量的1．05—1.15倍，经检验1.091作为集卡操作运量系数属于合理范围之内）
N=1580000*1.091/（8760*6.5*1.5*42%）=49
3.4.4集装箱码头装卸搬运设备配置汇总
见例表5
表5集装箱码头机械配置情况
泊位数
岸线长度（米）
设计能力
（万TEU/年）
装卸桥
轮胎吊
轨道吊
集卡
配置比例
2
1000
158
10
20
49
10：
0：
20：
3.5集装箱码头泊位堆场布置
轨道式龙门吊布置方式
1）装卸线在轨道式龙门吊跨度内行走轨道旁（简称跨内一侧）。
这样的布置方式，集装箱堆场可放在另一侧，这样堆场的面积可以比较集中，利用率较高。
而且龙门吊在装卸集装箱时，装卸小车单向从箱区向列车方向移动，不跨越列车，安全性较高。
卡车通道可以放在任意一端悬臂下，另一端悬臂下还可设堆场。
选择跨内一侧布置方式，各种操作最协调，平面使用也比较经济，只要办理站的地形条件允许，大多数办理场均采用“跨内一侧”布置方式。
2）装卸线在轨道式龙门吊跨度中间（简称跨中）。
这样的布置方式，集装箱堆场只能放在装卸线的两侧，面积被分割，对于场地利用与管理均不利。
龙门吊的装卸小车在装卸集装箱时，不断地在集装箱列车上方跨越，容易发生事故。
相对“跨内一侧”布里，“跨中”布置的缺点较多。
除非办理站的地形条件等受到很大限制，一般很少采用这种布置方法。
3）装卸线在轨道式龙门吊跨度外两端悬臂下（简称悬臂下）。
这种布置大多是利用原铁路线作办理站的装卸线，在铁路线一侧建堆箱场地与龙门吊行走轨道，将装卸线置于龙门吊一侧的悬臂下。
这种布置方式对于在原有基础上改、扩建集装箱办理站的情况较适宜，可以有效减少投资，同时堆箱场地可以利用全部龙门吊跨度位置，堆箱量更大。
这种方法的缺点是龙门吊装卸小车在装卸集装箱时，移动的距离较长，降低了作业效率。
而且卡车道只能置于龙门吊的另一端悬臂下，当将集装箱在火车与卡车之间换装时，龙门吊的装卸小车所走路线更长。
综上所述，本设计选择将车道布置在轨道吊跨内一侧。
进口箱E=40%*1580000*10*1.2/365=20778TEU
出口箱E=40%*1580000*5*1.2/365=10389TEU
中转箱E=10%*1580000*7*1.2/365=3636TEU
E=20778+10389+3636=34803TEU
为了给每个堆场留有余地以防特殊情况发生，总堆场容量为34803TEU
N1对于一般箱取5。
对于冷藏箱，根据《海港集装箱码头设计规范》，冷藏箱堆高宜2-4层，这里取3层冷藏箱的比例为2%。
As取65%，则
N=
轨道式龙门吊两侧走行轨中心线至集装箱、车道、铁路线上停留车辆等的最小间距按下图取值。
A侧为轨道吊大车供电侧；
B侧为轨道吊非大车供电侧。
因为轨道式龙门吊的起升高度为18.24米，跨距33米，基距为16米，而集装箱的宽度为2438mm，高度为2438mm，集装
升级会员 