鐵路輪渡
介紹了世界鐵路輪渡的發展概況及其在我國的發展與套用，對我國目前正在運營的江陰、粵海及煙大鐵路輪渡的主要技術特點進行了概述，並對鐵路輪渡系統主要技術經濟特性進行了分析.介紹
載運機車車輛渡過河流、湖泊、港灣或海峽的渡船和其他設備。鐵路輪渡建設周期短，修建費用低，能很快形成運輸能力。因此在特大橋樑建成前，或特大橋樑遭受破壞而一時難於修復的情況下，修建臨時輪渡，可使鐵路提早通車。但在運量較大的鐵路上用輪渡代替橋樑，往往影響鐵路的通過能力。鐵路輪渡由兩岸的輪渡站和引線、棧橋、靠船設備、渡船等建築物和設備組成。
輪渡站和引線 輪渡站是供待渡運的列車停放、解體、調車和編組使用的站場。輪渡站一般設有若干股鐵路線。引線是連線輪渡站和棧橋的鐵路線。
棧橋 又稱碼頭，是供機車車輛駛上和駛下渡船的橋樑建築物。在寬闊的河流、海峽等水域中，棧橋都是相對應地建築在兩岸,渡船的航線為S形（圖1 a）。在較狹窄的江河中，棧橋是錯開設定於兩岸的，渡船的航線為V形（圖1 b）。
鐵路輪渡升降機械設備是用來升降各孔鋼樑和跳板梁，以調節棧橋軌面,使渡船在各種水位時均能停靠棧橋,以便車輛駛上和駛下。升降機械設備由鋼結構和電動機械設備組成，設定在每個橋墩上。如棧橋鋼樑為較小跨度（12～25米）的鋼板梁，可採用吊板式升降設備，即相鄰兩孔鋼板梁鉸接並支承於橫樑上，橫樑兩端吊掛於吊板上，吊板用電動千斤頂升降，鋼板梁即隨之上下。採用這種升降設備的棧橋，通常稱為吊板式棧橋（圖2）。 如棧橋鋼樑跨度較大，可採用螺桿式升降設備。螺桿是有螺紋的圓鋼桿，吊掛於橋墩上的鋼塔架內，螺桿上的大螺帽和吊板懸吊鋼樑，用齒輪鏇轉螺桿，使螺帽和吊板沿著螺桿的螺紋升降來調節鋼樑和軌面的高度。採用這種升降設備的棧橋,通常稱為螺桿式棧橋（圖3）。
鐵路輪渡
鐵路輪渡中國長江上，蕪湖至裕溪口間的蕪湖輪渡、武昌至漢口間的武漢輪渡建有吊板式棧橋，均配用中型渡船，能渡運貨車。南京至浦口間的南京輪渡建有螺桿式棧橋，配用大型渡船，能渡運客、貨車輛。目前，蕪湖輪渡正在修建螺桿和吊板相結合的輪渡棧橋，建成後能渡運客、貨車輛。
靠船設備 為渡船停靠棧橋而設定的構築物，用於吸收渡船停靠棧橋時所產生的撞擊動能，以確保全全靠岸；也用於引導渡船停靠棧橋，以縮短靠岸時間，提高渡運能力。
靠船設備是由分布在棧橋前端水域的 4座靠船墩架組成（圖4）， 
其中1號、2號靠船墩架位於棧橋橋頭，是一座鋼筋混凝土管樁或鋼軌組合樁的承台。承台上安裝鋼架,靠船一側設定木擋板。3號靠船墩架位於停靠棧橋的渡船重心附近,其結構形式同1、2號靠船墩架。4號靠船墩架是一座設有平衡重裝置的浮船式靠船墩架，它既能吸收渡船在停靠棧橋時產生的撞擊動能，又能控制渡船的撞擊力，使渡船和靠船墩架免遭損壞。
渡船 運載鐵路機車和客、貨車輛的船舶。渡船甲板面鋪有軌道，船頭設有雞心樁，船尾設有車擋和車鉤。船頭和船尾都裝有推進器。船頭的推進器既可為渡船停靠棧橋時產生減速制動力，又可為渡船駛離棧橋時產生啟動力。中國設計製造的大型渡船上鋪設3股軌道,每股軌道有效長為120.54米，船長126.6米，載重2978噸,總排水量5090噸。中型渡船上鋪設兩股軌道和道岔，兩股軌道有效長分別為100米和 68.59米，船長108米，載重1050噸，總排水量2150噸。運營中根據運量大小、兩岸作業的機車台數、引線長度和每渡的載車輛數等確定參加運行的渡船數。渡船數通常是單船、雙船和三船。
鐵路輪渡發展概況
自1850年英國在蘇格蘭的福思灣開通世界上第一條鐵路輪渡線以來，鐵路輪渡運輸在世界上許多國家得到重視和發展。特別是一些擁有江河湖海廣闊水域、陸上運輸受到自然地理條件阻隔的國家，越來越多地利用鐵路輪渡來實現跨河(海)的貨物和旅客的直達運輸。
隨著世界各國經濟、貿易發展和科學技術進步，鐵路輪渡已經從作為“浮動橋樑”解決國內江河、內海隔岸短途渡運聯繫，向沿河(海)岸線或跨海的長距離“水(海)上鐵路”運輸發展。尤其是不少海岸線長、沿海水域遼闊的國家，積極利用“海上鐵路”輪渡，開展跨海、跨國的國際聯運。鐵路輪渡運輸設備，也向大型、重載、多功能、現代化方向發展。通過採用先進手段，輪渡運輸組織管理水平不斷創新和提高。為適應更大範圍的運輸需要，鐵路輪渡也從僅僅只運載鐵路車輛，進而擴展到能同時運送汽車、拖車、貨櫃和旅客，實現混合運輸。
國內外鐵路輪渡發展概況
1.國外鐵路輪渡發展概況
世界上許多國家為了更好地適應和滿足國民經濟發展對交通運輸的需求，充分發揮鐵路、水運和海運等各種運輸方式的綜合優勢，在鐵路受水域阻隔不能直接通達的地區，建設跨江(河)、跨海的鐵路輪渡運輸線(包括國際間輪渡運輸線)。鐵路輪渡已經成為一種技術成熟、日臻完善的運輸方式，在交通運輸體系中占有一定地位並發揮了較好作用。
據不完全統計，到上世紀末，全球已有20多個國家的近40處設有鐵路輪渡，開闢了70多條航線，總長逾1.4萬公里。跨(或沿)江、河、湖泊的航線近20條，跨海輪渡線50多條，其中國際航線約占35％。
世界各國的鐵路輪渡線，主要集中在歐洲波羅的海、北海、黑海、裏海及地中海地區，北美的太平洋、大西洋沿岸及大湖區。按各大洲分布，大約是歐洲占45％，北美占30％，亞洲及南太平洋地區占25％。
(1)歐洲
由於自然地理條件及經濟發展狀況，歐洲是使用鐵路輪渡最早、發展最快、航線數量最多的地區。北歐斯堪的納維亞半島地區與歐洲大陸之間受波羅的海和北海阻隔，這一水域特別遼闊，是世界上鐵路輪渡運輸最發達的地區之一。歐洲其他輪渡線則主要集中在英國與歐洲大陸之間、黑海海域及地中海地區。
(2)北美洲
北美洲中、北部的大湖區，是世界上利用內陸湖泊水域組織鐵路輪渡運輸最活躍的地區。尤其是在密執安湖和蘇必利爾湖，有近10條鐵路輪渡線通航，一些航線的長度都超過100公里。在這一地區，除了美國、加拿大有自己的國內航線外，兩國間還開闢了直通的鐵--水聯運，在沿大西洋和太平洋的近海，也有多條鐵路輪渡線。在太平洋海域，從美國西海岸華盛頓州的西雅圖到阿拉斯加州的惠蒂爾，全程2592公里，1964年通航，是世界上最長的鐵路輪渡運輸線。
(3)南美洲
南美洲的幾條鐵路輪渡線都集中在阿根廷境內，沿巴拉那河航行。其中，最主要的航線是從首都布宜諾斯艾利斯到伊維奎，長230公里。此外，20世紀70年代以後，在秘魯、玻利維亞邊境的鐵路輪渡線通航，全程約330公里。
(4)亞洲
亞洲地區鐵路輪渡運輸發展起步較晚。日本、印度尼西亞所具有的島國特點，輪渡線數量較多，相對比較發達。亞洲其他國家和地區，如印度、緬甸、孟加拉國、斯里蘭卡、土耳其等，都有數量不多的內湖、沿江、跨海的鐵路輪渡線。
(5)大洋洲
大洋州地區主要的鐵路輪渡線有兩條：一條是澳大利亞的墨爾本跨越巴斯海峽、與南端塔斯馬尼亞島上的斯坦利連線的鐵路輪渡線，長約600公里；另一條是紐西蘭跨越庫克海峽的惠靈頓一皮克頓的鐵路輪渡線，全程94公里，把紐西蘭南北兩島連成一體。
(6)非洲
非洲大陸的所有鐵路輪渡，都集中在東非地區烏干達、坦尚尼亞、肯亞的維多利亞湖上。
2.我國鐵路輪渡發展概況
我國具有較多的河流，較長的海岸線，較大的海峽，為了解決鐵路跨江、過海問題，鐵路輪渡在中國應運而生。中國鐵路輪渡有著70多年的歷史，在長江上先後建成了四條鐵路輪渡，在瓊州海峽和渤海海峽上建成了兩條跨海鐵路輪渡。目前，有江陰鐵路輪渡、粵海鐵路輪渡和煙大鐵路輪渡三條鐵路輪渡線在運營。此外，國際鐵路輪渡--中韓跨海鐵路輪渡展開了前期研究工作，兩國間政府主管部門也達成了初步的合作意向。我國也是世界上少數同時擁有內河和跨海鐵路輪渡的國家之一。
1933年中國建成了連線津浦和滬寧鐵路的第一條鐵路輪渡--南京鐵路輪渡，1949年前又修建了京漢和粵漢鐵路之間的武漢鐵路輪渡。1957年10月武漢長江大橋率先建成通車，武漢鐵路輪渡停止使用，隨之整體搬遷至蕪湖設渡。1968年9月南京長江大橋投入使用，南京鐵路輪渡停航。2000年9月30日，蕪湖長江大橋竣工通車，當時中國惟一的一條鐵路輪渡線也完成了歷史使命。
世紀之交，伴隨著沿海鐵路通道的建設，中國鐵路輪渡得到了快速發展，相繼建成了江陰、粵海及煙大鐵路輪渡線。
(1)江陰鐵路輪渡
江陰鐵路輪渡線全長6公里，於2002年通過國家驗收，從北岸的靖江跨越長江至南岸的江陰，為新(沂)長(興)鐵路的一個重要組成部分。為適應長江水位變化，輪渡在南北岸各建有五孔活動棧橋，可以通過升降系統調節棧橋的高度與傾斜度，保證與渡輪平整對接。配備兩條渡輪，船長134.6米、寬17.6米，設定3股軌道，可一次渡運27節貨車箱。按照設計標準，江陰輪渡日渡運量可達20艘次，每一次的貨物運送量約1600噸，江上航行時間約需30分鐘。
(2)粵海鐵路輪渡
2003年1月7日，中國第一條跨海鐵路輪渡——粵海鐵路輪渡正式通航。粵海鐵路輪渡從雷州半島南端的海安，橫跨瓊州海峽至海南島的海口，全長26公里。
渡船設有兩層載貨甲板。主甲板為開敞式列車甲板，共建有4股鐵路軌道，與棧橋軌道形成四對四。每股軌道長約145米，可裝載每節長14米貨物列車40節，也可裝載每節長26.5米的旅客列車18節，第二層甲板為汽車夾板，可裝載汽車56輛；渡船後半部設定旅客艙室，可載旅客1360人。列車、汽車和旅客通過不同的棧橋，從船艉、船左右舷分別進入渡船。渡船安裝有抗橫傾和減搖系統，在8級風情況下安全航行和靠泊。渡船航速14.8節，海上航行時間約50分鐘。
(3)煙大鐵路輪渡
煙大鐵路輪渡，北起遼東半島南端的大連市旅順口區羊頭窪港，南至山東半島北部的煙臺市四突堤港，縱貫渤海海峽，全線長189公里，是我國鐵路網“八縱八橫”之一的東部沿海鐵路大通道的重要組成部分。2004年10月煙大鐵路輪渡全面開工，2006年9月通過鐵道部初驗，2006年11月“中鐵渤海1號”投入試運營，2007年2月“中鐵渤海2號”投入試運營。煙大鐵路輪渡工程技術含金量高，多項技術達到國際先進水平。
煙大鐵路輪渡渡船是一艘可載列車、汽車、旅客的多用途滾裝船，配備吊艙式電力推進系統，抗風浪能力為八級，服務航速為18節，其主甲板為鐵路甲板，布置5條股道，每條容車數10輛，裝卸採用艉進艉出的方式。上甲板為汽車甲板，可以換算裝卸汽-20載重汽車50輛，進出採用側進側出。客艙應能搭載旅客480人。該渡船也是世界上第一艘採用縱傾調整系統的客滾船，可有效減少船橋搭接處的乾舷變化範圍。
鐵路輪渡主要技術經濟特徵
1.鐵路輪渡主要技術特徵
鐵路輪渡是一項綜合運輸工程，涉及鐵路、港口、船舶、航運等多行業，是集土木建築、工程結構、岩土、水文地質、工程經濟、運輸規劃與組織、機械、電力、通信信號、安全監控以及環境保護等多種專業技術為一體的系統工程。主要由站場、棧橋、渡船及港口等子系統構成。
(1)站場
輪渡站以列車上下船作業為主的專為鐵路輪渡服務的車站，主要由到發場和待渡場兩部分組成。到發場供列車到發及編解作業，由到達場和發車場兩部分組成。待渡場供上下船列車的待取或待送作業，其主要功能是保證渡船到港後可及時完成列車進行上下船作業。
(2)棧橋
鐵路棧橋是陸捷運路與渡船、固定設備(岸上)與相對移動設備(渡船)的惟一接口。鐵路棧橋必須適應渡船浮動，這是它與普通棧橋的最大區別，即在作業狀態下，鐵路棧橋要適應潮汐、渡船橫傾、縱傾、斜傾和乾舷等變化，需要鐵路棧橋與渡船隨動，確保棧橋軌道高程隨著水位的漲落及裝卸時渡船重量的變化而實時地動態調整，從而使陸地上及渡船上的軌道平面及縱斷面通過棧橋始終相連，保證列車上下船作業安全；在非作業狀態下，棧橋必須提升到指定位置，以便渡船靠離碼頭或棧橋維修保養。所以無論從套用需求、技術需求還是管理需求上都對鐵路棧橋提出了較高的要求，鐵路棧橋又被稱為鐵路輪渡系統的核心工程。
(3)渡船
鐵路渡船是鐵路車輛、貨物及旅客的運載工具，鐵路輪渡系統的又一關鍵部分。鐵路渡船是一種高技術、多功能、高附加值的渡船，集客船和列車、汽車滾裝船的要求於一體。渡船不僅是鐵路輪渡航行中的重要載體，同時還是裝卸作業中的關鍵部件，聯繫港口、棧橋等子系統的紐帶。
(4)港口
從範圍上講，港口主要包括水域和陸域兩部分。港口水域是指與渡船進出港、停靠及港口作業相關的水上區域，其主要設施一般包括航道、港池、錨地、防護建築物及導助航設施等。港口陸域是指從事與港口功能相關服務的陸上區域，其主要設施包括碼頭、庫場、鐵路、公路、港區道路、裝卸和運輸機械等生產設施以及為滿足物流服務的相關設施等。
2.鐵路輪渡運輸主要優點
鐵路輪渡作為一種便捷而經濟的水(海)--陸聯運方式，發展方興未艾。儘管有些國家和地區為跨越天塹，在海峽及海灣修建跨海大橋或海底隧道，使得一些短途跨河、跨海鐵路輪渡已經停駛，但長距離鐵路輪渡新線有增加的趨勢。據不完全統計，為了適應未來運量增長和地域間運輸聯繫加強的需要，現在有些國家正在規劃設計和準備開通運營的鐵路輪渡線有近30條。今後，仍將會有更多國家和地區開闢新的鐵路輪渡航線。鐵路輪渡運輸具有以下主要優點：
(1)充分利用天然水系，克服修建鐵路所無法克服的各種困難，集中水(海)運、鐵路、集裝化和不間斷運輸等優點，發揮綜合優勢，促進合理化運輸；
(2)鐵路輪渡運輸航線，一般均選取跨越江河湖海的最短徑路，運輸距離大大縮短，使貨物和旅客的送達時間加快，運輸效率提高；
(3)載運的鐵路車輛在渡船上直接駛上卸下，貨物不需進行換裝，既減少了所運貨物在運輸途中可能造成的不必要損失，又節省了裝卸作業和船舶整備的運營支出，一般輪渡運輸與經陸上運輸相比，運輸費用至少能節省1／3；
(4)車船直接銜接，作業簡便，渡船在港換裝時間短、周轉快，同時也不需要增加港口堆場、倉庫設備的建設和貨物倉儲保管費用；
(5)鐵路輪渡設施的建設，相對於鐵路水(海)底隧道或大橋建設周期短、投資省，在投入運營後能夠在較短時間內還本，見效快；
(6)國際聯運鐵路輪渡，按照各國之間協商一致的運輸組織辦法實現直達聯運，可以減少經過陸路運輸的過境邊防、海關檢查手續，在跨越幾個國家運輸時尤為便利。
我國地大物博，隨著社會經濟的發展，人員與貨物的流動性將更大。鐵路運輸具有安全、經濟、節能和運量大等優點，大力發展鐵路運輸將有利於我國建設節約型社會及實現可持續發展。由於我國海岸線較長以及擁有瓊州海峽、台灣海峽與渤海灣等地理特徵，應當重視研究天然水域的進一步開發利用。參考、借鑑國外經驗，總結我國鐵路輪渡建設和運營的實踐經驗，科學、合理地發展鐵路輪渡運輸，建立區域性鐵路--水(海)運綜合運輸網，將會對整個交通運輸業的發展起到積極影響和重要作用。
