淺析鐵路隧道養護設備發展現狀及趨勢

毛少坊，胡光學，李根文

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淺析鐵路隧道養護設備發展現狀及趨勢

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）

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

鐵路；隧道；養護設備；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，鐵路隧道出現了不同程度的破壞。高速鐵路隧道通常是高速鐵路建設的控制性工程[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。鐵路隧道養護工作對確保隧道設施安全、隧道通道環境整潔、車輛正常通行等起著關鍵作用。鐵路隧道養護設備對鐵路隧道養護工作的開展極為重要，直接關系到工作效率和養護效果。在長期使用過程中，隧道及內部出現的病害不可避免，勢必會影響隧道質量和使用壽命，嚴重時還會對人們的生命和財產安全造成威脅，因此，做好隧道的檢查養護工作非常必要[4]。為更好地服務于鐵路隧道養護工作，迫切需要對鐵路隧道養護設備發展現狀及趨勢進行探析。本文從國家戰略的角度分析了軌道交通發展對鐵路隧道養護設備的需求；從市場前景、進口依賴程度、設備品類等方面，詳細闡明了鐵路隧道養護設備的發展現狀。在此基礎上，指出國內必將加大對鐵路隧道養護設備的研發投入，其產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護工作。

1 鐵路隧道養護設備的需求

目前，國家發改委正式公布《中長期鐵路網規劃》，預計2020年高速鐵路總里程45 000 km左右，覆蓋80%以上的大城市，全國鐵路網規模將達到200 000 km左右。與此同時，鐵路隧道養護設備的需求與日俱增。目前，國際國內對高端鐵路養護設備主要用于巡視檢修、檢測養護、救援作業等，包括鐵路供電、鐵路工務，城市軌道三大領域[5]，應用較多的產品包括接觸網綜合作業車[6]、軌道平板車、鋼軌探傷車等，而專門的隧道內養護設備還是一片空白。軌道交通發展的重大需求引起了相關企事業單位的高度重視。例如，徐工集團高度關注鐵路養護裝備這一產業，從2008年開始，便組織團隊專人與南車、北車進行技術交流，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、研、用戰略合作。

2 鐵路隧道養護設備發展現狀

2.1 市場前景良好

鐵路養護設備無論國際市場還是國內市場一直被Palfinger一家企業壟斷。國內除徐工以外，暫無大型企業進軍該領域，更無企業染指高端鐵路養護裝備。Palfinger公司研發設計的產品也僅用于電務段，三機具、導線撥線裝置及各類平臺均安裝在接觸網多功能綜合作業車車架之上，對接觸網和承力索進行檢修，工務段所需的檢修設備目前是一片空白，主要停留在概念設計上，且不值得推敲；各工務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。國內的學者和工程技術人員主要注重鐵路隧道養護設備的評價方法、維修和管理。例如，孫?等對隧道病害檢測設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備應用與推廣具有重要意義[7]；趙洪清分析了隧道電氣設備養護維修和管理技術和方法，對各種隧道設備的養護具有一定的借鑒意義[8]。然而，國內對鐵路隧道養護設備的研發工作較少，隨著國內軌道交通的快速發展，人們對鐵路隧道養護設備的需求及要求均進一步提高。

由此可預見，為了滿足軌道交通行業快速發展的需求，國內的鐵路隧道養護設備的設計、研發及生產將會迅速發展，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）為代表的作業機具及大型養路設備廠家擁有較成熟的技術及產品，其中Falfinger的Railway系列產品為電氣化線路設施維護和檢測提供了系統的解決辦法。Tesmec（泰斯美克）已形成了一整套適用于世界最高接觸網技術標準的恒張力架線解決方案。國內金鷹重型工程機械有限公司生產接觸網維修作業車，上裝有高空作業平臺，但該平臺作業幅度有限。根據上述分析可知，目前該領域的主要養護設備仍主要依靠進口，進口作業車價格昂貴。

雖然徐工集團等企業已對鐵路隧道養護設備進行了相關研究，但產品門類及其智能化水平仍有一定的局限性，在短時間內很難改變依賴進口的現狀。

2.3 設備品類不全

無論是國外還是國內，目前的鐵路養護設備主要用于電務段，鐵路養護設備安裝在接觸網多功能作業車上，對接觸網、承力索等電氣化設施進行檢查維修，適用于工務段的檢修設備目前還是一片空白。目前，諸多鐵路養護設備生產經營企業已經開始解決設備適用性不強的問題。例如，TPL8B鐵路用高空作業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合開發的一款產品，主要用于隧道本身檢修，實現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，具有廣泛的應用前景[9]。由以上分析可知，國內相關企業已經開展了相關產品的開發，但適用于工務段的檢修設備的技術水平和品類細化仍待進一步提升，以滿足鐵路隧道養護工作高效開展的需求。

3 鐵路隧道養護設備發展趨勢

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

3.1 產品操縱智能化

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

3.2 產品分類更加細化

產品細化可為企業發展奠定堅實的基礎[12]，也是企業適應市場變化作出的必然選擇。設備研發中，要基于市場需求，對產品進行細化。前期的產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品細化發展的趨勢[13]。同樣，鐵路隧道養護設備產品的發展也不例外。因此，保證鐵路隧道養護設備產品智能化的同時，還必須使產品功能多樣化，提高產品的專用性。因此，必需針對鐵路隧道養護工作段的不同需求，對鐵路隧道養護設備的產品進行細化分類。要從鐵路隧道養護設備使用者的角度進行產品研發，考慮產品本身的特色與功能，使其適合在電務段、工務段等地方應用，且需保證其安全、實用。

綜上分析，為了滿足不同鐵路隧道養護工作任務的開展，需要針對電務段、工務段等研發不同品類的檢修設備。

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2095－6835（2019）03－0064－02

TU60

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.064

〔編輯：張思楠〕