铁路线路养护技术与发展趋势研究

摘要：铁路线路养护是保障列车运行安全和提升运输效率的核心工作。随着铁路运输需求的增长，轨道结构的维护、轨道状态的监测以及养护作业的智能化已成为铁路养护的重要发展方向。本文首先分析了铁路线路养护的基本内容，包括轨道结构养护、道床清筛、钢轨打磨、轨枕更换等。其次，探讨了现代铁路养护技术的应用，如机械化养护、智能检测与远程监控、大数据分析等。最后，总结了当前铁路养护面临的挑战，并提出相应的优化建议。希望通过本文的研究，为铁路线路的高效养护提供理论支持，进一步提高铁路运输的安全性和稳定性。

关键词：铁路线路养护、轨道结构、智能化养护、轨道检测、养护管理

铁路作为现代交通运输的重要组成部分，在国民经济发展中起着至关重要的作用。然而，铁路线路长期受到列车荷载、自然环境和外部因素的影响，轨道结构容易出现变形、沉降、钢轨损伤等问题，严重影响列车运行的安全性和舒适性。因此，铁路线路养护工作显得尤为重要。传统的铁路养护方式多依赖人工巡检和周期性维修，但随着列车运行速度的提高和铁路运输需求的增长，这种方式已经难以满足现代铁路的高效运营需求。近年来，机械化养护、智能化检测以及大数据分析技术的引入，使铁路养护作业更加精准、高效。本文将围绕铁路线路养护的主要内容、现代化养护技术以及面临的挑战展开深入探讨，并提出优化策略，以提升铁路养护水平，保障铁路运输的安全稳定。

一、铁路线路养护的主要内容

铁路线路养护主要涉及轨道结构养护、道床养护、钢轨维护、轨枕更换等多个方面，每个环节的养护质量都直接影响线路的使用寿命和运营安全。

1.轨道几何状态调整

轨道的几何状态是衡量铁路线路质量的重要指标，主要包括轨距、高低、水平、方向等参数。轨道几何状态的偏差会导致列车运行不平稳，甚至引发脱轨等安全事故。因此，需定期对轨道几何状态进行调整，常见的养护手段有：（1）轨道捣固：使用捣固机对道床石砟进行振动压实，提高轨道的稳定性。（2）轨道拨正：通过轨道调整设备修正轨距偏差，确保轨道中心线的准确性。（3）精细调整：应用高精度测量技术，对轨道几何参数进行微调，改善列车运行质量。

2.道床养护

道床是轨道结构的重要组成部分，承担着列车荷载传递、缓冲冲击力和排水的作用。道床长期受列车荷载和自然因素影响，容易出现污染、板结和沉降等问题，因此需采取以下养护措施：（1）道床清筛：使用清筛机清除道床中的杂物，提高石砟透水性和道床稳定性。（2）补砟整道：在沉降或缺损部位补充道砟，并进行轨道平整调整。（3）道床换填：对于严重污染或老化的道床，进行整体更换，以恢复其承载能力。

3.轨枕养护

轨枕的作用是支撑钢轨并维持轨距，其养护内容主要包括：（1）轨枕更换：对于开裂、老化或破损的轨枕，需及时更换，以确保轨道的稳定性。（2）轨枕紧固：检查并紧固轨枕扣件，防止松动导致轨距偏差。

4.钢轨养护

钢轨作为列车运行的直接承载体，其表面磨损、疲劳裂纹等问题需要定期养护，主要措施包括：（1）钢轨打磨：通过打磨机消除钢轨表面的波磨，提高轮轨接触质量，减少振动和噪声。（2）钢轨探伤：采用超声波或磁粉检测技术，对钢轨内部裂纹进行检测，防止钢轨断裂事故。

二、现代化铁路养护技术

随着科技的发展，铁路养护正向机械化、智能化方向迈进。

1.机械化养护技术

现代铁路养护广泛应用大型养护机械，提高作业效率和质量。例如：（1）捣固车：用于轨道捣固作业，提升道床密实度和轨道稳定性。（2）清筛机：用于道床清筛作业，去除污染道砟，提高道床透水性。（3）钢轨打磨车：对钢轨表面进行打磨，消除波磨，提高列车运行平稳性（图1、2）。

2.智能检测与远程监测

铁路线路的智能检测依托于高精度传感器、人工智能（AI）、大数据分析等技术，实现对轨道、路基、接触网等基础设施的实时监测和评估。主要检测方式包括：（1）轨道状态智能监测系统：利用传感器、激光测量等技术，对轨道状态进行实时监测。（2） 激光雷达与高清摄像：通过列车搭载激光雷达和高清摄像设备，精确采集轨道的几何形态，识别轨道裂纹、变形等异常情况。（3）超声波与涡流检测：用于检测钢轨内部隐性裂纹，提高故障识别的精准度。（4）光纤光栅传感技术：布设在轨道及桥梁等关键部位，监测轨道应力、温度变化，实现长期健康监测。（5）AI智能识别：结合深度学习算法，自动分析采集的数据，识别异常并预测潜在风险，提高运维效率。（6）无人机巡检：利用无人机搭载摄像设备，对线路进行全面巡检，提高检测覆盖率。（7）大数据分析：对养护数据进行智能分析，优化养护策略，提高工作效率。

三、铁路线路养护的挑战与优化建议

1.主要挑战

（1）养护成本高：智能化、机械化养护设备投入成本较高，增加了铁路维护支出。（2）人力资源短缺：铁路养护需要大量专业技术人才，但目前人才储备不足。（3）环境因素影响：极端天气（如暴雨、雪灾）易导致线路损伤，增加养护难度。

2.优化建议

（1）推广智能化养护技术：加强人工智能、大数据在铁路养护中的应用，提高自动化水平。（2）优化养护管理模式：采用预测性养护模式，减少重复作业，提高养护精准度。（3）加强人才培养：建立专业培训体系，提高养护人员的技能水平。

四、结论

铁路线路养护是保障铁路安全运行的核心环节。随着科技的发展，智能化、机械化养护技术的应用，提高了养护工作的精准度和效率。然而，铁路养护仍然面临高成本、环境影响等挑战。未来，需要进一步推进科技创新，提高养护作业的智能化水平，并优化管理模式，以确保铁路运输的可持续发展。

参考文献：

[1]王康.面向铁路线路维修的数字化智能分析软件研发与应用[J].铁路技术创新，2025（01）：106-113.

[2]魏祎.专用线铁路线路病害整治及养护维修研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2024，23（01）：7-9+15.

【作者简介】马晓玄（2002.02-），男，汉族，陕西省韩城市人，本科学历，中国铁路西安局集团有限公司工务机械段工作，主要研究方向：铁路养护。