Особенности проектирования контейнерных складов

Комплексный проект контейнерного терминала состоит из следующих частей: технологической (включающей, если требуется, нестандартное обо-рудование), строительной, сантехнической (включающей водоснабжение и водоотведение, отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха), электротехнической (включающей силовое электроснабже-ние, освещение, связь и слаботочное хозяйство, автоматизированную систему управле-ния), генплана и транспорта, сметно-экономической. Основой проекта терминала является технологическая часть, в которой обосновываются и принимаются все основные технические решения по терминалу. На основании разработок в технологической части проекта выдаются технические задания на проек-тирование всех остальных частей проекта контейнерного терминала.

Основными исходными данными для проектирования технологической части проекта контейнерного терминала являются следующие:

- годовой грузопоток по прибытию контейнеров, с разбивкой по типам контейнеров и видам траспорта прибытия, конт./год (иногда годовой грузопоток задается в тоннах);

- распределение грузопотока отправления по видам траспорта;

- размеры земельного участка, выделяемого для размещения терминала, и ситуационный план его расположения по отношению к существующей застройке, улицам, железной и автомобильной дорогам;

- основные направления транспортировок контейнеров на терминал и с терминала;

- возможные данные по характеристике закономерностей и неравномерности контейнеропотоков.

Если контейнеропотоки заданы в тоннах, то их следует пересчитать в число штук контейнеров по формуле:

Q _г.к = Q_г.т / Gк, конт./год, (1)

где Q_г.к – годовой грузопоток, т/год;

Q_г.к – годовой контейнеропоток, конт./год;

G_к - средняя масса груза в одном контейнере, т ; принимают: G_к = 1,6 …1,8 т – для среднетоннажных контейнеров массой брутто 3 т; G_к =2,5 …3 т – для контейнеров массой брутто 5 т; G_к = 12 т – для крупнотоннажных контейнеров массой брутто 20 т (20-футо-вых); G_к = 18 т – для котейнеров массой брутто 30 т (40-футовых).

Единовременный запас хранения контейнеров (емкость контейнерного терминала) определяют по формуле:

R = Q_г.к * t_хр , / 365, конт. , (2)

где Q_г.к – годовой контейнеропоток по прибытию, конт./год;

t _хр - срок хранения контейнеров на термнале, сутки (принимают t_хр = 2…10 суток в зависимости от типа контейнеров, условий работы тер-минала, транспорта прибытия и других факторов);

365 - число дней в году (обычно терминалы работают ежедневно, без выходных).

Расчет по формуле (11.2) делают отдельно по каждой группе контейнеров (прибывающих, отправляемых, порожних и т.д.), так как сроки их хранения на терминале могут быть различны. Выражение h =365/ t_хр, стоящее в этой формуле в знаменателе , называется оборачиваемостью контейнеров и показывает сколько раз запас хранения, помещающийся на терминале, оборачивается в течение года. Оборачиваемость контейнеров может быть также определена по формуле:

h = Q_г.к /R, 1/год, (3)

где Q_г.к – годовой контейнеропоток, конт./год;

R - запас хранения контейнеров (число контейнеров, единовре-менно хранящихся на терминале), конт.

Общее число контейнеров, помещающееся на терминале в штабеле, можно представить в виде произведения:

R = x * y * z, (4)

где x - число контейнеров, размещающееся по ширине терминала;

y - число контейнеров, устанавливаемое по длине терминала;

z - число контейнеров, устанавливаемых по высоте штабеля (число ярусов).

Число ярусов по высоте принимают от одного (для среднетоннажных контейнеров) до 4-5 (для порожних крупнотоннажных контейнеров). Чаще всего принимают z = 2.

Если ширина контейнерного терминала задана или ограничена, то число контейнеров, помещающихся по ширине терминала, можно определить по формуле:

x = e , (5)

где e {…} – обозначение целой части числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках;

B - ширина земельного участка, отведенного под терминал, м;

B- общая ширина полос, занимаемая железными и автомобильными дорогами, м;

B- общая ширина продольных проходов для подъемно-транспортных машин и работников терминала,м;

B - общая ширина газонов (вдоль ограждения терминала) , устройств озеленения и т.п., м; ширину газонов принимают 2…3 м;

B - ширина прочих устройств и сооружений (противопожарных, водоотводных и т.д.), м.

b - наружная ширина контейнера, м (принимают для среднетоннажных контейнеров массой брутто 3 т b = 1,325 м, массой брутто 5 т b = 2,65 м, для крупнотоннажных 20-футовых и 40-футовых контейнеров b = 2,438 м);

l - зазор между контейнерами в штабеле, м (принимают l = 0,1…0,15 м).

Ширину полос для транспорта принимают: для железной дороги 5 м, для автомбильной дороги с односторонним движением 6м, с двухсторонним движение 8…10 м.

Ширину продольных проходов для подъемно-транспортных машин принимают: для автопогрузчиков с безблочной стрелой при переработке среднетоннажных контейнеров – 6…8 м; для каждой опоры козлового крана с ходовыми колесами – 2,2…2,5 м; при переработке крупнотоннажных кон-тейнеров для автопогрузчиков с фронтальным вилочным грузозахватом или с выдвижной крановой стрелой (рич-стакеров) – 12…15 м; для каждой опоры портального автопогрузчика с ходовыми колесами – 1,5…1,8 м; для мостового портального крана на пневмоходу – 1,8…2,2 м; для работников терминала – 1…1,5 м.

Число контейнеров, размещаемых по длине площадки, можно определить по формуле:

y = e {}, (6)

где e {…}- обозначение целой части числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках;

L – общая длина участка, выделенного для размещения контейнерного терминала, м;

L– часть длины терминала, занимаемая поперечными проездами для автотранспорта, м (принимают 5…6 м – при одностороннем кольцевом дви-жении автомобилей вокруг контейнерной площадки и не менее 30…40 м – для разворота автомобилей в конце площадки и двухстроннем их движении вдоль одной из сторон площадки);

L– часть длины терминала, занимаемая ремонтным хозяйством, м , которая зависит от характера и объемов ремонта, размеров и расположения стоянки для ремонтируемых технических средств (автомобилей, контейне- ров, погрузчиков и т.д.) и самой ремонтной мастерской; ориентировочно может быть принята 20…50 м;

L– часть длины терминала, занимаемая административно-бытовым кор-пусом, м, зависящая от типа, компоновки генплана и размеров терминала, численности его работников, этажности здания, наличия и размеров стоянки для легковых автомобилей и других факторов; для терминала средних раз-меров может быть принята 30…40 м при продольной компоновке термина-ла;

L– ширина газонов вдоль ограждения терминала и других объектов благоустройства территории терминала, м (газоны принимают 2…3 м ши-риной);

L- длина прочих и вспомогательных устройств и сооружений термина-ла (водоотводных, противопожарных, осветительных и т.д.);

b - длина контейнера, м (принимают 2,1 м – для среднетоннажных контейнеров массой брутто 3 т или 5 т, 6,058 м – для крупнотоннажных 20-футовых контейнеров, 12,192 м – для 40-футовых контейнеров);

l - зазор между контейнерами по длине штабеля, м (принимают 0,1…0,15 м);

n – число поперечных проходов между контейнерами в штабеле, которые делают при обслуживании контейнерной площадки козловым краном – через каждые два контейнера по длине штабеля и через 40…50 м – при об-служивании штабеля автопогрузчиками;

b- ширина поперечного прохода между контейнерами в штабеле, м (принимают 0,6 для среднетоннажных контейнеров и крупнотоннажных при обслуживании штабеля козловым краном и 8…10 м при обслуживании шта-беля автопогрузчиками).

Число поперечных проходов междуконтейнерами в штабеле зависит от числа контейнеров по длине площадки. Поскольку эти проходы делают че-рез каждые два контейнера по длине, число этих проходов может быть определено по формуле :

n = y / 2 - 1 . (7)

Поскольку получается, что в формуле (6) два неизвестных (y и n ), то вычисление по ней делают в 2 этапа: сначала орентировочно определяют число контейнеров по длине, потом задают число поперечных проходов и затем уточняют число контейнеров по длине.

Однако, если подставить выражение (7) в формулу (6), то можно исключить одно лишнее неизвестное. Тогда после преобразований и решения квадратного уравнения получается следующая формула для определения числа контейнеров по длине (для случая, когда через каждые два контейнера по длине делается поперечный проход шириной b):

y = - , (8)

где A = L+L+L+L+L- сумма длин всех дополнительных частей терминала, перечисленных в пояснениях к формуле (6).

Для предварительной оценки площади контейнерной площадки можно использовать следующую приближенную формулу:

S = R * s , м, (9)

где R - вместимость контейнерной площадки, конт.;

s - удельный показатель площади контейнерной площадки, м/конт., в расчете на один хранящийся контейнер (для разных вариантов технического оснащения контейнерной площадки его принимают: для площадки средне-тоннажных контейнеров массой брутто 3 т с автопогрузчиками с безблочной стрелой – 6,8…7,2 м/конт., с козловым краном – 6,4…6,7 м/конт., для площадки крупнотоннажных контейнеров с козловым краном – 40…45 м/конт., с автопогрузчиками – 50…60 м/конт.).

Число подъемно-транспортных машин на контейнерном терминале определяют по формуле:

r = , (10)

где t – время цикла погрузочно-разгрузочной машины по перегрузке одного контейнера, мин (определяется по хронометражу, по формулам, приведен-ным в главе 8 ; орентировочно можно принимать 2,5…4 мин);

k- коэффициент неравномерности контейнеропотоков (определяется по результатам исследований контейнеропотока или задается в пределах 1,2…1,6 на основании имеющегося опыта);

60 - число минут в часе;

Т_г - число дней работы контейнерного терминала в году (365 дней – при работе без выходных и 253 дня – при 5-дневной рабочей неделе;

k- коэффициент использования оборудования по времени (принимают 0,8…0,9);

Q - годовой контейнеропоток i-ой группы контейнеро-операций;

T- число часов работы в сутки по выполнению i-ой группы контейнеро-операций;

n - количество разных групп контейнеро-операций по переработке контейнеров на терминале (например, выгрузка груженых контейнеров с железнодорожного транспорта, выгрузка груженых контейнеров с автомо-бильного транспорта, погрузка груженых контейнеров на морской транс-порт, выгрузка порожних контейнеров с автомобильного транспорта, сор-тировка контейнеров на площадке и т.д.).

При реконструкции контейнерного терминала бывают случаи, когда требуется увеличить его пропускную способность (проходящий через него годовой контейнеропоток), не увеличивая размеры контейнерной площадки и способа складирования контейнеров, т.е. при той же вместимости контей-нерной площадки R. Этого можно достигнуть, сократив срок хранения кон-тейнеров на терминале. При этом получаемое увеличение годового контейнеропотока можно определить по формуле:

DQ = 365*R*, конт./год, (11)

где R – существующая вместимость контейнерной площадки, конт.;

t - существующий срок хранения контейнеров на площадке, сутки;

t- новый, уменьшенный срок хранения на площадке, сутки (t< t);

365 – число дней в году.

За счет сокращения срока хранения контейнеров может быть получено увеличение фактитической вместимости контейнерной площадки на следу-ющую величину:

DR = * (t - t ) , конт.-мест, (12)

где Q - годовой контейнеропоток, конт./год;

t- существующий срок хранения контейнеров на площадке, сутки;

t- проектируемый срок хранения контейнеров на площадке, сутки (t< t ).

Вариант контейнерного терминала выбирают в резульнате расчетов и сравнения технико-экономических показателей по нескольким вариантам.

Контейнеры представляют собой нестационарные замкнутые емкости объемом более 1 м³ для многократных перевозок и временного хранения различных грузов. Их классифицируют по массе брутто, роду перевозимого груза и другим признакам. Железнодорожным транспортом контейнеры пе-ревозятся на универсальных и специализированных платформах и в полува-гонах. Контейнеры перегружаются и временно складируются на открытых складских площадках контейнерных терминалов, которые создаются в пунктах взаимодействия разных видов транспорта и служат для преобразования контейнеропотоков и передачи их с одних видов транспорта на другие. Для переработки контейнеров терминалы оснащаются стреловыми, козловыми кранами, различными автопогрузчиками и другим подъемно-транспортным оборудованием, а также специальными грузозахватными приспособлениями для перегрузок контейнеров. При проектировании контейнерных терминалов определяют их перерабатывающую способность, вместимость, потреб-ное количество подъемно-транспортного оборудования и другие параметры, а также выбирают наиболее эффективный вариант на основании сравнения технико-экономических показателей.