黎塘一場三渡五交組合道岔無縫化大修設計

張遠成

（中國鐵路南寧局集團公司 工電檢測所，工程師，廣西 南寧 530029）

1 組合道岔大修的必要性

黎塘站位于湘桂線、黎湛線、黎欽線交匯點，擔負著南寧局集團公司全局性輔助編組任務。車站分一場和二場，一場為一級三場布局，分為東和西兩個客貨車到發場和一個解編調車場，二場主要作為客貨車到發場。

一場東場包含外包線在內有10 個股道，主要接入柳州方向下行列車，發出其它3 個方向下行列車。西場包含湘桂線上行在內有10個股道，主要發出柳州方向上行列車，接入其他3 個方向上行列車。解編調車場有分類線16條，駝峰牽出線2條，峰尾牽出線2條。

本次需要大修設計的三渡五交組合道岔和103#單開道岔位于一場的西場柳州端道岔群內。除103#單開道岔為混凝土枕外，全部為50 kg/m 鋼軌木枕道岔，鋼軌銹蝕、磨耗嚴重，尖軌、基本軌、轍叉心傷損嚴重，木枕腐朽失效多，鋼軌與連接零件與枕木的聯結不牢靠，咽喉道岔，行車密度大，幾何尺寸難以保持，普通接頭多，養護困難，存在安全隱患。

為從根本上消除安全隱患，及時消滅機車走行線淘汰型木枕道岔，恢復和提高道岔設備強度，減少養護維修工作量，保證運輸安全持續穩定，2018 年南寧局集團公司下達了工務大修任務通知書，將既有50 kg/m 鋼軌木枕道岔更換為60 kg/m 鋼軌混凝土枕道岔。

2 道岔無縫化設計的基本思路

2.1 無縫道岔中鋼軌焊接形式無縫道岔中鋼軌的焊接方式主要有三種，全焊、半焊和道岔區全焊。全焊是指道岔區內鋼軌全部焊接,且道岔前后鋼軌與區間線路鋼軌也焊接；另一種是僅道岔區內直股鋼軌焊接,道岔前后也僅是直股鋼軌與區間線路焊接,側股仍為普通接頭聯結,稱為半焊；第三種是道岔內直、側股鋼軌均焊接,而道岔前后僅直股鋼軌與區間線路焊接,側股鋼軌與區間線路為普通接頭聯結,稱為道岔區全焊。

2.2 受力情況全焊形式道岔直側股受力及伸縮位移呈對稱分布,但因岔后側股曲線將較大的溫度力傳遞給無縫道岔,各部件受力及變形較大；半焊形式的道岔在軌溫變化幅度不大、道床及扣件阻力較大、限位器強度足夠的情況下,對減緩無縫道岔中各鋼軌縱向力與變形比較有利；道岔區全焊可以降低無縫道岔中各部件的受力與變形,直側股受力與位移近似為對稱分布,在不宜采用半焊形式的條件下,采用道岔區全焊形式比較有利。

2.3 焊接形式的選用單開道岔、單渡線道岔、復式交分道岔和交叉渡線道岔的無縫化已成熟應用于既有普速鐵路和高速鐵路上，而組合道岔因多組道岔相互連接，開通方向多，結構復雜，其中的鋼軌縱向附加力會相互作用和影響，其受力與變形復雜多樣，目前關于其理論及應用研究力學特性的相關研究較少，為滿足列車提速的需要，降低養護維修工作量，簡化受力分析，本次大修設計僅對其直股進行無縫化改造。

3 組合道岔無縫化設計內容

3.1 設計原則

1）采用60 kg/m-5.5m-1/9 三渡五交組合道岔（混凝土枕）為CZ582和CZ2504組合，替換既有木枕組合道岔。

2）新設計的組合道岔線型與既有木枕組合道岔滿足互換要求，復式交分道岔和菱形交叉中軸基本保持不變，可以適當調整，但不能影響站場平面布置。

3.2 設計主要技術標準及要求表1 為既有與設計道岔類型和圖號對照表。

1）60 kg/m-1/12 單開道岔，道岔圖號：SC330，岔枕圖號：SC330-500，橡膠墊板圖號：SC330-400；

2）60 kg/m-5.5m-1/9 交叉渡線混凝土枕道岔，道岔圖號：CZ582，岔枕圖號：CZ582Z；

3）60 kg/m-1/9 復式交分混凝土枕道岔，道岔圖號：CZ2504,岔枕圖號：CZ2504Z。

4）每組道岔（三渡五交組合道岔按13 組單開道岔計）更換一級道砟108 m3，共計1512m3，道床砟肩寬0.45 m，堆高0.15 m，邊坡坡度為1:1.75。

5）同時將道岔前后各50 根非III 型軌枕更換為IIIa型混凝土枕，并更換新扣件。

6）轍叉采用合金鋼組合轍叉，轍叉前后直、側向鋼軌均加長0.6m，導曲線下股及直向外股鋼軌相應加長，保持岔跟接頭對接。

7）道岔區內直向、側向和之間的聯絡線采U75V（60N）淬火新鋼軌；道岔區外直側向至少更換一對U75V（60N）新鋼軌，與站線既有50 kg/m 鋼軌采用60-50 kg/m異型軌連接。

8）設計鎖定軌溫范圍為35±4℃，應嚴格控制在設計鎖定軌溫范圍內施工。

9）位移觀測樁埋設：每組道岔設置3 對觀測樁，在4孔間隔鐵處設1對，在岔頭、岔尾處各設1對，兩組道岔間引軌長度小于25 m 時，相鄰觀測樁可共用同1對樁。

表1 既有與設計道岔類型和圖號對照表

3.3 設計文件簡述

1）103#單開道岔采用全焊。

2）組合道岔中的單開道岔（105#、123#、125#、127#、145#）和復式交分道岔（107#-113#、115#-121#、129#-135#、137#-143#、147#-153#）采用道岔區全焊，側向與菱形交叉（菱1#、菱3#和菱5#）采用普通接頭連接，直向及與線路采用鋁熱焊焊接或現場膠接處理。復式交分道岔無縫化詳見圖1，組合道岔中的單開道岔無縫化詳見圖2，三渡五交組合道岔及103#單開道組成的道岔群無縫化見圖3。

圖1 復式交分道岔無縫化示意圖

圖2 組合道岔中單開道岔無縫化示意圖

圖3 三渡五交組合道岔無縫化示意圖

3）本次無縫化設計共消滅普通接頭72 對144頭，其中鋁熱焊接頭58對116頭，現場膠接絕緣接頭14對28頭，詳見表2。

表2 鋁熱焊(現場膠接絕緣)接頭數量統計表

4 結束語

該組合道岔的大修設計,將岔區與直股鋼軌焊為整體，進一步提高了線路的連續性，實現了道岔“木改水和無縫化”的目標，提高了軌道結構強度，有利于列車直向高速通過。為集團公司大力推進站線道岔無縫化改造，尤其是復雜情況下的組合道岔和道岔群無縫化探索，持續開展標準化站場建設提供技術參考。2018年11月，柳州工務機械段根據設計文件要求對三渡五交組合道岔及103#單開道岔進行施工改造后，改善了線路設備質量，提高了線路的通行能力，減少了日常養護維修工作量，目前使用效果良好，滿足鐵路安全運營的要求。