国内外长钢轨运输技术介绍

丁文赢，李善坡，殷 涛，马玉坤，杨广全

（中国铁道科学研究院 运输及经济研究所，北京 100081）

根据我国《中长期铁路网规划(2008年调整)》和铁路“十一五”发展规划，到2012年我国铁路营业里程达到11万km以上，新建高速铁路达到1.3万km；到2020年全国铁路营业里程达到12万km以上，建设客运专线1.6万km以上。在国内加大铁路建设规模的同时，国际上许多国家也在加大基础设施建设投资规模，除非洲、中东、东南亚等发展中国家外，欧美一些发达国家也在积极酝酿修建安全、清洁、高效的高速铁路。可以看出，铁路行业正处于难得的历史性发展机遇期。

随着铁路技术的发展，对铁路钢轨定尺长度、规格的需求发生变化。长钢轨运输成为铁路运输的一大难题，也成为铁路货物运输的重要研究领域。铁路钢轨可以被认为是一种弹性梁，由于其材质力学性能好，强度高，保证了钢轨在产生较大弯曲变形的条件下不会损坏[1]。这些特性为铁路钢轨装卸、运输创造了基本技术条件。

目前，国内外现行钢轨运输方式主要有2种：专用车运输和普通平车连挂运输[2]。美国、德国、日本等国家采用专用车运输钢轨，而奥地利、新西兰等国家采用多辆普通平车连挂运输钢轨。我国既有专用车运输长钢轨，又有普通平车连挂运输长钢轨。

1 国外长钢轨运输技术

1.1 美国长钢轨运输技术

美国自20世纪50年代便开始了连续焊接钢轨的使用，已建立起了一套关于长钢轨装、运、卸的完整系统，最长可装运440 m长钢轨。目前，美国铁路正线里程约22万km，由于一般不修建新线路，因此长钢轨多用于替换既有线路上的旧轨。长钢轨专用车的作业一般是把新轨运到工地，然后将替换下来的旧轨装车，运回焊轨厂进行处理。

美国长钢轨运输专用车由33辆车组成，包括钢轨装载车、焊轨车、装卸车、乘务车等组成，每列最多可装载54根焊接长钢轨，如图1所示。

1.2 德国长钢轨运输技术

由于德国铁路线路质量普遍较好，运输的钢轨长度较短[3]，因此德国长钢轨运输专用车的结构比较简单，最长装运180 m长钢轨。德国长钢轨运输专用车配有专门的卸轨装置，可将钢轨卸至道心；列车中部配有锁紧装置，分层装载，最多可装载4层，共32根，如图2所示。

1.3日本长钢轨运输技术

日本主要采用25 m长钢轨，焊接钢轨长度为150 m或200 m。25 m长钢轨运输专用车由2辆97型运输车组成，其动力装置为电子燃油喷射控制式柴油机，采用电气指令式空气制动装置，空车最高速度110 km/h，重车最高速度为95 km/h。25 m钢轨运输专用车采用下压式锁紧装置，正反扣装载，每组运输车最多可装载46根，如图3所示。200 m长钢轨运输专用车由5辆拖车、6辆97型运输车组成，分层装载，最多可装载2层，共16根。

1.4 奥地利长钢轨运输技术

25 m长钢轨运输列车由1辆22.4 m普通平车和2辆游车组成，分层装载，最多可装载40根钢轨。平车上摆放4根垫木支撑钢轨，并采用隔木进行分层，使用钢带逐层及整体捆扎加固，如图4所示。为限制钢轨横向移动，垫木及隔木被加工成“凹”形。

60 m和120 m长钢轨采用座架支撑方式进行装载加固，锁定座架位于列车中部，其余支撑位置摆放滑动座架，利用钢隔梁对钢轨分层，并用钢带对钢轨整体捆绑，用链条拉紧座架上部，采用整体下压方式加固。

60 m长钢轨运输列车由3辆普通平车连挂组成，分层装载，最多可装载3层，共36根，如图5所示。120 m长钢轨运输列车由6辆普通平车连挂组成，分层装载，最多可装载2层，共20根。当上层钢轨不能装满时，钢轨对称装载于最外侧，并用垫木在中间顶紧。

1.5 新西兰长钢轨运输技术

新西兰长钢轨运输列车是采用多辆普通平车连挂，并在平车上加装钢支垫和隔梁，分层装载运输。每辆平车上固定3根钢支垫支撑最下层钢轨，其余各层采用搬卸式钢隔梁支撑。钢隔梁两端焊接挡铁，既可以固定钢隔梁，又可以限制钢轨横向移动。另外，采用链条进行整体捆绑加固，如图6所示。

2 我国长钢轨运输技术

自新中国成立以来，铁路科研人员一直在不断研究和完善长钢轨运输技术，研发制造长钢轨专用车，制定钢轨运输装载加固方案，为我国铁路建设做出了重要贡献。

2.1 长钢轨专用车运输技术

长钢轨运输专用车自产生以来，先后有T11型、T11A型、T11B型、T11BK型等产品。T11型车组于1988年8月在北京铁路局首先投入运用，经过修改设计后成为T11A型。T11B型是在T11A型的基础上对车组进行了局部改进设计、增加1辆作业车形成的。T11BK型长钢轨列车在车体结构、车上设施等方面进行了全面改进，采用了K2型转向架等技术。

T11BK型长钢轨运输专用车由发电车、安全车、运轨车、锁定车、作业车、作业尾车等13种车型共43辆车组成，设计最小曲线半径重载时300 m，空载时为145 m，运行速度120 km/h。每辆钢轨运输车上纵向安装3组装轨架，装轨架隔梁上安装有滚筒，保证车辆顺利通过弯道，列车中部设置了1组4层的锁定装置。钢轨分层装载，逐根锁紧加固，最多可装载4层，共56根，总质量约1 680 t，如图7所示。

长钢轨运输专用车配有作业车，可卸铺钢轨和回收废旧钢轨，操作方便，除用于线路大修外，还用于大规模客运专线建设。然而其保有量较少，运能不足，存在空车回送、运输成本高等问题。

2.2 长钢轨普通平车连挂运输技术

随着我国高速铁路和客运专线的大规模建设，长钢轨运输专用车运能不足的问题尤为突出。2002年开始，经铁道部组织、科研人员不懈努力，最终研发出长钢轨普通平车连挂运输技术，并先后制定了50 m、100 m、500 m等一系列长钢轨普通平车运输装载加固方案，如图8、图9和表1所示。

表1 长钢轨普通平车连挂运输方案

普通平车连挂运输可有效利用车辆资源，而且在铁路客运专线建设完成后，普通平车仍可复原，解决了专用车难以再利用的问题，避免了运力的浪费，为高速铁路、客运专线建设和发展做出了重要贡献。其特点主要体现在：

（1）车组通过曲线时，利用座架限位促使长钢轨发生自然弯曲，不影响车辆的运行安全性[4]。

（2）采用隔梁分层装载方式，各层钢轨相对独立，钢轨重量通过隔梁和座架传递到车地板，力值分布合理。

（3）使用专用紧固装置将钢轨逐层横向紧固[5]，方法新颖、科学、简便、实用，保证了钢轨的纵向稳定性，属国内外独创。

（4）钢轨支承面使用耐磨减摩聚甲醛塑料板材料或滚筒，调整钢轨与座架、隔梁间的摩擦系数。不因摩擦过大影响车组通过曲线，也不因摩擦过小造成钢轨纵向不稳定。其中，500 m 长钢轨普通平车运输方案，创造了我国铁路普通平车连挂数量最多和运输货物最长的纪录，为高速铁路及客运专线建设提供了坚实可靠的技术支撑。

3 结束语

长钢轨运输方案设计是一项复杂、工程应用性很强的工作，在设计时应充分考虑钢轨的特点及运输要求，综合分析各种因素，最终确定出经济合理的运输方案。本文系统介绍了国内外长钢轨现行运输技术，主要目的在于为今后长钢轨运输方案设计提供相应参考，为推动铁路长钢轨运输科学化提供借鉴。

[1]战金龙. 我国铁路应推广使用长定尺钢轨[J]. 中国铁路，2006(3)：42-44.

[2]А.Б.ГАЛУШКИН. 运输长钢轨的专用货车[J].国内外铁道车辆，1999(6)：21-23.

[3]徐 涌，贾国平，周清跃. 法国、德国高速铁路钢轨的生产和使用技术[J]. 中国铁路，2001(4)：49-51.

[4]王小平. 长钢轨运输专用列车的钢轨防翻方案探讨[J]. 内蒙古科技与经济，2007，151(21)：448-449.

[5]昌月朝. 用于运输超长钢轨的专用装置及其运输方案[P]. 中国专利： 200610109659，2007-01-31.