第六章 港埠建設(shè)03

第六章港埠建設(shè)楊鈺池副教授高雄海洋科技大學(xué)航運(yùn)管理系暨研究所授課重點(diǎn)港埠設(shè)施之定義規(guī)劃港埠設(shè)施之考量因素多用途碼頭貨櫃碼頭自動(dòng)化貨櫃碼頭1.港埠設(shè)施之定義港埠設(shè)施可區(qū)分為基礎(chǔ)設(shè)施(Infrastructure)和上部設(shè)施(Superstructure)兩種，基礎(chǔ)設(shè)施主要指碼頭、泊位、橋道?；对O(shè)施主要指位於基礎(chǔ)設(shè)施之上部的設(shè)施，例如裝卸貨物起重機(jī)、露置堆積場、倉棧、CFS倉庫、以及水平搬運(yùn)作業(yè)之貨物處理機(jī)具(例如堆高機(jī)、YardCrane)等。2.規(guī)劃港埠設(shè)施之考量因素地形條件地表平整度，如有山丘及其他自然特性必須於工程進(jìn)行前將其移除，地上次表層之承載特性以及排水問題均需詳察。水文條件沿著貨櫃碼頭所在地之海底特性是否適合打樁，鄰近地帶淺灘存在之可能性，所需竣深之情形等。氣候條件有關(guān)區(qū)域性恆風(fēng)和其他氣候特性是否足以影響船舶靠碼頭以及貨櫃裝缷作用。海洋條件土地費(fèi)用海、湧浪和海流以及對結(jié)構(gòu)物之影響，諸如基樁和船舶靠碼頭之穩(wěn)定與安全；防波堤之設(shè)置等。施工費(fèi)用包括回填土地?cái)?shù)量、回填性質(zhì)以及可取得回填料之種類等，均應(yīng)一併估算。土地費(fèi)用是否適合土地已經(jīng)取得，土地是否屬廢棄地或低價(jià)地？是否需以回填造地？臺灣國際商港之位置圖3.多用途碼頭3.1定義為綜合不同設(shè)備、提供不同服務(wù)、可同時(shí)提供某些種船舶與貨物裝卸使用，以達(dá)成碼頭人力與設(shè)備最佳利用之複合式碼頭。3.2多用途碼頭規(guī)模之考量因素適合各種擬使用多用途碼頭船隻之碼頭長度與特性如有需要應(yīng)設(shè)置駛上駛下船席設(shè)置倉棧或露置儲貨區(qū)，供各類貨物儲存及單元包裝貨之拆裝貨整裝，並設(shè)置必要機(jī)具提供貨物裝缷設(shè)貨櫃儲存場，供貨物分類之工作區(qū)設(shè)等待運(yùn)輸之進(jìn)口及出口貨物集散區(qū)於碼頭進(jìn)、出口處設(shè)檢查站設(shè)貨卡停車場設(shè)備輔助性服務(wù)設(shè)施，如辦公室、修護(hù)廠、地磅以及內(nèi)部通路等設(shè)危險(xiǎn)貨品儲存之隔離區(qū)3.3碼頭長度規(guī)劃設(shè)計(jì)多用途碼頭，有關(guān)船席(Berth)初步規(guī)範(fàn)以及所需船席數(shù)目比先訂妥：單一船席碼頭(SingleBerths)最佳長度可訂為225/250M：25/50M供作RO/RORamp(坡道)200M供長165M之15000噸貨輪或500TEU之貨櫃船?？繉Χa頭(TwoBerths)而言，最佳設(shè)計(jì)長度可訂為375/400M：25/50M供作RO/RORamp350M供一艘1500TEU貨櫃船(215M長)和一艘6000噸貨輪(長115M)，或一艘15000噸貨輪和另依艘500TEU貨輪來決定。多用途碼頭之配置圖港埠貨物裝卸作業(yè)型態(tài)4.貨櫃碼頭之特性足夠的碼頭泊位水深及相適應(yīng)之航道足夠的碼頭岸邊長度碼頭上須裝有重型軌道，且須有足夠之承載力及碰墊設(shè)備供電系統(tǒng)足夠的堆積場面積碼頭要有附屬設(shè)備如起重機(jī)軌道、車擋裝置、電纜槽及錨錠裝置等4.1貨櫃處理作業(yè)趨勢船舶規(guī)模冷凍櫃增加貨櫃場自動(dòng)化降低勞動(dòng)成本、減少人員疏忽、提高效率堆積高度堆積高度增加會提高場站儲存能力。複合運(yùn)輸由於陸上系統(tǒng)之貨櫃交通量增加，交通擁擠與環(huán)境考量促使?fàn)I運(yùn)者使用鐵路昨?yàn)樨洐欉\(yùn)輸之手段，4.2規(guī)劃貨櫃碼頭之原則規(guī)劃工作之考慮因素分析船舶大小評估場站每年處理能力貨櫃處理設(shè)備貨櫃場站之交通流量

(1)規(guī)劃工作之考慮因素清楚定義可提供場站使用之區(qū)域?qū)蹲畲笸？看爸u估場站之每年處理量選擇適合貨櫃處理設(shè)備交通流量順暢

貨櫃碼頭作業(yè)能量之評估方法以每公尺之碼頭產(chǎn)能推估碼頭之年作業(yè)能量每公尺之碼頭年產(chǎn)量為1,900TEU以每部橋式起重機(jī)產(chǎn)能推估碼頭之年作業(yè)能量每一百公尺配置一部橋式起重機(jī)，每部橋示起重機(jī)之年作業(yè)量約為20萬TEU貨櫃進(jìn)出口作業(yè)量之評估方法ABC公司的每年處理貨櫃量的為20萬TEU，處理進(jìn)出口和轉(zhuǎn)口貨櫃比例分別為30%、20%和50％，請問每年三種貨櫃處理量為多少？出口櫃量：20萬x30％＝6萬TEU進(jìn)口櫃量：20萬x20％＝4萬TEU轉(zhuǎn)口櫃量：20萬x50％＝10萬TEU(2)場站之每年處理量

評估貨櫃場之每年處理能力所需考量因素：每條航線平均船舶大小、平均貨櫃裝卸量船舶?？款l率貨櫃場站之區(qū)域?qū)Ｓ么a頭或公用碼頭海關(guān)管控自動(dòng)化程度（3）.影響儲存能力之因素場站之地面SLOT營運(yùn)模式堆積高度貨櫃之滯場時(shí)間(Dwellingtime)20呎櫃與40呎櫃之分配轉(zhuǎn)口櫃之百分比（4）.貨櫃場之能力關(guān)係貨櫃碼頭之配置、最佳形狀與大小，係與裝缷搬運(yùn)機(jī)具有關(guān)。（5）.交通流量順暢在Yard搬運(yùn)貨櫃機(jī)具主要有Tractor或StraddleCarrier，這些機(jī)具移動(dòng)效率會直接影響場區(qū)之作業(yè)效率。貨櫃碼頭儲量計(jì)算TEUslot係指一個(gè)二十尺貨櫃儲量。Row(寬）xTier(高)XBay(長)構(gòu)成一個(gè)Block。N個(gè)Block構(gòu)成TEUSlot。例如A公司使用TT作業(yè)，平均一個(gè)block為5Row、5Tier和20Bay，並且由40block，請問其TEUSlot之StorageCapacity為多少？1Block=5X5X20X2=1000TEU40個(gè)Block=40X1000TEU=40,000TEUSlot惟平均疊2.5Tier時(shí)，其總TEUSlot則為40,000X(2.5/5)=20,000TEUSlot.4.4貨櫃碼頭之主要基礎(chǔ)設(shè)施橋式起重機(jī)作業(yè)區(qū)(裝卸區(qū))艙蓋區(qū)暫存區(qū)貨櫃場貨櫃集散倉庫辦公室停車場聯(lián)外道路管制站設(shè)施維修設(shè)施電力供應(yīng)站瓦斯供應(yīng)站照明塔臺空櫃區(qū)冷凍櫃區(qū)

規(guī)劃貨櫃碼頭配置之流程圖決定規(guī)劃工作之條件與限制位置之形狀與區(qū)域設(shè)計(jì)船舶評估裝缷設(shè)備評估每年生產(chǎn)力決定貨櫃場站營運(yùn)模式?jīng)Q定操作設(shè)備規(guī)劃貨櫃場各部份之區(qū)域與配置貨櫃場配置交通流量檢視每年生產(chǎn)力檢視最終貨櫃場規(guī)劃岸肩區(qū)規(guī)劃儲存區(qū)規(guī)劃CFS規(guī)劃管制站規(guī)劃相關(guān)設(shè)施規(guī)劃日本貨櫃碼頭建設(shè)規(guī)劃流程貨櫃碼頭建設(shè)結(jié)構(gòu)圖貨櫃碼頭之岸臂結(jié)構(gòu)4.5貨櫃碼頭作業(yè)系統(tǒng)貨櫃碼頭營運(yùn)系統(tǒng)可區(qū)分為BerthOperation、YardOperation、GateOperation.船席區(qū)（BerthArea）:主要以船舶?？亢拓浳镅b缷場站區(qū)(YardArea):主要以貨櫃搬運(yùn)、推積、進(jìn)倉、拆併櫃管制戰(zhàn)區(qū)(GateArea):主要以貨櫃進(jìn)出管制站、提領(lǐng)與交還貨櫃。貨櫃碼頭之條件與重要設(shè)施岸線長度(Length)碼頭水深(Draft)碼頭軌距(Span)碼頭承載力(LoadCapacity)前沿距離(Comb)碰墊(Fender)貨櫃場是由哪些區(qū)域組成船席區(qū)(BerthArea)主要功能在於船舶?？亢拓浳镅b卸作業(yè)。2.場站區(qū)(ContainerYardArea)主要功能在於貨物或貨櫃儲存區(qū)域作業(yè)。3.管制站區(qū)(Gatearea)主要功能在於卡車進(jìn)出管制站到貨櫃場，提領(lǐng)或交還貨物或貨櫃作業(yè)而言。高雄港貨櫃碼頭長度及水深一覽表

資料來源：高雄港務(wù)局網(wǎng)站4.6碼頭之設(shè)計(jì)種類一字型碼頭碼頭設(shè)計(jì)呈現(xiàn)一字，為目前較普遍設(shè)計(jì)方式。凹型碼頭主要因應(yīng)一萬TEU級以上船舶設(shè)計(jì)，方便其快速裝卸作業(yè)。突堤碼頭傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，三邊皆可?？看?，但是無法符合船舶大型化?？啃枨?。貨櫃碼頭配置之種類貨櫃碼頭配置與交通動(dòng)線變化貨櫃碼頭背後腹地變化橋式起重機(jī)之大型化趨勢碼頭設(shè)施說明圖貨櫃碼頭配置5.自動(dòng)化貨櫃碼頭作業(yè)自動(dòng)化貨櫃碼頭(AutomatedContainerTerminal:ACT)，係指在貨櫃碼投營運(yùn)所需最多人員作業(yè)，由無人先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備取代人力，來營運(yùn)先進(jìn)貨櫃碼頭。自動(dòng)化貨櫃碼頭之必要性儲存場最大化正確、迅速、先進(jìn)化管制站自動(dòng)化確保差異化5.1自動(dòng)化貨櫃碼頭之優(yōu)點(diǎn)節(jié)省人力作業(yè)中斷減少職業(yè)災(zāi)害大幅減少營運(yùn)費(fèi)用節(jié)省生產(chǎn)性提高信賴度增加5.2自動(dòng)化貨櫃碼頭之缺點(diǎn)軟硬體投資成本高機(jī)具故障需長時(shí)間排除遇到作業(yè)瓶頸需人工排除5.3自動(dòng)化貨櫃碼頭之誕生而一個(gè)現(xiàn)代化的碼頭未來的發(fā)展趨勢，必需要是大型的經(jīng)濟(jì)規(guī)模、最新的科技與機(jī)具設(shè)備，以及現(xiàn)代化的管理風(fēng)格等三項(xiàng)條件。而櫃場作業(yè)有許多不同之型態(tài)，在荷蘭鹿特丹港(portofRotterdam)積極的開發(fā)與推動(dòng)港埠技術(shù)、知識的努力下，港埠物流作業(yè)產(chǎn)生了先驅(qū)作用。ECT碼頭以及德國漢堡港(PortofHamburg)的HHLA碼頭均採用中央電腦控制的自動(dòng)化導(dǎo)引車輛AGV(AutomaticGuidedVehicle)，搭配自動(dòng)化堆積起重機(jī)(Automatedstackingcrane)，將會發(fā)展成為最新全自動(dòng)化貨櫃場作業(yè)模式。美國Virginia港的APMT、日本東京萬海碼頭、長榮高雄四櫃及即將啟用之臺北港則採用半自動(dòng)化(Semi-Automation)，

而一般碼頭則採用拖車(Track)作業(yè)模式。5.4自動(dòng)化貨櫃碼頭之種類全自動(dòng)化櫃場：配備有AGV自動(dòng)化導(dǎo)引車與自動(dòng)化門型機(jī)(automatedstackingcrane)相互搭配作業(yè)，橋式起重機(jī)將貨櫃直接卸放在具有導(dǎo)航系統(tǒng)之AGV上，AGV經(jīng)由埋設(shè)在地面之感應(yīng)裝置(sensor)，將貨櫃運(yùn)往櫃場作業(yè)系統(tǒng)(TerminalOperatingSystem:TOS)指定之儲區(qū)前方，最後由自動(dòng)化門型機(jī)將貨櫃移往指定儲位，裝船與貨主提領(lǐng)櫃時(shí)則依反向程序操作。此種櫃場的優(yōu)點(diǎn)如下：場區(qū)無人化；不受天候與時(shí)間之影響；節(jié)省人事費(fèi)用。然亦有其缺點(diǎn)之處：投資金額龐大；作業(yè)效率不佳。半自動(dòng)化碼頭：作業(yè)方法與傳統(tǒng)方式略有差異，仍由拖車搭配場區(qū)之自動(dòng)門型機(jī)共同作業(yè)，經(jīng)由TOS作業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)分配工作指令，現(xiàn)場作業(yè)情形是經(jīng)由光纖傳送畫面，將現(xiàn)場透過攝影機(jī)將畫面直接傳送回辦公室，作業(yè)機(jī)具配置有自動(dòng)偵測與自動(dòng)調(diào)整設(shè)備，由車機(jī)之電腦系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行校正動(dòng)作，為考量拖車