Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hệ thống chuỗi cung ứng và vận tải đa phương thức, cảng biển đóng vai trò là đầu mối chuyển tiếp quan trọng giữa vận tải thủy và vận tải bộ/đường sắt. Việc tính toán, thiết kế và tối ưu hóa quy trình khai thác bến bãi, lựa chọn công nghệ bốc dỡ phù hợp không chỉ giúp giải phóng tàu nhanh chóng, giảm thiểu chi phí lưu tàu mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế và năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp cảng.
Đồ án môn học "Quản lý và Khai thác Cảng" do sinh viên Đoàn Anh Quân (MSSV: 19H4010062, Lớp KT19CLCA) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Khoảng tại Trường Đại học Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh (năm học 2021 - 2022) tập trung giải quyết bài toán thiết kế công nghệ và tổ chức khai thác cảng chuyên dụng cho mặt hàng bách hóa đóng kiện carton.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:
- Xác định đặc tính cơ lý, quy cách đóng gói và yêu cầu bảo quản an toàn cho hàng thùng carton (mì ăn liền).
- Lựa chọn đội tàu tính toán, công cụ mang hàng và thiết bị xếp dỡ chủ lực cho tuyến tiền phương và tuyến hậu phương.
- Phân tích, so sánh các sơ đồ công nghệ và lựa chọn sơ đồ bốc dỡ tối ưu.
- Tính toán định mức năng suất thiết bị theo từng phương án tác nghiệp cụ thể.
- Xác định khả năng thông qua của tuyến tiền phương, tuyến hậu phương và diện tích kho bãi cần thiết.
- Bố trí tổ chức lao động, xác định mức sản lượng, nhu cầu nhân lực và năng suất lao động.
- Ước tính tổng mức đầu tư xây dựng các hạng mục công trình, thiết bị và chi phí khai thác bốc xếp của cảng.
Phạm vi nghiên cứu được xác lập theo các thông số kỹ thuật đầu vào:
- Loại hàng hóa: Kiện thùng carton (chủng loại lựa chọn: mì ăn liền).
- Lượng hàng thông qua cảng hàng năm ($Q_n$): $2.100.000$ tấn/năm.
- Thời gian khai thác cảng trong năm ($T_n$): 360 ngày/năm.
- Chế độ làm việc: 3 ca/ngày ($r_{ca} = 3$), thời gian mỗi ca 8 giờ ($T_{ca} = 8$ giờ/ca), thời gian ngừng việc tác nghiệp trong ca $T_{ng} = 1,5$ giờ/ca.
- Hệ số lưu kho ($\alpha$): 0,7.
- Thời gian hàng lưu kho bình quân ($t_{bq}$): 15 ngày.
- Hệ số hàng đến không đều giữa các ngày trong năm ($k_{bh}$): 1,25.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và mô hình tính toán
Nghiên cứu áp dụng hệ thống lý thuyết chuẩn về kỹ thuật và tổ chức khai thác cảng biển, bao gồm:
- Lý thuyết chu kỳ làm việc của thiết bị chu kỳ: Năng suất giờ kỹ thuật ($P_h$), năng suất ca ($P_{ca}$), và năng suất ngày ($P_{ng}$) dựa trên trọng lượng mã hàng ($G_h$) và thời gian một chu kỳ làm việc ($T_{ck}$).
- Mô hình cân bằng khả năng thông qua tuyến tiền phương và hậu phương: Khả năng tiếp nhận tàu, cân đối giữa năng suất dỡ hàng tại cầu tàu ($\Pi_{TP}$) và năng suất chuyển tải, xếp dỡ vào kho bãi ($\Pi_{HP}$) nhằm triệt tiêu điểm nghẽn tác nghiệp.
- Mô hình tính toán diện tích kho bãi theo tải trọng nền: Xác định lượng hàng tồn kho cực đại, áp lực cho phép của nền kho bãi ($[p]$), chiều cao chất xếp an toàn ($[h]$) và hệ số sử dụng diện tích hữu ích ($\beta_1, \beta_2$).
- Phương pháp định mức lao động và chi phí đầu tư: Xác định sản lượng bình quân theo ca máy/công nhân, tổng nhân lực cơ giới và thủ công, cùng phương pháp lập tổng mức đầu tư xây dựng cơ bản (suất đầu tư thiết bị, cầu bến, bãi chứa, đường nội bộ).
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tính toán kỹ thuật chuyên ngành: Sử dụng các công thức giải tích xác định chu kỳ, định mức năng suất, số lượng trang thiết bị và diện tích công trình.
- Phương pháp so sánh lựa chọn phương án: Đánh giá ưu nhược điểm kỹ thuật giữa 3 sơ đồ cơ bản (dùng cần trục tàu, cần trục chân đế và cần trục nổi) để chọn cấu hình tối ưu; so sánh 3 trường hợp bố trí số lượng cần trục chân đế trên một cầu tàu ($n_1 = 2, 3, 4$).
- Nguồn dữ liệu: Số liệu định mức kỹ thuật cảng biển, thông số kỹ thuật thực tế của tàu bách hóa VTC Sky, thông số cần trục chân đế 10 tấn và xe nâng diesel CPCD 60 của hãng Anhui Heli.
Nội dung chính theo từng phần thiết kế
1. Đặc tính hàng hóa, quy cách bao bì và yêu cầu bảo quản
Hàng thùng carton mì ăn liền là loại hàng bách hóa nhẹ, có đặc tính dễ rách vỡ, không chịu được va đập, kỵ ẩm mốc và dễ cháy khi gặp nhiệt độ cao.
- Kích thước kiện hàng: $H \times L \times B = (250 \div 300) \times (450 \div 600) \times (300 \div 350)$ mm.
- Trọng lượng kiện: 10 – 30 kg/thùng.
- Chiều cao chất xếp tối đa cho phép: $[h] = 3,6$ m.
- Mật độ chất xếp hàng hóa: $\gamma = 1/\omega = 0,56$ tấn/m³.
- Áp lực cho phép lên nền kho: $[p] = 4,0$ tấn/m²; áp lực thực tế tạo bởi đống hàng: $p = [h] \times \gamma = 3,6 \times 0,56 = 2,016$ tấn/m² $\le [p]$.
- Quy định bảo quản và an toàn: Xếp có đệm lót (vải, chiếu cói, ballet gỗ), không quăng quật, cách tường kho tối thiểu 0,5 m; lên cao cứ 3 lớp thùng thì xếp lùi vào 0,5 m; vận chuyển xa phải phủ bạt chống mưa; công nhân xuống hầm tàu sau khi mở nắp hầm ít nhất 20 phút.
2. Thông số kỹ thuật tàu biển và lựa chọn thiết bị bốc dỡ
- Tàu biển thiết kế (Tàu VTC Sky): Trọng tải toàn phần (DWT) 20.000 tấn; Tổng dung tích (GRT) 14.743; Dung tích hữu ích (NRT) 8.258; Chiều dài toàn bộ ($L_{max}$) 154,5 m; Chiều rộng 26,0 m; Chiều cao mạn 13,35 m; Mớn nước 9,721 m; Số lượng hầm hàng: 4 hầm; Tốc độ khai thác 14 hải lý/giờ.
- Thiết bị tiền phương: Cần trục chân đế sức nâng 10 tấn; tầm với $r_{max} = 30$ m, $r_{min} = 8$ m; chiều cao nâng móc 14 m; chiều rộng chân đế 10,5 m; tốc độ nâng hàng 75 m/phút; tốc độ thay đổi tầm với 50 m/phút; tốc độ quay 1,5 vòng/phút; tốc độ di chuyển 27 m/phút; tổng công suất động cơ 108 kW; tổng trọng lượng 130 tấn.
- Thiết bị hậu phương: Xe nâng tự hành Anhui Heli Model CPCD 60 (động cơ diesel Isuzu 6GB1 công suất 112 hp); sức nâng định mức 6.000 kg tại tâm tải 600 mm; chiều cao nâng tiêu chuẩn 3.000 mm; bán kính quay vòng tối thiểu 3,3 m.
- Công cụ mang hàng và mã hàng: Sử dụng võng nylon dẹp kích thước $0,8 \times 2,0$ m kết hợp mâm xe nâng và kệ đặt hàng ô tô. Trọng lượng mỗi mã hàng thiết lập đạt $G_h = 4,0$ tấn; kích thước mã hàng $L \times B \times H = 1,0 \times 0,8 \times 0,7$ m.
+-----------------------------------------------------------------------------+
| CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XẾP DỠ ĐƯỢC PHÂN TÍCH |
+-----------------------------------------------------------------------------+
| Sơ đồ 1: Sử dụng cần trục tàu |
| - Ưu điểm: Vốn đầu tư thấp, xếp dỡ nhanh hàng khối lượng nhỏ. |
| - Nhược điểm: Chiều cao nâng và tầm với hạn chế, không đáp ứng lượng lớn. |
| |
| Sơ đồ 2: Cần trục chân đế (tiền phương) kết hợp xe nâng (hậu phương) |
| - Ưu điểm: Năng suất cao, giải phóng tàu nhanh, hiệu quả kinh tế lớn. |
| - Nhược điểm: Vốn đầu tư ban đầu cao. -> ĐƯỢC CHỌN LÀM SƠ ĐỒ TỐI ƯU |
| |
| Sơ đồ 3: Sử dụng cần trục phao nổi |
| - Ưu điểm: Sức nâng lớn, cơ động chuyển cầu tàu linh hoạt. |
| - Nhược điểm: Tính ổn định kém khi sóng gió, không thực hiện được tàu-kho. |
+-----------------------------------------------------------------------------+
3. Năng suất thiết bị theo các phương án tác nghiệp
Căn cứ vào thời gian một chu kỳ ($T_{ck}$), năng suất giờ ($P_h = \frac{3600 \times G_h}{T_{ck}}$), năng suất ca ($P_{ca} = P_h \times (T_{ca} - T_{ng})$ với $T_{ca} - T_{ng} = 6,5$ giờ) và năng suất ngày ($P_{ng} = P_{ca} \times 3$) được xác định như sau:
| Phương án tác nghiệp |
Thời gian chu kỳ $T_{ck}$ (s) |
Trọng lượng mã hàng $G_h$ (tấn) |
Năng suất giờ $P_h$ (tấn/máy-h) |
Năng suất ca $P_{ca}$ (tấn/máy-ca) |
Năng suất ngày $P_{ng}$ (tấn/máy-ngày) |
| Phương án 1 (Tàu - Ô tô chuyển thẳng) |
240 |
4,0 |
60 |
390 |
1170 |
| Phương án 2 (Tàu - Mâm xe nâng/Bãi tạm) |
240 |
4,0 |
60 |
390 |
1170 |
| Phương án 5 (Bãi tạm - Kho) |
360 |
4,0 |
40 |
260 |
780 |
| Phương án 6 (Kho - Ô tô) |
180 |
4,0 |
80 |
520 |
1560 |
Thiết kế quy trình công nghệ và thông số kỹ thuật
1. Khả năng thông qua của tuyến tiền phương
Lượng hàng thông qua cảng trong ngày căng thẳng nhất:
$$Q_{ng-max} = \frac{Q_n \times k_{bh}}{T_n} = \frac{2.100.000 \times 1,25}{360} = 7.291,67 \text{ (tấn/ngày)}$$
Khả năng thông qua của 1 thiết bị tiền phương:
$$P_{tp} = \left(\frac{1 - \alpha}{p_1} + \frac{\alpha}{p_2}\right)^{-1} = \left(\frac{1 - 0,7}{1170} + \frac{0,7}{1170}\right)^{-1} = 1170 \text{ (tấn/máy-ngày)}$$
Đồ án phân tích 3 trường hợp bố trí số lượng cần trục tiền phương trên 1 cầu tàu ($n_1 = 2; 3; 4$ máy):
- Trường hợp 1 ($n_1 = 2$ máy/cầu): Năng suất cầu tàu $P_{ct} = 1.638$ tấn/cầu-ngày; Số cầu tàu yêu cầu $n = 5$ cầu; Khả năng thông qua tuyến $\Pi_{TP} = 8.190$ tấn/ngày; Giờ làm việc thực tế $X_{TP} = 3.500$ giờ/năm ($< X_{max} = 6.532,5$ giờ/năm); Số ca làm việc thực tế $r_{ca-tt} = 1,87$ ca/ngày.
- Trường hợp 2 ($n_1 = 3$ máy/cầu): Năng suất cầu tàu $P_{ct} = 2.457$ tấn/cầu-ngày; Số cầu tàu yêu cầu $n = 3$ cầu; Khả năng thông qua tuyến $\Pi_{TP} = 7.371$ tấn/ngày; Giờ làm việc thực tế $X_{TP} = 3.888,88$ giờ/năm; Số ca làm việc thực tế $r_{ca-tt} = 2,08$ ca/ngày.
- Trường hợp 3 ($n_1 = 4$ máy/cầu): Năng suất cầu tàu $P_{ct} = 3.276$ tấn/cầu-ngày; Số cầu tàu yêu cầu $n = 3$ cầu; Khả năng thông qua tuyến $\Pi_{TP} = 9.828$ tấn/ngày; Giờ làm việc thực tế $X_{TP} = 2.916,67$ giờ/năm; Số ca làm việc thực tế $r_{ca-tt} = 1,55$ ca/ngày.
2. Khả năng thông qua của tuyến hậu phương
Khả năng thông qua của một thiết bị xe nâng hậu phương đạt:
$$P_{hp} = \left(\frac{1 - \alpha'}{p_4} + \frac{\alpha' \cdot (1 - \alpha'')}{p_5} + \frac{\alpha' \cdot \alpha''}{p_6}\right)^{-1} = \left(0 + \frac{1}{780} + \frac{1}{1560}\right)^{-1} = 520 \text{ (tấn/máy-ngày)}$$
Số lượng xe nâng và kiểm tra điều kiện khai thác cho từng trường hợp:
- Trường hợp 1 ($n = 5$ cầu, $n_1 = 2$): Yêu cầu $N_{HP} = 15$ xe nâng; Khả năng thông qua $\Pi_{HP} = 7.800$ tấn/ngày; $X_{HP} = 3.675$ giờ/năm; $r_{ca-tt} = 1,96$ ca/ngày.
- Trường hợp 2 ($n = 3$ cầu, $n_1 = 3$): Yêu cầu $N_{HP} = 14$ xe nâng; Khả năng thông qua $\Pi_{HP} = 7.280$ tấn/ngày; $X_{HP} = 3.937,5$ giờ/năm; $r_{ca-tt} = 2,10$ ca/ngày.
- Trường hợp 3 ($n = 3$ cầu, $n_1 = 4$): Yêu cầu $N_{HP} = 18$ xe nâng; Khả năng thông qua $\Pi_{HP} = 9.360$ tấn/ngày; $X_{HP} = 3.062,5$ giờ/năm; $r_{ca-tt} = 1,64$ ca/ngày.
3. Tính toán quy mô diện tích kho chứa hàng
- Lượng hàng qua kho hàng năm: $Q_K = Q_n \times \alpha = 2.100.000 \times 0,7 = 1.470.000$ tấn/năm.
- Lượng hàng tồn kho trung bình:
$$E_{tb} = \frac{Q_K \times t_{bq}}{T_n} = \frac{1.470.000 \times 15}{360} = 61.250 \text{ (tấn)}$$
- Diện tích chất xếp hữu ích: $F_{hi} = \frac{E_{tb}}{p} = \frac{61.250}{2,016} = 30.381,94 \text{ m}^2$.
- Diện tích xây dựng tổng thể kho bãi (có tính hệ số lối đi, văn phòng kho $\beta_1 = 0,4; \beta_2 = 0,25$): $F_K = 53.168,395 \text{ m}^2$.
- Diện tích mạng lưới giao thông nội bộ phục vụ xe nâng và xe tải: $F_{GT} = 50% \times F_K = 26.584,2 \text{ m}^2$.
4. Bố trí tổ chức nhân lực và các chỉ tiêu lao động
Phân bổ định biên công nhân cho từng máng xếp dỡ tại các vị trí tác nghiệp:
| Vị trí tác nghiệp |
Phương án 1 (Tàu - Ô tô) |
Phương án 2 (Tàu - Bãi tạm) |
Phương án 5 (Bãi tạm - Kho) |
Phương án 6 (Kho - Ô tô) |
| Dưới hầm tàu ($n_{\text{hầm tàu}}$) |
6 |
6 |
0 |
0 |
| Cửa kho / sàn bãi ($n_{\text{cửa kho}}$) |
0 |
2 |
0 |
0 |
| Trong kho hàng ($n_{\text{kho}}$) |
0 |
0 |
6 |
6 |
| Trên sàn xe ô tô ($n_{\text{ô tô}}$) |
4 |
0 |
0 |
4 |
| Tổng công nhân thủ công ($n_{tc}$) |
10 |
8 |
6 |
10 |
| Công nhân điều khiển thiết bị ($n_{\text{thiết bị}}$) |
1 |
1 |
2 |
1 |
| Công nhân tín hiệu ($n_{\text{tín hiệu}}$) |
1 |
1 |
0 |
0 |
| Tổng công nhân cơ giới ($n_{cg}$) |
2 |
2 |
2 |
1 |
| Tổng quân số 1 máng xếp dỡ ($n_m$) |
12 |
10 |
8 |
11 |
Tổng hợp các chỉ tiêu năng suất và nhu cầu lao động toàn cảng:
- Mức sản lượng tổng hợp: Phương án 1 đạt $32,5$ tấn/người-ca; Phương án 2 đạt $39,0$ tấn/người-ca; Phương án 5 đạt $32,5$ tấn/người-ca; Phương án 6 đạt $47,27$ tấn/người-ca.
- Tổng nhu cầu công nhân thủ công: $T_{tc} = 108.503$ người-ca/năm.
- Tổng nhu cầu công nhân cơ giới: $T_{cg} = 24.904$ người-ca/năm.
- Tổng nhu cầu lao động toàn bộ: $T_c = 133.406$ người-ca/năm.
- Năng suất lao động bình quân: Thủ công $P_{tc} = 19,35$ tấn/người-ca; Cơ giới $P_{cg} = 84,32$ tấn/người-ca; Năng suất bình quân chung $P_c = 15,74$ tấn/người-ca.
Kết quả và so sánh phương án
Bảng tổng hợp so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật chủ yếu giữa 3 trường hợp bố trí thiết bị tiền phương:
| Chỉ tiêu kỹ thuật - kinh tế |
Đơn vị |
Trường hợp 1 ($n_1=2$) |
Trường hợp 2 ($n_1=3$) |
Trường hợp 3 ($n_1=4$) |
| Số cần trục trên 1 cầu tàu ($n_1$) |
Máy |
2 |
3 |
4 |
| Số lượng cầu tàu cần thiết ($n$) |
Cầu |
5 |
3 |
3 |
| Tổng chiều dài tuyến cầu tàu ($L_{ct}$) |
m |
850 |
510 |
510 |
| Tổng số cần trục chân đế ($N_{TP}$) |
Máy |
10 |
9 |
12 |
| Tổng số xe nâng hậu phương ($N_{HP}$) |
Máy |
15 |
14 |
18 |
| Khả năng thông qua tiền phương ($\Pi_{TP}$) |
Tấn/ngày |
8.190 |
7.371 |
9.828 |
| Khả năng thông qua hậu phương ($\Pi_{HP}$) |
Tấn/ngày |
7.800 |
7.280 |
9.360 |
| Giờ làm việc thực tế cẩu tiền phương ($X_{TP}$) |
Giờ/năm |
3.500,00 |
3.888,88 |
2.916,67 |
| Giờ làm việc thực tế xe nâng ($X_{HP}$) |
Giờ/năm |
3.675,00 |
3.937,50 |
3.062,50 |
| Chi phí thiết bị và công cụ ($K_1$) |
$10^6$ VNĐ |
54.599 |
49.299 |
65.499 |
| Mức đầu tư đơn vị xây dựng ($k^*_{xd}$) |
$10^6$ đ/tấn |
1,71 |
2,54 |
Đang cập nhật |
Đánh giá lựa chọn phương án:
- Trường hợp 2 ($n_1 = 3$ cần trục/cầu, quy mô 3 cầu tàu) thể hiện sự cân đối hợp lý nhất giữa năng lực thông qua của tuyến tiền phương ($7.371$ tấn/ngày) và tuyến hậu phương ($7.280$ tấn/ngày), đều đáp ứng sát và vượt nhu cầu giải tỏa lượng hàng ngày căng thẳng nhất ($7.291,67$ tấn/ngày).
- Phương án này giúp tiết kiệm đáng kể chiều dài tuyến bến ($510$ m so với $850$ m ở TH1), giảm số lượng cần trục tiền phương ($9$ máy so với $10$ máy ở TH1 và $12$ máy ở TH3) cũng như lượng xe nâng ($14$ máy), từ đó tối ưu hóa chi phí đầu tư thiết bị ($K_1 = 49.299 \times 10^6$ VNĐ).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Đồ án chủ yếu tính toán dựa trên các hệ số định mức tĩnh và giả định dòng hàng bách hóa thuần nhất (thùng carton mì ăn liền), chưa mô phỏng biến động ngẫu nhiên của lịch tàu cập bến theo lý thuyết hàng đợi (chờ cầu, tắc nghẽn luồng).
- Chưa đi sâu vào tính toán chi tiết phương án container hóa (chuyển đổi hàng bách hóa đóng thùng sang đóng rút ruột trong container chuẩn ISO/TEU).
- Hướng mở rộng:
- Ứng dụng phần mềm mô phỏng (như Arena, FlexSim) để đánh giá tương tác thời gian thực giữa chu kỳ nâng của cần trục và chu kỳ vận chuyển của xe nâng trong bãi.
- Mở rộng phân tích dòng chi phí vòng đời (LCC - Life Cycle Cost) và tính toán các chỉ số tài chính chuyên sâu (NPV, IRR, thời gian hoàn vốn đầu tư chi tiết).
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên các ngành Kinh tế vận tải biển, Quản lý và Khai thác Cảng, Kỹ thuật Công trình Thủy và Logistics trong quá trình thực hiện đồ án môn học hoặc khóa luận tốt nghiệp. Các phần có giá trị tham khảo thực tiễn cao bao gồm:
- Phương pháp luận từng bước xác định chu kỳ, năng suất giờ, năng suất ca và cân bằng công suất giữa hai tuyến tiền - hậu phương.
- Phương pháp chuẩn hóa biểu mẫu tính toán diện tích kho bãi theo tải trọng cho phép của nền đất và chiều cao đóng gói bao bì.
- Bảng định biên nhân sự chi tiết cho từng máng xếp dỡ hàng bách hóa theo các phương án chuyển thẳng và qua kho.
Câu hỏi thường gặp
1. Con tàu thiết kế trong đồ án có những thông số kỹ thuật chính nào?
Tàu thiết kế là tàu bách hóa "VTC Sky" (quốc tịch Việt Nam, cảng đăng ký Sài Gòn, số IMO 9146900), kiểu 1 boong với 4 hầm hàng. Trọng tải toàn phần của tàu đạt $20.000$ tấn, tổng dung tích $GRT = 14.743$, dung tích thực $NRT = 8.258$, chiều dài tổng thể $154,5$ m, chiều rộng $26,0$ m, chiều cao mạn $13,35$ m và mớn nước thiết kế $9,721$ m.
2. Định mức năng suất ca và ngày của thiết bị tiền phương ở phương án Tàu – Ô tô (Phương án 1) là bao nhiêu?
Với trọng lượng mã hàng $G_h = 4,0$ tấn và thời gian một chu kỳ làm việc $T_{ck1} = 240$ giây, năng suất giờ đạt $P_{h1} = 60$ tấn/máy-giờ. Với thời gian làm việc có ích $6,5$ giờ/ca ($8$ giờ trừ $1,5$ giờ ngừng việc tác nghiệp), năng suất ca đạt $P_{ca1} = 390$ tấn/máy-ca và năng suất ngày (3 ca/ngày) đạt $P_1 = 1.170$ tấn/máy-ngày.
3. Trong 3 trường hợp bố trí thiết bị tiền phương, số lượng cầu tàu và xe nâng cần thiết thay đổi như thế nào?
- Trường hợp 1 ($n_1 = 2$ cần trục/cầu): Cần $5$ cầu tàu, $10$ cần trục tiền phương và $15$ xe nâng hậu phương.
- Trường hợp 2 ($n_1 = 3$ cần trục/cầu): Cần $3$ cầu tàu, $9$ cần trục tiền phương và $14$ xe nâng hậu phương.
- Trường hợp 3 ($n_1 = 4$ cần trục/cầu): Cần $3$ cầu tàu, $12$ cần trục tiền phương và $18$ xe nâng hậu phương.
4. Tổng diện tích xây dựng kho bãi được tính toán là bao nhiêu và dựa trên những chỉ tiêu nào?
Tổng diện tích xây dựng kho bãi được xác định là $F_K = 53.168,395 \text{ m}^2$. Kết quả này dựa trên lượng hàng qua kho hàng năm $Q_K = 1.470.000$ tấn, thời gian lưu kho bình quân $t_{bq} = 15$ ngày, tải trọng nền thực tế $p = 2,016$ tấn/m² (chiều cao xếp $[h] = 3,6$ m, mật độ $\gamma = 0,56$ tấn/m³) để tạo ra diện tích hữu ích $F_{hi} = 30.381,94 \text{ m}^2$, kết hợp các hệ số lối đi và diện tích phụ trợ ($\beta_1 = 0,4; \beta_2 = 0,25$).
5. Cơ cấu nhân lực cho một máng bốc xếp ở phương án Tàu – Mâm xe nâng (Phương án 2) gồm những vị trí nào?
Một máng xếp dỡ ở Phương án 2 có tổng quân số 10 người, gồm:
- Lao động thủ công (8 người): 6 công nhân dưới hầm tàu làm nhiệm vụ lập mã hàng và 2 công nhân tại cửa kho/sàn bãi làm nhiệm vụ tháo móc/chỉnh hàng.
- Lao động cơ giới (2 người): 1 công nhân điều khiển cần trục chân đế và 1 công nhân làm nhiệm vụ phát tín hiệu an toàn.
Kết luận
Đồ án môn học "Thiết kế Môn học Quản lý và Khai thác Cảng" của tác giả Đoàn Anh Quân đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán công nghệ, khai thác và tổ chức xếp dỡ cho luồng hàng thùng carton $2,1$ triệu tấn/năm qua cảng biển. Việc so sánh khoa học giữa các phương án bố trí cần trục chân đế và xe nâng đã chỉ ra phương án 3 cần trục/cầu tàu kết hợp quy mô 3 cầu bến mang lại hiệu quả khai thác tối ưu về năng lực thông qua lẫn chi phí đầu tư. Các kết quả tính toán chi tiết về trang thiết bị, kho bãi và định mức nhân sự trong công trình cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật hoàn chỉnh cho công tác quản lý khai thác cảng chuyên dụng.