軌道橋在軌道交通類院校中的設計與應用研究
——以重慶公共運輸職業學院為例

文/王敬 周宗明

鐵路的高速發展為軌道交通類職業院校帶來了新的發展機遇，本文根據軌道橋在本校實訓基地的建設情況，淺談在軌道橋中所采用的鋼軌、扣件等關鍵部件的構造及軌道橋的應用情況，為學生提供專業的實訓設備，從而對標行業標準，加快促進產教融合，構建新型職業教育，為鐵路培養優秀的技能人才。

1.背景

鐵路運輸在我國交輸運輸領域中占據重要的地位。為適應鐵路的大發展，軌道交通類職業院校開設了與之相關的專業以滿足軌道行業的用人需求。這就需要改善實訓教學的條件，對標企業崗位標準，提高學生的專業素養。

2.問題分析

作為軌道交通類職業院校，通過購置鐵路的退役車型開展教學是作為培養學生綜合素養的重要舉措。而不同車型的停放及專業實訓作業的開展是培養專業技能人才的前提。現有車型的放置是直接在軌道車輛的底部挖了一個深約1.65米的檢查坑，稱為壁式檢查坑，其目的是檢查相關車輛的車底部分，為了完成其底部檢查作業程序，檢修人員需彎腰進入檢查坑仰頭進行檢查或者操作。當需要對機車和車輛左右側進行檢查作業程序時，相關作業人員只能彎腰或者蹲下進行檢查作業。鑒于鐵路機車和車輛的行走長度較長（一般為20～30米），可以看出其勞動強度非常大。因此，如何在軌道交通類職業院校有限的場地內開展不同車型的整體檢查作業程序，讓學校的實訓室真正變為檢修車間，提高學生的專業技能和職業素養，對標行業標準，是軌道交通類院校亟待解決的問題。

傳統的璧式檢查坑逐漸被軌道橋取代，從應用優勢來看，軌道橋的設計強度大，結構布局合理，操作性強，在軌道交通中發揮著越來越重要的作用[2]。為促進軌道相關專業融合實訓，本文根據軌道橋在軌道交通領域的應用情況，結合我校的專業建設，淺談軌道橋在我校實訓基地的設計與應用，從而提高學生的實踐動手能力，為企業提供優秀技能人才。

3.軌道橋結構

本校軌道橋的結構設計是由軌道支柱、Ⅱ型彈條扣件、60kg/m 鋼軌、鐵墊板等組成的連續結構，形狀類似多跨連續橋梁。軌道支柱采用C30混凝土澆筑，使用60kg/m 鋼軌，通過Ⅱ型彈條扣件與鐵墊板固定，通過兩條T型螺栓將鐵墊板與軌道支柱上座板連接組成軌道結構，軌道橋端部與庫外線路由整體道床連接，中部設檢查地溝，下部設置排水溝。圖1為重慶公共運輸職業學院實訓基地軌道橋。

圖1 重慶公共運輸職業學院實訓基地軌道橋

4.設計思路

目前行業使用的軌道橋的軌道支柱有鋼結構和混凝土結構兩種，我校實訓基地軌道橋的設計結合學校的專業特點采用混凝土結構。鑒于本校專業主要圍繞軌道交通行業來設置，需要考慮到不同專業不同實訓設備的共性，滿足本校的多種專業實訓通融的問題。例如，我校開設了鐵道機車運用與維護專業，實訓設備是從鐵路局采購的退役SS3機車；動車組檢修技術專業，實訓室設備是仿真CHR2A動車組；鐵道車輛技術專業，實訓室設備是鐵路局退役的25G客車以及城市軌道車輛應用技術，實訓設備是即將購置的AS型地鐵列車。因此，軌道橋設計應考慮其不同的技術結構參數，滿足上述四種車型的停放及實訓項目開展的需要，還需要滿足遠期相關設備進出庫的要求。同時在設計上所選用的鋼軌類型、基本尺寸和安裝形式也應滿足各種車型開展檢查作業的諸多要求。此外，軌道橋的使用要滿足以下條件：鋼軌安裝平穩不松動，減少維修工作量；減少動車運行時的振動和噪音；便于安裝和調整軌距，控制軌距能力強；軌道與支柱絕緣良好，保證電網安全[1]。

4.1承載設計依據。在本校軌道交通多網融合實訓基地設計過程中，考慮到需要與現有的實訓場地相融、不破壞消防通道布局，滿足學校的遠期規劃等因素最終確定建設地址，鑒于學校實訓室目前的實訓室設備有CHR2A動車組、SS3機車、25G客車、AS型地鐵車輛等實訓設備，四種不同類型實訓設備均需在軌道橋上開展實訓項目，因此按照總重最大的SS3機車作為承載設計標準，SS3機車總重是138T，軸重是23T，進出庫速度設計在10km/h以下，根據相關行業標準，確定垂直載荷的取值。軌道橋根據多網融合實訓基地的位置，確定設計長度為62.5m，以庫內軌頂標高為±0m，為兼顧四種車型的停放，方便實訓項目的開展，確定地面標高以動車組最高的標準-0.95m來設計，軌道橋端部與庫外線路由整體道床連接，中部設檢查地溝，檢修人員站在地溝內可以方便學生實訓項目的開展。

4.2橫向載荷滿足要求。不同車型停放在軌道橋上只進行專業檢查訓練，不考慮運行速度，不做蛇形運動，輪緣對軌枕的橫向力很小，為保證安全運行，每根軌道支柱取最大橫向力10kN進行計算和驗證[1]。

4.3鋼軌的選用規格。軌道橋所用的鋼軌是采用現場通用的技術標準，結合多網融合實訓基地的長度，選擇使用12.5m 長，60kg/m 的標準鋼軌，鋼軌接頭采用魚尾板連接固定，根據鐵路技術管理規程的規定，鋼軌接頭的預留應根據鋼軌的長度、當地歷史最高軌溫和最低軌溫，更換鋼軌或者調整鋼軌接頭時的軌溫經計算確定。由于軌道橋在室內，屬于恒溫狀態，在安裝、調試軌道時，預留的軌縫為6mm，這樣可以減少鋼軌的靜態偏差。

4.4扣件的選用要求。隨著我國鐵路客運高速化、貨運重載化的發展，貨運列車的軸重和載重的增加會導致軌道結構及下部基礎承受更大的作用力，進而會造成軌道部件的損壞及壽命降低，軌道結構及下部基礎的性能良好及較好的穩定性是重載鐵路長期安全運行的基礎，而軌道結構幾何狀態的維持主要依靠扣件[5]。隨著我校與鐵路局校企合作、產教融合的不斷深化，我校的專業實訓項目圍繞企業的發展來開發，因此選用30 t軸重重載鐵路W J-12型扣件是為學校進行專業建設和對接企業標準的重要舉措。W J-12型扣件設置有螺母、平墊圈、T形螺栓、W 4型彈條、軌距擋板、預埋鐵座、絕緣軌距塊、軌下墊板、軌下調高墊板、軌距擋板下調高墊板和鋼筋混凝土支撐塊等部件，以此滿足相關專業實訓項目的開展，培養學生的實踐動手能力。扣件基本單元如圖2所示。

4.5混凝土支柱設計。針對國內目前對混凝土結構軌道橋和鋼結構軌道橋的應用情況，結合學校的實訓特點，采用混凝土結構軌道橋。在設計過程中，要求將軌道橋地基挖到基巖，用C15混凝土澆筑100mm厚的墊層，在此基礎上澆筑500mm厚的素水泥作為基礎，軌道支柱設計尺寸400mm*400mm，在施工作業中，先進行鋼筋安裝綁扎，采用C30混凝土兩次澆筑，第一次是土建澆筑，距檢修坑頂部300mm 采用二次澆筑，用來預埋扣件螺栓，保證施軌道橋的施工質量。

4.6排水溝的設計。為滿足學校25G客車檢修實訓作業的要求，根據《鐵路客車車輛設備設計規范TB10029-2002》的規定，車輛段和整備線應設置檢查溝，檢查溝內應有良好的排水和低壓照明設施，安全有效的排水措施不僅可以改善工作環境，還可以減少對周圍環境和水體的影響，對環境保護起到很大作用[4]。溝槽采用軌道橋結構形式，兩側為鋼筋混凝土橋墩，蓋板為600*400*40的高分子材料，溝槽內底與軌道頂部的高差為1.3米。兩條溝之間設置下沉式地面，地面與軌道頂部的高度差為0.85米，外面設置一條明溝，以保證地面沖洗水和污水的排放。

5.軌道橋應用

5.1現場的應用情況。目前軌道橋在大功率機車檢修段、鐵路客車檢修段、動車段和地鐵車輛段內都有使用，其中動車段和地鐵車輛段中的應用最為廣泛，通過采用架空鋼軌的方式，提高檢修的作業空間，方便檢修作業人員對車輛底部或者機車走行部的檢修作業，為列車檢修提供良好的工作環境，確保作業人員的人身安全和提高作業的效率[3]。

5.2校內的應用。由于學校開設了鐵道機車運用與維護專業、動車組檢修技術專業、鐵道車輛技術專業、城市軌道車輛應用技術專業等，軌道橋在設計時考慮了專業的共性問題，針對鐵道機車運用與維護專業，可以利用軌道橋完成司機的整備作業，包括對走行部的檢查和機車下部檢查，同時可以滿足相關的機車實訓及鐵路局的培訓要求；針對動車組檢修技術專業，可以根據動車段現場要求，開展動車組一二級修，以及相關的認知實訓；針對鐵道車輛技術專業，可在軌道橋上利用鐵路25G客車，開展相關檢修實訓；針對城市軌道車輛應用技術，可以滿足對車輛的走行部檢查，1+X乘務考試，以及相關的實訓教學，同時為適應鐵路的發展，針對重載列車，可以開展部分重載設備實訓項目，比如扣件，可以開展扣件的擋塊及墊片的調整實訓，根據調軌數據對扣件進行更換，拆除扣件螺絲，確保扣件更換能達到預期的目的。

6.結語

近年來隨著軌道交通行業的快速發展，軌道橋在各檢修車間越來越普及，在動車段、地鐵車輛段、鐵路客車段以及大功率機車檢修段中的應用越來越廣泛，技術也相對成熟，逐步替代了傳統的壁式檢查坑，提高了作業效率和生產安全。作為軌道類職業院校，應緊跟企業的步伐，適應企業的發展節奏，不能停留在傳統的思維上止步不前。因此，通過對軌道橋的設計與施工，闡述了本校多網融合實訓基地軌道橋的結構以及設計理念，以多網融合為出發點，將鐵道機車運用與維護專業、動車組檢修技術專業、城市軌道車輛應用技術專業以及鐵道車輛技術專業有機融合起來，有助于提高學生的動手能力，將學校實訓基地與企業生產車間有機結合，加深產教融合，促進校企協作，構建現代新型職業教育，培養一批優秀的綜合技能人才。

引用出處

[1]慈金柱,劉國輝,吳鋼,孫明武.動車檢修基地軌道橋設計研究[J].鐵道建筑,2013(02):20-22.

[2]馮凱.鋼結構軌道橋在地鐵車輛基地中的應用[J].智能城市,2021,7(01):126-127.

[3]迂軍杰.軌道橋在地鐵車輛基地的應用分析[J].智能城市,2021,7(22):151-152.

[4]雷輝,鄧學軍.淺析鐵路整備、檢修地溝的排水設計[J].黑龍江科技信息,2010(09):222+153.

[5]蔡世生,郄錄朝,崔樹坤,張歡,李子睿,劉炳彤,賀志文.重載鐵路W J-12型扣件TPEE墊板結構優化設計[J].鐵道建筑,2022,62(09):39-42.