鐵路接觸網18號道岔無交叉線岔的布置、調整與檢測

韓樹勛

（中鐵十六局集團電氣化工程有限公司，北京 100018）

0 引言

在我國中長期鐵路規劃與國家建設發展需求背景下，多條城際鐵路紛紛上馬。城際鐵路建設要求不僅時速快，而且施工建設標準高，在一定程度上給鐵路設計以及施工帶來了挑戰。無交叉線岔是高速鐵路接觸網非常關鍵并且必不可少的重要設備,其既需要滿足動車組正線高速通過的安全要求,還需要滿足動車組從正線到側線和從側線到正線低速通過時的安全要求[1-2]。目前國內高速鐵路在設計施工中車站與正線相連股道間通常采用18號道岔。對于高速鐵路來說，高速運行首要考慮的因素是安全性，為此業內多采用無交叉線岔布置方式。18號道岔無交叉線岔設置于車站咽喉區，是對行車安全非常重要的設備，其技術參數直接影響高速列車運行安全[3-4]。因此，本文結合吳忠至中衛城際鐵路對18號道岔無交叉線岔的布置、調整與檢測進行分析。

1 18號無交叉線岔的原理及平面布置

當前列車運行速度逐步提升，為了保證其運行過程的安全性和穩定性，需要不斷提升鐵路施工水平。為此業內人士開展了大量的研究，無交叉線岔技術應運而生。該技術基于道岔處兩根承導線呈現出分開狀態，因此兩條鐵路之間在運行過程中無相互干擾，可以顯著提升運行的平穩性和安全性。18號無交叉線岔便是無交叉線岔技術的典型代表，其不需要安裝線岔管，一方面可以有效避免打弓問題產生，另一方面可以規避硬點問題發生，對于高速列車的平穩運行具有重要意義[5-6]。

1.1 原理分析

18號道岔總長度為L=69m，岔前長度為31.729m，岔后長度為37.721m。道岔中曲股與直股的延長線為理論岔心，為保證列車的高速運行，曲線半徑長度為1100m。

（1）對于正在高速運行的列車來說，當其行駛過道岔期間，會路過三根支柱，命名為A柱、B柱和C柱，在此期間因震動產生的空間位移偏差（包括上下、左右）不會達到觸碰側線導線的臨界值，在這樣的情況下，機車能夠安全通過。

（2）當處于高速運行狀態下的機車經由道岔從正線進入側線時，側線端的接觸線垂直海拔逐步降低，在這樣的情況下，當其高度降低至某一閾值時，機車開始脫離正線，進入側線軌道行駛。

（3）機車在常速狀態下通過側線經過道岔并駛入正線時，其行駛速度并沒有達到較高的狀態，在這樣的情況下機車受電弓擺動、抬升幅度相對較小，難以對機車運行產生重要影響。因此機車在正常運行過程中逐步從側線接觸線駛入正線接觸線，進而實現正線行駛。

1.2 平面布置

吳中城際鐵路的紅寺堡北、中寧東車站是由兩個旅客站臺及正線I、II道，側線Ⅲ、Ⅳ道共計四股道組成。其中正線外側為站線，正線位于側線中間，這種布局方式能夠有效地保證高速行駛下的列車處于穩定狀態。從平面布置上來看，道岔側線側設置有接觸網支柱，詳細位置及參數見圖1。道岔A柱對正線拉出值為-150mm，對側線的拉出值也是-150mm；道岔B柱處的拉出值對正線拉出值為+400mm，對側線拉出值為+1100mm；道岔C柱處對正線拉出值為-200mm，對側線的拉出值為+1400mm。

圖1 目標工程支柱在側線側的平面布置示意圖

在方案設計階段，為確保列車運行的高效安全，應充分考慮弓網規律的聯通性，當機車在行駛過程中遇到特殊情況時能夠順利切換上行、下行狀態。通常情況下，正線間的渡線是機車行駛的電力來源，圖2所示為道岔處接觸網支柱設計于正線側時的方案。不難發現，A柱對正線的拉出值為+150mm，對側線亦然，與之相對應的B柱處對正線以及側線的拉出值分別為-400mm以及-1100mm；與此同時，C柱處對正線以及側線的拉出值分別為+200mm以及-800mm。

圖2 目標工程支柱在正線側的平面布置示意圖

將道岔分界點設置為岔心，并將A柱設置于岔后，其于岔心間的最小距離閾值設置為25m，正、側線間的最大距離閾值設置為1320mm，上述參數設置的目的在于確保機車受電弓在運行時不會碰撞任何線夾。B柱位置在岔前并且與岔心之間的距離要求為10～15m，該設計參數很難能夠確保機車在切換接觸線的情況下受電弓維持最大偏移狀態。根據實際情況，目標項目受電弓總寬度為1950mm，弓頭有效工作范圍為1450mm，為此可以計算出其水平偏移量的最大臨界值為250mm，與之相對應的能夠計算出機車通過18號道岔時受電弓水平偏移量的最大臨界值為975mm。

（1）線岔始觸區的設置：結合設計方案并從實際情況出發，可以看出目標工程線岔始觸區包含三部分，一部分位于正線接觸線與側線中心線之間；另一部分位于側線接觸線與正線中線之間，剩余部分是受電弓中心600～1050mm的平面與其抬升150mm高度范圍之間。需要特別強調的是，除了吊弦線夾之外，始觸區范圍內禁止安裝其余設備[7-8]。

（2）定位懸掛方案設計：由于本次工程需求，結合實際情況將道岔柱處正線的拉出值設計為±150mm，其中心距側線接觸線的最小閾值設計為1350mm，除此以外，與正線相比，側線導高需要超出20mm。同樣的對于B柱來說，其拉出值設計為±400mm，其中心距側線接觸線的最小閾值設計為1250mm，與正線相比，側線導高需要超出212mm。對于C柱來說，其拉出值設計為200mm，其中心距側線接觸線的最小閾值設計為800mm，與正線相比，側線導高需要超出400mm。

2 無交叉線岔的調整

2.1 調整正線接觸線拉出值及導高

機車在高速運行中經過道岔時的安全性能是項目研究的熱點和重點，為保證機車安全行使，需要科學論證A、B、C柱正線接觸線導高閾值。在本項目中將這些參數均設置為5500mm。在對兩個相鄰定位點導高進行調整時，其高差需要控制在30mm之內；在對相鄰吊弦導高進行調整時，其高差需要控制在10mm之內。當遇到支柱位于側線側的情況，需要結合實際情況設計彈性吊索，并確保其側吊弦與定位點等高，通常情況下誤差臨界值為10mm，接觸線拉出值經過調整之后，其誤差閾值要控制在30mm范圍內。

2.2 調整側線拉出值及導高

在對正線接觸線拉出值及導高調整結束之后，需要繼續對側線拉出值及導高進行調整，其要求如下：一方面，要在調整側線拉出值過程中，需要保證其接觸線位于受電弓包絡線之外；另一方面通過對側線拉出值進行調整，要盡量降低受電弓在經過始觸區時對正線的震動，避免產生震動過大的情況，只有這樣才能保證受電弓順利從B柱與A柱之間過渡。

調整側線拉出值及導高具體體現在如下幾個方面：

（1）道岔A柱位置處渡線接觸線相比正常情況抬高20mm，其在向前延伸過程中導高逐漸下降至5500mm；

（2）A柱到B柱方向渡線接觸線在始觸區相比正常情況抬高20～1070mm；

（3）側線正B柱位置相比A柱抬高120mm，從而確保受電弓變化較為平緩。

本項目在對側線拉出值及導高進行調整之后發現A柱定位點側線高度超出正線接觸線高度過多，針對這種情況通過吊弦的方式來降低側線導高效果不理想，可以基于如下幾個方面對側線導高進行合理控制。

（1）對側線吊弦高度進行調節：一般來說多采用打開接觸線吊弦線夾的方式展開，臨時固定時大多選用尼龍繩等工具。在調整過程中及時測量側線導高，確保其滿足設計閾值。完成吊弦高度測量后，結合方案科學優化吊弦長度，一方面保證吊弦受力均勻，另一方面確保接觸線平順。

（2）對側線拉出值進行調節：結合實際情況，經過充分論證，將A柱拉出值設計為±150mm。在對側線拉出值進行調節之前首先按照設計值對定位點處拉出值進行調整，然后對側線導高進行測量，如果結果超過閾值（5520mm），則調整兩側第1根吊弦距離，確保導高恢復至5520mm，此時吊弦距離調整值的臨界值為3m。在此基礎上對定位點處拉出值進行優化，從而在不改變渡線張力條件下降低側線導高。

道岔B 柱的側線拉出值確定為1100mm，其控制在1050～1150mm之間進行調整。若是調整吊弦高度后出現側線導高抬升過大情況，應及時把側線拉出值調整到誤差下限1050mm，因為適當降低導高能夠通過減小定位器對線索的水平拉力來實現。

3 參數檢測

為確保機車的供電安全，需要對接觸網進行詳細論證，通常來說需要滿足以下幾點要求：

（1）導高、拉出值以及限界范圍等各項參數均符合安全運行要求；

（2）要求電壓、載流能力等參數滿足實際運營需求且在安全可控范圍內；

（3）在機車處于安全運行狀態時，弓網關系較好；

（4）接觸網各設備以及零部件均處于良好的工作狀態[9-10]。

待完成上述調整、安裝工作后，采用激光測量儀對其偏差進行測量，確保實際數值不超過臨界設置閾值。在檢查過程中，需要高度重視以下幾點：

（1）受電弓與接觸線600～1050mm 尺度內禁止安裝線夾、金具等；

（2）為有限避免最大抬升量時打弓，需要將非支定位支座位安裝于受電弓動態包絡線上方，底座與正線導高的臨界閾值不小于250mm；

（3）在正式運行前，開展模擬檢測作業，其中較為常見的是作業車模擬受電弓法，以此確保相關參數符合實際需求[11-12]。

4 結束語

綜上所述，隨著我國高速鐵路建設進程加快，無交叉式線岔在高速鐵路建設項目中的重要性更加突出，為了我國鐵路行業的發展，也為了乘車人員的安全，需要高度重視接觸網建設質量，助力高速鐵路安全運行。結合吳忠至中衛城際鐵路18號道岔無交叉線岔施工，采用無交叉線岔技術，受電弓對接觸網能夠快速通過、彈性好，而且沒有硬點產生，可以達到高速鐵路機車運行的需求，不僅能夠實現高鐵接觸網線岔施工的高可靠性與高安全性，還能夠保障機車的高速穩定運行。