Технические средства железнодорожного транспорта - Урок 14

Средства погрузки, выгрузки и хранения грузов

Общие сведения о транспортно-складских комплексах
Назначение и классификация железнодорожных станционных складов
Конструкция и обустройство железнодорожных складов
Повышенные пути, эстакады и бункеры
Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ
Погрузочно-разгрузочные машины и механизмы

Общие сведения о транспортно-складских комплексах

На станциях со значительным объемом грузовых операций, выполняемых на местах общего пользования, создаются транспортно-складские комплексы (ТСК), которые представляет собой часть станционной территории, на которой находятся сооружения, технические устройства и путевое развитие, предназначенные для приема, погрузки, выгрузки, выдачи, сортировки и временного хранения грузов, а также для непосредственной их передачи с одного вида транспорта на другой.

Транспортно-складской комплекс

В зависимости от характера работы различают транспортно-складские комплексы специализированные и общего типа.

К специализированным ТСК относятся контейнерные терминалы, а также специализированные базы для грузов определенных категорий: навалочных и насыпных, наливных, металлопроката, лесоматериалов и т.д.

На ТСК общего типа перерабатывается широкая номенклатура грузов (тарно-штучные, тяжеловесные, навалочные грузы, контейнеры, и др.).

На территории транспортно-складского комплекса (грузового двора) располагаются все основные сооружения и устройства грузового хозяйства, необходимые для переработки грузов: крытые склады, перегрузочные платформы "вагон - автомобиль", контейнерные площадки, открытые площадки для тяжеловесных, длинномерных, навалочных и насыпных грузов, повышенные пути, эстакады, вагонные весы, габаритные ворота и др.

Транспортно-складской комплекс оснащен подъемно-транспортными машинами и устройствами для механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ, соответствующим путевым развитием (погрузочно-разгрузочными и выставочными путями), подъездами и проездами для автотранспорта, техническими средствами пожарно-охранной сигнализации, устройствами связи, осветительной сетью, водопроводом, канализацией и др.

Грузовой двор тупикового типа

Взаимное расположение мест погрузки, выгрузки и сортировки грузов должно обеспечивать возможность перемещения погрузочно-разгрузочных машин с одного места погрузки-выгрузки на другое и между складами.

В зависимости от схем путевого развития транспортно-складские комплексы разделяют на тупиковые, сквозные и комбинированные. Вновь строящиеся крупные транспортно-складские комплексы проектируются тупикового, либо комбинированного типа с последовательным расположением выставочных путей, а в стесненных условиях - с параллельным расположением выставочных путей. Выбор той или другой схемы зависит от местных условий и обосновывается технико-экономическими расчетами.

Для стоянки автомобилей перед въездом на транспортно-складской комплекс предусматривают специальную площадку, а на территории транспортно-складского комплекса - площадку для стоянки автомобилей и прицепов к ним.

Транспортно-складские комплексы оборудуются устройствами оперативной, технологической и информационной связи (телефон, телетайпы, переносные радиостанции и др.). Устройства технологической связи обеспечивают автоматический прием (передачу), регистрацию поступающей внешней информации, автоматическую запись и обмен информацией между объектами станции.


Назначение и классификация железнодорожных станционных складов

Железнодорожный крытый склад

Железнодорожные станционные склады предназначены для кратковременного хранения грузов в периоды между их приемом к перевозке и погрузкой в вагоны, а также выгрузкой из вагонов и вывозом на склады грузополучателей. В складах выполняются операции по приему и выдаче грузов, сортировке по направлениям, подборке повагонных партий и др.

Железнодорожные склады должны обеспечивать выполнение заданного объема перевозок, сохранность грузов, своевременную обработку подвижного состава, применение средств механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Они должны иметь удобное расположение по отношению к автомобильным и железнодорожным путям, возможность применения прямого варианта перегрузки вагон - автомобиль, тем самым обеспечивая наименьшие расходы, связанные с переработкой грузов.

Все железнодорожные склады по назначению можно подразделить на две группы:

  • склады общего пользования, принадлежащие железным дорогам;
  • склады необщего пользования, принадлежащие отдельным предприятиям или организациям, хранящим в них свои грузы. Эти склады чаще всего находятся вне территории станции - на подъездных путях.

В зависимости от рода груза, подлежащего хранению, склады разделяются на специализированные и универсальные (общие). В специализированных складах хранятся грузы, требующие особых условий хранения, либо специальных погрузочно-разгрузочных механизмов, например, склады для хранения минерально-строительных материалов. Универсальные склады предназначены для грузов самых различных наименований, не оказывающих вредного воздействия друг на друга и не требующие особых условий хранения, погрузки и выгрузки.

По конструкции и условиям хранения грузов склады бывают закрытого и открытого типов (крытые платформы, открытые площадки и платформы).

В закрытых складах хранятся грузы, качество которых зависит от воздействия окружающей среды. Закрытые склады бывают ангарного типа с вводом внутрь склада погрузочно-выгрузочных путей и склады с наружным расположением путей (прирельсовые склады).

Ангарный склад металлопроката

При большом объеме переработки грузов строительство складов ангарного типа обходится дешевле. Кроме того, в них обеспечивается полная механизация погрузочно-разгрузочных и складских работ, улучшаются условия труда и сохранность грузов. Склады ангарного типа строят однопролетными шириной 18, 24 и 30 м, двухпролетными (30 + 30 м) и трехпролетными (24 + 30 + 24 м).

Крытые платформы используются для хранения грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, но не боящихся воздействия ветра и влажного воздуха (сортовая сталь, огнеупоры, промышленное оборудование без упаковки и др.).

Открытые платформы применяются для погрузки, выгрузки и хранения колесной техники и грузов, не боящихся атмосферных осадков и температурных колебаний (автомобили, сельскохозяйственные машины, строительные блоки, кирпич и др.). Высота таких платформ находится на уровне 1100…1300 мм от уровня верха головки рельсов. Открытые платформы могут быть боковыми и торцевыми.

Боковые платформы располагают вдоль железнодорожного пути. Они имеют с одной или обеих сторон подпорные стенки, а также съезды в сторону автопроезда. Торцевые платформы размещают перпендикулярно железнодорожному пути и также ограничивают подпорными стенками. Эти платформы более удобны для погрузки и выгрузки автомобилей, тракторов и других колесных самоходных машин.

При строительстве транспортно-складских комплексов сооружают высокие платформы для перегрузки тарных и штучных грузов по прямому варианту вагон - автомобиль.

Открытые площадки предназначены для погрузки, выгрузки, хранения контейнеров, тяжеловесных, длинномерных, лесных и других навалочных грузов. Они могут быть одно- и двусторонними с бетонным, асфальтным, щебеночным или брусчатым покрытиями. Площадки должны иметь уклон для стока воды в дренажные канавы или канализационные колодцы.


Конструкция и обустройство железнодорожных складов

При устройстве и организации работы складов должны быть соблюдены требования противопожарной безопасности, охраны труда и техники безопасности, а также охраны окружающей среды.

Прирельсовый склад

Прирельсовые склады строят по типовым проектам индустриальными методами, основанными на заводском изготовлении элементов и их механизированном монтаже.

К элементам конструкции складов относятся фундаменты, стены, опоры (колонны), полы, рампы, покрытия, двери и ворота, окна и световые фонари, перегородки, лестницы и т.п.

Складские здания должны обладать прочным и устойчивым фундаментом, который сооружают из бетона, железобетона, бутового камня, кирпича и других материалов, не разрушающихся в условиях заглубления.

Стены складов возводят из бетонных блоков и железобетонных панелей или в виде сплошной кладки из кирпича, искусственных и природных камней.

Дверные проемы устраивают в продольных стенах, а если к складу примыкает крытая или открытая платформа, - в торцевой стене. Двери обычно делают раздвижные высотой 3,6 м, шириной 2,5 м. В типовых проектах ангарных складов со стороны подъезда автотранспорта через каждые 18 м устраиваются раздвижные двери (шириной 4 м и высотой 3 м). В складах через каждые 36 м должны быть сооружены пожарные выходы.

Обязательным элементом крытого склада являются рампы, представляющие собой наружное продолжение пола в виде платформы, расположенной у боковых продольных стен, иногда по всему периметру склада. Рампы предназначены для быстрого и удобного перемещения груза и механизации погрузочно-разгрузочных работ, поэтому ширина рампы у крытых складов должна быть не менее 3 м со стороны железнодорожного пути и не менее 1,5 м со стороны подъезда автомобильного транспорта. Высота рампы совпадает с уровнем пола склада и уровнем пола вагона и составляет со стороны железнодорожного пути 1100 мм от уровня верха головки рельсов при расстоянии от оси пути 1920 мм, а со стороны подъезда автомобилей - не менее 1200 мм над уровнем проезжей части.

Рампы для железнодорожных вагонов строят прямыми, а рампы для автомобилей - прямыми, зубчатыми (под углом 30…45°) и "карманными" (установка автомобилей под углом 90°). Зубчатые и "карманные" рампы дают возможность увеличить фронт погрузки-выгрузки грузов без удлинения складов. Для обеспечения возможности въезда механизмов рампы имеют наклонные плоскости - пандусы, а для удобства подъема персонала - лестницы.

Для предохранения грузов от атмосферных осадков, обеспечения безопасности и удобства погрузочно-разгрузочных работ над рампами устраивают навесы кровли (козырьки), закрывающие промежутки между складом и вагоном и прикрывающие автотранспорт. Со стороны железнодорожного транспорта навесы кровли устраивают сплошные, прикрывающие всю рампу и половину крыши вагона, со стороны автомобильного транспорта - прерывистые.

Верхняя часть склада, называемая покрытием, состоит из несущих элементов (ферм, перекрытий) и кровли.

Для естественного освещения склада в верхней части стен предусматриваются окна, а в складах большой ширины - световые фонари (застекленные проемы в крыше), покрытия из стеклоблоков или прозрачной кровли из стеклопластика.

Проемы для ввода путей в торце склада закрываются специальными воротами (сдвижными, распашными, подъемными).

К санитарно-техническому оборудованию складов относятся устройства отопления, вентиляции, водоснабжения и водоотведения (канализация). Минимально необходимое количество данного оборудования и правильное его размещение в складах при проектировании и постройке регламентируется Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245-71).

Отопление складских помещений необходимо предусматривать, когда по условиям хранения грузов требуется создание в них определенного температурного режима. В холодное время года необходимо также отапливать служебные и бытовые помещения, гаражи, мастерские.

Вентиляцию применяют для поддержания в складах оптимального влажностного режима, а также для удаления из помещения дыма, газов и запахов, выделяемых при работе машин с двигателями внутреннего сгорания, а также некоторыми грузами (ядохимикаты, минеральные удобрения, резинотехнические изделия, сжатые газы и др.). Вентиляция может быть естественной и искусственной (приточной, вытяжной, приточно-вытяжной).

Водоснабжение в складах и вспомогательных помещениях устраивают для питьевых, хозяйственных, санитарно-бытовых и противопожарных нужд. Сеть водоснабжения на территории складов делается замкнутой (кольцевой) с таким расчетом, чтобы в случае отключения какого-либо участка вся остальная сеть действовала бесперебойно.

Канализация на складах состоит из внутренней и внешней сети и служит для отвода бытовых стоков в магистральную канализационную сеть. Внутренней канализационной сетью оборудуют служебные помещения, гаражи, мастерские. Внешняя канализационная сеть должна обеспечить быстрый отвод всех сточных вод к месту очистки или обезвреживания.

Склады оборудуются средствами связи. В основном применяется телефонная связь, подключаемая к железнодорожной автоматической телефонной станции. Для оперативного руководства складскими и погрузочно-разгрузочными работами может применяться местная радиотрансляционная связь. Для дистанционного контроля за ходом выполнения складских и погрузочно-разгрузочных операций на отдельных складах применяют промышленное телевидение.

Искусственное освещение складов должно быть достаточным и равномерным, экономичным и безопасным, не давать резких теней. В качестве источников освещения применяют электрические лампы накаливания и люминесцентные лампы и светодиодные светильники, заключаемые в соответствующую арматуру. В складских помещениях, где выделяется много пыли и газов, применяют пыленепроницаемую или взрывобезопасную арматуру, на открытых складах - влагозащитную. Освещению на складах подлежат места складирования грузов, фронт погрузочно-выгрузочных работ, служебные, производственные и бытовые помещения, железнодорожные пути у складов, автомобильные проезды, а также территория склада. Открытые платформы и площадки освещают при помощи уличных светильников, монтируемых на опорах, и прожекторов, устанавливаемых на мачтах высотой 15…21 м.

Рампы открытых складов оборудуют низковольтной электросетью (напряжением 12…36 В), розетки которой размещают на расстоянии 8 м одна от другой. К розеткам подключают переносные светильники, которыми пользуются во внутреннем помещении вагонов.

Охранно-пожарное оборудование

В целях обеспечения дистанционного наблюдения за охраняемыми объектами склады оборудуют охранной и пожарной сигнализацией. Для этого на дверях, окнах и других конструкциях складских помещений устанавливают электрические датчики, подключаемые к приемным устройствам, принимающим сигналы. Световое табло устанавливают на контрольных пунктах, где дежурные работники охраны ведут круглосуточное наблюдение.

Оборудование пожарной сигнализации состоит из автоматических пожарных извещателей, устанавливаемых внутри складского помещения, как правило, под потолком, сети электрической пожарной сигнализации, приемного устройства, источника питания и выносных сигналов (сирены или звонка).

Противопожарное оборудование предназначено для локализации возникшего пожара. Его размещают на всей территории складов. На грузовых дворах с небольшим грузооборотом строят пожарные сараи, в которых хранятся бочки, насосы, лестницы, багры, топоры, ведра и прочий противопожарный инвентарь. На крупных транспортно-складских комплексах сооружают пожарные депо. В легкодоступных местах склада устраивают противопожарные уголки (щиты) с набором необходимого противопожарного инвентаря (пожарные ведра, багры, топоры, запас песка). Вдоль склада на расстоянии не более 80 м один от другого и не ближе 5 м от стен зданий или штабелей груза устанавливают наружные пожарные водоразборные краны (гидранты). Внутри складов устанавливают внутренние гидранты, иногда вместо них используют баки (бочки) с водой. Если на станции нет водопровода, то от складов к естественным или искусственным водоемам прокладывают широкие проезды для пожарной техники.


Повышенные пути, эстакады и бункеры

Повышенный путь

Повышенный путь — это сооружение, на котором производится разгрузка через люки массовых сыпучих навалочных грузов, прибывающих в полувагонах. Повышенный путь имеет ячейки, выполненные из сборных железобетонных элементов (блоков, плит и т.п.), связанные между собой поперечными стяжками, на которые укладываются железнодорожные рельсы с укороченными шпалами. Нижние части стенки опираются на грунт или бетонное основание. Высота повышенного пути не превышает 3 м, а ширина — не более 2,6 м.

Железнодорожная эстакада представляет собой инженерную конструкцию из стали или сборного железобетона, оборудованную рабочими площадками, опорами, мостками, переходами. Назначение эстакад – удобное и безопасное проведение загрузки и разгрузки полувагонов, вагонов-самосвалов, вагонов-хопперов, цистерн, платформ, а также обеспечение возможности прохода над путями при их большой загруженности. Для прохода обслуживающего персонала на эстакадах высотой свыше 2,5 м предусматриваются мостки, уложенные вдоль пути и дополненные перилами с внешней стороны эстакады.

Эстакады различают по их функциональному назначению: балочные, наливные, бункерные.

Балочные эстакады аналогично повышенным путям предназначены для разгрузки полувагонов (в том числе вагонов-самосвалов). Грузы высыпают на специально подготовленную площадку. Балочная эстакада может быть одно- или двусторонней. Двусторонние системы эстакад обеспечивают большую производительность работ и снижают время на проведение разгрузочных операций. Для отсыпки груза в сторону от эстакады под ней устраиваются наклонные плоскости - отвалы из бетонированной цементно-грунтовой или грунтовой отсыпки.

Выгруженный груз из отвалов повышенного пути или эстакады с помощью кранов или погрузчиков отсыпают в штабеля, размещаемые вдоль фронта разгрузочного пути. При разгрузке полувагонов на повышенных путях и эстакадах обеспечивается высокая производительность труда.

Наливные эстакады предназначены для работы с нефтью, темными и светлыми нефтепродуктами, маслами и иными жидкими грузами. По виду проводимых операций их подразделяют на наливные, сливные и сливо-наливные железнодорожные эстакады.

Бункерные эстакады, как правило, используют для перетарки сыпучих грузов. По назначению бункерные эстакады подразделяются на загрузочные (горловины бункеров находятся выше уровня крыши вагонов-хопперов) и разгрузочные (бункеры расположены ниже уровня пути). Выгрузка в последнем случае производится через разгрузочные люки вагонов-хопперов.

Для хранения сыпучих и кусковых грузов и быстрой погрузки их в подвижной состав или автомобили, а также на другие машины общей схемы механизации применяются бункерные склады. Загрузка вагонов из бункеров происходит самотеком под действием силы тяжести. У каждого бункера сверху находится загрузочное отверстие, а внизу - разгрузочное, перекрытое бункерным затвором. По форме поперечного сечения бункеры бывают прямоугольные с наклонными стенками, конические (воронкообразные) и призматические.

Глубокие бункеры, у которых высота значительно превышает горизонтальное сечение, называются силосами. Силосы с высотой до 30 м и большими размерами в поперечном сечении называются резервуарами. Ряд бункеров, объединенный в одном сооружении, называется бункерной эстакадой, а объединение силосов образует силосный корпус. Как правило, бункеры устанавливают на опорах так, чтобы разгрузочное отверстие располагалось выше загружаемых вагонов или автомобилей.


Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ

Погрузочно-разгрузочными работами называются операции по загрузке подвижного состава (вагонов, автомобилей, судов), его разгрузке, перегрузке из одного подвижного состава в другой, сортировке, укладке и перемещению грузов на складах. В зависимости от места производства, вида подвижного состава и направления перемещения груза при его перегрузке погрузочно-разгрузочные работы с участием железнодорожного транспорта подразделяются на вагонные, автотранспортные и складские.

К вагонным погрузочно-разгрузочным работам относятся работы, связанные с погрузкой грузов в вагоны и выгрузкой их из вагонов, за исключением непосредственной перегрузки грузов из вагонов в суда и из судов в вагоны в портах (судовые работы).

К автотранспортным погрузочно-разгрузочным работам относятся работы по погрузке грузов в автомобили и разгрузке их из автомобилей, за исключением непосредственной перегрузки грузов с автомобилей в суда и из судов в автомобили, с автомобилей в вагоны и из вагонов в автомобили (вагонные работы).

К складским погрузочно-разгрузочным работам относятся операции по перемещению грузов внутри склада или между складами, сортировка, укладка, не связанные с вагонными или автотранспортными погрузочно-разгрузочными работами.

Механизация и автоматизация при погрузочно-разгрузочных работах - важнейшее условие повышения производительности труда. Физический труд человека заменяется работой машин и приспособлений поэтапно: элементная механизация, комплексная механизация, частичная и полная автоматизация.

При элементной механизации машины выполняют наиболее трудоемкие и тяжелые работы, а вспомогательные подсобные операции остаются ручными (например, укладывают пакеты на поддоны и снимают с них вручную, а перегружают их погрузчиками). Такие работы называют механизированными.

При комплексной механизации машины и установки выполняют не только основные трудоемкие и тяжелые работы, но и ряд вспомогательных операций, а вручную выполняются операции, которые не требуют больших физических усилий, обычно это управление машинами. К комплексно-механизированным погрузочно-разгрузочным работам на грузовых дворах станций, в пунктах перегрузки и сортировки грузов относятся:

  • выгрузка из железнодорожного подвижного состава и автомобилей грузов в универсальных и специальных контейнерах, в пакетах, на поддонах, различного тяжеловесного оборудования в ящиках и без упаковки, лесоматериалов, металлов с последующей погрузкой в вагоны и автомобили при помощи кранов, автопогрузчиков и электропогрузчиков;
  • погрузка или выгрузка из вагонов и автомобилей насыпных и навалочных грузов грейферными кранами, тракторными ковшовыми погрузчиками, автопогрузчиками с ковшами, экскаваторами, а также выгрузка из саморазгружающихся полувагонов, думпкаров, хопперов на эстакадах и повышенных путях с последующей погрузкой грузоподъемными машинами на автомобиль;
  • выгрузка или перегрузка навалочных и насыпных грузов вагоноопрокидывателями;
  • погрузка и выгрузка насыпных грузов пневматическими установками;
  • погрузка и выгрузка металлов электромагнитными плитами;
  • выгрузка грузов самотеком (под действием силы тяжести) из автомобилей, бункеров и других аналогичных устройств, а также при помощи самозахватывающих машин (скребковых конвейеров, механических лопат и других машин без подкладки или подноски грузов вручную).

При автоматизации погрузочно-разгрузочных работ производственный процесс осуществляется без участия человека, роль которого сводится к наладке, пуску машин и контролю их работы. Если автоматизированы лишь отдельные процессы контроля, управления и действия машин, то автоматизация называется частичной. В дальнейшем может быть предусмотрена ее замена полной автоматизацией, в которой все процессы контролируются средствами автоматики.


Погрузочно-разгрузочные машины и механизмы

Электропогрузчик

Средства комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ принято классифицировать на основные и вспомогательные.

К основным средствам относятся различные подъемно-транспортные машины, которые по характеру перемещения груза бывают циклического, непрерывного и комбинированного действия.

Машины периодического (циклического) действия перемещают груз отдельными порциями через определенный интервал времени. Такие машины или их рабочие органы после каждого захвата и перемещения груза возвращаются в исходное положение в порожнем состоянии или загруженные другой порцией груза, завершая рабочий цикл.

Машины периодического действия, служащие для перемещения груза преимущественно по вертикали или под большим углом наклона к горизонту, называют грузоподъемными. К ним относятся краны различных типов (стреловые, козловые, мостовые, кран-балки и др., погрузчики (клещевые, грейферные, магнитные), подъемники, лифты и т.п.).

Машины периодического действия, которые перемещают груз в горизонтальной плоскости (по полу, грунту или дорожному покрытию), называются машинами напольного транспорта (вилочные электропогрузчики, автопогрузчики, контейнерные погрузчики, электрокары, гидравлические тележки и др.).

Машины непрерывного действия перемещают грузы непрерывным потоком, без остановок для захвата и освобождения груза: ленточные транспортеры, роликовые конвейеры (рольганги), многоковшовые погрузчики, установки пневматического транспорта и др.).

Специальные машины и устройства предназначены для погрузки, выгрузки и перемещения только определенных видов грузов, а универсальные - для переработки различных штучных и массовых грузов, что расширяет сферу их применения.

К вспомогательным средствам комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ относятся рыхлители смерзшихся грузов, вагоноочистители, а также различные средства малой механизации и простейшие приспособления. К ним же можно отнести и различные виды поддонов, контейнеров, а также машин для формирования, разборки пакетов грузов и обертки их в защитную пленку.