神華重載鐵路線路設備修理周期的探討

郭志強

（中國神華軌道機械化維護分公司，天津市濱海新區，300457）

中國神華鐵路是國內第二條西煤東運的重載鐵路，運量逐年翻番，現已開通運營的鐵路有包神鐵路、神朔鐵路、朔黃鐵路、大準鐵路、甘泉鐵路（2012年9 月開通）等，鐵路運營里程達到2143 km。在建鐵路有準池鐵路、巴準鐵路等，到2015年運營里程將達到3170km，遠期規劃運營里程達到3868km。2012 年神朔鐵路、朔黃鐵路年運輸量已過2億t，2013年神朔鐵路運量達到2.47億t、朔黃鐵路2.395億t、包神鐵路南線1.2億t、大準鐵路0.84億t；2014年計劃神朔鐵路3億t、朔黃鐵路3.06億t，大準鐵路1億t、包神鐵路2億t。

中國神華軌道機械化維護分公司 （以下簡稱神維分公司）是中國神華集團下設全資子公司，正式成立于2011年5月，是國內首家全成本核算大型機械化養護企業，下設3個工務機械段，主要承擔神華鐵路清篩、搗固、整形等養護業務。現有大型養路機械80臺，附屬車輛176臺，總資產13.4億元，員工958人。隨著神華鐵路運營里程的增加，為滿足不斷增長的鐵路養護需求，“十二五”末大型養路機械將增加到106臺，附屬車輛253臺，同期規劃建設神華大型養路機械綜合檢修基地，2015年總資產將達到40.2億元。

1 神華鐵路天窗設置及現有機械化養護維修能力

1.1 神華鐵路維修模式及天窗設置

神華鐵路施工及維修目前以綜合施工天窗和集中修天窗為主，天窗外臨時要點為輔，根據施工或維修性質、結合運輸組織和季節特點、采取天窗內外時間相結合，3～11月為鐵路施工維修主要天窗時間。除此之外，集團運輸管理部利用每年春、秋季的黃金施工時節增加天窗數量。

2011-2013 年神華鐵路天窗的設置：神朔、朔黃鐵路為1月、2月、3月、11月、12月，每周1次，各3h；4 月、6 月、7 月、8 月、9 月份，每周2次，各4h；5月、10月份，每周3次，各4h；大準鐵路天窗與太原局大秦鐵路集中修天窗同步，每年4月、5月份，9月、10月份集中修時間春季為25d，秋季為15d，連續修天窗每天為4 h，其他月份為每周1次1.5～3h；包神鐵路天窗與呼鐵局集中修天窗同步，每年5 月、10 月集中修時間春季為20天，秋季為20d，連續天窗每天為4h，秋季施工有時為夜間天窗，巴圖塔以南和神朔天窗設置一致，以北為每周1次1.5～3h。

1.2 神維分公司三年線路維修任務完成情況

神維分公司年計劃均由各鐵路公司上報集團運輸管理部經審批后下達神維分公司執行。2011年線路搗固計劃1242km，完成3198.227km；道岔搗固計劃872 組，完成1460 組；線路機篩計劃235km，完成240.385km。2012年線路搗固計劃3700km，完成4867.07km；道岔搗固計劃2254組，完成3343 組；線路機篩計劃232km，完成257.409km。2013年線路搗固計劃4411km，完成4959km；道岔搗固計劃3311 組，完成3433組；線路機篩計劃242km，完成244.915km，均超計劃完成了各鐵路公司線路設備維修任務。

1.3 線路設備機械化維修現有能力

1.3.1 線路中修機篩維修能力

神維分公司現有6個清篩機組，每組配置2臺清篩車3搗固車2臺配砟車2臺穩定車共計劃9臺設備，篩后采用3搗2穩作業程序，實現了鐵路營運線施工后即正常放行列車條件，即開通后第一列限速45km／h，第二列限速60km／h，第三列線路恢復常速 （神華鐵路限速80km／h），為運輸提供了有力的保障。根據 《鐵路線路修理規則》 （以下簡稱 《修規》）75kg無縫線路通過總重達到5億t的通過總重就應中修。神華包神、神朔、朔黃、大準四條鐵路按 《修規》線路機篩周期情況如表1所示。

表1 神華自有鐵路按 《修規》測算中修周期表

經上表核算，得到每年應清篩線路長度總量為560km。

2013年集團全年天窗數91 個，天窗時間共342h，4～10 月份為施工天窗，共69 個天窗，276 h。 根據2012 年機篩天窗單機效率：0.53km／d窗計算，目前12 臺清篩機每年機篩能力為：年機篩量=0.53×69×12=439km。

1.3.2 線路、道岔維修搗固能力

線路搗固維修共有7組，每組2臺，根據機篩完成情況可調整清篩隊線搗設備完成線路搗固作業，天窗點內機搗能力可達到4500km；道岔搗固共有4組，每組2臺，機搗能力可達到3000組。

目前神維分公司完成可以滿足各鐵路線路維修的需要，但線路中修的清篩周期不能滿足。

2 重載鐵路線路修理周期的探討

2.1 我國鐵路線路修理的內容及周期

2.1.1 鐵路線路的修理內容

我國鐵路線路設備的修理劃分為線路大修、線路中修和線路維修三種修程。線路大修是以徹底解決線路永久變形，使大修后的線路質量完全恢復到原有標準或更高標準，其主要內容是全面更換鋼軌、更換失效或不匹配軌枕、清篩補充道床等。線路中修是在兩次大修之間消滅線路一定程度累積永久變形，其主要內容以加強道床，解決道床臟污和板結及道床厚度不足的問題。線路維修是在線路大、中修的間隔時期內，對線路設備進行綜合維修、經常保養和臨時補修活動的總稱，綜合維修內容包括了對線路、道岔進行大機作業的起撥道和全面搗固及對鋼軌的機械打磨，其目的是經常保持線路設備的完整和質量均衡，保證列車能以規定的速度，安全、平穩和不間斷地運行，盡量延長設備的使用壽命。

2.1.2 鐵路線路的修理周期

原鐵道部頒發 《修規》第6.1.1條有明確的規定：鐵路線路大、中修周期主要按線路累計通過總重確定，并可根據各線的實際設備狀況、線路條件（如小半徑曲線、大坡道或隧道等集中地段）、運輸條件 （如煤、砂、礦粉等散裝貨物運輸集中地段）和自然條件 （如風砂危害地段）等具體情況調整。

正線線路綜合維修周期，由各鐵路局按照 《修規》規定，結合線路大、中修周期，根據各線的實際設備狀況、線路條件、運輸條件和自然條件等具體情況規定。道岔和站線的綜合維修周期，由各鐵路局規定，其中正線、到發線道岔的綜合維修周期可與線路同步，但不宜超過2年。表2為原鐵道部頒發 《鐵路線路修理規則》中規定的線路修理周期。

2.2 神華集團規定鐵路線路設備的修理周期

按照 《神華集團鐵路運輸管理規程》（2013年9月試行），線路中修清篩應依據大修間隔周期較長的線路區段，視道床污染及板結狀況合理安排，一般應以5a周期為宜。重載線路維修標準年通過總重達到2.5億t以上正線，每年維修2遍；年通過總重達到1.5億t以上正線，每2年維修3遍；年通過總重達到1.5 億t以下及復線輕車方向正線，每年維修1遍。

（1）現將朔黃、神朔、大準、包神鐵路擬定中修周期按以上規定初步測算如表3所示。

（2）線路維修搗固周期按以上規定初步測算如表4所示。

表2 線路設備修理周期表 （摘自原鐵道部 《鐵路線路修理規則》）

表3 神華鐵路中修清篩周期清篩量測算 （按5年測算）

（3）道岔維修搗固。正線、到發線按 《運規》一年一遍，現4條鐵路有道岔3771組，其中正線、到發線2948 組，站線有823 組，按二年一遍計412組，共計年維修道岔3360組。

2.3 國內重載鐵路線路修理現狀

2.3.1 太原鐵路局

太原鐵路局管內運煤通道較多，其線路修程修制對神華鐵路具有一定的借鑒意義，大修周期基本按 《修規》規定執行。大秦重車線75kg／m 鋼軌無縫線路，由于選用了高純凈度、高強度等級鋼軌（U75V、U77MnCr、PG4），并每年安排兩次機械打磨鋼軌 （平縱斷面較神華鐵路也明顯優越），鐵道部定為試驗段對大修周期進行了延長，75kg／m鋼軌無縫線路按照通過總重15億t安排，較 《修規》增加了近6億t，輕車線60kg／m 無縫線路按照10億t掌握，較 《修規》增加了近3億t。中修周期根據道床狀態由工務段進行提報，最后由路局統一安排。綜合維修大機搗固周期原則上按照通過總重安排，如表4所示。

太原局有6個工務段，1個大機段 （53臺大機設備），下設2個清篩車間4個清篩隊 （每隊配置2臺清篩車、3 臺搗固車、1 臺配砟車、2 臺穩定車），2個維修車間，7個搗固隊，年線路清篩任務450km，線路維修搗固任務4500km，道岔搗固1000組，具體情況如表5 所示。大秦鐵路天窗采用春、秋集中維修，管內設備不足請外局幫忙，但在線路修理作業過程中受到天窗和機力限制，并沒有很好兌現。如大秦年通過總重突破5億t，重車線大機搗固每年2次，搗固作業總是欠缺。道岔搗固和線路機械化清篩根據道床狀態進行提報，每年5月和10月份安排兩次集中修施工天窗，大機維修任務安排比較緊張，特別是大機搗固作業情況。設備的日常維修作業則必須經常利用列車間隔時間進行。施工作業與運輸矛盾非常突出，設備質量要求和修理投入的矛盾也是亟待解決的難題。

表4 線路維修搗固周期測算

表5 太原鐵路局大機搗固周期

2.3.2 神華鐵路線路目前修理現狀

神華鐵路線路基本條件比較復雜，其中朔黃、神朔鐵路重車線主要為75kg／m 鋼軌線路，軌枕為III型，輕車線主要為60kg／m 鋼軌無縫線路，軌枕為II型，道砟為一級道砟；包神、大準鐵路重車線主要為60kg／m 鋼軌無縫線路，輕車線主要為60kg／m 鋼軌普通線路，軌枕也多為II、III型混鋪，道砟為一級道砟。神華鐵路目前的大、中修和維修周期是在保障運輸能力前提下，參照 《修規》和各鐵路公司管內實際情況進行安排，重點地段優先考慮，具體情況如下：

神華鐵路維修搗固周期目前的基本安排為：重車線1年1次，個別困難地段加強搗固1次；輕車線1年1次；技術站重車場到發線1年1次，其他到發線及聯絡線正線等基本為2～3年1次；正線、到發線道岔根據道岔設備實際狀態以及道床清篩情況安排搗固，基本上1年1次。

神華鐵路目前的大機清篩情況為：朔黃重車線人工清篩第2次清篩完成，通過總重約為4～5億t，機械清篩第2次沒有開始，初步測算通過總重為6～7億t；神朔鐵路第一次線路清篩完成，通過最大總重約16億t；大準鐵路2002-2011年全線清篩一遍，正線清篩周期通過總重約為3～4億t。包神鐵路2009-2010年，下行萬南-神東區段及神瓷線大機清篩完成158.147km。計劃2015-2016年對萬南-東勝、瓷窯灣-巴圖塔下行、瓷窯灣-烏蘭木倫-神東，瓷窯灣-東勝上行等線路進行機械清篩，初步測算通過總重為4～6億t。

3 科學合理制定神華鐵路線路修理周期

3.1 鋼軌疲勞與線路大修周期

我國長期以來采用鋼軌累計通過總重計算線路的大修周期，該方法基本合理，但隨著鋼軌材質維護技術手段的提高，鋼軌的疲勞傷損的發生和發展得到了有效控制，鋼軌的壽命得到延長，完全以《鐵路線路修理規則》中規定的通過總重確定線路大修周期，在經濟性上不太合理，因此 《修規》補充規定 “當鋼軌累計疲勞重傷平均達到2～4根／km時，應安排線路大修”。同時鐵道部也組織專家對大秦鐵路展開線路修理周期系統試驗，延長了 《修規》中的部分線路修理周期。

神華鐵路以重載煤運為主，具有自身運營特點，線路大修周期制定過程中除了參考鐵道部頒布的 《修規》和大秦重載鐵路修程修制，還要綜合考慮神華鐵路自身運營特點：第一要保障列車運行的安全性，不能因鋼軌疲勞超期服役造成行車事故；第二經濟性，要根據鋼軌疲勞傷損發張規律選擇適當的大修時機，避免超前太多形成資產浪費；第三考慮資本投入的均勻性和施工對運輸影響各年度的均衡性。考慮到國內外重載鐵路修理周期的研究發展趨勢，以及神華各鐵路目前大修實際狀況和各鐵路線路狀態和運營實際，建議對鐵道部 《鐵路線路修理規則》中規定的大修周期適當延長，大修時機的安排參照鋼軌疲勞傷損發展情況，具體探討建議如下：

75kg／m 鋼軌無縫線路通過總重為12～14億t，比 《修規》增加約3～5億t；

60kg／m 鋼軌無縫線路通過總重為9～11億t，比 《修規》增加約2～4億t；

60kg／m 鋼軌普通線路通過總重為6～7億t，基本與 《修規》規定一致。

適當延長大修周期，就必然要求工務系統實時掌握鋼軌疲勞損傷的動態發展變化情況，需要線路中修、綜合維修、重點維修等多種措施相互協調相互配合，對神華鐵路線路狀態檢測能力和線路日常維修保養管理提出了比較高的要求。

3.2 道床技術狀態與線路中修周期

道床技術狀態主要以道床殘余變形和道床的臟污程度來體現。道床殘余變形的累積隨累計通過總重的增大而增大。道床的臟污有來自外界的煤、砂、礦粉等散裝貨物和風沙塵土等自然因素，也有來自內部的石砟磨損粉化等。研究表明，當道床臟污率達到30%，枕下道床板結深度達到250 mm時，遇水后就會出現成段翻漿冒泥，道床失去彈性，必須進行線路清篩作業。

神華鐵路以煤運為主，線路多處于西北地區，沿線風沙塵土較大，道床臟污比較快。因此，在制定線路中修周期時，應該適當超前，在道床臟污率達到25%左右時應予以考慮清篩，等線路板結再安排清篩作業，既使清篩作業難度加大，同時又影響大機搗固作業的效率和質量，對鋼軌損傷發展造成影響，提高了日常維修的成本，也不利于安全行車。因此，神華鐵路制定線路中修周期時建議主要應參考通過總重，結合道床臟污板結程度進行確定，維修時機適當超前。

考慮大機清篩線路后，道床清篩深度和清潔度上有很大提高，清篩周期上可適當延長，一個大修周期內安排兩次中修；人工清篩質量相對較低，清篩周期基本保持不變，一個大修周期內安排3次中修；長大隧道，除隧道漏水外，道床一般不遇到水，雖然線路板結，但不會發生翻漿冒泥的病害，考慮到隧道大機清篩難度，可以適當延長隧道中修周期。具體安排探討建議如下：

75kg／m 鋼軌無縫線路為7～8 億t，比 《修規》規定增加3億t；

75kg／m 鋼軌普通線路和60kg／m 無縫線路為5～6億t，比 《修規》規定增加1.5～2億t；

60kg／mg鋼軌普通線路為3～4億t，比 《修規》規定增加0.5億t。

該建議周期與 《修規》相比適當延長，與 《神華集團鐵路運輸管理規程》相比周期又縮短了1～2年。

3.3 軌道技術狀態與綜合維修周期

根據 “預防為主，防治結合，修養并重”的原則，在軌道技術狀態變化到一定程度時，就應進行綜合維修。即在軌道技術狀態尚未惡化時，就要適時地進行預防性的起道和全面整修，使軌道經常處于完好狀態。即用大型養路機械綜合維修搗固線路。神華鐵路大部分線路為重載運輸，重車線年通過總重最大已突破2.5億t，線路道床殘余變形和線路幾何尺寸變化較 《修規》中對綜合維修周期規定的要大要快，因此在安排綜合維修時要結合實際，掌握適度，要適時安排，適當超前，保持一定的儲備能力，避免縮短設備的使用壽命。考慮神華鐵路實際狀況和大機能力，完全按照通過總重安排大機搗固不現實也不實用，因此在安排周期時以年通過總重為主要依據，參考大、中修作業安排，具體探討建議如下：

75kg／m 鋼軌無縫線路：年通過總重為2億t以上或年通過總重為1.5～2 億t困難地段1 年2次；年通過總重為1～2億t 1年1次；年通過總重為1億t以下2年1次。

75kg／m 普通線路及60kg／m 無縫線路：年通過總重為通1.5億t以上及年通過總重為1.0～1.5億t困難地段1年2次；年通過總重為0.8～1億t1年1次；年通過總重為0.8億t以下2年1次。

60kg／m 普通線路：年通過總重為1億t以上及年通過總重為0.8～1 億t困難地段1 年2 次；年通過總重為0.5～1億t1年1次；年通過總重為0.5億t以下2年1次。

技術站或重車場及繁忙站線、專用線1 年1次。

其他線路：2～3年1次。

表6 神華鐵路線路修理周期探討方案

4 結論

探討神華重載鐵路線路設備維修周期適用條件是在線路狀態正常和良好的條件下，原則上建議適當延長 《鐵路線路修理規則》中規定的修理周期，但是由于鐵路線路修理周期 與線路設備狀態、運量、自然條件等諸多因素相關，且隨著各因素變化而動態變化，比較復雜，建議周期不能完全適用所有線路狀態，具體情況必須具體對待，特別是個別條件惡劣線路或困難地段 （如小半徑曲線和長大坡道地段），必須嚴格按照線路實際狀況和 《修規》及 《神華集團鐵路運輸管理規程》規定進行修理安排，避免影響運輸生產。此外，修理周期的延長必須以線路日常保養以及定期維護為基礎，各種修理作業需要相互配合、相互協調，才能達到資源最優配置，效能最大發揮，成本最佳投入，使得神華鐵路有預測性、主動性地進行線路的大、中修和綜合維修安排，避免重復作業和無效作業。神華鐵路線路修理周期探討方案如表6所示，應對神華鐵路運輸應有重大意義。

［1］ 中華人民共和國.鐵路線路修理規則 ［S］.鐵運［2006］146號

［2］ 中華人民共和國 .大型養路機械使用管理規則 ［S］.鐵運 ［2006］146號

［3］ 中國神華能源鐵路運輸管理規則 ［S］.中國神華集團，2013 （9）

［4］ 堯宇，王舉憲，侯紅學.大型養路機械施工管理綜述 ［J］.2010 （7）