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长江上的“数智”码头

2022-08-25 14:04:08
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太仓港始兴于隋唐,曾是郑和七下西洋起锚地,具有通江达海的区位优势,是我国内河第一大港——苏州港的重要组成部分,也是打造苏州开放再出发的“门户港”。17L大陆桥物流联盟

近日,江苏太仓港四期项目通过竣工验收,自此,长江流域有了堆场自动化码头。该码头位于太仓港浮桥作业区,由中交三航院设计,中交三航局建设,规划建设4个5万吨级集装箱码头泊位(水工结构按10万吨级设计),泊位总长1292米,年设计通过能力200万标准箱。17L大陆桥物流联盟

码头运行“无人化”17L大陆桥物流联盟

在长江经济带与沿海经济带的“T”型交汇处,潮平岸阔,巨轮汽笛声阵阵。6台桥吊矗立在江苏太仓港四期码头前沿,15台轨道吊、4台堆高机、2台正面吊、30部电动和燃气集卡配合形成6路作业区域,唱响了长江流域首个自动化堆场码头的“经济交响乐”。17L大陆桥物流联盟

“万丈高楼平地起,我们今天看到的自动化码头‘无人’模式,背后需要复杂的建设逻辑。”太仓港四期项目总工李凯感慨。17L大陆桥物流联盟

与常规码头相比,太仓港四期项目自动化堆场码头地下管线庞大复杂,各类消安、通信管道超过24万米。17L大陆桥物流联盟

“重箱堆场区中分布的12条轨道梁,将堆场和道路横向分割成14个条形和803个箱角,项目团队在堆场建设初期预埋管线上就遇到了难题。”李凯介绍,在制定轨道梁体铺排计划时,因众多南北方向的大直径综合管道直接穿越东西方向的轨道梁梁体,为避免后期对梁体和管道产生影响,建设团队对交叉部分管道进行优化,将交叉部分管道的标高调低了90厘米,便于下穿轨道梁,同步优化了电缆井预留孔以及轨道梁两侧弱点人孔井、手孔井标高,一举解决了交叉施工难题。17L大陆桥物流联盟

解决了管线结构施工问题,在机电设备安装中又碰到“电老虎”。原来,项目附近公用供电系统时有断电现象,数据中心机房是自动化集装箱码头内各类系统运行的基石,是保证整个码头自动化运营的“心脏”,需要24小时不间断运行,且要“不碰撞、不死机”,所以对电源要求极高,现有的供电系统根本无法满足。17L大陆桥物流联盟

为了保证堆场数据中心的运行,项目团队决定为其量身定制一套稳定的供电系统。这套系统配备了专为数据中心设计的最大容量旁路模块和1至5个高效的UPS 30千伏安模块,以及1至3个可插拔配电单元。“新系统就像全天候的‘充电宝’,一旦正常电源出现问题,还有后备电池支撑继续供电,确保数据信息安全储存。”李凯说。17L大陆桥物流联盟

2021年6月,太仓港四期码头投入到联调联试联系生产阶段,从安装、调试到投用,其效率在国内同类型堆场自动化码头中均处于领先水平。17L大陆桥物流联盟

“体检医生”全天候17L大陆桥物流联盟

在长江黄金水道的下游,一艘艘大型船舶接续靠岸,江苏太仓港呈现一片繁忙景象。2021年,太仓港集装箱年吞吐量突破700万标准箱,连续12年领跑长江港口。17L大陆桥物流联盟

与此同时,在太仓港区岸线最前端的四期码头区域,码头构件的桩基、横梁、纵梁等关键部位的内部,一个个传感器也在紧张地工作着。17L大陆桥物流联盟

它们将码头受回淤、外力撞击以及地基条件等数据实时传输到运营单位,好像一张实时“体检报告”,对码头“服役”情况、可靠性、安全性和承载能力进行检查,为码头结构的维修、养护与管理决策提供依据和指导。17L大陆桥物流联盟

三航局太仓港四期项目经理戴志培介绍,以往对码头建成后产生的变形、位移等情况,通常依靠人工测量进行判断,但是太仓港四期项目系统建设复杂,科技含量高。项目团队从码头“全寿命周期管理”上下功夫,用科学监测代替人工观察。17L大陆桥物流联盟

“所谓的‘全寿命周期管理’,就是给码头做全天候的全程‘体检’,通过在码头内部植入传感器,监测码头的受力与变形情况。”李凯说,这是国内首次将传感器技术运用于码头建设全过程。17L大陆桥物流联盟

据了解,项目在码头的关键部位——桩基、横梁、纵梁中埋设150余个应变传感器,并同时设置42个测斜仪、16个位移监测点和20个靠船力监测传感器,实时掌握码头结构安全运行状态,自动实现对码头施工期、运营期的全程“体检”。17L大陆桥物流联盟

“我们相当于为码头请了一位全程陪护的‘住家医生’,这项研究在全国处于领先水平。”戴志培自豪地说。17L大陆桥物流联盟

此外,技术员为预制构件量身定制了“身份证”,通过扫描二维码,可以直接查看所有单体、构配件、综合管线的几何和非几何信息,还可以观看施工工艺和进度,清晰了解工程的施工顺序和进度安排。17L大陆桥物流联盟

水清岸绿“高颜值”17L大陆桥物流联盟

伴随着悠长的汽笛声,一艘满载货物的巨轮缓缓驶入太仓港四期码头,远处的江水碧波浩渺,与蓝天白云交相辉映,构筑了蓬勃发展、绿色发展的脉动场景。17L大陆桥物流联盟

常规条件下,码头面层初期雨水中含有的粉尘、油污和其它污染物质会对长江水质造成不同层度的影响。为了实现“护水”目标,太仓四期项目克服设计与施工困难,建设了码头面雨水收集系统,确保“不让一滴污水流入长江”。17L大陆桥物流联盟

经暴雨强度计算,太仓四期项目码头面层的初期雨水量每5分钟约600立方米,项目团队在码头面共设置38个雨水收集池,总容积超过900立方米,实现初期雨水的“滴水不漏”。17L大陆桥物流联盟

护住了“天然水”,但是项目建设者又遇到了新的建设挑战。原来,太仓四期码头将与上海国际航运中心配合,接纳泰国、日本、韩国等31条国家航线的船只靠泊。在船舶卸载过程中,会产生大量携带有毒有害物质的压舱水,污染长江水质。设置压载水处理站,是避免压舱水污染的有效方式,也是项目打赢“治水”战的关键。17L大陆桥物流联盟

三航院给排水专业设计室主任郑瑞东说,“船舶压舱水接收设施如何设计,国内无相关行业标准;就全球范围而言,也没有现成的案例。”17L大陆桥物流联盟

一切只能自己摸索,项目建设者对现场进行勘探,综合地质条件、占地面积、处理工艺等多种因素,最终决定在堤岸外侧绿化带内设置压舱水接收口,再通过管道输送到后方陆域压舱水处理站统一处理。17L大陆桥物流联盟

“这套船舶压舱水处理工艺,既不影响港区生产作业,又便于运营单位后期统一管理,有效阻止了疫区船舶带来的安全隐患,守住中国的‘水上大门’。”太仓港正和国际集装箱码头有限公司董事长王金才说。17L大陆桥物流联盟

多措并举,中交建设者打赢了这场与水之间的“攻坚战”,节约了大量水资源,美化了港区环境。“据测算每年还能产生直接经济效益近20万元。”戴志培说。17L大陆桥物流联盟

(来源:中国水运网)17L大陆桥物流联盟

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