??????.???????
????? ???????? - Railway Automation Forum





11.5    . 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 = Qг.т / Gк,  конт./год,                   (11.1)

где Qг – годовой грузопоток, т/год;

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

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

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

R = Qг.к * tхр , / 365,  конт. ,                           (11.2)

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

t хр      -  срок хранения контейнеров на термнале, сутки (принимают  tхр = 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/ tхр, 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 =  Qг /R,    1/год,                       (11.3)

где Qг  – 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,                                 (11.4)

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    ,                        (11.5)

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 {},                                     (11.6)

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

Lобщая 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);

nчисло 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 .                                (11.7)

Поскольку получается, что в формуле (11.6) 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 (11.7) в формулу (11.6), 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 = - ,                         (11.8)

где A = L+L+L+L+L - сумма длин всех дополнительных частей терминала, перечисленных в пояснениях к формуле (11.6).

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

S = R * s  , м,                      (11.9)

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 = ,                      (11.10)

 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;

Тг  - 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,                      (11.11)

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,                    (11.12)

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.

 

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

 

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.

 

ПОВТОРИМ

 

1.     Что такое грузовой контейнер  ?

2.     Какими параметрами характеризуется контейнер ?

3.     Какие бывают типы контейнеров  ?

4.     Каковы составные части контейнерной транспортной системы  ?

5.     Какой подвижной состав применяют для перевозок контейнеров  ?

6.     Что такое контейнерный терминал  ?

7.     Какое оборудование применяют для переработки контейнеров  ?

8.     Какие параметры определяют при проектировании контейнерных терминалов ?