鐵路道岔附帶曲線要素及位置的確定方法

曾 錕

（湖南高速鐵路職業技術學院 講師 湖南 衡陽 421002）

1 概述

1.1 附帶曲線的定義當道岔后的兩股軌道平行，且兩平行股道的直線間距不大于5.2 m時，道岔后的連接曲線就稱為附帶曲線。不符合此條件的岔后曲線，可按一般曲線對待。道岔后的附帶曲線距道岔較近，與道岔的導曲線形成兩個相反的曲線。由于附帶曲線緊附于道岔之后，它的位置、長度受一定條件限制，方向圓順與否會直接影響到列車通過道岔和曲線的平穩與安全。因此，在日常維修養護道岔時，應將其與道岔視為一個整體，一并進行檢查、維修和整正。所以，附帶曲線要素的正確與否，直接影響到現場曲線的維修養護質量。

1.2 附帶曲線的要求為保證列車安全平穩的運行，附帶曲線應滿足下列規定：

1）附帶曲線半徑不得小于導曲線半徑，也不宜大于導曲線半徑的1.5倍，應與其所連接的道岔號數相匹配；

2）轍叉跟端至附帶曲線始點的夾直線長度，通常應有不短于7.5 m，困難時不短于6 m，這是為了使機車固定軸距的二對輪子，不是同時跨入反向曲線，并滿足軌距加寬和外軌超高的遞減距離；

3）附帶曲線外軌可以設置超高，但最大不大于15 mm，超高的順坡率不大于2.5‰，軌距加寬遞減率不應大于2‰，夾直線較短時，不應大于3‰；

4）附帶曲線應保持圓順，方向良好，用10 m 弦測量其連續正矢差，到發線不超過3 mm，站線不超過4 mm，頭尾不得有反彎鵝頭。

2 附帶曲線要素變化原因分析

2.1 外因由于道岔導曲線和岔后附帶曲線間夾直線長度過短，半徑較小，導曲線和附帶曲線又構成一對反向曲線。因而列車通過附帶曲線時就會出現離心力大、離心力方向極速變化、曲線頭尾未設置緩和曲線、軌距和超高順坡率大等問題。這樣就導致列車進入曲線時對曲線頭尾沖擊力大，從而破壞曲線的頭尾位置。

2.2 內因在日常維修養護中，附帶曲線經過多年的運行，由于資料保管不善或工區沒有及時刷新曲線鋼軌樁點和正矢標記；作業人員習慣使用目測法撥道；部分曲線現有位置和要素與鋪設時相比產生了較大的變化。

這些問題主要表現：一是曲中點位置發生變化；二是曲線起點、終點位置與設計資料不符；三是曲線鋼軌上正矢樁點標記缺失；四是計劃正矢和與現場正矢和雖然接近，但各點正矢相差較大。

目前，如要求工區按鐵路新建時的資料或大修時的資料全面重新修復到位，會因撥道量很大而無法實現，而不修復到位就造成了現有曲線要素資料與現場實際不符，這就需要我們根據現場曲線狀態和正矢情況進行資料復核，重新明確曲線要素。

3 附帶曲線要素確定的方法和要求

3.1 全面調查掌握既有資料在實際調查復核前，首先全面整理附帶曲線既有資料。可以查閱工區、車間技術臺賬，獲取竣工資料和近年來的大修資料，查看變化情況，最終以最新的大修資料或站場改造時的竣工資料為準。把掌握的最新曲線資料通過曲線管理程序，計算出各曲線的正矢超高表并打印出來，并就打印出的正矢超高表與原始竣工資料進行比對，曲線技術參數相差較大的在曲線正矢超高表上做好標記并將按竣工資料所計算的曲線正矢資料寫在同一曲線正矢超高表的對應欄，便于現場曲線資料的核對。通過對既有資料的整理，對需要核對的重點曲線做到心中有數，從而提高調查進度和復核質量。

3.2 現場量取有關參數重點量取附帶曲線正矢、超高、夾直線長度及股道線間距等參數。曲線正矢是確定一個曲線參數的主要資料，曲線要素一旦確定，按照所復查曲線的的弦長（附帶曲線一般10 m弦長計算），曲線各樁點的計劃正矢值也就確定了。夾直線長度決定附帶曲線的位置。在實際調查中，根據既有樁點全面量取現場曲線正矢、超高和加寬值，并將量取的現場正矢寫在曲線正矢超高表中的對應欄。（應該現場量取曲線的各數值，避免因現場標志印刷錯誤而使需要量取的數據出錯）若各樁點現場正矢與正矢超高表中的基本一致，計劃正矢和與現場正矢和基本相符，則認為資料與現場一致并做好核對標記。對超高及加寬設置不合理的應在資料整改說明中詳細說明原因及整改要求。

3.3 處理措施

1）附帶曲線一般都比較短，通常按10 m 弦計算，5 m布樁，若計劃正矢和偏差平均每個點在1 mm以上，就需要根據現場實測正矢調整計劃正矢。通常是實際曲線半徑或長度與資料不符，需要根據現場曲線正矢反求曲線半徑。通常情況下，先通過正矢倒累計法計算曲中點位置是否與實際相符，在基本一致的情況下，且曲線頭尾方向良好的情況下可以根據圓曲線范圍內的平均正矢來反求曲線半徑（根據附帶曲線設置規定，所求得的曲線半徑盡量采用50 m 的倍數），按照頭尾點撥量值最小的原則調整曲線的計劃正矢，并使計劃正矢和與現場正矢和基本接近，各點計劃正矢一旦確定，曲線要素也就確定。在實際計算中，用頭尾點實測正矢的平均值除以圓曲線平均正矢，根據得出的系數從《圓曲線始、終點縱距率表》中查圓曲線始、終點的縱距率表，可以求出ZY、YZ點前后樁點的計劃正矢，如所求得的計劃正矢和與現場實測正矢相差較大可通過小量調整圓曲線計劃正矢來完成。在計劃正矢和與現場正矢和基本一致，曲線頭尾樁點撥量較小的情況下可根據倒查縱距率表對應欄的A、B 值再根據樁點總數及樁點間距求出曲線全長。

2）在曲線計劃正矢和與現場正矢和基本一致的情況下，曲線各點現場正矢與計劃正矢偏差較大，樁點數與資料往往不一致，曲線半徑和全長都與實際不符。對于這種情況，我們一般以現場為準，根據現場正矢按措施1反求曲線半徑和全長。在調查中發現，部分工區對資料計算曲線計劃正矢頭尾點正矢為0的曲線，現場布樁時自行減少了兩個樁，造成曲線總樁點個數與資料不符，這樣人為地縮短了曲線全長，在夾直線長度滿足要求的情況下要求工區按資料到位。

3）對于部分曲中點位置不對的曲線，要根據調查資料，分析現場曲線正矢分布情況，如曲線一頭正矢明顯偏大，則認為現場曲中點位置有誤。根據正矢到累計法（即量出每一個樁點的現場正矢，從最后一個樁點開始累加正矢和，求出∑F，再把每一個樁點的正矢累加和累加得出∑∑F，最后用∑∑F÷∑F求出得數的整數部分即為樁號，小數部分乘以半弦長得出的數值即為整數樁號往大一個樁號量取的數值，即可得出曲中點位置）求出理論曲終點位置。通常情況下，理論曲中點與實際曲中點位置偏差1.0 m以上就需要重新確定曲中點位置。我們根據曲線現場正矢倒累計求出曲中點的位置，然后根據計算值找出曲中點位置，按資料重新定樁，定樁后重新測量現場正矢并量取夾夾直線長度。根據所測得的正矢與計劃正矢進行分析比較，如正矢偏差較大，則按措施進行要素確定。實際調查中，大多數的曲線確定正確的曲中點后，按資料排布曲線樁點及計劃正矢，與現場實際情況基本能夠相符。

4）當發現現場曲線實際位置與資料不符時，應根據現場所測得夾直線長度（大部分曲線都只標了樁點位置，未標ZY、YZ 點位置，可通過測量最外方樁到岔跟的距離，根據正矢超高表上標記的a 值根據求出夾直線長度）和鄰近道岔尖軌尖里程，可推算出曲線起終點里程是否與資料相符，并根據量取的數據判斷現場曲線的實際位置，從而對曲線要素進行相應修改。

5）對于個別曲線鋼軌上找不到正矢樁點標記，又無資料的曲線。根據現場目視曲線起點前任意找一點，按5 m 或10 m 等距的樁點依次往曲線終點布

樁，一直到正矢為0 為止。然后測量現場各點的正矢，根據曲線正矢倒累計找出實際曲中點，再按等距的樁點往曲線兩端布樁，保證曲線兩端樁點對稱，定樁后，重新測量各點正矢，根據實際正矢分布情況排布各點的計劃正矢，再按措施1 相關步驟反求曲線要素。對于少數曲線狀態差的曲線，需進行初步撥正后才能確定曲線要素。

3.4 處理要求在調查復核的過程中，對調查中存在的一些問題進行記錄，對部分曲中點位置不對，重新定樁的曲線，用油漆在鋼軌上做好標記，待資料明確下發后再做好標記。曲線超高及加寬的設置，嚴格按照《修規》要求，超高根據現場情況按不大于15 mm 從ZY、YZ 點并不超過2‰的順坡率往直線段設置，部分夾直線長度不能滿足順坡要求的也可不設置超高。調查復核后，明確了曲線要素，再對附帶曲線要素表進行修改，同時，將曲線ZY（YZ）點至鄰近道岔的夾直線長度標記在附注欄，便于工區現場確定曲線位置。資料變動的曲線，按復核后的資料重新計算曲線正矢超高表。對于曲線狀態不良，頭尾有反彎或曲線正矢不滿足附帶曲線設置規定的，形成詳細的變動及整改說明及時進行整改。

4 結束語

綜合以上幾點，在現場復核及確定曲線要素時，原則上以最新的相關資料為準，全面量取現場正矢，計算現場曲線正矢和，將現場正矢分別與現場計劃正矢及相關資料計劃正矢進行比較，對曲線正矢和及各樁點正矢與資料偏差較大的，在確定曲中點位置正確的情況下再根據現場正矢反求曲線要素。在確定曲線要素的同時，根據曲線頭尾點至相鄰道岔的夾直線長度對曲線起、終點里程進行復核，從而保證了曲線要素資料與現場實際情況的一致性，為工區的維修養護作業提供合理的技術資料。