既有線插入無縫交叉渡線道岔施工工藝研究

何 北

（中鐵十七局集團有限公司，山西 太原 030006）

1 交叉渡線道岔結構分析

1.1 交叉渡線道岔組成

交叉渡線道岔由4組單開道岔、2組鈍角轍叉、2組銳角轍叉、4根正線基本軌、8根連接軌、4根護軌及相應岔枕組成，如圖1所示。

圖1 交叉渡線道岔平面圖

對于跨區間無縫線路，4組單開道岔與基本軌之間均需要進行焊接，菱形交叉處各接頭需要根據要求確定是否焊接或使用夾板連接。對于電氣化鐵路，通常根據設計在連接軌上設絕緣接頭。

岔枕為配套岔枕，其中銳角轍叉區使用橫跨上、下行的通長岔枕，出于運輸和安裝方便等原因考慮，目前多數通長岔枕使用長短枕交錯布置并使用連接板連接的方式，如圖2所示。鈍角轍叉區使用短岔枕，2組鈍角轍叉共同組裝于一組短岔枕上。

圖2 通長岔枕連接示意圖

1.2 交叉渡線道岔結構分析

（1）交叉渡線道岔由4組單開道岔及其他軌件組成，長度長、重量大。60kg/m 5m線間距12號交叉渡線道岔整體長度達93m，整體重量超130t，整體插入比較困難。

（2）菱形交叉區域短軌較多，結構復雜，分步插入時鋼軌預留位置很難控制，鋼軌件很難順利連接。

（3）通長岔枕由2根短岔枕連接組成，為利用V型天窗內上、下行分別插入提供方便。

（4）鈍角轍叉區域軌枕為單獨短枕，預組裝后軌排可隨時插入且插入后不影響上、下行行車。

（5）道岔接頭較多，但鋼軌焊接很難在插入后立即進行，如此便需要做好臨時過渡措施。

2 交叉渡線道岔插入方法

按照插入步驟，交叉渡線道岔插入方法可分為整體插入法、單側插入法以及單組插入法。

2.1 整體插入法

整體插入法為將交叉渡線道岔整體預組裝完成并一次性推入的方法。

（1）整組插入法需要在既有線旁邊插入點正對位置處進行預組裝，空白場地除需滿足道岔軌排預組裝要求以外，還應考慮設備材料存放和作業場地。

（2）軌排預組裝場地與既有線中間無任何阻擋道岔插入的設備，接觸網桿和電務相關設備需提前進行過渡處理。

（3）整組插入時需要垂直天窗，并且天窗時長能滿足工務、電務及供電單位過渡和調試作業。

（4）整體插入法將全部軌件作為一個整體一次性插入，故不存在菱形部分短鋼軌對位困難的情況，但因4組單開道岔中間無硬性連接導致推入困難，故在推入前需要對道岔進行加固處理，使其成為一個剛性整體[1-2]。

2.2 單側插入法

單側插入法為分上、下行將對應軌排預組裝成為一個整體并單獨要點插入最后再連接成整體的方法，適用于垂直天窗時長不夠整體插入法的情況。

（1）受軌排長度影響，道岔預組裝時應相對道岔插入點正對位組裝。如果線路兩側均有場地，優先選用兩側分別對位組裝以防止軌排跨線和減少推送距離；如果僅單側有空地，可選擇兩副軌排上、下疊加預組裝的方法，將先插入的軌排組裝于上層。

（2）根據既有線設備情況、供電及電務專業要求、要點情況等統籌考慮，優先插入行別，減少過渡。

（3）2組銳角轍叉和其中一側6根連接軌可與該側軌排統一組裝和插入，如圖3所示。剩余2根長連接軌（D、H）可單獨安裝也可隨兩側軌排同步組裝，安裝或組裝時使用稍長于設計尺寸的同種鋼軌，以防軌排插入誤差導致連接軌太短無法連接。2組鈍角轍叉可組成單獨軌排最后插入。

圖3 單側插入法軌排劃分圖

（4）對于通長軌枕采用長短軌枕交錯布置和連接的道岔在預組裝時，應保證枕間距準確，同時在插入時嚴格控制上、下行軌排縱向相對位置，防止上、下行軌枕對位不齊導致軌枕無法連接；在組裝和插入時應注意對連接板螺栓孔進行保護，防止道砟等雜物進入。

（5）除整體連接和道岔調試階段必須使用垂直天窗以外，其他軌排插入可使用V型天窗點，故在插入時需拉好警戒繩防止人員、機具侵限，重點應防護已經插入的2組單開道岔的轍叉和對應的曲基本軌以及2根長連接軌，防止撬棍等施工工具搭接鋼軌形成紅光帶。

（6）為節省施工時間，提高作業效率，可靈活采用V點加垂點的方式在軌排插入后立即進行軌排連接。

2.3 單組插入法

單組插入法為將交渡道岔分為4組單開道岔和菱形部位等分別單獨插入或現場安裝的方法，適用于天窗時間較少需要在列車運行間隔中見縫插針施工的情況或有既有設備影響無法整體推入的情況。

（1）因為單開道岔長度較短，因此預組裝時可選擇距離較近的場地進行，插入時先縱移，縱移時應充分利用既有線路。

（2）該方法插入步驟較多，插入次序比較靈活，選擇插入順序時可根據既有線設備拆除和過渡情況、各專業要求等統籌決定。

（3）為保證交渡道岔多次插入后各軌件能順利連接，插入時位置應盡可能精確，并準備好短鋼軌備用。

（4）同單側插入法，對于通長軌枕應注意保護好連接板螺栓孔，V型天窗點內道岔插入時應做好鄰線道岔軌件的保護工作以防形成紅光帶。

3 交叉渡線插入方案的制定

3.1 資料收集和分析

（1）分析研究設計資料，包括既有線平面圖、縱斷面圖、曲線表、坡度表、設計說明等，明確設計要求。

（2）通過查詢既有線列車運行圖，確定上、下行客貨列車時間間隔（重點掌握客車運行時間）和可能的天窗點時間。

（3）咨詢各設備管理單位，摸清施工范圍內各通信、信號、光電纜等設施分布情況。

（4）查閱道岔鋪設圖并與生產廠家溝通，確保各項參數準確齊全。

3.2 現場調查

（1）調查道岔插入位置周邊場地，確定正對位置是否有可用空白場地滿足道岔預組裝要求，周圍是否有道砟等材料及設備堆放場地，是否有舊料出料場地，是否具備道岔長鋼軌件和長軌枕運輸條件，是否有預組裝機械作業位置等。

（2）調查既有軌旁設備如接觸網桿、信號機、應答器等的數量、類型和位置。

（3）根據收集到的既有各類管線資料進行現場核實，對不確定的采用地下管線探測儀或人工挖探溝探測，查明線纜走向、埋深。

（4）調查既有線絕緣接頭、鋼軌焊頭位置，標注于平面布置圖上，作為制定配軌方案的依據。

（5）對既有線平面位置和高程進行測量，繪制出實際平面圖和縱斷面圖，核實設計資料的準確性。

（6）對既有線道床情況進行探測，確定既有道床厚度和板結情況。

3.3 方案制定

通過內業資料和現場調查情況，參考以下方面編制交渡道岔插入施工方案：

（1）溝通既有線運營單位相關部門，看能否調整列車天窗點時長，盡量爭取在垂直天窗點內施工，然后通過天窗點給點情況和插入點周圍可用場地情況、需要拆除設備復雜程度等確定道岔插入方式。

（2）分析運輸道路、施工場地等是否需要平整填筑或辦理相關手續，根據場地情況、既有線設備情況和設備運營管理單位要求等確定安全防護方案。

（3）根據既有線路絕緣接頭和焊接接頭位置，結合設計和運營單位要求，確定道岔前后配軌方式和過渡方案，進而確定道岔插入所需各類材料以及備軌、備料的數量和要求。

（4）與業主、設計、運營單位、供電專業、電務專業等共同協商爭取對既有接觸網桿等影響軌排橫移的各種設備進行過渡。

（5）根據既有線實測資料，核實既有線線間距是否與交渡道岔相符，核實既有線標高和縱斷面是否符合設計。如果不相符，是否需要提前要點進行既有線撥移等準備工作。

（6）根據道床探測情況測算舊料出料后需要挖除的舊道床厚度，提前準備施工機械和道砟。

（7）如果預組裝場地有限或一次性全部組裝后可能導致軌排推移距離過遠或影響施工質量和安全時，可在前一副軌排插入后再安排人員在原軌排預組裝位置組裝新軌排，保證在下個天窗點內道岔能安全快速插入。

（8）對接相關部門，確定既有設備過渡或保護方案，與電務部門溝通，確定轉轍機安裝方案。

4 交叉渡線道岔插入施工

4.1 施工準備

（1）做好人員進場培訓、材料進場檢驗、設備進場調試工作。道砟部分裝袋備用，施工機械加裝絕緣輪、限高繩等防護設施并根據需要提前將材料和工具置于既有線附近。

（2）道岔軌排預組裝，轉轍機同步安裝時需進行工電聯調以確保道岔扳動正常。道岔組裝完成后按程序請相關單位驗收。

（3）提前做好既有線撥移、換軌等過渡工作，對出舊區域進行整理，確保舊料不影響軌排推入和行車安全。

（4）在既有線上標注鋸軌點、絕緣安裝位置等，且標注時需留有余量。

（5）按目標位置和高程測量放樣并釘控制樁，必要時拉線繩輔助軌排推入[3]。

（6）按要求備好兩橫一縱線，確保不影響道岔插入施工。

（7）天窗點開始前進行軌排試推工作，檢查滑輪是否存在卡位、滑軌軌排是否存在歪斜不穩等情況。

4.2 道岔插入

（1）出舊。給點后首先按標記鋸軌點鋸掉既有軌排并按照方案出舊，舊軌排可采用拆散移出和整體移出的方式[4]。

（2）道床清理和上砟。清運既有道床（如果道床板結嚴重，可使用帶破碎頭的挖機進行輔助破除），并清運完成后補充新道砟并平整壓平，道床頂面高程應低于設計5cm左右。

（3）軌排推入。推入軌排并就位，如果道岔前后需要換軌時應同步進行，更換的鋼軌長度應留有余量。軌排推入時應時刻測量縱向位置并及時調整推入方向，同時還應注意滑輪是否卡位等。橫向就位后檢查縱向位置，如果距離設計位置差距較大，可采用縱向擺放滑軌滑輪推移或起道機打起后縱向傾倒等方法縱移；如果距離較小，可選擇利用魚尾夾板支撐于兩軌枕間代替滑軌的方案進行縱移。滑輪支墊方法如圖4所示。

圖4 軌排短距離縱移滑輪支墊示意圖

（4）軌排連接。軌排落下后，根據軌排位置對既有線路或新換鋼軌進行鋸軌連接并按要求設置絕緣接頭。如果推入軌排為交渡道岔第二軌排且包含菱形交叉部分，還需在就位后對通長軌枕和連接軌進行連接。

（5）上砟搗固。采用人工加機械的方法向軌排上砟并使用小型搗固機械進行搗固，施工時應優先搗固轉轍機和轍叉部分以為電務作業人員道岔調試提供條件。

（6）線路檢查，無問題后及時撤出人員、工具等，之后再利用其他天窗點進行道岔搗固提速。

5 無縫道岔施工方案

道岔焊接采用鋁熱焊，絕緣采用膠結絕緣接頭，施做時間較長，并且考慮到道岔插入時的軌溫情況，很難在道岔插入后立刻焊接，故必須按相關要求做好焊接或膠結前的過渡工作。相較普通有縫道岔，無縫道岔施工需注意：

（1）道岔訂貨時需要特定注明為可焊型道岔，同時應準備同種鋼軌用于型式檢驗用軌。

（2）道岔預組裝并調整后即對岔內需要焊接的接頭全部焊接，整組插入和單側插入時應將道岔與岔間基本軌焊接為一個整體。

（3）對于交渡道岔與既有線間的接頭，應提前與運營單位溝通能否使用斷軌急救器或魚尾夾板無孔臨時連接；如果不允許則需要在道岔訂貨時要求道岔前后各加長60cm，在插入前提前打眼并在插入后進行有孔連接，后期在道岔焊接時鋸除打眼部分并換軌焊接，絕緣接頭可暫時使用普通絕緣接頭過渡。

（4）如果道岔插入時軌溫距離設計鎖定軌溫差距較大，則需要對道岔放散后再進行鎖定焊接。

6 結束語

既有線改造施工多位于一些繁忙干線，安全風險高，行車密度大，很難有大型天窗點，而交叉渡線道岔插入困難，故在方案編制時非常有必要進行多次研究探討并做好各項準備工作。（1）應爭取天窗點時間最大化甚至客車停運，最好能一次性整體插入；（2）應對天窗點進行分析研究，合理利用V型天窗和垂直天窗相結合的方式，確保在不影響既有線行車安全的情況下實現道岔快速安全插入；（3）可提前進行征拆等工作以為道岔預組裝提供場地爭取對位組裝，同時將接觸網桿等設備進行過渡；（4）對無縫線路過渡方案做好研究探討；（5）在推入前做好模擬演練工作。