铁水联运码头前沿转向设备、系统以及方法与流程

本发明涉及铁水联运技术领域，具体为一种铁水联运码头前沿转向设备、系统以及方法。

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。

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，为减小这种干扰，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，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。两个连接曲线的桥梁势必占用400～600m的河道及宝贵的码头岸线资源。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铁水联运码头前沿转向设备、系统以及方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种铁水联运码头前沿转向设备，包括陆域轨道以及码头栈桥轨道，还包括用于所述陆域轨道和所述码头栈桥轨道的连通的转车盘，所述陆域轨道和所述码头栈桥轨道垂直设置，所述转车盘设于所述陆域轨道和所述码头栈桥轨道的交点处。

进一步，所述转车盘的转动角度为90度，所述陆域轨道与所述转车盘对接的端部至所述转车盘的中心的连线与所述码头栈桥轨道与所述转车盘对接的端部至所述转车盘的中心的连线垂直。

进一步，所述转车盘布置有十字型钢轨，所述转车盘为圆形，所述十字型钢轨沿所述转车盘的直径布设。

进一步，还包括用于限制铁路车辆相对所述转车盘运动的止轮装置。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种铁水联运码头前沿转向系统，包括陆域和码头栈桥，所述陆域轨道设于陆域中，所述码头栈桥轨道设于码头栈桥中，还包括上述的铁水联运码头前沿转向设备，所述转车盘安装在所述码头栈桥上。

进一步，所述码头栈桥设有浅基坑，所述转车盘嵌设于所述浅基坑中，嵌设在所述浅基坑中的所述转车盘的轨面与所述码头栈桥的上表面齐平。

进一步，还包括供所述转车盘于其上转动的环形轨道，所述环形轨道安装在所述码头栈桥的纵横梁上。

进一步，所述转车盘至少有两个，两个所述转车盘均安装在所述码头栈桥上，且两个所述转车盘间隔且正对设置，两个所述转车盘均连通有互相垂直的陆域轨道和码头栈桥轨道，两道所述码头栈桥轨道连通。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种铁水联运码头前沿转向方法，包括如下步骤：

s1，列车从陆域轨道驶入，采用第一牵车机将列车的第一辆铁路车辆送入转车盘的位置a；

s2，所述转车盘旋转90度，该铁路车辆到达转车盘的位置b；

s3，再采用第二牵车机将该铁路车辆送出转车盘的位置b，再次采用所述第一牵车机牵引第二辆铁路车辆重复所述s1步骤的将铁路车辆送入转车盘的位置a和所述s2步骤，直至整列车驶入码头栈桥；

在以上步骤中，所述陆域轨道和所述码头栈桥轨道垂直设置，所述转车盘设于所述陆域轨道和所述码头栈桥轨道的交点处。

进一步，在整列车驶入码头栈桥后，进行装卸作业；并在完成装卸作业后，采用另外的转车盘再依次进行所述s3步骤、所述s2步骤以及所述s1步骤，直至整列车驶入另外一道陆域轨道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过采用转车盘的形式进行铁路车辆的转向，进而完成列车从陆域轨道至码头栈桥的转移，以完成装卸作业，在转向的过程中，由于陆域轨道和码头栈桥轨道垂直设置，可使铁路车辆由陆域轨道垂直进入码头栈桥轨道或是从码头栈桥轨道垂直进入陆域轨道，使得陆域轨道和码头栈桥轨道不需要再曲线连接，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、转车盘上两根垂直轨道始终保持一根与栈桥轨道重合，同时另一根轨道与陆域轨道重合，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，可提高转车效率一倍，且可以实现不间断作业。

3、在码头栈桥设浅基坑，可以使轨面与栈桥面齐平，与栈桥融为一体，充分结合，不影响栈桥上的其他车辆通行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种铁水联运码头前沿转向设备的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种铁水联运码头前沿转向系统的示意图；

附图标记中：1-陆域；2-水域；3-码头栈桥；10-接轨站；11-陆域轨道；12-陆域堆场；13-陆域道路；20-船舶；30-码头栈桥轨道；40-转车盘；41-止轮装置；42-十字型钢轨；43-环形轨道；50-第一牵车机；51-第二牵车机；52-第三牵车机；53-第四牵车机；54-铁路车辆；60-装卸移车电机；61-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。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种铁水联运码头前沿转向设备，包括陆域轨道11、码头栈桥轨道30以及用于所述陆域轨道11和所述码头栈桥轨道30的连通的转车盘40，所述陆域轨道11和所述码头栈桥轨道30垂直设置，所述转车盘40设于所述陆域轨道11和所述码头栈桥轨道30的交点处。在本实施例中，通过采用转车盘40的形式进行铁路车辆的转向，进而完成列车从陆域轨道11至码头栈桥3的转移，以完成装卸作业，在转向的过程中，由于陆域轨道11和码头栈桥轨道30垂直设置，可使铁路车辆由陆域轨道11垂直进入码头栈桥轨道30或是从码头栈桥轨道30垂直进入陆域轨道11，使得陆域轨道11和码头栈桥轨道30不需要再曲线连接，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。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述转车盘40的转动角度为90度，所述陆域轨道11与所述转车盘40对接的端部至所述转车盘40的中心的连线与所述码头栈桥轨道30与所述转车盘40对接的端部至所述转车盘的中心的连线垂直。另外，所述转车盘40布置有十字型钢轨42，所述转车盘40为圆形，所述十字型钢轨42沿所述转车盘40的直径布设。在本实施例中，转车盘40上两根垂直轨道始终保持一根与栈桥轨道重合，同时另一根轨道与陆域轨道11重合，提高了铁路车辆经过转车盘40实现垂直转向的效率。与传统的机车转车盘40(用于机车掉头，旋转180度)相比，每次只需旋转90度，可提高转车效率一倍，且可以实现不间断作业。具体地，采用十字型钢轨42，较之现有转车盘40的一字型钢轨，转车盘40在任意90度都可以连接铁路线。将码头前沿铁路入口走行线与铁路装卸线呈90度交角，旋转一次90度，转车盘40仍然可以同时连接走行线和装卸线，不需要返回原位，本实施例在进行转向时，仅需要旋转90度，而现有的转车盘40每次都需要旋转180度，较为复杂，效率低。另外，两条垂直交叉的轨道交叉点与转车盘40中心重合，两条垂直交叉的轨道固定在转车盘40上，随转车盘40一起转动。转车盘40为钢结构打造，包括其十字型钢轨42，坚固耐用，使用寿命长。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，本设备还包括用于限制铁路车辆相对所述转车盘40运动的止轮装置41。在本实施例中，在铁路车辆送入转车盘40后，采用止轮装置41使铁路车辆与转车盘40固定，而在转车盘40旋转后可以使止轮装置41与转车盘40分开，以松开限制。该止轮装置41的目的是使铁路车辆随转车盘40转动时可以保持车辆与转车盘40固定。至于该止轮装置41，只要是能够进行限位的结构均可以使用，此处就不再详述。优选的，十字型钢轨42的两道钢轨上均设止轮装置41，可以在如图2所示用到两个转车盘40时，左右两个转车盘40均能够进行止轮。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种铁水联运码头前沿转向系统，包括陆域1和码头栈桥3，所述陆域轨道11设于所述陆域1中，所述码头栈桥轨道30设于所述码头栈桥3中，还包括上述的铁水联运码头前沿转向设备，所述转车盘40安装在所述码头栈桥3上。在本实施例中，在陆域1中，规划有陆域堆场12和陆域道路13，水域2环绕着码头栈桥3，水域2中有着船舶20行驶，因此对于水域2中的设计以及岸线资源是很重要的，因此为了解决现有连接曲线带来的一系列问题，通过采用转车盘40的形式进行铁路车辆的转向，进而完成列车从陆域轨道11至码头栈桥3的转移，以完成装卸作业，在转向的过程中，由于陆域轨道11和码头栈桥轨道30垂直设置，可使铁路车辆由陆域轨道11垂直进入码头栈桥轨道30或是从码头栈桥轨道30垂直进入陆域轨道11，使得陆域轨道11和码头栈桥轨道30不需要再曲线连接，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。优选的，在陆域轨道11驶入端由接轨站10，便于列车进入陆域轨道11。

作为本发明实施例的优化方案，所述码头栈桥3设有浅基坑，所述转车盘40嵌设于所述浅基坑中，嵌设在所述浅基坑中的所述转车盘40的轨面与所述码头栈桥3的上表面齐平，与栈桥融为一体，充分结合，不影响栈桥上的其他车辆通行。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，本系统还包括供所述转车盘40于其上转动的环形轨道43，所述环形轨道43安装在所述码头栈桥3的纵横梁上。在本实施例中，转车盘40下部基础设环形轨道43(单轨)，转车盘40多个支撑点沿环形轨道43转动。

作为本发明实施例的优化方案，本系统还包括用于驱使所述转车盘40转动的驱动机构。在本实施例中，可以采用驱动机构来驱动，例如电力驱动，驱使支撑点行走部沿环形轨道43转动，利于自动控制，节能环保无污染；当然，也不限制一定要用驱动机构进行驱动，人工驱动也是可以使用的。同时也可以采用自动控制技术，设定旋转角度后，当铁路车辆进入转车盘40并固定后，旋转90度或其他特定角度，精准定位，可解决靠人工定位的不确定性。同时还可以进行远程控制、现场控制等，电动机采用变频控制可以均匀转动90°，不会产生偏差。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1和图2，所述转车盘40至少有两个，两个所述转车盘40均安装在所述码头栈桥3上，且两个所述转车盘40间隔且正对设置，两个所述转车盘40均连通有互相垂直的陆域轨道11和码头栈桥轨道30，两道所述码头栈桥轨道30连通。在本实施例中，采用平行岸线铺设在栈桥上的装卸线轨道和垂直栈桥的陆域走行线轨道连接，两条铁路线路及延长线呈90度角在转车盘40中心相交。以实现车辆由陆域轨道垂直进入码头栈桥上的装卸线轨道，或由码头栈桥上的装卸线轨道垂直驶出栈桥装卸线轨道。如此可以实现不间断地装卸工作，极大地提高了铁水联运的工作效率。优选的，两道陆域轨道11互相平行，也可以是在转车盘40附近平行，但后续的延伸段不限制一定平行。

作为本发明实施例的优化方案，所述码头栈桥3的轨道道心设牵引钢缆沟槽。在本实施例中，码头栈桥3无铁路车辆装卸作业时，移车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。优选的，在牵引钢缆沟槽上覆盖有防护板，使轨面与栈桥面齐平。

本系统解决了铁水联运码头中节省连接曲线铁路线路的问题，极大的改善了铁水联运装卸作业中铁路接入栈桥的问题，提高了机械自动化作业的效率，是符合国家关于加强铁路运输政策、提高机械化程度的重大革新举措。对铁水联运、集装箱运输的发展有着重要贡献。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种铁水联运码头前沿转向方法，该方法与上述的设备实施例和系统实施例一致。该方法具体包括：s1，列车从陆域轨道11驶入，采用第一牵车机50将列车的第一辆铁路车辆送入转车盘40的位置a；s2，所述转车盘40旋转90度，该铁路车辆到达转车盘40的位置b；s3，再采用第二牵车机51将该铁路车辆送出转车盘40的位置b，再次采用所述第一牵车机50牵引第二辆铁路车辆重复所述s1步骤的将铁路车辆送入转车盘40的位置a和所述s2步骤，直至整列车驶入码头栈桥3；在上述步骤中，所述陆域轨道11和所述码头栈桥轨道30垂直设置，所述转车盘40设于所述陆域轨道11和所述码头栈桥轨道30的交点处。优选的，在整列车驶入码头栈桥3后，进行装卸作业；并在完成装卸作业后，采用另外的转车盘40再依次进行所述s3步骤、所述s2步骤以及所述s1步骤，直至整列车驶入另外一道陆域轨道11。在本实施例中，水域2环绕着码头栈桥3，水域2中有着船舶20行驶，因此对于水域2中的设计以及岸线资源是很重要的，因此为了解决现有连接曲线带来的一系列问题，通过采用转车盘40的形式进行铁路车辆的转向，进而完成列车从陆域轨道11至码头栈桥3的转移，以完成装卸作业，在转向的过程中，由于陆域轨道11和码头栈桥轨道30垂直设置，可使铁路车辆由陆域轨道11垂直进入码头栈桥轨道30或是从码头栈桥轨道30垂直进入陆域轨道11，使得陆域轨道11和码头栈桥轨道30不需要再曲线连接，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。铁路线路由车站引出走行线，连接线陆域轨道11与转车盘40一轨道相连，由转车盘40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61配合装卸货物，在码头前沿末端与转车盘40二相连，转向90度与铁路走行线出口陆域1铁路相连，返回车站，构成铁路码头前沿装卸作业环线。实现铁路车辆在铁路环形装卸线连续车船装卸直取作业。该方案可以提高车船直取作业效率，避免铁路曲线占用的码头岸线和港口陆域1场地。

以下为具体的转向步骤，大致分为三个阶段。

第一个阶段，即铁路车辆由陆域轨道11垂直进入码头栈桥轨道30。在该阶段中具体包括如下步骤：

(1)转车盘40预备位置转车盘40上一条轨道与陆域轨道11(走行线)相连，同时另一条轨道与码头栈桥轨道30(装卸线)相连(与栈桥轨道交角成90度)。

(2)车辆解钩，第一牵车机50将第一辆铁路车辆送入转车盘40位置a，止轮装置41使第一辆铁路车辆与转车盘40固定。

(3)转车盘40顺时针旋转90度，第一辆铁路车辆到达转车盘40位置b。

(4)止轮装置41使第一辆铁路车辆与转车盘40分开，第二牵车机51将第一辆铁路车辆送出转车盘40位置b；于此同时第一牵车机50将第二辆铁路车辆送入转车盘40位置a，止轮装置41使第二辆铁路车辆与转车盘40固定。

(5)第一辆铁路车辆与码头栈桥轨道30上的车辆连挂，进行装卸作业；与此同时转车盘40顺时针旋转90度，第二辆铁路车辆到达转车盘40位置b。

(6)止轮装置41使第二辆铁路车辆与转车盘40分开，第二牵车机51将第二辆铁路车辆送出转车盘40位置b；于此同时第一牵车机50将第三辆铁路车辆送入转车盘40位置a，止轮装置41使第三辆铁路车辆与转车盘40固定。

(7)第三辆至第n辆铁路车辆重复(1)～(6)步骤，直至整列车驶入码头栈桥3。

第二个阶段，即装卸工作阶段。在该阶段中驶入码头栈桥轨道30的铁路车辆装卸作业由装卸线上的装卸移车电机60和钢缆绳完成移动对位。装卸作业完成，将车辆向第二个转车盘40(即图2中右侧的转车盘40)方向移送。

第三个阶段，即铁路车辆由码头栈桥轨道30垂直进入陆域轨道11由第二个转车盘40(即图2中右侧的转车盘40)完成，其流程与铁路车辆由陆域轨道11垂直进入码头栈桥轨道30流程相反。在该阶段中具体包括如下步骤：

(1)第二个转车盘40预备位置转车盘40上一条轨道与码头栈桥轨道30(装卸线)相连，同时另一条轨道与陆域轨道11(走行线)相连(与栈桥轨道交角成90度)。

(2)车辆解钩，第三牵车机52将第一辆铁路车辆送入转车盘40位置c，止轮装置41使第一辆铁路车辆与转车盘40固定。

(3)转车盘40顺时针旋转90度，第一辆铁路车辆到达转车盘40位置d。

(4)止轮装置41使第一辆铁路车辆与转车盘40分开，第四牵车机53将第一辆铁路车辆送出转车盘40位置d；于此同时第三牵车机52将第二辆铁路车辆送入转车盘40位置c，止轮装置41使第二辆铁路车辆与转车盘40固定。

(5)第一辆铁路车辆与陆域轨道11上的车辆连挂；与此同时转车盘40顺时针旋转90度，第二辆铁路车辆到达转车盘40位置d。

(6)止轮装置41使第二辆铁路车辆与转车盘40分开，第四牵车机53将第二辆铁路车辆送出转车盘40位置d；于此同时第三牵车机52将第三辆铁路车辆送入转车盘40位置c，止轮装置41使第三辆铁路车辆与转车盘40固定。

(7)第三辆至第n辆铁路车辆重复(1)～(6)步骤，直至整列车驶离码头栈桥3。

以上，即整套转向以及装卸作业的流程，为了便于标注，将上述的第一辆铁路车辆、第二辆铁路车辆、第三辆铁路车辆以及第四辆铁路车辆均定义为铁路车辆54。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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