工务工程与工程技术论文

1我国重载铁路工务现状分析

（1）铁路运输繁忙，维修天窗短。我国重载铁路运输条件相对于国外先进国家总体上受限制条件多，主要体现在营运里程短，铁路运输繁忙，重载铁路的发展，必须走一条具有中国特色的快速度、高密度、大重量，即“速密重”并举的道路。（2）既有线路等级较低。国外重载运输线桥等级较高，允许货车轴重一般在29.8t及以上，每延米重一般在8.9t/m以上。我国既有线路等级较低，通用线路允许货车轴重不大于23t，每延米重不超过8tm。（3）桥隧多，小半径曲线多，长大下坡坡度大。朔黄铁路41%的线路位于地形复杂的山区，桥隧弯道多。其中，隧道77座，最长隧道12.8km，桥梁400余座，最小弯道半径仅为400m。大秦铁路最长的隧道达8.4km，还有两段长度分别为47km和50km的长大下行坡道。

2国内重载铁路工务工程研究进展

在既有重载线路基础设施检测、评估和强化技术、刚轨道磨耗和伤损、轨道结构优化、轨道参数优化、轮轨、钢轨打磨技术、新型重载铁路钢轨研发等方面开展了系统的研究。同时依托新建重载铁路建设工程，开展了提高新建铁路技术标准方面的研究，初步形成了较为系统的重载铁路工务工程养护体系。（1）集中修养护模式，运输与设备维修施工均衡考虑。形成了“综合利用施工天窗,确保施工任务和运输生产最大化”的供电、电务、车辆、既有线基本改造等专业施工集中修理模式，为设备修理提供了天窗，而且单个天窗时间比较长。方便线路的大机维修，有利于施工、维护效率的提高。（2）既有线路桥隧改造强化技术。朔黄铁路牵头研发了3种重载铁路桥梁强化技术：提高轴重条件下辅助钢梁、体外预应力自平衡和拼装钢桁梁；重载铁路路旁斜向水泥土桩加固新技术，提出了相应的强化设计方法［6］。大秦铁路提高了桥涵结构的耐久性，研究形成了桥梁横向、竖向、纵向加固和摇轴支座病害整治、结构物耐久性改造技术。（3）预防性维修技术。朔黄铁路研究了小半径曲线内、外侧钢轨最佳型面设计方法，提出了轨道结构配置和曲线设置参数优化方案，研制了车载式智能钢轨装置，实现了曲线钢轨的自动化管理，提出了钢轨打磨策略和技术参数，延长钢轨使用寿命50%以上［7］。大秦铁路优化了轮轨接触状态，研究了采用钢轨打磨与技术对策，优化了钢轨廓形，及时消除钢轨表面初期裂纹，钢轨使用寿命由9亿t提高到15亿t以上。（4）机械化维护设备。加大了多元化、专业化的大型养路机械的研发力度，包括钢轨打磨车、道碴清筛车、捣固车、线路稳定车、边坡整形车、线路大修列车等。其中，神华铁路成立了轨道机械化维护分公司，负责既有铁路的线路大型养路机械的专业化管理，并在在作业量、单机效率、设备管理，以及铁路安全和运能释放等方面，得到了大幅度提高，取得了显著的综合效益［8］。（5）安全检测、监测技术。朔黄铁路研发了综合检测车系统，对线路轨道、路基道床、牵引供电、通信、信号、周边环境中影响列车运行安全的技术指标和相关信息，进行实时检测，具有时空同步定位、大容量数据传输和综合分析处理功能［9］。大秦铁路建立和发展轨道监测养护体系，对钢轨动态受力、轨道状态等进行实时监测，掌握轨道状态的变化规律，并研究形成了路基基床、隧道基底进行车载探地雷达检测技术和评估方法。（6）高强度轨道结构。朔黄铁路设计和研制出2种类型的重载轨枕和配套扣件，提高了小半经曲线轨排横向阻力、轨枕抗弯储备和扣件抗钢轨倾翻能力；采用新技术和新工艺研制了新型75#～12#重载道岔，研发了3种类型的辙叉［10］。大秦铁路研究了弹条扣件轨撑、加强型弹条、横向阻力器等轨道横向加强措施。减小了脱轨系数与钢轨横向变形，提高了列车运行稳定性，改善了轨道动态不平顺状态。同时提高了轨道结构强度，减缓了小半径曲线钢轨侧磨，延长了钢轨使用寿命［11］。（7）提高新建铁路技术标准。以山西中南部铁路通道建设为依托，开展了30t轴重重载铁路钢轨、道岔、有砟轨道、隧道内无砟轨道、路基、桥梁、隧道关键技术攻关，以及设计参数、设计标准基础性研究。提出了30t轴重重载铁路有砟轨道、无砟轨道、钢轨的设计及关键参数，研制了适用于30t轴重的60kg/m钢轨12#、18#，75kg/m钢轨12#、18#一系列道岔。开展适用于新建30吨轴重重载铁路桥梁活载标准及参数研究等［12］。

3神华重载铁路工务工程技术展望

（1）深化轮轨关系的研究，积极改善轮轨相互作用。把车辆/轨道作为一个系统来考虑，在运营维护中对轮轨进行协调管理，采取措施提高化机车、车辆性能，优化重载列车平稳操纵，降低轮轨作用力；研究轮轨型面合理匹配和摩擦控制，改善轮轨接触条件，保证车辆－线路系统始终处于良好运营状态。（2）加大检测和监测力度，为预防性维修提供设备状态依据。深入研究基础设施的状态检测监测、远程监控、评定、诊断技术及其适用设备；积极开展综合检测海量数据采集、高速传输、综合分析评价与利用及辅助决策技术应用，以完善线、桥、隧养护维修标准和修程修制。（3）强化轨道结构和线下基础设施，全面提升基础设施技术等级。研究30t及以上轴重的轨道部件强化对策，研发新型道岔；研究路基工程状态关键参数及指标限值，提出适宜的路基强化改造方案；研究桥涵结构评估技术，提出性价比最优的桥涵强化改造方案；研究提升隧道基底承载能力、强度和安全储备的加固技术条件，提出快速有效强化技术方案。（4）加大机械化、综合化维护设备的研究与应用，提高维护作业效率。深化研究进一步提高施工质量和效率的路基、桥梁、隧道、轨道施工机械技术；研发高效、综合、节能、环保的大型养路机械、工务专用设备和多功能轨道车；加强快速抢修技术及装备研发，完善工务机械设备运用管理技术。

作者：卓卉 单位：神华集团有限责任公司科技发展部