城市軌道交通直線尖軌道岔無縫化策略探討

尚玉龍

（合肥城市軌道交通有限公司 230000）

摘 要：城市軌道交通具有安全高效、準時快捷以及載客量大等方面的優勢，對于緩解城市交通壓力、改善居民出行條件有著十分重要意義。了為提高城市軌道交通的便利性，本文詳細闡述了直線尖軌道岔無縫化處理的有關策略，希望可以起到參考作用。

關鍵詞：無縫化 直線尖軌道岔 城市軌道交通

當前我國城鎮化建設已經進行關鍵階段，城市軌道交通建設作為基礎設施建設中十分重要的環節，其實用性與安全性是建設單位重點關注的問題。然而隨著城市規模的不斷擴大，城市人口的不斷增加，越來越的大中型城市為了改善居民的出行環境開始對軌道交通設施進行了技術改造，其中軌道交通的直線尖軌道岔無縫化處理是提高軌道交通安全性和便利性的關鍵。

1.無縫道岔概述

當前我國在無縫道岔鋪設方面已經積累了大量和實踐經驗，應用技術相對成熟，在具體的無縫線路的鋪設過程中，為了能夠與無縫線路相適應，需要利用高錳鋼轍叉技術，全線道岔均采取無縫化設計。然而在直線尖軌道岔方面，無縫化設計相關的受力變形規律仍然需要進一步的研究。

2.直線尖軌交叉渡線有限元模型

2.1設計參數設定

假設道岔道岔幾何尺寸依照9號交叉渡線60kg/m鋼軌布置。交叉渡線共由9號單開道岔60kg/m與單個菱形交叉組構成，尖軌呈6.45m直線狀，藏尖工作尖軌尖端，跟端連接形式為間隔鐵式活接頭，180m導曲線半徑，高錳鋼整鑄轍叉。

2.2扣件

路基部分扣件型號為DTV12，8.25KN扣壓力，扣件材質為橡膠墊板；區間線路部分扣件型號為DTVI2-1，5.3KN扣壓力；高架橋部分扣件型號為DTⅢ2，扣件結構為彈性分開式無擋肩結構，12KN/組防爬阻力；區間線路扣件型號為DTⅦ2，4KN扣壓力。道岔區不同扣件之間絕地維持0.539m的平均間距，線路區不同扣件之間絕地維持0.625m的平均間距。

3.建立模型

3.1鋼軌

采用CAD計算程序對鋼軌截面形狀進行描述并導入ANSYS。鋼軌型號60kg/m，截面面積77.45cm2，彈性模量2.1×1011N/m2，熱膨脹系數1.18×10-5m/℃，泊松比為0.3。

3.2橋跨結構

由于橋跨的長期的使用過程中容易出現伸縮變形問題，需要事先進行模擬操作。單個跨梁共含有支座8架，固定支座4架，預留部分縱向位移究竟，通過線性彈簧來對橋墩剛度進行模擬分析，對橫向位移進行限制；活動支座4架，并做橫向固定處理。橋梁材料彈性模量3.45×1010N/m2，熱膨脹系數1.18×10-5m/℃，泊松比為0.2。直線尖軌交叉渡線區域如圖1所示，總長度451.634m。轍跟結構如圖2所示

4.橫向位移與溫度力分析

由于橋上無砟軌道交叉中心呈菱形，鋼軌受力比較均勻，橋梁結構直接影響到溫度力分布狀態。直、曲導軌與直、曲基本軌也呈現出相同的受力水平，若對其進行全焊處理，能夠確保直股與側股之間能夠均勻受力。由于導軌與橋梁伸縮方向在跨橋升溫的條件下基本相同，疊加位移后，相比于對稱位置來說導軌位移更加明顯。在橋梁伸縮作用下，導軌與尖軌位移值則會對稱分布于橋梁平均位移處。

相比于縱向位置與縱向溫度，無碎軌道交叉渡線只呈現出很小的橫向位移與溫度力水平，在各方面因素的影響下，并未體現出像縱向位移與溫度力那樣明顯的規律。由于基本軌幾乎不存在橫向受力，可以忽略其余位置的作用力影響。

5.討論

在對無昨軌道交叉渡線變形與受力等方面的因素進行分析發現，軌溫變化直接影響到交叉渡線的變形與受力，導軌與基本軌軌溫與溫度力之間成正向變化關系，基本軌軌溫與位移量成反比，該變化規律主要體現在渡線區；軌溫升高，間隔鐵受力明顯增加，軌溫升高幅值與基本軌位移成反比。

扣件阻力與增加導軌溫度力梯度與基本軌溫度力幅值，有利于對鋼軌位置進行控制，但不利于橋墩的穩定性。這就需要在設計鋪設的過程中根據實際情況對扣件糊弄進行篩選。

為了對導軌位移進行有效的控制，可以適當提升間隔鐵數量，平衡螺栓受力水平，然而這種做法幾乎不會影響到橋梁支座受力。這表明在維持橋梁穩定性的前提下，鋼軌可以通過調整隔鐵數量的方式來改善自身的受力情況。從維護軌道框架穩定性以及改善間隔鐵受力情況的角度出發，可以用螺栓對間隔鐵進行加固處理。

渡線的導軌溫度力與基本軌溫度力與橋梁溫度呈正向變化關系，為了對無昨軌道交叉渡線道岔進行分析，可以參數橋梁溫度變化水平參數，而橋梁溫度變化情況則需要通過科學、合理的手段結合所采集到的溫度數據對該指標參數加強觀測與調查。

在布置渡線區鋼軌的過程中盡量采用連續梁結構。城市軌道交通普遍速度較慢，在橋梁結構以及軌道平順性方面不做過高要求。

參考文獻：

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[2]賴治平.直線尖軌道岔與曲線尖軌道岔在城市軌道交通中應用探討[J].鐵道通信信號，2013，10（13）：15-16.