“客运高速、货运重载，这是当今世界铁路运输业发展的方向。”中国工程院院士、北京交通大学教授王梦恕在接受新华社《经济参考报》记者采访时表示，“今天，神华轴重30吨重载铁路列车的试运成功，标志着中国铁路运输业继客运高铁之后，货运也将迎来一个新时代——重铁时代。”
中国铁路运输进入“重铁”时代
作为我国首列轴重30吨重载列车，神华“60016”次货车的试运行引人瞩目。8月27日9时19分，当这条钢铁巨龙驶进黄骅港站台时，迎候在这里的周福霖、王梦恕、郑颖人、杜彦良等10位中国工程院院士不约而同地爆发出热烈的掌声。
随后一天半时间里，在神华集团公司总经理凌文、副总经理薛继连等人的陪同下，10位工程院院士详细考察了中国首列KM98轴重30吨重载列车、14400KW交直交12轴大功率机车、综合检测车、朔黄铁路沿线的重载轨道和桥梁等，8月28日下午，一个名为“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研讨会”在山西原平召开。
“神华轴重30吨重铁试运成功，是我国继高铁之后又一项重大技术创新。”中国工程院院士、石家庄铁道大学教授杜彦良说，“这对于中国铁路运输业意义重大，标志着中国重载铁路时代的到来。”
据杜彦良介绍，按照目前国际重载运输协会(IHHA)的规定，重载铁路有三个条件：一是轴重为27吨以上；二是列车牵引质量8000吨以上；三是在至少150公里的线路区段上年运量4000万吨以上。我国第一条重载铁路的大(大同)秦(秦皇岛)线，已经达到了第二、第三两个条件，其单车轴重只有25吨，未能满足第一个条件。如今，神华轴重30吨重载试运成功，意味着朔黄铁路已经全部满足国际重载运输协会规定的三个条件，成为名符其实的重载运输铁路。
“更为重要的是，神华轴重30吨重载运输是在对既有铁路改造的基础上实现的。”王梦恕院士强调指出，“这与新建铁路相比，将大大节约基础设施的投资；同时又可大大提高铁路运力和运营效率。很不容易，很不了起。”
院士们认为，长期以来，我国物流业成本居高不下，其中一个重要原因是铁路货运发展滞后。数据显示，铁路、公路和航空的单位运输成本之比为1：6.4：9.35。对此，王梦恕院士举例说，比如，目前中国煤炭相当大一部分还是依靠汽车运输。这是在用优质的“油”拉低质的“煤”，不仅运输成本高，而且污染物排放大，是非常错误的。因此，加快铁路物流业发展，特别是加快发展“重铁”已是大势所趋。
周福霖、王梦恕、梁文灏等院士还提出，希望神华抓住中国铁路发展的机遇，尽快对轴重30吨重铁技术进行系统性总结，形成独立的自主知识产权体系，向全国推广。周福霖院士甚至提出，希望神华集团的“重铁”技术像中国的“高铁”技术一样能够“走向世界”。
关键技术与核心装备是成功秘诀
那么，神华轴重30吨重铁技术是如何形成的呢？
神华集团新闻发言人、集团新闻宣传部主任孟坚告诉记者，“轴重30吨煤炭运输重点铁路关键技术与核心装备研制”，是神华集团承担、朔黄铁路发展公司负责组织实施的“十二五”国家科技支撑计划项目。该项目在神华集团副总经理、朔黄铁路公司董事长、总经理薛继连主持下，神华携手铁科院、南车、北车、华为等国内多家科研机构、大专院校和企业单位，进行了一系列关键技术和核心装备的研发、集成和创新。
“重载铁路是一个系统工程。”神华朔黄铁路公司新任董事长贾晋中说，目前，我国既有重载运输技术体系是建立在25吨轴重基础上，30吨及以上大轴重重载运输技术尚属空白。神华朔黄铁路人在接受项目研制任务后，开始从多个技术领域展开自主创新和集成创新。
据介绍，轴重30吨重载运输技术创新，首先表现在机车、车辆等领域。神华牵头成功研制出牵引力达960千牛的大功率交直交电力机车——“神12”，研制了轴重30吨载重100吨级的底开门KM98型货车，并成功开发了目前国内最先进的综合检测车。
“在轴重30吨重载运输成套技术创新中，对既有铁路基础设施进行强化改造和创新的难度最大。”贾晋中说，我们首先选择50公里示范段开展实车试验、移动加载车试验，首次全面掌握了30吨轴重条件下线路基础设施受力状态与荷载特征，为确定线路基础设施强化改造技术条件提供了至关重要的理论支撑；同时，结合各类试验数据和理论分析结果，建立了桥涵、轨道、路基、隧道结构状态评估模型和技术指标，提出了我国既有重载铁路开行轴重30吨及以上重载列车技术条件。
在既有铁路基础设施改造中，桥梁和隧道是关键环节。针对30吨轴重条件下的预应力混凝土桥梁抗裂安全性储备不足的问题，技术人员从运营线上换取一孔32米梁，开展了预应力混凝土梁承载能力评估、加固和破坏试验，首创桥梁体外预应力碳纤维板材加固技术；针对隧道基底荷载特征及动力响应，他们又创新性提出30吨轴重条件下隧道基底检测评估技术和关键指标，针对不同结构类型隧道基底和围岩级别、病害类型，提出和实施了“高分子树脂固结排水法”整治基底厚度不足和吊空病害、“井点降水+注浆法”解决道床翻浆、冒泥病害等多种隧道基底加固技术……
“特别是在轴重30吨重铁管理运维等支持系统的创新上，薛继连创造性地提出了‘动态检测、静态监控、综合分析、状态检修、立体养护’的新理念。”贾晋中说，在这一理念的指导下，神华朔黄铁路成功研发出了最先进的无线通讯平台——基于4G技术应用的LTE的铁路宽带移动通信系统、重载列车状态监测系统、智能化协同操控系统和运输优化调度系统等等。
神华轴重30吨重铁提高运效30%
“神华朔黄铁路轴重30吨重载技术，是在借鉴国际、国内先进经验的基础上创新发展起来的。”8月28日夜，薛继连在接受新华社《经济参考报》记者采访时说，发展重载铁路运输，是神华面对企业自身需求、我国资源分布现状和国际市场发展格局三重压力下的必然选择。
据薛继连分析，首先，从企业自身视角来看，神华集团作为一家以煤为基础，集电力、铁路、港口、航运、煤制油与煤化工为一体的特大型能源央企，有自营铁路1765公里。其中，朔黄线西起山西省神池县，东至河北省黄骅市，正线总长594公里，是神华铁路唯一的出海通道，也是我国西煤东运第二大通道的重要组成部分。近年来，随着神华集团各煤炭基地开采规模的扩大和煤炭产量的上升，铁路运能越来越成为制约企业发展的瓶颈。
其次，从我国资源现状来看，煤炭等矿产资源大多分布在中西部地区，西能东运将在未来长时间存在。发展重载铁路成为提高我国铁路运能的重要选择。
其三，从全球视角来看，重载运输已成为国际公认的铁路货运发展方向。近年来，中国客运高铁技术已取得国际领先，但货运重载技术却相对落后。特别是与美国、加拿大、巴西、澳大利亚、南非等重载较发达的国家相比，我们货运重载技术亟待发展。
“正是在此背景下，神华承担了‘十二五’国家科技支撑计划项目——‘轴重30吨煤炭运输重点铁路关键技术与核心装备研制’，瞄准世界铁路的前沿科技展开技术攻关。”薛继连说，轴重30吨重铁技术的开发成功，使神华铁路的运输能力大幅提高。数据显示，单车运力可提高20%，朔黄线全面推广应用后年运输能力将达到4亿吨以上，年创造经济效益约增30亿元，运输效率提高30%以上，同时，百万吨公里单位能耗降低30%。
在对神华轴重30吨重载技术进行全面考察后，龚晓南、缪昌文、张超然、郑颖人、王景全等院士不约而同地得出一个结论：“企业是创新的主体。”他们认为，神华轴重30吨重载铁路技术的创新与实践，不但可以使神华重载铁路运输能力大幅度提高，同时也形成具有我国自主知识产权的大轴重成套技术体系，对我国铁路既有路网的扩能改造具有重要指导意义。在推动中国重载铁路技术进步的同时，可提升中国铁路重载技术在国际市场的核心竞争力。
