港口码头泊位及装卸机械解析说明.docx

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港口码头泊位及装卸机械解析说明

港口码头泊位及装卸机械解释说明

第三次全国港口普查办公室

二〇〇八年四月

目

录

码头构造.............................................................................1

码头设备.............................................................................5

装卸起重机械.......................................................................9

装卸搬运机械.....................................................................13

装卸输送机械.....................................................................15

装卸专用机械.....................................................................17

装卸工属具........................................................................23

装卸机械设备管理...............................................................32

集装箱码头、堆场及装运机械..............................................40

集装箱船及其装卸方式........................................................47

码头构造

【码头结构】构成码头建筑物的主体。

一般可分为三个组成部分：

上部结构，下

部结构和码头设备。

上部结构，如重力式码头的胸墙，板桩

码头的帽梁，高桩码头的梁、板和靠船构件

等，其功用在于将下部结构的构件连成整体

和装设护木、系船柱、管沟、轨道等。

上部

结构和下部结构的联接高程，一般略高于施

工水位，以保证浇筑上部结构时不被淹没，

或至少在一个潮汐周期的大部分时间内不

被淹没。

下部结构，如重力式码头的墙身和

基础，板桩码头的板桩，高桩码头的桩基等

等。

它们的功用主要是挡土和将码头自重及

作用于—上部结构的荷载传递到基础和地

基中去。

码头设备主要包括系船及防冲没备

以及码头路面和供水、供电的各种管线等

等。

【斜坡码头护岸】保证斜坡码头岸坡稳

定的建筑物。

一般采用块石护面或护底。

护

面块石的重量，根据波浪和水流的作用力确

定。

块石之下设垫层和倒滤层。

水下护面层

当采用抛石时，一般抛两层；当大块石由潜

水工安放时，可以立放（即以长边垂直于坡

面来砌放）一层。

水上护面层一般多采用立

放干砌。

各层边坡不陡于其自然安息坡度。

岸坡的整体稳定性，可用圆弧滑动法进行验

算。

【卸荷板】用于减小墙后填土压力，增

加墙身稳定的反倾覆荷载的板状构件。

其作

用是遮拦板上的地面荷载（包括填土和地面

上的使用荷载），使板下墙背产生的土压力

大为减小。

一般由混凝土或钢筋混凝土预制

安放。

在重力式码头中，常将其置于胸墙下，

胸墙位置宜尽可能放低，以提高其卸荷作

用，在其他重力式挡土构筑物中也可采用。

参见“带卸荷板的方块码头”附图。

【沉箱接头】两矩形沉箱间的接缝。

一

般采用平接或对头接。

在沉箱码头，接头处

的垂直缝的平均宽度一般均为5厘米。

当码

头墙后有抛石棱体时，采用平接型式；墙后

无抛石棱体时，采用对头接型式。

对头接的

空腔宽度一般约为30～50厘米，腔内填充

倒滤层。

沉箱接头平面图

【扶壁结构】由钢筋混凝土立板、底板

和肋板组成的挡土结构。

肋板又称扶壁，起

加强立板和底板联系作用。

立板又称墙面

板，承受墙后回填土的土压力。

底板是扶壁

结构的基底，作用是保持结构的稳定，宽度

由建筑物的稳定性和地基强度确定。

在底板

的前后缘可以外伸，分别称为前、后趾板。

底板后方还可以翘起而形成尾板。

一个扶壁

构件的肋板数量和肋板间距一般通过技术

经济比较确定。

扶壁结构可以预制，也可现

场浇筑。

预制的扶壁构件通常在肋板上留吊

孔，其位置在预制件重心的上方。

两段预制

扶壁结构之间的接头为垂直通缝，缝宽一般

约3厘米。

当扶壁结构背后无抛石棱体时，

在垂直缝处须设置倒滤并，以防止墙后填土

从缝中流失。

扶壁结构常用于码头、船坞、

船闸以及其他挡土建筑物。

【高桩码头靠船构件】高桩码头上部结

构中的一个重要组成部分。

高桩码头为轻型

结构，桩台位置比较高而刚度小，一般常设

置专门承受船舶撞击力和挤靠力的靠船构

件。

它是船舶靠码头时的依靠。

靠船力由其

传给桩台，再传至基桩。

板梁式和无梁面板

式高桩码头的上部结构和靠船构件，可-分

块拼装。

靠船构件一般多采用悬臂梁式。

当

潮差较大，船舶干舷又较小时，可降低横梁

标高或增加横向支撑，以改善受力情况。

为

了简化码头上部结构，也可在码头外侧打钢

靠船桩代替靠船构件。

【码头端部翼墙】顺岸码头端部与岸坡

连接的挡土墙。

翼墙适宜于码头端部受地形

限制的情况，并可兼供停靠小型工作船之

用。

由于翼墙是建在斜坡上，高度逐渐变化，

一般易发生较大的不均匀沉降，结构出现裂

缝，虽不影响使用，但颇不美观。

如果地形

不受限制，端部无使用要求，可采用另外的

处理方式。

例如将码头后面的填土做成斜

坡，并将码头端部外墙作成台阶形，作为护

岸。

这种型式一般没有不均匀沉降的问题，

并且便于码头以后的延长。

【板桩锚碇结构】板桩码头结构中的重

要组成部分。

其作用是保持板桩的稳定。

一

般包括拉杆和锚碇，也有不用拉杆而采用斜

拉桩的。

锚碇结构的拉杆又称锚杆，承受板

桩对于锚碇的拉力，是锚碇结构之间的连系

构件；一股采用钢杆，内涂红丹及防锈漆，

外缠沥青麻布或包以混凝土、钢丝网混凝土

作防护层。

拉杆位置，根据施工水位和施工

方便的原则，高度尽可能放低，使板桩获得

较经济的断面。

拉杆的平面间距，一般为

1.5～1.0米，钢筋混凝土板桩按板桩宽的整

数倍数计，槽钢板桩则按板桩两倍宽度的整

倍数选取。

锚碇结构型式常用的有锚碇板、

锚碇板桩（或锚碇桩）、锚碇叉桩及斜拉桩等

多种。

锚碇板靠板前面的土抗力来承受拉杆

拉力，其尺寸和埋入深度由稳定计算确定。

锚碇板系用现浇的或预制的钢筋混凝土平

板或带肋的板，沿码头线方向可做成连续的

或不连续的（可以利用板两侧扩散上体的土

抗力）。

锚碇板桩（或锚碇桩）是靠地基对板桩

的弹性嵌固来承受拉杆拉力。

为了增大承载

力并减小跨中弯矩，锚碇板桩的顶端最好高

出锚碇点一定的距离，最经济的布置是使锚

碇点处的弯矩与跨中弯矩相等。

采用锚碇板

或两根以上的锚碇桩时，需设水平导梁。

锚

碇叉桩由两根相反方向的斜桩组成，靠两斜

桩轴向力的水平分力之和来承受拉杆拉力。

与前两种型式比较，其优点是承载力大和可

以尽量靠近板桩墙，大大缩短拉杆长度和减

少挖填土方，特别是当岸壁后面存在不允许

拆除或拆除不经济的建筑物时，采用叉桩最

为有利。

但其造价较高。

三种型式的锚碇结

构，离板桩都要求一定距离，土的主动破坏

棱体与锚碇前的被动破坏棱体不能相交，受

力后会产生一定的位移。

适用于原地面较高

的情况，但锚碇板施工较简易，造价较低。

为了充分发挥锚碇叉桩中单桩的承载力，锚

碇叉桩应布置在板桩背后的主动破裂棱体

之外；但其桩尖和板桩之间的净距要大于

1.0米。

叉桩顶上要浇制桩帽或帽梁。

这两

种锚碇结构位移量较小。

适用于原地较低，

码头后地域狭窄的情况；同时可兼作码头起

重机轨道梁基桩。

碇桩】、【锚碇叉桩】见“板桩锚碇结构”

锚碇结构a）锚碇板；b）叉桩锚碇；c）锚碇板；

d）锚碇块；e）锚碇梁

【板桩帽梁】板桩顶端的纵向连接构

件。

一般常用钢筋混凝土现场浇制，使板桩

顶端连成整体，保证码头线平直。

在施工方

便的前提下，有的与码头胸墙、系船块体或

导梁合并浇成一个构件，以降低板桩高度，

增强码头的强度。

帽梁变形缝一般每隔约

20～30米设一条。

为防止帽梁变形开裂，可

在码头回填和码头前挖泥以后再行浇筑。

【板桩导梁】板桩与拉杆间的传力构

件。

位在板桩与拉杆交接之处。

它须在板桩

受力前安装完毕。

如果用锚碇板桩，在锚碇

板桩上也须设置导梁。

钢板桩的导梁一般采

用槽形钢或工字钢，可安设在板桩墙的前面

或后面。

钢筋混凝土板桩的导梁可用预制的

钢筋混凝土梁，但一般以采用现浇结构为

多；现浇的导梁紧贴板桩，且外侧面平直整

齐。

导梁的变形缝间距应与帽梁的一致，一

般约为20～30米。

【主桩板桩结构】板桩结构型式之一。

由主桩和板桩组成。

主桩较长，板校较短，

可以节约材料。

板桩打在主桩之间，在顶部

用帽梁把板桩和主桩连在一起，锚碇拉杆装

在主桩上。

多用于小型简易码头、驳岸和护

岸工程。

【主桩板桩结构主桩套板结构】由主桩

和横放的套板所组成。

一股常采用木板。

仅

用于小型简易码头、驳岸和护岸工程。

【主桩套板结构格形板桩结构】将钢板

桩圈成区格状，区格内填砂石料或混凝土的

结构。

区格形状一般多采用圆形。

常用以构

筑码头、防波堤、围堰、桥墩、灯塔基础、

靠船墩以及挡土建筑等。

它坚固、整体性好，

施工进度快，但需用钢材较多。

格形板桩码头断面图

【斜拉桩板桩结构】斜拉桩代替常用的

拉杆锚碇系统的板桩结构。

斜拉桩除承受拉

力外，还可减小作用于板桩上的土压力，使

板桩厚度和入土深度可较其他锚碇结构者

为小。

板桩和斜拉桩装在一起，在后方回填

之前即可承受一定的波浪作用。

这种结构可

用作码头和护岸。

它占地面积小，特别适用

于岸线后方狭窄，不便设置锚碇板（或桩）的

地区。

但斜拉桩所需断面及长度均较大，且

结构受力情况比较复杂，施工有时不便。

斜拉桩板桩结构

【码头胸墙】直立式码头上部构成靠船

面，装设防冲设备，挡住墙后回填料，并与

下部结构连成整体的构件。

其作用主要是把

作用于码头上的外力传到码头下部和地基

中去。

系船柱块体一般与胸墙连成一整体。

胸墙构造因码头结构型式的不同而略有不

同。

重力式码头的胸墙常采用浆砌块石或现

浇混凝土结构，其底面高程稍高于施工水

位。

对卸荷板式方块码头，为了提高卸荷作

用，胸墙底面须尽可能放低。

对板桩码头，

当板桩的自由高度比较小时，常用胸墙代替

帽梁和导梁，以简化结构和便于安装护木。

如将钢板桩的钢导梁埋入胸墙，还可以防止

锈蚀。

【抛石基床】用块石抛填成的重力式码

头或防波堤等的基础。

抛填时要进行夯实整

平处理对非岩石地基，它的作用是将建筑物

的压力分布到较大的面积上，以减小地基应

力，并使墙体坐落在平整的底面上。

基床的

最小厚度是使基床底面的最大压力不超过

地基的容许应力；对岩石地基是使床面平

整。

基床有暗基床、明基床相混合式三种型

式，根据建筑物水深、地形和地基情况选用。

影响基床稳定的因素主要有基床型式、厚

度、肩宽、直墙下的基底应力和墙前的波浪、

水流条件等；在修船码头和舣装码头还受试

车时产生螺旋桨水流的影响。

基床肩宽根据

码头高度和基床厚度确定，一般不小于

1.5～2.0米；在风浪较大或墙前沿底流速较

大情况下，为防止地基冲刷，外肩应适当加

宽，并放缓边坡。

基床顶面应向墙里倾斜，

其坡度一般约为1.0～15%。

重力式码头胸墙

板桩码头胸墙

抛石基床

【回填】在码头或挡土建筑物后填筑土

石料的工程。

为了减小墙后土压力，在紧靠

墙背的部分常用内摩擦角大的材料（如块石

等）填筑一棱柱体（称减压棱体），在体顶面和

坡面铺设倒滤层，然后再填普通土砂料。

码头回填

【减压棱体】在紧靠直墙码头或大载荷

的挡土建筑物后，在回填时从底部起，常采

用块石等大摩擦角的材料，为减小作用于墙

上的土压力而填筑的一横卧墙后的棱柱体。

减压棱体的断面型式，不仅影响减压效果，

也关系到填料用量，设计时须根据建筑物高

度、当地材料情况确定。

为了减少石料用量，

棱体可采用分级式，也称折闪式，一般采用

一次折闪。

棱体顶面高程，一般与胸墙齐平。

参见“码头回填”图。

【码头沉降量】码头在荷载作用下，地

基受压而产生的沉降量。

在设计重力式码头

（和防波堤）时，为了控制施工时的预留沉降

量和防止由于不均匀沉降而引起的建筑物

断裂，须预先计算其地基沉降量。

计算时按

前趾和后趾分别进行，根据其差值再计算码

头底面的倾斜度。

在沿码头线的地基压缩层

厚度和土的压缩系数有较大变化时，要分段

计算沉降量。

关于断面平均沉降量的允许

值，在方块码头和扶壁码头，一般约为15～

20匣米，在沉箱码头为20～25厘米。

【码头路面】自码头线到前方仓库（或

货场）前之间的地带的路面。

它要能适应流

动起重机械、装卸车辆和临时堆放货物的要

求。

设计时要根据码头的具体结构型式、作

用荷载、基础条件等进行设计。

一般以刚性

路面为好。

在透空式码头的钢筋混凝土承台

面板上，一般是现浇一层混凝上作为路面，

并起找平及磨耗层作用。

在承台上如有一层

不厚的回填，则在碾压碎石垫层上再浇筑混

凝土路面。

在码头后方的回填区，考虑到将

来可能发生不均匀沉降，一般采用混凝土方

块或块石路面，也有先用水结碎石路面或简

易泼油由路面，作为过渡性路面；待经过一

段时期沉降基本完成后，再在水结石路面上

浇筑永久性混凝土刚性路面，或在简易泼油

路面上铺筑永久性沥青路面。

混凝土路面的

平整度好，便于流动机械的运行及理货管理

工作，维修量小，但它造价高，对沉降的适

应性差。

沥青路面对沉降的适应性强，造价

较低，但在建成初期及夏季里会泛油发软，

流动机械行驶费力，并且对行驶履带式起重

机的适应性较差。

【码头路面排水坡】为适应排水要求而

确定的码头路面一定区间的高度差与水平

距离的比值。

根据当地的暴雨情况、路面粗

糙程度及可能产生的沉降等因素确定。

一般

对混凝土及沥青路面取5%～10%，对方块

及水结碎路面取10%，或更大些。

当码头面

的宽度不大时，一般取向码头前沿单向排水

考虑；当码头面较宽时，可自码头前沿一定

距离起开始向码头后方的排水系统排泄。

有

些透空式码头在其前沿15米左右的范围内，

不设排水坡度，而是通过按一定间距布设的

竖向排水孔直接排到码头下面去，排水孔上

面盖有圆形铸铁栅。

【道牙】设置在引桥码头和窄突堤码头

的前、后沿的凸坎。

是防止流动机械、物件

和工人等坠入水中的安全措施。

在顺岸码头

或宽突堤码头的前沿，有些港口根据习惯和

要求也有设置。

在港口道路、城市街道两侧，

为保护路面边缘冲刷破坏和防止车辆越轨，

均普遍设置道牙。

一般码头上的道牙均采用

钢筋混凝土结构，高20～25厘米，厚10～

20厘米；其他地方的道牙，用混凝土或料石

结构。

码头设备

【码头设备】设于码头上供船舶靠离和

装卸作业用的各类固定设备。

包括系船及防

冲设备、路面、阶梯、小梯、起重机轨道和

火车轨道、供水供电的各种工艺管线等。

船

舶靠码头装卸作业直接使用，如配备不当直

接影响码头的使用效率、工人的安全和劳动

条件以及维修保养工作量等。

【码头管沟】设置在码头前沿，供铺设

供水、供电、照明、通讯、输油等管线之用

的管沟或廊道。

在修船、舣装码头的管沟或

廊道中还铺设有压缩空气、氧气、乙炔等管

线。

管沟设置深度一般较浅，顶面用活动盖

板铺盖；在通过系船柱块体处需设套管与之

沟通。

管沟的最小净宽一般约50～60厘米。

管沟底应有一定的纵坡，并应设排水装置。

这种管沟易漏水，不保温，易进脏物。

廊道比管沟大，为满足维修人员在廊道

内进行工作的要求，最小宽度一般不小于1

米，最小净高不小于1.2米。

在廊道顶面设

人孔及通气孔，个别人孔尺寸要适当加大，

便于器材进出。

廊道保温防冻和防止锈蚀的

条件较好，不易进入脏物。

但廊道下部经常

浸水，容易发生渗水、漏水现象，止水工作

量较管沟为大。

廊道底部要有一定的纵向和

横向排水坡度，并设置排水装置。

为保证安全，在修船，舣装码头，如采

用管沟，乙炔管和氧气管或者压缩空气管和

氧气管不能放在同一管沟内，电缆最好单独

设一管沟。

有的码头将乙炔管和压缩空气

管，供水管和氧气管，电缆三者分别敷设在

三条管沟中。

当采用廊道时，乙炔管也不能

和氧气管、压缩空气管及电缆放入同一个廊

道内，一般也另设管沟或明设。

【系船柱】供船舶靠、离、停泊码头时

拴系缆绳用的柱体装置。

多设在码头前沿。

它要求结构简单、牢固、使用方便，不影响

船舶靠离码头及码头上流动机械的运行与

作业。

按用途分，有普通系船柱、风暴系船

柱、试车系船柱等。

普通系船柱中心的位置

一般距前沿线约0.5～0.8米，过近，易被船

舶靠离时撞及，对带缆操作也不安全；太靠

后，有碍装卸机械作业和损坏缆绳。

对于舣

装和修船码头，由于前沿有接电箱等设施，

要求系船柱距前缘线稍远，约取0.8～1.0米。

风暴系船柱供风暴时船舶系缆之用，一般设

在码头后方。

有些港口由于遭受台风的机会

很少，或大风时船舶不在港内避风，因而不

设风暴系船柱；有些港口，为了不妨碍装卸

运输机械运行，在码头后方不另设风暴系船

柱，而是将普通系船柱的尺寸加大，使其在

大风时也可使用。

【系船柱柱头形式】系船柱为便于船舶

系缆所采用的各种柱头形式。

常用的形式为

单面挡檐、大小挡檐、全挡檐等几种，其中

以单面挡檐柱头采用最广。

它在带缆、解缆

时都比较方便，适应性也较大。

但遇两船的

首缆尾缆共用一个系船柱时，单面挡檐有时

会发生掀缆现象。

为解决这一问题，在系船

柱前方再增加两个小挡檐，便形成大小挡檐

柱头，但也可能使解缆发生一些困难。

全挡

檐柱头可从各个方向系带缆绳，常用于纵横

两船位的交角处。

但解缆时不方便。

系船柱柱头形式

【系船环】埋设在码头面或胸墙立面上

的凹坑内用于系船的钢质套环。

有带挂钩和

不带挂钩的圆形环及卡环等形式。

它的位置

依水位和使用要求而定。

当水位差（或潮差）

不大时，安装在码头面上两个系船柱中间；

当水位差较大时，安装在码头立面上，高程

在码头顶面以下1.2～2.0米，纵向间距每隔

10～20米一个；当水位差很大时，一般分上

下两排交错布置。

船闸闸墙上也设置系船

环，布置方法与码头立面上的基本相同。

系

船环主要供木帆船、驳船等小型船舶停靠码

头（或过闸时）系泊之用。

【系网环】埋设在一般货运码头前沿的

套环。

构造与系船环基本相似。

供船舶装卸

作业时拴系安全网之用。

系网环与码头前沿

线的距离一般约0.6～1.0米。

当前沿有道牙

时，也可安设在道牙内侧的立面上。

系网环

沿码头线的纵向间距一般约2.0～3.0米。

如

个别系网环兼作系船环使用，则其构件尺寸

应适当加大。

【防冲设备】防止船舶和码头发生直接

碰撞的装置。

用以减小船舶靠、离码头时的

撞击能量。

防冲设备一般可归纳为三大类：

（1）护木，有整片式、分组式和浮护木；

（2）

橡胶防冲设备，有筒形、彭形、V形、旧轮

眙及D型充气胶囊等；（3）靠船桩，有钢筋

混凝土桩和钢桩。

防冲设备型式的选择，取

决于船型、码头结构型式以及潮汐、波浪、

风等条件。

对中小型船舶，一般多采用护木，

有些码头在采用固定式护木的同时，加挂旧

汽车轮胎，使用效果良好。

对大型船舶，由

于其撞击能量甚大，而码头结构近年来又向

轻型方向发展，以采用弹性较大、具有良好

消能性能的橡胶防冲设备为好。

一般说来，

护木造价较低，但木材弹性较小，耐磨性差，

易腐朽和易受海虫蛀蚀，因而使用年限短，

维修工作量大。

橡胶孩冲设备弹性大，消能

性能好，耐磨，耐腐蚀；虽造价较高，但使

用年限长。

靠船桩弹性大，消能性好，但用

钢量较大，多用于大中型码头。

护木

弹簧式靠帮

重力式靠帮

鼓形橡胶靠帮

1-弹簧缓冲器；2-悬挂链条；3-弹簧压缩限

止器4-主防冲框架

重力-液压式靠帮

1-摆臂；2-镶面木；3-平衡重；4-活塞；5、

6-阀门；7-由箱；8-连杆；9-轴；10-铰；11-

液压缸；12-壁龛

充气胶囊

1-充气胶囊；2-旧轮胎；3-橡胶套；4-转动

节头；5-缷扣

【靠帮】一种吸收船舶靠码头（或与其

他水工建筑物发生碰撞）产生的动能，防止

建筑物和船舶直接发生碰撞而受损伤的防

冲装置。

常装在码头前沿和易同船舶发生碰

撞的构筑物前。

随着船舶吨位的扩大和港

口、航运事业的发展，靠帮的构造、类型和

其功能也日益发展。

目前已有的形式可归纳

为浮式、弹簧式、液压和液压一气压式、重

力式、木以及橡胶靠帮等六类。

其中每一类

形式又根据地区条件、建筑物具体情况、船

舶大小等的不同，更是多种多样。

现代海上

离岸码头，一般靠泊十万吨级以上的巨型油

轮，由于没有掩护，风浪大，冲击能量很大，

多采用吸收能量大的巨型橡胶靠帮。

【码头爬梯】设置在码头立面上，供小

型船舶的船员及码头维修人员上下码头的

设施。

当水位差较大而船型又较小时，更需

要设置。

对小型码头每船位一般设置一个，

对大、中型码头一般仅设在码头两端以及前

后两船位之间。

为避免被船撞环梯身，宜嵌

入码头立面以内，一般将爬梯设在竖护木的

旁侧，借护木为防护。

爬梯顶端不宜高出码

头面，底端伸至设计低水位以上约0.3～0.5

米。

爬梯宽度一般为0.5米左右，梯磴间距

为25～30厘米。

由于钢材在潮差段易锈蚀，

爬梯杆件尺寸不能太小。

【码头阶梯】在小型客货码头或停靠小

船比较多的码头前沿或码头两端设置砌石、

混凝土或钢筋混凝土的阶梯。

其位置要避开

主要装卸地段，以免妨碍装卸作业。

阶梯宽

度视交通量大小而定，一般不应小于1米，

梯级高度约20厘米。

【靠船墩】承受船舶在靠泊中产生的撞

击力及挤靠力的墩式靠船建筑物。

结构型式

有刚性和柔性两种。

刚性的有沉箱、沉井、

方块、就地浇筑混凝土结构等。

它以结构自

重维持自身的稳定，作用力通过结构本身传

给地基，以防冲设备吸收冲击能量。

柔性结

构的有高桩承台和柱式构筑物等。

它除用防

冲设备吸收能量外，结构本身也可吸收部分

能量。

靠船墩一般布置在船中部的直线部

分。

为保证靠船安全和稳定，靠船墩的间距

一般取船长的30～50%。

靠船墩由于受力明

确，造价低，适应各种地基和水域条件，广

泛用于墩式码头、岛式码头和栈桥码头。

在

透空式码头中，当潮差较大而停泊船型又大

小不一时，靠船构件在结构上不易处理，所

以在码头前也常采用靠船墩。

【靠船桩】码头防冲设备的一种。

可用

钢桩、钢板桩，也有采用钢筋混凝桩