高速铁路线路工程维修技术发展新方向_高速铁路线路工程
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高速铁路线路工程维修技术发展新方向
1、国内外线路养护维修概况
(1)日本。日本的线路维修养护全面贯彻预防性修理的指导思想,设定预防性维修极限值,在该阶段内实施修理,对特殊情况进行事后修理。新干线由日本客运公司进行管理,公司设立线路检查中心,采用综合试验车来检查线路的状态。检查结果直接输入综合数字通信网(ISDN),以及指导有关部门实施维修。
(2)法国。法国铁路将轨道、车辆及其相互作用与轨道维修作为一个系统来考虑。轨道状态通过步行和驾驶室目视检查,用MOZAN轨检车动态检查线路几何状态,检查结果作为制定短期和中期维修作业计划的依据。
(3)德国。德国对高速铁路线路的日常检查以轨检车为主,只是对道岔和需对轨检车的检查结果做复核的地段进行人工检查。同时采用先进的轨道维修管理技术,根据轨道实际状态制定维修计划,进行日常保养、预防性计划维修和紧急补修。
(4)中国。我国铁路线路养护维修主要是贯彻“预防为主,防治结合,修养并重”的维修原则,按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工每月检查为主,轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行,分为综合维修、经常保养和临时维修。
2、国内外线路养护维修差异性分析
2.1线路养护维修核心内容
高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的适度维修,即“状态修”。线路“状态修”是以线路设备运用状态为基础,通过监测手段来掌握线路设备的工作状态,对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态,在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时,进行适当和必要的维修,做到既不失修也不过剩修,避免养护维修中的盲目性,使设备始终处于可靠受控状态。
维修和更换。线路的修程主要是指线路的修理类型、修理周期和具体的修理内容。由于国内外线路在基本结构、运行状态等方面存在差异,所以在修理类型和具体的施工作业方法上也有所不同,但是在养护维修基本的内容和维修的周期上差异不大。应用“状态修”维修模式是客运专线线路养护维修工作中应重点考虑的问题。目前国内外“状态修”在线路养护维修方面的应用还不是很成熟。因此,结合“状态修”的特点,借助现代化的技术手段,使“状态修”在线路养护维修方面的技术日趋成熟。
2.4线路养护维修体制
目前,我国线路养护维修是铁道部—铁路局—基层站段的三级运营管理模式,线路的养护维修的组织管理可分为“修养分开”和“修养合一”两种形式。“修养分开”主要有三种组织形式:一是机械化线路维修段负责综合维修,工务段配合,负责经常保养和临时补修;二是工务段直接领导的机械化维修队负责综合维修,养路领工区配合;三是养路领工区下设的机械化工队负责综合维修,保养工区配合。“修养合一”与“修养分开”最主要的区别就是“修养合一”由机械化工队或养路工区负责全面线路养护维修工作。国外的“修养分开”与我国在工作组织上存在很大不同。日本新干线的维修工作均是由非铁路部门的专业承包商以承包的方式进行作业。主要维修设备产权属各铁路客运公司,租借给承包商,小型维修机具由承包商自行购置。因此铁路客运公司基层养护维修部门的主要业务是工程发包管理、维修检查等。这种管理模式为提高维修质量以及发展维修技术提供了一个良好的平台。我国线路养护维修组织管理应该以实现彻底的“修养分开”为目标,鼓励专业维修公司的发展,注重线路维修质量以及维修新技术的应用,以适应客运专线的养护维修。
3、国外高速铁路工务维修模式
从1964年日本修建了世界上第一条高速铁路起,德国和法国的高速铁路也得到快速发展,发达国家高速铁路的运营、维护和管理的成套经验为我国高速铁路运营维护管理体系模式的建立提供了重要参考。
4、中国高速铁路工务维修管理模式
目前,我国既有铁路线路、接触网、通信信号的养护维修体制主要按专业分类,集“管、检、修”于一身,铁道部设置各专业管理部,铁路局下设相应的各业务处和各专业站段,各专业站段又下设车间或领工区,领工区下设各专业工区的5级管理机构。这种体制对加强线路养护维修、保持基础设施稳定和维持一个相对较好的运输安全状况起到较大作用,但同时也带来维修管理机构庞大、运营成本较高、经济效益低下的弊端,这种“大而全、小而全”的维修方式与观念,已不适应高速铁路基础设施维修的要求。
4.1工务维修体制的基本模式
铁路基础设施的养护维修一般涉及管理、检测、养护和修理4部分工作。我国高速铁路基础设施养护维修体制依照作业内容的不同可以分为管理维护、检测和修理(简称“管、检、修”)。将“管、检、修”作为基础设施维修体系的3个基本环节。总结国外高速铁路管理经验可以看出,“检、养、修”分开的管理方式具有专业性强,分工明确,管理经验成熟的特点,有利于高速铁路的检养修管理,也有利于新技术、新材料、新工艺的推广应用。
借鉴国外高速铁路维修经验,结合我国实际情况,研究适合我国高速铁路的基础设施养护维修的几种模式。
1)管检修合一模式。指管、检、修高度集中,高速铁路基础设施的技术状态全部由一个部门负责。此种模式优点是检修工作的协调性强,可避免不同管理机构间的利益冲突,同时此种模式与既有线的管理模式基本类似,有现成的管理人员和经验可以借鉴;缺点是大型设备的利用率较低,缺乏必要的监督机制,公正性难以保证。
2)检与管修分离模式。管修合一、检与管修分离模式是把检测工作独立出来,委托外部公司独立承担检测工作,管修仍由同一个部门负责。此种模式的优点是大型检测设备的利用率较高,有利于行业标准的统一管理,有利于监督机制
5.1“管、检、修”系统分离模式特点
基础设施的管、检、修子系统分开的本质主要体现在维修体系中实现各系统的部门化和专业化。从经济管理学的角度分析,管、检、修是否分开主要考虑管、检、修各系统部门设置的规模经济性和工作的相依性。
1)高速铁路基础设施的管、检、修专业规模经济性
高速铁路基础设施的日常维护工作同既有线一样,作业项目繁多,每项工作的重复性低,工作内容受外界环境的影响较大,标准化程度低。因此,在技术体系上具有单件生产特征,不具有专业规模经济性,但同区域的各专业综合一起可以利用共有资源,因此适合按区域组织生产。
高速铁路基础设施的检测与既有线差别很大。既有铁路基础设施的建设标准和维修标准较低,对检测的要求也低,在检测上以工区的手工静态检查为主,检测工具落后,标准不高;高速铁路养修标准提高、“天窗”修的限制和运营时间对检测提出了更高的要求,要求检测必须动态、高效、精确,传统分散的检测方式已不能适应新设备、新技术的要求,必须进行高速综合检测。高速综合检测车自动进行数据采集和输出,一次性投入大,作业效率高,对专业人员的要求较高,属于连续生产的技术体系,因此具有专业规模经济的特征。
高速铁路基础设施的修理工作与既有线差异较大。既有线路修理作业以手工或小型机械为主,作业分散,本专业聚合在一起,效率提高并不明显。由于工具的技术含量不高,需要的专业技术人员不多,在专业上没有规模优势。由于作业标准的提高,只有大型养路机械才能适应高速铁路基础设施维修作业的需要,而大型养路机械必须具备一定的规模成本较多的技术和后勤支持,因此具有规模经济的效应。
2)高速铁路基础设施的管检修具有相依性
在高速铁路基础设施维修系统中,管、检、修三个子系统分工各不相同,但管、检、修系统属于一个基础设施维修系统,各子系统之间存在着大量的物质和信息的交换,交互相依,只有既分工又合作才能很好地完成任务。同时高速铁路
技含量等方面也进行了多方面的论证,在此基础上,对于高速铁路的运营维护管理,工务部门应树立“安全、舒适、有序、经济”的理念,坚持“预防为主、防治结合、重检慎修”的维护原则,保持工务设备的高可靠性、高平顺性和高稳定性。
通过对已开通运营的京津城际、武广、郑西、沪宁、沪杭、京沪、合宁和合武等高速铁路工务维护管理经验的探索和总结,为日后我国高速铁路建立与之适应的基础设施综合维修管理体系提供了宝贵经验和参考依据。
5.3高速铁路工务维修管理
针对我国高速铁路工务维修管理现状,高速铁路工务运营维护应实行属地化管理和“管、检、修”分开的管理体制,工务机构设置和人员生产设施配备应遵循以下基本原则:
1)属地化管理工务设施由铁路局按就近管辖的原则实行属地化管理,工务段属地化延伸管理。
2)专业强化工务电务和供电分专业管理,工务线路和路基、桥梁、隧道分专业管理。
3)管理集中。高速铁路的工务设备集中管理。管辖高速铁路的铁路局和工务段设专门管理机构。
4)资源综合。工务、电务和供电专业管理分开,但办公生活等后勤保障设施集中管理、综合使用。
5)精干高效。应按精干高效原则配备高速铁路工务管理技术人员和技能骨干,并纳入定编,主要负责线桥设备检查、影响安全和秩序的临时补修和故障处理工作,辅助和后勤保障等适应性工作由辅助和后勤人员负责。计划维修、专业性强的修理和其他辅助工作由工务段成立专业队伍按合同或预算受托修理,必要时委托其他有资质的单位进行修理。
“管、检、修”分开与资源整合工作相结合,做强做大车间,完善各项管理制度,实现检查与维修的异体监督。
1)基础设施的专业化维修。
当今社会发展的一个重要特点就是社会分工越来越细,铁路运输也是如此。专业化生产可以提供专业的服务和精细的作业品质。因此,线路维修走专业维修的道路,是适应铁路提速重载运输的必然方向
2)三维精确定位系统的建立。
线路速度的提高,传统手工的作业方式已不能适应高速铁路的养护维修的需要,作业的测量精度成为制约提升高速铁路线路质量和提高作业效率的瓶颈。要做到精养细修,线路平纵断面精准的定位是首要前提,通过采用线路三维精确定位系统,将工务系统传统的测量相对误差变为测量绝对误差,达到对线路平纵断面的精确定位,线路养护由经验过渡到精确。三维精确定位系统的建立,为工务精检细修提供了数据依据。
3)大机精确作业。
大型养路机械是有砟轨道线路维修、病害整治的主要手段,但如果没有在大机作业前对线路平纵断面进行精确测量、没有对线路存在问题进行认真分析和调查,这样的大机作业等于无效劳动,顽症依旧存在,质量不会持久。因此,大机作业前要认真分析线路平纵断面定期观测数据、曲线道岔三维精确定位系统观测数据,以及各种综合检测、专业检测、车载式检查的检查数据,为大机作业制订详尽的作业方案提供准确依据。大机作业过程中,要加强对大机作业的控制,捣固车作业时要严格控制夹持时间,限制捣固频次,对薄弱区段应采用双插双捣,低速重稳。要发挥大型养路机械自检系统的作用,将每次作业后自检系统检测的数据作为验收依据。
4)“状态修”和“天窗修”的推广运用。
铁路系统的改革和重组使得铁路企业迫切需要一套灵活的、高效的、集中的管理系统来适应不断变化的业务流程。我国传统体制下的列检所、车辆段的检修模式也有可能发生根本性的改变。通过对国内外高速铁路工务维修管理技术综合分析和运用经验的提炼,结合我国高速铁路建设和维修运用自身特点,以列车安全运输为前提,以提高高速铁路工务维修水平和基础设施质量为目标,在高速铁路工务维修体制革新的情况下,摸索一条适合我国高速铁路工务维修管理技术的模式,是高速铁路线路工程维修管理技术的发展新方向。