重載鐵路（the heavy-haul technologies）是指行駛列車總重大、行駛大軸重貨車或行車密度和運量特大的鐵路，主要用於輸送大型原材料貨物，20世紀20年代在美國首次出現。
基本介紹
- 中文名：重載鐵路
- 外文名：the heavy-haul technologies
- 標準提出：2005年
- 誕生時間：20世紀20年代
- 功能作用：用於輸送大型原材料貨物
- 技術檔案：《重載鐵路設計規範》
鐵路簡介,發展概況,發展背景,北美,澳大利亞,瑞典鐵路,前蘇聯鐵路,歐洲鐵路,中國的重載鐵路,大秦鐵路,山西中南部鐵路通道,神華集團鐵路,重載鐵路技術難題,
鐵路簡介
重載鐵路是貨運專線鐵路的特殊類型或頂級種類，專門運輸大型貨物，對列車的載重運量要求很大。重載鐵路滿足牽引質量8000t及以上、軸重為270kN及以上、在至少150km線路區段上年運量大於40Mt三項條件中兩項的鐵路，具有軸重大、牽引質量大、運量大的特點，大多採用單元、組合等列車編組形式。與普速客貨共線鐵路相比，重載鐵路在功能定位需求、內在技術特點和運輸組織模式等方面存在顯著差異。
早期規定
自1978年第一屆國際重載大會在澳大利亞佩思召開、1985年國際重載運輸協會正式成立以來，重載鐵路的定義伴隨重載運輸與時俱進、不斷發展。
2005年國際重載協會理事會提出新的重載鐵路標準，要求至少應滿足下列3個條件中的2個：
①列車牽引質量不少於8000t ；
②車列中車輛軸重達到或超過27t；
③線路長度不少於150 km的區段，年計費貨運量不低於4 000萬噸。
最新規定
2017年，國家鐵路局發布了《重載鐵路設計規範》檔案，對中國境內的重載鐵路有了明確概念和規範定義。
重載鐵路是指滿足牽引質量8000t及以上、軸重為270kN及以上、在至少150km線路區段上年運量大於40Mt三項條件中兩項的鐵路。
本規範適用於鐵路網中貨物列車機車車輛軸重大於等於250kN和牽引質量大於等於10000t、設計速度不大於100km/h的標準軌距重載鐵路。設計速度分為80km/h、100km/h兩級。具體範圍參數確定情況如下：
1.設計軸重：相關研究和大秦線運營經驗表明，現行規範設計標準不能適應250kN及以上軸重的機車車輛運行的需要。考慮與現行規範的銜接，同時結合國內外重載鐵路軸重現狀及我國《鐵路主要技術政策》相關內容，設計軸重按250kN、270kN、300kN三檔劃分，可滿足不同軸重標準的設計需要。
2.牽引質量：考慮到目前我國大秦線、大準線，朔黃線、準朔線、北同蒲線、山西中南部鐵路、張唐線等既有重載鐵路列車牽引質量現狀，確定牽引質量為10000t及以上。
3.設計速度：結合機車、車輛構造速度、上坡道上重載列車能夠實現的速度、下坡制動限速等因素以及《鐵路主要技術政策》規定，確定重載貨物列車設計速度不大於100km/h。設計速度劃分為80、100km/h兩個等級，設計中根據項目功能定位、運輸需求、工程條件等因素研究確定。
4.運量：我國重載鐵路年運量一般大於40Mt，基本不構成控制因素，故適用範圍中未做具體規定。
發展概況
發展背景
從誕生以來鐵路業的繁榮持續到20世紀40年代，從20年代30年代開始受到航空和公路運輸業的挑戰，歐美鐵路業逐漸萎縮。從20世紀60年代開始，西方已開發國家進入建設綜合交通運輸體系的階段，為鐵路業的復興創造了條件。重載鐵路運輸逐漸成為主流。
北美
北美鐵路以貨運為主，是重載運輸發展最早的地區。北美鐵路重載運輸主要採用重載單元列車方式。1967年10月，美國諾福克西方鐵路公司(N&W，現已歸入諾福克南方鐵路公司)，在韋爾什至朴次茅斯間250 km線路上，開行了500輛煤車編組、由6台內燃機車分別分布在整個列車頭部和中部擔當牽引、全長6500 m、總重達44066 t的重載列車。
澳大利亞
澳大利亞借鑑美國和加拿大的經驗，因地制宜修建了幾條重載鐵路，既有窄軌，也有準軌鐵路。澳大利亞鐵路發展重載運輸主要採取兩種途徑。一是在客貨混跑線路上，採取改造舊線和修建部分新線相結合的辦法，變輕載線為重載線。二是新建重載專線，牽引總重可達2萬多噸。
瑞典鐵路
瑞典鐵路北部的瑞典一挪威礦山鐵路(LKAB)，全長540 km，1997年在開行25 t軸重、52輛編組、列車重量5 200 t的基礎上，將軸重提高到30 t，開行全長740 m、68輛編組、8 500 t的重載列車，使運輸成本降低35%，年運量從2 000萬噸提高到3 000萬噸。
前蘇聯鐵路
前蘇聯鐵路的主要做法是在繁忙幹線上開行超重超長重載列車和組合列車。1964年首次開行組合列車，從2列普通列車連掛合併發展到3列、4列，最多到7列合併。還開行6 000～10 000 t以上的單元式重載列車及100—200輛的超長空車列車。在運營實驗中成功開行過總重4萬噸以上的重載列車，80年代重載列車運行線路超過3萬km，完成運量占全路10%。
歐洲鐵路
除了瑞典外，歐洲其他國家也開始在客貨混運、國際聯運的鐵路幹線上發展25噸軸重的重載列車。歐盟經過研究認為，歐洲鐵路客運非常發達，每年運送90億人次、6 000億人公里；貨運也同樣很繁忙，貨運量占全世界鐵路貨運總量的30%，每年還以4．4%～7．5%的速度增長。歐洲鐵路貨運量中有30%重載運輸潛力。2001年以歐洲鐵路為主體的國際鐵路聯盟(UIC)以團體名義加人國際重載運輸協會(IHHA)，成為團體理事成員。
中國的重載鐵路
我國鐵路從 20 世紀 80 年代開始發展重載運輸，起步較晚，但發展迅速。自 2006 年以來，隨著大秦線 2萬噸組合列車的大量開行及 23 t 軸重通用貨車在全路推廣使用，我國鐵路的重載運輸已形成兩種主要模式：①在重載運煤專線大秦線及其相鄰銜接線路上開行萬噸單元列車和萬噸、2 萬噸組合列車；②在京廣、京滬、京哈、隴海等既有主要繁忙幹線上開行一萬 噸 級的整列式重載列車。隨著我國鐵路的發展，重載運輸技術有待進一步推廣。
在“2014（第三屆）國際橋樑與隧道技術大會”上，有關方面透露出，繼“客運高速”後，“貨運重載”將成為中國鐵路建設新重點，相關產業面臨新一輪發展機遇。主要方向是：一是專用貨運重載鐵路改造和新建；二是“四縱四橫”客運專線逐步建成後，既有的客貨混運鐵路將逐步改造為重載鐵路、以貨運為主。
大秦鐵路
中國的大秦鐵路是國內第一條開行重載單元列車的雙線電氣化鐵路，全線長653公里，西起大同，東至秦皇島，年運量開始為5500萬噸，遠期可達1億噸，於1992年12月21日正式開通。
大秦線重載鐵路
大秦線重載鐵路2014年4月2日，由中國鐵路總公司在大秦鐵路組織實施的牽引重量3萬噸重載列車運行試驗取得了圓滿成功。這是我國鐵路重載運輸發展新的里程碑，中國也成為了世界上僅有的幾個掌握3萬噸鐵路重載技術的國家之一。
山西中南部鐵路通道
線路起點為山西省呂梁市興縣瓦塘鎮，終點為山東省日照港。線路正線全長1260km（含呂臨支線共線部分），山西省境內599km，河南省境內255 km，山東省境內426 km。本次初步設計方案線路經由山西省呂梁市、臨汾市、長治市後以隧道形式翻越太行山進入河南省境內，經安陽市、鶴壁市至本次初步設計終點湯陰東站，根據部、省要求，本工程2010年4月1日山西境內全線開工，瓦塘—磧口段到2013年9月30日竣工，工期為三年半；磧口以東至日照到2014年9月30日竣工，工期為四年半。鐵道部安排2010年山西省境內要完成投資115億元。
主要技術標準
鐵路等級 | 國鐵Ⅰ級 |
正線數目 | 雙線 |
設計行車速度 | 160公里/小時 |
一般地段1200米，困難地段800米 | |
限制坡度 | 下行方向 13‰，上行方向 6‰ |
到發線有效長度 | 1700米 |
牽引種類 | 電力 |
牽引質量 | 10000噸 |
閉塞方式 | |
規劃運送能力 | 貨運20000萬噸/年，客車15對/日 |
山西中南部鐵路通道項目的實施對我國能源發展戰略、建設大型煤炭生產基地、保證沿海和華東地區煤炭需求、保障我國能源安全、強化煤運通道能力和煤運系統運輸安全以及實施中部崛起戰略、促進沿線地區經濟發展、建設和諧社會、盤活國家存量資產具有重要意義。
2014年12月29日，瓦日鐵路(原山西中南部鐵路通道)全線正式開通。貨運列車可直接進入日照港，並在日照市區實現貨運南進南出。
神華集團鐵路
神華鐵路主要以外運神華自產煤為主，適當兼顧地方運量，現擁有包神鐵路集團公司、神朔鐵路分公司、朔黃鐵路公司、準能大準鐵路公司、鐵路貨車公司、神華軌道維護分公司、準池鐵路、蒙東鐵路公司等8個骨幹企業。截至2014年底，營運里程總計2026公里，在建里程340公里。2014年完成貨運量4.12 億噸。
重載鐵路技術難題
列車軌道需要經常維修和大修，確保行車安全、平穩，按規定的速度運行。重載運輸條件下的軌道與一般軌道相比，從國外來看，承受列車軸重由原來的10多噸增加到25t，以致最大達到35t；列車牽引總重，從原來的1000多噸增加到最大數萬噸。因此加劇軌道部件的損壞、道床殘餘變形的積累，嚴重影響行車安全。
重載鐵路需要謹慎考慮自然災害對路基穩定性的影響。重載對路基強度及穩定性的另一方面的要求是保證基床足夠的強度以滿足重載遠行列車的需要。和一般條件線路相比，重載鐵路的路基基床承受著更大的荷載。重裁條件下列車對基床的作用有著更複雜的動力效應。
