毛少坊，胡光學(xué)，李根文

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淺析鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

毛少坊1，胡光學(xué)2，李根文1

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

隨著軌道交通的發(fā)展，人們對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的要求進(jìn)一步提高。分析了軌道交通發(fā)展對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的需求，綜述了鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了今后鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備智能化、分類(lèi)細(xì)化的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

鐵路；隧道；養(yǎng)護(hù)設(shè)備；智能化

鐵路隧道作為供機(jī)車(chē)車(chē)輛通行的重要建筑組成部分，對(duì)軌道交通運(yùn)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(duì)于保證高速鐵路隧道長(zhǎng)期安全運(yùn)行具有重大意義。鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作對(duì)確保隧道設(shè)施安全、隧道通道環(huán)境整潔、車(chē)輛正常通行等起著關(guān)鍵作用。鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作的開(kāi)展極為重要，直接關(guān)系到工作效率和養(yǎng)護(hù)效果。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，隧道及內(nèi)部出現(xiàn)的病害不可避免，勢(shì)必會(huì)影響隧道質(zhì)量和使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，因此，做好隧道的檢查養(yǎng)護(hù)工作非常必要[4]。為更好地服務(wù)于鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作，迫切需要對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行探析。本文從國(guó)家戰(zhàn)略的角度分析了軌道交通發(fā)展對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的需求；從市場(chǎng)前景、進(jìn)口依賴(lài)程度、設(shè)備品類(lèi)等方面，詳細(xì)闡明了鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，指出國(guó)內(nèi)必將加大對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的研發(fā)投入，其產(chǎn)品將進(jìn)一步智能化且其分類(lèi)將更加細(xì)化，以便更好地開(kāi)展鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作。

1 鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的需求

目前，國(guó)家發(fā)改委正式公布《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，預(yù)計(jì)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(guó)鐵路網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到200 000 km左右。與此同時(shí)，鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的需求與日俱增。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)高端鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備主要用于巡視檢修、檢測(cè)養(yǎng)護(hù)、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(chē)[6]、軌道平板車(chē)、鋼軌探傷車(chē)等，而專(zhuān)門(mén)的隧道內(nèi)養(yǎng)護(hù)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(tuán)高度關(guān)注鐵路養(yǎng)護(hù)裝備這一產(chǎn)業(yè)，從2008年開(kāi)始，便組織團(tuán)隊(duì)專(zhuān)人與南車(chē)、北車(chē)進(jìn)行技術(shù)交流，同時(shí)，積極接觸終端客戶(hù)，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(hù)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 市場(chǎng)前景良好

鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備無(wú)論國(guó)際市場(chǎng)還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一直被Palfinger一家企業(yè)壟斷。國(guó)內(nèi)除徐工以外，暫無(wú)大型企業(yè)進(jìn)軍該領(lǐng)域，更無(wú)企業(yè)染指高端鐵路養(yǎng)護(hù)裝備。Palfinger公司研發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也僅用于電務(wù)段，三機(jī)具、導(dǎo)線(xiàn)撥線(xiàn)裝置及各類(lèi)平臺(tái)均安裝在接觸網(wǎng)多功能綜合作業(yè)車(chē)車(chē)架之上，對(duì)接觸網(wǎng)和承力索進(jìn)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(jì)上，且不值得推敲；各工務(wù)段主要靠人力借助一些簡(jiǎn)單的工具進(jìn)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(chē)借助打冰桿，對(duì)隧道壁面進(jìn)行排查，謹(jǐn)防落石影響列車(chē)的正常運(yùn)行，這種方式效率低，可操作性差。國(guó)內(nèi)的學(xué)者和工程技術(shù)人員主要注重鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的評(píng)價(jià)方法、維修和管理。例如，孫?等對(duì)隧道病害檢測(cè)設(shè)備評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究，所提出的評(píng)價(jià)方法對(duì)該方法對(duì)隧道病害檢測(cè)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(hù)維修和管理技術(shù)和方法，對(duì)各種隧道設(shè)備的養(yǎng)護(hù)具有一定的借鑒意義[8]。然而，國(guó)內(nèi)對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的研發(fā)工作較少，隨著國(guó)內(nèi)軌道交通的快速發(fā)展，人們對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的需求及要求均進(jìn)一步提高。

由此可預(yù)見(jiàn)，為了滿(mǎn)足軌道交通行業(yè)快速發(fā)展的需求，國(guó)內(nèi)的鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)及生產(chǎn)將會(huì)迅速發(fā)展，市場(chǎng)前景樂(lè)觀。

2.2 主要依賴(lài)進(jìn)口

國(guó)外以Palfinger與GISMA（吉斯瑪）、Tesmec（泰斯美克）為代表的作業(yè)機(jī)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(xiàn)路設(shè)施維護(hù)和檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)的恒張力架線(xiàn)解決方案。國(guó)內(nèi)金鷹重型工程機(jī)械有限公司生產(chǎn)接觸網(wǎng)維修作業(yè)車(chē)，上裝有高空作業(yè)平臺(tái)，但該平臺(tái)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(hù)設(shè)備仍主要依靠進(jìn)口，進(jìn)口作業(yè)車(chē)價(jià)格昂貴。

雖然徐工集團(tuán)等企業(yè)已對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備進(jìn)行了相關(guān)研究，但產(chǎn)品門(mén)類(lèi)及其智能化水平仍有一定的局限性，在短時(shí)間內(nèi)很難改變依賴(lài)進(jìn)口的現(xiàn)狀。

2.3 設(shè)備品類(lèi)不全

無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，目前的鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備主要用于電務(wù)段，鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備安裝在接觸網(wǎng)多功能作業(yè)車(chē)上，對(duì)接觸網(wǎng)、承力索等電氣化設(shè)施進(jìn)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(hù)設(shè)備生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始解決設(shè)備適用性不強(qiáng)的問(wèn)題。例如，TPL8B鐵路用高空作業(yè)平臺(tái)是徐工集團(tuán)公司與寶雞中車(chē)時(shí)代工程機(jī)械有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品，主要用于隧道本身檢修，實(shí)現(xiàn)了單線(xiàn)隧道和復(fù)線(xiàn)隧道的全斷面覆蓋，可操作性強(qiáng)，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(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)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(lèi)細(xì)化仍待進(jìn)一步提升，以滿(mǎn)足鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作高效開(kāi)展的需求。

3 鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)上述分析可知，目前對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備具有重大需求。然而，國(guó)內(nèi)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備品類(lèi)不全、技術(shù)水平相對(duì)落后，不能很好地滿(mǎn)足軌道交通行業(yè)快速發(fā)展的需求。為了更好地開(kāi)展鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作，國(guó)內(nèi)將加大對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的研發(fā)投入，其產(chǎn)品將進(jìn)一步智能化且其分類(lèi)將更加細(xì)化。

3.1 產(chǎn)品操縱智能化

以人工智能科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的制造產(chǎn)業(yè)推動(dòng)著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)涌現(xiàn)出無(wú)數(shù)的智能產(chǎn)品。國(guó)家正在大力推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，其中，作為我國(guó)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(guó)科技發(fā)展的主攻方向和領(lǐng)域。對(duì)于隧道養(yǎng)護(hù)而言，提高檢測(cè)效率，實(shí)現(xiàn)信息化數(shù)據(jù)采集與分析，推動(dòng)檢測(cè)工作的智能化，是專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)使命。目前，在公路隧道養(yǎng)護(hù)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(jì)研發(fā)的公路隧道機(jī)電設(shè)施智能化養(yǎng)護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)公路機(jī)電設(shè)施技術(shù)狀況、技術(shù)指標(biāo)等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集及匯總分析[10]；丁浩基于標(biāo)準(zhǔn)化角度，指明了公路隧道養(yǎng)護(hù)流程化的工作標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的管理標(biāo)準(zhǔn)化的重點(diǎn)發(fā)展方向[11]。公路、鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作日益受到各級(jí)交通主管部門(mén)的高度重視。鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備品的設(shè)計(jì)與研發(fā)可以借鑒公路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備品的智能化設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)，助推鐵路隧道養(yǎng)護(hù)的高效開(kāi)展。隨著人們生活水平的提高，鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備品的設(shè)計(jì)更注重以人為本，同時(shí)，為了提高工作效率和養(yǎng)護(hù)效果，操縱智能化將成為必然趨勢(shì)。

3.2 產(chǎn)品分類(lèi)更加細(xì)化

產(chǎn)品細(xì)化可為企業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[12]，也是企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)變化作出的必然選擇。設(shè)備研發(fā)中，要基于市場(chǎng)需求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)化。前期的產(chǎn)品細(xì)化概念要貫穿始終，每一個(gè)流程都不能偏離最初的中心。目前，工程機(jī)械裝備均具有產(chǎn)品細(xì)化發(fā)展的趨勢(shì)[13]。同樣，鐵路隧道養(yǎng)護(hù)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(hù)設(shè)備產(chǎn)品智能化的同時(shí)，還必須使產(chǎn)品功能多樣化，提高產(chǎn)品的專(zhuān)用性。因此，必需針對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作段的不同需求，對(duì)鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備的產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)化分類(lèi)。要從鐵路隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備使用者的角度進(jìn)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(shí)用。

綜上分析，為了滿(mǎn)足不同鐵路隧道養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)的開(kāi)展，需要針對(duì)電務(wù)段、工務(wù)段等研發(fā)不同品類(lèi)的檢修設(shè)備。

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2095－6835（2019）03－0064－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.064

〔編輯：張思楠〕