散状物料铁路人工卸车的一种实用型站台

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摘要：由于铁路人工卸车仍然普遍采用，研究提高人工卸车的卸车效率仍然有较为实际的经济意义。本文从设计方面，介绍了一些提高卸车效率，降低工人劳动强度的办法。

关键词：散状物料、人工卸车、效率、平行作业、碎石道床、清道

1.引言

铁路装卸工作，是铁路运输工作的重要组成部分[1]，散状物料如煤、矿石可采用螺旋卸煤机、翻车机等机械化卸车方式，卸车效率高。但机械化卸车方式有投资高、占地大、灵活性差等缺点，在很多民营企业及卸车场所仍然普遍采用人工卸车方式卸车散状物料。人工卸车方式并不是说没有机械全部为人力作业，而是说：卸车不采用卸煤机、翻车机等自动化水平较高的卸车设备，只采用人工结合装载机、吊机等非固定的装卸、起重机械设备进行卸车作业。由于装载机、吊机、叉车等设备不固定，可自由行驶作业，灵活度和使用效率较高。可根据卸车作业情况灵活配置，尤其在卸车作业不均衡的情况下采用人工卸车，可有效地节约设备资源，提高设备使用效率，当然也节省了投资。其次，在工程用地紧张的情况下，采用非固定设备结合人工卸车的方式，可以达到节约土地的目的。

2.问题的提出

在我国，煤炭、矿石、建材等物料资源丰富，该类物料的成品和半成品、副产品基本呈块状、粒状等松散形态，如无烟煤、烟煤、洗精煤、焦炭、铁矿粉、水渣、钢渣、碎石、砾石、砂等等，即常说的散状物料。该类物料在我国铁路运输中占有很大比重。研究提高铁路人工卸车效率有实际的经济意义。

笔者在钢铁企业从事设计工作多年，在实际的设计及现场调研过程中，也体会到铁路人工卸车的工人劳动强度较大，作业繁琐，效率低下，尤其是酷热、严寒季节，卸车作业人员十分辛苦。研究减少卸车人员劳动强度、提高卸车效率是我们设计和建设工作者需要认真考虑的问题。故采用铁路人工卸车方式的关键在于提高效率，接近甚至达到机械化卸车作业的效率，才能体现其某些方面的优势。

3.铁路人工卸车的实际现状

散状物料，顾名思义，物料是松散的，在搬运工程中必然会四处散落，不易收集。造成铁路人工卸车困难最主要的原因就是散状物料的松散特性。主要表现在：

（1）物料易散落到铁路道床和钢轨上，影响行车安全，故必须在铁路列车取送前清道（将铁路线路上洒落的物料清扫干净）。由于物料散碎，很难收集，尤其是刚卸完车，铁路车辆未取走，须到车辆底部去清扫，十分困难，清扫作业时间较长，严重影响铁路送重取空作业，影响铁路线路利用效率。

（2）散装物料铁路卸车线为便于清扫，一般采用整体道床，初期建设投资较大且建设时间长。不利于线路改变使用用途和施工改造。

（3）卸车作业和堆取作业相互干扰，不能平行作业，卸车作业面不能和堆取作业面分离，在卸车作业时，堆取作业往往不能同时进行，不如卸煤机作业可以做到卸堆取都较为自动化。

（4）物料落地后不易收集造堆，形不成有效作业面，不能充分利用机械化作业，减少作业环节。

4.提高铁路人工卸车的措施设计

针对上述特点，结合散状物料的松散特性，形成如下思路：

（1）减少清道时间，甚至没有清道时间。

（2）物料卸车作业面和堆取作业面分离，提高卸装车平行作业率。

（3）减少卸车物料落地占地面积及造堆时间。

（4）减少作业环节的难度，降低工作强度。

（5）充分利用非固定机械化设备，灵活作业。

为达到上述要求，经过不断调查、探索、设想和总结，在设计实践和验证下，笔者认为可以采取如下措施：

（1）结合散状物料特点，人工卸车铁路建议采用高路堤、低站台形式，路堤高度应在3.0～4.0m左右。3.0～4.0m的落差比较适中，在低站台靠高路堤侧壁外能一次性堆存超过车厢开门后一次物料卸落量。既基本满足了一个铁路货车卸下的物料造堆需要，又满足了装载机等机械直接在低站台上卸车的需要。意在尽可能充分利用重力和高度，形成既卸又堆、边卸边堆的格局，使物料能自然卸入路堤侧壁下堆存区一定范围和宽度内堆积，自然形成一定的高度，减少了物料卸车、造堆时间及卸车物料落地区占地面积。实际上也减少了机械作业及其设备和能源的投入。具体的要求有：1）在路堤下堆料区外侧安排非固定装载机（要求装载机活动臂有一定长度）直接铲除车箱内较多物料和配合人工清扫车厢，力求减少卸车、清扫时间。2）卸车侧高路堤侧壁实际为物料卸落面，为使该面不积料，需该面坡度大于物料的静安息角，有条件时，高路堤铁路卸车线的侧壁倾角不宜小于75?[3]，或同时将侧壁用钢板护面，既增加侧壁的强度又减少其摩阻力，便于装载机在高路堤侧壁底部堆存区铲料时，物料能自然滑落，避免卸落面的清扫作业。

（2）由于采用高路堤的形式，物料卸车在高处，落地堆料在低处（站台上），装载机利用低站台上堆料区宽度，在其外侧装车作业，实际形成了装车作业面和卸车作业面的分离，可以做到大部分卸车作业和装车作业平行作业，互不干扰。

（3）由于散状物料散落到铁路上需清道，清道时间和劳动强度均较大，作业较困难，清道作业时间甚至比卸车时间还长，严重影响铁路卸车线的卸车和使用效率。设计考虑采取“堵疏”结合，以“堵”为主的办法，解决物料散落铁路的问题，从源头上减少清道作业。

A.“堵”的办法：

说起来很简单，就是堵住卸车物料散落的空间——路基面和车厢底之间约有1.0m左右的空间，拟采用“搭积木”的办法，在卸车侧车厢下设置活动挡料板，堵住卸车物料往铁路上洒落。挡料板竖向安放在卸车挡墙顶面上，由靠背（一般采用混凝土固定靠背，和挡墙一块浇筑成）固定。因采用了高路堤、大角度侧壁的形式，卸车物料能利用重力在短时间内自然卸落到堆料区，挡料板仅在卸车时受力（挡料板基本呈竖向安放，与水平面夹角约70?（可根据货车车厢宽度在68～73?范围内调整），与重力垂线夹角约20?，卸车时只受侧向重力分力），受载较小。挡料板可采用木质板等质量轻的结构，固定、拼装、搬移操作简单易行，可周转使用，费用省。

B.“疏”的办法：

卸车挡墙顶面与道碴顶面平，比钢轨和枕木顶面标高低，且挡料板靠背每隔30cm设置30cm的间隙，即使操作失误，有部分物料从缝隙中洒落入铁路范围内，作业人员也可利用挡墙顶面和车厢底部下约1.0m的空间及靠背间隙，较容易地清除铁路范围内洒落的少量散状物料。

上述措施在工程中可以一并实施，详见如下插图1：

图1

采用插图1所示的铁路路基横断面人工卸车散装物料，卸车效率可以达到机械化卸车效率（如螺旋卸煤机、链斗卸车机）的～70%，卸车效率较高，但其工程投资远低于机械化卸车线的投资。且由于没有固定设备占用卸车区域，生产上可根据到达物料的多少及卸车时间，及时安排卸车和堆取设备数量、人员，生产作业安排灵活方便，较适应装卸搬运作业的波动性[2]特点。同时，由于该设计基本避免了物料洒落入道床的问题，铁路道路可采用碎石道床，适用于新建和现有普通碎石道床铁路线路改造为散装物料卸车线，投资少，建设时间短。

5.应用效果

上述设想和措施在笔者设计的某钢铁公司外购焦炭等工程中得到应用，该工程利用三条现有铁路线路改造成焦炭类散状物料的卸车线。三条铁路线均为碎石道床线路，其中：1条卸车线完全按照本文的要求完成建设，卸车效率较高，最快可达到2.0h/列；2条卸车线因没有落差，按平站台建设，余皆按本文要求完成。重点是利用“堵疏”结合的办法，解决了散装物料卸车时洒落道床、不利于清道的问题。项目建成后，三条线的平均卸车效率从4h/列减少到2.5h/列。不但极大地提高了卸车效率，减轻了工人的卸车强度，很好地解决了提高卸车效率和降低工人作业强度的矛盾，而且减少了卸车工人定员（减少1/3定员），得到了建设方和使用方、卸车作业人员的高度认可。

5.结论

本文是关于散状物料铁路卸车的优化设计，介绍了一种人工卸车的实用型站台及辅助设施，重点解决了铁路人工卸车中普遍存在的清道时间长、卸车装车作业相互干扰以及不能充分利用非固定机械设备的问题，与传统的铁路卸车线相比，只是在细微处做了一些改进，却较大地降低了人工卸车的强度，提高了铁路人工卸车作业效率和铁路线路的利用能力，代替了部分机械作业，节省了建设投资和能源，产生了一定的经济和社会效益。

参考文献

[1]《铁路装卸作业安全技术管理规则》，铁道部[83]铁运字1668号，1983.12，第一章总则第一条

[2]叶怀珍，主编.现代物流学[M]，高等教育出版社，2006.8，第二版：6.1.2，P140

[3]钢铁厂机械化搬运设计参考资料编写组编写，钢铁厂机械化搬运设计参考资料[M]，冶金工业出版社，1978.9，第1版：P5

作者简介：游强（1972—），男，四川成都人，上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司总图室主任，工程师，本科学历；长期从事总图运输设计与管理工作。