李洪磊 邢挺 王志伟 唐金胜 肖秘

（1.中国铁路青藏集团有限公司，西宁 810007；2.格尔木敦朴太阳能利用研究所，青海格尔木 816000）

高原铁路的部分隧道由于地质结构或施工质量原因，存在顶部渗漏水现象，一到冬季水滴就会加速凝结，形成冰柱在隧道顶部生长，这种现象称为隧道挂冰［1-2］。随着水滴的不断渗出，冰柱越来越长，与下部接触网的距离越来越近，极易造成短路，导致铁路运输的中断［3］。此外，当这些冰柱的体积增长到一定程度后，冰柱受到行车影响容易跌落下来，与来往行车发生撞击，这会对隧道内设施及行车安全造成极大威胁［4］。

近年来，铁路设施维护单位为了减少隧道结冰对列车安全运行的影响，开始尝试采取电加热方法防止结冰。电加热方法需要将发热元件固定到隧道顶部渗漏点附近，存在易坠落、难检修等缺陷［5］。高原铁路隧道环境恶劣，经过多年的运行隧道壁早已风蚀，难以牢固加热装置。若装置脱落造成接触网断裂，还会给高原铁路供电带来更大的安全事故。因此，高原铁路维护现已较少采用电加热方法。

相比于公路隧道的除冰，铁路隧道更注重隧道接触网附近的顶部和洞口的除冰［6］。现阶段隧道工务维护和电力维护普遍采用传统的人工凿冰方式进行除冰。隧道内人工凿冰作业难度较大，原因为：①结冰位置通常在6 ～8 m高的隧道顶部，作业人员往往难以触及；②结冰部位下面一般为高压电力接触网，除冰往往需要在行车线路上进行，因此人工凿冰触电的危险性极大；……