淺析鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

毛少坊，胡光學，李根文

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淺析鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

毛少坊1，胡光學2，李根文1

（1.徐州徐工隨車起重機有限公司，江蘇 徐州 221000；2.徐州徐工礦山機械有限公司，江蘇 徐州 221000）

隨著軌道交通的發(fā)展，人們對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的要求進一步提高。分析了軌道交通發(fā)展對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的需求，綜述了鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了今后鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備智能化、分類細化的發(fā)展趨勢和方向。

鐵路；隧道；養(yǎng)護設(shè)備；智能化

鐵路隧道作為供機車車輛通行的重要建筑組成部分，對軌道交通運輸起著重要作用[1]。由于限界不足、襯砌裂損、漏水和污染等原因，鐵路隧道出現(xiàn)了不同程度的破壞。高速鐵路隧道通常是高速鐵路建設(shè)的控制性工程[2-3]，鐵路隧道安全、可靠對于保證高速鐵路隧道長期安全運行具有重大意義。鐵路隧道養(yǎng)護工作對確保隧道設(shè)施安全、隧道通道環(huán)境整潔、車輛正常通行等起著關(guān)鍵作用。鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備對鐵路隧道養(yǎng)護工作的開展極為重要，直接關(guān)系到工作效率和養(yǎng)護效果。在長期使用過程中，隧道及內(nèi)部出現(xiàn)的病害不可避免，勢必會影響隧道質(zhì)量和使用壽命，嚴重時還會對人們的生命和財產(chǎn)安全造成威脅，因此，做好隧道的檢查養(yǎng)護工作非常必要[4]。為更好地服務(wù)于鐵路隧道養(yǎng)護工作，迫切需要對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢進行探析。本文從國家戰(zhàn)略的角度分析了軌道交通發(fā)展對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的需求；從市場前景、進口依賴程度、設(shè)備品類等方面，詳細闡明了鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，指出國內(nèi)必將加大對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的研發(fā)投入，其產(chǎn)品將進一步智能化且其分類將更加細化，以便更好地開展鐵路隧道養(yǎng)護工作。

1 鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的需求

目前，國家發(fā)改委正式公布《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，預(yù)計2020年高速鐵路總里程45 000 km左右，覆蓋80%以上的大城市，全國鐵路網(wǎng)規(guī)模將達到200 000 km左右。與此同時，鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的需求與日俱增。目前，國際國內(nèi)對高端鐵路養(yǎng)護設(shè)備主要用于巡視檢修、檢測養(yǎng)護、救援作業(yè)等，包括鐵路供電、鐵路工務(wù)，城市軌道三大領(lǐng)域[5]，應(yīng)用較多的產(chǎn)品包括接觸網(wǎng)綜合作業(yè)車[6]、軌道平板車、鋼軌探傷車等，而專門的隧道內(nèi)養(yǎng)護設(shè)備還是一片空白。軌道交通發(fā)展的重大需求引起了相關(guān)企事業(yè)單位的高度重視。例如，徐工集團高度關(guān)注鐵路養(yǎng)護裝備這一產(chǎn)業(yè)，從2008年開始，便組織團隊專人與南車、北車進行技術(shù)交流，同時，積極接觸終端客戶，已與鐵路總公司、上海鐵路局、北京鐵路局等形成產(chǎn)、研、用戰(zhàn)略合作。

2 鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 市場前景良好

鐵路養(yǎng)護設(shè)備無論國際市場還是國內(nèi)市場一直被Palfinger一家企業(yè)壟斷。國內(nèi)除徐工以外，暫無大型企業(yè)進軍該領(lǐng)域，更無企業(yè)染指高端鐵路養(yǎng)護裝備。Palfinger公司研發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品也僅用于電務(wù)段，三機具、導線撥線裝置及各類平臺均安裝在接觸網(wǎng)多功能綜合作業(yè)車車架之上，對接觸網(wǎng)和承力索進行檢修，工務(wù)段所需的檢修設(shè)備目前是一片空白，主要停留在概念設(shè)計上，且不值得推敲；各工務(wù)段主要靠人力借助一些簡單的工具進行道路和隧道檢修，尤其隧道內(nèi)檢修，主要靠人搭載檢修車借助打冰桿，對隧道壁面進行排查，謹防落石影響列車的正常運行，這種方式效率低，可操作性差。國內(nèi)的學者和工程技術(shù)人員主要注重鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的評價方法、維修和管理。例如，孫?等對隧道病害檢測設(shè)備評價方法進行了研究，所提出的評價方法對該方法對隧道病害檢測設(shè)備應(yīng)用與推廣具有重要意義[7]；趙洪清分析了隧道電氣設(shè)備養(yǎng)護維修和管理技術(shù)和方法，對各種隧道設(shè)備的養(yǎng)護具有一定的借鑒意義[8]。然而，國內(nèi)對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的研發(fā)工作較少，隨著國內(nèi)軌道交通的快速發(fā)展，人們對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的需求及要求均進一步提高。

由此可預(yù)見，為了滿足軌道交通行業(yè)快速發(fā)展的需求，國內(nèi)的鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的設(shè)計、研發(fā)及生產(chǎn)將會迅速發(fā)展，市場前景樂觀。

2.2 主要依賴進口

國外以Palfinger與GISMA（吉斯瑪）、Tesmec（泰斯美克）為代表的作業(yè)機具及大型養(yǎng)路設(shè)備廠家擁有較成熟的技術(shù)及產(chǎn)品，其中Falfinger的Railway系列產(chǎn)品為電氣化線路設(shè)施維護和檢測提供了系統(tǒng)的解決辦法。Tesmec（泰斯美克）已形成了一整套適用于世界最高接觸網(wǎng)技術(shù)標準的恒張力架線解決方案。國內(nèi)金鷹重型工程機械有限公司生產(chǎn)接觸網(wǎng)維修作業(yè)車，上裝有高空作業(yè)平臺，但該平臺作業(yè)幅度有限。根據(jù)上述分析可知，目前該領(lǐng)域的主要養(yǎng)護設(shè)備仍主要依靠進口，進口作業(yè)車價格昂貴。

雖然徐工集團等企業(yè)已對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備進行了相關(guān)研究，但產(chǎn)品門類及其智能化水平仍有一定的局限性，在短時間內(nèi)很難改變依賴進口的現(xiàn)狀。

2.3 設(shè)備品類不全

無論是國外還是國內(nèi)，目前的鐵路養(yǎng)護設(shè)備主要用于電務(wù)段，鐵路養(yǎng)護設(shè)備安裝在接觸網(wǎng)多功能作業(yè)車上，對接觸網(wǎng)、承力索等電氣化設(shè)施進行檢查維修，適用于工務(wù)段的檢修設(shè)備目前還是一片空白。目前，諸多鐵路養(yǎng)護設(shè)備生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)已經(jīng)開始解決設(shè)備適用性不強的問題。例如，TPL8B鐵路用高空作業(yè)平臺是徐工集團公司與寶雞中車時代工程機械有限公司聯(lián)合開發(fā)的一款產(chǎn)品，主要用于隧道本身檢修，實現(xiàn)了單線隧道和復線隧道的全斷面覆蓋，可操作性強，大大提高了檢修人員的工作效率，具有廣泛的應(yīng)用前景[9]。由以上分析可知，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開展了相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，但適用于工務(wù)段的檢修設(shè)備的技術(shù)水平和品類細化仍待進一步提升，以滿足鐵路隧道養(yǎng)護工作高效開展的需求。

3 鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備發(fā)展趨勢

根據(jù)上述分析可知，目前對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備具有重大需求。然而，國內(nèi)鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備品類不全、技術(shù)水平相對落后，不能很好地滿足軌道交通行業(yè)快速發(fā)展的需求。為了更好地開展鐵路隧道養(yǎng)護工作，國內(nèi)將加大對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的研發(fā)投入，其產(chǎn)品將進一步智能化且其分類將更加細化。

3.1 產(chǎn)品操縱智能化

以人工智能科學技術(shù)為基礎(chǔ)的制造產(chǎn)業(yè)推動著國內(nèi)外市場涌現(xiàn)出無數(shù)的智能產(chǎn)品。國家正在大力推進創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，其中，作為我國各大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)共同支撐技術(shù)的智能科技，必將成為中國科技發(fā)展的主攻方向和領(lǐng)域。對于隧道養(yǎng)護而言，提高檢測效率，實現(xiàn)信息化數(shù)據(jù)采集與分析，推動檢測工作的智能化，是專業(yè)檢測機構(gòu)使命。目前，在公路隧道養(yǎng)護設(shè)備與系統(tǒng)的智能化研究方面，已經(jīng)有了相關(guān)的研究成果。比如，楊金銓等設(shè)計研發(fā)的公路隧道機電設(shè)施智能化養(yǎng)護檢測系統(tǒng)可有效實現(xiàn)對公路機電設(shè)施技術(shù)狀況、技術(shù)指標等實測數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集及匯總分析[10]；丁浩基于標準化角度，指明了公路隧道養(yǎng)護流程化的工作標準化和智能化的管理標準化的重點發(fā)展方向[11]。公路、鐵路隧道養(yǎng)護工作日益受到各級交通主管部門的高度重視。鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備品的設(shè)計與研發(fā)可以借鑒公路隧道養(yǎng)護設(shè)備品的智能化設(shè)計的成功經(jīng)驗，助推鐵路隧道養(yǎng)護的高效開展。隨著人們生活水平的提高，鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備品的設(shè)計更注重以人為本，同時，為了提高工作效率和養(yǎng)護效果，操縱智能化將成為必然趨勢。

3.2 產(chǎn)品分類更加細化

產(chǎn)品細化可為企業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[12]，也是企業(yè)適應(yīng)市場變化作出的必然選擇。設(shè)備研發(fā)中，要基于市場需求，對產(chǎn)品進行細化。前期的產(chǎn)品細化概念要貫穿始終，每一個流程都不能偏離最初的中心。目前，工程機械裝備均具有產(chǎn)品細化發(fā)展的趨勢[13]。同樣，鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備產(chǎn)品的發(fā)展也不例外。因此，保證鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備產(chǎn)品智能化的同時，還必須使產(chǎn)品功能多樣化，提高產(chǎn)品的專用性。因此，必需針對鐵路隧道養(yǎng)護工作段的不同需求，對鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備的產(chǎn)品進行細化分類。要從鐵路隧道養(yǎng)護設(shè)備使用者的角度進行產(chǎn)品研發(fā)，考慮產(chǎn)品本身的特色與功能，使其適合在電務(wù)段、工務(wù)段等地方應(yīng)用，且需保證其安全、實用。

綜上分析，為了滿足不同鐵路隧道養(yǎng)護工作任務(wù)的開展，需要針對電務(wù)段、工務(wù)段等研發(fā)不同品類的檢修設(shè)備。

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2095－6835（2019）03－0064－02

TU60

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.064

〔編輯：張思楠〕