Hump Yard یا تپه های مانوری و انواع آن
در شرايط فعلي سيستم مانور و جابه جايي واگنها براي تنظيم و تشكيل قطارها با روشهاي قديمي به كندي صورت مي گيرد, اين نوع مانور ضمن صرف وقت و هزينه ، موجب هدر دادن سرمايه ها شده و استفاده از ظرفيت خطوط را محدود ساخته و باعث كندي كار و خستگي مامورين مانور گرديده و درصورت فشار بيش از حد سانحه ساز نيز خواهد شد. اين روش با توجه به تعداد قطارها و حجم حمل و نقل روزانه در بعضي از محورها و ايستگاههاي راه آهن پاسخگو نخواهد بود و با توجه به افزايش حجم حمل و نقل ضرورت استفاده از ايستگاههاي مانوري و استفاده از تپه هاي مانوري اجتناب ناپذير است. براي شناخت تپه هاي مانوري لازم است مختصري در رابطه با سير و حركت و تنظيم و تشكيل قطارها (مانور) شرح داده شود.
1) مسير حركت قطارها در راه آهن هميشه توام بامانور , قبول اعزام و تفكيك واگن ها مي باشد. زمان عمليات مانور كه يكي از عوامل افزايش زمان سير قطار مي باشد. هميشه مد نظر برنامه ريزان سير و حركت بوده است.
2) عمليات مانور در ايستگاههاي بارگيري , تخليه بار, ايستگاههاي تنظيم و تفكيك قطارها و ايستگاههاي تشكيلاتي موجود در مسير واگنها از مبدا به مقصد , انجام مي پذيرد.
3) در كشورهاي توسعه يافته , هزاران نفر در عمليلات مانور شركت دارند و حدود 20 درصد ناوگان لكوموتيوها مربوط به لكوموتيوهاي مانوري مي باشد.
4) 25درصد هزينه هاي حمل و نقلي راه آهن متعلق به عمليات مانوراست .
بسته به اهداف , مانور به انواع زير طبقه بندي مي شوند:
– تفكيك و جدا كردن واگنها بسته به مقاصد آنها , جدا كردن واگنها براي واگذاري به محلهاي بارگيري و تخليه آنها
– جداكردن واگنهاي تعميري براي واگذاري به خطوط تعميراتي
– تفكيك و تنظيم همزمان قطارها ( درحين تفكيك واگنهايي كه مقصد مشترك دارند در مجموعه ها جمع و به هم متصل مي شوند).
– اضافه و كم كردن واگنها جهت تغيير وزن و طول قطارها
– واگذاري و برداشتن واگنها به محلهاي بارگيري و تخليه بار
– مانورهاي باري (توزيع واگنها در جبهه هاي بارگيري و تخليه بار و جمع كردن آنها )
– مانورهاي ديگر (جابه جايي قطارهاو يا مجموعه هايي از واگنها از يك خط به خط ديگر , توزين واگنها, هل دادن واگنها , كشيدن واگنها روي خط به جلو , شستشوي واگنها و غيره )
– در فعاليتهاي مانورايستگاهها, تفكيك و تنظيم قطارها , بالاترين نسبت را به خود اختصاص مي دهند. فرايند عمليات مانور بايد موارد زير را تضمين نمايد:
– برنامه تنظيم قطارها
– برنامه حركت قطارها
– صرف كمترين زمان براي كارو استفاده بهينه از تجهيزات مانوري,لكوموتيوها و مامورين ايستگاه ، سلامت و ايمني حركت قطارها و پرسنل آن
– حفاظت واگنها
مانوردر ايستگاهها :
– عمليات مانور روي دنباله هاي مانوري, تپه مانوري , شبه تپه در محوطه هاي مانوري انجام مي شود.
– واگنها توسط لكوموتيوهاي مانوري روي دنباله هاي مانوري, جابه جا مي شوند.
– حركت واگنها تحت تاثير نيروي جاذبه روي تپه هاي مانوري صورت مي گيرد.
– حركت واگنها توسط لكوموتيو مانوري روي شبه تپه ها و تحت تاثير نيروي جاذبه صورت مي پذيرد .
– مانور توسط لكوموتيوهاي ديزلي انجام ميشود.
انواع تپه ها :
تپه هاي مانوري نيز داراي انواع متعددي ( ازنظرفني) ميباشند:
الف- تپه هاي دستي
ب- تپه هاي مكانيزه
ج- تپه هاي مانوري تمام اتوماتيك
و معمولاَ از نظر تيپ به دو دسته تقسيم مي شوند:
1) تپه هاي مانوري باشكل نردباني ladder track
2) تپه هاي مانوري باشكل بالوني Balloon
تپه هايي كه سوزنهاي آنها به ماشين سوزن point mashine تجهيز شده اند.
تپه هاي پرقدرت مي نامند. كاهش دهنده هاي اين نوع تپه ها مكانيكي مي باشند. تپه هاي دستي را تپه كم قدرت مينامند.
بطور معمول اگر تعداد خطوط تپه از 16 خط بيشتر باشد آنرا مكانيكي پيش بيني مي كنند.
– نيم تپه : اگر در ايستگاه تعداد خطوط مانوري كمتر از 10 خط باشد از نيم تپه استفاده مي شود.
تپه هاي دستي :در نيم تپه ها به جاي كاهش دهنده مكانيكي از كفش خط استفاده مي شود.استفاده از كفش خط معيوب مناسب نبوده و همچنين احتمال برخورد متصدي كفش باقطار وجود دارد. افزايش بيش از حد ارتفاع تپه منجر به پديد آمدن حوادثي در محوطه زير تپه مي شود. اين خطرات شامل موارد است:
1- وجود خطر براي پرسنل عملياتي تپه
2- آسيب ديدن واگنها و ديگر وسايط نقليه
3- آسيب رساني به قطارهاي حمل كننده كالاهاي باارزش.
دو تيپ معمول تپه ها ي مانوري:
1- تپه هاي مانوري با شكل نردباني كه بيشتر د ركشورهاي آمريكايي مورد استفاده قرار ميگيرد
2- تپه هاي مانوري باشكل بالوني كه در آنها خطوط تفكيك به شكل منحني ميباشد و اغلب در كشورهاي اروپايي استفاده ميشود.
كاهنده هاي سرعت retarder
كندسازها از انواع زير هستند:
1- دستي
2- هيدروليكي
3- الكتروپنوماتيك
ميتوان عمل كند كردن سرعت حركت واگن را با توجه به چند فاكتور از جمله طرح كلي محوطه و چگالي ترافيك,در يك يا چند مرحله انجام داد.كلا كند سازي دو مرحله اي ارجحيت دارد. چون بين توقفهاي متوالي ,فواصل منظمي ايجاد مي كند و عمليات سوزنها در ميان توقفهاي متوالي را عملي مي كند. به اين ترتيب اقتصادي است زيرا كند سازهاي اوليه در زمان تصحيح فواصل واگنها , قدري از انرژي آنان را جذب نموده و بدين وسيله زمان لازم براي كندسازهاي ثانويه را كاهش مي دهند.
سيستم كندسازي دريك محوطه تشكيلاتي مكانيزه را ميتوان به دو قسمت تقسيم كرد:
الف: سيستم كنترل مطلق سوزن Definite point control يا سيستم منقطع
ب: سيستم داتي Dowtyيا سيستم كند سازي مستمر
سيستم كنترل مطلق سوزن كه توسط كندسازهاي الكتروپنوماتيكي و هيدروليك روغني انجام ميشود.
سيستم داتي در حال آزمايش بوده و يك نمونه از آن در كارگاه علائم راه آهن مركزي هند مستقر شده است.
كند سازهاي بادي(پنوماتيك)
اين دستگاهها بيشتر مورد علاقه هستند زيرا هواي فشرده در محوطه هاي تشكيلاتي در عمليات سوزن هم كاربرد دارد نتيجتاً درهزينه تاسيسات ونگهداري صرفه جويي خواهد شد.
كندسازهاي هيدروليك مدل داتي dowty
اين سيستم براي اولين بار در راه آهن بريتانيا و در محوطه تشكيلاتي تيزلي شفيلد ارائه شد. در اينجا به
جاي كند سازهاي معمولي گيره اي , از سيستم اتوماتيك كنترل واگن استفاه شد كه كنترل مستمر واگن را تضمين مي كرد. مزيت اصلي آن دقت در كنترل واگن مي باشد . گوناگوني در تحرك وسايل نقليه, وزن آنها , باد و مقاومت قوس و غيره ….در اين سيستم تاثيري ندارد. البته هزينه هاي اوليه بالا هستندو تقريباً دو برابر كند سازهاي معمولي امادر عوض افزايش ضريب دسته بندي واگن و حذف تقريبي عمليات تكرار هم از مزاياي اين مدل هستند. به دليل كنترل دائمي , از آسيب به كالاها و وسايط نقليه هم جلوگيري مي شود. دستگاههاي داتي دو نوع ميباشند, يك نوع
كندساز مستقيم كامل و نوع ديگر يك كندساز بوستردار است كه ميتواند حركت آهسته يك واگن را تسريع و در عين حال حركت سريع واگن ديگررا كند نمايد.
در محوطه هاي اصلي , دستگاه داتي در پنج قطعه خط به شرح زير تقسيم ميشود:
1- قطعه شتاب
2- قطعه سوئيچينگ
3- قطعه كاهش سرعت
4- قطعه قوس
5- قطعه فرعي
– قطعه شتاب: اولين قطعه پس از ترك تپه به منظور جداكردن واگنها از قطارها در همان نقطه به كار مي روند. در اين مكان , واگنها از سرعت دوفوت بر ثانيه , به 12 فوت بر ثانيه شتاب مي گيرند. اين عمل بيشتر به كمك جاذبه زمين و كمتر به كمك دستگاههاي بوستر تشديد كننده انجام مي گيرد. كه واگنهاي كند را سرعت بخشيده و در صورت تجاوز از سرعت مجاز, آنها را كند مي كند.
– قطعه سوئيچينگ: كليه واگنها با تركيبي از كندساز بوستري و كندسازهاي ساده حتي الامكان در سرعت 12 فوت در ثانيه ثابت مي مانند. حفظ اين سرعت فضاي ميان واگنها يا فواصل متوالي را به اندازه كافي براي حركت در ميان آنها تامين مي كند.
– قطعه كاهش سرعت : پس از گذر ا زقطعه سوئيچينگ , بايد سرعت واگنها را كاهش داد تا به هنگام ورود به خط طبقه بندي ، سرعت آنها نيازي به كاهش نداشته باشد. اين عمل به كمك گروهي از كندسازهاي 8 فوت در ثانيه و كندسازهاي بوستري 4 فوت در ثانيه انجام مي گيرد.
– قطعه قوس: پس از كاهش سرعت , امكان دارد سرعت واگن به قدري كم شود كه به دليل وجود قوس پيچها حتي متوقف شود. براي پرهيز از اين عمل قطعه قوس را با تعداد زيادي دستگاههاي بوستر تشديد كننده 4 فوت در ثانيه مجهز مي نمايند تا وسيله نقليه را تازمان رسيدن به خط مستقيم در سرعت صحيح نگه دارند.
– قطعه فرعي: در اين مكان چگالي دستگاه كم بوده و از كندسازهاي بوستري 4 فوت د رثانيه براي حفظ حركت آرام واگنها وخنثي كردن ضربه وارده به واگنهاييكه در خطوط طبقه بندي متوقف اند استفاده مي شود ..
بهره برداري از تپه هاي مانوري مجهز به سيستمهاي اتوماتيك مزاياي زير را به همراه دارد:
1- كنترل سرعت در حين مانور به صورت پيوسته
2- كاهش صدمات وارده به بار واگن در اثر ضربه اتصال واگن
3- انجام عمليات نگهداري خطوط تپه مانوري بدون مسدودي خط
4- حداقل هزينه نگهداري و سروصدا
5- كاهش پرسنل مانوري با سطح اطمينان بالاتر
6- در سيستمهاي جديد براي تثبيت سرعت واگن , به رادار و وسايل الكترونيكي نيازي نيست.
هدف از ساختن تپه هاي مانوري:
براي هر واگن, سيكل يا گردش كاري وجود دارد كه پيوسته تكرار مي شود. گردش واگن , به فاصله زماني ميان بارگيري اول تا بارگيري دوم اطلاق ميشود. در طول يك گردش ,عمليات زير براي آن صورت مي پذيرد :
1- در ايستگاه مبدا, واگن خالي به محل بارگيري واگذار مي شود.
2- واگن بارگيري و مقصد واگن مشخص ميشود.
3- واگن بارگيري شده را به ايستگاه بر مي گردانند.
4- واگن را درايستگاه به تركيب قطاراضافه نموده و تنظيم مي نمايند. (و يا به قطار عبوري اضافه مي كنند)
5- هنگام سير قطار, اگر در تركيب آن واگنهايي به مقاصد مختلف وجود داشته باشد اين واگنها بايدتفكيك شود.
6- بعد از تفكيك قطار, واگن مورد نظر را باواگنهاي ديگر كه به مقصد مورد نظر و يا به ايستگاههاي نزديك مقصد ، سير خواهند داشت متصل مي نمايند و قطار جديدي را تنظيم مي نمايند, اين عمليات به هنگام سير واگن مي تواند چند بار تكرار شود. به طور ميانگين اين عمليات در هر 300 كيلومتر يك بار تكرار مي شود. ميانگين فاصله حمل در كشورهاي وسيع حدود 800 الي 900 كيلومتر ميباشد, لذا در مدت سير واگن به مقصد, عمليات مذكور حداقل سه بار تكرار مي گردد.
7- بعد از رسيدن به مقصد , واگن از قطار جداشده و به محل تخليه واگذار مي شود.
8- واگن تخليه مي شود.
9- واگن خالي به ايستگاه برگردانده مي شود.
10-واگن به قطار عبوري بسته شده , و به مقصد واگن خالي اعزام ميگردد.
11-هنگام عبور واگن خالي به مقصد تازه , عمليات بند 6 مي تواند مجدداً چند بار تكرار شود.
12-واگن خالي در مقصد جديد, از قطار تفكيك شده و براي واگذاري به محل بارگيري آماده مي شود.
اگر سيكل واگنها را بررسي كنيم متوجه مي شويم كه عمليات شماره 1, 3,4,6,7,9,10,12 مربوط به مانور مي گردد.
يك مثال را حل ميكنيم :
كشوري 18000 واگن در سرويس دارد . سيكل ( گردش كاري واگن 6 روزميباشد. به عبارت ديگر روزانه 3000=6/ 18000 واگن به طور ميانگين بارگيري مي شوند . حال تصور مي كنيم كه با استفاده از روشهاي پيشرفته (كه بعداً به آنها اشاره خواهيم كرد) گردش واگن به 5/5 روز رسيده باشد.
براي جوابگويي به بارگيري 3000 واگن در روز تعداد واگنها بايد برابر با 16500=3000×5/5 باشد . صرفه جويي در خريد ناوگان برابر خواهد بود با 48=800×40000×(16500-18000) (48 ميليارد تومان )
به مساله به طور ديگري بنگريم. با داشتن 18000 واگن و گردش 5/5 روز مي توان روزانه 3272=5/5/18000واگن بارگيري نموده بهره وري واگنها را 10 درصد افزايش داد . بنابراين مي توان گفت كه گردش واگن يكي از مهمترين شاخصهاي بهره وري راه آهن مي باشد و در كاهش آن بايستي به صورت مداوم اقداماتي را انجام داد.
همانطوركه بررسي شد, از 12 جزء گردش واگن , 8 جزء مربوط به مانور است كه با كاهش زمان مانور براي فعاليتهاي 8 گانه مي توان به طور كل گردش واگن را كاهش داد.براي تفكيك يك قطار 35 واگني روي دنباله مانوري , حدود 90 دقيقه و براي تنظيم يك قطار حدود 60 دقيقه وقت نياز است . فرض مي كنيم كه بعداز تفكيك 4 قطار روي دنباله مانوري در خطوط پاركينگ , يك قطار براي تنظيم آماده مي گردد. ( مطابق آن چيزي كه در بند 6 گفته شده است)
واگني كه باقطاربراي تفكيك به ايستگاه رسيده بود, بعداز( 420=60+90*4)
دقيقه ادامه سير ميدهد . همانطور كه اشاره گرديد اين عمليات در سير واگن ميتواند سه بار تكرار شود زمان مورد نظر برابر خواهد با :دقيقه 1260=3×420و يا 21 ساعت
در كشورهاي ديگر براي تفكيك قطارها از تپه هاي مانوري استفاده مي كنند . تفكيك يك قطار روي تپه مانوري 15 دقيقه به طول مي انجامد. تنظيم قطار نيز حدود 15 دقيقه زمان نياز دارد. بعد از تفكيك 4 قطار روي تپه مانوري, قطار دريكي از خطوط زير تپه ( خطوط مانور) آماده تنظيم مي شود.
واگني كه باقطار براي تفكيك به ايستگاه رسيده بود بعداز 75 دقيقه .
(75=15+15×4)ادامه سير مي دهد. اين عمليات سه بار در سير واگن تكرارمي شودو 225 دقيقه به طول مي انجامد:225=3×75
صرفه جويي بدست آمده برابر خواهد شد با 1035 دقيقه و يا 25/17ساعت(1035=225-1260)كه حتي بيش از نصف روز است . صرفه جويي 25/17ساعت شامل كاركرد مانورچي ها , لكوموتيوران , كمك لكوموتيوران و خود لكوموتيو نيز ميباشد كه هزينه هاي مربوطه را به دنبال دارد. از گفته هاي فوق مي توانيم با در نظر داشتن مزاياي مانورروي تپه هاي مانوري, هدف از ساختن آنها را ذكر كنيم :
– افزايش بهره وري ناوگان واگنها.
– افزايش سرعت تجاري سير واگن ها
– كاهش نيروي انساني براي مانور
– كاهش نياز به ناوگان لكوموتيوهاي مانوري
– صرفه جويي در خريد واگن
– كاهش زمان گردش واگن
– افزايش ايمني (كارسخت مانورچي ها و بهبود شرايط فعاليت آنها )
نتيجه گيري : با توجه به لازمه ايجاد تپه مانوري د رحجم بالاي ترافيك (مبادله 6000واگن درروز)ونيز حتي الامكان وجود قلاب اتوماتيك و افزايش ورودي ايستگاه (تعيين نقاط گرهي)و مساحت مورد نياز جهت اجراي پروژه مي باشد و با توجه به ترافيك واگنها در راه آهن ايران كه خود دليل اصلي اجراي پروژه مي باشد پيشنهاد مي شود, ضريب رشد ساليانه ترافيك واگنها را طبق آمار بدست آمده تعيين كنيم و ضمناً خطوط در دست احداث و در حال مطالعه را نيز در نظر داشته باشيم و نقاط گرهي و جهت ورودي و خروجي ايستگاهها را تعيين كنيم يعني ابتدا با توجه به خطوط ورودي و خروجي و حجم ترافيك ، نقاط مورد نياز به تپه هاي مانوري را مشخص سازيم و با توجه به ضريب رشد ساليانه ترافيك واگنها ، سال احداث ( منظور به بهره برداري رسيدن)تپه هاي مانوري را مشخص كنيم و در طول اين مدت به صورت پله اي نسبت به احداث آن اقدام كنيم و همچنين در طول مدت زمان احداث آن به بازاريابي بپردازيم و مشتريان را جهت استفاده از ايمني و سرعت سير و حركت حمل ونقل ريلي تشويق كنيم .
تهیه و تدوین : مهندس نیما آجلی لاهیجی
