摘 要

随着全球经济的快速发展，港口集装箱的吞吐量也越来越大，集装箱船舶的装载能力的最大化以及船舶在港时间的最小化要求大幅度提高港口集装箱的作业效率，为此配备的大量人员及设备和堆场导致运营成本和管理的难度加大。因此，根据参考国外集装箱自动化码头的设计经验，计划建设一个年吞吐量为200万TEU的专业化集装箱码头，进行集装箱的装卸作业及堆存。

本文的设计主要分为四个部分，及装卸工艺设计、机械设备选型及配置、总体平面布置、集疏运集装箱堆场转接总体设计。第一部分装卸工艺设计分析的主要内容为装卸工艺设计计算和装卸工艺方案的拟定；第二部分机械设备选型及配置的主要内容为集装箱装卸桥、轨道式集装箱龙门吊等机械的选型及配置；第三部分总平面布置的主要内容为码头前沿布置、堆场布置、集装箱码头大门布置和生产、生活辅助建筑物的布置；第四部分集疏运集装箱堆场转接总体设计的主要内容是集装箱从船到堆场的转接和堆场到集疏运的转接

通过综合论证比较，在满足AGV式自动化集装箱码头建设规模要求的前提下，根据有关部门推荐的工程平面规划方案，本着最少投资、最大产出的宗旨，结合国内外港口的装卸工艺系统和港口集装箱码头建设地区的各种条件，确定了AGV式自动化集装箱码头平面布置与装卸工艺推荐方案。推荐方案采用装卸桥——轨道式龙门吊装卸工艺方案，集装箱堆场垂直于码头布置，沿码头岸线方向布置成三块，集装箱码头大门采用分离式布置形式以及集中式布置形式。

关键词：AGV；自动化；集装箱码头；装卸工艺；岸桥

Abstract

With the rapid development of the global economy, the port container throughput is also more and more big, container ship loading capacity maximization and ship in Hong Kong time minimization requirements greatly improve the working efficiency of the container port, end is equipped with a great deal of personnel and equipment and pile field leads to increase the difficulty of operating costs and management. Therefore, based on the reference of foreign container terminal automation design experience, plans to build an annual throughput for 200 million TEU of specialized

container terminal, container loading and unloading and storage.

In this paper, the design is divided into four parts and handling technology design, machinery and equipment selection and configuration, overall layout, set transport container yard switching overall design. First part handling technology design and analysis of the main content of handling technology design calculation and loading and unloading process scheme proposed, the main content of the second part mechanical equipment selection and configuration for the selection and disposition of container crane, rail mounted container gantry cranes; third divided into the general layout of the main content of layout for the wharf layout, yard layout, container terminal door layout and production, assisted living building; the fourth part set of transport container yard switching the overall design of the main content is containers from the ship to the yard switching and heap field set to the transportation of transfer

Through the comprehensive demonstration compared under the premise of meeting the requirements of the AGV automatic container wharf construction scale, according to the engineering plan scheme recommended by the relevant departments, purpose of minimum investment and maximum output of the purpose, combined with domestic and international port handling technology system and port container terminal construction area for a variety of conditions, to determine the recommended scheme of AGV automatic container terminal layout and handling technology. Recommended scheme by crane, rail mounted gantry crane handling technology, container yard vertical to the layout of the terminal, along the quay is arranged into three pieces and for the gate of container terminal with separation type arrangement and centralized layout form.

Key Words: AGV; automation; container terminal; loading and unloading process; quay crane

目录

摘 要 I

Abstract II

1. 绪论 1

1.1 设计背景与意义 1

1.2 国内外集装箱码头的发展现状 2

1.2.1 国外集装箱码头发展现状 2

1.2.2 国内集装箱码头发展现状 2

1.3 集装箱码头装卸工艺与平面布置发展状况 3

1.3.1 集装箱码头装卸工艺发展状况 3

1.3.2 集装箱码头平面布置发展状况 4

1. AGV式全自动集装箱码头装卸工艺设计 6

2.1 集装箱码头概述 6

2.1.1 码头作业天数分析 6

2.1.2 设计船型分析 7

2.1.3 建设规模及主要设计参数 7

2.2 装卸工艺设计计算 7

2.2.1 泊位通过能力计算 8

2.2.2 堆场容量计算 10

2.2.3 集装箱码头大门所需车道数计算 11

2.3 装卸工艺方案设计 12

1. AGV式集装箱码头机械设备选型及配置 15

3.1 集装箱装卸桥选型及配置 15

3.1.1 集装箱装卸桥选型分析 15

3.1.2 集装箱装卸桥配置分析 20

3.2岸边集装箱起重机总体设计 21

3.2.1轮压和稳定性计算 21

3.2.2工作循环 26

3.2.3电机功率 29

3.3 轨道式集装箱龙门起重机选型分析 30

3.3.1轨道集装箱龙门起重机的配置数量分析 32

3.4空箱堆高机选型及配置 33

3.5水平运输机械选型及配置 33

第4章 集装箱码头总平面布置 35

4.1 码头前沿设计 35

4.1.1 码头岸线长度计算 35

4.2堆场布置 35

4.2.1堆场分块设计 35

5.2.2 重箱堆场和空箱堆场布置 36

4.3 集装箱码头大门布置 38

4.3.1 集装箱码头大门布置原则 38

4.3.2 集装箱码头大门布置形式 38

4.4 生产、生活辅助建筑物布置 39

第5章 AGV式自动化集装箱码头经济性分析 41

5.1 投资估算 41

5.1.1编制内容 41

5.1.2编制依据 41

6.1.3取费标准 41

5.1.4主要材料市场价格 42

5.1.5其它 42

5.2 经济评价 42

5.2.1主要依据 42

5.2.2基础数据 42

6.2.3经济效益分析 43

5.2.4财务效益分析 45

5.2.5结论 47

第6章 总结 48

参考文献 50

附录一码头平面设计方案一 52

附录二码头平面设计方案二 53

附录三交集装箱堆场转接系统总体设计图一

54

附录四岸集装箱堆场转接系统总体设计图二

55

致谢 56

第1章 绪论

1.1 设计背景与意义

集装箱码头是指包括港池、锚地、进港航道、泊位等水域以及货运站、堆场、码头前沿、办公生活区域等陆域范围的能够容纳完整的集装箱装卸操作过程的具有明确界限的场所。

　　集装箱码头是水陆联运的枢纽站，是集装箱货物在转换运输方式时的缓冲地，也是货物的交接点，因此，集装箱码头在整个集装箱运输过程中占有重要地位。

随着全球经济一体化的发展，集装箱运输已经成为现代物流业的重要组成部分，而集装箱码头作为物流链中举足轻重的节点，为适应时代的发展和满足客户的需求，已经进入数字时代。 现代集装箱码头普遍采用集装箱码头操作系统，以应对不断复杂化的生产管理需要。集装箱码头操作系统的核心任务是，指导和辅助码头组织高效合理的生产作业，进行科学有效的资源分配，并为生产决策提供完备的数据统计和信息分析，从而确保集装箱码头作业计划有据，指挥有方，监管有力，操作有序。集装箱码头操作系统庞大而复杂，无线局域网、射频识别、全球卫星定位导航、船舶自动识别、电子数据交换和互联网等信息技术目前均已应用在现代集装箱码头操作系统中。

随着全球经济一体化和对外贸易不断发展，我国的集装箱运输取得了前所未有的飞速发展。根据国家统计局数据统计显示，截至2012年我国港口集装箱的吞吐量已连续十年位居世界第一。集装箱装卸工艺是集装箱码头生产的基础，是港口技术水平的具体体现。随着集装箱业务的快速发展以及集装箱化率的逐步提高，为了进一步缩短船舶的停泊时间，降低码头及船公司货主等的运输和生产作业成本，各港口都在装卸工艺方面进行了相关探索研究。集装箱装卸工艺的创新和选择需要根据码头自身情况以及整个集装箱运输行业的发展趋势而定。因此，在集装箱运输业迅速发展的背景下，对集装箱码头进行自动化改造，研究安全高效环保节能的新型集装箱装卸工艺具有十分重要的意义。