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研究开敞式码头平面设计的技术要点

研究开敞式码头平面设计的技术要点

一、开敞式码头平面布置的主要型式

1.“蝶”形的开敞式泊位

在具体的布置中,常常会出现缆绳的长度不足的现象,所以它抵御横向力的能力就相对较差。采用“蝶”形的开敞式的泊位,可以有效的调整系统的角度,并更好的改善缆绳的受力条件。在这样的布局条件下,可以有效的改善船舶运动过程中的适应性,有效的适用于主波方向不明确、波浪的相对周期较长以及水流条件相对比较复杂的海域。从结构处理的角度来分析这种布置,一侧停靠的过程中,对船舶本身的设计是比较合理的

2.浮筒系泊的开敞式泊位

在遇到波浪较高,并且波浪的往复周期较长的时,要想更好的提高码头吸收船舶在波浪撞击下释放的能量,就要尽可能的加长护舷的长度和尼龙缆绳的长度。被动的抵御外力的措施,还不能有效的抵御和控制较大横浪下系泊船舶的撞击。所以,在码头的外侧,要有效的设置系泊浮筒,使其在运动的过程中能够有效的避开撞击,这样有利于形成兼有浮筒系泊的开敞式的泊位。

3.多方位的开敞式泊位

要更好的发挥船舶自身抵御顺浪能力的特征,利用主波的季节性的变化规律,以此来调整船舶码头停靠的方位,从而有效地增加码头的天数。然后根据当地的风向和波浪的风向来设计码头的停靠方案,从而提高码头的使用率。对于开敞式码头的设计主要是按照主波向直接作用于码头结构上的设计波浪要素计算其设计的高水位以上的波面的高度,码头上部结构的承载力决定了码头面设计的高程。开敞式码头面高程设计的虽然比较的高,但它选用的主要的结构是墩柱式。开敞式码头一般距离岸较远,所以码头面高程和后方的港区高程可以通过栈桥来连系和调节。

二、开敞式码头轴线方位的选择

1.开敞式码头轴线的方位的含义

在选择码头的轴线方位时,要充分的考虑实地的风向、波浪的方向和水流的具体资料,始终保持码头的轴线与风向、风浪和水流的主导方向的一致性。同时,在两者无法达到一致的情况下,要根据船舶自身的特点和系泊停靠的要求,来断定其中主要的控制性的因素和主要的影响因素及其次要的因素。

2.开敞式码头方位选择的要素

当船舶停靠在开敞式的码头时,要着重考虑到风向、水流和波浪对船舶产生的横向的作用力。所以在选择具体的码头轴线时,要对当地的实际的风向、水流和波浪做好具体的数据分析,尽可能的让码头的设计偏向于顺风、顺流、顺浪的具体布局,还要预想到影响这种效应的可能的因素,做好相应的防范工作。在选择码头轴线的时候,要着重参考航道、栈桥以及与整个港口的整体布局相互协调,并达到经济和适用的原则。

3.开敞式码头方位选择时分析波浪方法的建议

首先,在深水测波的基础上,根据不同的方向和周期来推算拟建码头区的大致数据,并在此基础上绘制出当地的波玫瑰图。其次,在波玫瑰图的基础上,将拟建码头处的波高值在允许的泊稳标准进行细致的分类:无害波高(即对船舶作业运动没有什么影响的波高值)、有影响波高(即对船舶作业起控制性作用的波高值)、有害波高(不采用特殊的措施船舶就无法正常运转的波高值)。最后,为了便于分析和计算,还要在船舶首尾处和左右方向上舷受力的对称性,将不同方向上影响波高值的的方位合并在一起,简化为8个方位,并对它们的周期进行统计和分析。上述说明,各个方位要考虑水流条件来选择码头的具体的方向。

三、总结

伴随着国内外海运市场的飞速发展,更多的船舶公司注重的是如何在有限的成本投入的基础上获取更大的利益,在此基础上不断的向大型化船舶发展。文中主要分析了根据波浪和船舶的特征选择恰当的码头的布局模型,也综合归纳了开敞式码头的具体高程和水深以及结构形式的特点,在此基础上提出确定码头方位的同时掌握波浪的具体走势的建议。综合分析国内外近几十年来开敞式码头的整体布局,参考模型试验的数据结果,针对船墩和系缆墩的合理布局形式进行了深入的探讨,并对开敞式码头的经济效益所涵盖的主要内容作出了初步的设想与推断。

作者:范寅初单位:中交第三航务工程勘察设计院有限公司