东风港站卸煤场平面布置方案研究

赵阳阳

(中铁第六勘察设计院集团有限公司 线路站场设计院，天津 300308)

1 概述

1.1 东风港站卸煤场概况

东风港站卸煤场位于山东省滨州市北海经济开发区，线路自在建滨港铁路(滨州—东风港)东风港站接轨，采用管道方式分别连接北海经济开发区和沾化区汇宏新材料公司铝电厂区，向西经盐田地后引入北海汇宏新材料厂区，向东跨徒骇河后引入沾化汇宏新材料厂区。

东风港站卸煤场运输采用“铁路+管带”组合运输方式，到达货物主要以煤炭为主，煤源地主要为山西忻州和朔州，自宁武站经北同蒲铁路(大同—太原)、石太铁路(太原—石家庄)、石德铁路(石家庄—德州)、德大铁路(德州—大家洼)、滨港铁路至东风港站，其中煤炭通过管带运输至北海、沾化汇宏新材料厂区，其他品类在东风港站进行装卸。运输径路如图1所示。

1.2 东风港站卸煤场运量预测

在分析滨州市现状货运情况、规划园区企业运输需求等方面的基础上，结合主要地方产业布局规划、企业发展规划及其铁路运输需求的调查，确定东风港站卸煤场的预测运量[1]。东风港站卸煤场是承担北海、沾化2个工业园区货物运输需求的货运通道，是北海经济区、沾化工业园区货物交流的重要运输径路。

北海经济开发区、沾化工业园均有大量的货物运输需求，其中北海、沾化2处工厂对煤炭、铝矾土有大量的运输需求。其中，铝矾土通过东风港进口，考虑以水运为主；煤炭通过铁路运输，减少汽运，以响应国家环保政策，落实山东省相关大气污染防治方案。通过分析预测，北海工厂到达煤炭近期(2030年)为655万t，远期(2040年)为786万t；沾化工厂到达煤炭近期为655万t，远期为786万t。此外，2个园区其他企业有部分铁路运输需求，经分析预测，近期发到货物430万t，远期发到货物543万t，其中发送货物以氧化铝、原盐等为主，到达货物以矿石为主[2]。东风港站发到运量预测表如表1所示。

图1 运输径路图Fig.1 Transportation route map

表1 东风港站发到运量预测表 万tTab.1 Transportation volume forecast of Dong Feng Port railway station

2 东风港站卸煤场平面布置方案研究

2.1 卸煤机械设备选型

目前用于大量散料卸车的机械主要有翻车机、螺旋卸车机和耙料机，由于环保因素的影响，耙料机已被逐步淘汰出市场，研究仅对翻车机与螺旋卸车机进行选型分析。翻车机是指一种用来翻卸铁路敞车散料的大型机械设备[2]，可以将有轨车辆翻转或倾斜，适用于运输量大的港口和冶金、煤炭、热电等工业部门，翻车机可以每次翻卸1 ～ 4节车辆。螺旋卸车机是指在侧开门铁路敞车上，利用螺旋机构插入物料中旋转，将物料由车厢的侧门卸出的专用散料卸车机械。根据支承结构型式的不同，螺旋卸车机可以分为桥式螺旋卸车机、门式螺旋卸车机和悬臂式螺旋卸车机。卸煤机械如图2所示。

图2 卸煤机械图Fig.2 Mochine of coal unloader

翻车机和螺旋卸车机优缺点分析如表2所示。

综上分析，翻车机虽然土方施工量大、造价较高，但其具备卸车效率高、卸车能力大、损车率小、清扫车辆工作量较小、污染环境较小等优势，因而东风港站卸煤机械推荐选择翻车机。

2.2 方案提出

翻车机车场图型可以分为贯通式、折返式和环线3类[4]，根据在建车站布置形式及煤炭卸车的作业特点，充分考虑管带运输方式与装卸机械的有机结合，针对东风港站卸煤场平面布置提出翻车机尽端式布置方案(方案Ⅰ)、翻车机环线布置方案(方案Ⅱ)2个方案。

表2 翻车机和螺旋卸车机优缺点分析表Tab.2 Advantages and disadvantages of car dumper and screw unloader

2.2.1 翻车机尽端式布置方案 (方案Ⅰ)

方案Ⅰ新建卸煤场与车站南端咽喉接轨，采用2重2空1机走布置形式，具备整列到发条件，并与车站到发场呈横列式布置，2台单车翻车机设于卸煤场尽端。车站到发场规模维持既有不变，仅将在建尽端式货物线改造为贯通式，并延长牵出线有效长度至1 050 m。翻车机尽端式布置方案示意图如图3所示。

考虑到尽端式卸车需进行摘挂机车作业，为提高卸车效率，提出翻车机环线布置方案。

2.2.2 翻车机环线布置方案 (方案Ⅱ)

方案Ⅱ在站房对侧增设到发线3条，其中重车到达线1条，空车集结线2条；在北端咽喉设卸煤环线1条，分别与重车到达线和空车集结线相连，双车翻车机设于环线入口处，相应改建车站两端咽喉，货场改造与方案Ⅰ相同。翻车机环线布置方案示意图如图4所示。

图3 翻车机尽端式布置方案示意图Fig.3 Diagram of car dumper end layout

图4 翻车机环线布置方案示意图Fig.4 Diagram of car dumper loop layout

2.3 方案比选

通过对方案Ⅰ、方案Ⅱ进行优缺点分析比选确定合适的平面布置方案。

（1）方案Ⅰ的优缺点分析。方案Ⅰ的优点如下：到发场与煤炭卸车场横列式布置，车站布置紧凑，新征用地小，为138 861 m2；尽端式布置方案设单车翻车机2台，机械可实现一用一备，设备作业保障率高；工程投资12 191.38 万元。方案Ⅰ的缺点如下：卸车作业需摘挂机车，作业时间较长，卸车效率较低。

（2）方案Ⅱ的优缺点分析。方案Ⅱ的优点如下：卸车径路流畅，卸车效率高[5]。方案Ⅱ的缺点如下：到发场与煤炭卸车场合场布置，但卸车环线占地大，环内土地利用率低，新征用地大，为480 186 m2；环线布置方案设双车翻车机1台，一旦设备出现故障则需停止卸车作业；工程投资17 635.30 万元。

综上所述，方案Ⅰ虽然运输组织复杂且作业时间较长，但其在集约土地、装卸机械使用工程投资方面具备较大的优势。因此，东风港站卸煤场平面布置方案推荐方案Ⅰ，即翻车机尽端式布置方案。

3 结束语

由于大气污染防治及国家环保政策的要求，货物运输方式由公路向铁路的转变已迫在眉睫[6]。同时铁路货运布局应与货运需求分布相匹配，符合路网规划和地方经济发展与区域规划[7]，做到依托国铁、利用既有、干支结合、路企合作、绿色高效，以国铁干线骨干网络为基础，在需求集中区重点布局企业专用线，高效衔接企业运输需求，合理组织货流，强力推进物流基地建设，与新旧动能转换总体布局相配套[8]。通过提出翻车机尽端式布置和翻车机环线布置2种经典的卸煤场平面布置方案，可以对类似项目提供借鉴。由于受接轨车站情况、周围交通配套情况以及卸车后倒运方式的影响，卸车场的设计还应因地制宜，以实现与现场的最优匹配。