港口與航道工程的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢PPT課件

1、港口與航道工程發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢,二零一二年十一月,港口與航道專業(yè)一級建造師繼續(xù)教育培訓,國際港口建設的發(fā)展趨勢,國際港口向第四代港口的推進 泊位、航道深水化和碼頭外移 碼頭專業(yè)化和裝卸設備大型化 港口信息化、網(wǎng)絡化的發(fā)展 功能多元化、趨向物流分撥,國際內(nèi)河航運建設的發(fā)展趨勢,國際上在內(nèi)河運輸?shù)拈_發(fā)方面經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展的過程。,美國 最發(fā)達的內(nèi)河航道網(wǎng)絡 內(nèi)河航道全部實現(xiàn)渠化 內(nèi)河運輸?shù)倪\費優(yōu)勢明顯,歐洲 內(nèi)河運輸船舶大型化 形成內(nèi)河集裝箱運輸網(wǎng)絡 著力構筑內(nèi)河運輸物流鏈,鹿特丹港 港區(qū)建設、物流園區(qū)、臨港產(chǎn)業(yè)及集疏運體系很有特色,香港港 亞洲和世界航運的中心，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,巴拿馬運河 為水閘式運河，世界重要航運要道，世界七大工程奇跡之一,蘇伊士運河 橫跨蘇伊士地峽，長約163公里，世界使用最頻繁航線之一,我國港口建設的發(fā)展,我國內(nèi)河航運建設的發(fā)展,內(nèi)河通航里程已達12.4萬公里，其中三級及以上航道里程9085公里，初步形成了國家高等級航道網(wǎng)絡。 長江干線、京杭運河成為世界上運量最大、最繁忙的通航河流和人工運河。 我國內(nèi)河圍繞長江干線、西江干線、京杭運河、長江三角洲、珠江三角洲等重要航道進行建設，全國內(nèi)河航道“兩橫一縱兩網(wǎng)”格局基本形成。,通航建筑物建設,通航建筑物主要分為船閘及升船機兩大類 三峽工程雙線連

3、續(xù)五級船閘世界最高水平，總水頭高113m 升船機是通航建筑物中的另一種，主要型式可分為垂直、斜面兩種 三峽升船機其提升高度將達113m，提升重量達15000t 以上，可通過3000t的大型船舶，它的建成將為世界升船機建設樹立新的里程碑。,一、繼續(xù)加大水運基礎設施投資建設力度，保持適度的建設規(guī)模和適當?shù)陌l(fā)展速度。 二、有續(xù)推進沿海港口建設，完善主要貨種港口布局，推進以臨港工業(yè)為依托的沿海港口新港區(qū)開發(fā)建設。 三、加快推進長江等內(nèi)河高等級航道建設，加快內(nèi)河航運干線系統(tǒng)治理步伐。 四、深入實施科技強交戰(zhàn)略，推進科技創(chuàng)新能力建設，搭建平臺、完善機制，切實提高自主創(chuàng)新能力和國際競爭力。,水運建設下一階段

4、工作重點,141,552,2061,7190,14500,1990,1995,2000,2005,2010,2010年集裝箱吞吐 量達到1.45億標準箱,萬TEU/年,概況,艾瑪馬士基 可載箱量11000 船長397.7m 船寬56.4m 吃水15.5m,集裝箱碼頭發(fā)展趨勢,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，集裝箱碼頭建設往往是寬突堤、長突堤，形成了若干個集裝箱港池。,上海港 洋山港區(qū),集裝箱碼頭裝卸工藝及設備,振華重工全自動雙40英尺雙小車裝卸橋,E-RTG,

5、振華重工RTG: 超級電容技術；E-RTG技術 DGPS技術；8繩防搖系統(tǒng)等,上海港外高橋集裝箱 堆場自動化裝卸系統(tǒng),振華重工環(huán)保型高效全 自動化集裝箱碼頭示范區(qū),集裝箱堆場自動化裝卸系統(tǒng),集裝箱起重機三維仿真系統(tǒng)以自動化碼頭為研究對象，結合自動化仿真技術和計算機三維模擬技術，實現(xiàn)一個三維模擬仿真平臺。協(xié)助用戶在三維虛擬環(huán)境中展示碼頭控制邏輯，檢測系統(tǒng)集成的準確性與完備性，以降低設備的設計、調(diào)試與驗證費用。也可以結合現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，快速搭建起一個碼頭三維遠程監(jiān)控系統(tǒng)。為碼頭用戶提供更合理、更直觀、更逼真的視覺顯示效果。,概況,概況,VALE BRASIL DWT 400000mt 船長362m

6、型寬65m 吃水30m,干散貨碼頭發(fā)展趨勢,離岸式 離岸式碼頭多建在天然海岬、島嶼掩護處，以短棧橋或路堤直接連接路域，碼頭結構常采用中空承臺式。,開敞式 開敞式碼頭常采用長棧橋和無掩護墩式碼頭結構。墩基礎采用樁基式（軟基）或沉箱式（硬基）。,干散貨碼頭裝卸工藝及設備,碼頭裝卸,堆場裝卸,裝卸車,大型煤炭、鐵礦石碼頭裝船設備多采用移動式裝船機。卸船機可分為間隙式和連續(xù)式兩類，橋式抓斗卸船機和鏈斗卸船機分別為間隙式和連續(xù)式卸船機的主流機型。,世界最大移動裝船機 裝載能力15000t/h,世界一流高效智能自動化裝卸作業(yè),世界最大鏈斗式連續(xù)卸船機卸船能力3800t/h,干散貨碼頭裝卸工藝及設備,碼頭裝

7、卸,堆場裝卸,裝卸車,斗輪堆取料機和帶式輸送機是現(xiàn)代化的煤炭堆場堆取料作業(yè)的主要配套設備。堆場裝卸工藝重點在創(chuàng)新出能夠達到綠色環(huán)保堆存形式要求的新型設備；提高無人操作堆場的可靠性和帶式輸送機節(jié)能運行的實效性。,世界最大斗輪堆取料機 12600/7200噸每小時,精細配煤加工 配煤中心,變頻控制帶式輸送機,干散貨碼頭裝卸工藝及設備,碼頭裝卸,堆場裝卸,裝卸車,翻車機是煤炭碼頭目前最為普遍的機械化卸車方式，卸車能力最大可達8640t/h。我國港口通常采用高效裝車樓系統(tǒng)進行裝車，該系統(tǒng)集儲料、計量、牽引為一體，自動化程度高。,世界最大四翻翻車機 卸車能力8640t/h,高效三翻翻車機 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,營口港,洋浦港,湛江港,概況,唐山港,BATILLUS DWT 550000mt 船長397m 型寬62m 吃水28m,原油碼頭發(fā)展趨勢,為適應原油運輸船舶的大型化，港口逐步向外海發(fā)展，越來越多地采取開敞式布置形式，包括棧橋式、墩式、單點系泊、多點系泊等幾種形式。,單點系泊碼頭具有施工周期短、投資省等優(yōu)點，在國外港口建設中得到大量應用。浮式單點系泊碼頭在我國處于初期快速發(fā)展階段。,原油碼頭裝卸工藝及設備,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18000m3/h，泊位通過能力高。,裝船作業(yè) 油氣回收法降低油品裝卸過程的蒸發(fā)損耗的技術日趨成熟。歐美已全面推廣油船裝載過程中的油氣回收技術。目前我國尚無油氣回收系統(tǒng)在工程中應用的案例,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 二、液化氣碼頭的工藝流程 三、碼頭布置和結構型式等,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構,遮簾式板樁碼頭新結構,半遮簾式板樁碼頭新結構,高樁碼頭深水軟基接岸結構,斜頂樁板樁承臺式接岸結構,適用外海深水碼頭,水深大、陸域回填層厚、陸域形成時間短、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 樁頂承臺組成,洋山深水港工程中得到成功應用,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,近年來鋼樁碼頭在國內(nèi)外大行其道,碼頭的發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢,防波堤的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,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）,曲面開孔直立堤（日本）,雙層圓筒開孔消浪沉箱防波堤（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,秦皇島油港開孔消浪直立堤,墩式透空堤剖面圖,雙柱消浪塊體護岸斷面,CERC三層式拋石堤（美國）,英國標準BS堤頂帶胸墻式斜坡堤,四腳椎體護

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,長江口土工材料斜坡堤,用于長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） 延伸試驗斷面圖,港珠澳大橋人工島護岸沉入式大圓筒堤岸結構圖,炮臺灣透空式防波堤,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,柵欄板結構圖,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,防波堤的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,2,船塢的型式，按照其功能、工藝特點、結構特點和施工方法可分為多種類型。 按照功能特點

12、，可分為修船塢和造船塢; 按照工藝特點，可分為干船塢和浮船塢； 按照結構特點，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。,干船塢建設概況,干船塢建設大型化，最大已到達100萬噸級 按照結構型式，分為重力式結構和輕型結構 按照塢墻結構型式，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 結構型式視當?shù)赝临|(zhì)、地下水位等條件選擇,干船塢建設大發(fā)展 30萬噸級以上的大型船塢鱗次櫛比 排水減壓式結構型式應用越來越多 船塢的數(shù)量上數(shù)倍于前40年的發(fā)展 建設速度加快，建設周期大

13、大縮短 新技術層出不窮，施工設備現(xiàn)代化,浮船塢的發(fā)展與趨勢,浮船塢具有不受地質(zhì)條件限制、建造快、便于轉移、可兼顧造船和修船等優(yōu)點，且可用于岸上建造的船舶或預制的大型沉箱下水等。 浮船塢大多數(shù)為鋼質(zhì)整體式結構，也有鋼筋混凝土整體式結構。,碼頭的發(fā)展 現(xiàn)狀與趨勢,Leiv Eiriksson 倉容 46000m3,耙吸式挖泥船,新海龍 倉容12888m3,亞洲最大自航耙吸式挖泥船“通途”號,通 途 倉容20467m3,自航耙吸船發(fā)展趨勢,淺吃水、肥大的船型 采用復合驅動技術 全集成綜合控制平臺 動態(tài)定位、跟蹤系統(tǒng) 動力管理系統(tǒng)的應用 船舶功能更加多樣化,“通程”號自航耙吸式挖泥船,“萬頃沙”號自航

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 功率19700Kw,絞吸式挖泥船發(fā)展趨勢,液壓控制柔性鋼樁臺車定位系統(tǒng) 大功率絞刀和水下泥泵的運用 疏浚設備的變頻控制的推廣應用,“華泰龍”號絞吸式挖泥船,“天麟”號絞吸式挖泥船,抓斗式挖泥船,五祥 斗容200m3,進入21世紀后，我國開始加強了對抓斗挖泥船的設計研究，在廣泛調(diào)研的基礎上，采用國內(nèi)設計和建造、部分關鍵設備進口的技術路線，由中國交廣州航道局投資并與有關單位聯(lián)合自主設計建造了30m3抓斗式挖泥船“金雄”號?！敖鹦邸碧柺悄壳皣鴥?nèi)采用液力變矩器傳動結構建造的最大抓斗式挖泥船。,抓斗式挖泥

15、船“金雄”號,抓斗式挖泥船發(fā)展趨勢,四錨定位和鋼樁定位系統(tǒng)相結合 應用雙DGPS定位和聲納旁掃技術 抓斗斗容的大型化以提高效率,“東祥”號抓斗式挖泥船,“長鷹50”號抓斗式挖泥船,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有本質(zhì)區(qū)別，是一種可以利用的資源，不應將它們看作是廢棄物，應在自然生態(tài)環(huán)境中以最有效和經(jīng)濟的方式實現(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用、農(nóng)業(yè)應用、改良環(huán)境。

16、 被嚴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)過處理后一般都可以利用。,起 重 船,Thialf 起重能力14200t,四航奮進 起重能力2600t,藍 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，隨著我國超大型碼頭的興建和跨海大橋的啟動，使得國內(nèi)對于打樁船的需求不斷增加，進而帶動我國打樁船進入快速發(fā)展通道。目前國內(nèi)港工常用打樁船可分為變幅式，如“粵工樁8”號等；全回轉式，如“寧波海力801”號等。,“粵工樁8”號變幅式打樁船,“寧波海力801”號全

17、回轉式打樁船,粵工樁8 國內(nèi)最高、性能最先進的變幅式打樁船之一。 樁架為三角形塔架結構，高達93.5米，最大可沉樁的樁徑為2.5米，樁長80m水深，樁重120噸。能通過液壓操作系統(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GPS衛(wèi)星打樁定位系統(tǒng)。,寧波海力801 國內(nèi)性能最先進全回轉式打樁船之一。 全回轉樁架高達95米，最大可沉樁的樁徑為2.5米，樁長80m水深，樁重100噸。 樁架具有全旋轉并伸出船艏一定距離等優(yōu)越于固定式樁架的特點，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GPS衛(wèi)星打樁定位系統(tǒng)。,對于常規(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)需求適當增加而已。但在新的領域如海上風電設備基礎樁和鉆井平臺樁腿的施打方面，仍需研發(fā)更大能力、更新形式和一船多用的打樁船。,Oleg Strashnov浮吊配置液壓錘進行海上風機立柱打樁作業(yè),Jumping Jack自升式起重安裝船進行海上風機安裝作業(yè),半 潛 駁,四航廣州 承載能力8000t,四航廣州 載運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 自升平臺式深水整平船,國內(nèi)整平船的正