广铁集团商品车装卸平台设计方案研究
2018-10-08罗嵩
罗 嵩
(中国铁路广州局集团有限公司 货运处,广东 广州 510088)
为配合公路超载超限整治工作,全面规范车辆运输车的使用和管理,保障道路交通安全,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2016年发布了《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》,从汽车制造源头加强对车辆运输车的管控。同年,交通运输部等5部门联合制定了《车辆运输车治理工作方案》,明确指出“2018年7月1日起,全面禁止不合规车辆运输车通行”。在此背景之下,部分商品车运输企业着手调整公路、铁路、水路运输比例,运量逐渐向铁路和水路倾斜。提高铁路商品车装卸效率是提高铁路商品车运量的关键问题[1],以中国铁路广州局集团有限公司(以下简称“广铁集团”)为例,研究不同货场环境条件下商品车装卸平台设计方案,加强装卸平台的易用性、可操作性和人性化设计。
1 广铁集团商品车运输现状
广铁集团管内现有商品车装卸作业点10个,分别在长沙北(原霞凝)、株洲北、湘潭东、永州东、郭塘、天河东(原吉山)、石龙、丹灶、大亚湾和海口南。广铁集团各作业点商品车装卸能力如表1所示。
目前,各作业点大部分都是利用既有线路和场地进行改造,因而普遍存在装卸线路短、存车场地不足的问题。例如,湘潭东货场有4条可装卸商品车的货物线,有效长均不超300 m;株洲北、永州东、大亚湾等3个作业点,存车场地均不足7 000 m2,最小的仅能存商品车185辆。同时,由于货源分布及运输组织等原因,10个作业点年总装车能力虽然接近120万辆,但实际可利用能力仅60万辆左右。
表1 广铁集团各作业点商品车装卸能力Tab.1 The loading and unloading capacities of commercial vehicles at various operation places of china railway Guangzhou group
经统计,广铁集团2015—2017年商品车发到总量分别为27.1万辆、55.0万辆和96.1万辆,年均增速高达88%。预计到2018年底,发到总量约125万辆,较2017年再提升30%。广铁集团2015—2017年商品车运量如表2所示。
表2 广铁集团2015—2017年商品车运量 万辆Tab.2 The freight volumes of commercial vehicles at China railway Guangzhou group (2015—2017)
从2017年商品车运输情况来看,广铁集团管内商品车运输增量较大的作业点,线路和场地能力基本已经饱和。为满足不断提高的商品车铁路运输需求,应新建货场或对既有货场进行扩能改造,开辟新的作业点[2]。
2 广铁集团商品车装卸平台设计方案分析
2.1 商品车装卸平台设计
铁路商品车运输现使用的主流车型是JSQ6型凹底双层运输汽车专用车[3-4](以下简称“专用车”),其车体内部分为上下2层,车体间可通过活动渡板相互连通。专用车装卸作业必须搭配装卸平台,装卸平台架设在专用车车列的端部,分别对应专用车的上层和下层。按照装卸平台的构成,装卸平台可分为移动装卸平台、单层装卸平台和双层装卸平台3种。
2.1.1 移动装卸平台
移动装卸平台由爬梯和过渡平台2个钢制支架组成,不能直接装卸商品车,需搭配使用至少2节平车作为过渡。下层装车时,过渡平台搭靠在平车侧面,商品车开上过渡平台经平车驶入专用车;上层装车时,在专用车端门处搭靠爬梯,商品车开上平车后经爬梯驶入专用车。移动装卸平台适用于大部分线路,无需对货场及线路进行改造,平直线路和平整场地即可满足使用要求。《铁路技术管理规程》[5]第293条第5点规定,“在尽头线上调车时,距线路终端应有10 m的安全距离”,因而过渡平台应设置在平车侧面,选择紧邻道路或堆场的线路较为合适。目前使用移动装卸平台的作业点有丹灶、大亚湾站货场和长沙北、株洲北、永州东站专用线。
移动装卸平台的优缺点分析如下。优点:全部采用钢质材料焊制,工艺简单,成本低廉;可定制,能够适应不同场地和不同线路。缺点:需搭配平车使用,减少线路装卸有效长;爬梯组装时间长,每次不少于半小时;爬梯通道窄,安全性差;露天使用,雨雪天气容易打滑。
移动装卸平台的设计需注意以下方面:①爬梯与平车地板的夹角角度应不大于11°。按照《铁路商品车全程物流标准化作业流程》,装卸爬梯组装起始角角度应不大于11°,没有达到低于11°标准的,应当配备一块辅助跳板。②过渡平台与钢轨外侧距离应不小于1.5 m。《铁路技术管理规程》第297条规定,“线路两旁堆放货物,距钢轨头部外侧不得小于1.5 m”。③爬梯和过渡平台的外形尺寸应根据现场实际情况确定。爬梯高度为平车地板与专用车上层底架距离,长度满足夹角角度小于11°,宽度小于专用车车体内侧净宽度,顶端设置水平渡板。过渡平台高度为平车地板至货场地面距离,长度满足夹角角度小于11°,宽度满足商品车转弯要求,顶端设置水平台面,水平台面与平车之间设置翻转式活动渡板。过渡平台结构如图1所示。
图1 过渡平台结构图Fig.1 The diagram of the interim platform structure
2.1.2 单层装卸平台
单层装卸平台由“尽端式站台+爬梯”组成。当尽端式站台长度满足爬梯放置要求时,无需使用平车过渡;反之则需搭配平车使用。此外,还可以使用高站台搭配平车和爬梯装卸车。单层装卸平台适用于所有设置了尽端式站台或高站台的线路,基本无需对货场及线路进行改造。目前使用单层装卸平台的作业点有湘潭东、海口南站货场。
与移动装卸平台相比,单层装卸平台可以充分利用既有尽端式站台或高站台装卸车,无作业时不影响站台其他功能,同时下层装卸车的安全性和效率都比移动装卸平台高。但是,单层装卸平台上层仍使用爬梯装卸车,存在一定安全风险。
单层装卸平台对尽端式站台有一定要求:①尽端式站台前端应设置翻转式活动渡板。专用车车体自带的端渡板外沿只到本车车钩,因而站台前端应设置活动渡板。②尽端式站台平面距钢轨面高度应为1 080 mm。专用车端门处地板平面据轨面高度约1 080 mm,站台平面应尽量与其水平,降低渡板坡度,减少对商品车底盘的磨损。
2.1.3 双层装卸平台
双层装卸平台由混凝土基础、钢结构和升降平台组成。下层为尽端式站台,上层升降平台可根据专用车上层底架高度进行调整,通过活动渡板与专用车衔接。双层装卸平台适用于所有平直线路,主要针对拟扩能改造的既有货场或新建、改扩建货场。目前使用双层装卸平台的作业点有长沙北、湘潭东、石龙站货场和郭塘、天河东站专用线。双层装卸平台如图2所示。
图2 双层装卸平台Fig.2 The double-deck loading and unloading platform
相对于移动装卸平台和单层装卸平台,双层装卸平台有以下优势:①无需爬梯、过渡平台和平车等辅助工具;②升降平台通过机电系统控制,可根据装卸车需求自由升降;③结构稳定,通道和斜坡两侧设置护栏,安全性相对较高;④作业耗时比其他2种方式压缩约1/3,装卸车效率高;⑤设置有顶棚,雨雪天可正常作业。双层装卸平台唯一的缺点是造价相对较高,建设费用约50~70万元/套。
双层装卸平台的设计应满足下列要求:①下层平台站台直线长度应不小于6 m,最小净空高应为2.3 m。6 m直线长度可以满足车身较长的中大型、大型商品车运输需求,2.3 m净空高基本可以满足多用途汽车(MPV)、轻型客车、微型面包车等车身较高的商品车运输需求。②升降平台前端水平面距钢轨面高度可在2 850 ~ 3 600 mm范围内调节,并且在2 850 mm和2 930 mm处设置2个档位。JSQ6型专用车的上层活动底架主要有2个工作位,分别是水平工作位和中间工作位。水平工作位距钢轨面高度为2 850 mm,中间工作位距钢轨面高度为2 930 mm,因而应在这2处设置档位。综合考虑下层平台站台平面高度、下层平台净空高度和上层升降平台钢板厚度,升降平台水平时距钢轨面高度为3 600 mm较为合适。③升降平台应使用液压设备,并配备手动葫芦作为备用。液压设备体积小功率大,工作平稳,易于控制,有利于提高作业效率。停电或液压设备故障时,人工使用手动葫芦操作升降平台。④上、下层平台单通道宽度不应小于5 m,固定端斜坡角度应不大于8°。《铁路物流中心设计规范》[6]第11.2.5条规定,“单通道宽度不应小于5 m”;第11.2.8条规定,“斜坡坡率不应大于1:7”,换算成角度约8°左右。
2.2 商品车装卸平台配置方案
经过比较分析,3种装卸平台各有所长,其中双层装卸平台装卸效率最高、安全性最强、操作最简便,无疑是商品车装卸作业的最佳选择。但是,受限于场地规模,建设双层装卸平台不一定合适,应综合考虑需求急切程度、场地线路条件和成本费用投入等方面因素,按需选择。
2.2.1 既有货场配置方案
广铁集团管内大部分既有货场面积小、线路少、布局乱,不具备修建双层装卸平台的条件。有的货场改造则需拆除、还建大量固定设施或设备,甚至影响既有货物装卸车,花费代价太大,得不偿失。因此,既有货场是否配置双层装卸平台,应视情况决定。
无改造计划的既有货场,不建议配置双层装卸平台,只需投入少量的成本定制爬梯、过渡平台和简单地面平整,使货场具备商品车装卸条件即可。一般来说,在有尽端式站台或高站台的情况下,应优先考虑使用单层装卸平台。如果没有尽端式站台或高站台,则只能使用移动装卸平台,利用移动装卸平台可拆卸、可移动、可组装等特性,选择合适线路开展作业。
有改造计划的既有货场,建议结合线路长度、装车频率统筹考虑。如果线路有效长较短,无法发挥双层装卸平台安全快速的装车优势,或者商品车货源不足,双层装卸平台使用频率较低造成闲置浪费的,应考虑使用移动或单层装卸平台。部分货场已计划修建双层装卸平台,但商品车装卸需求急切,应使用移动或单层装卸平台作为过渡,满足客户运输需求,稳定货源,同时加快双层装卸平台建设进度,尽早竣工投产。
2.2.2 新建、改扩建货场配置方案
根据中国铁路总公司关于铁路向现代物流转型发展的精神和要求[7],广铁集团近年规划的新建、改扩建货场规模较既有货场有了明显变化:①用地面积大。一级、二级物流基地占地基本在66.7 hm2(折合1 000亩)以上,三级物流基地占地基本在33.3 hm2以上。大田货场为一级物流基地,用地面积173.2 hm2。②资金投入多。货场建设资金从5亿 ~ 20亿元不等。③货运功能齐全,货场基本都具备集装箱、成件包装、笨重和特货业务,部分还有冷链、散堆装及其他功能。④场地线路条件好,货场主要品类货物的装卸线一般设置为1束2线满足半列装卸长度或1束1线满足整列装卸长度,部分需求较大的设置为1束2线及以上满足整列装卸长度。
因此,对于新建、改扩建货场,正常情况下建议标配双层装卸平台,并配套设置满足整列装车需求的商品车装卸线和相应面积的停车场[8],充分发挥双层装卸平台安全、快速、易操作的特点,有效提高装卸车效率。距测算,在使用双层装卸平台的情况下,一条满足整列装卸长度的商品车装卸线,24 h内最多可完成2装2卸,即58个专用车的装车量和58个专用车的卸车量。
如果商品车必须与其他货物共用装卸线,并且双层装卸平台将影响其他货物正常装卸的,建议修建尽端式站台或高站台,使用单层装卸平台开展商品车运输,在满足其他货物装卸要求的基础上,最大限度提升商品车装卸作业的安全性和便利性。
2.2.3 铁路专用线配置方案
除了铁路货场,商品车还将会在铁路专用线运输。如既有10个商品车装卸作业点中,有半数在专用线内装卸车;规划作业点中,还增加了2条专用线。装卸平台在铁路专用线内的配置方案,可以比照铁路货场进行选择。
3 结束语
自20世纪80年代起,铁路已先后研制使用过10余种不同型号的双层运输汽车专用车,期间装卸平台始终贯穿商品车装卸的全过程,是商品车运输不可或缺的重要组成部分。从移动装卸平台,到单层装卸平台,再到双层装卸平台,每一种装卸平台都有各自的优势和弊端。随着规划物流基地的逐步竣工投产,全路商品车运输网络也日益完善,双层装卸平台凭借其安全高效的优势将得到广泛应用,但是移动装卸平台和单层装卸平台在特定的环境下的作用仍是不可取代的。因此,合适的选型与科学的设计,才能更加充分发挥出装卸平台的经济效益,推动铁路商品车运输发展。