一、工程概况
洋山深水港区四期工程是全球一次建成规模最大的全自动化集装箱码头,新建5个5万吨级和2个7万吨级集装箱泊位(码头结构均按靠泊15万吨级集装箱船设计和建设)、工作船码头及必要的配套设施,岸线全长2770m(集装箱泊位岸线长2350m,工作船码头等岸线长420m),港区陆域平均陆域纵深约500m,总用地面积223.16万m2,设计年通过能力630万标准箱。
洋山深水港区四期工程按照建设绿色、智慧港口,打造品质工程的理念,技术方案创新突出顺利实现了工程的建设目标,成就了自动化集装箱码头高效率运作的典范,给全自动码头装上“中国芯”。洋山深水港区四期工程采用上港集团自主创新设计、集成研发的世界一流自动化生产管理控制系统,实现了覆盖装卸、运营全流程的智能计划编排功能。通过作业控制监控系统,实现了设备作业执行的无人化监管。相比于劳动密集型的传统集装箱码头,洋山深水港区四期工程作业人员减少70%以上,生产效率提高30%,作业安全环境大为改善,经济效益和社会效益显著。
工程于2014年12月开工建设,2018年12月竣工,总投资139.7亿元。
二、科技创新与新技术应用
1、创新确立洋山四期的自动化集装箱码头总体布局模式。针对本工程地形、水文条件复杂的特点,通过多技术手段科学论证确定工程形态布置,根据自动化港口技术的发展趋势,科学论证确定洋山四期的自动化集装箱码头总体布局模式,创新地提出了自动化集装箱堆场布置、自动导引运输车(AGV)电池更换站穿越式布置、三级进港智能闸口等8项突破传统集装箱码头的平面布置模式,最大限度地提高了洋山四期狭长形陆域的使用率,生产服务能级也得到大幅提升,扩大港区综合通过能力,提升了自动化水平。
2、创新研发基于全域融合架构的新一代自动化集装箱码头智能操作系统(TOS系统),攻克了超大型自动化集装箱码头全域海量传感数据瞬时交互、高速计算、实时决策与执行的技术难题。
3、创新研发装卸机械全面自动化的ECS系统、网络及通信技术,研制了世界首创的远程控制超大型自动化双起升双小车岸边集装箱起重机(QC)、更换锂电池式全电动无人驾驶重载集装箱导引车(AGV)及大规模车队管理系统、自动化标准化全系列轨道吊(ARMG)和世界首创的自动化双箱高速轨道吊。
4、基于洋山深水港区水-水中转比例高及存在互拖箱作业的特点,创新了自动化集装箱堆场内冷藏箱混合布置和提出了“无悬臂、单侧悬臂和双侧悬臂”三种型式轨道吊的混合布置型式。
5、为适应深厚软土地基下自动化集装箱堆场设备和水平运输设备作业要求,创新研发了双重可调式轨道基础及可调式轨枕结构和首次在码头面层和重载道路结构中大范围应用FRP筋。
6、成功解决水上高回填土深厚软弱土层地基加固、斜嵌岩桩基施工等一系列施工关键技术难题。
7、立足于自然、环境、资源、功能等各个角度综合考虑工程建设方案,重视开发与保护的协调,通过加强环境保护管理和一系列的环境保护措施,营造一个新的、良好的绿色港口生态环境。
三、获奖情况
1、“ 自动化集装箱码头装卸系统关键技术及应用”获得2017年度上海市科技进步奖一等奖;
2、“ 洋山四期自动化集装箱智能系统和智能装备关键技术及应用”获得2019年度中国港口协会科技进步特等奖;
3、“ 深厚软土地基条件下全自动集装箱码头道路堆场设计新技术”获得2018年度中国港口协会科技进步奖一等奖;
4、“ 自动化集装箱码头总体布局模式研究”获得2016年度中国港口协会科技进步奖一等奖;
5、“ 新型砂被混合排护底施工关键技术”获得2016年度中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果二等奖。
6、2019年度中国水运建设行业协会水运工程优秀设计奖一等奖、水运工程优秀勘察奖一等奖;
7、2017年度上海市建筑施工行业协会上海市建设工程 “白玉兰”奖(市优质工程);
8、2014~2017年度上海港口行业协会上海市水运优质工程。