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武汉理工----课程设计说明书

2022-11-03 来源:步旅网
武汉理工大学物流工程学院 物流工程中心设施规划与设计 2011.7.8

目 录

物流设施规划与设计 ............................................................................................................... 3 1 物料品种、规格、数量及车船型分析 ............................................................................... 3

1.1 物料品种 .................................................................................................................... 3 1.2 规格分析 .................................................................................................................... 3 1.3 数量分析 .................................................................................................................... 3 1.4 车船型分析 ................................................................................................................ 3 2 集装箱、件杂货的作业流程分析 ....................................................................................... 3

2.1 集装箱的作业流程分析 ............................................................................................ 3 2.2 件杂货的作业流程分析 ............................................................................................ 3 3 作业单位分析及辅助单位分析 ........................................................................................... 3

3.1 集装箱作业单位 ........................................................................................................ 3 3.2 件杂货作业单位 ........................................................................................................ 4 3.3 辅助单位分析 ............................................................................................................ 4 4 作业时间及生产率要求分析 ............................................................................................... 4

4.1 作业时间分析 ............................................................................................................ 4 4.2 生产率要求分析 ........................................................................................................ 4 5 主要作业定位物流分析 ....................................................................................................... 5

5.1 集装箱 ........................................................................................................................ 5 5.2 件杂货 ........................................................................................................................ 5 6 主要作业单位所需面积及要求计算 ................................................................................... 5

6.1 泊位计算 .................................................................................................................... 5

6.1.1 集装箱泊位计算 ............................................ 5 6.1.2 件杂货泊位计算 ............................................ 6

6.2 仓库和堆场面积计算 ................................................................................................ 6

6.2.1 集装箱堆场 ................................................ 6 6.2.2 集装箱拆装箱库 ............................................ 7 6.2.3 件杂货堆场容量和面积计算 .................................. 8

6.3 集装箱港区大门所需车道数 .................................................................................... 9

6.3.1 集装箱港区大门所需车道数计算 .............................. 9 6.3.2 道路宽度的设置 ............................................ 9

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7 实际可用面积及布置规划 ............................................................................................... 10

7.1 主要作业场地布置规划 .......................................................................................... 10 7.2 辅助生产和辅助生活建筑物及绿化设计 .............................................................. 10 8 设计小结 ............................................................................................................................. 11 9 参考资料 ............................................................................................................................. 12

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物流设施规划与设计

1 物料品种、规格、数量及车船型分析

1.1 物料品种

集装箱、件杂货、棉花包。

1.2 规格分析

每TEU集装箱载重量为8t。

1.3 数量分析

集装箱吞吐量为20万TEU;件杂货吞吐量为200万吨。

箱型比例:集装箱中重箱占70%,空箱占30%。拆装箱比例为15%。

1.4 车船型分析

集装箱船型:依照现在港口运行量和目前形式以30TEU 的集装箱自航船为主,选择 49×9.8×2.2m的集装箱自航船。

件杂货船型:依目前主流形式为件杂货堆场设计规格为47×8.8×2.5m的500t驳船。

2 集装箱、件杂货的作业流程分析

2.1 集装箱的作业流程分析

集装箱的作业流程为:船—门桥式起重机(将集装箱从货船上吊上码头临时堆场)—集装箱卡车(将集装箱从临时堆场运向集装箱堆场)—轨道龙门吊(在集装箱重箱区装卸货物)/空箱堆高机(在集装箱空箱区装卸货物)。

2.2 件杂货的作业流程分析

件杂货的作业流程为:船—固定式回转起重机(将件杂货从货船上吊上码头)—平板车(将件杂货运向其堆场)—轮胎式流动起重机(在件杂货堆场装卸货物)。

3 作业单位分析及辅助单位分析

3.1 集装箱作业单位

集装箱的作业单位有:集装箱码头、集装箱重箱堆场、集装箱空箱堆场、拆装箱堆场。

3

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3.2 件杂货作业单位

件杂货的作业单位有:件杂货码头、件杂货堆场。

3.3 辅助单位分析

辅助单位有:商务中心大楼、集装箱检验场地、综合楼、前方调度楼、辅助用房。

4 作业时间及生产率要求分析

4.1 作业时间分析

码头年工作日:320d;

堆场和拆装箱库工作时间:350d; 昼夜工作时间:23h; 辅助作业时间:2h; 堆场内

重箱平均堆存期:7d; 空箱平均堆存期:10d; 拆装箱堆存期:3d; 件杂货平均堆存期:7d。

4.2 生产率要求分析

单船装卸量:30TEU; 泊位有效利用率:60%;

集装箱岸边起重机每小时的装卸效率:25自然箱/小时; 平板拖挂车运输钢材的平均车载量:16t/车。 堆场库容利用率: 重箱:0.7; 空箱:0.8;

拆装箱库库房总面积利用率:60%; 件杂货库房总面积利用率:70%。

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5 主要作业定位物流分析

5.1 集装箱

集装箱总吞吐量:20万TEU;

重箱堆场流量:20×70%=14万TEU; 空箱堆场流量:20×30%=6万TEU; 拆装箱库流量:20×15%=3万TEU。

5.2 件杂货

件杂货总吞吐量:200万吨。

6 主要作业单位所需面积及要求计算

6.1 泊位计算

6.1.1 集装箱泊位计算

设计船时效率:P=nP1K1K2(1−K3)=1×25×1.2×95%×(1−2%)=27.93TEU/h。 考虑到现在港口是以30TEU为主,所以有:

Pt=

20×10444307.7

TyAρ320×60%

Q=×30=44307.7TEU

Qtf302Ptg+td27.93×23+24泊位数=

=4.5≈5

式中:Pt:泊位年通过能力(TEU);

Ty:泊位年营运天数(d),由港口规划题设知为320d; Q: 船舶单船载箱量(TEU);

Aρ: 泊位有效利用率(%),此常数在《海港总平面设计规范》中取50%~70%,在此取60%;

tg:昼夜装卸作业时间(h),查国家标准为22~24h,本设计取23h; tf:船舶装卸辅助作业及靠离泊时间(h),国家标准为3~5h,在此取2h; td:昼夜小时数,一昼夜时间为24h; P: 设计船时效率(TEU/h);

K1: 集装箱标准箱折算系数,查国家标准为1.2~1.6,在此设计中取1.2;

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K2: 集装箱起重机同时作业率(%),由《海港总平面设计规范》表5.8.4-3,查表为95%~85%,本设计中取95%;

K3: 装卸船作业时的倒箱率(%),由《海港总平面设计规范》表5.8.4-3,查取其取值范围为0~5%,本设计中取2%;

P1: 集装箱起重机的台时效率(自然箱/h),由《海港总平面设计规范》表5.8.4-3,查取其取值范围为20~25,本设计中取25; n:前方集装箱装卸桥配备数为1。 6.1.2 件杂货泊位计算

P=nP1K1K2(1−K3)=2×90×95%×(1−0%)=171TEU/h 500t驳船所需泊位计算:

Pt=

G320500

∙=∙tztfKB2.92397721.25=591934.89TEU ++td−∑ttd24−224G500

tz===2.923977

P171泊位数N=

QPt

Ty

=

200×104591934.89

=3.38≈4

式中:Pt:泊位年通过能力(TEU);

Ty:泊位年营运天数(d),由题设知为320d;

P:设计船时效率(TEU/h),此处计算结果为171TEU/h; tz:装卸一艘设计船型所需的时间(h),tz=P; tf:船舶装卸辅助作业及靠离泊时间(h),取2h; td:昼夜小时数,一昼夜时间为24h;

G:设计船型的实际载货量(t),此设计中驳船选择主流形式500t驳船;

KB:港口生产不平衡系数,由《海港总平面设计规范》表5.8.7-1查得,件杂>120万吨取1.30~1.20,此设计中取1.25;

∑t:昼夜非生产时间之和(h),取2h。

Q

6.2 仓库和堆场面积计算

6.2.1 集装箱堆场

6.2.1.1 重箱堆场容量和箱位数计算

QhtdcKBK20×7×1.2×0.68×104

Ey===3264TEU

TYK3506

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Ns=

式中:EY: 集装箱堆场容量;

EY3264

==933TEU N1As5×70% Qh:堆场年装卸量,由题设知为20万TEU;

tdc:到港集装箱平均堆存期,由《海港总平面设计规范》表5.8.9-1,重箱取7; KBK: 集装箱堆场不平衡系数,应按本港资料确定,若无资料可取1.1~1.3,取1.2; TYK: 堆场年工作天,查国家标准为305d~365d,取350d;

N1: 堆箱层数,由《海港总平面设计规范》表5.8.9-2集装箱堆场堆箱层数及容量利用率,由于选择轨道龙门吊其堆箱层数为5~7层,取5层;

As:堆场容量利用率,查表5.8.9-2取60%~70%,在此取70%; Ns:集装箱地面箱位数。 6.2.1.2 空箱堆场容量和箱位数计算

QhtdcKBK20×10×1.2×0.3×104

EY===2057.14TEU

TYK350EY2057.14NS===428.57≈430TEU

N1AS6×80%式中:EY: 集装箱堆场容量;

Qh:集装箱码头年运量,由题设知为总共有20万TEU,其中重箱占70%,空箱占30%; tdc:到港集装箱平均堆存期,由《海港总平面设计规范》表5.8.9-1,空箱取10d; KBK: 集装箱堆场不平衡系数,应按本港统计资料确定,若无资料可取1.1~1.3,此设计中取1.2;

TYK: 集装箱堆场年工作天数(d),查国家标准为350d~365d,取350d; Ns:集装箱码头堆场所需地面箱位数(TEU);

N1: 堆箱设备堆箱层数,由《海港总平面设计规范》表5.8.9-2,由于重箱堆场选择轮胎龙门吊其堆箱层数为5~8层,此设计中取6层;空箱堆场选用空箱堆高机其堆箱层数为5~7层,此设计中为6层;

As:堆场容量利用率(%),重箱堆场取值为70%,空箱堆场取值为80%。 6.2.1.3 冷藏箱堆场容量和箱位数计算

QhtdcKBK20×104×3×1.2×0.02

EY===41.14TEU

TYK350EY41.14NS===29.39≈30TEU

N1AS2×70%6.2.2 集装箱拆装箱库

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6.2.2.1 集装箱拆装箱库容量计算

QhKcqtKBK20×104×15%×10×1.2Ew=tdc=×3=3086TEU

TYK350式中:Ew:拆装箱库容量;

Qh:集装箱码头年运量(TEU),由题设知集装箱吞吐量为20万TEU; Kc:拆装箱比例,不宜大于15%,取15%;

qt:标准箱货物重量(t/TEU),应按本港统计资料确定,由于无资料,可取国家标准5~10t/TEU,此设计中取10t/TEU;

KBK:不平衡系数,无资料取国家标准1.1~1.3,本设计中取1.2; TYK:拆装箱库年工作天数(d),国家标准为350~365d,取350d; tdc:货物在库平均堆存期,无资料取国家标准3~5d,本设计中取3d。 6.2.2.2 集装箱拆装箱库所需面积计算

A=

式中:Ew:拆装箱库容量;

A:拆装箱库所需面积(m2);

q:单位有效面积堆存量(t/m2),查《海港总平面设计规范》表5.8.11,集装箱取值为1t/m2;

Kk:库房总面积利用率,查《海港总平面设计规范》5.8.12,多层库取55%~65%,此设计中取60%。

6.2.3 件杂货堆场容量和面积计算 6.2.3.1 件杂货堆场库容量计算

QhtdcKrKBK200×104×7×100%×1.2E===48000t

TYKαk350×1.0式中:E:堆场所需容量(t);

Qh:年货运量(t),由题设知杂货年货运量为200万吨; Kr:货物最大入堆场百分比,参考资料取值100%; KBK:堆场不平衡系数,本设计中取1.2; TYK:堆场年营运天数(d),本设计中取350d;

tdc:货物在堆场平均堆存期(d),依照《海港总平面设计规范》表5.8.13取7~10d,此设计中取7d;

αk:堆场容积利用系数,对件杂货取1.0。

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Ew3086

==5143.33m2 qKk1×60%武汉理工大学物流工程学院 物流工程中心设施规划与设计 2011.7.8

6.2.3.2 件杂货堆场面积计算

A=

式中:E:堆场所需容量(t); A:件杂货堆场所需面积m2;

q:单位有效面积堆存量,查《海港总平面设计规范》表5.8.11,钢制品取3.4~5.0,本设计中取5.0;

Kk:库房总面积利用率,根据《海港总平面设计规范》表5.8.12库场总面积利用率,堆场取70%~80%,本设计中取70%。

由设计要求将件杂堆场分为3个部分,由地形约束分为: A1=3937.5m2 A2=4365m2 A3=5412.5m2

A0=3937.5+4365+5412.5=13715m2 完全能满足此港口的需求。

E48000

==13715m2 qKk5.0×70%6.3 集装箱港区大门所需车道数

6.3.1 集装箱港区大门所需车道数计算

Qh(1−KB)qKBV20×104×(1−15%)×2N===1.45

TYKTDPDqc350×24×20×1.4 取N=2

式中:N:集装箱码头大门所需车道数;

KB:拆装箱之和占码头年运量的百分比,本设计中取15%;

KBV:集装箱车辆到港不平衡系数,若无资料可取1.5~3,本设计中取2; TYK:堆场年工作天数,本设计中取值为350d; TD:大门日工作时间,取12~24h,在此取24h;

PD:单车道小时通过车道数(辆/h),取20~30辆,在此取20辆/h;

qc:车辆平均载箱数(TEU/辆),按本港统计资料确定,若无资料可取1.3~1.6TEU/辆,在此取1.4TEU/辆。 6.3.2 道路宽度的设置

暂存区的道路宽度根据拖挂车的车身长和转弯半径可以设置为12m。

集装箱堆场与暂存区之间的道路宽根据平板车的转弯半径和车身长以及桥式起重机

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和轨道式龙门起重机的伸出长度道路宽度设置为12m。 左右两部分集装箱堆场的道路宽为15m。 重箱堆场与空箱堆场之间的道路宽为12m。

空箱堆场的道路宽度根据空箱堆高机的转弯半径、吊具到轮胎距离和轮胎的直径设置为12m。

件杂货堆场的道路宽根据相应的平板车的参数设置为7m。

拆装箱库集装箱拖挂车作业场地根据拖挂车的车身长和集装箱本身的尺寸以及车头长宽度设置为25m,卡车作业场地宽度设置为20m。两边月台的宽度为6m。 码头前沿至船舶内舷侧的距离为1.2m。

7 实际可用面积及布置规划

实际可用面积为600300m2。

7.1 主要作业场地布置规划

集装箱重箱堆场地面箱位数:933TEU 集装箱空箱堆场地面箱位数:430TEU 拆装箱库面积:5143m2 件杂货堆场面积:13715m2

7.2 辅助生产和辅助生活建筑物及绿化设计

港区辅助生产建筑物,可根据生产需要设置综合办公楼、装卸及成组工具组、前方工作室等,辅助生活建筑物,可根据当地条件设置作业区食堂等。

根据该区地形和港口设施设置可设立商务中心,辅助生活用房,前方调度楼7~10m2/人,后工室2.5~4m2/人,综合办公楼:管理人员为10~12m2/人,维修保养期间:以工艺要求确定等。

本设计中的辅助作业单位有:停车场、洗箱场地、集装箱检验堆场、综合楼、前方调度室、检验桥、商务中心大楼、辅助用房等。

本设计中对剩余边角面积进行了绿化处理,港口绿化系数符号现行行业标准《港口工程环境保护设计规范》。

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8 设计小结

在这次物流中心工程规划设计,我独立地完成了本次课程设计,在完成了全部的图纸及编写设计计算说明书的过程之后,我对设计计算和结构设计进行了分析。

我认为我的设计只能说基本上满足了设计任务书的要求,只是设计方案稍有欠缺,集装箱地面箱数少,没有对各设计区域都进行仔细校核,只是设计时间较紧张,没有改变初始设计方案。

由于是初次设计,故而在港区规划图,主要港区辅助用房绿化以及设计计算说明书中均不同程度的出现了错误,通过和同学们的讨论以及互相检验,已经尽自己最大的努力纠正了错误,并且获得了一定的经验,但是,由于水平有限,还有一些隐秘的错误还没有检查出来,敬请老师指正,以期完善本次设计。

通过本次设计,我掌握了设计一个新建港区的总的基本的方法以及设计流程,掌握了如何迅速查阅资料、进行校核,掌握了如何一边设计、如何一边修改完善的方法。 这次课程设计,不仅锻炼了自己对于那些物流设计方面知识的强化,同时也是对自己耐性的锻炼,每一条线,自己都要做到尽量准确,将那些尺寸画好。最后我们自己还要不断去修改和优化!

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9 参考资料

1.程国全等.物流设施规划与设计.中国物资出版社,2003.9 2.海港总平面设计规范.人民交通出版社,1999

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