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沿海港口疏港铁路电气化探讨

发布时间:2018-01-09 作者:派智库 来源:中宏数据库整理 浏览:【字体:

摘要 铁路电气化直通运输是沿海港口集疏运体系发展面临的热点问题,对于综合性港口而言,作为汇集多种运输方式的枢纽,其整体效率取决于各种运输方式的装卸丁艺、运营效率和相互衔接.其中任何一种运输方式的运营效率都将受到整体效率的制约,“相互协调”才是港口内各种集疏运设施安排的首要因素。本文以黄骅港、宁波一舟山港为例,深入分析电气化铁路适用的港口类型,探讨综合性港口疏港铁路衔接方案及运营管理模式,并提出相关建议。 dedecms.com

关键词 沿海港口;疏港铁路;电气化;衔接方案 织梦内容管理系统

0 引言

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为适应货物运量的持续大幅增长,铁道部出台了《关于推进路企直通运输的指导意见》,提出推进本务机车在铁路与“三厂”(电厂、钢厂、炼厂)、“两矿”间的直入直出。研究认为,开展铁路与企业间的直入直出,有利于减少机车换挂,整合车辆作业,提高运输效率。但港口是一个汇集多种运输方式的综合运输枢纽,其整体效率取决于各种运输方式的装卸工艺、效率和相互衔接,其中任何一种运输方式的运营效率都将受到整体效率的制约。“相互协调”是港区内各种集疏运设施安排的首要因素,其自身的发展特点,决定了它对铁路设施的要求不同于一般的生产企业。铁路电气化不能一概而论,应该结合不同的港口类型,否则非但不会提高港口装卸效率,还会对港口的生产、发展产生诸多不利影响。 内容来自dedecms

1 适宜电气化铁路直通运输的港口类型 织梦好,好织梦

电气化铁路适合整列煤炭下水和电厂、钢厂等企业原材料的直进直出运输,但其适用的港口类型相对单一。目前我国采用电气化铁路进港的主要有秦皇岛港、唐山港曹妃甸港区、黄骅港煤炭港区等,这些港区均是以大宗煤炭装船下水为主要特征,本务机车直进直出,不需要解编分组,采用翻车机作业,整列排空、往复运行。上述港口的特点是空间相对独立,功能极其单一,和其他港区基本不发生横向联系,翻车机房与电网不易发生触碰,安全性有保障。 dedecms.com

电气化铁路尚不适合综合性港口集疏港要求。以黄骅港综合港区和宁波一舟山港北仑港区为例,大量散杂货及矿石、集装箱等由于品种、批量、流向等原因,难以做到直接整列到发,装卸车辆作业后需在分区车场或港前站进行车辆解编和编组作业,在此区段上电气化直通运输优势难以发挥,特别是港区内各作业区联系紧密,港口作业车辆和流动机械相互流动频繁,车辆和设备易出现触网、撞杆等事故,造成人员、设备损失及铁路运行安全隐患,故作为运输货种较多、铁路两侧均分布有各类港口功能区和运输信道的黄骅港综合港区(图1)和宁波一舟山港北仑港区(图2),不宜采用电气化铁路直通各个码头装卸线的实施方案。

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2 电气化铁路直通对港口运营影响分析

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2.1 电气化铁路直通进港的安全风险分析

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(1)电气化铁路电压高达2.7万伏,电杆间距30—50 m。根据《铁路技术管理规程》,接触线距钢轨顶面高度不超过6.5 m,设备或货物距接触线的间距不得小于0.5 m。港口集卡和散货车辆安全通过净空在5 m以上。港口流动装卸机械,特别是部分重大件运输,其高度超过触网限高,在港口各作业区间穿行必须临时中断铁路运行提升触网(最大提升高度11.5 m),港铁双方运营存在较大安全隐患。 dedecms.com

(2)煤炭装船由于翻车机房在下,触网在上,翻车作业时不容易发生触碰事故。矿石装车工艺相对复杂,装车楼在电网上方,矿石由上至下极易与电网发生刮碰,严重威胁作业安全,目前国内港口尚无装车楼用于电气化铁路的先例。对于部分散货可能需要采用移动式设备进行装卸车作业的工艺方式而言,解决方案和安全状况则更为复杂。

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(3)集装箱堆场及散杂货堆场的铁路装卸线,不仅需在装卸线上利用起重机等机械进行作业,还需要工作人员上车操作,不允许铁路上方有电力接触网等障碍物。相比内燃机车,电力机车难以满足以上复杂的装卸工艺。 织梦好,好织梦

2.2 电气化铁路对港口集疏运能力影响分析

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(1)对港内集疏运的影响分析

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电气化铁路隔断了港区内的多种连接通道,对港口长远运营和发展造成严重影响。电气化铁路设计时速在120 km以上,要求轨面上净高6.55 m,原则上不允许任何形式的平交。公路与之上跨立交时,考虑必要的安全高度,上跨路、桥净高程需在7m以上。以黄骅港综合港区为例,如不能允许平交,电气化铁路将隔断综合港区内集装箱、通用散杂货、干散货作业区以及南侧干散货物流园区、预留码头作业区之间的交通联系。

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黄骅港码头作业区用地均由吹填造地形成,陆域回填平均高程6 m,受地下海水水位以及车辆、机械限高影响,采用涵洞下穿方式穿越难以解决横向交通流量。若采用立交方案,一是通道数量难以满足港区内车辆、机械往返调运的需要,二是东疏港路与南一、南二疏港公路及进港铁路在250m跨距内,难以实现7 m净空的跨越。此外,皮带机由于安全原因,不宜上跨电气化铁路,南北两侧作业区联系之间的联系难以为继。

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(2)对港外集疏运的影响分析 本文来自织梦

黄骅港综合港区南部区域,规划南一、南二两条疏港公路,公路集疏运量预测将分别达到26000pcu/d和65000 pcu/d,仅靠两条疏港路各自单独承担,风险极高。例如天津港南疆港区,对外集疏运由南疆公路一桥和二桥共同承担,即使一条通道受阻,由于二者之间联系通畅,仍能顺利疏港。为此,黄骅港南一、南二疏港路规划多条横向连接通道,互为备用,共同承担综合港区集疏港任务,提高对外集疏运的可靠度。 copyright dedecms

2.3 电气化铁路对港口装卸效率影响分析 本文来自织梦

(1)矿石等集散采用电气化铁路疏港的适应性

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宁波一舟山港、黄骅港综合港区为代表的综合性港口,铁矿石、散杂货是主要承运货类。煤炭下水和矿石上水在工艺上有很大区别,矿石作业的显着特点是调车频繁,每次作业车数少,超亏吨车、挑车作业较多,并非是国铁本务机将列车送至港内即可满足的,需要由内燃调车机进行港内倒运作业。矿石装车需经技术检查作业、挑车、装车前车辆整理作业、车号扫描、装车作业、平车作业、列检出发作业等流程,装1列车历时约2.5—3小时,如果不设置铁牛等牵引设施,需要另备置内燃调机进行牵引作业,否则本务机车需在整个过程等待,延误了本务机车周转时间。 copyright dedecms

散杂货作业有装卸地点多、装卸线较短、作业环节多、工艺复杂等特点,港内取送车、对车、挑车、整理、装车、卸车等多项业务流程并存,港内频繁的调车作业需要充足的机车、机力以及高效、快捷的调车作业效率做保障,一列空重车辆需要多次调车作业、挑超亏作业或其它整理作业,无法做到无缝衔接和高效作业,不适合直通运输。 织梦好,好织梦

(2)铁路电气化对综合性港区运营效率的影响 本文来自织梦

综合性港区是汇集多种运输方式的运输枢纽,其整体效率取决于各种运输方式的装卸工艺、效率和相互衔接,其中任何一种运输方式的运营效率都将受到整体效率的制约,“相互协调”是港区内各种集疏运设施安排的首要因素。电气化铁路虽然在适合条件下能够提高列车到发效率,但对普通散杂货、集装箱、矿石等货类的装卸难以有效发挥作用,鉴于黄骅港综合港区大宗散货以矿石上水为主,煤炭下水量存在较大不确定因素,故采用电气化铁路直达作业区不仅不能显着提高整体装卸效率,还会制约其他运输方式作用的发挥。

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3 综合性港口电气化铁路衔接方案探讨

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以黄骅港综合港区为例,近期煤炭卸车场通过能力4000万t,矿石卸车场通过能力6000万t。远期根据规划的煤炭、矿石泊位及远期预留岸线泊位的通过能力分析,煤炭和矿石泊位远期通过能力均可达到1亿t。近期煤炭卸车作业本务机车终点为翻车机房前的重车到达场,远期覆盖整个灯泡线。矿石装车及通用散杂货、液体散货和集装箱装卸车作业不采用电气化方案,本务机车在渤海新区站进行车辆及货物交接。 织梦好,好织梦

3.1 近期铁路车场布置方案探讨 本文来自织梦

(1)煤炭卸车场近期规划方案 dedecms.com

近期煤炭卸车场规划4条卸车线,一期和二期各两条。重车场、空车集结线和清车场依次呈纵列式布置,发车场和到达场并列布置。清车场和发车场通过联络线连接,在清车场尾部通过联络线与矿石到发场连接。重车到达场线路布置为12股,空车集结线4股,清车线9股,发车场5股,线路有效长为1050 m。煤炭卸车场电气化线路覆盖到达场和发车场,翻车机后调车作业由调机完成。本务机车牵引重车至重车到达场并摘钩,由调机顶推作业,翻车机开始工作。重车卸车完成后,空车集结线后调机牵引空车至清车线上清车,清车完毕后由调机牵引空车至发车场。若卸后空车能用于矿石装车,则调机牵引清车线上空车至矿石到发场进行矿石装车。

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(2)矿石装车场近期规划方案

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近期矿石装车场规划6条装车线,有效长为1050 m。车场为纵列式布置,依次布置到发场和装车线。布置到发线9股,装车场布置待装线12股,尽头式装车线6股,采用铁牛的牵引方式进行装车作业。空车列车到达到发场后,由调机推送至装车线作业,装车完成后由调机牵引至到发场,进行完装车后检查作业和列检作业后发车(如图3)。

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3.2 远期铁路车场布置方案探讨 copyright dedecms

(1)煤炭卸车场远期规划方案 织梦内容管理系统

远期煤炭卸车场规划新增通过能力6000万t。将近期铁路发车场改造为铁路到达场,新建翻车机房和空车集结线与清车场,与近期车场并列布置。重车到达场线路布置为12股,空车集结线5股,线路有效长为1050 m。煤炭卸车场电气化覆盖至全线,本务机车牵引重车通过翻车机房,然后通过空车集结线,至清车线牵引空车至专业化分区车场或者直接在清车线上进行发车作业,也可至矿石出发场牵引重车进行发车作业。本务机车牵引重车至重车到达场并摘钩,定位车顶推机车过翻车机,翻车机开始工作。重车卸车完成后,空车集结线后调机牵引空车至清车线上清车,清车完毕列检后发车,经过环线发车至区间。 本文来自织梦

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(2)矿石装车场远期规划方案 dedecms.com

远期矿石装车场规划新增通过能力为4000万t,共6条装车线,有效长为1050 m。车场为纵列式布置,近期矿石到发场改造为矿石到达场,新建矿石发车场和清车场并列布置,新建矿石发车线9股,装车场布置待装线12股,通过式装车线6股,并将远期6股尽头式装车线改造为通过式装车线,采用铁牛的牵引方式进行装车作业。空车列车到达到达场后,由调机推送至装车线作业,在进行完装车前整理后,进行装车作业,装车完成后由调机经过环线牵引至发车场,进行完装车后检查作业和列检作业后发车(图4)。 内容来自dedecms

4 结语及建议

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(1)综合性港口是汇集多种运输方式的运输枢纽,“相互协调”是港区内各种集疏运设施安排的首要因素。在目前的工艺条件下,电气化铁路直通运输可大幅提升煤炭下水港装船效率,但对汇集铁矿石、散杂货、集装箱、液体散货等多种货类的综合运输核心港区,其整体运输效率提升有限,并会影响港口不同功能区之间的横向联系,带来较大的安全风险,不利于综合性港口的长远发展。建议综合性港口仅在干线实施电气化直通运输,而对港内铁路装卸线应谨慎实施电气化改造。 织梦内容管理系统

(2)综合性港口电气化铁路进港的核心问题是提高港口、铁路联合运行的效率,深层次的原因则是港内铁路运营、交接和管理模式的选择,涉及铁路总公司和港口企业对货物和车辆交接的事权划分。建议近期将铁路港前站和本务机车的终点站由双方共同管理,设置综合调度楼,负责列车到发、车辆交接等作业,路港双方合署办公。远期通过立交等方式将终点站延伸,设置专业化分区车场承担列车解体、编组、存车等功能,将本务机车终点站作为港口和铁路公司的事权分界。(作者:齐越 天津大学;房卓 黄东旭 李蕊 黄俊 丁文涛 王孟杰 张民辉 交通运输部规划研究院) 内容来自dedecms

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参考文献:

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[1]交通运输部.综合交通“十三五”发展规划[Z].2016. 织梦好,好织梦

[2]交通运输部.水运“十三五”发展规划[Z].2016. 本文来自织梦

[3]交通运输部规划研究院.黄骅港总体规划修订[Z].2008. dedecms.com

[4]交通运输部规划研究院.黄骅港综合港区及散货港区控制性详细规划[Z].2012. dedecms.com

[5]交通运输部规划研究院.宁波—舟山港总体规划(2014—2030年)[Z].2016.

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