西南交通大学货物货场铁路货场平面设计.docx
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西南交通大学货物货场铁路货场平面设计
铁路货场平面设计
姓名：
学号：
专业：
交通运输
年级：
学院：
交通运输与物流学院
指导教师：
2020年4月
铁路货场平面设计任务书
第一章货场平面设计任务书
第一节设计题目
某城市需设置综合性货场一处，经调查核定该货场经济吸引区内的年度货运量为210万吨。
所办理的货物种类及各类货物总货运量的比重如表所示：
货物种类
占总货运量比重（%）
其中（万吨）
附注
发送
到达
成件包装货物
整车
40
41
43
长大笨重货物
15
16.5
15
包括带轮货物
散堆装货物
20
30
12
集装箱货物
15
14
17.5
整车危险货物
10
21
合计
100
122.5
87.5
第二节设计背景
货运站是以办理货运作业为主的车站，而货场是铁路货运站的重要组成部分，是铁路运输服务社会的窗口。
铁路货场办理的货物种类繁多、作业性质复杂，一项作业可能需要多个部门来完成，铁路运输设备除机车、车辆外，其他固定设备（如贮藏设备、搬运设备、装卸设备等）都集中在货场内，因此，如何在市场经济条件下，合理布置货场，强化货场内各项作业的标准，保证货场内各项设备的数量与质量，提高货场作业能力，整顿货场货运作业秩序，确保经济效益，是目前急需解决的一个重要课题。
第三节设计要求
1.课程设计应按照《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》、《铁路货运规程》、《铁路技术管理规程》、《铁路工程技术规范》的基本要求，以正确的设计思想，完成指定的课程设计任务；
2.各项参数的取值应确切、有据，计算应正确，设备布置要合理；
3.设计中要贯彻保证货物运输安全，实行负责运输，有利于提高作业效率，有利于实现作业综合机械化和管理自动化原则；
4.设计应有说明书、计算步骤、图、表、图例（比例）说明等；
5.建议用CAD绘制设计的货场平面、断面图，且要清晰整洁。
第四节设计内容
1、计算场库设备需要面积，确定各场库设计规格、货位安排等。
根据铁路车站货场的作业特点，将该站所办理的货物种类，根据装卸线的作用与功能分类、货物性质、货运量等计算场库设备需要面积，确定各场库设计规格、货位安排等。
2、分析货场各项技术设备及其需要量。
3、选择装卸机械类型，并确定所需机械台数。
根据该货场办理货物的种类、性质与货运量，分析确定装卸机械的类型。
根据所选装卸机械的工作性质（间断型、连续型），计算确定每一种装卸机械的数量。
4、计算装卸线的长度、股道间距及装卸线的连接。
根据货运量、货物种类、装卸机械类型和平均一次来车的需要，计算各条装卸线的长度，确定股道间距和装卸线的连接。
5、确定各项技术设备的合理布置。
根据设计要求，确定各项技术设备的合理布置，并完成该货运站货场平面图的合理布置。
6、绘制1：
1000货场平面图及1：
500横断面图。
7、编制设计说明书。
第五节货场设计说明书的编写要求
1、简述设计货场的特征，设计任务的来源，设计指导思想。
2、说明设计的内容，设计步骤，计算方法及方案比选。
3、对自己的设计进行评价。
第六节资料
（一）各类货物的货车平均静载重，场库设备单位面积堆货量，货位占用时间，按下表选用：
货物品类
货车平均静载重（吨）
单位面积堆货量（吨/每平方米）
占用货位时间（天）
到达
发送
整车怕湿货物
36
0.5-0.7
3
2
普通零担货物
到达
24
0.2
3
发送
24
0.25
2
中转零担货物
22
0.15
1.5
混合货物
32
0.3-0.4
3
2
整车危险货物
32
0.4
3
2
零担危险货物
20
0.1
3
2
整车笨重货物
48
1.0
4
2
零担笨重货物
45
0.5
4
2
露天站台货物
36
0.3-0.4
3
2
散堆装货物
48
1.0
3
2
集装箱货物
25
0.4
3
2
（二）仓库，雨棚，站台，堆货场之间，以及它们与围墙之间，为布置停车场和道路，其最小宽度通常应满足下表的规定：
宽度（m）设备
设备
围墙
仓库、雨棚、站台
门式起重机
卸车机
装车机
围墙
15
20
20
15
仓库、雨棚
15
30
20
25
20
门式起重机
20
20
20
25
20
卸车机
20
25
25
30
20
装车机
15
20
20
20
20
注：
表中数据指有效宽度，不包括道路边缘至围墙间的绿化带地面宽度。
（三）装卸机械数量的确定
1、装卸机械的技术生产率
（1）间歇式作业的装卸机械，包括各种起重机、叉车、铲车等，其技术生产率由组织工作、操作技术和机械工作时的满载情况等因素决定，可按下式计算：
式中：
G——机械在一个工作循环中所装卸的货物重量，t；
T——一个工作循环所用的时间
（2）连续式作业的装卸机械，包括各种输送机、链斗卸煤机、装砂机等。
①搬运每件重量为G的城建货物批次间隔为a（m），移动速度
（m/s）的装卸机械，其技术生产力为：
②连续不断地搬运散粒状或碎块状货物的装卸机械，技术生产率为：
式中：
F——搬运货物的横断面的面积，m2；
——装卸机械的输送速度，m/s；
——货物的密度，t/m3。
③用料斗运送散粒状货物和块状货物的装卸机械，其技术生产率为：
式中：
——料斗的充满系数；
e——每个料斗的容积，m3；
a——料斗的间距，m；
γ——货物的密度，t/m3。
2、装卸机械的运营生产率
可用以下公式计算：
式中：
——装卸机械的时间利用系数；
——装卸机械的载荷利用系数，即装卸机械在一个工作循环内平均所搬运的货物重量与其载重量之比；
t——一昼夜装卸机械工作的全部时间，h/d。
3．装卸机械需要数量的确定
装卸机械的数量，应根据作业量及装卸机械的作业能力确定。
计算时，一般分别用两种方法进行，其一为满足作业量的要求，其二为满足规定的车辆停留时间的要求。
（1）根据作业量计算：
－所需某种机械的台数；
－每月用该类型机械进行作业的最大作业量，t；
－一台机械每月的运营生产率，t/月。
（叉车为3000t/月，门吊为18000t/月，链斗式装卸机40000t/月）
（2）根据规定的车辆停留时间计算：
－每次送车的最大装卸作业量，t；
－机械的技术生产率，t/h；（叉车为20.8t/h，门吊为125t/h，链斗式装卸机277.8t/月）
－—规定的车辆装卸停留时间，h，取4~5小时
C——每昼夜取送车数，次/d，取2-3次
以上两种方法计算的结果若相差不大时，应取较大值；若相差很大时，应根据车站或货场的具体情况，结合车站运输组织方式综合进行分析确定。
第二章货场平面设计任务概述
第一节货场特征
货场是车站办理货运作业的基本场所，是车站的一个生产车间，也是铁路与其他运输工具相衔接的场所。
货场是铁路货物运输生产过程起始和终止的地方，是货物运输不可缺少的作业场地。
铁路货场又是铁路与托运人、收货人直接办理运输业务的窗口，是铁路与其他运输方式进行换装和办理联运之处。
该货场办理整车、长大笨重货物、散堆装货物、集装箱货物、零散快运货物和整车危险货物，因此该货场属于综合性货场。
其年度货运量为210万吨，在100万吨以上，即该货场为大型货场。
整车成件包装货物发送及到达货运量均较大，几乎占货场总货运量的一半，散堆装货物的比例也较大。
第二节设计任务的来源
货运站是以办理货运作业为主的车站，而货场是铁路货运站的重要组成部分，是铁路运输服务社会的窗口。
铁路货场办理的货物种类繁多、作业性质复杂，一项作业可能需要多个部门来完成，铁路运输设备除机车、车辆外，其他固定设备（如贮藏设备、搬运设备、装卸设备等）都集中在货场内，因此，如何在市场经济条件下，合理布置货场，强化货场内各项作业的标准，保证货场内各项设备的数量与质量，提高货场作业能力，整顿货场货运作业秩序，确保经济效益，是目前急需解决的一个重要课题。
为满足社会货运需求，促进国民经济发展，需要合理设计货场。
第三节设计的指导思想
货场设计应按照《铁路工程设计技术手册站场及枢纽》、《铁路货运规程》、《铁路技术管理规程》、《铁路工程技术规范》的基本要求来进行设计，设计中要贯彻保证货物运输安全，实行负责运输，有利于提高作业效率，有利于实现作业综合机械化和管理自动化的原则。
设计时应考虑货场布置的基本要求，合理划分及配置货区、合理设计货场排水设施、合理安排各项技术设备，能满足社会的货运需求，同时能有效利用地货场资源，尽量节省用地，减少货场内各项作业的干扰，保证货运工作安全、准确、高效地进行。
第三章货场技术设备的确定
第一节场库面积的确定
堆货场、货物站台、雨棚和仓库的面积包括有效面积和辅助面积两部分。
有效面积是指直接用来堆放货物的面积，辅助面积是指搬运、装卸和检查货物的走行通道、货位间隔及设置衡器等所需的面积。
场库设备需要面积（
需）根据货运量、货物保管期限以及每平方米的堆货量等因素确定，可按下式计算：
式中：
——堆货场、货物站台、雨棚或仓库的年度货运量,t；
——货物发送或到达的月度不均衡系数，大、中型货场可采用1.2-2.0，季节性强和有特殊性的货物按实际情况计算，可参考表3—1取值；
——货物临时存放天数，按设计资料取值；
——堆货场、货物站台、雨棚或仓库单位面积堆货量，
，按设计资料取值。
年发到货运量（万t）
10-30
30-100
运量波动系数
值
1.25-1.60
1.20-1.50
1.10-1.40
表3-1车站发送或到达货运量波动系数
注：
货运量较小时取高限，反之取低限；
当工业品运量较大时，取接近低限制；当农业、商业品运量较大时，取接近高限值。
根据表3-1及所给的设计资料，计算场库面积，结果如表3-2所示。
货物种类
Q/万t
α
t/d
p/（t/m2）
F需/m2
整车
（包装货物）
发送
41
1.2
2
0.6
4493.15
到达
43
1.2
3
0.6
7068.49
长大笨重货物
发送
16.5
1.2
2
1
1084.93
到达
15
1.2
4
1
1972.60
散堆装货物
发送
30
1.2
2
1
1972.60
到达
12
1.2
3
1
1183.56
集装箱货物
发送
14
1.2
2
0.4
2794.52
到达
17.5
1.2
3
0.4
4315.07
整车危险货物
发送
21
1.2
2
0.4
3452.05
表3-2场库面积
第二节仓库长度、宽度的确定
（1）场库宽度
仓库、雨棚宽度（内侧）
仓库、雨棚宽度应根据货运量、货物种类、作业形式、库棚内装卸作业方式和采用的装卸机械类型等因素确定。
仓库、雨棚宽度可按下式计算：
式中：
B——仓库、雨棚宽度，m；
q——货物平均净载重，t/车；
l——仓库门中心距（一般采用14m）；
p——单位面积堆货量，t/m2；
M——在车场范围内布置货位排数。
大、中型货场装卸机械化程度较高，为了便于装卸作业，仓库、雨棚的宽度应该大一些，一般不小于15m；小型仓库、雨棚宽度可采用12-18m。
站台宽度
站台的宽度，可根据货物品种、作业量、作业性质、装卸搬运机械设备及站台上设置的库棚情况等确定，同时应考虑站台边缘应留的装卸作业通道。
一般露天站台宽度不小于12m，平顶式高站台单向站台的宽度采用12-18m，双向站台的宽度19-28m。
堆货场的宽度
应根据货物种类、货运量、装卸机械类型及货位的布置等因素确定。
（1）长大笨重货物和集装箱货物
在本货场中，长大笨重货物和集装箱货物用跨度为22.5m的门式起重机为装卸机械,其横断面图如下图所示：
从上图可以看出，在门式起重机作业范围下的可放货物的总宽度：
d=6.79+6.79+9.75=23.33m，
货场总宽度为8.29+22.5+8.29=39.08m。
（2）散堆装货物
散堆装货物的到达货场采用链斗卸煤机,其横断面图如下图所示：
其作业范围下宽度为d=（5.7/2+5.7/2+0.4）*2=12.2m，堆货场总宽度15.4+15.4=30.8（m）。
散堆装货物的发送货场采用链斗装砂机，其横断面如图所示：
其作业范围宽度d=7m，总宽度为14.85+8.22=23.07m。
（2）场库的长度
场库的长度（L）应根据厂库需要面积（F）和所采用的宽度（B）加以确定，并应考虑取送车组长度的要求。
仓库、雨棚的长度适中，每节库棚不宜过短，也不宜过长，一般大型货场每节仓库的长度在210m左右（取车长14m的整数倍）。
计算结果如下表：
货物种类
仓库面积（F）
仓库宽度（B）
仓库有效宽度（d）
仓库长度（L）
整车
发送
4493.15
18
14.5
309.87
到达
7068.49
18
14.5
487.48
长大笨重货物
发送
1084.93
39.08
23.33
46.50
到达
1972.60
39.08
23.33
84.55
散堆装货物
发送
1972.60
30.8
12.2
161.69
到达
1183.56
23.07
7
169.08
集装箱货物
发送
2794.52
39.08
23.33
119.78
到达
4315.07
39.08
23.33
184.96
整车危险货物
发送
3452.05
18
14.5
238.07
表3-3仓库长度计算结果
第三节货物装卸线有效长的确定
3.3.1货物线
货物线，也称装卸线，是办理货物装卸作业时车辆停留的线路。
一般的，在货场内应根据或物品类和运量分别设仓库、货棚、站台货物装卸线，集装箱装卸线，笨重货物装卸线和散堆装货物装卸线。
当货运量较小时，在符合消防，环保和卫生要求的条件下，不同品类货物可合设一条装卸线。
货物装卸线总有效长度由以下因素确定：
年货运量；每昼夜取送车次数以及车组长度；货位周转时间；装卸线一侧或两侧的货位排数；装卸线能力及短途搬运能力。
3.3.2货物线有效长计算
货物线装卸总有效长度
除应满足平均一次来车的长度外，还应保证货物装卸线两侧有足够的货位，因此，应计算出两者需要的长度，选择其较大者作为货物线装卸总有效长度。
（1）平均一次送车需要的装卸线有效长
，可按下式计算:
式中：
——平均一次来车长度，m；
——车辆平均长度（m），一般取14m；
——年货运量，t；
——货物到达月度不均衡系数；
——货车平均静载重（t）；
——每昼夜取送车次数，对于小型货场c取值可为1，中型货场c取值为2-3，大型货场取4；本设计中货场为大型货场，故c取4。
（2）存放货物需要的场地长度
可用下式计算：
式中：
d——货物装卸线一侧或两侧货位总宽度；
t——货物保管期限；
p——每平方米面积平均堆放货物的吨数t/
（3）货物装卸线设计长度
最后L设的取值进整为14的整数倍。
3.3.3货物装卸线有效长取值
根据上述计算方法，得到货物装卸线有效长如表3-4所示：
货物种类
Q（万吨）
α
l
q
c
t
p
d
L铁
L货
L有
整车
发送
41
1.2
14
36
4
2
0.6
14.5
131.1
309.9
322
到达
43
1.2
14
36
4
3
0.6
14.5
137.4
487.5
490
长大笨重货物
发送
16.5
1.2
14
48
4
2
1
23.33
39.6
46.5
56
到达
15
1.2
14
48
4
4
1
23.33
36.0
84.5
84
散堆装货物
发送
30
1.2
14
48
4
2
1
7
71.9
281.8
294
到达
12
1.2
14
48
4
3
1
12.2
28.8
97
98
集装箱货物
发送
14
1.2
14
25
4
2
0.4
23.33
64.4
98.6
98
到达
17.5
1.2
14
25
4
3
0.4
23.33
80.5
184.9
196
整车危险货物
发送
21
1.2
14
32
4
2
0.4
14.5
75.5
238.1
252
表3-4货物装卸线有效长计算结果
第四节牵出线设置
大中型货场的牵出线是为货场各装卸地点挑选车辆、牵出转线等调车作业而设置的。
货场牵出线的数量、长度，对货场作业能力有直接影响。
货场牵出线的设置可根据货场与车场的相互位置，货场与车场联络线的平、纵断面条件，货场作业的繁忙程度，车站及线路的通过能力确定。
在下述条件下，货场应设置牵出线：
（1）大、中货场与车站的车场纵列布置相距很远，联络线上有专用线接轨且运量较大，或者是联络线平纵断面条件不允许调车。
（2）货场与车站的车厂横列布置，车站牵出线作业繁忙，货场取送车也频繁，必须配有专用调车机。
（3）货场位于调车场的对侧，而且货场调车作业比较繁忙，又无其他线路可供货场牵出调车。
（4）中间站货场通常都是利用正线调车，但当货运作业量增加，影响区间通过能力太大，不能保证正常运输。
经分析，本站作业量大，作业种类复杂，应设置牵出线。
牵出线需有足够的有效长度，否则调车时要分次牵出，增加调车作业次数，延长作业时间，影响货场的作业效率。
因此，牵出线的长度应满足货场作业的要求。
牵出线的有效长度原则上不应小于列车长度的一半，如受地形限制或作业量小时，牵出线可适当缩短，但不宜小于200m。
货场牵出线的总长度可按下式计算：
式中：
l——货车平均长度，可取14m；
——牵出车列的车辆数，可取经常取送的最大车辆数；
——机车长度（m），取30m；
——牵出停留地点至车档的安全距离，取10m。
货物列车一般编组25辆，加上机车长度30m，牵出线原则上不应小于列车长度的一半，故
。
牵出线的长度应满足货场作业的要求，牵出线的有效长度原则上不应小于列车长度的一半，如受地形限制或作业量小时，牵出线可适当缩短，但也不宜小于200m。
第五节存车线设置
货场存车线是暂时存放或选分车组用的线路。
其设置应根据货场运量和作业的复杂程度，车站和货场设备的作业能力及经济合理性加以确定。
当货场货运量较大或车站调车作业较忙，而不能为货场过细地选分车组时，在货场内应设置存车线，用来选分车组和临时存放车辆。
存车线设置的地点应便于为各个作业区服务，一般以设置在货场头部或咽喉区为宜，在个别情况下，亦可设在繁忙货区，作为该货区存车及选分车组之用。
存车线的长度根据一次送车的车组长度和采用的调车作业方法，结合当地地形条件综合考虑而定。
存车线以设置1—2条为宜，本设计采用一条存车线。
第六节轨道衡线设置
轨道衡线是装有轨道衡设备，专门用来衡量重车、空车重量的线路。
在工业站、国境站、港湾站及其他需要用轨道衡检斤的货场内，应设置轨道衡线。
通常设于通往装卸地点的咽喉区，以保证车辆进入轨道衡线及从轨道衡线到装卸地点作业的流水性，避免货车为了检斤而产生折返走行。
本设计不采用。
第四章装卸机械类型与数量的确定
第一节设备的选取
装卸机械的选取应根据装卸作业量、装卸机械作业能力来确定。
根据货场班里的货物的种类，确定运用的保管设施和装卸设备：
（1）整车成件包装货物采用仓库进行作业，装卸机械采用1吨叉车；
（2）长大笨重货物采用堆货场进行作业，装卸机械采用门式起重机；
（3）散堆装煤炭采用平货位堆货场进行作业，装卸机械采用链斗式卸车机，散堆装粮食采用仓库保管，装卸机械采用链斗式装砂机；
（4）集装箱货物采用堆货场进行作业，装卸机械采用门式起重机；
（6）整车危险货物采用仓库进行作业，装卸机械采用叉车。
第二节机械台数的确定
装卸机械的数量，应根据作业量及装卸机械的作业能力确定。
计算时，一般分别用两种方法进行，其一为满足作业量的要求，其二为满足规定的车辆停留时间的要求。
（1）根据作业量计算：
－所需某种机械的台数；
－每月用该类型机械进行作业的最大作业量，t；
－一台机械每月的运营生产率，t/月。
（叉车为3000t/月，门吊为18000t/月，链斗式装卸机40000t/月）
（2）根据规定的车辆停留时间计算：
－每次送车的最大装卸作业量，t；
－机械的技术生产率，t/h；（叉车为20.8t/h，门吊为125t/h，链斗式装卸机277.8t/月）
－—规定的车辆装卸停留时间，h，取4~5小时
C——每昼夜取送车数，次/d，取2-3次
以上两种方法计算的结果若相差不大时，应取较大值；若相差很大时，应根据车站或货场的具体情况，结合车站运输组织方式综合进行分析确定。
对于大型机械，还可参照经验表：
装卸类型
在一条作业线上设备机械台数
一般装卸线有效长度（m）
龙门式起重机
1
100
2
140--210
链斗式联合卸车机或螺旋卸煤机
1
210
2
根据需要
最终可根据上述计算公式计算所得结果以及经验表得出所需设备如下：
货物种类
运量
使用机械
场库设备
Z1
Z2
Z
整车
84
叉车
仓库
26
12
26
长达笨重货物
31.5
门式起重机
堆货场
2
1
2
散堆装货物
12
链斗卸煤机
平货位堆货场
1
1
1
30
链斗装砂机
平货位堆货场
1
1
1
集装箱货物
31.5
门式起重机
堆货场
2
1
2
整车危险货物
21
叉车
仓库
7
3
7
第五章货场平面布局设计
第一节货物装卸线的分布要求
货场内各项技术设备的布置必须适应货运作业、装卸作业、搬运作业与取送车作业的要求。
货场装卸线的位置与货场的作业性质、作业量、货物作业的种类、地形条件以及装卸机械类型有关，应该满足以下几点基本要求：
1）要有足够的场地来布置各项设备，并适应装卸作业机械化和远期发展；
2）要有良好的排水条件，符合消防安全和卫生要求；
3）在进行货物检查和交付时，要便于搬运车辆的停留。
4）配线与其他设备的布置，应保证货运作业及调车作业便利，以减少调机走行和缩短搬运车辆在货场内的走行距离；
5）保证安全迅速地办理货场内的一切作业，便于为托运人、收货人服务，并其他运输方式有方便的联系
6）应与城市规划密切配合。
各项设备的布置应力求紧
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