国家科技支撑计划重要项目之一的重载铁路30吨大轴重实车综合试验，在神华集团朔黄铁路公司管内北大牛站—回凤站区间，历经数月的前期准备和22天的现场试验最终取得圆满成功，这在我国既有铁路运营线上尚属首次。

 

　　本次试验选定测试点35个（桥涵14个、轨道11个、路基8个、隧道2个），试验列车由18辆C96和KM96车辆、10辆C80车辆、10辆C70车辆、8辆C64车辆编组而成。主要测试了试验列车在25t、27t、30t以上不同荷载重量下的车辆运行状态，以及试验区段线路等基础设施的承载情况，通过试验，获得了大量、详实、可靠的数据。

 

　　综合试验结果表明，相同轴重条件下，货车邻轴距与车长对桥涵结构的加载影响与理论分析吻合一致。30吨轴重列车荷载作用下，测力轮对、地面各监测点处所测安全参数均在限值以内，行车安全有保证。桥涵结构、轨道结构、路基基床、隧道基底垂向受力与列车轴重关系明显，横向受力在直线区段受轴重影响较小、小半径曲线区段横向受力随轴重增大呈增大趋势。各项控制参数均在安全限度内，线路设备安全状态有保障。据此可以证明，在既有线路上，采取增加车辆轴重，提高牵引质量，开行2万吨及以上重载列车，可使铁路运能在较短时间内获得大幅度提升。

 

　　依据世界重载铁路协会2005年修订的重载铁路标准，重载铁路至少应满足以下三个指标中的两个：重载列车牵引质量至少达到8000吨；轴重（或计划轴重）为27吨及以上；在至少150公里线路区段上年运量超过4000万吨。

 

　　从目前来看，我国重载铁路运输的列车牵引质量和年运量均已大大超过上述标准，但列车轴重成为我国重载铁路发展的短板。由于我国铁路在重载运输方面起步较晚，已开展的25吨轴重条件下重载铁路轨道结构、桥梁和路基状态评估与强化技术研究，虽积累了一定的实践经验，但尚未形成适合国情的技术体系，30吨及以上大轴重的重载铁路运输技术难度大，涉及面广，在我国尚属空白。虽然国外大轴重重载运输技术相对成熟，但其应用条件与我国重载铁路年运量大、列车开行密度高、运输组织模式多样化的国情有较大差异，不可能直接套用。因此，为适应我国能源需求的强劲增长、缓解煤炭运输压力、保障国家能源安全，必须攻克重载铁路运输发展的关键技术，建立适合我国国情的重载运输技术体系。

 

　　2012年，神华集团立项进行大轴重重载运输条件下基础设施强化改造技术研究课题，着力研究解决朔黄铁路既有基础设施在大轴重下面临的技术问题，通过基础设施的评估和强化改造，使基础设施能满足大轴重、大运量的运输要求。

 

　　2013年，在前期研究的基础上，神华集团所属朔黄铁路发展有限责任公司承担了国家科技支撑计划项目“轴重30吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制”。作为项目主持单位，朔黄铁路公司在掌握国际重载技术发展趋势和技术成就的基础上，以朔黄铁路3。5亿吨扩能改造工程为依托，联合一批掌握大功率电力机车核心技术、引领大轴重货车整车技术性能提升、掌握铁路通信系统成套技术、具有高可靠无线网络系统研究实力以及具有丰富铁路综合设计与强化改造经验的单位，立足自主创新和原始创新，以攻克轴重30吨及以上重载铁路运输发展的关键技术、研制核心装备为目标，通过研制自主知识产权的轴重30吨以上铁路重载运输成套装备和既有基础设施改造及强化技术，形成我国轴重30吨以上铁路重载运输技术体系和创新能力，为我国既有铁路扩能提供技术和装备支撑。

 

　　朔黄铁路是我国西煤东运的第二大通道。自开通运营之日起，年运量持续增长。2009年开行万吨列车以来，年运量以千万吨级的速度增加。截至2012年12月31日，这条重载煤运通道已累计运煤13。476亿吨，实现运输收入871。48亿元，实现总利润425。58亿元，为股东分红166。44亿元，上缴国家税收148。41 亿元，为国家的能源运输作出了重大贡献。

 

　　朔黄铁路公司在优化、升级运力的同时，依靠科技创新，持续开展重载铁路运输的研究与实践。先后开展了对重载铁路桥梁和路基检测强化技术、延长钢轨使用寿命技术措施、机车无线重联同步控制系统、80吨自卸式煤炭漏斗车等一系列研究，初步形成了具有自身特色的重载铁路运营管理模式和一批具有自主知识产权的重载铁路核心技术，重载运输取得了显著的社会效益和经济效益。

 

　　朔黄铁路公司当前承担的 “轴重30吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制”项目，主要研究内容是研制轴重30吨以上煤炭运输载重100吨级货车、9600千瓦交流传动电力机车、重载列车状态智能化监测系统、重载铁路新型宽带移动通信系统、重载列车智能化操控系统；研发轴重30吨以上条件下重载运输调度优化系统、线路基础设施强化改造措施；通过系统集成，在既有朔黄重载铁路建成长度不小于50公里示范工程，实现大轴重（载重100吨级）、牵引质量2万吨以上重载试验列车开行。该项目的实施立足于既有铁路开展大轴重重载铁路技术体系研究，实现大轴重重载铁路运输，在大幅度提高运能的同时，避免因运能不足而增建二线、三线，节省大量投资与用地，有利于环境保护；同时，大轴重、高牵引质量的重载铁路运输可提高机车车辆的运转效率，降低牵引能耗和机车车辆的养护维修费用，提高经济效益。

 

　　该项目的研究和成果运用，可以整体提高我国重载铁路核心装备和关键技术的研发，以及重载铁路建设、运营管理水平，形成具有自主知识产权的大轴重重载铁路成套技术体系，缓解我国西煤东运能力紧张的局面，为国民经济持续发展提供有力的保障。

 

　　由于重载铁路技术体系研究是一个系统工程，涵盖机车车辆、工务工程、通信信号、运输组织、系统集成等多专业，涉及新材料、新工艺、电力电子、自动控制、信息技术等高新技术的应用。通过大轴重铁路运输技术体系的研究，还将带动我国相关领域技术创新能力的提升，促进信息通信、电力电子、材料化工、机械制造、自动控制等学科的发展，成果实现产业化，形成完备的产业链，提升我国高端装备制造、电力电子、软件技术、安全防护等行业的水平。

 

　　根据国家科技支撑计划项目研究的总体规划，本次“30吨大轴重实车综合试验”的目的是通过大轴重试验列车与运营列车对既有基础设施的动态和静态作用测试，掌握大轴重下基础设施的受力状态和荷载特性，为既有基础设施对大轴重的适应性评估提供技术支持，同时为朔黄铁路基础设施的强化改造提供依据。

 

　　综合试验选择北大牛—回凤区间为综合示范段，该区间涵盖了朔黄铁路的主要桥涵结构、隧道衬砌和基底结构、主要路基结构、小半径以及长大坡道等，具有较强的代表性。

 

　　综合试验采用4000～5000吨编组大轴重试验列车实车试验，货车轴重从25吨开始，逐级加载直至达到30吨。列车编组方案为，SS4机车（黄骅港侧）+ 客车（工作车）+ 10节C80 + 10节30吨轴重C100 + 6节30吨轴重KM96B（不锈钢） + 2节30吨轴重KM96（铝合金）+ 10节C70 + 8节C64K（K2转向架）+ SS4机车（神池南侧）。整列车编组46辆（不含机车和工作车），牵引质量约4392～4720吨，列车长度690。4。

 

　　综合试验内容共分为四大板块：（1）桥涵结构测试，选择各种类型的涵洞结构、跨度12～15米钢筋混泥土框架桥、跨度16～32米范围预应力混泥土梁、跨度24米和32米超低高度预应力混泥土梁、双线整体和分离式桥墩、扩大基础和桩基础、钢支座和盆式橡胶支座等14个工点。（2）路基结构测试，选择不同路基状态及不同病害整治措施地段进行路基基本状态及原位试验，测试工点8个。（3）隧道结构测试，选择示范段内三家村与石河口隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩区段进行隧道静态试验，2个测试工点共6个断面。（4）轨道结构与部件测试，在示范段范围内选择小半径曲线区段、桥梁区段、过渡段、直线段、12号固定辙叉道岔等11个工点进行测试。

 

　　经过22天的现场试验，重载试验列车共在北大牛—回凤区间运行22个往返，累计安全运行里程约1892公里，北大牛—原平南区间运行13个往返，累计安全运行里程约520公里。对照相关评判标准，通过对试验区间35个测试点的线路状况进行实时的全面检查和分析，得出的结论是：30吨轴重列车荷载作用下，测力轮对、地面各监测点处所测安全参数均在限值以内，试验取得圆满成功。

 

　　除朔黄铁路公司外，中国铁道科学研究院、西南交通大学、美国铁路运输技术中心等机构参与了试验全过程，神华集团副总经理、朔黄铁路公司董事长、总经理薛继连对试验进行了技术考察。