客運專線綜合維修體系之我見

聶宏旺

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300251)

1 概述

為實現 “安全、舒適、正點”的運營,貫徹“強化檢測、預防為主、防治結合”的方針,客運專線(含高速、時速 200km及以上客貨共線鐵路,下同)構建了綜合維修體系,擔當對線路、牽引供電、電力、通信、信號、信息、給排水等基礎設施的維修,而維修的依據及指導來自對維修對象實時、準確的檢測,特別是動態檢測和潛在病害發展趨勢分析。

因此,綜合維修體系可按基礎設施綜合檢測與維修兩大部分去認識。

2 基礎設施的檢測

基礎設施的檢測可分為靜態檢測、動態檢測,又可分為專項檢測、綜合檢測,相對于不同的檢測需求和檢測項目,如上分類的檢測,在客運專線基礎設施檢測中均有不同程度的應用。因對客運專線的不可替代性及其大量的應用,我們著重認識綜合檢測。

2.1 綜合檢測

從一定意義上講,綜合檢測是伴隨高速鐵路發展起來的一門技術。其具有檢測項目多、檢測作業快、檢測精度高、實時性強、數據處理迅速及傳輸、存儲便捷、可編入行車計劃運行、作業時,綜合檢測車運行速度可達區間最高速度等特點。在客運專線上行駛的列車與相關的接觸網、線路以及信號、通信等固定設施構成一個系統,如上諸類設施即為其子系統,各子系統變量錯綜復雜,相互制約影響,在眾多因素共同作用下,各子系統所表現出的動態特性形成的系統綜合性能直接決定著以安全性、舒適度和正點率為重要指標的行車質量,而相當一部分子系統所表現出的動態特性只有在檢測工況趨近于行車實況時才趨于真實;客運專線具有行車速度高、密度大、維修天窗時間短等特點,因此基礎設施的狀態穩定、養護維修及時作業質量優良就成為對養護維修的基本要求。盡可能少地甚至不占用維修用天窗時間,為相關專業維修提供準確、實時的檢測結果和潛在病害發展趨勢預報,進而提出正確、具體的作業建議也就成為對基礎設施檢測的基本要求。所有這些決定了綜合檢測對于客運專線的不可替代性,當然其他一些專項檢測特別是探測也是必不可少的,如鋼軌探傷等作業。

綜合檢測的基本內容是以高速綜合檢測車按一定的周期(因檢測對象、項目而異,部分線路的檢測項目及周期見表1)、按運行圖規定時分、以該線規定正常行駛速度,對客運專線網絡的軌道幾何狀態、加速度、輪軌力、接觸網、通信、信號、列控系統以及脫軌系數、輪重減載率和輪軸橫向力等安全性指標進行檢測和環境視頻監測。對檢測、巡查結果作數據分析、報告形成、向相關維修、管理單位發送信息同時存檔等處理。各檢測項目評定管理標準依據鐵道部有關標準和規定執行。200km/h及以上客貨共線綜合檢測列車檢測項目和周期見表1。

2.2 高速綜合檢測列車、綜合檢測中心

高速綜合檢測列車是實施綜合檢測的關鍵設施。其基本構成是在客運專線實際運營的動車組上搭載具備一定技術精度的專業檢測、分析、巡檢儀器及計算機等設施,以保證檢測作業時有與行車實態一致的工況并獲得準確、實時的檢測數據。

為保證綜合及專項檢測的順利實施,設立專門機構—綜合檢測中心。其主要任務是對綜合檢測列車、軌道探傷車等檢、探車輛及其檢、探設施的整備、保養及檢、探作業、數據處理等項工作施行業務管理和技術支持。

為實現對綜合檢測、軌道探傷以及相關設施狀態等信息的承接、分析、存儲、傳輸,需設置專門的綜合維修信息系統。

客運專線綜合檢測列車的檢測速度高、數據處理快,檢測覆蓋范圍一般較大,但設備購置費用以及綜合檢測中心初期建設投資均較高,故綜合檢測機構應按客運專線的規劃路網統籌設置,以體現資源優化配置的精神。目前,每客運專線基礎設施綜合維修基地設置一個綜合檢測中心。

3 綜合維修

綜合維修是 20世紀 90年代我國提出的一種對鐵路網絡的軌道、路基、橋梁、隧道、接觸網、牽引供電、電力、通信、信號、信息、給排水等固定基礎設施進行多專業聯合養護、維修、相關機構、設施統一配置的維修模式。迄今為止,主要是對行車速度高、密度大、養護維修要求嚴的客運專線而言。

該模式的主要特點在于,各相關專業維修時統一調度、統一管理、協同作業,有利于在保證養護、維修質量的前提下,提高“天窗”時間利用率。在機構及設施配置方面,遵循專用設備、機構獨立配置,通用設備、機構綜合配置的原則,有利于資源共享、簡化機構、節省投資。

在客運專線系統的設計中,綜合維修涵蓋線路、接觸網、牽引供電、電力、通信、信號、信息、給排水等專業,整個系統由綜合維修基地、大機段、綜合維修段、綜合維修工區等機構組成。

3.1 綜合維修工區、綜合值守點

綜合維修工區直接擔負對所轄區間基礎設施的日常養護、維修、臨修以及對大機在該區間養護、維修的配合與質量的驗收等工作。并對其下的綜合值守點負有管理責任。據此,綜合維修工區設置線路、接觸網、牽引供電、電力、通信、信號、信息、給排水等專業工班。綜合維修工區的設置密度一般約為 1處/100km,這主要基于在滿足相關工班出行、作業及接觸網作業車運用要求的前提下,結合車站設置并盡量節省工程投資的考慮。

對于養護作業量相對較小的專業,在滿足作業需求的前提下,其設置密度可適當降低(如對于無砟軌道,線路工班的設置密度可至 1處/200km),即各工區專業工班的設置應按實際需求而定,不必強求一律。

此外,在未設綜合維修工區的車站設置綜合值守點(一般含線路、接觸網、電力、通信、信號、信息、給排水等專業),其隸屬于相應綜合綜合維修工區。綜合值守點負責所在站基礎設施的狀態監管、維護,對于較大修程,則由其所屬綜合維修工區實施。

但是,對于 1處/100km的綜合維修工區設置密度,大機、確認車的運用會因其過大而影響到作業效率或對“天窗”時間的過多占用,為此以大約 1處/50km的密度,在兩個綜合維修工區間、相關綜合值守點轄內設置大機、確認車的運用條件。

3.2 大機段、綜合維修段

大機段主要擔負在所轄區段線路養護和大修作業時的大型機械運用以及所配大型機械本身的維修。綜合維修段主要履行對綜合維修工區生產管理(在基地與工區間承上啟下)、技術支持、物資集散、教育培訓、專用設備維修以及所轄區段基礎設施的搶修等職責。根據履行各自職責的基本需求,大機段的設置密度一般約為 1處/600km、綜合維修段的設置密度一般約為1處/300km。從合理配置資源、充分提高其利用率的角度看,這兩類段在設置上不僅要滿足本線需求,還應該考慮區域內相關客運專線的需求。具體講,即在滿足設置密度的前提上,盡量將這兩類段設于多條客運專線的交匯點,為其共同所用、各段的能力隨著相關路網發展而逐步形成、壯大。

3.3 綜合維修基地

客運專線基礎設施綜合維修基地(目前我國有北京、上海、廣州、武漢四處正在建設)從生產業務上講是綜合維修體系的最高機構,其擁有前述的綜合檢測中心及一定的專業檢測力量,除對相關大機段、綜合維修段履行生產管理、技術支持、設備后援、人員培訓等職責外,還具有大型養路機械以及某些專用車輛的維修、大修功能。

迄今,在客運專線系統的設計中,綜合維修基地配置的主要裝備涉及綜合檢測及專業檢測、大型養路機械及相關專業車輛維修、大修等領域。大機段主要配置大型養路機械及整備、保養、維修設施。綜合維修段主要配置相關專業搶修裝備及中、小型設備的維修設施。綜合維修工區主要配置相關專業靜態檢測、日常養護、維修裝備。

如上綜合維修各級機構業務機能的信息處理納入前述“綜合維修信息系統”。

4 結語

在不同速度目標值的客運專線或客貨共線鐵路的工程設計中,綜合維修體系設計的基本依據是相應的設計規定和對有關精神、意見的領會、吸取。應該注意到,對該體系的構建目前還有若干不同的設想。特別是,目前對于客運專線基礎設施有采用分專業維修的主張。分專業維修至少在體制上與既有普速鐵路的維修相一致,其成熟、可靠性,有多年運用實踐作保證。而我們對綜合維修體系特別是綜合維修模式的認識,迄今為止,還主要來自與普速鐵路既有維修模式在技術支持、業務操作、生產組織等方面的對比、分析、推斷。上述特點除綜合檢測已得到實際應用的檢驗外,其余尚待體系實施應用后的考核、檢驗。況且對于綜合維修、分專業維修兩種模式乃至相關體制的認識,僅有上述幾個方面的討論是遠遠不夠的,譬如還應該深入到行政管理、體制設立等涉及國情、路情的范疇去分析、認識問題,當然更為重要的是需經實際營運的考核、檢驗。相信隨著我國客運專線網絡的逐步形成,通過實踐、認識,再實踐、再認識的努力,我們將會對其維修體系的認識更為準確、深刻,主張更為全面、具體,因而工程設計也將更為合理、成熟。

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