簡介
國際重載協會認為,
重載鐵路必須滿足以下三條標準中的至少兩條: 經常、定期開行或準備開行總重至少為8000噸的
單元列車或組合列車;在長度至少為150公里的線路區段上,年計費貨運量至少達4000萬噸;經常、正常開行或準備開行軸重27噸以上(含27噸)的列車。
世界上開展重載運輸的國家還不是很多,只有澳大利亞、加拿大、中國、
南非、美國、俄羅斯、巴西等國土幅員遼闊、資源豐富、鐵路較為發達、大宗貨物運輸較多的國家。當然,更主要的原因還在於重載運輸對
鐵路線路、機車車輛、行車組織等方方面面的要求比較高,一般國家目前還難以達到。正因為如此,重載運輸才算得上未來鐵路發展的方向之一。
那么,重載運輸對鐵路線路有何特殊要求呢?由於重載運輸的列車重量往往在5000噸以上,按目前每節車載重60噸計算,大約需要80多節,連線起來有1公里多長。所以停靠
重載列車的車站站線有效長度基本要達到1050米,最好達到1700米。另外,重載列車拉得多,爬坡自然困難,因此線路的最大坡度不能超過8~9‰,也就是說每1000米的鐵路線的上升幅度不得超過8~9米。因為載重量大,一般的軌道無法承載,必須鋪設或更換每米重60公斤以上的高強度
鋼軌,並配套同等強度的其它軌道構件。在有條件的線路地段,儘可能地鋪設全斷面淬火鋼軌
無縫線路,採用彈性
扣件、硬質碎石
道床、
鋼筋混凝土軌枕以及強化
路基等。重載運輸的機車車輛最起碼要拉得動、裝得多、經得住折騰。拉得動是指牽引
機車的功率要足夠大,一台不夠就用兩台甚至三台。不過,使用的機車越多,協調越難,要求的行車技術越高。車輛要採用新材料、新結構和新工藝,儘可能減輕車輛本身的自重,增加貨物的載重量。另外在車輛體積不超過一定的輪廓範圍之內(即機車車輛限界)的同時,儘可能擴大車輛的容積。
重載列車爬坡難,下坡也難。在長大下坡區段,只依靠機車的制動力很難將整個列車停住,這是因為數量眾多的車輛下滑力大大超過機車的制動力。如果車輛仍按常規設計,列車在長大下坡地段就會發生顛覆事故。為此,重載列車中的部分車輛必須安裝雙管
制動系統,使一部分車輛參與機車的制動,才能和其餘的車輛
下滑力相平衡,確保下坡地段的列車安全。開行重載列車的目的之一就是要降低運輸成本,提高車輛的運用率。因此,重載列車一般均是固定編組循環往復運行。這種固定編組循環運行列車的車輛結構必須牢固可靠,無需經常修理。
![重載運輸 重載運輸](/img/a/8f4/cGcq5SMlZTNmRzMwczNzU2YkRmNiZWN1UGN1E2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
中國重載運輸
中國鐵路重載運輸的發展及其展望 2009-9-3
當前,世界各國鐵路發展呈現著兩大趨勢。即“客運高速”和“貨運重載”。也就是說世界鐵路向高速化和重載化發展。這是鐵路發展的方向,也是鐵路隨著時代的進步和科學技術的發展,高科技在鐵路的運用和體現。
“客運高速”
旅客列車的速度,一般在200-300多公里/小時,最高速度達到了500多公里/小時(試驗)。
“貨運重載”列車,一般每列車牽引2~3萬噸,最多的
重載列車牽引達到了近10萬噸。 並且開行了第二代重載列車。重載運輸的發展,不但給鐵路帶來了先進技術裝備,而且帶來了巨大的經濟效益。
“重載運輸”是鐵路運輸的一項重大改革,也是一項龐大的系統工程。它不僅能大幅度地提高運輸能力,也必將促進科學技術的進步和發展,使鐵路的
機車、車輛、線路、橋樑、通信信號、材料工藝、信息控制以及運輸組織等各個領域和各類硬體設備都全面配套發展。
中國素有“地大物博、人口眾多”之稱,礦產資源豐富,特別是煤炭資源,地藏量巨大。反映在鐵路運輸組織和車流流向上,形成了(主要物資如煤炭,我國約占全路運輸物資總量的50%及以上,還有糧食等)“
北煤南運”或“
西煤東運”及“南糧北調”的格局。但是,由於舊中國連遭戰爭創傷,鐵路短缺,到全國解放時——1949年只有2.1萬公里鐵路。因此,鐵路的運能與運量矛盾極為突出。特別是在上個世紀八十年代,“乘車難”和“貨運難”的局面十分嚴重,不少企業被迫“以運定產”。當時煤炭運輸已成為鐵路運輸的突出問題,鐵路也成為影響國民經濟發展的“瓶頸”。尤其是“山西”的煤炭,一方面煤礦生產出來的煤炭(運不出去)大量積壓,甚至自燃;另一方面華東、華南廣大地區大量缺煤,嚴重影響了生產和人民生活(人們需燒煤取暖)。在上個世紀八十年代初期“三西”(山西、陝西、蒙西)煤炭的外運,以每年遞增1000萬噸的速度發展。直到1985年“三西”煤炭的外運的北路通道,只有豐(西)沙(城)大(同)線一條鐵路。豐沙大線設計運輸能力為6000萬噸,而1985年的實際運量已達到6300多萬噸,超過了設計能力。在這種情況下,鐵道部組織人員多次對北美、加拿大、澳大利亞、原蘇聯、
南非等重載運輸發展較快,取得經驗較多,運營收益較大的國家進行技術考察,提出了我國鐵路通過採用重載運輸的方法,來擴大煤炭運輸能力。特別是學習了原蘇聯鐵路開行“
合併列車”的方法,決定在豐沙大線首先開行了7400噸組合式
重載列車(即以同方向運行的兩列普通貨運列車,每列3700噸首尾連線在一起,使其間隔的時間為零)。與此同時,國家還決定修建中國鐵路第一條電氣化運煤專線——大同到
秦皇島鐵路(線),開行單元式的重載列車。單元式重載列車的模式是以固定的
機車、車輛合成一個運營單元的列車。並以此為運營計費單位。這種列車固定機車、固定車輛、固定編組、單一品種(煤炭)、同一到站,在裝車站到卸車站間往返循環直達運行,途中沒有任何改變作業。這種運輸方式的最大特點是在貨源集中、方向固定的情況下,可以最大限度地減少運營支出,大幅度地降低
運輸成本。接著又修建了神朔黃線和大準線
重載鐵路,開行5000噸到10000噸(現尚未開行)
重載列車。
從1992年起,對我國鐵路東南沿海地區的
繁忙幹線逐步進行重載技術改造後,又開行了5000噸級的單列式重載列車。這種重載列車是由大功率機車牽引,機車連掛於列車的頭部,車輛不固定,採用一般列車作業方法。列車的到達、解體、編組、出發、取車、送車、裝車、卸車和機車的換掛等作業,均與普通列車作業相同,就是每列車多拉運了十多節車皮、1000噸貨物(我國一般列車大部分都每列車牽引4000噸)。
以上就是我國鐵路開行的三種重載列車。即組合式重載列車、單元式重載列車和單列式重載列車。
大秦鐵路是我國自行設計修建的第一條雙線電氣化重載運煤專線,是借鑑了北美、加拿大、澳大利亞等國開行重載
單元列車的經驗修建的。在大秦線的始端、大同和
雁北地區,共設立了18處煤炭集運點(其中環線裝車點9處,貫通線9處),採用定量漏斗,利用低恆速(速度為0.8公里±0.2公里/小時)不停車裝車。在大秦線的終端,
秦皇島港內設立了卸車環線,用
撥車機撥動車輛,送上翻車機每次翻卸3輛,可不停車連續作業。6000噸列車卸車時間為60分鐘,10000噸列車卸車時間為90分鐘。1988年底大秦線西段——湖東站至
大石莊站建成通車(長411公里),西段開通後,用法國引進的
8K型電力機車和C63型專用車輛(裝有旋轉式車鉤、ABDW型制動機大容量緩衝器),試驗開行了單機牽引6000噸和雙機牽引10000噸的重載
單元列車。1992年底,大秦線東段建成全線開通。同時
秦皇島第三期煤碼頭也配套建成投產。
大秦
重載鐵路西起我國煤都大同,東至
秦皇島港,全長653公里。鐵路技術標準為一級線路,雙線雙向
自動閉塞。列車追蹤時間設計為10分鐘。限制坡道上行為4‰(重車,秦皇島方向),下行為12‰(空車,大同方向)。
最小曲線半徑:困難地區400米,一般地區800米、鋼軌為75公斤/米。
大秦線供電系統採用了“四個合一”。即:電力線與
接觸網網桿合架;電力段與供電段合併;電力配電所與
牽引變電所合建;電力調度與電化調度遠動裝置合併。這樣可精簡機構和大量節省電桿,減少設備和人員,減少工程投資和運營費用。大秦線目前基本上實現了運輸
指揮自動化與運輸組織信息化。在信息化建設中,有運輸管理信息系統(
TMIS)和調度指揮管理系統(DMIS),以後又採用了這兩個系統結合的列車調度指揮系統(
TDCS),還有機務管理信息系統(LMIS),車輛管理信息系統(
HMIS),工務管理信息系統(PWMIS)和電務管理信息系統(CSMIS)等。現在調度所實現了“調度集中”(CTC),
列車運行圖自動記點、畫線、生成。
大秦線設計使用國產的SS4型電力機車牽引,後又引進法國製造的DJ1型
機車。目前大秦線使用三種機車:SS4型機車,功率為6400千瓦,全長32.4米和新近我國自行研製的和諧1號機車,功率為9600千瓦,全長35米,以及和諧2號機車,功率為10000千瓦,全長38米。四種車輛:C63型(轉子鉤)車輛、靜載重65噸;C70型(轉子鉤)車輛,靜載重73噸;C76型(轉子鉤)車輛、靜載重76噸和C80型(轉子鉤)車輛、靜載重80噸(自重20噸,總重100噸,軸重25噸)。
到發線有效長分別為1050米、1700米、2100米和2800米。每天開行兩種
重載列車:2萬噸級的組合式重載列車(30列,每列掛204輛)和萬噸級的單元式重載列車(56列,每列掛102輛)。重載列車的編組形式是:2萬噸列車,機車(2台)+貨車(102輛)+機車(1台)+貨車(102輛)。即為“2+1”的編組形式(總計3台機車牽引)。萬噸列車,機車(2台)+貨車(102輛)或機車(1台)+貨車(51輛)+機車(1台)+貨車(51輛)。即為“1+1”的編組形式(有2台機車牽引)。大秦線所有重載列車全部採用美國引進的“LOCOTROL”列車同步操縱和“ECP”電控空氣制動系統。同時,大秦全線也是首條使用我國自行研製、開發的“GSM—R”通信系統。去年,大秦線每天共開行2萬噸和1萬噸
重載列車86列,全年完成煤炭運量3.4億噸。這是世界上在一條線路上(單方向)運量最多的鐵路,堪稱“世界之最”。我國其他重載線路上基本都是開行5000噸級的單列式重載列車。
重載運輸的推行,在既有一定數量的鐵路線路上,能完成更多的運量,有的甚至實現了運量翻番或翻幾番。預見到2020年,我國鐵路線路總長,將由現在8萬公里延伸(長)至12萬公里以上;重載運輸線路和運送貨物的比重,將由2007年的19條、占全路總運量的26%,上升到30多條、占全路總運量的50%及以上。那時的
大秦線,將開行以3輛車固定在一起的(轉子鉤)第二代
重載列車。同時採用更大功率的交流傳動機車和C90乃至C100型的車輛(計長1.0-1.1,
軸重27-30噸),
鋼軌為特重型軌的無縫線路,輸送能力將進一步大幅度提高。全路的運輸管理、通信和列車調度組織指揮,也將普遍採用“調度集中”(CTC)“列車調度指揮系統”(
TDCS)和良好的數據傳輸通道(
GSM-R)系統。屆時,我國鐵路將發展成為以數位化、網路化、智慧型化的信息技術和優良的裝備為基礎,以“
調度集中”和各種
MIS系統為載體的高科技現代化鐵路。