国内外高速铁路线路养护维修浅析_高速铁路线路维修养护
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国内外高速铁路线路养护维修浅析
摘 要：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“状态修”，做到既不失修也不过剩修，避免了养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态，同时将生成数据与历史数据对比。建立综合信息传输网，及时制定检修对策，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修。线路养护维修的组织管理分为“修养分开”和“修养合一”形式。我国线路养护维修组织管理以“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。
关键词：高速铁路；养护；维修；分析
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。
线路是列车高速、安全运行的基础设施，不论是整体，还是各组成部分都要有一定的坚固性和稳定性。受自然条件的影响和列车荷载的作用，线路设备的技术状态不断地发生变化。为适应高速运行和繁重运输任务的需要，必须采用先进的技术手段加强线路的养护维修工作，以保证线路的质量和行车安全。世界上一些国家在高速铁路线路的养护维修方面进行了大量的探索和实践。正确地认识和理解国外的实践成果，结合我国客运专线线路设备的特点，找出适合线路检修的模式，是尽快提高我国线路检修水平的捷径。
国外高速铁路的发展及其养护维修特点:外高速铁路发展三十多年，尤其是近十多年以来迅猛发展飞速发展。世界铁路处在各种交通运输的激烈竞争中，取得了高新技术，在某种程度上，铁路线路的质量代表了铁路技术的水平和行车速度的高低，而保证线路质量的关键是做好线路维修养护。
国外铁路发展的共同特点是想将线路变为少维修或不维修的轨道，以省力、经济、高效的新型线路维修为目标。维修水平主要表现在采用先进的检测系统、高度机械化作业方式、科学诊断和自动化管理方面。
国外铁路的研究及经验证明:在线路方面直接影响、控制行车速度的主要因素，一是线路的平、纵断面:另一是线路的平顺性。日本铁道线路专家佐藤吉彦在一次国际会议上指出:“日本东海道新干线，花费的运营开支最少却能完成大盆高速列车安全运行的秘密，在于建立较科学的轨道不平顺维修管理系统”.法国TGV的成功经验也证明，若提高和保持轨道结构的平顺性，便可以满足300km/h高速行车的要求。因此国外铁路近年来特别重视对轨道的诊断监测，高度机械化的维修以及自动化的科学管理，以使轨道始终保持平顺状态，提高旅客舒适度，缩短列车运行时分。
近年来发达国家在轨道维修管理现代化方面正在实现三个转变: ①从定性和传统经验管理向定量化科学管理转变。
②对轨道状态和质量的检测从静态检测向动态检测、综合检测转变。
③轨道管理系统从分散的单独系统向覆盖全路的综合化、网络化、智能化系统转变。发达国家铁路都制订了本国轨道的管理目标值，通过先进的检测车进行监测，对高速铁路线路平顺状态进行严格的管理。
法国高速铁路工务养护维修简介
法国国铁(SNCF)从1981年建设第一条高速铁路以来，已建成高速铁路约1018km(双线2036km)。大部分维修工作由维修公司承担。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“莫赞”（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。
1.法国高速铁路轨道检测诊断与检测制度
(1)轨道检查车检测
法国国铁使用“莫赞”轨检车，共五辆，由法铁总局管理，其中有一辆专用于高速线检查。“莫赞”轨检车可检测轨道的高低、轨向、水平、扭曲、轨距等不平顺，用测t轴箱加速度来测量轨面1.6m波长的短波不平顺.根据不同的维修要求，检测数据可以以不同的数据方式输出。法国“莫赞”轨检车在高速线上的检测周期是每3个月检查一次.(2)人工检查
除轨道检查车定期检查外，白天利用1-1.5小时的列车间隔时间在轨道上徒步检查；其他通过路边或添乘TGV列车检查。
(3)随车检查
工区负责人每2周添乘TGV列车一次。
(4)振动加速度检测 每2周将一辆检查车编入TGV车组内，进行车体、转向架的垂直、横向加速度检测。
(5)探伤车检查
用探伤车对钢轨和道岔每年进行1-2次探伤检查。
(6)每日凌晨在开行第一列TGV旅客列车前，开行一列以160km/h速度运行的无乘客TGV列车，以检查轨道有无异常情况。
2.法国高速铁路轨道维修管理
一、局部轨道不平顺实行分级管理
法国高速铁路对轨道状态的维修管理按轨道的质皿状态分为四级:(1)目标值(VO)一指新线铺设或维修作业后应达到的质量标准。
(2)警告值(VA)一对达到或超过该值的轨道不平顺要实施重点观测，分析其发展变化情况并做出维修计划。
(3)干预值(VI)一对于达到或超过该值的地点或区段实施必要的维修作业，一般在15天内予以实施并使其达到目标值。
(4)限速值(VR)一对于达到或超过该值的地点或区段列车必须降速行驶，并以任何可能的手段包括手工作业予以整治。
法国高速铁路除对轨道的质量状态进行评价与控制外，还用车体振动加速度和转向架振动加速度来评价轨道质量状态。
根据试验研究结果，长波长轨道不平顺对高速列车舒适性的影响较为显著，因此，法铁对轨道不平顺的管理用“传统基长”和“扩展基长”两种检测数据来评价、管理、维修轨道。
二、区段轨道不平顺的管理
用整体平顺性进行综合评价和管理。一般用300m区段轨道不平顺绝对值的滑动平均指数e来对300m区段轨道不平顺进行综合评价管理:
式中y(x)为轨道不平顺函数。
法国高速铁路的维修计划主要按照该综合指数来制定。并将其分为上限值与下限值。
上限值是一临界上限值，超过该值意味着轨道平顺状态将迅速恶化，仅通过机械起拨道捣固作业难以将线路恢复至应有的等级质量。
下限值是一提示目标值，在此值之下说明轨道平顺状态良好，不需要进行维修(除局部维修外)，达到或超过该值时，则需要安排维修。
3.轨道养护维修的组织实施
法国高速铁路轨道的养护与维修工作主要外包给维修公司承担，各地区局所辖高速线的工务段各工区主要负责局部轨道病害的处置及小修小补。
法国高速铁路的维修工作由路外维修公司承担。维修公司配备有大型机械，按铁路工务部门与之签定的合同进行轨道维修。这些大型机械包括起拨道捣固车、配碴整型车、动力稳定车、钢轨打磨车等。主要的维修工作包括起道、捣固、轨向拨正、轨头打磨等。
法国高速铁路为使线路的维修组织科学合理，不仅沿高速线每20-25km设一处渡线以便于在维修封闭一股线时，另一股线双向行驶，而且沿线各工务段均设有维修基地。
通过科学的轨道养护维修管理和机械化轨道维修、钢轨打磨，法国高速线轨道的维修捣固作业基本上稳定在3年左右。特别是由于采取了在捣固作业后紧接进行钢轨打磨，使维修工作量减少了50%，因此钢轨打磨己成为法国高速铁路最重要的维修措施之一。
4.法国高速铁路线路维修“天窗”时间
法国TGV高速铁路线路维修的“天窗”时间一般安排在列车停运的夜间约6小时进行，其中3小时为双线同时中断行车(因夜间有少量邮政列车通过)。随着客运量的不断增加，夜间停运的时间可能缩短，但最短不得短于3.5小时。
法国TGV高速铁路还在白天安排1～1.5小时的“天窗”时间，该“天窗”时间为两列TGV列车的间隔时间。其目的是使线路工区负责人进行线路检查，以及突发性严重故障的紧急处置。
国内外线路养护维修差异性分析
1.高速铁路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。
2.线路的检测
线路的检测是获得线路设备技术状态信息、掌握线路设备变化规律、编制维修作业计划和分析设备病害的主要依据。近年来，随着计算机和检测技术的发展，轨道检查车为线路的“状态修”提供了技术支持，其动态检测资料为线路的养护维修提供了科学的依据。
目前，轨道检查车广泛应用于日本、法国、德国等国家高速铁路线路的检测，线路的检查以综合轨检车为主，以营业列车和人工巡道为辅。检测的结果则是通过专用的网络传输到有关部门，并建立相应的管理系统来处理检测的数据，指导线路的维修工作。
我国的线路检测依然是以人工每月检查为主。轨检车、车载添乘仪所测得的线路质量信息要经过工区检查、车间汇总、报段整理后才能用于指导养护维修，时效性低、误差多，不能满足设备综合分析的需要。因此如何做到线路状态信息检测工作的定性监测与定量检测相结合，加快信息传递是我国客运专线线路检测应该重点考虑的问题。
随着计算机的应用和普及，利用计算机技术对线路状态进行实时监控已成为现实，地理信息系统就是一个有效的工具。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态。深入分析每次检测数据，同时将生成的数据与历史数据进行对比，找出重点病害对象。建立综合信息传输网，注意信息质量和信息的共享，以便有关部门及时制定检修对策。用轨检车检查线路，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修工作是发展趋势。
标准的界定是线路检测的关键。在标准的制订上各国都有自己的特点，如德国坚持大修施工的“复旧思想”；法国将轨道的质量状态分为四级（目标值、警告值、干预值和限速值），用于指导线路的养护维修；日本针对具体设备给出具体的标准。
我国和日本的做法大致相似。随着客运专线的发展，我国对线路养护维修标准的要求也越来越高，因此要在吸取国外经验的基础上，结合我国的特点，使线路的养护维修做到灵活和统一。
3.线路养护维修修程修制
国内外线路养护维修的基本内容主要包括路基、道床、轨枕和钢轨的养护维修，连接部件和轨道加强设备的更换养护，道岔的养护维修，道口及一些标志的维修和更换。
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。
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。
我国高速铁路的发展
中国铁路大提速：1995年，是中国铁路实施提速战略的重要决策年。6月28日。这是中国铁路史上值得记载的日子，铁道部召开部长办公会议，确定了铁路提速的原则、目标与实施步骤。为加强领导，铁道部成立了提速领导小组，由部总工程师华茂昆任组长，会议确定，到2000年，铁路将在京沪、京广、京哈等繁忙干线实现旅客列车时速140公里至160公里。至此，中国铁路提速工程正式拉开了帷幕。与修建高速铁路相比，既有铁路提速改造投入少、产出大、见效快，而且便于实施。为此铁道部组织提速攻关，在主要千线紧锣密鼓地进行提速试验。1995年9月至10月，铁道部在沪宁线首次进行客货列车提速试验，采集了大量的数据；1995年11月2日至4日，铁道部在京秦线分别进行3次旅客列车提速试验；1996年6月至7月，铁道部在沈山线进行重载货物列车提速试验；1996年11月，铁道部进行了首次既有电气化铁路的提速试验。这些试验为确保我国铁路全面提速成功取得了可靠数据和科学结论。在提速试验的墓础上，1997年4月1日，沪宁线上首次开出了时速达140公里的上海至南京的快速客车“先行”号，全程运行2小时48分，比原运行时间缩短了1小时11分。3个月后，即7月1日，北京站开出的时速达140公里的“北戴河号”列车飞驰在京秦线上，从北京至秦皇岛全程只用2.5小时，比比原运行时间缩短了1小时8分。同年18月8日，北京至大连间开行了我国首列长距离快速旅客列车，最高时速达到140公里.参考文献：《铁路线路养护与维修》，《铁道工程》
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