F-TR 型鎖集裝箱平車裝卸作業安全對策分析

張金超，郭雁翔，毛建偉

(中國鐵路北京局集團有限公司 京鐵物流中心，北京 102600)

F-TR型鎖是近年來鐵路集裝箱平車廣泛采用的新型鎖具，具有獨特的鷹頭結構，俗稱鷹頭鎖。F-TR型鎖技術源于船用新型集裝箱鎖，在集裝箱船上已經廣泛應用并取得良好效果。F-TR型鎖經鐵路引進使用，目前已經成為鐵路平車上裝載集裝箱的主流鎖，與傳統直臺式鎖具相比，具有裝卸作業效率高、運輸途中穩定性強等優勢，有助于提高集裝箱的裝卸和運輸效率，減少運輸過程中的安全事故。在集裝箱運行過程中遇到橫向力或縱向力時，F-TR型鎖鎖頭結構能牢牢鉤住箱角鎖緊集裝箱，防止箱體翻轉或上跳，安全性能突出[1-3]。然而由于F-TR型鎖的這種鎖緊功能，在裝卸作業過程中存在卡鎖將車輛一同吊起造成車輛脫線事故的安全風險。為此，分析F-TR型鎖工作原理及安全風險，有針對性地提出F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業安全對策，以降低集裝箱平車裝卸作業安全風險。

1 F-TR型鎖工作原理及安全風險

1.1 F-TR型鎖工作原理

F-TR型鎖在平車底板上對應集裝箱下孔，按集裝箱同端同向、異端反向布置。裝車過程中，操作人員使用裝卸機械將集裝箱置于車底板正上方，箱底鎖孔與4個F-TR型鎖對準緩慢落箱。F-TR型鎖工作原理如圖1所示。圖1中角件d點與鎖頭上導向面E接觸時，在重力作用下沿導向面滑落并偏移，造成箱體發生逆時針水平偏轉，在角件d點越過鎖頭錐形凸起部位角件c點與鎖頭下導向面G接觸時，箱體在下落過程中發生順時針水平偏轉，角件與鎖頭承載面I壓實后，箱體與車體保持平行位置。卸車過程中，集裝箱向上緩慢提升，集裝箱角件b點受鎖頭下阻擋面H作用發生逆時針偏轉，角件d點越過鎖頭錐形凸起部位后，在集裝箱吊具的慣性扭距作用下，集裝箱順時針偏轉角件a點脫離鎖頭向上通過阻擋臺F，集裝箱正常起升卸車。

圖1 F-TR型鎖工作原理圖Fig.1 Working principles of F-TR lock

1.2 F-TR型鎖事故原因分析

F-TR型鎖是目前在鐵路平車上廣泛使用的安全可靠、易于操作的通用集裝箱鎖閉裝置，在水平和垂直方向均能夠對集裝箱有約束，能夠有效避免大風等惡劣天氣造成集裝箱從鐵路平車上掉落的風險，且具備更佳的防盜性能，能夠更好地適應惡劣的外部環境和使用條件，確保集裝箱平車在運輸過程中的安全穩定。但F-TR型鎖在卸車作業過程中卻存在著造成車輛脫線的安全風險，集裝箱從鐵路平板運輸車向上吊起時容易出現F-TR型鎖未能順利脫開將鐵路貨車吊起的情況，嚴重時甚至造成平板車脫軌事故[4-8]。F-TR型鎖事故原因分析如下。

（1）點動起吊制度未執行或執行不到位。根據鐵路規章制度要求，裝有F-TR型鎖的車輛進行卸箱作業時，門吊應先以低速擋將集裝箱點動起升100 mm左右，確認角件孔與車輛鎖頭分離后，方可繼續起升。但實際作業過程中，門吊司機與司索工盲目追求作業效率，存在未嚴格執行點動起吊制度的現象，少數門吊司機操作經驗欠缺，難以準確掌握100 mm起升高度。

（2）重箱裝載不均衡，造成箱體傾斜。集裝箱裝載貨物時，一般內側端裝載較多，箱門端裝載較少，容易造成重箱重心與箱體幾何中心產生偏離。由于裝載不均衡，吊裝作業時會發生集裝箱傾斜，且在使用不具備防搖功能的吊具裝卸時尤為明顯，嚴重影響F-TR型鎖正常脫鎖。F-TR型鎖勾腳勾住集裝箱角件發生卡鎖現象，且隨著傾斜角度增大卡鎖現象越為嚴重，直接導致車體與箱體一并吊起甚至造成車輛脫線。

（3）空箱起吊過快，造成車輛損傷。由于空集裝箱重量輕，車軸與貨車脫軌自動制動閥間距小，若起吊速度過快發生卡鎖現象，更易導致車體與箱體一并吊起而損傷車輛，造成平車制動故障。集裝箱從車底板脫離至下箱角與F-TR型鎖頭頂端平齊的距離為81.4 mm，如果卸車時箱體起升100 mm而角件與F-TR型鎖未脫離，則車底板被抬升18.6 mm。裝載重集裝箱的車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為100 mm左右；裝載空集裝箱車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為50 mm左右。因此，在空集裝箱卸車作業時，如果點動起升距離超過131.4 mm，則車底板及車軸被抬升超過50 mm，即可能碰撞貨車脫軌自動制動閥，從而造成車輛損傷。

（4）集裝箱角件變形，導致箱體未脫鎖。F-TR型鎖的結構特點為，當集裝箱被起吊脫出鎖頭時，在鎖頭下錐面的作用下，使箱體平面旋轉0.34°才能實現箱鎖徹底分離。當集裝箱角件發生變形時，角件變形處與F-TR型鎖鎖頭的“鷹嘴”處卡滯無法分離，集裝箱角件無法通過下阻擋面H向上進行正常滑動，造成箱體無法進行小角度旋轉，進而引起F-TR型鎖在卸箱起吊時發生無法脫鎖現象。

2 F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業安全對策分析

2.1 明確操作規范

（1）細化門吊司機操作規程。在F-TR型鎖集裝箱平車卸箱時，應先以低速擋點動起升，一級點動起升30 mm左右，二級點動起升50 mm左右，三級點動起升100 mm左右。空集裝箱卸車時，分別在二級點動、三級點動位置懸停；重集裝箱卸車時，在三級點動懸停，待司索工確認集裝箱角件孔與F-TR型鎖頭徹底分離并發出指令后，方可繼續起升。當集裝箱角件孔與F-TR型鎖發生勾連或卡死時，應立即停止起升，需落箱后點動緩鉤排除。起升過程中負荷瞬間加大，亦應立即停止，需通知司索工檢查處理，嚴禁臆測起吊。

（2）修訂司索工作業規定。一是總結“望、查、聽、切”4步流程。司索工在作業前認真瞭望作業環境，周邊機械、設備、人員是否符合安全規定；仔細檢查待卸車輛的貨車脫軌自動制動閥狀態是否良好；指揮卸車過程中，注意傾聽車輛風管是否漏風；車輛卸空后，認真檢查車輛走行部。二是嚴格遵守“落、起、升”呼喚應答制度。司索工在地面指定位置通過手持電臺指揮門吊司機落鉤、起鉤、懸停，在確認集裝箱角件與F-TR型鎖分離后，再指揮門吊司機繼續起升進行卸車，每個動作都要嚴格遵守呼喚應答制度。三是制定“空五重十”的懸停制度。司索工在指揮卸車時，要結合集裝箱空重狀態不同，分別執行不同的懸停距離標準，即空集裝箱起升50 mm，100 mm時分別懸停，重集裝箱起升100 mm時懸停。

2.2 完善作業流程

（1）增加卸后車輛檢查。車輛卸空后，裝卸班組長在確保自身安全的前提下，重點對卸后車輛進行檢查，查看車輛走行部貨車脫軌自動制動閥是否完好，制動風管是否有破裂漏風現象。在裝卸車作業完畢后車輛牽出前，外勤貨運員要重點檢查車輛走行部，查看車輛有無脫線，是否存在車輪輪緣爬上鋼軌現象。值班干部要重點抽查貨裝人員檢查車輛走行部的情況，杜絕車輛脫線的事故隱患。

（2）完善非正常情況處理流程。在集裝箱卸車作業中，如果發生集裝箱角件與車輛F-TR型鎖未脫離造成卸車困難時，司索工應立即通過對講機通知門吊司機停止作業，及時聯系場區調度員，由場區調度員通知值班干部到現場確認情況并采取應急處理措施。當車輛防脫裝置未發生損壞及漏風時，應將集裝箱落下后使用輔助工具進行卸車；當車輛防脫裝置被損壞時，應及時聯系車輛部門進行處理。對于卸車過程中發生集裝箱與鎖具未脫離而隱瞞不報或私自處理的情況，要采取嚴厲處罰措施。

2.3 加強人員業務培訓

（1）加強貨車車輛知識培訓。由于貨裝作業人員對鐵路車輛基本構造和技術參數不掌握，尤其對車輛走行部位不夠了解，在裝卸車作業過程中容易對其造成損壞。因此，可邀請車輛部門相關技術專家為貨裝作業人員針對車輛構造、技術參數、設計原理、易損部位等進行理論講解和經驗傳授，增進貨裝人員對鐵路車輛走行部知識的了解，減少因盲目作業造成車輛損壞問題。

（2）開展F-TR型鎖車輛操作技能培訓。在日常教育培訓課程安排上，增加F-TR型鎖結構、集裝箱裝卸車作業標準、車輛檢查標準等相關內容，使門吊司機、司索工、貨運員等現場貨裝作業人員掌握F-TR型鎖裝卸車作業標準和重點注意事項。同時，結合相關單位事故案例進行圖文講解，分析事故原因，總結事故教訓，排查自身隱患問題，提高職工崗位技能。

2.4 研制F-TR型鎖輔助卸車工具

通過對卡鎖因素進行分析，發現主要是由于卸箱時F-TR型鎖的向上阻擋面和集裝箱角件卡死，造成箱車不能徹底分離。因此，研制F-TR型鎖輔助卸車工具，在集裝箱被向上吊起的同時給箱角施加一個橫向力，使集裝箱角件和F-TR型鎖的向上阻擋面產生縫隙，從而實現集裝箱順利脫鎖起吊。F-TR型鎖輔助卸車工具能夠在F-TR型鎖鎖頭與集裝箱角件卡死時，將頂柱從集裝箱角件孔處伸入頂住鎖頭，角件掛鉤勾住集裝箱角件，并將整個工具固定在鐵路貨車上，控制千斤頂帶動頂柱給鎖頭足夠的橫向力，使鎖頭與集裝箱角件分離。F-TR型鎖輔助卸車工具應在保證剛性強度的基礎上，方便攜帶和便于操作，因而將該輔助卸車工具設計成固定架和千斤頂2個結構，使用時進行組裝，攜帶時分開。與現有技術相比，F-TR型鎖輔助卸車工具使用的過程中不需要吊起或者整體移動集裝箱，操作過程中能保證作業人員和設備的絕對安全，操作簡單、搬移方便，盡量減少操作人員協同，同時設備結構合理不易在作業中損壞，避免因變形產生次生事故。F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖如圖2所示。

圖2 F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖Fig.2 F-TR lock auxiliary unloading tool

3 結束語

F-TR型鎖在裝卸作業過程中易發生與集裝箱卡鎖事故，已經成為F-TR型鎖應用在鐵路平車上最突出的風險因素。針對F-TR鎖卡鎖的安全風險，對F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業安全對策進行分析，除了提出明確操作規范、完善作業流程、加強人員業務培訓外，還提出研制F-TR型鎖輔助卸車工具，以有效輔助集裝箱與F-TR型鎖順利脫開，避免由于未能順利脫開而對集裝箱和車輛造成的損壞，確保集裝箱裝卸車作業安全，有效減少安全事故發生。但是，制度的落實需要依靠作業人員的一流素質和強大執行力，F-TR型鎖輔助卸車工具只能在發生F-TR型鎖卡鎖時協助使用，今后仍需要在技術層面進行深入研究，從根本上防止F-TR型鎖卡鎖事故的發生。