超限起重機(jī)運(yùn)輸策略綜述

勾 通 王克鵬 袁 楷 陳立新 張國銀

北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計研究院有限公司 北京 100007

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家能源、電力等大型工程項(xiàng)目都在加快立項(xiàng)實(shí)施，工程項(xiàng)目使用的大型起重機(jī)數(shù)量也隨之增加，很多項(xiàng)目使用的大型起重機(jī)都超出了國家相關(guān)運(yùn)輸限制規(guī)定即屬于超限起重機(jī)。同時由于我國城市化進(jìn)程加快，新建的大型工業(yè)項(xiàng)目都在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)或山區(qū)，項(xiàng)目新建初期往往不具備完善的運(yùn)輸?shù)缆贰ｋp重因素疊加使得超限起重機(jī)的運(yùn)輸難度增加，因此，如何將超限起重機(jī)運(yùn)輸?shù)焦こ添?xiàng)目現(xiàn)場，成為一個值得研究的問題。

本文首先比較了鐵路、公路，水路3種方式運(yùn)輸超限起重機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，比較中發(fā)現(xiàn)無論選擇何種運(yùn)輸方式作為主要運(yùn)輸手段，公路運(yùn)輸都是超限起重機(jī)運(yùn)輸中難以或缺的一個環(huán)節(jié)。以公路運(yùn)輸為切入點(diǎn)，結(jié)合超限運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)國家規(guī)定深入探討超限起重機(jī)運(yùn)輸中的核心問題。最后通過超限起重機(jī)的運(yùn)輸實(shí)例，提出了運(yùn)輸車輛的特點(diǎn)、最小轉(zhuǎn)彎半徑的校驗(yàn)方法和運(yùn)輸中常見問題的解決方案，為解決超限起重機(jī)的運(yùn)輸難題提供了參考。

1 運(yùn)輸方式的選擇

超限起重機(jī)運(yùn)輸一般有鐵路、公路，水路3種運(yùn)輸方式，由于運(yùn)輸方式的不同會使運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸成本產(chǎn)生很大的差異。

1）水路運(yùn)輸方式 水路運(yùn)輸與鐵路，公路運(yùn)輸相比通過條件較好，根據(jù)船舶噸位一般只對航道通行寬度、深度、彎曲半徑等有一定要求，故水路大件運(yùn)輸只需確認(rèn)有固定航道即可完成運(yùn)輸。

水路運(yùn)輸是在所有的運(yùn)輸方式中價格最低的，如果運(yùn)輸目的地附近有航道、碼頭，使用水路運(yùn)輸可能會大大節(jié)約運(yùn)輸成本。水路運(yùn)輸基本不受陸地運(yùn)輸極限尺寸條件的制約，可滿足大多數(shù)大型設(shè)備的運(yùn)輸需要，且水路運(yùn)輸?shù)拇瓦x擇靈活多樣，進(jìn)出口的大型設(shè)備主要采用水路運(yùn)輸。

但水路運(yùn)輸受氣候條件和季節(jié)制約較大，連續(xù)性較差，到達(dá)目的地至少需要2次倒運(yùn)，運(yùn)輸速度較慢。

2）鐵路運(yùn)輸方式 對于鐵路運(yùn)輸，軌道和車廂的限界標(biāo)準(zhǔn)己經(jīng)確定，大件貨物運(yùn)輸時，只需確認(rèn)滿足鐵路運(yùn)輸限界等相關(guān)要求就能順利運(yùn)輸，故運(yùn)輸路徑的確定也相對公路運(yùn)輸方式容易。

鐵路運(yùn)輸全天候運(yùn)行，速度快、安全性較高、耗能低、對環(huán)境造成污染小，受自然環(huán)境因素影響比較小，成本較低。但鐵路列車對大件設(shè)備的外形尺寸要求嚴(yán)格，超出運(yùn)輸規(guī)定尺寸的貨物均不能發(fā)運(yùn)。

3）公路運(yùn)輸方式 使用公路運(yùn)輸超限起重機(jī)，發(fā)運(yùn)地和目的地之間可能存在多條可行路線，但并不是每條路線都是適合運(yùn)輸，且運(yùn)輸障礙種類較多，運(yùn)輸超限起重機(jī)前一般需對運(yùn)輸路線進(jìn)行勘驗(yàn)，確認(rèn)是否可以滿足運(yùn)輸。

相比以上2種運(yùn)輸方式，公路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是運(yùn)輸方式靈活，在沒有水路和鐵路的地區(qū)，或水路和鐵路運(yùn)輸受限時，可以選擇制約條件較少、運(yùn)輸困難容易克服的公路運(yùn)輸。公路可將設(shè)備直接運(yùn)至項(xiàng)目現(xiàn)場，避免了鐵路運(yùn)輸和水路運(yùn)輸?shù)牡惯\(yùn)環(huán)節(jié)，大大節(jié)省成本，且?guī)缀跛兴泛丸F路運(yùn)輸中，目的地距離碼頭或鐵路車站的路程也要由公路運(yùn)輸完成，那么不管選擇何種運(yùn)輸方式，最終基本都需要使用公路運(yùn)抵項(xiàng)目現(xiàn)場。

公路運(yùn)輸點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)輸優(yōu)勢決定了其是超限起重機(jī)運(yùn)輸?shù)闹饕绞健Ｒ恍┢鹬貦C(jī)的跨度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家規(guī)定的道路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，屬于超限運(yùn)輸。在運(yùn)輸過程中存在很多通過性難題，如何確保運(yùn)輸車輛的通過性，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本，是超限起重機(jī)運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。

2 公路運(yùn)輸超限起重機(jī)的核心問題

大型設(shè)備一般具有超長、超高、超寬、超重的特征，“四超”決定了大型設(shè)備運(yùn)輸工作的復(fù)雜性，運(yùn)輸過程中要注意各方面的影響因素。根據(jù)2021年8月11日交通運(yùn)輸部修訂的《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》，超限運(yùn)輸車輛是指有下列情形之一的貨物運(yùn)輸車輛：1）車貨總高度從地面算起超過4 m；2）車貨總寬度超過2.55 m；3）車貨總長度超過18.1 m；4）六軸及六軸以上汽車列車，其車貨總質(zhì)量超過49 000 kg。

超高設(shè)備需要注意運(yùn)輸路線上的橋洞，隧道，架空電纜等。超寬設(shè)備對通行寬度的要求大，運(yùn)輸路線上的狹窄道路、收費(fèi)站，頻繁會車路段等不滿足寬度范圍的因素都會成為影響設(shè)備運(yùn)輸?shù)恼系K。超重設(shè)備對運(yùn)輸車體的承重能力要求較高，牽引車的動力也需要滿足運(yùn)輸條件，通行路線的路面、途經(jīng)橋梁的限重等要素也要滿足承載要求。“四超”特征中，超長是橋式起重機(jī)運(yùn)輸中最常見的運(yùn)輸問題。根據(jù)超限運(yùn)輸規(guī)定，當(dāng)橋式起重機(jī)的跨度大于18.1 m即屬于超限貨物。超長設(shè)備對運(yùn)輸車輛的車體要求非常高，裝載貨物后車貨整體長度大，運(yùn)行過程中克服障礙的能力下降，這就意味著運(yùn)輸車輛和運(yùn)輸路線的選擇將對運(yùn)輸起決定性作用。因此，在進(jìn)行大跨度超限起重機(jī)運(yùn)輸時，必須做好充足的準(zhǔn)備工作，將運(yùn)輸過程中可能產(chǎn)生的困難在發(fā)運(yùn)之前考慮全面。

3 超限起重機(jī)運(yùn)輸實(shí)例

以四川某大型發(fā)電項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目需要安裝1臺跨度為33.4 m的橋式起重機(jī)用于焚燒鍋爐系統(tǒng)上料。該項(xiàng)目地處山區(qū)，起重機(jī)運(yùn)輸前應(yīng)充分考慮運(yùn)輸中的困難。如前所述，跨度大于18.1 m的橋式起重機(jī)就屬于超限運(yùn)輸，即意味著起重機(jī)跨度是影響運(yùn)輸工作能否順利執(zhí)行的核心要素。

3.1 運(yùn)輸車輛的選擇

超限起重機(jī)的運(yùn)輸一般使用半掛運(yùn)輸車。半掛運(yùn)輸車是將掛車的牽引銷與牽引車的鞍座連接，可將掛車承載的水平力和垂直力傳遞到牽引車的聯(lián)結(jié)裝置。半掛車的運(yùn)輸特點(diǎn)：①載重量大，一般可以載重15～120 t；②車速快，運(yùn)輸中最高車速可以達(dá)到75 km/h；③活動連接點(diǎn)較少，運(yùn)行穩(wěn)定性高，高速行駛依然穩(wěn)定；④牽引車軸距和后懸均較短，使得整體車體短，機(jī)動性好、通過性好和轉(zhuǎn)彎半徑也較小，易于倒車。⑤由于半掛車的底盤不需要傳動裝置，所以載貨平臺很低（一般為750～1 200 mm），便于裝載體積較大，高度較高的貨物，同時由于整體重心降低，半掛車在轉(zhuǎn)彎和上下坡時更加穩(wěn)定。⑥半掛車的載重量很大一部分由牽引車承擔(dān)，牽引車支撐部分一般可承擔(dān)半掛車總載重的40%左右，其余部分由掛車的車體結(jié)構(gòu)承擔(dān)，故半掛車在運(yùn)輸中可以適當(dāng)?shù)卦黾邮熨|(zhì)量。綜上所述，該項(xiàng)目起重機(jī)運(yùn)輸，擬選用17.5 m三軸掛車運(yùn)輸，牽引車可選用6×4三軸牽引車，形成一套標(biāo)準(zhǔn)牽引車六軸半掛運(yùn)輸車組，如圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)牽引車六軸半掛運(yùn)輸車組

3.2 運(yùn)輸車組轉(zhuǎn)彎半徑校驗(yàn)

為了保障運(yùn)輸工作順利完成，在執(zhí)行運(yùn)輸工作之前，應(yīng)對運(yùn)輸?shù)缆返霓D(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行校驗(yàn)，在超限起重機(jī)運(yùn)輸過程中，牽引車和掛車組成車組的最小轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)小于道路彎曲半徑，車組才可能順利通過彎道（見圖2）。若車組不能滿足運(yùn)輸條件，在過彎時需要對彎道進(jìn)行一定處理，例如加墊鋼板加大道路的外延寬度，但會增加運(yùn)輸成本和運(yùn)輸時間。所以在執(zhí)行運(yùn)輸前應(yīng)將轉(zhuǎn)彎困難的因素考慮到，以此減少運(yùn)輸中道路問題的處理時間，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。

圖2 半掛車最小轉(zhuǎn)彎半徑

如圖3所示，運(yùn)輸車組選用17.5 m三軸掛車，半掛車軸距L2=14 780mm，半掛車總長為17 500 mm，半掛車前懸為1 450 mm，半掛車后懸為1 270mm。牽引車選用6×4三軸牽引車，軸距L1=4 650mm，前輪距b=2 006 mm，牽引銷到牽引車后橋中點(diǎn)的距離a=250 mm。

圖3 運(yùn)輸車尺寸示意圖

半掛車最小轉(zhuǎn)彎半徑為

經(jīng)計算，該車組最小轉(zhuǎn)彎半徑為16.45 m，經(jīng)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，運(yùn)輸?shù)缆飞纤袕澋赖陌霃骄笥?6.45 m，確定該車組可以正常轉(zhuǎn)彎。如圖1所示，該起重機(jī)跨度達(dá)到33.4 m，橋架將懸出運(yùn)輸車組車尾約16 m，故還需要進(jìn)一步確認(rèn)橋架懸出部分是否可以順利過彎。

3.3 特殊路況運(yùn)輸?shù)奶幚矸椒?/h3>

該項(xiàng)目現(xiàn)場在山上，運(yùn)輸車輛到達(dá)山下后還有2 km的山路才能到達(dá)項(xiàng)目所在地，上山道路存在3處U形轉(zhuǎn)彎，其中1號和2號彎道通過尤其困難，1號彎道的出彎位置與2號彎道的入彎位置距離只有35 m，圖4為上山道路北斗衛(wèi)星圖。

圖4 上山道路北斗衛(wèi)星圖

按照圖1方式裝車，運(yùn)輸車組總長度達(dá)到38 m，即車組還沒完全通過1號彎道就將進(jìn)入2號彎道，此種情況下車組將無法通過，故需要將車組總長度降低到35 m之內(nèi)才可完成運(yùn)輸。為此可將起重機(jī)在運(yùn)輸車上架高，一部分懸出牽引車車頭來將車組總長降到33.4 m。但是，標(biāo)準(zhǔn)牽引車車頭高度一般在3.5 m以上，執(zhí)行本次運(yùn)輸?shù)?×4三軸牽引車車頭高度為3.6 m，如果將貨物架上車頭，車組高度將達(dá)到5.2 m，車組在坡道運(yùn)行的穩(wěn)定性將大幅降低，故需同時控制車組總長和車組高度2個指標(biāo)。為此使用標(biāo)準(zhǔn)裝車方式將起重機(jī)橋架運(yùn)輸至項(xiàng)目現(xiàn)場山下，然后改用發(fā)動機(jī)前置的長頭牽引車進(jìn)行倒運(yùn)，長頭牽引車的高度一般在2.7 m左右可有效降低車組總高，圖5為長頭牽引車倒運(yùn)示例，圖6為倒運(yùn)現(xiàn)場照片。通過以上方法處理，本項(xiàng)目起重機(jī)順利運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場，相比起重機(jī)橋架分段制造運(yùn)輸?shù)姆桨福痉桨缚梢怨?jié)省起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)制造運(yùn)輸費(fèi)用20%以上。

圖5 長頭牽引車倒運(yùn)示例

圖6 倒運(yùn)現(xiàn)場照片

4 結(jié)語

本文以超限起重機(jī)運(yùn)輸為研究對象，根據(jù)我國貨物運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況梳理了主要運(yùn)輸方式的特點(diǎn)，結(jié)合國家運(yùn)輸相關(guān)規(guī)定提出了超限起重機(jī)運(yùn)輸中的核心問題，通過實(shí)例討論了運(yùn)輸車輛的特點(diǎn)和運(yùn)輸路線勘察效驗(yàn)的重要性。

1）鐵路、公路、水路3種運(yùn)輸方式各有其特點(diǎn)，實(shí)際操作中可以根據(jù)起重機(jī)的特點(diǎn)和項(xiàng)目所在地的要求合理選擇主要運(yùn)輸手段。

2）公路運(yùn)輸由于其點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)輸優(yōu)勢已經(jīng)成為起重機(jī)運(yùn)輸中不可或缺的一環(huán)，應(yīng)充分了解國家相關(guān)運(yùn)輸規(guī)定，對于超出規(guī)定限制的超限起重機(jī)有針對性地制定運(yùn)輸預(yù)案。

3）運(yùn)輸預(yù)案應(yīng)合理選擇運(yùn)輸車輛并對運(yùn)輸車組的最小轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行效驗(yàn)，以保障運(yùn)輸工作順利執(zhí)行。

4）對于跨度超限的起重機(jī)除了校驗(yàn)車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑外還應(yīng)該對起重機(jī)橋架懸出運(yùn)輸車的部分進(jìn)行通過性校驗(yàn)，如果存在運(yùn)輸困難可有針對性地制定倒運(yùn)方案，本文中提供了一種超限起重機(jī)的倒運(yùn)方法可供參考。

本文對于國內(nèi)超限起重機(jī)的運(yùn)輸工作有較好的實(shí)用價值，但對于超限起重機(jī)出口的跨境運(yùn)輸未必適用，在我國推進(jìn)一帶一路戰(zhàn)略的大背景下，我國企業(yè)對一帶一路國家的投資和設(shè)備出口與日俱增，超限起重機(jī)的出口運(yùn)輸有待后續(xù)進(jìn)一步研究。