摘 要

走入二十一世纪之后，全球每一个国家经济的前行，全球的进出口的市场储量持续的增大。这对每个国家的集装箱航运产业产生了面对新时代的挑战，迫使其集装箱吞吐量不断增加。伴随着中国“一带一路”战略的发布，东南岸沿海岸国家的海运贸易量得到了一个长足的飞跃。泰国作为东南亚国家中重要的贸易站点，在曼谷港的泊位存在着堆场能力不足，作业设备老化，对船舶适应性不好等诸多问题，已经很难满足对当前集装箱作业量的要求，因此泰国曼谷港三号集装箱码头的设计建设便也提上了日程。

本文旨在为泰国曼谷港三号集装箱码头设计出两种平面布局方案。两种方案以其堆场相对岸线的排布方向加以分别，分别是堆场平行于岸线方案与堆场平行于岸线方案。工作内容包含：在划定的岸线长度和纵深下，进行堆场平行岸线方案与堆场垂直与岸线方案的总平面方案布置和装卸工艺的设计，同时完成码头机械设备的选型和配置。本文的主体设计思路可分为五个方面，即两种平面布置方案的设计分析，码头装卸工艺的设计分析，机械设备的选型和配置，两种平面设计方案的分析对比推荐和经济性分析。第一部分总平面布置部分的核心内容包括码头前沿的总体设计和作业地带的布置，前方堆场和后方堆场的布置。码头大门和生产、生活辅助建筑物的布置；第二部分包括装卸方案的设计计算；第三部分包括港口工作设备的选型和配置，其中包括码头集装箱岸桥、堆场轨道吊、堆场轮胎吊、集装箱正面吊、空箱堆高机和集中水平运输机械的集中选型和配置；第四部分主要包括两种不同的堆场排列方案的优劣对比和推荐；第五部分中经济性分析的主要内容是两种堆场设计方案的金融方面的指标，即投资与回报估算。

通过几个方面的综合比较和查证，在满足泰国曼谷港三号集装箱码头的规模要求的前提之下，根据相关部门推荐的平面工程规划方案，按照最少投资、最大产出为原则，具有优秀可发展性。技术可行性、经济合理性为选择重点，结合世界上的多种港口平面布局方案和曼谷港三号集装箱码头的各种条件，确定了堆场垂直于岸线方案作为推荐方案。

关键词：平面布置；码头设备；集装箱码头；装卸工艺，岸桥；设计

Abstract

Since the beginning of the 21st century, the world economy has taken off, the world#39;s import and export market capacity has been expanding, which has brought challenges to each country#39;s container shipping industry in the face of a new era, forcing its container throughput to increase. With the release of China#39;s 'One Belt And One Road' strategy, the maritime trade volume of countries along the southeast coast has got a great leap forward. As an important trade site in southeast Asian countries, Thailand in Bangkok port berth there yard ability is insufficient, equipment aging, bad adaptability of the ship and so on many issues, has been difficult to meet the demands of the current container production, so the design of port container terminal no. 3 in Bangkok, Thailand construction is also on the agenda.

This paper aims to design two layout plans for the no.3 container terminal of Bangkok port, Thailand. The two schemes are distinguished by the arrangement direction of the yard relative to the shoreline, that is, the scheme of the yard parallel to the shoreline and the scheme of the yard parallel to the shoreline. The work content includes: under the defined shoreline length and depth, the layout of the parallel shoreline scheme of the yard and the general plan of the vertical and shoreline scheme of the yard as well as the design of loading and unloading process, as well as the selection and configuration of wharf machinery and equipment. The main design idea of this paper can be divided into five aspects, namely the design and analysis of two kinds of plane layout scheme, the design and analysis of wharf loading and unloading technology, the selection and configuration of mechanical equipment, the analysis, comparison and recommendation of two kinds of plane design scheme and the economic analysis. The core of the first part of the general layout includes the overall design of the wharf front and the layout of the working area, the layout of the front yard and the rear yard. Layout of wharf gate and auxiliary buildings for production and life; The second part includes the design calculation of loading and unloading plan; The third part includes the selection and configuration of port working equipment, including container quayside bridge, yard track crane, yard tire crane, container front crane, empty container stacker and centralized horizontal transport machinery. The fourth part mainly includes the comparison and recommendation of two different schemes. In the fifth part, the main content of economic analysis is the financial index of two kinds of yard design schemes, namely investment and return estimation.

Through comprehensive comparison and verification in several aspects, under the premise of meeting the size requirements of the no.3 container terminal of Bangkok port, Thailand, according to the plane project planning scheme recommended by relevant departments, according to the principle of minimum investment and maximum output, it has excellent developability. Taking the technical feasibility and economic rationality as the key points, combining the various port layout schemes in the world and various conditions of the no.3 container terminal in Bangkok port, the scheme that the storage yard is perpendicular to the shoreline is determined as the recommended scheme.

Keywords: plane layout; Terminal equipment; Container terminal; Handling technology, quayside bridge; design

目录

摘要 I

Abstract I

第1章绪论 1

1.1背景和价值 1

1.2集装箱码头发展 2

1.2.1集装箱码头发展趋势 2

1.2.2集装箱码头发展现状 3

1.3港口装载方式和平面布置前行现状 3

1.3.1港口平面布置发展现状 3

1.3.2港口装卸工艺发展现状 5

1.4规划内容 6

第2章泰国曼谷三号码头装卸工艺总体设计 9

2.1装载方式规划的基础参数 9

2.1.1码头作业天数分析 9

2.1.2设计船型分析 9

2.1.3 主要设计参数 9

2.2装载方式规划运算 10

2.2.1泊位通过能力计算 10

2.2.2堆场容积运算 12

2.2.3拆装箱库储量运算 13

2.2.4集装箱码头大门所需车道运算 14

2.3装载方式方案两种规划 15

2.3.1装卸桥——轨道式龙门起重机装卸工艺方案设计 15

2.3.2装载桥——轮胎式龙门起重机装载方式方案规划 17

2.4本章小结 19

第3章集装箱码头平面布置规划 20

3.1码头前沿地带规划 20

3.1.1码头前沿岸线长度运算 20

3.1.2码头前沿作业地带布置 20

3.2堆场布置 22

3.2.1堆场布置准则 22

3.2.1堆场分块设计（堆场平行岸线方案） 23

3.2.2重箱堆场和冷藏箱堆场布置（堆场平行岸线方案） 23

3.2.3堆场分块设计（堆场垂直岸线方案） 25

3.2.4重箱堆场和冷藏箱堆场布置（堆场垂直岸线方案） 25

3.2.5空箱堆场与危险品箱堆场布置 27

3.3集装箱码头大门规划布置 28

3.3.1集装箱码头大门规划布置准则 28

3.3.2集装箱码头大门规划布置形式 28

3.4制造、生活辅助建筑物布置 30

3.5本章小结 31

第4章集装箱码头机器设备选型及配置 32

4.1集装箱岸桥选型及配置 32

4.1.1集装箱岸桥选型总结 32

4.1.2集装箱岸桥配置分析 36

4.2轮胎式集装箱龙门起重机选型及配置 37

4.2.1轮胎式集装箱龙门起重机选型分析 37

4.2.2轮胎式集装箱龙门起重机配置分析 38

4.3轨道式集装箱龙门起重机选型及配置 39

4.3.1轨道式集装箱龙门起重机选型分析 39

4.3.2轨道式集装箱龙门起重机配置分析 41

4.4集装箱正面吊运机选型及配置 42

4.5空箱堆高机选型及配置 44

4.6水平运输机械选型及配置 44

4.7本章小结 45

第5章岸边集装箱起重机总体设计 46

5.1轮压及其稳定性计算 46

5.2工作循环 51

5.3电机功率 53

5.4本章小结 54

第6章集装箱码头装卸工艺与平面方案确定 55

6.1装卸工艺和平面布置方案拟定 55

6.2 方案比较和推荐方案确定 58

6.3本章小结 59

第7章经济性分析 60

7.1编制依据及原则 61

7.2投资估算 61

7.2.1基础数据 62

7.2.2经济效益分析 62

7.2.3财务效益分析 62

7.3社会影响分析 64

7.4本章小结 64

第8章全文总结 65

参考文献 66

附录一 67

附录二 67

附录三 67

致谢 67

第1章绪论

1.1背景和价值

伴着全球经济的快速的前行，全球的每一个国家相互的经贸往来日益的频繁，其中港口航运交通业作为各国之间的经济联系的重要载体，在全球经济一体化发展的道路上具有重要作用。随着泰国等东南亚国家的经济发展程度不断提高，泰国的国民经济得到长足的发展。泰国的经济发展重心自2000年开始逐渐从传统产业转向对外贸易，而港口则是泰国对外贸易的重要基础保障设施。与此同时，泰国是整个东南亚的物流与贸易中心，其发达的水运能力是支撑对外经济文化交流的基础保障。当中国“一带一路”战略提出后，泰国曼谷作为东南亚地区的海运物流中转站，自身的港口容量和规模需要一个长足的提升。

曼谷港（Bangkok Port）位于泰国西南部湄南河下游的两岸，紧临曼谷湾北侧，是泰国最大的港口，也是世界二十大集装箱港口之一。在泰国国内外贸易激增的大前提下，泰国的集装箱吞吐量已经逐年上涨，跃居东南亚首位，在亚洲海上运输事业中起着举足轻重的作用。与之相对的，曼谷港由于建港较早，存在着基础设施不完善、资源利用不充分、空间布局不尽合理及服务效率低下等问题，致使其对城市和腹地的经济发展能力受到限制。近几年泰国海上贸易不断发展，在全球经济水平普遍回暖的基础上，曼谷港落后的港口装卸设备和港口整体管理体系逐渐无法适应泰国港口运输量的逐年增长，在曼谷港运输量趋于饱和的情况下，泰国曼谷三号码头的建设便提上了日程。

在世界范围内，各国的人工成本逐年提高，泰国的低价劳动力作为港口行业的

红利逐步消失，所以码头企业都在向自动化或半自动化码头进行研究。在这样的趋势下，在新型港口建设中加入自动化元素无疑是能对港口起到深远的影响，是一个在长远看来具有高投资回报率的尝试，也是对整个行业发展的激励。一个新时代港口的长足生命力在于对智能化港口设备，自动化港口管理规程的研究。这有助于解决港口面临的服务能力差、装卸效率低下等传统问题，也能为港口企业带来工作环境改善，港口利润的提高及管理成本的控制等新时代的港口红利。

在曼谷港三号码头的设计要求下，本文提出了两种平面布局方案的选型（其一是横向堆场设计，可拓展为半自动码头，较传统码头布置而言比较相似，但能提高装卸效率。其二是纵向堆场设计，可拓展为全自动码头），和港口的装载的方式规划，而且给出了有关码头的装载体系的机器设备的选型、科技的参数明确、方式的体系的装载等，实施了效率的运算和总结等运作。针对提出的两种方案，进行实用性与经济性交叉对比，并得出最佳设计方案的结论。

1.2集装箱码头发展

从二十世纪六十年代开始，港口集装箱运输业成长迅猛凭借其自身具有的独特优势，迅速从欧洲开始风靡起来，逐渐迫使传统港口升级，其主要优点如下：

（1）装卸效率有效提高，工人劳动强度得到降低；

（2）标准化，统一单位化货物运输，减少运输费用，方便清点货物；

（3）降低货物装卸时间，提高车船转运速度；

（4）降低货损货差，增加货物运送的安全系数和保证；

（5）便于实施多种运输方式的联合运输。

码头装卸作业效率的大幅度提升，使得集装箱运输方式的应用成为水陆运输领域的一场革命。在这种世界大环境下，由欧洲为首的世界各港纷纷建立了专业化的集装箱码头，采用专业化的集装箱装卸设备，极大的提高了码头的装卸作业效率。而随着集装箱吞吐数量的大幅增加以及不断提高的装卸作业效率，致使码头不得不用更多的土地资源来满足集装箱的堆存和搬运作业的空间需求。

这些年以来，伴着全球的经济一体化的进程的进一步的加快和如今科学科技的进一步的前行，码头已不再仅仅用于单一的货运生产了，已经逐渐成为一个个集中化的小型物流中心，承担着装卸船、货物堆存、拆装箱库作业、海关检查、货物铁水转运等功能。

1.2.1集装箱码头发展趋势

进入21世纪以来，世界范围内集装箱吞吐量不断提升，世界各国也在不断尝试自动化集装箱码头的实验性建设。其发展过程可以大致分为以下几代：

（1）1994年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT码头为领头的第一代自动堆场；

（2）2001年投入运营的德国汉堡港CTA私人码头为领头的第二代自动堆场；

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