劉 倩
中交鐵道設計研究總院有限公司,北京 100120
由于港口前方碼頭腹地面積有限,為了緩解碼頭堆存壓力,提高疏港貨物運輸能力,將港口鐵路向前延伸至碼頭堆場,使之成為碼頭的重要配套設施,已經成為解決該問題的重要方式。
鐵路裝卸線為港口配套設施。鐵路裝卸線的布置形式需綜合考慮港口地形、碼頭岸線長度、碼頭腹地縱深、碼頭布局等因素,因此需根據(jù)碼頭總平面布置要求,合理規(guī)劃鐵路裝卸線的布置位置和布置形式。
碼頭裝卸線的設置方案需與外部銜接鐵路的線路走向、線路能力以及前方組合編組站車站能力相匹配。
碼頭裝卸機械主要有裝卸船機械、裝卸車機械以及運輸設備。裝卸機械類型需根據(jù)碼頭貨物品類、吞吐量、貨運量、碼頭規(guī)模等因素綜合確定,同時考慮鐵路裝卸線的布置形式,從而形成一體化配套的船—堆場—鐵路和船—鐵路的作業(yè)模式。
根據(jù)裝卸線與碼頭的位置關系,鐵路裝卸線的布置方案可以分為橫向布置方案、縱向布置方案、斜向布置方案和環(huán)形布置方案。
橫向布置方案中鐵路裝卸線與碼頭岸線平行。根據(jù)裝卸線與碼頭間的垂直距離,又可分為車船直取布置方案和堆場中轉布置方案。車船直取方案的裝卸線沿碼頭岸線布置,方便列車和船舶的直取直送,多用于國外集裝箱碼頭;堆場中轉布置方案中裝卸線與碼頭間設置堆場,方便貨物堆存和轉運,適用于岸線較長的碼頭。
縱向布置方案中鐵路裝卸線與碼頭岸垂直布置,對碼頭岸線船舶裝卸作業(yè)影響較小,可與碼頭共用堆場,有利于碼頭分區(qū)布置,但裝卸線受限于碼頭縱向長度。
斜向布置方案是介于縱向布置方案和橫向布置方案間的一種方案,裝卸線與岸線呈一定的角度,適用于不規(guī)則的碼頭堆場。
環(huán)形布置方案配合定點裝卸車設備時可快速裝卸,減少調車作業(yè),但占用碼頭面積較大,對碼頭分割嚴重,難以規(guī)劃布置。
廣港碼頭位于茂名博賀新港區(qū),碼頭岸線長607m,碼頭腹地縱寬917~968m。港區(qū)鐵路自博賀站引出后,沿疏港大道東側向南延伸至廣港碼頭。廣港碼頭鐵路裝卸線受外部港區(qū)鐵路引入方向、地形條件和港口布置的影響,采用裝卸線縱向布置方案。鐵路裝卸線需設置R=300m的曲線引入碼頭,因此直線區(qū)段無法滿足裝卸線整列布置長度要求。
該碼頭以上水散貨煤炭和鐵礦石為主要運量,兼顧少量集裝箱運量。預測近、遠期鐵礦石和煤炭發(fā)送量分別為300萬t/年、373萬t/年;糧食集裝箱近遠期發(fā)送運量分別為10萬t/年、12萬t/年。
博賀站為港前站,負責列車到發(fā)、解編及與港區(qū)各專用線之間的取送車作業(yè);廣港碼頭鐵路專用線設裝車場負責糧食、鐵礦石及煤炭的裝車作業(yè)。由于港區(qū)規(guī)劃限制,裝卸線僅滿足半列裝卸條件,根據(jù)車流組織原則分析,該線取送車方式為送空取重,近、遠期日均取送車次數(shù)分別為8次、10次。
根據(jù)廣港碼頭平面布置、貨運量預測以及取送車方式,線路北側為散堆裝作業(yè)區(qū),南側為集裝箱作業(yè)區(qū)。為了提高散貨裝車能力,采用跨兩股道的移動式裝車機裝鐵礦石和煤炭,糧食集裝箱采用正面吊裝卸方式。根據(jù)以上情況研究了以下3種裝卸線布置方案。
(1)方案1:貫通式布置方案。該方案設3條裝卸兼機走線,其中1道為集裝箱裝卸線,2、3道為散貨裝卸線,裝卸線有效長分別為428m、413m和399m,滿足半列裝車要求,尾端設機待線1條(見圖1)。調機自博賀站牽引半列空車抵達廣港碼頭專用線裝卸線后,調機摘勾經尾端機走線調頭,經2道轉線連掛重車。調機走行距離約3.1km。
圖1 方案1平面布置圖(單位:m)
(2)方案2:盡端式布置方案。該方案設3條盡端式裝卸線,其中1道為集裝箱裝卸線,2、3道為散貨裝卸線,裝卸線直線長分別為560m、553m和548m,滿足半列裝車要求(見圖2)。調機自博賀站推送半列空車抵達廣港碼頭專用線裝卸線后,摘勾轉線連掛重車。調機走行距離約2.0km。
圖2 方案2平面布置圖(單位:m)
(3)方案3:盡端式布置+存車場方案。該方案1、2道為存車線,有效長度均為450m;設3道條盡端式裝卸線,其中3道為集裝箱裝卸線,4、5道為散貨裝卸線,裝卸線直線長分別為448m、364m和364m,滿足半列裝車要求(見圖3)。調機自博賀站牽引半列空車抵達廣港碼頭專用線1道交叉渡線前,摘機經2道調頭后,推送輕車至裝卸線,而后牽引重車至博賀站。調機走行距離約3.1km。
圖3 方案3平面布置圖(單位:m)
從裝卸能力角度分析,方案1和方案2可容納敞車58輛、集裝箱28輛;方案3可容納敞車52輛、集裝箱32輛。雖然方案1的3條裝卸線均有裝卸作業(yè)條件,但其中1條為機走線,需處于空閑狀態(tài),該方案裝卸線能力可滿足近、遠期運量需求,但對未來運量大幅度增長的適應性較弱;方案2和方案3的6條線可同時進行裝卸作業(yè),裝卸能力富余量較大,對未來運量大幅度增長的適應性較強。
從工程量及工程投資角度分析,方案1新鋪軌道2.96km,新鋪道岔4組;方案2新鋪軌道3.20km,新鋪道岔2組;方案3新鋪軌道2.45km,2組單開道岔、1組交叉渡線。方案3工程量最少,工程投資最低;方案1和方案2工程量相當,工程投資較方案3略高。
從運輸組織角度分析,3個方案均采用送空取重的作業(yè)模式,方案1和方案2僅需進行輕車調機摘機→調機連掛重車,取送車作業(yè)時間較為節(jié)省,運營成本較低;而方案3需進行輕車調機摘機→調機連掛輕車推送→輕車調機摘機→調機連掛重車,合計4次摘掛作業(yè),調機取送車作業(yè)時間較長,運營成本較高。
從工務維修角度分析,方案1和方案2不設置交叉渡線,有利于工務養(yǎng)護維修;方案3設置交叉渡線,工務養(yǎng)護維修工作量較大。
從行車安全角度分析,從博賀站至裝卸線約3km,公共線路區(qū)段設置有多條平交道口,方案1采用推送輕車,牽引重車的作業(yè)模式,行車安全隱患較大;方案2和方案3均采用牽引作業(yè)模式,安全性較高。
綜合考慮碼頭布局、線路裝卸能力、工程量和工程投資、運輸組織、工務養(yǎng)護維修以及行車安全等因素,選用方案3,即盡端式布置3條裝卸線+存車線方案為最優(yōu)方案。
港口鐵路裝卸線通常為盡端式車場,碼頭腹地為鐵路裝卸作業(yè)提供的空間有限,特別是在曲線情況下,即使有效長度滿足整列布置要求,裝卸線長度通常難以滿足整列布置要求。在以往的裝卸線布置方案中,曲線部分的線路僅作為列車通過使用,而該項目方案采用曲線部分設置存車場,直線部分設置裝卸場的方式,有利于提升線路利用率,同時減少工程投資。