安慶某內(nèi)河碼頭二期工程設(shè)計計算書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 SE 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 NE 基本風(fēng)壓值（離地面 10 米） 高度在 30 米以下的建（構(gòu)）筑物 高度在 30 米以上的建（構(gòu)）筑物 降水 年平均降雨量 1028mm 24 小時最大降雨量 260mm 1 小時最大降雨量 70 mm 最大積雪深度 140 mm 基本雪載 kPa 水文資料 潮型 安徽安慶水道位于長江下游感潮河段，受中等潮汐影響，潮位呈非正規(guī)半日型，即為日兩漲兩落，漲潮歷時 3 小時多，落潮歷時 9 小時多；水平比降漲潮時小，落潮時大，枯水期尤為顯著。 潮位特征值 參考南京及鎮(zhèn)江兩站長時段實(shí)測潮位特征，沙漫州潮位特征值（黃海零點(diǎn)，單位 m）見表 1。 表 1 項 目 特征值 發(fā)生日期 潮 位 最 高 最 低 潮 差 最 大 插 補(bǔ) 最 小 0 多年平均潮位 插 補(bǔ) 設(shè)計水位 設(shè)計高水位 （黃海零點(diǎn)） 設(shè)計低水位 （黃海零點(diǎn)） 校核高水位 （黃海零點(diǎn)） 校核低水位 （黃海零點(diǎn)） 河床演變 （ 1）碼頭項目位于安徽安慶水道左岸，胥浦河口向上游至港監(jiān)碼頭。長江水利委員會長上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 江下游水文水資源勘測局對該河段的河勢進(jìn)行的分析結(jié)果如下： （ 2）橫斷面變化：該河段深槽靠左岸，河床變化主要在深槽右側(cè)。 — 15m 線以上 1985年以后基本穩(wěn)定 （ 3）岸 坡：本河段 — 15m 線以上河床岸坡較陡，多在 1： ，為下游河床定的臨界值 —15~— 20m 的邊坡比較緩，一般在 1:~1:。本工程僅局部加樁及碼頭面鑿小孔，對河床穩(wěn)定性不起影響。目前，原碼頭段河床穩(wěn)定，能滿足改造后傳播的使用要求。工程地貌與泥沙港區(qū)位于長江下游沖積平原的河漫灘地上，地區(qū)性防洪大堤的外側(cè)。灘地平均標(biāo)高在 米左右。 船型、營運(yùn)條件 貨運(yùn) 2022 年，安徽安慶化纖原煤采購量約為 118 萬噸，碼頭卸煤量 萬噸。原煤主要來自于徐州礦務(wù)集團(tuán)、淮南礦業(yè)集團(tuán)、國投 新集煤礦、安徽皖北煤礦和中國石化一級資源市場，通過 1000~3000 噸的煤駁船運(yùn)輸?shù)桨不瞻矐c化纖長江港區(qū)碼頭。徐州礦務(wù)集團(tuán)原煤供應(yīng)量約為 35 萬噸，通常采用 1500 噸煤駁經(jīng)運(yùn)河運(yùn)輸?；茨系V業(yè)集團(tuán)原煤供應(yīng)量約為 24 萬噸，國投新集煤礦原煤供應(yīng)量約為 15 萬噸，安徽皖北煤礦原煤供應(yīng)量約為 15 萬噸，其余原煤由中國石化一級資源市場統(tǒng)一采購供應(yīng)，上述原煤通過鐵路就近運(yùn)送至南京等地的港口碼頭，然后裝卸倒駁至 1000~3000 噸的煤駁船，再運(yùn)送到安徽安慶化纖的長江港區(qū)碼頭。 船型 船型參數(shù)匯總表 表 13 長江煤駁 2022t 型長 （ m） 75 型寬 （ m） 滿載吃水（ m） 長江煤駁 2022t 碼頭機(jī)械 8 噸卸煤機(jī)采用抓斗門機(jī)。最大幅度 30m，自重 200 噸，軌距 。每根支腿 4 個輪子，輪壓 250KN。 軌距： ；基距： ；每只腿 4 個輪子。 輪壓：海側(cè)輪 250kN/輪，陸側(cè)輪 250kN/輪。 作用圖式見圖 11。 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 11 卸煤機(jī)荷載作用圖式 船舶荷載 船舶系纜力 凡通過系船纜而作用在碼頭系船柱（或系船環(huán)）上的力稱為系纜力，分為縱、橫向系纜力兩種，由風(fēng)和流等作用產(chǎn)生。 查相關(guān)規(guī)范，計算得到： 風(fēng)對船舶作用的荷載 作用在船舶上的計算風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力和平行于碼頭前沿線的縱向分力 ： ；NVAF xxwxw 255 ????????? ?? 。NVAF yywyw 255 ????????? ?? ? 水流對船舶作用的荷載 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力 和船尾橫向分力： 。；NBVCFNBVCFx m cx m cx s cx s ck02222???????????? 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力： 。 kN1129 . 22 ?????? SVCF ycyc ? 系纜力 考慮情況一（ xV = m/s， yV =0 m/s）和 情況二（ xV =0 m/s， yV = m/s）， 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 計算得到： xF? ???? ； ?? yF ；則 系纜力標(biāo)準(zhǔn)值 ； os30c os os30s i n osc osc oss i n 0000 ??????? ????????? ???? ???? yx FFnKN 系纜力標(biāo)準(zhǔn)值 N 的橫向投影 xN ， 縱向投影 yN 和豎向投影 zN ： ?? cossinNN x ? kN1 5 o s30s i 7 2 00 ??? ； ?? co sco sNN y ? 4 90c o s30c o 7 2 00 ??? ； ?sinNNz ? Nk0? 。 船舶擠靠力 船舶停靠碼頭時，由于風(fēng)和水流的作用，使船舶直接作用在碼頭建筑物上的力稱為擠靠力。船舶擠靠力 應(yīng)考慮風(fēng)與水流對計算船舶共同作用所產(chǎn)生的橫向分力總和 xF? 和縱向分力總和 yF? 。查相關(guān)規(guī)范，當(dāng)橡膠護(hù)舷間斷布置， 擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值： 。kN2610 ?????? ?n FKF xjj 船舶撞擊力 船舶靠岸或在波浪作用下撞擊碼頭時產(chǎn)生的力稱為撞擊力。根據(jù)產(chǎn)生的原因不同，分為船舶靠岸時對碼頭產(chǎn)生的撞擊力和在系泊中船舶受橫向波浪作用對碼頭產(chǎn)生的撞擊力。 查相關(guān)規(guī)范，計算得到： 船舶靠岸時的撞擊力 滿載排水量： DWf lo g ??? 可得 M = f? =2818t； 船舶靠岸時的有效撞擊能量： kJMV n 220 ????? ? 。 選用 V 型（ L 8 0 0 m mH 4 0 0 m m ? ）橡膠護(hù)舷，查橡膠護(hù)舷的力學(xué)性能曲線： ? 反力 678kNR? 。 ② 波浪引起的船舶撞擊力 因本碼頭為河港，碼頭前波浪較小，經(jīng)實(shí)測資料，可忽略該部分能量。 偶然作用 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的作業(yè)稱為偶然上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 作用，如地震作用。 本規(guī)劃考慮的偶然作用：地震基本烈度為 7 度，地震設(shè)計烈度取基本烈度。 3 碼頭的總體設(shè)計 港口總平面布置 港口總體布置的初步確定 分析原始資料，可知該港的主要貨源是原煤，主要船型有 1000t～ 3000t 的煤駁。 本規(guī)劃為了降低成本費(fèi) 用，減少設(shè)計難度，初步?jīng)Q定 設(shè)計一個專業(yè)化煤炭泊位，設(shè)計船型為 2022t煤駁。 此外，為了適應(yīng)本港口的主要貨源煤炭的特性等，本規(guī)劃初步采取離岸式布置，將碼頭布在離岸較遠(yuǎn)的深水區(qū)，開敞式，不設(shè)防波堤，遇大風(fēng)浪天氣，泊位停止作業(yè)，船舶暫時離開碼頭。碼頭通過引橋與岸連接。 碼頭泊位 1) 泊位數(shù)量 一個港口可同時系泊以進(jìn)行裝卸作業(yè)的船舶數(shù)，稱為該港口的泊位數(shù)，是港口規(guī)模的重要指標(biāo)，是港口規(guī)劃、設(shè)計要解決的重要問題之一。 本規(guī)劃只涉及一個泊位的計算。 2) 泊位長度 根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》 (JTJ 21199)中相關(guān)規(guī)定： ：當(dāng)在同一碼頭線上布置單個泊位時，其碼頭總長度宜根據(jù)到港船型尺度按下式確定： 2bL L d?? 式中： 碼頭泊位長度（ m）； L設(shè)計船長（ m）； d富裕長度（ m）（見表 6） 富裕長度 d 表 6 L(m) 40 4185 86150 151200 201230 230 D(m) 5 810 1215 1820 2225 30 泊位 的 長度 ： m939275 ??? 3) 泊位 寬 度 泊位寬度，即保持碼頭前水深不變的寬度，確定此寬度要考慮到船舶系泊時可能產(chǎn)生的漂移量，一般取為 2 倍船 型 寬 ，即 泊位 寬度： mB ??? 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 條規(guī)定：碼頭前停泊水域不應(yīng)占用主航道，其寬度應(yīng)為設(shè)計船型寬度加富裕寬度或設(shè)計并靠船舶的總寬度加富裕寬度之和。 本碼頭富裕寬度根據(jù)規(guī)范取為 倍的設(shè)計船寬，即 。故碼頭前停泊水域的寬度為。 4）碼頭長度 直立式順岸碼頭泊位相應(yīng)的碼頭長度（圖 和圖 ）應(yīng)根據(jù)設(shè)計船型和裝卸作業(yè)要求確定，并應(yīng)符合表 的規(guī)定。 直立式順岸碼頭泊位相應(yīng)的碼頭長度 表 泊位 碼頭長度 Lm(m) 內(nèi)河駁 江海輪 單個泊位 ≥ L+2d 連續(xù)布置多個泊位 端部泊位 ≥+ L+ 中間泊位 L+d L+d 本碼頭為內(nèi)河泊，設(shè)置 單個泊位，故 碼頭長度取 mL ? 碼頭前沿 設(shè)計高程 根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范 JTJ 2122022》的有關(guān)規(guī)定： 碼頭前沿設(shè)計高程應(yīng)考慮碼頭的重要性、設(shè)計船型、裝卸工藝、碼頭布置及型式、前后方高程銜接條件、地形、地貌和工程投資等因素，并應(yīng)結(jié)合下列情況分析確定。 碼頭前沿設(shè)計高程應(yīng)為碼頭設(shè)計高水位加超高，超高值宜取 。 港區(qū)自然地面較高或裝卸工藝有特 殊要求時，碼頭前沿設(shè)計高程可適當(dāng)提高。 受鐵路、道路及銜接高程的限制，碼頭前沿設(shè)計高程可適當(dāng)調(diào)整。 波高較大的庫區(qū)、湖區(qū)和河面開闊的港口，碼頭前沿設(shè)計高程可適當(dāng)提高。 擴(kuò)建或改建工程，碼頭前沿設(shè)計高程宜與原港區(qū)陸域高程相適應(yīng)。 故 碼頭前沿 設(shè)計高程： mE ? 此外，港口陸域地面坡度應(yīng)根據(jù)地形條件、考慮地面排水、車輛和搬運(yùn)機(jī)具通行要求，結(jié)合考慮設(shè)計確定。聯(lián)系實(shí)際，本規(guī)劃中的地 面排水坡度為 5‰，堆場地面坡度加大為上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 10‰。 碼頭前沿水 根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范 JTJ 2122022》的有關(guān)規(guī)定： 碼頭前沿設(shè)計水深的確定應(yīng)符合下列規(guī)定。 平原河流、山區(qū)河流、運(yùn)河和潮汐影響不明顯的感潮河段的碼頭前沿設(shè)計水深，可按下式計算： mD T Z Z? ? ?? 式中 Dm—— 碼頭前沿設(shè)計水深（ m）； T—— 船舶滿載吃水 (m)； Z— 一龍骨下最小富裕深度（ m)，可按表 選用； △ Z—— 其他富裕深度（ m)。 龍骨下最小富裕深度（ m) 表 設(shè)計船型噸級 DWT(t) 1 00≤DWT500 500≤DWT≤3000 河床質(zhì) 土質(zhì) 石質(zhì) 注：設(shè)計船型載貨量大于 3000t 時， Z 值可適當(dāng)加大；碼頭前沿河底有石質(zhì)構(gòu)筑物時， Z 值應(yīng)按石質(zhì)河床 考慮。 其他富裕深度，應(yīng)考慮下列因素取值： (1) 波浪富裕深度，足岡波浪作用導(dǎo)致船舶下沉量的富裕深度。對波浪較大的河口、庫區(qū)、湖區(qū)和水域開闊的港 L1l’內(nèi)波浪推算，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河航道與港口水文規(guī)范》 (JTJ 214)執(zhí)行； (2) 散貨船和油輪碼頭，岡船舶配載不均勻成增加船尾吃水，其值取 — ： (3) 碼頭前沿可能發(fā)生回淤時增加備淤的富裕水深。備淤富裕深度根據(jù)回淤強(qiáng)度、維護(hù)挖泥間隔期及挖泥設(shè)備性能確定，其值不小于 。 故本碼頭前沿水深： mZZTD m ???????? 碼頭回旋水域 根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》（ GB5019293）的有關(guān)規(guī)定 ： 船舶回旋水域的布置與尺度應(yīng)符合下列規(guī)定。 船舶回旋水域宜布置在碼頭附近，且應(yīng)有足夠的水深和水域面積。 當(dāng)船舶回旋水域占用航行水域時應(yīng)保證航行安全。 單船或頂推船隊回旋水域沿水流方向的長度不宜小于單船或船隊長度的 倍，流速大于 ，回旋水域長度可適當(dāng)加大，但不應(yīng)大于單船或船隊長度的 4 倍；回旋水域沿垂直水流方向的寬度不宜小于單船或船隊長度的 倍，當(dāng)船舶為單舵時，回旋水域?qū)捝虾：Ｊ麓髮W(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 度不應(yīng)小于單船或船隊長度的 倍。 故本設(shè)計當(dāng)中回旋水 域取長為 HL ，寬為 HB 的矩形： mLL H 8 ???? mLBH