chương 1 và các dự báo lượng hàng, đội tàu hoạt động ra vào cảng, tàu thiết kế, áp dụng các tiêu chuẩn ngành, tiều chuẩn thiết kế. Đưa ra, các giải pháp quy hoạch bến, công nghệ bốc xếp rồi qua các phân tích đánh giá đưa ra lựa chọn giải pháp, phuơng án tối ưu để thực hiện tính toán chi tiết. 18 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUY HOẠCH CẢNG 2.1 Thu thập và xử lý số liệu ban đầu 2.1 Dự báo lượng hàng qua cảng Quốc tế Cái Mép Dự báo hàng hoá qua cảng thực chất là phân bổ hàng hoá giữa các cảng thuộc hệ thống cảng Thị Vải – Vũng Tàu. Để thực hiện dự báo này cần phải căn cứ vào các tiêu chí sau: - Chức năng, nhiệm vụ của từng cảng.
- Quan điểm phát triển của từng cảng. - Vị trí địa lí và điều kiện tự nhiên. - Kết quả dự báo của một số cảng đã có nghiên cứu khả thi. - Yếu tố môi trường.
- Kết hợp với quy hoạch giao thông toàn vùng. Khối lượng hàng hoá thông qua cảng được phân bổ như bảng dưới đây. Bảng 4: Dự Báo hàng hóa thông qua Cảng Quốc tế Cái Mép Stt Loại hàng Khối lượng 1 Than đá 0 2 Phân Bón 120,000 3 Xăng dầu 0 4 Hàng bách hoá 450,000 5 Thực phẩm đông lạnh 0 6 Lúa 200,000 7 Gạo 300,000 8 Đá dăm 0 9 Cát xây dựng 0 10 Xi măng 0 11 Sắt xây dựng 0 Tổng cộng 1,070,000 19 Bảng 5: Dữ liệu được lọc từ kho dữ liệu chung đề 3 để tính toán số bến Loại hàng Hình Yêu cầu Hướng Phương tiện Lượng Tỷ lệ thức bảo bảo luồng vận chuyển hàng qua quản khi quản ở hàng (T/năm) kho/bãi vận cảng chuyển Phân bón Bao Kho kín Nhập Tàu hàng khô 100.000DWT Phân bón Bao Kho kín Xuất Sà lan 1.000DWT Bách hóa Container Bãi hở Nhập Tàu 400.000DWT Bách hóa Container Bãi hở Xuất Sà lan 1.000DWT Lúa Rời Xi lô Nhập Sà lan 1.000DWT Gạo Bao Kho kín Xuất Tàu hàng khô 300.000DWT Như vậy, so sánh dự báo lượng hàng và nội dung quy hoạch cảng Quốc tê Cái Mép, trong giai đoạn khả thi của dự án, việc dự báo lượng hàng qua cảng là 1.000 (T/năm) như trên là phù hợp với quy hoạch. Do vậy, lượng hàng dự báo qua cảng nêu trên có tính đảm bảo khá cao.2 Dự báo tàu ra vào cảng Đội tàu vận tải biển trên thế giới trong những năm qua có sự phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng.
Theo quy hoạch hệ thống cảng trên sông Thị Vải thì cỡ tàu lớn nhất vào cảng Phú Mỹ là 50. Quy định này xuất phát từ điều kiện tự nhiên của luồng vào tàu vào cảng, chủ yếu là do độ sâu hạn chế tại một đoạn cạn trên luồng và hai bán kính cong nhỏ. Trong tương lai, khi đoạn luồng này được cải tạo, có thể cho tàu đến 60.000DWT vào cảng. Như vậy cỡ tàu vào cảng trong tương lai sẽ lớn hơn.
20 Dự báo đội tàu vào cảng như sau: Bảng 6: Dự báo độ tàu ra vào cảng 22-TCN 222-95 Cỡ tàu Loại tàu (DWT) L (m) B (m) T (m) Cotainer 50.3 Dữ liệu mực nước tính toán cho việc bố trí cảng Mực nước cao thiết kế ( MNCTK): 2.85 mCD ( tương đương -0.037mND) ( lấy theo H50% đường tần suất mực nước giờ) lấy theo tiêu chuẩn chính. Mực nước cao thiết kế ( MNCTK): 4.46 mCD ( tương đường 1.573 mND) (lấy theo Hp1% đường tần suất mực nước cao hàng năm) lấy theo tiêu chuẩn kiểm tra. So sánh 2 số liệu thiên về khả năng an toàn ta lấy: Mực nước cao thiết kế (MNCTK) = 4.46 mCD Mực nước thấp thiết kế (MNTTK) = -0.31mND (với suất Đảm bảo suất là 99.18% - nội suy từ H50% - Hmin = 2.2 Phân khu chức năng cho cảng Danh mục các khu cảng: Khu cảng được định danh bởi 3 phân khu chính theo không gian hoạt động: - Khu nước của cảng + Luồng tàu ra-vào cảng và hệ thống phao tiêu báo hiệu + Vũng bốc xếp hàng và chạy tàu 21 + Vũng chờ tàu + Vũng quay tàu + Vũng bốc xếp nổi - Khu đất của cảng + Vùng trước bến + Vùng kho bãi + Khu đất sau bến và các yếu tố công cộng - Khu Bến và khu vực làm hàng tiền phương 2.1 Phân chia khu bến từ các dữ liệu đầu vào xác định số bến của hàng rời. Bảng 7: Bảng tổng hợp hình thức bảo quản khi vận chuyển Stt Hình thức bảo quản khi vận chuyển Khối lượng 1 Hàng rời 200.000 3 Hàng bồn 0 4 Container 450.000 5 Container lạnh 0 6 Cuộn/bó 0 Chọn sơ bộ cảng gồm 3 bến chính và 1 bên phụ trợ từ bảng dữ liệu ban đầu được lọc bao gồm các bến như sau: - Bến làm hàng bao, (sử dụng hệ thống băng chuyền) - Bến làm hàng container (sử dụng cần trục dàn Post Panamax chuyên dụng) - Bến làm hàng tổng hợp (sử dụng hệ thống làm hàng bằng cần trục vạn năng) - Bến phụ trợ - Bến làm hàng bồn (sử dụng hệ thống bơm hút khí nén) 22 2.2 Phân chia kho bãi từ các dữ liệu đầu vào Bảng 8: Bảng hình thức bảo quản khi qua kho bãi của cảng STT Hình thức bảo quản Khối lượng 1 Bãi hở ( cát, đá, than đá, sắt XD) ít 2 Kho kín dành cho gạo 420.000 3 Kho kín dành cho xi măng Ít 3 Kho kín dành cho phân bón 120.000 4 Xilo dành cho xăng dầu ít 5 Xilo dành cho lúa ít 6 Bãi hở dành cho container 450.000 7 Bảo quản đặc biệt ( hàng container đông lạnh) Ít từ lượng hàng lấy từ dữ liệu đã sàng lọc thì phân khu cho cảng làm 3 bến chính và một bến phụ trợ bao gồm - 1 bến làm hàng container - 1 bến làm hàng rời - 1 bến làm hàng kiện 2.3 Đề xuất và lựa chọn sơ đồ công nghệ bốc xếp 2.1 Sơ đồ công nghệ bốc xếp hàng Container Hình 3: Sơ đồ công nghệ bốc xếp hàng container 2.1 Sơ đồ công nghệ bốc xếp mép bến Sử dụng cần trục giàn bốc xếp container chuyên dụng chạy trên dây Post Panamax, chuyển container lên xe kéo, rơ mooc luôn chờ sẵn chở vào bãi.
23 Các thông số kỹ thuật của đầu kéo và rơ mooc: Tốc độ vận chuyển trung bình : 6km/h. Cự ly vận chuyển trung bình : 200 m. Số container một lần vận chuyển : 1. Chu kỳ vòng xe vận chuyển : Tck= 960 giây.
Số chu kỳ làm viêc trong 1h : nck= 3,75. Các thông số của cần cẩu : Sức nâng lớn nhất: 53 (T) kể cả khung nâng. Tầm với lớn nhất về phía biển là :40 (m). Tầm với lớn nhất về phía bãi là : 25 (m).
Khẩu độ lớn nhất của chân cẩu là : 20 (m). Chiều cao nâng hàng lớn nhất tính từ mặt bến lên trên 25 (m), xuống 15 (m). Tốc độ nâng có hàng 31 (m / phút). Tốc độ nâng không hàng 75 (m / phút).
Ưu điểm của loại cần trục dàn này là: Có khả năng cẩu bình quân 36 đến 45 container/giờ tức là khoảng 40 TEU/ giờ. Vị trí của người lái được bố trí trên mã cẩu do vậy thao tác điều chỉnh dễ dàng nhanh chóng. Mã hàng được cẩu bằng 4 tời do đó chống quay, lắc khi cẩu. năng suất của của giàn Post Panamax: P = 40 thùng/giờ 2.2 Sơ đồ công nghệ bốc xếp trên bãi Chọn thiết bị bốc xếp trên bãi là các cần cẩu RTG ( Rubber – Tyred Gantry Crane ).
Thông số kỹ thuật của cần cẩu RTG : Sức nâng : 45(T). Tốc độ nâng hàng 15m /phút.Tốc độ nâng không hàng 25m/phút. Tốc độ di chuyển móc 50m /phút. Tốc độ di chuyển cần trục 134m/phút.
Công suất làm hàng trung bình: 26chu kỳ/ h. Ưu điểm của loại thiết bị này là: Phương án thích nghi cao với công nghệ hiện đại trong tương lai,tính tự động hoá cao. Có khả năng chuyển container từ hàng này sang hàng khác mà cần trục vẫn đứng yên tại chỗ. Cần trục bánh lốp không cần lắp đặt đường ray đỡ tốn kém.
24 Độ an toàn cao. Hoạt động sạch không gây ô nhiễm. Độ tin cây cao, chi phí bảo dưỡng thấp. Công nghệ bốc xếp các container rỗng sử dụng Lift Truck.3 tính toán số lượng thiết bị a.
Tính toán số lượng thiết bị mép bến Năng suất làm việc của cần trục được tính toán theo công thức; Q th N G= P th Trong đó: NG : Số cần cẩu cần thiết Qth: Lượng hàng cần xếp dỡ trong tháng Pth: Năng suất của cần cẩu trong một tháng.k4 P: Năng suất xếp dỡ trong 1 giờ của Grantry Crane. t: Số giờ trong ca. nc: Số ca trong ngày. k1: Hiệu suất thiết bị trong một ca.
k2: Hệ số sử dụng thời gian của thiết bị trong một tháng. k3: Hệ số kể đến sự ảnh hưởng của thời tiết. k4: Hệ số tính đến số lượng thùng 20” và 40” qua cảng. Số lượng cần cẩu tính toán được thể hiện trong bảng sau.
Bảng 9: Số lượng cần cẩu trước bến STT Hạng mục tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Lượng hàng xếp dỡ trong năm Qn TEU 37500 2 Hệ số không đều hàng trong tháng K0 1,2 3 Lượng hàng tính toán của tháng Qth TEU/tháng 3750 4 Năng suất giờ của cần trục giàn P Thùng/giờ 45 5 Số giờ trong ca T Giờ 8 6 Số ca trong ngày Nc Ca 2 7 Hiệu suất thiết bị trong một ca k1 0,75 8 Hệ số sử dụng thiết bị /tháng k2 0,7 25 STT Hạng mục tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị 9 Hệ số ảnh hưởng thời tiết k3 0,75 10 Hệ số TEU/thùng k4 1,33 11 Năng suất cần cẩu 1 tháng Pth Thùng/tháng 11311.6 12 Số lượng cần cẩu Post Panamax cần thiết NG Cái 0.33 13 Số cần cẩu Post PanaMax được chọn N1 Cái 1 b. Tính toán số lượng thiết bị kho bãi Thiết bị vận chuyển container; Năng suất của đầu kéo và rơ mooc dùng được tính theo công thức: Pg = k.1) Trong đó: k = 0,8 : Hệ số xét đến điều kiện làm việc. n = 1 : Số container vận chuyển trong mỗi chu kỳ. nck : Số chu kỳ của thiết bị trong một giờ (ước tính).
Năng suất thiết bị trong 1 ngày được tính theo công thức: Png = Pg.2) Png : Năng suất thiết bị trong 1 ngày. Pg : Năng suất thiết bị trong 1 giờ. t : Số giờ làm việc trong 1 ca. Nc: Số ca làm việc trong ngày.