廢棄窄軌鐵路改造為觀光鐵路適應(yīng)性研究

顏 樂

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線站處，武漢 430063)

1 概述

由于鐵路大規(guī)模提速、新建鐵路、新型機(jī)車的應(yīng)用、工業(yè)用地等原因，大量戰(zhàn)亂年代修建的非標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路，標(biāo)準(zhǔn)、速度、等級(jí)較低且不易改建的鐵路，工廠、礦區(qū)等內(nèi)部鐵路，面臨著被停運(yùn)、廢棄的命運(yùn)。隨著懷舊浪潮的風(fēng)行，諸多城市、景區(qū)對(duì)廢棄鐵路進(jìn)行改造，并與當(dāng)?shù)丨h(huán)境、特色、風(fēng)俗習(xí)慣相結(jié)合，將鐵路打造為旅游項(xiàng)目，受到了越來越多游客的追捧。

窄軌鐵路曾承載了一代人的記憶，如今正慢慢退出歷史舞臺(tái)[1-4]。將廢棄窄軌鐵路改造為觀光鐵路，既滿足了民眾的懷舊情結(jié)，又使其資源再利用，煥發(fā)新生，而如何因地制宜地選擇合理、經(jīng)濟(jì)、安全的軌道結(jié)構(gòu)形式，其適應(yīng)性值得研究。

2 國內(nèi)廢棄窄軌鐵路概況

在20世紀(jì)，窄軌曾在各個(gè)行業(yè)廣泛使用。除了鐵路網(wǎng)中用于客運(yùn)和貨運(yùn)的窄軌線路，如100多年前修建的滇越線米軌鐵路，很多森林鐵路和工礦鐵路也采用窄軌。

作為全國唯一開通運(yùn)營百年的米軌鐵路，云南米軌鐵路一直備受社會(huì)各界的關(guān)注。直到2003年，滇越鐵路才由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)和公路運(yùn)輸?shù)挠绊懲Ｖ箍瓦\(yùn)服務(wù)，僅保留貨運(yùn)服務(wù)，貨運(yùn)車站也在慢慢被撤除，取而代之的將是泛亞準(zhǔn)軌鐵路。2015年，有百年歷史的云南米軌鐵路，再次煥發(fā)新的活力，云南當(dāng)?shù)罔F路部門挖掘鐵路沿線特色旅游資源，和地方政府合力打造出米軌鐵路特色旅游專線——建水古城懷舊小火車觀光游，如圖1所示。云南米軌鐵路的開發(fā)再利用對(duì)全國廢舊鐵路的處置有著示范意義。

圖1 建水古城懷舊小火車

合山有百年的煤礦開采歷史，廣西第一條窄軌鐵路應(yīng)運(yùn)而生，如今煤礦資源幾近枯竭，這條接近28 km的鐵路于2010年11月30日停運(yùn)。合山市秉著環(huán)保和資源再利用的考慮，重新利用廢舊鐵路資源，打造了長約7 km的合山市“百年老礦十里花廊”觀光鐵路。

景德鎮(zhèn)地方鐵路是景德鎮(zhèn)市和樂平市之間的一條地方窄軌鐵路，南起樂平市涌山鎮(zhèn)，北至景德鎮(zhèn)的發(fā)電廠和樊家井卸煤場，全長約35 km。隨著景德鎮(zhèn)電廠搬遷、城市規(guī)劃改造、煤炭市場下行沖擊等客觀條件環(huán)境的劇烈變化，該鐵路線逐漸廢棄。近期，景德鎮(zhèn)打算結(jié)合鐵路地處景德鎮(zhèn)市東大門的區(qū)域優(yōu)勢以及地方米軌鐵路獨(dú)有的特色資源，修建旅游觀光鐵路。

如今隨著全國鐵路建設(shè)、擴(kuò)能改造等工程的加快推進(jìn)，越來越多的窄軌鐵路被閑置廢棄，改造為觀光鐵路是目前最受大眾歡迎的方式，而如何更加合理、高效地對(duì)廢棄鐵路進(jìn)行保護(hù)和開發(fā)，值得研究[5-7]。

3 廢棄窄軌鐵路改造為觀光鐵路適應(yīng)性

3.1 鋼軌

目前，我國鐵路用鋼軌主要包括50、60 kg/m兩種。60 kg/m鋼軌由于鋼軌斷面大、質(zhì)量大，在強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐磨性、運(yùn)行平順性、使用壽命等方面均比50 kg/m鋼軌更有優(yōu)勢，適用于大運(yùn)量的軌道交通，但其初期投資較50 kg/m鋼軌需增加約20%。旅游觀光鐵路是中、低運(yùn)量等級(jí)的線路，列車運(yùn)行速度低、軸重輕、車輛編組小，計(jì)算年通過總質(zhì)量小，50 kg/m鋼軌完全可以滿足觀光線運(yùn)營、維護(hù)要求。因此，從降低投資、節(jié)約能源的角度出發(fā)，推薦采用50 kg/m鋼軌。

改造線路大多采用50 kg/m及以下鋼軌，能夠滿足速度低、軸重輕、密度小的觀光線需求，考慮經(jīng)濟(jì)、改造量等因素，建議原完好的鋼軌繼續(xù)使用，無需更換。若改造線路廢棄長度較長，建議保留廢棄的鋼軌，留作備品備件[8-9]。

3.2 道床

廢棄窄軌鐵路均為有砟軌道，且大多采用單層道床，道砟級(jí)配等參差不齊，例如昆明局正在運(yùn)營的米軌鐵路，其道床厚度大多只有20 cm，如圖2所示。

圖2 昆河線米軌有砟道床

單層式碎石道床結(jié)構(gòu)是指碎石道砟直接鋪在巖石路基或滲水路基表面，不含底砟層。觀光鐵路速度低、軸重輕、密度小，屬于輕型軌道，單層道床能夠滿足其需要，但是要求線路大、中修后，無墊層的碎石道床，枕下清砟厚度不得小于250 mm；特殊困難條件下道床厚度不足250 mm時(shí)，應(yīng)清篩至路基面，并做好排水坡[10]。枕下道床厚度需滿足表1要求。

一輛2018款奔馳E300，底盤號(hào)為LE4213148，裝配274型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，9速自動(dòng)變速器，行駛里程為6 995km。車主打電話反映儀表上出現(xiàn)駐車制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警。經(jīng)溝通得知，儀表上出現(xiàn)報(bào)警后，車輛能行駛正常，考慮到車主距離我店50km左右，為防止行駛中造成車輛的部件損壞，于是建議車主用拖車將故障車送來檢查。

表1 道床厚度標(biāo)準(zhǔn) mm

除此，觀光鐵路大多位于小半徑曲線，應(yīng)采用相應(yīng)的加強(qiáng)措施，建議增設(shè)軌距桿和軌撐，如圖3所示。

圖3 軌撐和軌距桿

3.3 軌枕

窄軌鐵路采用的軌枕有木枕、鋼枕、混凝土枕3種類型，均可用作改造觀光鐵路，建議采用鋼筋混凝土軌枕逐步淘汰老舊的木枕，但應(yīng)滿足以下要求：

(1)軌枕鋪設(shè)根數(shù)不小于1 520根/km；

(2)在半徑為200 m及以下的曲線地段、坡度大于17‰的下坡制動(dòng)地段增加軌枕鋪設(shè)數(shù)量；

(3)混凝土枕與木枕、混凝土枕與鋼枕的分界處，距鋼軌接頭不得少于5根軌枕[11]。

3.4 扣件

廢棄的窄軌鐵路修建年代較為久遠(yuǎn)，大多采用簡單的扣板式扣件，可用作改造觀光鐵路，但改造上道前應(yīng)經(jīng)過選配、整修、除銹和涂油，且應(yīng)符合以下要求：

(2)鐵墊板和道釘應(yīng)齊全，作用良好，缺少時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充，道釘浮起或松動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)整治；

(3)扣板扣件扭矩應(yīng)保持在80～140 N·m。彈條扣件的彈條中部前端下顎應(yīng)靠貼軌距擋板(離縫不大于1 mm)或扭矩應(yīng)保持在80～150 N·m。Ⅲ型扣件扣壓力保持在8.0～13.2 kN。

3.5 無縫線路

無縫線路由于消滅了鋼軌接頭，提高了線路質(zhì)量，一直以來是新建鐵路及線路大修改造的優(yōu)先選擇。旅游觀光鐵路一般為商業(yè)性質(zhì)，要求低投入高收益，相比無縫線路，有縫線路投資小，滿足業(yè)主的需求；觀光鐵路小曲線半徑較多，以某景區(qū)觀光鐵路為例，其最小曲線半徑200 m竟高達(dá)55處，計(jì)算證明：小半徑曲線無縫線路的穩(wěn)定性安全儲(chǔ)備不足，發(fā)生脹軌跑道的風(fēng)險(xiǎn)較大，因此建議按有縫線路設(shè)計(jì)[12-15]。

除此，對(duì)于觀光鐵路，在鋼軌接頭處產(chǎn)生的“哐嘡、哐嘡”聲，由于其速度較低，軸重較輕，不影響舒適度，恰好符合游客對(duì)老火車的懷舊情緒。

3.6 車輛

觀光鐵路的重點(diǎn)不只是景色，還有情懷。改造前的窄軌鐵路機(jī)車大多采用老式蒸汽機(jī)車或柴油機(jī)車，目前均已隨著我國鐵路提速大改造，光榮退出了鐵路歷史舞臺(tái)。老式機(jī)車承載著人們對(duì)于火車的回憶，對(duì)于年代的回憶?，F(xiàn)代的人們想一睹老式內(nèi)燃機(jī)車的風(fēng)采已經(jīng)成為一種奢望，只能通過照片、視頻或者到博物館去尋找當(dāng)年的記憶。因此，建議觀光鐵路繼續(xù)采用老式機(jī)車，保留那份古老，那份原始。

但是老式機(jī)車由于時(shí)代久遠(yuǎn)，外表和內(nèi)部座位可能已經(jīng)銹蝕和老化，建議對(duì)車輛外表面進(jìn)行翻新，具備可觀賞性，內(nèi)部座位改造為旅游觀光休閑座，滿足游客的舒適性要求。

4 結(jié)論

通過對(duì)軌道結(jié)構(gòu)包括鋼軌、道床、軌枕、扣件、無縫線路5個(gè)方面進(jìn)行分析，研究了廢棄窄軌鐵路改造為觀光鐵路的適應(yīng)性，建議如下：

(1)廢棄鐵路的鋼軌可以繼續(xù)使用，無需更換，建議保留廢棄的鋼軌，留作備品備件；

(2)觀光鐵路的枕下道床厚度應(yīng)滿足表1的要求；在小曲線半徑處建議增設(shè)軌距桿和軌撐；

(3)建議采用鋼筋混凝土軌枕逐步淘汰老舊的木枕，軌枕鋪設(shè)根數(shù)不小于1520根/km；

(4)廢棄鐵路的扣件可繼續(xù)使用，但改造上道前應(yīng)經(jīng)過選配、整修、除銹和涂油，且符合相關(guān)要求；

(5)建議觀光鐵路采用有縫線路。

目前我國有大量的廢棄窄軌鐵路，將其改造為觀光鐵路符合可持續(xù)發(fā)展的綠色理念，并滿足民眾的懷舊情結(jié)。針對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的改造，提出以上建議，為今后的廢棄窄軌鐵路改造為觀光鐵路提供借鑒。