刘 倩
中交铁道设计研究总院有限公司,北京 100120
由于港口前方码头腹地面积有限,为了缓解码头堆存压力,提高疏港货物运输能力,将港口铁路向前延伸至码头堆场,使之成为码头的重要配套设施,已经成为解决该问题的重要方式。
铁路装卸线为港口配套设施。铁路装卸线的布置形式需综合考虑港口地形、码头岸线长度、码头腹地纵深、码头布局等因素,因此需根据码头总平面布置要求,合理规划铁路装卸线的布置位置和布置形式。
码头装卸线的设置方案需与外部衔接铁路的线路走向、线路能力以及前方组合编组站车站能力相匹配。
码头装卸机械主要有装卸船机械、装卸车机械以及运输设备。装卸机械类型需根据码头货物品类、吞吐量、货运量、码头规模等因素综合确定,同时考虑铁路装卸线的布置形式,从而形成一体化配套的船—堆场—铁路和船—铁路的作业模式。
根据装卸线与码头的位置关系,铁路装卸线的布置方案可以分为横向布置方案、纵向布置方案、斜向布置方案和环形布置方案。
横向布置方案中铁路装卸线与码头岸线平行。根据装卸线与码头间的垂直距离,又可分为车船直取布置方案和堆场中转布置方案。车船直取方案的装卸线沿码头岸线布置,方便列车和船舶的直取直送,多用于国外集装箱码头;堆场中转布置方案中装卸线与码头间设置堆场,方便货物堆存和转运,适用于岸线较长的码头。
纵向布置方案中铁路装卸线与码头岸垂直布置,对码头岸线船舶装卸作业影响较小,可与码头共用堆场,有利于码头分区布置,但装卸线受限于码头纵向长度。
斜向布置方案是介于纵向布置方案和横向布置方案间的一种方案,装卸线与岸线呈一定的角度,适用于不规则的码头堆场。
环形布置方案配合定点装卸车设备时可快速装卸,减少调车作业,但占用码头面积较大,对码头分割严重,难以规划布置。
广港码头位于茂名博贺新港区,码头岸线长607m,码头腹地纵宽917~968m。港区铁路自博贺站引出后,沿疏港大道东侧向南延伸至广港码头。广港码头铁路装卸线受外部港区铁路引入方向、地形条件和港口布置的影响,采用装卸线纵向布置方案。铁路装卸线需设置R=300m的曲线引入码头,因此直线区段无法满足装卸线整列布置长度要求。
该码头以上水散货煤炭和铁矿石为主要运量,兼顾少量集装箱运量。预测近、远期铁矿石和煤炭发送量分别为300万t/年、373万t/年;粮食集装箱近远期发送运量分别为10万t/年、12万t/年。
博贺站为港前站,负责列车到发、解编及与港区各专用线之间的取送车作业;广港码头铁路专用线设装车场负责粮食、铁矿石及煤炭的装车作业。由于港区规划限制,装卸线仅满足半列装卸条件,根据车流组织原则分析,该线取送车方式为送空取重,近、远期日均取送车次数分别为8次、10次。
根据广港码头平面布置、货运量预测以及取送车方式,线路北侧为散堆装作业区,南侧为集装箱作业区。为了提高散货装车能力,采用跨两股道的移动式装车机装铁矿石和煤炭,粮食集装箱采用正面吊装卸方式。根据以上情况研究了以下3种装卸线布置方案。
(1)方案1:贯通式布置方案。该方案设3条装卸兼机走线,其中1道为集装箱装卸线,2、3道为散货装卸线,装卸线有效长分别为428m、413m和399m,满足半列装车要求,尾端设机待线1条(见图1)。调机自博贺站牵引半列空车抵达广港码头专用线装卸线后,调机摘勾经尾端机走线调头,经2道转线连挂重车。调机走行距离约3.1km。
图1 方案1平面布置图(单位:m)
(2)方案2:尽端式布置方案。该方案设3条尽端式装卸线,其中1道为集装箱装卸线,2、3道为散货装卸线,装卸线直线长分别为560m、553m和548m,满足半列装车要求(见图2)。调机自博贺站推送半列空车抵达广港码头专用线装卸线后,摘勾转线连挂重车。调机走行距离约2.0km。
图2 方案2平面布置图(单位:m)
(3)方案3:尽端式布置+存车场方案。该方案1、2道为存车线,有效长度均为450m;设3道条尽端式装卸线,其中3道为集装箱装卸线,4、5道为散货装卸线,装卸线直线长分别为448m、364m和364m,满足半列装车要求(见图3)。调机自博贺站牵引半列空车抵达广港码头专用线1道交叉渡线前,摘机经2道调头后,推送轻车至装卸线,而后牵引重车至博贺站。调机走行距离约3.1km。
图3 方案3平面布置图(单位:m)
从装卸能力角度分析,方案1和方案2可容纳敞车58辆、集装箱28辆;方案3可容纳敞车52辆、集装箱32辆。虽然方案1的3条装卸线均有装卸作业条件,但其中1条为机走线,需处于空闲状态,该方案装卸线能力可满足近、远期运量需求,但对未来运量大幅度增长的适应性较弱;方案2和方案3的6条线可同时进行装卸作业,装卸能力富余量较大,对未来运量大幅度增长的适应性较强。
从工程量及工程投资角度分析,方案1新铺轨道2.96km,新铺道岔4组;方案2新铺轨道3.20km,新铺道岔2组;方案3新铺轨道2.45km,2组单开道岔、1组交叉渡线。方案3工程量最少,工程投资最低;方案1和方案2工程量相当,工程投资较方案3略高。
从运输组织角度分析,3个方案均采用送空取重的作业模式,方案1和方案2仅需进行轻车调机摘机→调机连挂重车,取送车作业时间较为节省,运营成本较低;而方案3需进行轻车调机摘机→调机连挂轻车推送→轻车调机摘机→调机连挂重车,合计4次摘挂作业,调机取送车作业时间较长,运营成本较高。
从工务维修角度分析,方案1和方案2不设置交叉渡线,有利于工务养护维修;方案3设置交叉渡线,工务养护维修工作量较大。
从行车安全角度分析,从博贺站至装卸线约3km,公共线路区段设置有多条平交道口,方案1采用推送轻车,牵引重车的作业模式,行车安全隐患较大;方案2和方案3均采用牵引作业模式,安全性较高。
综合考虑码头布局、线路装卸能力、工程量和工程投资、运输组织、工务养护维修以及行车安全等因素,选用方案3,即尽端式布置3条装卸线+存车线方案为最优方案。
港口铁路装卸线通常为尽端式车场,码头腹地为铁路装卸作业提供的空间有限,特别是在曲线情况下,即使有效长度满足整列布置要求,装卸线长度通常难以满足整列布置要求。在以往的装卸线布置方案中,曲线部分的线路仅作为列车通过使用,而该项目方案采用曲线部分设置存车场,直线部分设置装卸场的方式,有利于提升线路利用率,同时减少工程投资。