京滬線蚌埠站1#-3#道岔大修設(shè)計(jì)方案比選探討

夏孝維 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司蚌埠工務(wù)段

普速鐵路軌道結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、道岔、石砟道床組成的線路基礎(chǔ)設(shè)備。隨著線路的運(yùn)營，機(jī)車車輛的走行、輪軌之間的磨耗，道床的臟污及軌道設(shè)備結(jié)構(gòu)病害的增多，線路設(shè)備承載一定的通過總量達(dá)到大修周期后，需要及時(shí)的對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行更換。道岔以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，岔區(qū)軌道結(jié)構(gòu)縱橫向剛度不均勻分布及軌線中斷、結(jié)構(gòu)不平順的因素，輪軌作用劇烈，導(dǎo)致道岔的使用壽命偏短，加之往往在站場(chǎng)內(nèi)存在排水不暢，岔區(qū)道床臟污板結(jié)嚴(yán)重，在日常的養(yǎng)護(hù)維修中一直是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。通過道岔大修同步換軌、換枕、清篩施工，以保持軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、線路質(zhì)量均衡。

既有道岔除了結(jié)構(gòu)病害和使用磨耗之外，往往在線形上存在一定的問題，需要以道岔大修為契機(jī)，對(duì)大修更換道岔岔區(qū)平、縱斷面精確測(cè)量，以校正、改善既有岔區(qū)平、縱面，優(yōu)化既有岔區(qū)平、縱斷面、岔后側(cè)向渡線、岔后附帶曲線，精確定位道岔中交、前后接頭。而對(duì)于存在的一些違標(biāo)道岔線形設(shè)備，更是要充分利用道岔大修的時(shí)機(jī)，徹底解決這種原發(fā)性病害。本文以管內(nèi)京滬線蚌埠站1#-3#道岔線形病害為例，通過對(duì)大修設(shè)計(jì)方案的比選討論，探討道岔大修設(shè)計(jì)方案的可行性，以道岔大修的實(shí)施來解決該類病害。

1 設(shè)備概況

京滬線蚌埠站既有1#、3#道岔于2002年鋪設(shè)，現(xiàn)已達(dá)到大修周期，計(jì)劃于2018年更換。蚌埠站既有1#、3#道岔為聯(lián)動(dòng)道岔，1#道岔位于蚌埠站5道接交通1線，3#道岔位于京滬上行正線，1#、3#道岔位置示意圖如圖1所示。

圖1 京滬線蚌埠站1#-3#道岔平面布置圖

既有1#道岔為P50-1/9左開木枕道岔，既有3#道岔P60-1/12左開砼枕道岔，道岔基本參數(shù)如表1所示。

表1 既有1#、3#道岔基本參數(shù)

2 既有設(shè)備平面線形情況

由于受地形條件限制等因素的影響，蚌埠站1#、3#道岔及前后相關(guān)線路設(shè)備平面線形條件不滿足《鐵路技術(shù)管理規(guī)程（普速線路部分）》、《鐵路線路修理規(guī)則》等相關(guān)規(guī)范要求，存在以下問題：

2.1 1#道岔與岔前曲線線形

蚌埠站1#道岔基本軌接頭接交通1線曲線始點(diǎn)，造成1#道岔導(dǎo)曲線與岔前曲線形成同向曲線，曲線間夾直線長度10.6 m，需在兩曲線之間設(shè)置等超高段。同時(shí)1#道岔與岔前曲線不滿足《鐵路線路修理規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2006〕146號(hào)）第3.9.6條，關(guān)于站線道岔與曲線之間的直線段長度不應(yīng)小于7.5 m，困難條件下不應(yīng)小于6 m的要求。

2.2 3#道岔與岔后曲線線形

蚌埠站3#道岔岔后直向接京滬上行線K966+255.6-K966+680.89曲線，曲線半徑618 m，限速70 km/h運(yùn)行，曲線終點(diǎn)（HZ點(diǎn)）位于3#道岔岔心處，不滿足《鐵路線路修理規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2006〕146號(hào)）第3.9.6條，關(guān)于正線道岔（直向）與曲線超高順坡終點(diǎn)之間的直線段長度：其他地段不應(yīng)小于20 m的要求。

2.3 1#-3#道岔渡線線形

蚌埠站1#道岔為P50-1/9道岔，3#道岔為P60-1/12道岔，由于1#、3#道岔轍叉角不一致，造成道岔渡線形成夾角，采用曲線連接，由于京滬上行線與交通1線線間距為5.1 m，1#-3#道岔渡線長度僅為47.458 m，采用“一弦法”設(shè)置小曲線連接，曲線半徑480 m，曲線長度11.395 m，不滿足《鐵路線路修理規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2006〕146號(hào)）第3.7.5條：圓曲線長度不小于25 m的規(guī)定。且該曲線與1#、3#道岔形成連續(xù)的反向曲線，曲線間夾直線長度較短，機(jī)車在經(jīng)過該曲線時(shí)，輪對(duì)與鋼軌之間的橫向作用力加大，該作用力增加了輪軌磨耗及機(jī)車對(duì)軌道的破壞，存在安全隱患。

3 蚌埠站1#-3#道岔大修設(shè)計(jì)方案比選

3.1 原大修設(shè)計(jì)方案

根據(jù)集團(tuán)公司工務(wù)檢測(cè)所編制的2018年我段道岔大修設(shè)計(jì)文件，蚌埠站1#道岔更換為為P60-1/9左開砼枕道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為CZ577；該方案3#道岔仍更換為P60-1/12左開砼枕道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為SC330，擬更換1#、3#道岔基本參數(shù)如表2所示。該設(shè)計(jì)方案保持1#、3#道岔中交位置不變，1#道岔由木枕道岔更換為混凝土枕道岔，強(qiáng)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少了日常養(yǎng)護(hù)維修的工作量，但上述1#-3#道岔及相關(guān)線路線形問題沒有得到改善。方案，以徹底解決上述平面線形問題。

圖2 蚌埠站北部岔區(qū)平面圖

3.3 1#、3#道岔同步更換為9號(hào)道岔方案

該方案將蚌埠站1#、3#道岔均更換為P60-1/9單開道岔（圖號(hào)為CZ577），保持3#道岔中交位置不變，該方案1#、3#道岔基本參數(shù)如表3所示。

表2 方案一擬換1#、3#道岔基本參數(shù)

表3 方案三擬換1#、3#道岔基本參數(shù)

3.2 同步拆除1#、3#道岔方案

采取拆除蚌埠站1#、3#道岔及其渡線的方案，則可徹底整治1#、3#道岔存在的上述平面線形問題。拆除1#、3#道岔會(huì)對(duì)運(yùn)輸造成以下影響：蚌埠站1#、3#道岔位置圖如圖2所示，其主要功用是機(jī)車換掛與調(diào)車，機(jī)車換掛主要是水蚌線上行的內(nèi)燃機(jī)車?？吭诎霾赫?、2、Ⅲ道換掛電力機(jī)車，需要經(jīng)25#-23#-21#-19#-3#-1#-5#-（7#-13#復(fù)）進(jìn)入機(jī)務(wù)折返段，而拆除1#、3#道岔后，機(jī)車換掛需經(jīng)25#-23#-63#-61#-55#-53#-5#（7#-13#復(fù)）進(jìn)入機(jī)務(wù)折返段，或車務(wù)部門在安排水蚌線上行需要換掛的列車進(jìn)路時(shí)，編排至蚌埠站5、6、7、8道，蚌埠站股道緊張時(shí)，會(huì)對(duì)運(yùn)輸組織造成一定影響。對(duì)于經(jīng)1#、3#道岔調(diào)車作業(yè)，需經(jīng)其他道岔迂回。拆除1#3#道岔對(duì)運(yùn)輸效率和運(yùn)輸秩序造成一定的影響。

且拆除1#、3#道岔需對(duì)信號(hào)聯(lián)鎖關(guān)系進(jìn)行更改，已超出道岔大修范疇，需要進(jìn)行更新改造。根據(jù)集團(tuán)公司“十三五”規(guī)劃，水蚌線將進(jìn)行電氣化改造，水蚌線蚌埠-姜橋區(qū)段將改線接軌京滬線蚌埠東站，可結(jié)合水蚌線電化改造同步實(shí)施該

既有3#道岔為P60-1/12號(hào)左開道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為SC330，前長為16 853 mm，后長為21 054 mm；該方案采用的3#道岔為P60-1/9號(hào)左開道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為CZ577，前長為13 839 mm，后長為15 730 mm。為減少對(duì)供電接觸網(wǎng)的影響，保持3#道岔中交位置不變，則3#道岔基本軌接頭向上行出站方向移動(dòng)距離為3 014 mm，3#道岔岔跟位置向站內(nèi)方向移動(dòng)距離為5 324 mm。依據(jù)3#道岔位置及線間距測(cè)設(shè)放樣，1#道岔中交位置向蚌埠站站內(nèi)方向移動(dòng)6 600 mm。1#、3#道岔同步更換為9號(hào)道岔示意圖如圖3所示。

此方案中，新更換的3#道岔采用P60-1/9單開砼枕道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為CZ577，道岔允許速度V直≤120 km/h，V側(cè)≤35 km/h。3#道岔位于京滬上行正線，因3#岔后曲線半徑（R=618 m）限制，該區(qū)段最高通過速度為70 km/h；道岔側(cè)向?yàn)榫闲芯€連接蚌埠站交通1線，為站內(nèi)調(diào)車線路，根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程（普速線路部分）》（鐵總科技〔2014〕172號(hào)）第293條：調(diào)車推進(jìn)運(yùn)行時(shí)，不準(zhǔn)超過30 km/h，并滿足蚌埠站《站細(xì)》中的調(diào)車速度要求，滿足技術(shù)條件要求。

圖3 1#、3#道岔同步更換為9號(hào)道岔示意圖

實(shí)施此方案，可有效解決以下問題：（1）1#道岔基本軌接頭向站內(nèi)方向移動(dòng)6.6 m，使得1#道岔基本軌接頭與所接交通1線曲線始點(diǎn)間距為6.6 m，滿足了《修規(guī)》相關(guān)規(guī)定；（2）1#、3#道岔采用相同轍叉號(hào)道岔，使得1#、3#道岔渡線為直線連接，取消原有的小曲線，確保行車安全；（3）3#道岔叉跟位置向蚌埠站方向移動(dòng)5.324 m，京滬上行線966.680曲線終點(diǎn)（HZ點(diǎn)）距離3#道岔叉跟 1.527 m，雖不能滿足相關(guān)規(guī)范要求，但較原線形有所改善，有利于該曲線日常養(yǎng)護(hù)維修。

4 結(jié)束語

通過對(duì)京滬線蚌埠站1#、3#道岔大修幾種設(shè)計(jì)方案分析比選可知，按照原大修設(shè)計(jì)方案，將1#道岔由現(xiàn)有的P50-1/9號(hào)木枕道岔更換為P60-1/9號(hào)砼枕道岔，3#道岔原位原型號(hào)更換，則只能強(qiáng)化1#道岔結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，未改善原有平面線形，未能有效消除行車安全隱患。采用同步拆除1#、3#道岔方案則能徹底解決現(xiàn)有的線形病害，但對(duì)目前蚌埠站北部道岔調(diào)車及水蚌線上行內(nèi)燃機(jī)車換掛電力機(jī)車存在一定影響，影響運(yùn)輸效率和運(yùn)輸秩序，且需進(jìn)行信號(hào)聯(lián)鎖改造，超出道岔大修范疇，費(fèi)用增加。采用1#、3#道岔同步更換為9號(hào)道岔可有效解決1#道岔岔前線形病害、1#-3#道岔渡線線形病害，并改善了3#道岔岔后線形，不需要進(jìn)行信號(hào)改造，費(fèi)用較原設(shè)計(jì)方案有所減少。待水蚌線電氣化擴(kuò)能改造及蚌埠段改線接軌京滬線蚌埠東站后，可將蚌埠站1#、3#道岔拆除，徹底消除行車安全隱患。