既有線更換道岔后連接曲線的設置與撥量計算

金志文 上海鐵路局新長工務段

為迎接第六大提速，我單位對管內14個車站共計58組道岔進行更換，將原有的木枕P50kg/m鋼軌12號單開道岔（圖號：專線4144）更換為砼枕P50kg/m鋼軌12單開道岔（圖號：專線4257），因兩種道岔相關參數不同（見表1），造成換后側向股道連接曲線的變化。如何重新設置岔后連接曲線要素，合理計算曲線撥道量，是更換提速道岔時必須重點考慮的關鍵之一。

表1 兩種不同型號道岔主要參數比照

1 更換道岔方案的選擇對岔后曲線的影響

因站場平面設置不同，不同的站場更換道岔的方案各有不同。

（1）因兩種類型道岔后長不同，當更換道岔與前后道岔、曲線、橋梁、電務設備等夾直線長度滿足要求時，保持既有道岔與新換道岔岔中交位置不變。換后對側向連接曲線位置不影響，僅縮短道岔與連接曲線間的夾直線長度，縮短量為1.092m。

（2）當更換道岔與前后道岔、曲線、橋梁、電務設備等夾直線長度無法滿足要求時，根據前后設備的影響情況，對新換道岔中交位置做相應的前后縱移，以確保夾直線及短軌配置要求。由于道岔中交位置發生了變化，造成岔后連接曲線各要素的改變。

2 岔后曲線要素的重設與撥量計算

2.1 曲線半徑設置原則

（1）線間距小于5.2m的附帶曲線，半徑不得小于道岔導曲線半徑，同時不宜大于導曲線半徑的1.5倍。

（2）半徑的選擇須同時滿足轍叉跟至曲線始點間的夾直線不得短于6m的要求，并滿足軌距加寬和外軌超高的遞減距離。

（3）半徑選擇時應以盡量送減少撥道量和撥道長度為原則，減少施工過程中撥道人工的投入，提高施工效率。

（4）岔后連接曲線一般不設緩和曲線。

2.2 計算原理

（1）曲線轉角。由于道岔僅發生平面的縱向移動，且鄰線走向不變，因此道岔移動前后其岔后曲線轉角不發生變化。

（2）相關曲線要素計算（見圖1）。

式中：S--線間距

b--道岔后長

圖1 曲線要素計算圖

（3）曲線撥量計算

為便于現場操作，在計算曲線撥動量時采用切線支距法（見圖2）。

圖2曲線撥量計算圖

Li--各撥點到ZY點曲線長，一般每10m設一測點。

因岔后曲線的夾角不變，且鄰線走向不變，故可以將既有曲線與新設曲線列入同一坐標進行計算。

2.3 算例

如圖3所示既有1#岔為正線P50-12號左開木枕道岔，3#岔為到發線P50-9號左開木枕道岔，1#道岔與3#道岔間短軌長6.25m，4道連接曲線要素：R舊=300m、T舊=29.161m、L舊=58.140m、а=4°45′49″、夾直線長 L夾1=32.023m、F=42mm、H=15mm、S=5mm。

根據新換道岔構造需要，1#岔-3#岔間短軌長度不得短于10.8m。為減少施工撥動量以及日后養修工作量，設撥后曲線半徑 R新=400m、а=4°45′49″、F=31mm、H=10mm、S=0mm。

圖3算例圖

1#道岔前移長度L新-舊：

3#道岔撥動量y3#：

新設曲線ZY點撥動量y：

新設曲線切線長T新：

新設曲線始點與3#道岔夾直線長度l夾2：

新設曲線ZY點后各測點撥量yi：

表2 各測點撥量表

3 撥道過程控制

3.1 施工前準備工作關鍵點

（1）道床準備工作：因撥道量大點長，在施工前必須儲備足夠量的道碴，根據各測點撥道量進行相應寬度的夯實。

（2）既有連接線路的整治：通過計算出來的各點撥量均為理論數值，是建立在既有線路軌向與設計無偏差的前提下，這就要求既有線路的軌向須達到標準。施工前須對既有線軌向進行整治，使之與設計基本相符，以確保新設線路走向達標。另為確保撥道工作順利進行，施工前須對既有線路（道岔）進行結構狀態的全面整治，如線路的鎖定、缺少零部件的補齊等。

（3）定位樁的設置：施工前在既有線路上撥道起點開始每10m設一測點，并進行編號。在每個測點對應的路肩上設置定位樁，預先丈量出測點與樁間的距離，并做好記錄。做好定位樁的保護，防止因施工干擾造成定位樁的偏移或遺失。

（4）線路限界調查：因連接曲線走向的改變，該段線路既有限界發生變化，施工前必須全面調查該段線路兩邊建筑物（特別是電務信號機）的限界，提前與相關部門做好協調處理。

3.2 施工過程中控制點

（1）施工時間控制：岔后連接曲線及夾直線（道岔）的撥道工作須與更換道岔施工同步進行，確保道岔開通時岔后各股道同時開通。

（2）撥道過程控制：為確保施工過程中撥道與更換道岔不相互干擾，撥道方向應從曲線尾向道岔方向逐點進行。根據各站場設備特征、撥道量、撥道長度，可分次或分段撥道以達到最終計算效果。

（3）新更換道岔后短軌配設：道岔中交移，岔后連接線路相應加長（本算例中原有6.25m短軌須換成10.8m）。由于岔后連接線路（道岔）發生位移而造成一定量的伸縮，因短軌長度與理論設計長度存在一定偏差，因此新鋪道岔岔后短軌應在新鋪道岔和新設線路基本就位后再現場進行配置，防止鋼軌料不必要的浪費。

（4）線路軌道幾何尺寸的整治：道后新設線路撥道量大，且枕下道床破壞大、密實度不足，須在新設線路撥正后，根據設定曲線超高、正矢、加寬等進行全面整治，確保施工結束后行車安全。

3.3 施工后重點控制

（1）若因曲線半徑變化影響到曲線加寬的，須及時根據重設加寬值進行整治。

（2）全面復檢新設線路幾何尺寸，對不達標的處所處理進行及時整治，以達設計要求。

（3）新設曲線各要素及標樁標志須及時重設和刷新。

4 結束語

在第六次大提速期間，我單位通過上述方法完成了10個站場22條曲線的重新設定和改造，在確保施工順利完成的同時，有效地減少了撥道工作量，提高了施工效率。

該方法在現場施工的應用和改進過程中發現，由于新設岔后連接線路扣件扣壓力不均勻、接頭扭力矩不足、實際撥道量有偏差等方面原因，造成新設線路整體的伸縮量難以確定。這一問題須在以化計算方法來得到解決。