废弃窄轨铁路改造为观光铁路适应性研究
2018-07-28颜乐
颜 乐
(中铁第四勘察设计院集团有限公司线站处,武汉 430063)
1 概述
由于铁路大规模提速、新建铁路、新型机车的应用、工业用地等原因,大量战乱年代修建的非标准轨距铁路,标准、速度、等级较低且不易改建的铁路,工厂、矿区等内部铁路,面临着被停运、废弃的命运。随着怀旧浪潮的风行,诸多城市、景区对废弃铁路进行改造,并与当地环境、特色、风俗习惯相结合,将铁路打造为旅游项目,受到了越来越多游客的追捧。
窄轨铁路曾承载了一代人的记忆,如今正慢慢退出历史舞台[1-4]。将废弃窄轨铁路改造为观光铁路,既满足了民众的怀旧情结,又使其资源再利用,焕发新生,而如何因地制宜地选择合理、经济、安全的轨道结构形式,其适应性值得研究。
2 国内废弃窄轨铁路概况
在20世纪,窄轨曾在各个行业广泛使用。除了铁路网中用于客运和货运的窄轨线路,如100多年前修建的滇越线米轨铁路,很多森林铁路和工矿铁路也采用窄轨。
作为全国唯一开通运营百年的米轨铁路,云南米轨铁路一直备受社会各界的关注。直到2003年,滇越铁路才由于地区经济和公路运输的影响停止客运服务,仅保留货运服务,货运车站也在慢慢被撤除,取而代之的将是泛亚准轨铁路。2015年,有百年历史的云南米轨铁路,再次焕发新的活力,云南当地铁路部门挖掘铁路沿线特色旅游资源,和地方政府合力打造出米轨铁路特色旅游专线——建水古城怀旧小火车观光游,如图1所示。云南米轨铁路的开发再利用对全国废旧铁路的处置有着示范意义。
图1 建水古城怀旧小火车
合山有百年的煤矿开采历史,广西第一条窄轨铁路应运而生,如今煤矿资源几近枯竭,这条接近28 km的铁路于2010年11月30日停运。合山市秉着环保和资源再利用的考虑,重新利用废旧铁路资源,打造了长约7 km的合山市“百年老矿十里花廊”观光铁路。
景德镇地方铁路是景德镇市和乐平市之间的一条地方窄轨铁路,南起乐平市涌山镇,北至景德镇的发电厂和樊家井卸煤场,全长约35 km。随着景德镇电厂搬迁、城市规划改造、煤炭市场下行冲击等客观条件环境的剧烈变化,该铁路线逐渐废弃。近期,景德镇打算结合铁路地处景德镇市东大门的区域优势以及地方米轨铁路独有的特色资源,修建旅游观光铁路。
如今随着全国铁路建设、扩能改造等工程的加快推进,越来越多的窄轨铁路被闲置废弃,改造为观光铁路是目前最受大众欢迎的方式,而如何更加合理、高效地对废弃铁路进行保护和开发,值得研究[5-7]。
3 废弃窄轨铁路改造为观光铁路适应性
3.1 钢轨
目前,我国铁路用钢轨主要包括50、60 kg/m两种。60 kg/m钢轨由于钢轨断面大、质量大,在强度、稳定性、耐磨性、运行平顺性、使用寿命等方面均比50 kg/m钢轨更有优势,适用于大运量的轨道交通,但其初期投资较50 kg/m钢轨需增加约20%。旅游观光铁路是中、低运量等级的线路,列车运行速度低、轴重轻、车辆编组小,计算年通过总质量小,50 kg/m钢轨完全可以满足观光线运营、维护要求。因此,从降低投资、节约能源的角度出发,推荐采用50 kg/m钢轨。
改造线路大多采用50 kg/m及以下钢轨,能够满足速度低、轴重轻、密度小的观光线需求,考虑经济、改造量等因素,建议原完好的钢轨继续使用,无需更换。若改造线路废弃长度较长,建议保留废弃的钢轨,留作备品备件[8-9]。
3.2 道床
废弃窄轨铁路均为有砟轨道,且大多采用单层道床,道砟级配等参差不齐,例如昆明局正在运营的米轨铁路,其道床厚度大多只有20 cm,如图2所示。
图2 昆河线米轨有砟道床
单层式碎石道床结构是指碎石道砟直接铺在岩石路基或渗水路基表面,不含底砟层。观光铁路速度低、轴重轻、密度小,属于轻型轨道,单层道床能够满足其需要,但是要求线路大、中修后,无垫层的碎石道床,枕下清砟厚度不得小于250 mm;特殊困难条件下道床厚度不足250 mm时,应清筛至路基面,并做好排水坡[10]。枕下道床厚度需满足表1要求。
一辆2018款奔驰E300,底盘号为LE4213148,装配274型涡轮增压发动机,9速自动变速器,行驶里程为6 995km。车主打电话反映仪表上出现驻车制动系统报警。经沟通得知,仪表上出现报警后,车辆能行驶正常,考虑到车主距离我店50km左右,为防止行驶中造成车辆的部件损坏,于是建议车主用拖车将故障车送来检查。
表1 道床厚度标准 mm
除此,观光铁路大多位于小半径曲线,应采用相应的加强措施,建议增设轨距杆和轨撑,如图3所示。
图3 轨撑和轨距杆
3.3 轨枕
窄轨铁路采用的轨枕有木枕、钢枕、混凝土枕3种类型,均可用作改造观光铁路,建议采用钢筋混凝土轨枕逐步淘汰老旧的木枕,但应满足以下要求:
(1)轨枕铺设根数不小于1 520根/km;
(2)在半径为200 m及以下的曲线地段、坡度大于17‰的下坡制动地段增加轨枕铺设数量;
(3)混凝土枕与木枕、混凝土枕与钢枕的分界处,距钢轨接头不得少于5根轨枕[11]。
3.4 扣件
废弃的窄轨铁路修建年代较为久远,大多采用简单的扣板式扣件,可用作改造观光铁路,但改造上道前应经过选配、整修、除锈和涂油,且应符合以下要求:
(2)铁垫板和道钉应齐全,作用良好,缺少时应及时补充,道钉浮起或松动时应及时整治;
(3)扣板扣件扭矩应保持在80~140 N·m。弹条扣件的弹条中部前端下颚应靠贴轨距挡板(离缝不大于1 mm)或扭矩应保持在80~150 N·m。Ⅲ型扣件扣压力保持在8.0~13.2 kN。
3.5 无缝线路
无缝线路由于消灭了钢轨接头,提高了线路质量,一直以来是新建铁路及线路大修改造的优先选择。旅游观光铁路一般为商业性质,要求低投入高收益,相比无缝线路,有缝线路投资小,满足业主的需求;观光铁路小曲线半径较多,以某景区观光铁路为例,其最小曲线半径200 m竟高达55处,计算证明:小半径曲线无缝线路的稳定性安全储备不足,发生胀轨跑道的风险较大,因此建议按有缝线路设计[12-15]。
除此,对于观光铁路,在钢轨接头处产生的“哐嘡、哐嘡”声,由于其速度较低,轴重较轻,不影响舒适度,恰好符合游客对老火车的怀旧情绪。
3.6 车辆
观光铁路的重点不只是景色,还有情怀。改造前的窄轨铁路机车大多采用老式蒸汽机车或柴油机车,目前均已随着我国铁路提速大改造,光荣退出了铁路历史舞台。老式机车承载着人们对于火车的回忆,对于年代的回忆。现代的人们想一睹老式内燃机车的风采已经成为一种奢望,只能通过照片、视频或者到博物馆去寻找当年的记忆。因此,建议观光铁路继续采用老式机车,保留那份古老,那份原始。
但是老式机车由于时代久远,外表和内部座位可能已经锈蚀和老化,建议对车辆外表面进行翻新,具备可观赏性,内部座位改造为旅游观光休闲座,满足游客的舒适性要求。
4 结论
通过对轨道结构包括钢轨、道床、轨枕、扣件、无缝线路5个方面进行分析,研究了废弃窄轨铁路改造为观光铁路的适应性,建议如下:
(1)废弃铁路的钢轨可以继续使用,无需更换,建议保留废弃的钢轨,留作备品备件;
(2)观光铁路的枕下道床厚度应满足表1的要求;在小曲线半径处建议增设轨距杆和轨撑;
(3)建议采用钢筋混凝土轨枕逐步淘汰老旧的木枕,轨枕铺设根数不小于1520根/km;
(4)废弃铁路的扣件可继续使用,但改造上道前应经过选配、整修、除锈和涂油,且符合相关要求;
(5)建议观光铁路采用有缝线路。
目前我国有大量的废弃窄轨铁路,将其改造为观光铁路符合可持续发展的绿色理念,并满足民众的怀旧情结。针对轨道结构的改造,提出以上建议,为今后的废弃窄轨铁路改造为观光铁路提供借鉴。