TECHNOLOGICZNE UWARUNKOWANIA KRAJOWYCH L DOWYCH BAZ PRZE ADUNKOWYCH PO REDNICZ CYCH W TRANSPORCIE INTERMODALNYM

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 97 Transport 2013 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu Zak ad Podstaw Budowy Urz dze Transportowych TECHNOLOGICZNE UWARUNKOWANIA KRAJOWYCH L DOWYCH BAZ PRZE ADUNKOWYCH PO REDNICZ CYCH W TRANSPORCIE INTERMODALNYM R kopis dostarczono, czerwiec 2013 Streszczenie: W referacie dokonano oceny technologii wagonów ruchoma droga oraz wagonów kieszeniowych. Przedstawiono krótk ich charakterystyk. Opisano procesy: przygotowawczy oraz za adunku, w ramach wymienionych technologii transportu intermodalnego Referat zosta wzbogacony o przyk ad obliczeniowy oraz schematy terminali prze adunkowych dla obs ugi wagonów w technologiach ruchoma droga oraz wagonów kieszeniowych. S owa kluczowe: transport intermodalny, technologia wagonów ruchoma droga (Ro La), technologia wagonów kieszeniowych 1. WST P Transport intermodalny na polskim rynku przewozowym adunków ogranicza si praktycznie w ca o ci do przewozu kontenerów wielkich. W 2011 roku stanowi y one 97% wszystkich przewozów podczas gdy udzia nadwozi wymiennych wynosi nieco ponad 2%, a pozosta ych jednostek transportu intermodalnego, tj. naczep siod owych i zestawów drogowych jedynie u amek procenta. Nie oznacza to, e brakuje technologii do przewozu ostatnich dwóch wymienionych jednostek adunkowych, [1]. Istotn barier jest silna konkurencja ze strony transportu drogowego, który nie ponosi wszystkich realnych kosztów zwi zanych m. in. z korzystania z infrastruktury drogowej oraz negatywnymi skutkami oddzia ywania na rodowisko i otoczenie. Kolejn barier jest niewystarczaj ce wsparcie administracyjno finansowe ze strony pa stwa [3, 5]. Celem niniejszego referatu jest przedstawienie dwóch technologii transportu intermodalnego, które mog by zastosowane przy obecnym wyposa eniu infrastrukturalno technologicznym polskich l dowych baz prze adunkowych:

2 390 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski technologia wagonów ruchoma droga - w skrócie Ro-La (niem. Rollende Landstrasse); technologia wagonów kieszeniowych Przewóz naczep siod owych przy wykorzystaniu wagonów kieszeniowych odbywa si w Polsce na niewielk skal. W 2011 roku przewieziono przy wykorzystaniu, m.in. tej technologii transportu intermodalnego 64 naczepy siod owe. W latach 90 XX wieku, próbowano równie uruchomi przewozy zestawów drogowych w technologii Rollende na trasie z Rzepina do Poznania. z uwagi jednak na brak wi kszego zainteresowania przewozy te zawieszono, [5]. 2. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH TECHNOLOGII PRZEWOZOWYCH TRANSPORTU INTERMODALNEGO Jednym z problemów przy przewozie naczep siod owych i zestawów drogowych w ramach technologii transportu intermodalnego jest konieczno zachowania skrajni kolejowej. Wysoko pojazdu szynowego wraz z przewo on jednostk transportu intermodalnego nie mo e przekroczy 4,65 [m]. Szeroko jednostki adunkowej nie mo e przekracza 2,55 [m] (w przypadku pojazdów ch odniczych - 2,6[m]), natomiast d ugo adunkowa w przypadku zestawów drogowych - 18,85[m], [2] TECHNOLOGIA WAGONÓW ROLLENDE LANDSTRASSE Przewóz zestawów drogowych w ramach technologii Rollende Landstrasse odbywa si na specjalistycznych niskopodwoziowych wagonach typu platforma. Prze adunek jednostki adunkowej odbywa si w pozycji poziomej, przy wykorzystaniu jej w asnego nap du. Umo liwia to na dokonywanie za adunku lub wy adunku bez konieczno ci u yciu urz dze adunkowych, tak e pod sieci trakcyjn. Technologia Ro La nale y do tzw. systemów towarzysz cych, w których ci gnik siod owy transportowany jest na wagonie razem z naczep. Takie rozwi zanie umo liwia dalsz podró jednostki adunkowej zaraz po roz adunku sk adu wagonowego. Niskopodwoziowe wagony typu platforma osadzone s na wieloosiowych wózkach jezdnych o skomplikowanej konstrukcji. rednica kó tocznych w zale no ci od zastosowanego typu wagonu mo e wynosi od 360 do 410 [mm]. Jest ona zmniejszona w stosunku do nominalnej, która wynosi 920 [mm] dla wagonów towarowych. Wi e si to równie ze zmniejszonym dopuszczalnym naciskiem na o, która wynosi 75 kn. Zachodzi wi c konieczno zastosowania wi kszej liczy osi (minimum 8), aby mo liwe by o przetransportowanie 40 tonowego zestawu drogowego wraz z mas w asn wagonu. Zmniejszona rednica kó stwarza konieczno obni enia dopuszczalnej pr dko ci poruszania si wagonu, szczególnie przy pokonywaniu rozjazdów oraz uków. Jest to

3 Technologiczne uwarunkowania krajowych l dowych baz prze adunkowych 391 zwi zanego ze zwi kszonych prawdopodobie stwem wykolejenia. Obni enie pod ogi ogranicza o yskowania zestawów ko owych oraz tarcz hamulcowych. Ponadto konieczne jest prowadzenie przewodów hamulcowych w burtach wagonu, poniewa nisko zawieszona pod oga pojazdu nie pozwala na umieszczenie elementów uk adu hamulcowego pod ni. Czynniki te sprawiaj, e okres ywotno ci kó i tarcz hamulcowych oraz u o yskowania osi jest niewystarczaj cy dla obowi zuj cych cykli naprawczych wagonów towarowych. Konieczno cz stszych wymiany powoduje wy sze koszty eksploatacyjne. Niskopodwoziowy wagon Ro La serii Saadkkms przedstawiony zosta na rys. 1. W tablicy 1 przedstawione zosta y podstawowe parametry dla wagonów stosowanych w technologii Rollende Landstrasse, [2, 3, 5]. Rys. 1. Niskopodwoziowy wagon platforma serii Saadkkms ( ród o: [2]) Podstawowe parametry techniczne dla wagonów Ro La Tablica 1 Dane Jednostka Typ wagonu techniczne miary 602S Saadkkms Saadkms Skrajnia wagonu [-] UIC D ugo ca kowita ze zderzakami [mm] D ugo powierzchni adunkowej [mm] Wysoko powierzchni adunkowej nad g ówk szyny [mm] Masa w asna wagonu [kg] adowno [t] Dopuszczalny nacisk na o [t/o ] 9,75 7,5 7,5 rednica okr gu tocznego [mm] Liczba osi [-] Maksymalna dopuszczalna pr dko [km/h] ( ród o: opracowanie w asne na podstawie [5, 6])

4 392 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski 2.2. TECHNOLOGIA WAGONÓW KIESZENIOWYCH Przewóz naczep siod owych w ramach technologii przewozowej odbywa si na specjalnie skonstruowanych wagonach wyposa onych w tzw. kiesze adunkow. S u y ona do umieszczenia osi jezdnych jednostki adunkowej. Prze adunek naczepy siod owej odbywa si w pozycji pionowej, co wymaga u ycia urz dze adunkowych takich jak suwnica bramowa czy samojezdny wóz z wysi gnikiem. Musz by one wyposa one w chwytni kleszczow do podj cia jednostki adunkowej. Ze wzgl du na pionow form prze adunku, nie mo e by on wykonywany przy rozpi tej sieci trakcyjnej. Ponadto naczepa siod owa musi posiada odpowiednie wzmocnienie konstrukcyjne, szczególnie w miejscach styku chwytaka kleszczowego. W Polsce wed ug ró nych róde oko o 5 7% naczep siod owych posiada takie wzmocnienia. Wyposa enie wagonu w tzw. kiesze adunkow umo liwia zastosowanie nominalnej rednicy kó tocznych, tj. 920 [mm]. Maksymalny dopuszczalny nacisk na o wynosi 22,5 [t/ ]. Wagony kieszeniowe w zale no ci od typu posiadaj od 3 do 6 osi. Elementy uk adu hamulcowego umieszczone s pod pok adem wagonu. Wagon kieszeniowy typu 434S serii Sdgmnss przedstawiony zosta na rys. 2. W tablicy 2 przedstawione zosta y podstawowe parametry dla wagonów stosowanych w opisywanej technologii, [2, 3, 5]. Podstawowe parametry techniczne dla wagonów kieszeniowych Tablica 2 Dane Jednostka Typ wagonu techniczne miary Sdggmrss Sdgnss Sdgmnss Skrajnia wagonu [-] UIC D ugo ca kowita ze zderzakami [mm] D ugo powierzchni adunkowej [mm] Wysoko kieszeni adunkowej nad g ówk szyny [mm] Masa w asna wagonu [t] 34,8-21,3 adowno [t] Dopuszczalny nacisk na o [t/o ] 22,5 22,5 22,5 rednica okr gu tocznego [mm] Liczba osi [-] Maksymalna dopuszczalna pr dko (przy 22,5 [t/o ]) [km/h] ( ród o: opracowanie w asne na podstawie [5,6,8]) Rys. 2. Czteroosiowe wagony kieszeniowe typu 434S serii Sdgmnss, ród o: [7]

5 Technologiczne uwarunkowania krajowych l dowych baz prze adunkowych PROCES ADUNKOWY JEDNOSTEK TRANSPORTU INTERMODALNEGO W podrozdziale przedstawione zostan czynno ci towarzysz ce procesowi za adunku jednostek transportu intermodalnego na wagon kolejowy, od momentu wjazdu na teren l dowej bazy prze adunkowej do wyprawienia sk adu poci gowego OPIS CZYNNO PRZYGOTOWAWCZYCH DO ZA ADUNKU NACZEP SIOD OWYCH I ZESTAWÓW DROGOWYCH NA SPECJALISTYCZNY WAGON KOLEJOWY Ka da z naczep oraz zestawów drogowych przed przyst pieniem do za adunku musi zosta poddana kontroli administracyjno pomiarowej. Przeprowadzane s one w nast puj cy sposób: 1. Dokonanie rejestracji jednostki transportu intermodalnego oraz sprawdzenie poprawno ci dokumentów. 2. Sprawdzenia dopuszczalnej masy ca kowitej oraz podstawowego stanu technicznego jednostki adunkowej. W przypadku negatywnego wyniku jej zawrócenie. 3. Dokonanie pomiarów parametrów technicznych pod wzgl dem dopuszczalnej skrajni kolejowej. W przypadku w tpliwo ci skierowanie jednostki transportu intermodalnego na kontroln bramk przejazdow. 4. Dopuszczenie naczepy siod owej lub zestawu drogowego do przewozu w ramach technologii wagonów ruchoma droga lub wagonów kieszeniowych. 5. Opracowanie kolejowej dokumentacji ekspedycyjno przewozowej, w oparciu o m.in. list UIRR, karnet TIR, itp. 6. Otrzymanie przez kierowc stosownego dokumentu z danymi odno nie m.in. czasu za adunku, oraz wskazaniem miejsca w oczekiwaniu na za adunek (numer wagonu na jaki za adowana jest jednostka adunkowa wskazywany jest przez pracownika terminala na foncie adunkowym). 7. Podstawienie jednostki transportu intermodalnego na front adunkowy w celu oczekiwania na za adunek na wagon kolejowy. Po roz adunku jednostek transportu intermodalnego, odprawiacz handlowy podst plowuje list przewozowy. W przypadku gdy nie ma adnych zastrze e co do stanu jednostki adunkowej lub procesu transportowego, jednostka transportu intermodalnego mo e opu ci l dow baz prze adunkow. Opis procesu dopuszczenia zastawów drogowych oraz naczep siod owych do za adunku na specjalistyczny wagon kolejowy opisany zosta w oparciu o rzeczywisty proces obs ugi dokonywany na austriackim terminalu w Wels, [3, 5].

6 394 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski 3.2. PROCES ZA ADUNKU ZESTAWU DROGOWEGO NA WAGON KOLEJOWY W TECHNOLOGII ROLLENDE LANDSRTASSE Czynno za adunkowa dla technologii wagonów w ramach technologii ruchoma droga odbywa si wed ug strategii FIFO, co oznacza i pierwszy z zestawów drogowych, który zosta za adowany na wagon kolejowy, zje d a z niego równie w pierwszej kolejno ci. Do realizacji czynno ci adunkowych niezb dny jest jedynie prostu tor adunkowy oraz dostawna rampa najazdowa. Za adunek na niskopodwoziowe wagony kolejowe odbywa si po dostawnej rampie najazdowej i przebiega w nast puj cy sposób: 1. Podstawienie na sta e uformowanego sk adu z o onego z wagonów ruchoma droga, na tor adunkowy. 2. Zdj cie czo ownicy z ostatniego wagonu oraz dostawienie rampy najazdowej. 3. Najazd pierwszego z zestawów drogowych na wagon kolejowy, przejazd wzd u wolnych wagonów, a do osi gni cia po danej pozycji w przestrzeni adunkowej specjalistycznego wagonu umieszczonego tu za kuszetk (przeznaczona dla kierowców oraz konwojentów operatorów przewozowych). 4. Najazd kolejno wyznaczonych przez pracownika terminala prze adunkowego, zestawów drogowych w odst pie od [m] oraz zajmowanie przez nie pozycji za adunkowych w kolejno po sobie nast puj cych wagonach. 5. Zabezpieczenie jednostek adunkowych (realizowane przez kierowc ), przy u yciu p óz do blokady kó poprzez ich osadzenie na co najmniej dwóch ko ach po obu stronach naczepy siod owej, w celu jej unieruchomienia podczas poruszania si wagonu; 6. Udanie si kierowcy do wagonu kuszetki. 7. Dokonanie sprawdzenia poprawno ci za adunku zestawów drogowych na wagonach kolejowych, przeprowadzone rzez rewidenta. 8. Od czenie rampy najazdowej od wagonu skrajnego, zamkni cie czo ownic. 9. Dojazd lokomotywy wraz z kuszetk do sk adu wagonów ruchoma droga, dokonanie sprz gni cia oraz podstawowej próby hamulców i ogl dzin technicznych wagonów kolejowych. Proces roz adunku zestawów drogowych przebiega w sposób odwrotny. Po od czeniu i odje dzie lokomotywy wraz z kuszetk nast puje kolejno zjazd jednostek transportu intermodalnego z wagonów. Dla realizacji za adunku w ramach technologii ruchoma droga niezb dny jest jedynie prostu tor za adunkowy [2, 3, 5]. Minimalna d ugo torów adunkowych dla sk adu z o onego z 20 wagonów typu 602S,obliczona zosta a przy u yciu wzoru (1), [4,5]. (1) gdzie: L Ro-La d ugo torów na froncie adunkowym dla wagonów w technologii Ro-La, [m], n w liczba wagonów w sk adzie poci gu, [-],

7 Technologiczne uwarunkowania krajowych l dowych baz prze adunkowych 395 l w d ugo pojedynczego wagonu, [m], l lelok d ugo lokomotywy elektrycznej (lokomotywa elektryczna serii ET22), [ m], l kusz d ugo kuszetki (typ 134Ab), [m], l bezp naddatek bezpiecze stwa, 10 15, [m]. Przyj to minimaln d ugo torów adunkowych, która wynosi 470 [m] PROCES ZA ADUNKU ZESTAWU DROGOWEGO NA WAGON KOLEJOWY W TECHNOLOGII WAGONÓW KIESZENIOWYCH Proces za adunku naczep siod owych na wagony kieszeniowe przebiega w nast puj cy sposób: 1. Podstawienie na sta e uformowanego sk adu z o onego z wagonów kieszeniowych, na tor adunkowy. 2. Podstawienie zestawu drogowego na wyznaczone przez pracownika terminala miejsce za adunku na froncie adunkowym. 3. Wywi zanie ci gnika siod owego od naczepy, przeprowadzone przez kierowc. 4. Dojazd suwnicy bramowej lub wozu wysi gnikowego, ustawienie chwytaka kleszczowego pod naczep i podj cie jednostki adunkowej. 5. Przesuni cie (przewiezienie), opuszczenie i posadowienie naczepy siod owej w przestrzeni adunkowej wagonu kieszeniowego. 6. Podniesienie chwytaka i powrót do pozycji wyj ciowej w celu za adunku kolejnej naczepy siod owej na wagon kieszeniowy; 7. Zabezpieczenie jednostki adunkowej dokonane przez pracownika terminala. 8. Dojazd lokomotywy do sk adu wagonów kieszeniowych, dokonanie sprz gni cia oraz podstawowej próby hamulców i ogl dzin technicznych wagonów kolejowych. Minimalna d ugo torów adunkowych dla sk adu z o onego z 20 wagonów typu 434S serii Sdgmnss,obliczona zosta a przy u yciu wzoru 2 [4, 5]. (2) gdzie: L kiesz d ugo torów na froncie adunkowym dla wagonów w technologii wagonów kieszeniowych, [m], n w liczba wagonów w sk adzie poci gu, l w d ugo pojedynczego wagonu, [m], l lelok d ugo lokomotywy manewrowej (lokomotywa manewrowa serii SM42), [ m], l bezp naddatek bezpiecze stwa, [m]. Przyj to minimaln d ugo torów adunkowych, która wynosi 400 [m].

8 396 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski 4. CA KOWITY CZAS CYKLU TRANSPORTOWEGO Ca kowity czas cyklu transportowego dla technologii wagonów ruchoma droga oraz kieszeniowych, zosta obliczony przy u yciu wzorów 3 i 4. Uwzgl dnia on czasy od momentu przybycia naczep i zestawów drogowych do terminala prze adunkowego, a do momentu wyprawienia sk adu poci gu. 1) ca kowity czas cyklu transportowego dla wagonów Rollende Landstrasse, [2] (3) gdzie: T CRo-La ca kowity czas cyklu transportowego dla technologii Ro-La, [min], t p czas przygotowania jednostki adunkowej do za adunku (czynno ci administracyjno - pomiarowe), [min], t op czas trwania operacji adunkowej na jednostkach transportu intermodalnego, [m], t k czas ko cowy zawieraj cy m.in. sprawdzenie poprawnego za adunku jednostek adunkowych, dojazd lokomotywy z kuszetk, prób hamulców i odjazd sk adu poci gowego, [min]. Ca kowity czas potrzebny do obs ugi 20 zestawów drogowych w technologii wagonów Rollende Landstrasse wynosi oko o 1,5 [h]. Zawiera czas samego za adunku zestawów drogowych na wagon, który wynosi oko o 40 [minut]. 2) ca kowity czas cyklu transportowego dla 20 wagonów kieszeniowych, [2] (4) Ca kowity czas potrzebny do obs ugi 20 naczep siod owych w technologii wagonów kieszeniowych, dla zastosowanych rozwi za, wynosi odpowiednio: suwnica bramowa RMG (ang. Rail Mounted Gantry) oko o 100 [min]; wóz wysi gnikowy typu Reachstacker oko o 75 [minut]; wóz wysi gnikowy typu Reachstacker oraz suwnica bramowa RMG oko o 55 [min]. Ca kowity czas trwania obs ugi jednostek transportu intermodalnego mo e przyjmowa inne warto ci w zale no ci od przyj tych czynników, w tym: rodzaju oraz wydajno ci zastosowanych urz dze prze adunkowych; dopuszczalnej pr dko ci poruszania si pojazdów drogowych; operatywno ci pracowników terminala prze adunkowego oraz kierowców, [5].

9 Technologiczne uwarunkowania krajowych l dowych baz prze adunkowych SCHEMATY ORGANIZACYJNO FUNKCJONALNE TERMINALI PRZE ADUNKOWYCH Schematy organizacyjno funkcjonalny terminali prze adunkowego dla technologii Rollende Landstrasse oraz wagonów kieszeniowych zosta y przedstawione odpowiednio na rys 3 oraz rys. 4. Uwzgl dniono w nich obliczone w podrozdzia ach 2.2. i 2.3. d ugo ci torów adunkowych. Oznaczono miejsca sk adowania jednostek adunkowych na placach manipulacyjno sk adowych oraz sposoby poruszania si jednostek transportu zewn trznego (pojazd drogowy plus naczepa siod owa) oraz transportu wewn trznego (wóz wysi gnikowy i suwnica bramowa RMG). Ponadto uwzgl dniono minimalny promie skr tu dla zestawów drogowych, tj. 15 metrów na jednym uku. Rys. 3. Schemat terminala prze adunkowego do obs ugi wagonów Ro La ( ród o: opracowanie w asne na podstawie [3]) Rys. 4. Schemat terminala prze adunkowego do obs ugi wagonów kieszeniowych a) prze adunek bezpo redni przy u yciu suwnicy bramowej RMG; b) prze adunek po redni przy u yciu wozu wysi gnikowego; c) prze adunek bezpo redni przy u yciu wozu wysi gnikowego ( ród o: opracowanie w asne na podstawie [3])

10 398 Miros aw Nader, Arkadiusz Kostrzewski 6. PODSUMOWANIE Pomimo odpowiednich warunków infrastrukturalno technologicznych polskich baz prze adunkowych oraz dost pno ci technologii przewozowych, transport naczep oraz zestawów drogowych na wagonach kolejowych nie cieszy si zbyt du ym zainteresowaniem. Promowanie tego typu przewozów niesie ze sob wiele niew tpliwych zalet do których nale, m. in.: ochrona rodowiska naturalnego czy mniejsze obci enie infrastruktury drogowej ruchem pojazdów ci kich. Ide zastosowania technologii przewozowej ruchoma droga oraz wagonów kieszeniowych stanowi uruchomienie sta ych po cze, które by yby korzystniejsze od transportu drogowego pod wzgl dem czasu trwania procesu transportu oraz ca kowitych kosztów z tym zwi zanych. Mia yby one szanse powodzenia tam gdzie istnieje du y potok ci arowych pojazdów drogowych czy chocia by na obszarze szczególnie chronionym, takim jak np. Dolina Rospudy. Warto równie wspomnie, e przy odpowiednich uregulowaniach formalno - prawnych czas przewozu zestawów drogowych przy wykorzystaniu wagonów kolejowych mo e stanowi niezb dn przerw pracy kierowcy. Przyczyni si to do skrócenia ca ego procesu transportowego. W przysz o ci powinny pojawi si takie uwarunkowania spo eczno ekonomiczne, które sk oni przewo ników drogowych do korzystania na wi ksz skal przewozu naczep siod owych i zestawów drogowych przy wykorzystaniu technologii transportu intermodalnego. Bibliografia 1. G ówny Urz d Statystyczny: Transport wyniki dzia alno ci w 2011 roku, ISNN , Warszawa Kwa niowski S., Nowakowski T., Zaj c M.: Transport intermodalny w sieciach logistycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc awskiej, ISSN , Wroc aw Stok osa J.: Transport intermodalny. Technologia i organizacja, Wydawnictwo Naukowe Wy szej Szko y Ekonomii i Innowacji, ISBN , Lublin Towpik K.: Infrastruktura transportu kolejowego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, ISBN Zielaskiewicz H.: Transport intermodalny na rynku us ug przewozowych, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji PIB, ISBN , Radom (stan na czerwiec 2013) 7. (stan na czerwiec 2013) 8. (stan na czerwiec 2013) TECHNOLOGICAL FACTORS OF NATIONAL TRANSHIPMENT LAND- TERMINALS INTERMEDIATE OF THE INTERMODAL TRANSPORT Summary: The fallowing paper presents evaluation of mobile road and pocket wagons system. This work also presents a brief description of intermodal technologies. Describes the processes: preparation and loading under these intermodal technologies. The paper contains a calculation example and the schemes of transshipments terminals for handling mobile road and pocket wagons technologies. Keywords: intermodal transport, mobile road system, pocket wagons system