改进集装箱装卸工艺 提高陆港运转效率——关于陆港下铁路集装箱中心站布置规划的探讨

摘 要:我国铁路集装箱中心站占地面积相对较大、装卸效率相对较低,主要问题:一是铁路集装箱中心站设计理念是“装卸堆放同吊”,也就是:到场集装箱的堆放与集装箱火车装卸共用一部龙门吊,堆放与装卸在操作过程中,导致相互制约、相互“打架”,设计不合理;二是集装箱只能堆放2层,从而使铁路集装箱中心站占地面积相对较大,场站使用效率不高;三是场站设计没有充分考虑集装箱“快装快卸”和一个专列装载80-100 TEU的特点,集箱堆垛规划不清。影响铁路集装箱中心站装卸效率因素很多,本文以西安铁路集装箱中心站为列,仅讨论“装卸堆放分吊”相关作业,提高铁路集装箱中心站装卸效率,为其他陆港下铁路集装箱中心站布置规划提供参考。

关键词:陆港;铁路集装箱中心站;装卸效率低;装卸堆放同吊;装卸堆放分吊;陆港集箱堆垛

陆港下铁路集装箱中心站发展迅速、方兴未艾。1990年9月12日,我国兰新铁路西段与苏联土西铁路在中苏边境的新疆阿拉山口站和苏联德鲁日巴站之间接轨,举世瞩目的新亚欧大陆桥宣告全线贯通;1992年12月1日,新亚欧大陆桥首次列车从连云港开出,新亚欧大陆桥投入运营。2000年6月16日,西安学者席平提出陆港理论和实施方案,亚欧大陆国际运输物流节点——国际陆港概念诞生,2004年4月5日,国内第一个国际陆港——西安国际港务区立项;2007年4月6日,集装箱拖车从石家庄内陆港使出,第一个国际陆港投入运营。2011年1月28日,首趟中欧班列(渝新欧)从重庆西站发出,中欧班列开启运营。

2013年,国家主席习近平提出“一带一路”倡议,开启了中欧班列发展新时代。2020年,中欧班列安全顺畅稳定运行,开行数量逆势增长,开行班列1.24万列、发送113.5万TEU,同比分别增长50%、56%,综合重箱率达98.4%。年度开行数量首次突破1万列,单月开行平均稳定在1 000列以上。

一、西安铁路集装箱中心站简介

图1

西安铁路集装箱中心站是西安国际港务区核心项目,位于西安市灞桥区新筑街道,项目投资总额3.5亿元,占地面积1 024.8亩,项目于2008年9月开工建设,一期工程已于2009年6月建成,2010年12月1日正式开通运营。

西安铁路集装箱中心站由集装箱作业区、快运作业区、特货装运作业区、整车货物作业区四大部分组成,每年将实现集装箱总运量1 724万吨,快运行包总运量82万吨,特货小汽车总运量18万台,整车总运量350万吨;现拥有两条集装箱装卸线,有效长度850米,门吊走行轨长度808米,安装4台40吨轨道式集装箱门式起重机,配备有1台正面吊、2辆集装箱卡车和2辆电瓶车,智能大门下安装3台组合型静态电子地磅(1台100T,2台80T),并安装一台BP6000集装箱安检仪。

西安铁路集装箱中心站在场站内设立独立封闭的海关监管场所及检验检疫所需查验熏蒸区,设有专用的储存、堆放、装卸海关监管货物的仓库、场地,为“港口后移、就地办单、海铁联运、无缝对接”提供了可靠保障,为进出口货物一票通关、快速放行奠定了坚实基础。

二、存在问题

2013年11月28日,首列“长安号”中欧班列,在西安国际港务区的领导和支持下,由西安陆港大陆桥国际物流有限公司组织开通、从西安陆港驶出,将满载41个集装箱的货物运往哈萨克斯坦的阿拉木图市,开启西安始发的中欧班列;2020年,由西安开出的中欧班列总量为3 720列,较2019年增长了1.7倍,占全国年中欧班列总量12 400列的三成,达到年开行数量全国第一、货运量全国第一、重箱率全国第一、全年中欧班列质量评价指标全国第一。这是中国第一、也是世界第一,成绩喜人,但是也存在一些问题,如:装卸效率不高、堆场设计不尽合理等,还有改进提效的空间。笔者就“装卸堆放同吊、正面吊装卸集卡效率低下、轨道分割集装箱中心站场地”三个问题给予探讨(图2)。

图2

(一)装卸堆放同吊

一是集装箱只能堆放2层,使铁路集装箱堆场使用效率不高;二是堆场集装箱的堆放装卸与集装箱火车装卸共用一部龙门吊,操作过程中相互制约、堆放与装卸“打架”,装卸效率不高。

海港集装箱作业采用“装卸堆放分吊”模式,充分发挥各类吊车高效优势,如:船舶装卸集装箱用岸边桥吊,重箱堆场装卸用轮胎龙门吊,空箱堆场装卸用堆高机,正面吊仅用在洗箱、修箱等“个别”集箱的装卸和短倒,场内集卡负责码头短途倒运。海港集装箱装卸作业效率较高,海港重箱堆高可达5~6层,集装箱堆场使用效率高。

(二)正面吊装卸集卡效率低下

一是集装箱用正面吊装卸集卡运输需要完成:调整吊车对准集箱、落钩抓箱、起吊、退后、掉转车头、短途送达、对准集卡、落下装车、脱钩、驶离等10个装卸动作,方能完成一次集装箱装卸,故装卸效率低下;二是难以提取集装箱密集堆放的中间、底层积压箱子,导致集装箱“翻倒率”成倍数提高,装卸效率低下。

(三)轨道分割集装箱中心站场地

陆港集箱堆场被铁路到发线的铁轨、轨道龙门吊的轨道分割开来,使集卡必须“绕大弯走”、方能到达指定位置,增加集装箱短倒距离,不便于集卡在场地内高效、快速到达装卸点。另外,铁路公路平交,缝隙较大、行车震动较大、行车减速,以上问题都降低集卡短途倒运效率。海港重箱堆场采用轮胎龙门吊,场地平整无缝,提高了集卡在场地内高效速达装卸点,提高了集卡短途倒运效率。

设计理念有待改进。对海港、陆港而言,集装箱作业最大的优势“快装快卸”,以前陆港集箱堆场设计没有充分考虑集装箱“快装快卸”的特点,没有充分考虑一个班列装载80~100个TEU的特点。

西安铁路集装箱中心站在集装箱装卸高峰时期,场内作业存在“堵塞”现象,难进难出。

三、改进方案

海港集装箱码头场站管理历时长久、经验成熟、高效快捷,为陆港铁路集装箱中心站发展进步提供了良好借鉴,但是两者又存在巨大的差别、不能照抄,如:远洋集装箱船一船可以运载2万多个TEU,而一个班列仅可装运80~100个TEU。结合铁路集装箱中心站实际、借鉴海港经验,提出铁路集装箱中心站《改进集箱装卸工艺 提高陆港运转效率》的方案。

(一)将“装卸、堆放同吊”改进为“装卸、堆放分吊”

图3

连云港港火车集装箱装卸作业(如图3),为陆港铁路集装箱中心站(简称:陆港集箱堆场)集装箱装卸提供了良好借鉴和实际操作经验。

陆港集箱堆场作业主要包括集装箱进场作业和出场作业(堆场收箱、装载班列、发箱驶出;班列卸箱、堆场收箱、提箱发箱)以及集装箱在场内的移动(转堆、翻箱)。本节主要讨论“改进陆港集箱堆垛、改变堆放吊装方式”。

图4
图5

1.火车班列集装箱装卸。改用轮胎龙门吊装卸集装箱(如图3、图5),一是火车集箱装卸效率高;二是可以兼顾停车线上的个别集箱装卸。

2.陆港集装箱堆垛装卸用轮胎吊(如图3)。一个集装箱堆垛在装卸作业时,配备2台轮胎龙门吊;轮胎龙门吊装卸集装箱只需:对准抓箱、小车运送、对准落箱、脱钩4个动作便能完成一次集装箱装卸,装卸效率高;轮胎龙门吊在集装箱堆场可以任意行走在各个堆垛之上,提高设备利用效率、提高装卸效率、降低翻倒率。

图6

3.陆港集箱堆垛设计(如图6)。一个堆垛堆放96个TEU,堆放形式(3排、8列、4层),满足一个班列装载集箱暂存(1个班列的集箱暂存数量80~100个TEU);为了提高轮胎龙门吊使用效率,将2个堆垛并排布置,可堆放192个TEU,满足2个班列的集装箱暂存。

集装箱排间距0.2米、列间距0.2米(40尺箱),陆港集装箱堆垛理论占地面积:49.2 m×21.1 m,1038.1m2;这种集装箱堆放形式,有利于堆场轮胎龙门吊高效装卸;确定陆港集装箱堆垛单元,为整个陆港集箱堆场集装箱作业、运营管理、规划布置奠定基础。

图7

4.陆港集装箱堆垛编码(如图6)。编码以20尺标箱为基本单元、采用字母+数字6位编码,40尺集装箱占2个编码单元。6位字母、数字,可以明确每一个集装箱在陆港集箱堆场的精确箱位,为降低集装箱“翻倒率”和场站精细化管理提供基础信息资料。如:Z05-2-5-1,其中字母、数字分别代表(Z05:第5重箱区,2:第2排,5:第5列,1:第1层) ;编码由轮胎吊司机,完成集装箱安放后,将“编码”和“箱号”现场录入堆场电子存储系统;如果是无人集装箱堆场作业,则由自动识别系统录入。冷藏箱堆垛、特种箱堆垛、危险品箱堆垛,参照集装箱重箱堆垛编码,给予编码。8班列大堆垛(如图7)。8个单一垛堆为一个大堆垛,有768个TEU堆放空间,可满足8个专列集装箱暂存;堆垛横向间距1米、纵向间距0.5米,占地面积(42.7 m×99.8 m,4261.5 m2)+7米机动车双向两车道,8班列大堆垛有利于提高堆场轮胎吊设备效率;本文仅讨论“8班列大堆垛”,根据实际需要也可以设计“12班列大堆垛”等。

图8

6.空箱堆放。集装箱空箱堆放6层,分箱型、分集箱所属单位、密集堆放,不用编码,用堆垛机堆放(如图8)。

7.陆港集箱堆场采用重箱堆放4层、空箱堆放6层,一是考虑一个整列运量只有100个TEU,单次作业箱量较小,若太高装卸效率随之降低;二是堆放层数太高、对场站地面压强较大,增大场站建设成本。

8.冷藏箱、特种箱、危险品箱,因为箱数较小、对装卸效率影响有限,本文暂不做讨论。

(二)陆港集箱堆场平面设计

图9

1.陆港集箱堆场(如图9)。充分考虑集装箱“快装快卸”、一个班列装载80~100个TEU和陆港集箱堆场“细长”特点,以“8班列大堆垛”为设计主要单元。陆港集箱堆场主要设施由:铁路通行线、铁路停车线、铁路集装箱装卸线以及集装箱安检、海关检验检疫查验区、设备堆放区、国际重箱区、国内重箱区、国际中转箱区、国内中转箱区、冷藏箱区、特种箱区、危险品箱区、空箱区、空箱区、停车场、辅助工房、集装箱调度室、业务大厅、大门(卡口)等组成,场站内双向机动车道宽度7米;主要设备有:铁路轮胎龙门吊、堆场轮胎龙门吊、有人驾驶集卡、无人驾驶集卡、正面吊、堆高机、叉车、托盘、集装箱安检仪等。

2.陆港集箱堆场面积不足,可以与附近“外运货代集箱堆场”衔接,缓解场站集装箱堆放压力。

3.海关查验区主要职责有二:一是负责陆港集箱堆场进出口集装箱查验、封箱业务,兼有质量检验、卫生检疫功能;二是肩负公路运输条件下的集装箱查验、封箱业务,如:西安陆港装箱封箱、经青岛港出口,集装箱进入大门(卡口)视同交货,在海关查验区查验封箱,由海关监管车辆将集装箱运送到青岛港装船出口。

4.大门(卡口)功能。在“班轮”或“班列”国际运输FOB价格条件下,有班轮或班列号、有集装箱号,出口货物集装箱进入大门(卡口),视同给第三方完成交货。

四、装卸效率测算

(一)装卸效率测算依据

海港岸边吊装卸集装箱吊装高度约在60米、从集卡到船上落点距离约在70米左右,平均装卸速度:1个自然箱1分钟;陆港集箱堆场不论铁路轮胎龙门吊、堆场轮胎龙门吊装卸集装箱,其吊装高度或从集卡到火车上,均不超过10米,故平均装卸速度按:1个自然箱0.5分钟计算。

(二)出口装载班列测算

出口货物主要是重箱,一是根据班列计划,班列空车调度到装车线;二是80~100个出口TEU堆垛准备完毕;三是设备准备:10台集卡(有人或无人)场内短倒(其中:4台在铁路龙门吊,2台在堆垛龙门吊,2台重箱短倒,2台空车返回),2台铁路轮胎龙门吊负责吊箱装载班列,2台堆场轮胎龙门吊在堆垛吊装集装箱到集卡。出口装班列装车按1个自然箱0.5分钟计算,80~100个TEU、4台龙门吊,一个班列理论装车时间20~25分钟(未计算40尺箱),加之锁箱、绑扎、整列查验和列车调度,一个班列从装车到发车约需30~50分钟。

(三)进口卸载班列测算

进口货物有重箱、空箱和中转箱。进口班列在停车线整列经海关、商检、检疫查验后,解开绑扎、打开锁头,制定进口集装箱分流计划,一是可以出港的集装箱,装集卡、直接送达进口商指定地点或“外运货代集箱堆场”;二是放置中转区待运;三是需要开箱查验的集装箱送达场内“海关查验区”;四是空箱送到“空箱区”或 “外运货代集箱堆场”,预计进口卸载班列需要30分钟。

(四)其他情况

国内集装箱、中转集装箱港区内作业,因为不涉及海关、商检、检疫等业务,本文不做讨论,参照出口装载班列测算、进口卸载班列测算,给予计算装卸时间;火车班列调度作业,本文不做讨论。

五、结束语

综上所述,陆港集装箱作业效率,主要体现在铁路龙门吊、堆场龙门吊的装卸作业效率。针对集装箱“快装快卸”和一个专列装载80~100个TEU的特点,设计4层集装箱堆垛,提高堆场利用率;针对轮胎龙门吊操作特点,设计陆港集箱堆场;将“装卸堆放同吊”改变为“装卸堆放分吊”,避免“装卸火车与堆场作业”相互制约、相互“打架”现象,为降低“翻倒率”等操作奠定基础,提高集装箱堆场作业效率;6位陆港集箱堆垛编码,可以明确每一个集装箱在陆港集箱堆场的精确箱位,为“按提单号提箱”“按提单号堆放”“堆场直提”“提箱预约”等操作流程奠定基础,同时也避免预提箱的再被积压、翻倒现象。改进集箱装卸工艺、提高陆港运转效率,为陆港下铁路集装箱中心站高效运营、畅通“一带一路”做出贡献。

(作者简介:席平,西安陆港经济研究室主任,国际陆港理论创立者,中国国际商会国际贸易术语解释通则修订委员会委员,西安建设科技学院客座教授,研究方向:陆港经济、国际运输、区域经济、一带一路发展;张宇圣,西安陆港经济研究室研究员,深圳市万千物流咨询有限公司咨询顾问,陕西省物流学会理事,研究方向:陆港经济、陆港枢纽规划、物流园区规划;赵建军,西安陆港大陆桥国际物流有限公司总经理,研究方向:中欧班列、口岸经济、国际陆运运输。)

参考文献

[1] 席平,刘金鑫,吴建烈,张宇圣.陆港经济[M].西安:西安出版社,2020.

[2] 国家发展和改革委员会.中长期铁路网规划,2004.01.


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