張志方
(中國鐵路總公司科技管理部,北京 100844)
我國鐵路隨著既有線提速改造和高速鐵路、重載鐵路的發(fā)展,針對性地開展了大量技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)使用了多種軌距、類型、軌型和號碼的普速、高速、重載鐵路道岔,基本形成了普速、高速、重載道岔三大技術(shù)體系,滿足了鐵路建設(shè)和運(yùn)輸生產(chǎn)的需要。但是隨著時(shí)間積累,出現(xiàn)了道岔類型多、同一種道岔圖號重復(fù)多、通用互換性差等現(xiàn)象,鐵道部曾于2007年和2010年組織進(jìn)行清理并發(fā)布有效設(shè)計(jì)圖紙目錄。近幾年來,隨著鐵路建設(shè)大規(guī)模發(fā)展,新建鐵路道岔需求與既有鐵路道岔使用都出現(xiàn)了新的要求,既有鐵路道岔仍存在失效圖紙目錄道岔大量使用、道岔圖號重復(fù)等問題。
2013年鐵道部政企分開后,中國鐵路總公司作為國有大型企業(yè),更加重視國家鐵路的發(fā)展與經(jīng)營。如何有效減少道岔重復(fù)圖號,進(jìn)一步提高道岔質(zhì)量、延長道岔使用壽命,進(jìn)一步提高市場競爭力、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,是鐵路總公司作為管理型企業(yè)迫切需要研究的問題。
我國鐵路道岔存在數(shù)量大、類型多、圖號復(fù)雜等特點(diǎn)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),道岔總數(shù)量達(dá)到169 412組。不同軌距鐵路道岔數(shù)量見表1。
標(biāo)準(zhǔn)軌距道岔種類分為5種,其中三開道岔數(shù)量極少;道岔軌型有9種,以43,50,60及75 kg/m鋼軌為主,其他為歷史遺留軌型,用量較小;道岔號碼有17種,道岔型號73種,道岔圖號約710種,見表2。
表1 我國鐵路軌距及道岔數(shù)量(不含臺灣地區(qū))
表2 全路道岔類型、號碼、軌型、圖號數(shù)量統(tǒng)計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)軌距)
我國的普速鐵路道岔按照發(fā)展階段可分為“50”型、“62”型、“75”型、“92”型,“提速型”等多個(gè)階段。目前既有鐵路使用的道岔包括了從20世紀(jì)50年代開始各個(gè)階段研發(fā)的道岔。既有鐵路道岔數(shù)量最大,種類、軌型、號碼、型號最為復(fù)雜,圖號約600多種,平均每種圖號僅200余組。
我國高速鐵路共使用了三種技術(shù)系列道岔,分別是客專線系列(山橋、寶橋、中鐵軌道生產(chǎn))、CN系列(新鐵德奧生產(chǎn))、CZ系列(寶橋生產(chǎn))。道岔號碼包含12,18,30,38,39.113,41,42,50 和 62 號,道岔軌型為60kg/m鋼鋼軌。為了對圖號統(tǒng)一管理,增強(qiáng)道岔互換性,《高速鐵路道岔技術(shù)條件》(TB/T 3301—2013)中規(guī)定了高速鐵路采用18,42號和62號道岔,同時(shí)規(guī)定了道岔的主要平面尺寸(表3),規(guī)范了高速鐵路道岔的使用。
表3 道岔號碼及平面尺寸
1)客專線系列??蛯>€系列高速鐵路道岔包括4種號碼(12,18,42和62號),共計(jì)9個(gè)圖號。其中,12號道岔2個(gè)圖號,18號道岔4個(gè)圖號,42號道岔2個(gè)圖號,62號道岔1個(gè)圖號。目前9個(gè)圖號對應(yīng)的產(chǎn)品在線路上均有使用??蛯>€系列9個(gè)圖號均為有效圖號。
2)CN系列。CN系列高速鐵路道岔包括4種號碼(18,39.113,42和50號),共計(jì)7個(gè)圖號。其中18號道岔3個(gè)圖號,39.113號道岔1個(gè)圖號,42號道岔2個(gè)圖號,50號道岔1個(gè)圖號。目前7個(gè)圖號產(chǎn)品在線路上均有使用。CN的39.113和50號道岔為限制使用圖號,僅限大修使用,其余圖號為有效圖號。
3)CZ系列。CZ系列高速鐵路道岔包括2種號碼(18和41號),共計(jì)5個(gè)圖號。其中18號道岔3個(gè)圖號,41號道岔2個(gè)圖號,5種圖號的產(chǎn)品在線路上均有使用。CN系列5種圖號均為限制使用圖號,僅限大修使用。
1)30 t軸重重載道岔
結(jié)合山西中南部鐵路通道工程建設(shè),中國鐵路總公司科技管理部組織中鐵咨詢和鐵科院等單位聯(lián)合研發(fā)了適用于30 t軸重的60 kg/m鋼軌和75 kg/m鋼軌12和18號重載道岔(表4),在組織研發(fā)時(shí),充分考慮了道岔簡化統(tǒng)型問題,明確一個(gè)號碼道岔對應(yīng)一個(gè)圖號,形成了30 t軸重2種號碼(12及18號)、2種軌型(75 kg/m,60 kg/m)重載鐵路道岔系列,并制定了暫行技術(shù)條件。目前重載道岔已經(jīng)在山西中南部鐵路通道鋪設(shè)試用,將通過試用進(jìn)一步優(yōu)化完善。2014年將組織研究交叉渡線道岔。
表4 30 t軸重重載道岔
2)27 t及以下重載道岔
我國既有重載鐵路主要有大秦線、大包線、北同蒲線、朔黃線等。目前重載線路用60 kg/m鋼軌的道岔和既有普速鐵路相同。大秦線重車線采用的75 kg/m鋼軌12號道岔圖號有2種,18號可動心軌道岔圖號有1種,另外還有9號單開道岔及交叉渡線、12號單開道岔及交叉渡線。目前還缺少75 kg/m鋼軌18號固定型轍叉單開道岔。
中國鐵路總公司根據(jù)既有線研究發(fā)展27 t軸重相關(guān)政策,組織鐵科院研發(fā)了適應(yīng)27 t軸重的60 kg/m鋼軌和75 kg/m鋼軌12號固定型轍叉單開道岔,如表5所示。該系列道岔正在大秦線上道試用。今年將組織研制適應(yīng)27 t軸重的60 kg/m鋼軌和75 kg/m鋼軌18號重載道岔。
表5 27 t軸重12號道岔
1)一個(gè)道岔型號對應(yīng)多個(gè)圖號,許多配件不能通用,需要準(zhǔn)備各種備件,直接增加了備件數(shù)量,提高了運(yùn)營維護(hù)成本。如60 kg/m鋼軌12號單開道岔對應(yīng)的圖號SC325、CZ2516使用條件完全相同,但兩種道岔的配件不能互換。造成這個(gè)問題的主要原因在于道岔制造企業(yè)為了占有市場,傾向于自行設(shè)計(jì)和制造自己設(shè)計(jì)的道岔?;蛘甙哑渌麊挝辉O(shè)計(jì)的道岔重新設(shè)計(jì),改成自己的道岔圖號,造成一種道岔多個(gè)圖號。
2)道岔圖號重復(fù)復(fù)雜,不利于管理使用,增加了維修使用單位的管理難度,同時(shí)不利于市場公平競爭,不利于進(jìn)一步提高質(zhì)量、降低成本。一方面由于不能通用互換,工務(wù)段不得不增加備用數(shù)量,同時(shí)容易出現(xiàn)換錯(cuò)等問題,甚至存在一定的安全隱患,另一方面道岔及部件生產(chǎn)廠家各自生產(chǎn)自己圖號道岔及部件,或者控制生產(chǎn)部件,相對形成某個(gè)產(chǎn)品市場壟斷,缺少市場公平競爭環(huán)境,降低了創(chuàng)新和提高的動力,直接影響了提高產(chǎn)品質(zhì)量降低生產(chǎn)成本的積極性。
3)道岔類型和圖號存在既重復(fù)又缺失的矛盾。一方面存在道岔圖號重復(fù),另一方面又缺少新線建設(shè)需要的類型,不便于勘察設(shè)計(jì)、施工和工務(wù)維修部門采用。如長大隧道內(nèi)鋪設(shè)無砟軌道需要設(shè)置車站時(shí),缺少適應(yīng)于客貨共線的12號無砟道岔。其主要原因在于道岔使用管理缺少清晰、統(tǒng)一的總體規(guī)劃,主動性、前瞻性略有欠缺。常常是不同單位根據(jù)自己的理解提出道岔型號研制建議,由原鐵道部不同部門審批。
4)道岔使用中存在部件傷損較多、使用壽命較短等問題。如尖軌、轍叉使用壽命低、更換作業(yè)頻繁、道岔鐵墊板和混凝土岔枕的聯(lián)結(jié)采用預(yù)埋套管和岔枕螺栓,岔枕螺栓折斷和套管失效,尖軌、基本軌使用壽命不能合理匹配,基本軌磨耗后加劇縮短了尖軌壽命,道岔整體綜合經(jīng)濟(jì)效益有待提高。其主要原因除缺乏有效市場競爭外,還有道岔設(shè)計(jì)使用壽命不明確,對道岔生產(chǎn)企業(yè)和運(yùn)營維護(hù)單位量化指標(biāo)要求少、考核激勵(lì)機(jī)制針對性不強(qiáng)等因素。
道岔是實(shí)現(xiàn)鐵路軌道分支和連接的設(shè)備,是按鐵路軌距、鋼軌軌型、道岔號碼、轍叉類型和道岔類型5個(gè)基本要素排列組合的產(chǎn)品。道岔型號繁多給使用、維修和更換造成了極大困難,特別是對同一類型的道岔進(jìn)行重復(fù)設(shè)計(jì),既浪費(fèi)人力也不利于道岔的標(biāo)準(zhǔn)化和經(jīng)濟(jì)效益的提高。開展道岔型號簡化統(tǒng)型意義重大。
1)可以減少道岔重復(fù)圖號,有利于維修單位減少維修備件,降低道岔維修費(fèi)用和設(shè)備管理難度,從而降低運(yùn)營成本。
2)可以推動市場公平競爭,有利于促進(jìn)道岔專業(yè)化生產(chǎn),進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本。
3)可以加強(qiáng)道岔技術(shù)發(fā)展的前瞻性和規(guī)劃性,有利于完善道岔技術(shù)體系,進(jìn)一步查漏補(bǔ)缺,有效解決道岔使用不規(guī)范的難題,有效防范風(fēng)險(xiǎn),滿足工程建設(shè)和安全運(yùn)營需要,提升我國道岔技術(shù)整體水平。
中國鐵路總公司成立后,從源頭加強(qiáng)了規(guī)范管理,進(jìn)一步明確了各部門職責(zé),為規(guī)范新產(chǎn)品研發(fā)、使用等奠定了基礎(chǔ),為深入開展道岔型號簡化統(tǒng)型創(chuàng)造了條件。但是,道岔型號簡化統(tǒng)型是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,需要統(tǒng)籌規(guī)劃。建議把握好以下幾點(diǎn):
1)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,開展系統(tǒng)研究。
2014年中國鐵路總公司將安排重點(diǎn)科研課題,開展道岔型號簡化統(tǒng)型專題研究。通過系統(tǒng)研究,提出簡化統(tǒng)型原則、指導(dǎo)意見和具體操作辦法建議,通過比選優(yōu)化,提出有效使用、限制使用、淘汰作廢的道岔類型及圖號。通過梳理分析,提出道岔發(fā)展方向以及需要重點(diǎn)優(yōu)化改進(jìn)和新研發(fā)的道岔型號,為道岔型號簡化統(tǒng)型工作提供技術(shù)支撐。
2)加強(qiáng)管理創(chuàng)新,細(xì)化修程修制。
結(jié)合科研成果,按照程序組織制定相關(guān)管理辦法,針對普速鐵路、高速鐵路、重載鐵路道岔使用和管理實(shí)際,進(jìn)一步規(guī)范道岔號碼、類型和軌型,規(guī)范單開道岔尺寸、道岔圖號的使用,進(jìn)一步細(xì)化完善鐵路道岔修程修制,建立健全考核激勵(lì)機(jī)制,不斷提高我國道岔技術(shù)整體水平。
3)制定工作計(jì)劃,重視過渡措施。
鑒于我國鐵路道岔現(xiàn)狀復(fù)雜,鐵路安全運(yùn)輸任務(wù)重、要求高,道岔型號簡化統(tǒng)型工作不可能在短時(shí)間內(nèi)一步完成,將經(jīng)歷較長階段才能實(shí)現(xiàn),因此需要制定工作計(jì)劃,特別要重視過渡階段的措施,千萬不能采用簡單的一刀切辦法,應(yīng)突出重點(diǎn),分步推進(jìn),只有堅(jiān)持實(shí)事求是、科學(xué)合理,注意可操作性,才能達(dá)到預(yù)期目的。
4)加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)互利共贏。
道岔型號簡化統(tǒng)型工作涉及到道岔設(shè)計(jì)制造和部件供應(yīng)企業(yè)以及全路運(yùn)營維護(hù)等眾多單位,涉及范圍大,牽涉到不同企業(yè)的利益,必須認(rèn)真對待,深入分析相關(guān)需求,加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),只有堅(jiān)持互利共贏原則,充分調(diào)動相關(guān)各方的積極性,才能真正實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。
道岔是軌道部件中最重要的部分,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)難度大,制造要求高,養(yǎng)護(hù)困難。其質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到行車安全與平穩(wěn)性,是工務(wù)設(shè)備的重要風(fēng)險(xiǎn)源。道岔型號的簡化統(tǒng)型只要本著循序漸進(jìn)原則,確保平穩(wěn)有序,緊緊抓住提高質(zhì)量、延長壽命、降低成本、提升效益這條主線不放,就一定能取得明顯效果。簡化統(tǒng)型對我國道岔設(shè)計(jì)、制造、維修、管理一定會產(chǎn)生重大的推進(jìn)作用,不僅可以提高技術(shù)水平,而且可以為走出國門創(chuàng)造有利條件。