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650TEU江海直达船结构设计及结构强度直接计算文献综述

 2020-04-15 03:04  

1.目的及意义

1)江海直达船在国内发展的意义

中国是兼有大陆和海洋特征的国家, 有长江、珠江、黑龙江等深入内陆腹地的河流。这些河流通过出海口, 内可与沿海的香港、澳门、台湾及海南连接, 外可抵达韩国、朝鲜、俄罗斯、日本及东南亚等国, 有良好的开展江海直达运输的条件[1]

相较传统的水路中转、水水中转等方式而言,江海直达的运输方式更绿色环保,也更符合可持续发展战略。首先,江海直达运输可以减少中转过程中的装卸搬运次数,继而减少货损货差,减少装卸费用;其次,中间环节的减少很大程度上提高了运输的效率,节省了运输时间[2]。既节省时间又降低费用,江海直达运输势必成为日后我国水路运输发展的新方向。

同时,就中长距离的运输而言,水路运输具有独特的优势。在运力方面,运输能力最大的运输方式是水路运输,长江的运输能力是同等长度铁路的4-6 倍。一辆集卡的运输能力是2 个TEU,但是一条长江内支线的集装箱船一次就可运输几百TEU。如果发展水路运输中转方式,则很大一部分集装箱可以从用公路集疏运转移到水路,从而加大了各个海港的集疏运能力,降低了公路运输的压力。此外,水路运输的综合成本约为公路的三分之一,比铁路也要低四分之一;环境污染指数公路为0.87,铁路为0.7,水路仅为0.01[3]。江海直达运输的低成本、高效率、环保等优势正是吸引腹地集装箱由公路转向水路的关键因素。

2)江海直达船国内发展现状

在20世纪50年,我国内河运输的发展对江海直达船产生了迫切的需求,有关单位考察了各水系航道的地理条件,对江海直达运输的合理性进行了研究和论证。“七五”期间我国开始了对江海直达运输船舶的研发工作,成功完成了268TEU江海直达集装箱船和5000t级江海直达运粮船等的科技攻关项目。在上世纪末,交通部开展了长江矿石进江运输系统的方案研究[4]。2018年4月19日,中国首艘江海直达船完成首航,这意味着中国在解决江海直达运输瓶颈和提升长江水道运输效率方面向前迈进了一步[5]。“江海直达1”货轮是中国自行创建标准、自行设计、自行建造的船舶,既有大于一般江船的载重量,又足够轻巧,可驾驭航道水深有限并受大桥通航净高所限的江河。 这些项目的成功在很大程度上提高了我国江海直达水平,但是较国外技术而言,仍有不小的差距。

3)江海直达船国外研究发展现状

第二次世界大战之后,为了提高内河到沿海的货物周转效率,欧美国家开始研究远洋—沿海—内河直达的新型运输方式。这种新型运输方式避免了货物在港口的周转,有利于降低河口港的疏运压力,加速货物周转,减少货损货差,而且还降低运输成本20%—30%。对于矿石、煤等大宗散货能明显降低转运对江水以及环境的污染。对于化学品等各种液货危险品,由于减少中转使运输更加安全可靠。所以第二次大战之后欧美国家的江海直达船发展地相当快。到了20世纪20年代,欧美的内河与沿海港口之间出现在一种货物直达的运输方式,这就是现代江海直达船的早期萌芽[6]

在20世纪50年代,前苏联把一种能实现江海直达的新船型列为研究重点,并取得了巨大成功。70年代,前苏联在原有技术的基础上进行了改进,建造了多艘2000t级的“雅库茨克[7]”系列干货船,用于散货、集装箱、杂货的多用途运输任务,取得了较大的经济效益。之后,其又通过进口购进了其他系列的船舶,并通过改造使其能适应江海直达的运输要求,将江海直达运输船型完善,形成了独立的新船型,使前苏联江海运输的水平取得了极大的进步。它的航线一直延伸到东欧、中欧、西欧和北欧,可见前苏联江海直达船发展规模之大。

在20世纪60年代,美国利用了载驳货船组织江海联运。载驳货船[8],又称为子母船,母船上的升降设备实现了驳船的吊入与吊出,子母船的配合实现了货物直达运输。这种运输方式在美国获得了较大的成功之后,这种运输方式又先后在前苏联及欧洲各国流行开来。但是这种船舶的初期投入很高,造价昂贵,对配套设施的数量与质量有着较高的要求,进入腹地之后的驳船也难以管理,增加了经济投入,导致这种船舶经过了10年的快速发展之后,发展速度放缓,并于1976年进入了停滞状态,最终被一种顶推船取代。目前,美国采用的是有捣载的中转联运方式进行江海直达货物运输,并建立了现代化的捣载运输系统,配备了高效的装卸设备,在经济效益上,取得了很大的成功[8]

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