تجهیزات و امکانات تخلیه و بارگیری ریلی

بخش ۴۲ بررسی اهداف اجرایی برنامه میان‌مدت راه‌ آهن پیش‌تر منتشر شد. بخش ۴۳ این یادداشت در ادامه می‌آید: (بخش‌های یک تا ۴۱ به بخش ۴۲ پیوست شده است).

در این بخش از یادداشت به ادامه‌ موضوع تجهیزات و امکانات تخلیه و بارگیری ریلی پرداخته شده است:

وینچ (winch)

یک وسیله‌‌‌ مکانیکی دوار برای کشیدن چیزی (در سطح یا ارتفاع) یا رها کردن و پایین فرستادن (در شیب یا ارتفاع) است. این وسیله دارای یک موتور پرقدرت، یک استوانه و یک کابل فلزی کلفت است. وینچ نیازمند یک تکیه گاه یا پایه مستحکم است تا نیرو را به آن منتقل کند. موتور آن در انواع برقی یا سوختی و با قدرت های متفاوت وجود دارد. وینچ بنا بر قدرت موتور و طول و ضخامت کابل، کاربری‌های گسترده‌ای در حمل و نقل دارد. در راه‌آهن می‌توان از آن برای حرکت دادن واگن های خالی (قبل از بارگیری و پس از تخلیه) و همچنین  واگن پُر (پس از بارگیری) در پایانه‌ها مورد استفاده قرار داد. در تصاویر زیر طرح‌بندی‌های  مختلف قرار گرفتن وینچ برای جابجایی واگن ها نشان داده شده است.

در راه‌ آهن ایران از این وسیله، کم استفاده‌‌ می‌شود. در حالی که در فعالیت های سبک، گاهی یک وینچ‌‌ می‌تواند جایگزین ارزان قیمتی برای یک لکوموتیو گرانبهای مانوری باشد.

تسمه یا نوار نقاله ( conveyor belt)

تسمه یا نوار نقاله یکی از مهمترین وسایل جابجایی کالا در سطح و ارتفاع‌‌ می‌باشد. این وسیله شامل چندین قرقره(pully) و استوانه (roller) است که نوارهای متحرکی در شکل ها و مواد مختلف بر روی آنها حرکت‌‌ داده می‌شوند. قرقره‌ها توسط موتورهایی به حرکت در‌‌ می‌آیند. میزان قدرت موتور، سطح استحکام قرقره ها و استوانه ها، جنس، شکل، طول و عرض صفحات نوارها به نوع کالاهای قابل جابجایی، بستگی دارد.   

در راه‌ آهن برای جابجایی مواد فله‌ای (به ویژه معدنی) توسط تسمه نقاله ها، گاهی نیاز به قیف های بزرگ است. ممکن است که یک قیف کمی بالاتر از سطح زمین قرار داده شود تا مواد مورد نظر در بارانداز توسط وسایلی چون لودر، بیل مکانیکی و غیره، به درون آن ریخته شود. سپس از ته قیف همان مواد به مقدار دلخواه و به طور یکنواخت بر روی نوار نقاله منتقل گردد. از این طریق می توان واگن ها را بارگیری کرد. ممکن است که یک قیف در ارتفاع بالاتری از سقف وسایل نقلیه (واگن یا کامیون) قرار داده شود تا از آن به منظور ریختن مواد به داخل آنها مورد استفاده قرار‌گیرد. در قسمت پایین برخی از این نوع قیف ها، یک دریچه تعبیه شده که در زمان معین به طور دستی یا مکانیزه باز شده و محتوای قیف را با میزانی دلخواه و مناسب به درون وسیله‌‌‌ نقلیه‌‌ می‌ریزد.   

بدین ترتیب مثلاً در راه‌ آهن می‌توان سنگ آهن یا محصولات معدنی را توسط تعداد معینی تسمه نقاله به درون این نوع قیف ها ریخته و واگن های لبه بلند یا فله‌بر توسط آنها بارگیری شوند.  

مکنده

مکنده از نوع سیستم‌های جابه‌جایی پنوماتیکی دمشی و مکشی (blower & suction) است که اساساً ساده و به طور مشخص، مناسب برای انتقال مواد پودر شده، دانه‌ای و گرانول نظیر غلات، پودر آلومینا، کک بنزین، خوراک آبزیان طراحی شده است. البته انواع خاصی هم برای جابجایی مایعات وجود دارند. تجهیزات این سیستم عبارتند از یک منبع برای متراکم کردن گاز (معمولاً هوا) برای مکش، یک دستگاه تغذیه، خطوط لوله انتقال و یک‌گیرنده برای جدا کردن مواد منتقل شده از گاز است. برای انتقال مواد‌‌ می‌توان از فشار بالا یا پایین بهره‌برداری کرد. برای مواد نم‌دار از هوای خشک، و برای مواد اشتعال‌زا از گازهای خنثی مانند نیتروژن استفاده‌‌ می‌شود. یک امتیاز بسیار خاص برای چنین سیستمی این است که اگر لازم باشد،‌‌ می‌توان مواد منتقل شده را تا فشارهای بالا در ظروف‌گیرنده نگهداری کرد.

مکنده ها به صورت ثابت (در قالب برج) و متحرک (ریلی و چرخ لاستیکی) و در اندازه ها و قدرت های متفاوت وجود دارند. در تصاویر زیر امر تخلیه یا بارگیری کانتینر و واگن های فله‌بر توسط مکنده ها نشان داده شده است. در یک تصویر، کانتینر توسط یک جک و شاسی ویژه به صورت عمودی قرار گرفته است.

در تصویر زیر چگونگی کارکرد دمش و مکش توسط مکنده برای تخلیه و بارگیری واگن ها نشان داده شده است.

با انتخاب گونه‌ مناسب و ترکیب درست تجهیزات،‌‌ می‌توان مواد را از یک مخزن یا سیلو به یک وسیله‌‌‌ نقلیه چون کشتی، واگن یا کامیون (و بالعکس) انتقال داد. از مکنده‌‌ می‌توان برای انتقال کالاهای دانه‌ای برای جابجایی مستقیم از کشتی به واگن یا کامیون (و بالعکس) استفاده نمود. انعطاف پذیری این سیستم‌ها به لحاظ طرح‌بندی و عملکرد، امکان آن را فراهم‌‌ می‌آورد تا تغذیه مواد از نقاط متعدد، اما در لوله‌ای مشترک، انجام شده و در مخازن‌ گیرنده تخلیه شود. سیستم‌های جابه جایی پنوماتیکی به طور منحصر به فردی تطبیق پذیرند و به وسیله‌‌‌ آنها‌‌ می‌توان گسترۀ بزرگی از مواد را جابجا کرد.  به گونه ایکه حتی مواد بالقوه خطرناک را  نیز‌‌ می‌توان به طور کاملاً ایمن جابجا نمود.

مکنده ها در راه‌ آهن کاربری‌های زیادی دارند. از جمله‌‌‌ آنها جابجایی غلات مستقیماً از کشتی به واگن های باری فله‌بر (یا حتی مسقف) و تخلیه‌‌‌ آن در سیلوها یا مراکز مصرف است.‌‌ می‌بایست در هر بندر بزرگ نظیر بنادر عباس، امام و چابهار حداقل یک دستگاه قوی از آنها خریداری و مورد بهره برداری قرار‌گیرد.

لیفتراک

لیفتراک به سه نوع کلی پالت تراک (ساده)، ریچ تراک یا ریچ استاکر و فورک لیفتراک وجود دارد. ریچ تراک برای دسترسی به طبقات انبارها و ریچ استاکر به منظور بر روی هم چیدن بارهای بسته بندی‌شده (به ویژه از نوع پالتی) مصرف‌‌ می‌شود. انواع تخصصی آن کانتینر‌بر، بشکه‌گیر، عدل‌گیر، رول‌گیر، بلوک‌گیر، کارتن کلمپ، درام لودر و فورک پوزیشنر است و در مدل های دستی، برقی، سوخت سوز و هیبریدی عرضه‌‌ می‌شوند.

در انبارها و باراندازها‌‌ می‌بایست بر حسب نیاز یک یا چند نوع از این وسایل به تعداد کافی وجود داشته باشد تا فرایند انباشت روی هم و جابجایی به راحتی و سرعت انجام پذیرد. برای بنادر، ایستگاه های بزرگ، پایانه‌ها و مراکز لجستیکی چون آپرین، در اختیار داشتن لیفتراک های متنوع و متعدد یک الزام است.

انواع جرثقیل ها

جرثقیل ها به ۲ صورت کلی ثابت و سیار وجود دارند.  جرثقیل‌های سیار نیز در چند نمونه‌‌‌ی بالاسری و منصوب بر یک وسیله‌‌‌ی متحرک، طراحی و بکار برده‌‌ می‌شوند. جرثقیل بالاسری در انواع: دروازه‌ای (با دو یا چهارستون و تیرکهای متحرک) برای محوطه ها – سقفی با تیرکهای متحرک (برای امور کارگاهی ،صنعتی و انبارها) وجود دارند. جرثقیل‌های بالاسری بنابر استحکام مورد نیاز، به دوصورت تک تیرکی و دو تیرکی ساخته‌‌ می‌شوند. استفاده از دو تیرک، معمولاً برای بارهای بالای ١٠تن انجام‌‌ می‌شود. تیرکها، اکثراً از نوع تیرآهن یا پروفیل ساخته ‌‌ می‌شوند. جرثقیل‌های منصوب بر وسایل متحرک، خود به سه صورت: سوار بر یک وسیله‌‌‌ نقلیه – کارگاهی (متحرک همراه با بار ) – مجهز به جک بالابرنده یا اسپریدر (برای انتقال بار از چرخ ها به جک ها و تثبیت وسیله‌ نقلیه) ساخته‌‌ می‌شوند، که کاربری های متفاوتی دارند.

الف-جرثقیل‌های محوطه ای(Yard Cranes)

اغلب جرثقیل هایی محوطه‌ای از نوع سیار و همچنین دروازه‌ای (Gantry crane)‌‌ می‌باشند. یکی از تفاوت ها در طراحی آنها، موضوع  انواع چرخ ها است. جرثقیل‌های سیار محوطه‌ای از نوع ریلی توانایی تحمل بارهای بسیار سنگین حین حرکت کردن را دارند. اما ضعف آنها حرکت  کردن دریک خط مستقیم است.

 جرثقیل‌های سیار محوطه‌ای از  نوع چرخ لاستیکی، دارای قدرت تحمل بار محدودتری هستند. مگر آنکه یا تعداد چرخ ها بسیار زیاد باشد یا به کمک جک های ویژه (اسپریدر)، وزن بار به شاسی‌ها و سپس به جک ها منتقل شود. البته دراین حالت برای جابجایی بار سنگین، غیر متحرک‌‌ می‌شوند. مزیت جرثقیل‌ های چرخ لاستیکی، تحرک آنها در سرتاسر محوطه وحتی در جاده  ها‌‌ می‌باشد. جرثقیل ‌های سیار محوطه‌ای  عموماً از نوع دروازه‌ای سنگین هستند و عمدتاً به منظور جابجا کردن کانتینر ها بکار برده‌‌ می‌شوند.

دیگر اختلاف در طراحی جرثقیل‌های محوطه ای، طول و تعداد تیر‌ک های سقف دروازه‌‌‌ آنهاست. جرثقیل‌ های کوچک تک تیرک هستند. ولی جرثقیل ‌های بزرگ و با دهانه‌های وسیع، از نوع دوتیرکی و چهار تیرکی ساخته‌‌ می‌شوند تا قدرت بلند کردن بار توسط آنها به مراتب افزایش یابد. معمولاً جرثقیل‌های ریلی محوطه‌ای، از کوچکترین انواع جرثقیل‌های ریلی هستند. این نوع جرثقیل ها در محوطه‌های وسیع به کار گرفته‌‌ می‌شوند تا توانایی جابجایی کالا را در مناطقی دور از جرثقیل‌های منصوب و ثابت افزایش دهند. در نمونه‌های کوچک جرثقیل های ریلی، به صورت دستی یا وینچ حرکت داده شده و در نمونه‌های بزرگتر بوسیله‌‌‌ موتورهای قوی جابجا‌‌ می‌شوند. به دلیل ارتفاع زیاد جرثقیل‌های محوطه‌ای از نوع دروازه ای، توانایی صفافی و قرار دادن کانتینر بر روی سه الی پنج کانتینر (چیده شده بر روی هم) را دارند. 

یک نوع ویژه بصورت خودروی چرخ لاستیکی با ارتفاع محدود وجود دارد که فقط برای جابجا کردن بک کانتینر در سطح زمین و حداکثر برای قرار دادن بر روی یک کانتینر دیگر کاربری دارد.

ب- جرثقیل‌ های فعال در حمل و نقل ریلی: شاسی واگن زیر جرثقیل های ریلی، مجهز به یک تامپون و قلاب هستند تا بتوان آن را  توسط لکوموتیو به حرکت درآورد. در نمونه‌های اخیر، جرثقیل ها از نوع خود کشش هستند تا قادر باشند مسافت های محدودی را در حوزه‌‌‌ عملیاتی بپیمایند. برای جرثقیل‌های سنگین، که طول بوم آنها  از شاسی یک واگن بلندتر است، پس از انجام عملیات، یک واگن مسطح اضافی به انتهای آن وصل میشود تا بوم بر روی آن قرار‌گیرد و از صدمه دیدن آن حین  حمل و نقل، جلوگیری به عمل آورده شود. این واگن های مسطح معمولاً از نوع مستعمل انتخاب‌‌ می‌شوند  تا به درآمد زایی راه‌آهن صدمه‌ای وارد نیاید.

یکی از کاربری‌های جرثقیل ریلی،  برگرداندن لکوموتیوها و واگن‌های سانحه دیده قابل حرکت، به روی خط و انتقال سریع آنها به ایستگاه بعدی است، تا بدین وسیله راه سریعاً باز شود. از دیگر کاربری‌های مربوطه، قراردادن مجموعه ریل و تراورس بر روی بستر خط در کارهای عمرانی و همچنین انجام تعمیرات ویژه برای راه اندازی واگن های خراب شده است. 

اما مهمترین کاربری‌های جرثقیل‌های عمومی ریلی در محوطه ها واسکله ها‌‌ می‌باشد. بسیاری از جرثقیل‌ های ریلی سیار، دارای مشخصات جرثقیل‌های چرخ لاستیکی هستند. در برخی موارد ممکن است تفاوت‌های زیر وجود داشته باشد:

• جرثقیل ریلی به دلیل وجود ریل در زیر چرخ های آن و انتقال بار محوری به سطح گسترده تری از اسکله یا محوطه‌‌‌ بارانداز،‌‌ می‌تواند بدون داشتن اسپریدر و جک،  بارهای سنگین را جابجا کند. بنا بر همین خاصیت، نسبت به جرثقیل مشابه چرخ لاستیکی قدرت حمل بارهای سنگین تری را در طول اسکله یا محوطه دارد.
• به دلیل محدودیت‌های حرکتی، توانایی استفاده از نیروی رانش برق در طول اسکله یا محوطه را دارد. بنابراین میزان استهلاک و هزینه‌های  تعمیرات و نگهداری آن بسیار کمتر است. 
• جرثقیل‌های سیار ریلی برای اسکله‌های باریک یا محوطه‌های دارای فضای محدود بسیار مناسب است.

جرثقیل‌های ۱۲۰ تنی کایرو در راه‌آهن کاربری زیادی دارد، ولی به دلیل گرانی آنها و بی توجهی مسئولان به این وسیله‌‌‌ مهم، تعداد آنها بسیار محدود است و پاسخگوی نیازهای راه‌آهن نمی باشد. راه‌آهن باید تمهیداتی فراهم کند تا پیمانکاران فعال در امور تعمیرات ناوگان با اخذ تسهیلات کافی و با سود مناسب، بتوانند نسبت به خرید و بهره برداری از آنها اقدام کنند.

ج-ترانستینر

ترانستینر چرخ لاستیکی (Rubber tired gantry crane) امر جابجائی، صفافی و چیدمان کانتینر ها را در محوطه کانتینری (container  yard) و همچنین بارگیرى یا تخلیه‌ی کانتینر (به/ از) کامیون‌ها و واگنهای باری در محوطه‌هاى پایانه‌‌‌ی کانتینری را انجام می‌دهد. در واقع جرثقیل دروازه‌ای چرخ لاستیکی (RTG)، جرثقیل متحرکی است که جهت عملیات چند وجهی پیاده یا سوار کردن کانتینر ها (از/ به) وسایل نقلیه (از جمله کشتی، تریلر و قطار ) یا بر روی هم قرار دادن آنها در محوطه بارانداز، مورد استفاده قرار‌‌ می‌گیرد. در مقایسه با سایر تجهیزات مشابه، توانایی ترانستینر در جابجایی سریع کانتینرها و سوار و پیاده کردن آنها زیادتر است.

این تجهیزات توانایی جابجایی کانتینرهای ۲۰، ۴۰ و ۴۵ فوتی و مرتفع (به وزن ۴۰ تا ۶۰ تن در زیر سقف دروازه‌ای) را دارا می باشند. جرثقیل‌هاى ویژه، به دلیل طول و ارتفاع دهانه، قادرند حنی ۶ تا ۸ کانتینر را در عرض و ۳ تا ۵ کانتینر را در ارتفاع صفافى نموده و عملیات تخلیه و بارگیرى کانتینر را ساماندهی کرده و تسریع بخشند. ترانستینرهای پیشرفته به ‌طور متوسط در هر ۲ دقیقه یک کانتینر را صفافى مى‌نمایند. منظم کردن صف‌های کانتینری و افزایش سرعت تخلیه و بارگیری کانتینرها، از عمده مزایای دستگاه‌های ترانستینر است. ترانستینر دارای ظرفیت جابجایی کانتینر‌ها در چندین ردیف (علاوه بر یک ردیف در وسط برای عبور قطار یا کامیون جهت تخلیه و بارگیری) است. ارتفاع آن در حد ۱+۵ کانتینر‌‌ می‌باشد. میزان عرض ۲ چرخ آن قریب ۲۰ تا ۲۵ متر و ارتفاع ( قابل حرکت بار ) ۲۰ تا ۲۵ متر است. سرعت آن، حسب میزان شیب بارانداز، ۹۰ تا۱۳۰ متر در دقیقه است. سیستم‌های پیشرفته‌ای چون جلوگیری کننده از حرکات نوسانی و جانبی محموله، سیستم ضد تصادم، سیستم‌های هشدار دهنده و بوق خطر، از جمله امکانات کنترلی‌‌ آن می‌باشند.

(این نوشتار ادامه دارد)

* مشاور انجمن صنفی شرکت‌های حمل و نقل ریلی و خدمات وابسته