工務專業維修的發展

最新 05-24

上海地鐵維護保障有限公司工務分公司總經理周亮

1995年上海地鐵1號線正式運營，運營里程16.1公里；2010年，上海軌道交通已建成11條線路，運營里程420公里，軌道交通網路已基本形成；2015年已建成14條線路，運營里程588公里；而根據規劃2020年底全網路運營里程將超過800公里。因此上海地鐵維保工作壓力非常大，面對800公里的運營網路，地鐵維護人員需要思考如何利用當前技術的發展及創新理念，將地鐵維保工作做好。

地鐵工務和鐵路上的工務含義上存在一定的差異，地鐵工務不僅負責軌道設備管理，還要負責橋樑、隧道結構的管理，同時還包括地鐵安全保護區管理，上海地鐵將三個專業合并在一起，作為工務設備管理一體化來進行管理。本文主要從兩個方面來重點討論軌道設備的維修工作，第一是軌道專業的特點，特點主要偏向運營對軌道專業的需求；第二是關於軌道專業的發展的一些想法。

一、軌道專業特點

根據分析，軌道專業的特點主要有三個方面，第一是絕對安全；第二是低故障；第三是少維護或者是可維護。

1.1絕對安全

在軌道交通眾多專業上，都談到安全是不可忽視的，但在軌道專業，卻要追求絕對安全。如圖1所示，國外高架上的列車衝出軌道，懸在高架上，反襯出軌道擋車器的重要性。早前我國在地鐵終端均設有擋車器，而擋車器的標準是不統一的，但在遇到特殊情況時，就極為考驗這類輔助設備的能力。

圖1：國外懸在高架外的輕軌列車

在目前信號為CBTC制式的線路上，沒有軌道電路作為輔助手段檢測鋼軌的狀態，這對運營造成很大的威脅，一旦斷軌將對運營安全構成極大威脅，軌道狀態的在線檢測系統的研發顯得格為重要。

1.2低故障

近年來，隨著社會的進步，城市軌道交通迎來了黃金髮展期。軌道交通設備運行是否可靠，是運營維保部門能否為乘客提供舒適安全行車服務的基礎，因此，軌道交通設備維護的一個重要的專業特點就是降低設備故障率，確保設備低故障的平穩運行。

軌道交通設備價值高，種類繁多、設備數量多，又是新技術的應用地。一旦發生故障，對維護部門的故障管理、故障處置、維護人員的技術水平都是極大的考驗。因此，軌道交通維護部門必須不斷深入研究，制定故障應急搶修體系，創新維護模式，才能持續提升設備管理水平，提供更為優質的運營服務。

1.3少維修或者是可維修

隨著人民生活水平的提升，要求延長夜間運行時間的呼聲越來越高。夜間停運後給予維護人員用來進行設備維護的天窗作業時間只有短短3個小時左右。當遇到中大修施工時，維修時間非常緊張。如圖2所示，上海地鐵8號線在「五一節」期間，利用小長假的時間，將運營中的一個小交路折返車站停用，對道岔進行大修改造。地鐵要從設計源頭出發，力爭做到在後續維修中盡量做到少維修，可維修。以上是結合運營需求來討論軌道專業的特點。

圖2：上海8號線濟陽路2013年五一節停用改造施工

二、軌道專業發展

軌道專業在目前技術發展的情況下，其未來的發展可以用三個化來形容，就是預製化、裝備化、信息化。在正常情況下，維保專業都是通過修程管理、狀態管理、現場管理、隊伍管理、績效管理五個方面的管理來實現安全生產的目標。

其中修程管理對於不同城市而言，有著自己不同的地方；現場管理、隊伍管理與績效管理更是根據地鐵維保工作而定，不同城市的地鐵維保工作不一樣，所以這些方面也不相同；但是維保工作中設備狀態管理目標是一樣。

設備狀態管理主要牽涉到預防為主、狀態受控以及應對及時三個方面。預防為主是指在風險還未發生之前，提前辨識異常，發出風險預警；狀態受控是指通過後台管理行為，降低故障發生的概率和頻次；應對及時是指在故障發生之後，通過後台的調整，減少故障對運營造成的影響。

當前對設備狀態管理的探索，主要考慮通過信息化工作，將現場層與管理層聯接起來，解決溝通問題。從現場層來說，主要解決設備狀態問題，首先通過預製化來提高前期建設標準和質量，為後面運營建立起可維修和少維修的基礎；其次通過裝備化，應用大型裝備提高現場解決能力。前面預製化的相關數據通過信息化轉移至智能維修綜合管理平台，實現智能維修。而管理層根據智能維修管理平台數據，下達相關任務及完成監管。

目前上海地鐵正在推廣普通道床預製板、預製浮置板、預製道岔板、預製軌枕結構等多種預製化工作，在預製化工作中實現對設備狀態基礎數據統計。在裝備化方面，上海地鐵引進了軌檢車、探傷車、焊軌車、銑磨車等大型裝備，大型裝備實現了對設備狀態的監控數據統計。智能化管理平台通過對數據的分析進行故障預警提示和狀態評估。最後通過生產管理系統，向下面的作業層和生產層下發相關生產任務。

2.1預製化

預製化工作上，上海地鐵目前主要推廣的預製道岔板技術，如圖3所示。預製道岔板由多塊道岔板拼接而來，不同於以往道岔由軌枕和長軌經混凝土澆灌而成，在後續的維修中可快速更換與維護。道岔板的應用，在維護方面減少由於道岔不平整、尺寸差異導致重新施工，極大節約維護時間與維護成本。

圖3：預製道岔板

其次，上海地鐵海還推廣T型軌枕和普通道床預製板。T型軌枕主要應對軌枕出現相關問題時，能有效快速地進行更換。普通道床預製板主要是針對若干年之後，在軌道大修中的控制與維修，以及在運營中遇到振動、平衡等問題時，道床預製板起到的隔層作用，方便施工。預製化的好處有兩點，第一是極大提高了施工質量；第二是有利於後續的設備維修工作開展。

圖4:T型軌枕和普通道床預製板

2.2裝備化

上海地鐵在軌道維護管理工作上轉向裝備化。引入軌道檢測車、鋼軌探傷車，配置了軌道幾何尺寸系統、波磨檢測系統、全斷面系統、軸箱加速度系統、視頻系統、探傷系統。軌道狀態的檢測實現了由人工檢測向大型檢測的轉變。同時軌道狀態的檢測設備不斷升級，檢測數據的單點檢測向連續、多點檢測轉變。檢測手段更加全面，檢測內容不斷增加。

在結構維護管理上，引進隧道視頻系統，如圖5所示，通過檢測車上的攝像頭實現對隧道的情況記錄，再通過圖像識別方法對採集的圖像數據進行自動識別，來對圖像進行分析選取，不同於以往的需要人工去一一排查。

圖5：隧道視頻系統

在軌道大修更新項目上，引進了鋼軌焊接車，早前鋼軌焊接由人工和小型設備施工，引入鋼軌焊接車之後，對鋼軌的更換焊接工作效率大幅提升，例如上海嘗試使用100米鋼軌，直接使用鋼軌焊接車運輸到現場，並進行焊接處理，極大地提升效率。同時引入鋼軌銑磨車，由人工對鋼軌打磨轉變為大型設備對鋼軌進行銑磨，提升工作效率。

在軌行區管理上，引進大型隧道清洗車，如圖6所示，傳統人工清洗效率為1KM/h，隧道清洗車的清潔效率高達5KM/h，大大地提高作業效率。上海地鐵近年來引進大量裝備，從而提升工作效率與質量。

圖6：隧道清洗車

2.3信息化

在地鐵信息化工作中，目前主要實現對現場的監測能力，但是對數據的深入挖掘尚未涉及，所以信息化工作的目標應該是實現從發現到研判，進行評估做出決策，最後執行的工作模式。

上海地鐵在信息化工作上，建立了移動互聯網路為基礎的巡檢系統，巡檢管理系統將設備台賬、巡檢規程、巡檢任務等信息發布至移動互聯網的巡檢系統，通過維保移動應用系統，實時完成巡檢工作，當無網路時支持離線操作模式，利用WIFI、3G等技術，傳輸信息，將巡檢結果、病害情況、多媒體文件等傳輸到巡檢管理系統，管理部門通過系統直接可查看相關巡檢記錄。

同時上海地鐵還搭建以移動互聯網路為基礎的檢測系統，如圖7所示，檢測系統對道床位移進行實時監測，如圖所示當地鐵高峰期來臨時，道床位移最大。上海地鐵通過預先安裝在軌道上的監測裝置，實時監測軌道受力、位移等情況，實現軌道動態的實時監測。