港口與航道工程的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)PPT課件

1、港口與航道工程發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢(shì),二零一二年十一月,港口與航道專業(yè)一級(jí)建造師繼續(xù)教育培訓(xùn),國(guó)際港口建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)際港口向第四代港口的推進(jìn) 泊位、航道深水化和碼頭外移 碼頭專業(yè)化和裝卸設(shè)備大型化 港口信息化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展 功能多元化、趨向物流分撥,國(guó)際內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)際上在內(nèi)河運(yùn)輸?shù)拈_(kāi)發(fā)方面經(jīng)歷了一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程。,美國(guó) 最發(fā)達(dá)的內(nèi)河航道網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)河航道全部實(shí)現(xiàn)渠化 內(nèi)河運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)費(fèi)優(yōu)勢(shì)明顯,歐洲 內(nèi)河運(yùn)輸船舶大型化 形成內(nèi)河集裝箱運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò) 著力構(gòu)筑內(nèi)河運(yùn)輸物流鏈,鹿特丹港 港區(qū)建設(shè)、物流園區(qū)、臨港產(chǎn)業(yè)及集疏運(yùn)體系很有特色,香港港 亞洲和世界航運(yùn)的中心，目前世界上最大的自由港之一,上海

2、港 世界上最大的港口，2010年集裝箱吞吐量位居世界第一,巴拿馬運(yùn)河 為水閘式運(yùn)河，世界重要航運(yùn)要道，世界七大工程奇跡之一,蘇伊士運(yùn)河 橫跨蘇伊士地峽，長(zhǎng)約163公里，世界使用最頻繁航線之一,我國(guó)港口建設(shè)的發(fā)展,我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)的發(fā)展,內(nèi)河通航里程已達(dá)12.4萬(wàn)公里，其中三級(jí)及以上航道里程9085公里，初步形成了國(guó)家高等級(jí)航道網(wǎng)絡(luò)。 長(zhǎng)江干線、京杭運(yùn)河成為世界上運(yùn)量最大、最繁忙的通航河流和人工運(yùn)河。 我國(guó)內(nèi)河圍繞長(zhǎng)江干線、西江干線、京杭運(yùn)河、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲等重要航道進(jìn)行建設(shè)，全國(guó)內(nèi)河航道“兩橫一縱兩網(wǎng)”格局基本形成。,通航建筑物建設(shè),通航建筑物主要分為船閘及升船機(jī)兩大類 三峽工程雙線連

3、續(xù)五級(jí)船閘世界最高水平，總水頭高113m 升船機(jī)是通航建筑物中的另一種，主要型式可分為垂直、斜面兩種 三峽升船機(jī)其提升高度將達(dá)113m，提升重量達(dá)15000t 以上，可通過(guò)3000t的大型船舶，它的建成將為世界升船機(jī)建設(shè)樹(shù)立新的里程碑。,一、繼續(xù)加大水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)力度，保持適度的建設(shè)規(guī)模和適當(dāng)?shù)陌l(fā)展速度。 二、有續(xù)推進(jìn)沿海港口建設(shè)，完善主要貨種港口布局，推進(jìn)以臨港工業(yè)為依托的沿海港口新港區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)。 三、加快推進(jìn)長(zhǎng)江等內(nèi)河高等級(jí)航道建設(shè)，加快內(nèi)河航運(yùn)干線系統(tǒng)治理步伐。 四、深入實(shí)施科技強(qiáng)交戰(zhàn)略，推進(jìn)科技創(chuàng)新能力建設(shè)，搭建平臺(tái)、完善機(jī)制，切實(shí)提高自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。,水運(yùn)建設(shè)下一階段

4、工作重點(diǎn),141,552,2061,7190,14500,1990,1995,2000,2005,2010,2010年集裝箱吞吐 量達(dá)到1.45億標(biāo)準(zhǔn)箱,萬(wàn)TEU/年,概況,艾瑪馬士基 可載箱量11000 船長(zhǎng)397.7m 船寬56.4m 吃水15.5m,集裝箱碼頭發(fā)展趨勢(shì),大順岸 在自然岸線豐富的情況下，集裝箱碼頭傾向于大順岸式的布置。,大港灣 在有優(yōu)越天然港灣的情況下，多采用在灣內(nèi)布置長(zhǎng)順岸式碼頭。,大突堤 在自然岸線資源較少的情況下，集裝箱碼頭建設(shè)往往是寬突堤、長(zhǎng)突堤，形成了若干個(gè)集裝箱港池。,上海港 洋山港區(qū),集裝箱碼頭裝卸工藝及設(shè)備,振華重工全自動(dòng)雙40英尺雙小車裝卸橋,E-RTG,

5、振華重工RTG: 超級(jí)電容技術(shù)；E-RTG技術(shù) DGPS技術(shù)；8繩防搖系統(tǒng)等,上海港外高橋集裝箱 堆場(chǎng)自動(dòng)化裝卸系統(tǒng),振華重工環(huán)保型高效全 自動(dòng)化集裝箱碼頭示范區(qū),集裝箱堆場(chǎng)自動(dòng)化裝卸系統(tǒng),集裝箱起重機(jī)三維仿真系統(tǒng)以自動(dòng)化碼頭為研究對(duì)象，結(jié)合自動(dòng)化仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)三維模擬仿真平臺(tái)。協(xié)助用戶在三維虛擬環(huán)境中展示碼頭控制邏輯，檢測(cè)系統(tǒng)集成的準(zhǔn)確性與完備性，以降低設(shè)備的設(shè)計(jì)、調(diào)試與驗(yàn)證費(fèi)用。也可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，快速搭建起一個(gè)碼頭三維遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。為碼頭用戶提供更合理、更直觀、更逼真的視覺(jué)顯示效果。,概況,概況,VALE BRASIL DWT 400000mt 船長(zhǎng)362m

6、型寬65m 吃水30m,干散貨碼頭發(fā)展趨勢(shì),離岸式 離岸式碼頭多建在天然海岬、島嶼掩護(hù)處，以短棧橋或路堤直接連接路域，碼頭結(jié)構(gòu)常采用中空承臺(tái)式。,開(kāi)敞式 開(kāi)敞式碼頭常采用長(zhǎng)棧橋和無(wú)掩護(hù)墩式碼頭結(jié)構(gòu)。墩基礎(chǔ)采用樁基式（軟基）或沉箱式（硬基）。,干散貨碼頭裝卸工藝及設(shè)備,碼頭裝卸,堆場(chǎng)裝卸,裝卸車,大型煤炭、鐵礦石碼頭裝船設(shè)備多采用移動(dòng)式裝船機(jī)。卸船機(jī)可分為間隙式和連續(xù)式兩類，橋式抓斗卸船機(jī)和鏈斗卸船機(jī)分別為間隙式和連續(xù)式卸船機(jī)的主流機(jī)型。,世界最大移動(dòng)裝船機(jī) 裝載能力15000t/h,世界一流高效智能自動(dòng)化裝卸作業(yè),世界最大鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)卸船能力3800t/h,干散貨碼頭裝卸工藝及設(shè)備,碼頭裝

7、卸,堆場(chǎng)裝卸,裝卸車,斗輪堆取料機(jī)和帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代化的煤炭堆場(chǎng)堆取料作業(yè)的主要配套設(shè)備。堆場(chǎng)裝卸工藝重點(diǎn)在創(chuàng)新出能夠達(dá)到綠色環(huán)保堆存形式要求的新型設(shè)備；提高無(wú)人操作堆場(chǎng)的可靠性和帶式輸送機(jī)節(jié)能運(yùn)行的實(shí)效性。,世界最大斗輪堆取料機(jī) 12600/7200噸每小時(shí),精細(xì)配煤加工 配煤中心,變頻控制帶式輸送機(jī),干散貨碼頭裝卸工藝及設(shè)備,碼頭裝卸,堆場(chǎng)裝卸,裝卸車,翻車機(jī)是煤炭碼頭目前最為普遍的機(jī)械化卸車方式，卸車能力最大可達(dá)8640t/h。我國(guó)港口通常采用高效裝車樓系統(tǒng)進(jìn)行裝車，該系統(tǒng)集儲(chǔ)料、計(jì)量、牽引為一體，自動(dòng)化程度高。,世界最大四翻翻車機(jī) 卸車能力8640t/h,高效三翻翻車機(jī) 翻卸次數(shù)45/

8、h,高效礦石裝車樓 裝車能力5625t/h,上海港,大連港,天津港,日照港,青島港,寧波港,泉州港,廣州港,營(yíng)口港,洋浦港,湛江港,概況,唐山港,BATILLUS DWT 550000mt 船長(zhǎng)397m 型寬62m 吃水28m,原油碼頭發(fā)展趨勢(shì),為適應(yīng)原油運(yùn)輸船舶的大型化，港口逐步向外海發(fā)展，越來(lái)越多地采取開(kāi)敞式布置形式，包括棧橋式、墩式、單點(diǎn)系泊、多點(diǎn)系泊等幾種形式。,單點(diǎn)系泊碼頭具有施工周期短、投資省等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外港口建設(shè)中得到大量應(yīng)用。浮式單點(diǎn)系泊碼頭在我國(guó)處于初期快速發(fā)展階段。,原油碼頭裝卸工藝及設(shè)備,卸船作業(yè) 采用串聯(lián)順序輸油加壓的方式，取消了旁接油罐，降低了能耗，提高了效率。大型油

9、船卸船效率可達(dá)18000m3/h，泊位通過(guò)能力高。,裝船作業(yè) 油氣回收法降低油品裝卸過(guò)程的蒸發(fā)損耗的技術(shù)日趨成熟。歐美已全面推廣油船裝載過(guò)程中的油氣回收技術(shù)。目前我國(guó)尚無(wú)油氣回收系統(tǒng)在工程中應(yīng)用的案例,液化氣碼頭,液化天然氣（LNG）碼頭 液化石油氣（LPG）碼頭 一、液化氣船的大型化趨勢(shì) 二、液化氣碼頭的工藝流程 三、碼頭布置和結(jié)構(gòu)型式等,蝶形油氣碼頭平面布置,孤島式油碼頭平面布置,遮簾式板樁碼頭新結(jié)構(gòu),遮簾式板樁碼頭新結(jié)構(gòu),半遮簾式板樁碼頭新結(jié)構(gòu),高樁碼頭深水軟基接岸結(jié)構(gòu),斜頂樁板樁承臺(tái)式接岸結(jié)構(gòu),適用外海深水碼頭,水深大、陸域回填層厚、陸域形成時(shí)間短、地基軟弱,由鋼管樁板樁墻、墻前斜頂樁

10、和墻后支承樁以及 樁頂承臺(tái)組成,洋山深水港工程中得到成功應(yīng)用,鋼管樁高樁碼頭 鋼管樁板樁碼頭 鋼管樁板樁組合板樁碼頭 H型異形鋼樁板樁組合板樁碼頭,近年來(lái)鋼樁碼頭在國(guó)內(nèi)外大行其道,碼頭的發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢(shì),防波堤的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),2,消能沉箱直立堤（加拿大）,丹麥圓柱削角直立堤,階梯式胸墻“親水性”沉箱直立堤（韓國(guó)）,曲面開(kāi)孔直立堤（日本）,雙層圓筒開(kāi)孔消浪沉箱防波堤（日本）,留萌港西防波堤斷面圖（日本）,援馬耳他工程沉箱直立堤,沙角電廠大直徑圓筒削角直立堤,秦皇島油港開(kāi)孔消浪直立堤,墩式透空堤剖面圖,雙柱消浪塊體護(hù)岸斷面,CERC三層式拋石堤（美國(guó)）,英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS堤頂帶胸墻式斜坡堤,四腳椎體護(hù)

11、面斜坡堤,連云港西大防波堤 （爆破擠淤填石法）,大連北良公司寬肩臺(tái)斜坡堤,青島港削角空心方塊混合堤,空心方塊斜坡堤斷面圖,長(zhǎng)江口土工材料斜坡堤,用于長(zhǎng)江口期工程的半圓型沉箱斷面示意圖,天津港北大防波堤斷面圖,天津港北防波堤（箱筒型基礎(chǔ)） 延伸試驗(yàn)斷面圖,港珠澳大橋人工島護(hù)岸沉入式大圓筒堤岸結(jié)構(gòu)圖,炮臺(tái)灣透空式防波堤,鋼管樁直立堤,浮式防波堤,友誼港碼頭段扭工字塊護(hù)面斜坡堤,嶺澳核電站防波堤斷面圖,岱山連島斜坡堤,柵欄板結(jié)構(gòu)圖,雙柱消浪塊體,“ 雙聯(lián)”型消浪塊體,碼頭的發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢(shì),防波堤的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),2,船塢的型式，按照其功能、工藝特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工方法可分為多種類型。 按照功能特點(diǎn)

12、，可分為修船塢和造船塢; 按照工藝特點(diǎn)，可分為干船塢和浮船塢； 按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為重力式、排水減壓式等; 按照連接方式，可分為整體式、分離式、鉸接式； 按照施工方法，可分為干法施工、濕法施工型式。,干船塢建設(shè)概況,干船塢建設(shè)大型化，最大已到達(dá)100萬(wàn)噸級(jí) 按照結(jié)構(gòu)型式，分為重力式結(jié)構(gòu)和輕型結(jié)構(gòu) 按照塢墻結(jié)構(gòu)型式，有地連墻式、沉箱式等 塢門型式有浮箱式等，常用浮箱式和臥倒式 很少建重力式干船塢，以輕型式干船塢為主 結(jié)構(gòu)型式視當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、地下水位等條件選擇,干船塢建設(shè)大發(fā)展 30萬(wàn)噸級(jí)以上的大型船塢鱗次櫛比 排水減壓式結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用越來(lái)越多 船塢的數(shù)量上數(shù)倍于前40年的發(fā)展 建設(shè)速度加快，建設(shè)周期大

13、大縮短 新技術(shù)層出不窮，施工設(shè)備現(xiàn)代化,浮船塢的發(fā)展與趨勢(shì),浮船塢具有不受地質(zhì)條件限制、建造快、便于轉(zhuǎn)移、可兼顧造船和修船等優(yōu)點(diǎn)，且可用于岸上建造的船舶或預(yù)制的大型沉箱下水等。 浮船塢大多數(shù)為鋼質(zhì)整體式結(jié)構(gòu)，也有鋼筋混凝土整體式結(jié)構(gòu)。,碼頭的發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢(shì),Leiv Eiriksson 倉(cāng)容 46000m3,耙吸式挖泥船,新海龍 倉(cāng)容12888m3,亞洲最大自航耙吸式挖泥船“通途”號(hào),通 途 倉(cāng)容20467m3,自航耙吸船發(fā)展趨勢(shì),淺吃水、肥大的船型 采用復(fù)合驅(qū)動(dòng)技術(shù) 全集成綜合控制平臺(tái) 動(dòng)態(tài)定位、跟蹤系統(tǒng) 動(dòng)力管理系統(tǒng)的應(yīng)用 船舶功能更加多樣化,“通程”號(hào)自航耙吸式挖泥船,“萬(wàn)頃沙”號(hào)自航

14、耙吸式挖泥船,ARTEMIS 功率24650KW,絞吸式挖泥船,新海豹 功率11952Kw,天鯨號(hào) 功率19700Kw,絞吸式挖泥船發(fā)展趨勢(shì),液壓控制柔性鋼樁臺(tái)車定位系統(tǒng) 大功率絞刀和水下泥泵的運(yùn)用 疏浚設(shè)備的變頻控制的推廣應(yīng)用,“華泰龍”號(hào)絞吸式挖泥船,“天麟”號(hào)絞吸式挖泥船,抓斗式挖泥船,五祥 斗容200m3,進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)開(kāi)始加強(qiáng)了對(duì)抓斗挖泥船的設(shè)計(jì)研究，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)和建造、部分關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口的技術(shù)路線，由中國(guó)交廣州航道局投資并與有關(guān)單位聯(lián)合自主設(shè)計(jì)建造了30m3抓斗式挖泥船“金雄”號(hào)。“金雄”號(hào)是目前國(guó)內(nèi)采用液力變矩器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)建造的最大抓斗式挖泥船。,抓斗式挖泥

15、船“金雄”號(hào),抓斗式挖泥船發(fā)展趨勢(shì),四錨定位和鋼樁定位系統(tǒng)相結(jié)合 應(yīng)用雙DGPS定位和聲納旁掃技術(shù) 抓斗斗容的大型化以提高效率,“東祥”號(hào)抓斗式挖泥船,“長(zhǎng)鷹50”號(hào)抓斗式挖泥船,截止2010年底全球疏浚企業(yè)按 疏浚能力排名,疏浚土是一種可利用的資源 港口和航道疏浚工程中的大部分疏浚土與河流、河口、海洋中的天然沉積物沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，是一種可以利用的資源，不應(yīng)將它們看作是廢棄物，應(yīng)在自然生態(tài)環(huán)境中以最有效和經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)有益利用。,疏浚土的利用范圍 疏浚土的組成可分為：巖石、沙或礫石、固結(jié)粘土、軟粘土或淤泥及上述成分的混合物。 根據(jù)疏浚土的成分，其有益利用范圍大致分為工程應(yīng)用、農(nóng)業(yè)應(yīng)用、改良環(huán)境。

16、 被嚴(yán)重污染的疏浚土未經(jīng)處理是不能利用的。受到輕度或中度污染的疏浚土，經(jīng)過(guò)處理后一般都可以利用。,起 重 船,Thialf 起重能力14200t,四航奮進(jìn) 起重能力2600t,藍(lán) 鯨 起重能力7500t,SAMSUNG 5 起重能力8000t,Saipem 7000 起重能力8000t,打 樁 船,粵工樁8 樁架高93.5m,2000年以來(lái)，隨著我國(guó)超大型碼頭的興建和跨海大橋的啟動(dòng)，使得國(guó)內(nèi)對(duì)于打樁船的需求不斷增加，進(jìn)而帶動(dòng)我國(guó)打樁船進(jìn)入快速發(fā)展通道。目前國(guó)內(nèi)港工常用打樁船可分為變幅式，如“粵工樁8”號(hào)等；全回轉(zhuǎn)式，如“寧波海力801”號(hào)等。,“粵工樁8”號(hào)變幅式打樁船,“寧波海力801”號(hào)全

17、回轉(zhuǎn)式打樁船,粵工樁8 國(guó)內(nèi)最高、性能最先進(jìn)的變幅式打樁船之一。 樁架為三角形塔架結(jié)構(gòu)，高達(dá)93.5米，最大可沉樁的樁徑為2.5米，樁長(zhǎng)80m水深，樁重120噸。能通過(guò)液壓操作系統(tǒng)，自由控制升起和放下，船舶通行高度僅為44米。 配備D160柴油錘和先進(jìn)GPS衛(wèi)星打樁定位系統(tǒng)。,寧波海力801 國(guó)內(nèi)性能最先進(jìn)全回轉(zhuǎn)式打樁船之一。 全回轉(zhuǎn)樁架高達(dá)95米，最大可沉樁的樁徑為2.5米，樁長(zhǎng)80m水深，樁重100噸。 樁架具有全旋轉(zhuǎn)并伸出船艏一定距離等優(yōu)越于固定式樁架的特點(diǎn)，鋼管樁可以插打，沉樁順序很靈活。 配備S-280型雙作用液壓錘和先進(jìn)GPS衛(wèi)星打樁定位系統(tǒng)。,對(duì)于常規(guī)的高樁碼頭而言，架高93m、直徑2.5m、鋼樁重量120t的打樁船其性能已經(jīng)滿足施工要求，只需根據(jù)需求適當(dāng)增加而已。但在新的領(lǐng)域如海上風(fēng)電設(shè)備基礎(chǔ)樁和鉆井平臺(tái)樁腿的施打方面，仍需研發(fā)更大能力、更新形式和一船多用的打樁船。,Oleg Strashnov浮吊配置液壓錘進(jìn)行海上風(fēng)機(jī)立柱打樁作業(yè),Jumping Jack自升式起重安裝船進(jìn)行海上風(fēng)機(jī)安裝作業(yè),半 潛 駁,四航廣州 承載能力8000t,四航廣州 載運(yùn)5800t沉箱,沉箱尺寸和重量極大飛躍 需要半潛駁的舉力更大、下潛更深、用途更廣,基床拋石整平船,津平1 自升平臺(tái)式深水整平船,國(guó)內(nèi)整平船的正