國內外長鋼軌運輸技術介紹

丁文贏，李善坡，殷 濤，馬玉坤，楊廣全

（中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所，北京 100081）

根據我國《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》和鐵路“十一五”發展規劃，到2012年我國鐵路營業里程達到11萬km以上，新建高速鐵路達到1.3萬km；到2020年全國鐵路營業里程達到12萬km以上，建設客運專線1.6萬km以上。在國內加大鐵路建設規模的同時，國際上許多國家也在加大基礎設施建設投資規模，除非洲、中東、東南亞等發展中國家外，歐美一些發達國家也在積極醞釀修建安全、清潔、高效的高速鐵路。可以看出，鐵路行業正處于難得的歷史性發展機遇期。

隨著鐵路技術的發展，對鐵路鋼軌定尺長度、規格的需求發生變化。長鋼軌運輸成為鐵路運輸的一大難題，也成為鐵路貨物運輸的重要研究領域。鐵路鋼軌可以被認為是一種彈性梁，由于其材質力學性能好，強度高，保證了鋼軌在產生較大彎曲變形的條件下不會損壞[1]。這些特性為鐵路鋼軌裝卸、運輸創造了基本技術條件。

目前，國內外現行鋼軌運輸方式主要有2種：專用車運輸和普通平車連掛運輸[2]。美國、德國、日本等國家采用專用車運輸鋼軌，而奧地利、新西蘭等國家采用多輛普通平車連掛運輸鋼軌。我國既有專用車運輸長鋼軌，又有普通平車連掛運輸長鋼軌。

1 國外長鋼軌運輸技術

1.1 美國長鋼軌運輸技術

美國自20世紀50年代便開始了連續焊接鋼軌的使用，已建立起了一套關于長鋼軌裝、運、卸的完整系統，最長可裝運440 m長鋼軌。目前，美國鐵路正線里程約22萬km，由于一般不修建新線路，因此長鋼軌多用于替換既有線路上的舊軌。長鋼軌專用車的作業一般是把新軌運到工地，然后將替換下來的舊軌裝車，運回焊軌廠進行處理。

美國長鋼軌運輸專用車由33輛車組成，包括鋼軌裝載車、焊軌車、裝卸車、乘務車等組成，每列最多可裝載54根焊接長鋼軌，如圖1所示。

1.2 德國長鋼軌運輸技術

由于德國鐵路線路質量普遍較好，運輸的鋼軌長度較短[3]，因此德國長鋼軌運輸專用車的結構比較簡單，最長裝運180 m長鋼軌。德國長鋼軌運輸專用車配有專門的卸軌裝置，可將鋼軌卸至道心；列車中部配有鎖緊裝置，分層裝載，最多可裝載4層，共32根，如圖2所示。

1.3日本長鋼軌運輸技術

日本主要采用25 m長鋼軌，焊接鋼軌長度為150 m或200 m。25 m長鋼軌運輸專用車由2輛97型運輸車組成，其動力裝置為電子燃油噴射控制式柴油機，采用電氣指令式空氣制動裝置，空車最高速度110 km/h，重車最高速度為95 km/h。25 m鋼軌運輸專用車采用下壓式鎖緊裝置，正反扣裝載，每組運輸車最多可裝載46根，如圖3所示。200 m長鋼軌運輸專用車由5輛拖車、6輛97型運輸車組成，分層裝載，最多可裝載2層，共16根。

1.4 奧地利長鋼軌運輸技術

25 m長鋼軌運輸列車由1輛22.4 m普通平車和2輛游車組成，分層裝載，最多可裝載40根鋼軌。平車上擺放4根墊木支撐鋼軌，并采用隔木進行分層，使用鋼帶逐層及整體捆扎加固，如圖4所示。為限制鋼軌橫向移動，墊木及隔木被加工成“凹”形。

60 m和120 m長鋼軌采用座架支撐方式進行裝載加固，鎖定座架位于列車中部，其余支撐位置擺放滑動座架，利用鋼隔梁對鋼軌分層，并用鋼帶對鋼軌整體捆綁，用鏈條拉緊座架上部，采用整體下壓方式加固。

60 m長鋼軌運輸列車由3輛普通平車連掛組成，分層裝載，最多可裝載3層，共36根，如圖5所示。120 m長鋼軌運輸列車由6輛普通平車連掛組成，分層裝載，最多可裝載2層，共20根。當上層鋼軌不能裝滿時，鋼軌對稱裝載于最外側，并用墊木在中間頂緊。

1.5 新西蘭長鋼軌運輸技術

新西蘭長鋼軌運輸列車是采用多輛普通平車連掛，并在平車上加裝鋼支墊和隔梁，分層裝載運輸。每輛平車上固定3根鋼支墊支撐最下層鋼軌，其余各層采用搬卸式鋼隔梁支撐。鋼隔梁兩端焊接擋鐵，既可以固定鋼隔梁，又可以限制鋼軌橫向移動。另外，采用鏈條進行整體捆綁加固，如圖6所示。

2 我國長鋼軌運輸技術

自新中國成立以來，鐵路科研人員一直在不斷研究和完善長鋼軌運輸技術，研發制造長鋼軌專用車，制定鋼軌運輸裝載加固方案，為我國鐵路建設做出了重要貢獻。

2.1 長鋼軌專用車運輸技術

長鋼軌運輸專用車自產生以來，先后有T11型、T11A型、T11B型、T11BK型等產品。T11型車組于1988年8月在北京鐵路局首先投入運用，經過修改設計后成為T11A型。T11B型是在T11A型的基礎上對車組進行了局部改進設計、增加1輛作業車形成的。T11BK型長鋼軌列車在車體結構、車上設施等方面進行了全面改進，采用了K2型轉向架等技術。

T11BK型長鋼軌運輸專用車由發電車、安全車、運軌車、鎖定車、作業車、作業尾車等13種車型共43輛車組成，設計最小曲線半徑重載時300 m，空載時為145 m，運行速度120 km/h。每輛鋼軌運輸車上縱向安裝3組裝軌架，裝軌架隔梁上安裝有滾筒，保證車輛順利通過彎道，列車中部設置了1組4層的鎖定裝置。鋼軌分層裝載，逐根鎖緊加固，最多可裝載4層，共56根，總質量約1 680 t，如圖7所示。

長鋼軌運輸專用車配有作業車，可卸鋪鋼軌和回收廢舊鋼軌，操作方便，除用于線路大修外，還用于大規模客運專線建設。然而其保有量較少，運能不足，存在空車回送、運輸成本高等問題。

2.2 長鋼軌普通平車連掛運輸技術

隨著我國高速鐵路和客運專線的大規模建設，長鋼軌運輸專用車運能不足的問題尤為突出。2002年開始，經鐵道部組織、科研人員不懈努力，最終研發出長鋼軌普通平車連掛運輸技術，并先后制定了50 m、100 m、500 m等一系列長鋼軌普通平車運輸裝載加固方案，如圖8、圖9和表1所示。

表1 長鋼軌普通平車連掛運輸方案

普通平車連掛運輸可有效利用車輛資源，而且在鐵路客運專線建設完成后，普通平車仍可復原，解決了專用車難以再利用的問題，避免了運力的浪費，為高速鐵路、客運專線建設和發展做出了重要貢獻。其特點主要體現在：

（1）車組通過曲線時，利用座架限位促使長鋼軌發生自然彎曲，不影響車輛的運行安全性[4]。

（2）采用隔梁分層裝載方式，各層鋼軌相對獨立，鋼軌重量通過隔梁和座架傳遞到車地板，力值分布合理。

（3）使用專用緊固裝置將鋼軌逐層橫向緊固[5]，方法新穎、科學、簡便、實用，保證了鋼軌的縱向穩定性，屬國內外獨創。

（4）鋼軌支承面使用耐磨減摩聚甲醛塑料板材料或滾筒，調整鋼軌與座架、隔梁間的摩擦系數。不因摩擦過大影響車組通過曲線，也不因摩擦過小造成鋼軌縱向不穩定。其中，500 m 長鋼軌普通平車運輸方案，創造了我國鐵路普通平車連掛數量最多和運輸貨物最長的紀錄，為高速鐵路及客運專線建設提供了堅實可靠的技術支撐。

3 結束語

長鋼軌運輸方案設計是一項復雜、工程應用性很強的工作，在設計時應充分考慮鋼軌的特點及運輸要求，綜合分析各種因素，最終確定出經濟合理的運輸方案。本文系統介紹了國內外長鋼軌現行運輸技術，主要目的在于為今后長鋼軌運輸方案設計提供相應參考，為推動鐵路長鋼軌運輸科學化提供借鑒。

[1]戰金龍. 我國鐵路應推廣使用長定尺鋼軌[J]. 中國鐵路，2006(3)：42-44.

[2]А.Б.ГАЛУШКИН. 運輸長鋼軌的專用貨車[J].國內外鐵道車輛，1999(6)：21-23.

[3]徐 涌，賈國平，周清躍. 法國、德國高速鐵路鋼軌的生產和使用技術[J]. 中國鐵路，2001(4)：49-51.

[4]王小平. 長鋼軌運輸專用列車的鋼軌防翻方案探討[J]. 內蒙古科技與經濟，2007，151(21)：448-449.

[5]昌月朝. 用于運輸超長鋼軌的專用裝置及其運輸方案[P]. 中國專利： 200610109659，2007-01-31.