“十字”轨道转车盘、环形装卸线系统及作业方法与流程

本发明涉及铁水联运技术领域，尤其涉及一种“十字”轨道转车盘、环形装卸线系统及作业方法。

背景技术：

铁水联运作为一种高效、节能的运输方式，国家发改委在“交通强国”战略中，积极倡导铁水联运这种运输方式。为实现货物铁、水运输方式的快速转换，减少货物中间转换环节，将铁路装卸线修建至码头前沿栈桥上，船上货物卸船直接对铁路车辆装车或铁路车辆卸车直接对船舶装船，实现车船直取模式，是实现货物铁水运输方式转换的最环保、最经济的运输形式。

将铁路修建至码头栈桥前沿，铁水联运车船直取时，铁路车辆由陆域轨道运行至码头前沿轨道装卸货物，铁路陆域轨道与码头前沿栈桥上的轨道连接采用传统的连接方式是曲线连接，因码头前沿通常建在河道靠岸线一侧的河道中，因此连接曲线也设计为水中桥梁。水中桥墩占用河道，引起通航和防洪问题，施工建设也很困难，工程造价高，建设审批手续复杂，连接曲线铁路还占用宝贵的岸线资源。如图1所示，是目前铁路车辆由陆域到码头连接的常规运行方式。

内河船舶一艘船的长度一般为100～200m，海运船舶长度可以超过400m，而一次装卸列车的长度通常为400～500m(正常列车长度的一半)，按照铁路机车牵引车辆移动而码头桥吊不动的装卸船、卸装车工艺，码头前沿上的铁路长度将达到800～1000m。这种装卸作业工艺的缺点是一艘船装卸作业时，由于铁路车辆的移动会影响其他船舶的装卸传作业，对其他船舶的作业造成干扰，为较少这种干扰，一种办法是减小一次装卸列车的长度，但要完成相同的装卸车数，势必增加列车取送作业次数，增加列车取送作业时间，同时造成铁路机车能耗增加，效率低。第二种办法是采用铁路环线设计，如图2所示，在码头栈桥上或水域内尽量减小不必要的铁路长度，但这种铁路布置缺点是在码头栈桥两端均需设计铁路连接曲线桥梁。按照目前的铁路设计标准，一个90度铁路弯道需要200～300m半径。连接曲线的桥梁势必占用200～300m的河道及宝贵的码头岸线资源。

现有技术方案存在以下问题：

1、上述最常用的铁路车辆由陆域轨道到栈桥轨道采用曲线弯道连接，由于铁路车辆转弯半径大(曲线半径200m以上)，铁路车辆采用曲线转弯方式连接时，车辆需走行较长的线路，而且要低限速运行，曲线运行需占用较大的平面空间。连接曲线会占用宝贵的码头岸线和航道资源。在河道中的弯道桥梁工程投资巨大，水利、防洪、通航、环保审批手续复杂。

2、现行的铁路转车盘轨道都是“一字”形布置，如图3所示，主要用于机车车辆换向、环形车库铁路一进多出车库转换角度(道岔功能)，可以实现改变机车运行方向(例如蒸汽机车的正向运行)，电力机车、内燃机车虽然两端都有驾驶室，定期通过换向可以实现车轮的两侧均衡磨损，避免单边磨损过量造成的损坏，延长使用寿命。转车盘应用中是“一字”形结构，用于机车换向时每作业一次需要旋转180度，用于环形车库时按车库位置转换角度，作业时需要对准始发位置和终点目标位置两次对位。

“一字”形铁路转车盘用于码头铁路装卸环线车船直取作业时，对同一方向连续进车或同一方向连续出车时每一钩车需要转动两次共180度，进车转90度到位，车出清后，转车盘返回原进车位转90度接第二钩车，效率较低。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的以上技术问题，本发明提供一种“十字”轨道转车盘、环形装卸线系统及作业方法。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种用于连接陆域轨道和码头栈桥装卸轨道的“十字”轨道转车盘，所述转车盘上设有垂直交叉的两条转车轨道且两条转车轨道的交叉点位于转车盘的旋转轴线上，其中一条转车轨道与陆域轨道连接且共线，另外一条转车轨道与码头栈桥装卸轨道连接且共线。

进一步地，所述转车盘包括转盘以及位于转盘下方的环形轨道，所述转车轨道设置于所述转盘上，所述转盘的底部四周设有多个沿环形轨道移动的支撑点，各所述支撑点的底部均设有走行部，所述走行部由电机驱动在所述环形轨道上运动。

进一步地，所述转车轨道镶入式固定在所述转盘上且轨顶与转盘的表面平齐。

进一步地，各所述转车轨道上均设有止轮装置。

进一步地，还包括设置于转车盘附近用于牵引铁路车辆在转车盘以及陆域轨道和码头栈桥装卸轨道之间移动的牵引电机和钢缆绳。

进一步地，所述码头栈桥装卸轨道的道心设有用于容纳钢缆绳的沟槽。

第二方面，本发明还提供一种铁水联运码头前沿“十字”轨道转车盘铁路环形装卸线系统，包括入口陆域轨道、码头栈桥装卸轨道、出口陆域轨道以及设于入口陆域轨道和码头栈桥装卸轨道之间的第一转车盘和设于码头栈桥装卸轨道和出口陆域轨道之间的第二转车盘，所述第一转车盘和所述第二转车盘均采用如上述的用于连接陆域轨道和码头栈桥装卸轨道的“十字”轨道转车盘，所述第一转车盘的其中一条转车轨道与入口陆域轨道连接且共线，另外一条转车轨道与码头栈桥装卸轨道连接且共线；所述第二转车盘的其中一条转车轨道与码头栈桥装卸轨道连接且共线，另外一条转车轨道与出口陆域轨道连接且共线。

第三方面，本发明还提供一种如上述的铁水联运码头前沿“十字”轨道转车盘铁路环形装卸线系统的作业方法，包括以下步骤：

(1)第一转车盘和第二转车盘运行至预备位置，转车盘上其中一条转车轨道与陆域轨道连接且共线，另外一条转车轨道与码头栈桥装卸轨道连接且共线；

(2)铁路机车将一列待装卸车顶送至入口陆域轨道上靠近第一转车盘的位置，第一辆铁路车辆摘钩解体，经第一转车盘附近的第一牵引电机及钢缆绳牵引，由入口陆域轨道进入第一转车盘，止轮装置动作使车辆与转车盘固定；

(3)第一转车盘旋转90度，原与入口陆域轨道连接的转车轨道旋转90度后转至与码头栈桥装卸轨道连接，原与码头栈桥装卸轨道连接的转车轨道转至与入口陆域轨道连接，第一转车盘上的铁路车辆也随之转动了90度；

(4)铁路车辆经第一转车盘附近的第二牵引电机及钢缆绳牵引，驶出第一转车盘，进入码头栈桥装卸轨道，第一辆铁路车辆完成由入口陆域轨道垂直进入码头栈桥装卸轨道；

(5)第二辆至第n辆铁路车辆重复(1)～(4)的步骤，直至整列待装卸车驶入码头栈桥装卸轨道；

(6)驶入码头栈桥装卸轨道的铁路车辆完成装卸后，由码头栈桥装卸轨道经第二转车盘垂直进入出口陆域轨道，流程与铁路车辆由陆域轨道垂直进入码头栈桥装卸轨道流程相反；

(7)驶出码头栈桥装卸轨道进入出口陆域轨道的铁路车辆集结成组后由铁路调机牵引回接轨站。

进一步地，还包括：驶入码头栈桥装卸轨道的铁路车辆的装卸移动对位由第二转车盘附近的第一牵引电机和钢缆绳牵引完成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用“十字”轨道转车盘，可使铁路车辆由陆域轨道垂直进入码头栈桥装卸轨道或铁路车辆由码头栈桥装卸轨道垂直进入陆域轨道。陆域轨道和栈桥轨道不需曲线连接，节省了连接曲线铁路线路，避免了连接曲线对码头岸线的破坏，避免了码头两端连接曲线的水中桥梁，也不存在水中桥梁的防撞问题以及水中桥梁影响通航和影响行洪、环保等问题。

2、本发明采用“十字”轨道转车盘，转车盘上两条垂直交叉的转车轨道始终保持一条与栈桥轨道连接且共线，同时另一根转车轨道与陆域轨道连接且共线，提高了铁路车辆经过转车盘实现垂直转向的效率。与传统的机车转车盘(用于机车掉头，旋转180度)相比，每次只需旋转90度，可提高转车效率1倍。

3、本发明采用“十字”轨道转车盘，码头栈桥上的铁路与陆域铁路可实现环路，码头栈桥上某一段铁路车辆装卸作业时不影响另一个船舶的装卸作业，避免了装卸作业的相互干扰。

附图说明

图1为现有技术的铁路上栈桥弯道连接示意图；

图2为现有技术的铁路上栈桥弯道连接环形布置示意图；

图3为现有技术的铁路“一字”形转车盘示意图；

图4为本发明实施例提供的“十字”轨道转车盘示意图；

图5为本发明实施例提供的铁水联运码头前沿“十字”轨道转车盘铁路环形装卸线系统示意图。

附图标记说明：1-陆域轨道、11-入口陆域轨道、12-出口陆域轨道、2-码头栈桥装卸轨道、3-转车盘、31-第一转车盘、32-第二转车盘、4-转盘、5-转车轨道、6-环形轨道、7-中心轴、8-牵引电机、81-第一牵引电机、82-第二牵引电机、83-第三牵引电机、84-第四牵引电机、9-铁路车辆、10-桥吊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图4所示，本发明实施例提供一种用于连接陆域轨道和码头栈桥装卸轨道的“十字”轨道转车盘3，所述转车盘3上设有垂直交叉的两条转车轨道5且两条转车轨道5的交叉点位于转车盘3的旋转轴线上，其中一条转车轨道5与陆域轨道1连接且共线，另外一条转车轨道5与码头栈桥装卸轨道2连接且共线。码头前沿陆域轨道1与码头栈桥装卸轨道2一般是垂直设置的，转车盘3在任意90度都可以连接陆域轨道1和码头栈桥装卸轨道2，转车盘3初始位置同时与陆域轨道1和码头栈桥装卸轨道2连接，每旋转一次90度，仍然可以同时与陆域轨道1和码头栈桥装卸轨道2连接，不需要返回原位。

细化上述实施例，所述转车盘3包括转盘4以及位于转盘4下方的环形轨道6，所述转车轨道5设置于所述转盘4上，随转盘4一起移动，所述转盘4的底部中央设有中心轴7，所述转盘4的底部四周设有多个沿环形轨道6移动的支撑点，各所述支撑点的底部均设有走行部，所述走行部由电机驱动在所述环形轨道6上运动，从而使得转盘4沿环形轨道6转动，采用电力驱动的方式，利于自动控制，节能环保。优选地，所述转盘4由钢结构制造，所述转车轨道5镶入式固定在所述转盘4上且轨顶与转盘4的表面平齐，转盘4表面与码头栈桥面等高，从而转车轨道5不会影响栈桥上的其他车辆通行。进一步地，各所述转车轨道5上均设有止轮装置，用于车辆随转车盘3转动时将车辆与转车盘3固定，止轮装置的具体结构为现有的，在此不再赘述。

优选地，还包括设置于转车盘3附近用于牵引铁路车辆9在转车盘3以及陆域轨道1和码头栈桥装卸轨道2之间移动的牵引电机8和钢缆绳。进一步地，所述码头栈桥装卸轨道2的道心设有用于容纳钢缆绳的沟槽，用于码头栈桥无铁路车辆9装卸作业时，将牵引钢缆绳放入道心沟槽中，不影响其他作业车辆通行。各移车电机均采用电力驱动，利于自动控制，节能环保。

实施例2：

如图5所示，本发明实施例提供一种铁水联运码头前沿“十字”轨道转车盘3铁路环形装卸线系统，包括入口陆域轨道11、码头栈桥装卸轨道2、出口陆域轨道12以及设于入口陆域轨道11和码头栈桥装卸轨道2之间的第一转车盘31和设于码头栈桥装卸轨道2和出口陆域轨道12之间的第二转车盘32，所述入口陆域轨道11和所述出口陆域轨道12均与所述码头栈桥装卸轨道2垂直，所述第一转车盘31和所述第二转车盘32上均设有垂直交叉的两条转车轨道5且两条转车轨道5的交叉点位于转车盘3的旋转轴线上，所述第一转车盘31的其中一条转车轨道5与入口陆域轨道11连接且共线，另外一条转车轨道5与码头栈桥装卸轨道2连接且共线；所述第二转车盘32的其中一条转车轨道5与码头栈桥装卸轨道2连接且共线，另外一条转车轨道5与出口陆域轨道12连接且共线。

细化所述牵引电机8和钢缆绳的布置方式，所述第一转车盘31远离入口陆域轨道11的端部附近设有第一牵引电机8和钢缆绳，用于将位于入口陆域轨道11上的车辆牵引至第一转车盘31；所述第一转车盘31靠近码头栈桥装卸轨道2的端部附近设有第二牵引电机82和钢缆绳，用于将位于第一转车盘31上的车辆牵引至码头栈桥装卸轨道2；所述第二转车盘32远离码头栈桥装卸轨道2的端部附近设有第三牵引电机843和钢缆绳，用于将位于码头栈桥装卸轨道2上的这里牵引至第二转车盘32，同时用于对驶入码头栈桥装卸轨道2的铁路车辆9装卸移动对位，采用电机牵引钢缆绳移动车辆与桥吊10对位，可保证车辆与桥吊10对位精度；所述第二转车盘32靠近出口陆域轨道12的端部附近设有第四牵引电机8和钢缆绳，用于将位于第二转车盘32上的车辆牵引至出口陆域轨道12。

铁路线路由车站引出走行线，走行线轨道与“十字”轨道转车盘3一转车轨道5相连，由转车盘3旋转90度后，与码头前沿始端铁路装卸线相连，铁路装卸线与码头前沿装卸桥吊10配合装卸货物，在码头前沿末端与第二转车盘32相连，转向90度与铁路走行线出口相连，返回车站，构成铁路码头前沿装卸作业环线。实现铁路车辆9在铁路环形装卸线连续车船装卸直取作业。

实施例3：

本发明实施例还提供一种基于上述的铁水联运码头前沿“十字”轨道转车盘3铁路环形装卸线系统的作业方法，包括以下步骤：

(1)第一转车盘31和第二转车盘32运行至预备位置，转车盘3上其中一条转车轨道5与陆域轨道1连接且共线，另外一条转车轨道5与码头栈桥装卸轨道2连接且共线；

(2)铁路机车将一列待装卸车顶送至入口陆域轨道11上靠近第一转车盘31的位置，第一辆铁路车辆9摘钩解体，经第一转车盘31附近的第一牵引电机8及钢缆绳牵引，由入口陆域轨道11进入第一转车盘31，止轮装置动作使车辆与转车盘3固定；

(3)第一转车盘31旋转90度，原与入口陆域轨道11连接的转车轨道5旋转90度后转至与码头栈桥装卸轨道2连接，原与码头栈桥装卸轨道2连接的转车轨道5转至与入口陆域轨道11连接，第一转车盘31上的铁路车辆9也随之转动了90度；

(4)铁路车辆9经第一转车盘31附近的第二牵引电机82及钢缆绳牵引，驶出第一转车盘31，进入码头栈桥装卸轨道2，第一辆铁路车辆9完成由入口陆域轨道11垂直进入码头栈桥装卸轨道2；

(5)第二辆至第n辆铁路车辆9重复(1)～(4)的步骤，直至整列待装卸车驶入码头栈桥装卸轨道2；

(6)驶入码头栈桥装卸轨道2的铁路车辆9完成装卸后，由码头栈桥装卸轨道2经第二转车盘32垂直进入出口陆域轨道12，流程与铁路车辆9由陆域轨道1垂直进入码头栈桥装卸轨道2流程相反；

(7)驶出码头栈桥装卸轨道2进入出口陆域轨道12的铁路车辆9集结成组后由铁路调机牵引回接轨站。

优选地，驶入码头栈桥装卸轨道2的铁路车辆9的装卸移动对位由第二转车盘32附近的第一牵引电机8和钢缆绳牵引完成。

码头栈桥无铁路车辆9装卸作业时，牵引钢缆绳放入道心钢缆绳槽中，不影响其他作业车辆通行。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用“十字”轨道转车盘，可使铁路车辆由陆域轨道垂直进入码头栈桥装卸轨道或铁路车辆由码头栈桥装卸轨道垂直进入陆域轨道。陆域轨道和栈桥轨道不需曲线连接，节省了连接曲线铁路线路，避免了连接曲线对码头岸线的破坏，避免了码头两端连接曲线的水中桥梁，也不存在水中桥梁的防撞问题以及水中桥梁影响通航和影响行洪、环保等问题。

2、本发明采用“十字”轨道转车盘，转车盘上两条垂直交叉的转车轨道始终保持一条与栈桥轨道连接且共线，同时另一根转车轨道与陆域轨道连接且共线，提高了铁路车辆经过转车盘实现垂直转向的效率。与传统的机车转车盘(用于机车掉头，旋转180度)相比，每次只需旋转90度，可提高转车效率1倍。

3、本发明采用“十字”轨道转车盘，码头栈桥上的铁路与陆域铁路可实现环路，码头栈桥上某一段铁路车辆装卸作业时不影响另一个船舶的装卸作业，避免了装卸作业的相互干扰。

4、本发明转车盘及移车电机均采用电力驱动，利于自动控制，节能环保。

5、本发明采用电机牵引钢缆绳移动车辆与桥吊对位，可保证车辆与桥吊对位精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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