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    勘察設計獎
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    南通港呂四港區東灶港作業區一港池通用碼頭一期工程(設計獎2023)
    發布時間: 2024-03-27  來源:     點擊量:0   分享:

    南通港呂四港區東灶港作業區一港池通用碼頭一期工程

    20222023年度第批優秀設計一等獎)

     

    申報單位  華設設計集團股份有限公司

     

    一、項目基本情況

    本工程為中天綠色精品鋼(通州灣海門港片區)項目的配套海港碼頭工程,設計環節以“五化五一流”為指導思想,充分發揮設計主導性,為建成高起點、高標準、高水平全產業鏈的現代化鋼鐵聯合企業添磚加瓦。海港碼頭位于南通港呂四港區東灶港作業區一港池,主要建設 8 5 萬噸級通用泊位,碼頭泊位總長度 2034m,設計年通過能力 2027 萬噸,貨種主要為煤炭、礦石、輔料等散貨及鋼材、廢鋼、預制件等件雜貨。 在港池西側由外向內分別布置7 50000噸級泊位(17#泊位),泊位長度為 1761m,碼頭寬度 36m。其中,13#泊位主要用于礦石和輔料的卸船作業,47#泊位主要用于鋼材、廢鋼、合金和預制件等的裝卸作業。碼頭平臺通過 5 座引橋(15#引橋)與后方廠區連接。 在港池東側端部布置 1 50000 噸級泊位(8#泊位),泊位長度為 273m,碼頭寬度 36m,用于煤炭卸船作業。碼頭平臺通過 1 座引橋(6#引橋)與后方廠區連接。 

    二、技術難點和特點

    1.作為綠色化散雜貨專業碼頭,面臨高標準的環保要求,需做到“滴水不漏”。 

    2.項目規模大,涉及貨種復雜多樣,同時綠色、環保、節能等方面對工藝設計要求嚴格。

    3.打造示范性智慧港口,鏈接集團內部各個系統,實現上下游產業鏈有機結合。

    三、創新點

    1. 綠色、環保

    1)滴水不漏:傳統設計中碼頭結構縫通常采用角鋼+泡沫板形式,由于使用期存在位移、泡沫板損壞等情況,雨污水會從結構縫直排入海。為從根本上解決此問題,設計人員借鑒橋梁結構縫成熟技術,將通長的異型鋼伸縮縫優化為齒形,以滿足碼頭結構縫的使用,后期橡膠伸縮帶損壞后易于更換,實現碼頭真正意義上的滴水不漏。

    2)全自動鏈斗清洗池:本工程在江蘇沿海范圍內率先設計了全自動鏈斗清洗池,搭配沖洗槍,實現無死角清洗鏈斗。池內清洗后剩余的污水可通過一體化旋流澄清器和板框壓濾機進行泥水分離,然后分別回收利用,基本實現物料零損耗。

    3)運輸車輛無污染本工程工藝設計中件雜貨水平運輸車輛全部采用電力驅動,避免對環境產生污染。

    2. 高效、節能

    1)鏈斗卸船機:針對大型專業化碼頭而言,裝卸設備的選取影響裝卸效率、能源消耗、經濟效益以及環境保護等方面。設計初期設計人員調研國內多個設備生產廠家,實地考察設備運行效果,對比多項數據,最終說服業主在礦石卸船泊位引進鏈斗連續式卸船機。鏈斗式卸船機僅卸船效率方面比抓斗式卸船機高 15%,能耗方面平均節約 20%。

    2)外轉子式永磁直驅傳動技術:傳統皮帶機輸送系統一般采用“電機+減速機”的驅動模式,此模式存在傳動效率低、漏油、噪音大、維護成本高等亟待解決的問題。 在本項目設計過程中,設計人員查閱多項資料,最終嘗試將在采礦工程中應用較為廣泛的永磁直驅傳動技術優化后引進港口散料輸送系統。該技術的應用大幅減小了驅動系統的占用空間,機械傳動效率高達 100%,系統效率達 95%以上,節能效果顯著。解決了驅動系統漏油、噪音大、維護成本高等問題,是省內港口工程首個應用實例。

    3. 智慧港口管控平臺

    智慧港口是大勢所趨,但是放眼目前行業內的多個智慧港口系統,大多是較獨立的港口 ERP 系統直接應用,無法與后方產業園內的企業生產環節進行數據交互和聯動,本工程搭建的智慧港口管控平臺開發一個平臺——基于港口實際業務的全流程管控平臺,實現船舶、機械、人員、環境等要素協調統一,提高港區作業、管理效率;一個系統——統一標準的數據核心,鏈接集團內部各個系統,實現集疏運數據的采集、匯聚、服務一體化;一張網——覆蓋全港口的有線網絡、物聯網絡、視頻網絡,實現港區全方位的動態感知和監控,主要包含物流管理系統、運行監測系統、安全監管系統、環境監測系統、三維可視化系統。其中:

    1)安全監管系統:本工程是目前全國首個采用軌道巡檢機器人系統巡檢皮帶運輸機的項目,系統主要包含巡檢機器人本體及后臺算法服務器,算法部分由部門算法工程師自主研發,可以實現全覆蓋、無死角、全天候巡檢;高精度排查、高靈敏度反饋,且運行維護成本較低。本工程設計約1km 長皮帶機廊道,軌道巡檢機器人的誕生解決了長廊道人工巡檢面臨的諸多問題。

    2)三維可視化系統:本工程設計階段全程應用 BIM 技術,通過部門自主研發的高樁碼頭 BIM 模型輔助設計系統產出的 BIM 成果,融合 GIS 地理信息技術建立了碼頭三維電子地圖,三維可視化集成了地理信息數據、視頻監控系統、人員定位、環境監測數據等,實現了視頻監控數據的地理空間化表達。 

    四、成果應用

    本設計成果已在南通港呂四港區東灶港作業區一港池通用碼頭一期工程中得到全面應用。

    1. 碼頭結構縫設計中將通長的異型鋼伸縮縫優化為齒形,此項設計在新建項目及老舊碼頭環保改造項目中值得積極推廣。

    2. 本工程作為江蘇沿海首次采用鏈斗連續式卸船機的項目,具有鮮明的行業示范效果。

    五、經濟社會效益

    工程自竣工投產以來,運營情況良好,進出港作業船舶絡繹不絕,降低了中天鋼鐵集團(南通)有限公司物流運輸成本,完善了原料與產成品的集疏運體系,綠色、環保、低碳的設計理念也助力中天鋼鐵集團(南通)有限公司早日實現高質量發展,給集團創造了巨大的經濟效益和社會效益。 碼頭建成投產后,2022 年度實現營業收入 1.375 億元,實現凈利潤 4000 萬元,完成散貨吞吐量 1090 萬噸,件雜貨 35 萬噸。


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