直線尖軌道岔與曲線尖軌道岔在城市軌道交通中應(yīng)用探討

賴治平

直線尖軌道岔與曲線尖軌道岔在城市軌道交通中應(yīng)用探討

賴治平

摘 要：詳細(xì)闡述60kg/m 9號直線尖軌道岔與曲線尖軌道岔的特點(diǎn)、使用中存在的利弊及其對運(yùn)營的影響，從性能、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用等方面進(jìn)行了性價比分析，并結(jié)合城市軌道交通運(yùn)營特點(diǎn)，以滿足運(yùn)營要求為前提，而且從滿足城市軌道交通運(yùn)營不同需求方面，對道岔選型提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：直線尖軌道岔;曲線尖軌道岔;性價比;城市軌道交通;使用

道岔作為城市軌道交通重要的行車設(shè)備，其技術(shù)性能直接影響軌道交通運(yùn)營的效率和行車安全，因此，城市軌道交通應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)而選擇合適的道岔設(shè)備，以保證運(yùn)營行車安全及效率。早期的城市軌道交通，正線一般采用60 kg/m 9號直線尖軌道岔，而目前60 kg/m 9號曲線尖軌道岔正在大力推廣使用。下面就針對這2種道岔的特點(diǎn)、使用中存在的利弊、性價比及其對運(yùn)營的影響等進(jìn)行分析和探討，希望能為城市軌道交通建設(shè)選用道岔提供參考。

1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 直線尖軌道岔

直線尖軌長6.45 m，尖軌沖擊角較大為1°21'56″，尖軌根端采用間隔鐵式活接頭，用間隔鐵保持基本軌與尖軌、導(dǎo)軌的間隔尺寸，并設(shè)內(nèi)外軌撐與轍根墊板連接，以保持轍根不爬行、不跳動，在根部設(shè)雙頭螺栓保持間隔鐵與夾板的距離，以使尖軌扳動靈活;導(dǎo)曲線半徑為180 m，直向容許通過速度為95 km/h，側(cè)向容許通過速度為30 km/h。

1.2 曲線尖軌道岔

曲線尖軌道岔全長較直線尖軌道岔短約2.5 m，尖軌根端結(jié)構(gòu)為夾板固定式接頭，堅(jiān)固穩(wěn)定，尖軌為彈性可彎式，曲線尖軌沖擊角較小為0°59'26″;尖軌較長，約為10.6 m，需要2點(diǎn)牽引;當(dāng)導(dǎo)曲線半徑為180 m時，側(cè)向容許通過速度為30 km/h，當(dāng)導(dǎo)曲線半徑為200 m時，側(cè)向容許通過速度為35 km/h。

2 運(yùn)用中存在的優(yōu)缺點(diǎn)

從60 kg/m 9號直線尖軌道岔和曲線尖軌道岔在城市軌道交通使用運(yùn)行情況看出，這2種道岔在運(yùn)用中各存在以下優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1 直線尖軌道岔

1．優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)及制造簡單、易于加工、成本較低;②尖軌前端的刨切較少，橫向剛度大，尖軌的擺度和端輪緣槽較小，可用于左開或右開;③尖軌耐磨、使用壽命較長;④道岔需要的扳動力小，只需1點(diǎn)牽引;⑤左右開道岔可以互換使用，可減少現(xiàn)場備品的數(shù)量;⑥由于只需1臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，隧道內(nèi)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝位置需要加寬的占地范圍較小，可節(jié)約土建費(fèi)用投資;⑦對信號系統(tǒng)而言，相對曲線尖軌道岔采用2臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，可節(jié)約不少投資;⑧道岔發(fā)生故障時，單轉(zhuǎn)轍機(jī)故障容易處理，處理時間較短，站務(wù)人員人工準(zhǔn)備進(jìn)路時間相對較短，對運(yùn)營影響較小;⑨信號專業(yè)對道岔的調(diào)試較容易，對轉(zhuǎn)轍設(shè)備的日常維護(hù)工作量較少，需儲存的備品、備件數(shù)量較少;⑩更換道岔尖軌時，拆卸及安裝工作量較少，便于更換。

2．缺點(diǎn)：①尖軌根端不能固定，穩(wěn)定性相對較差;②側(cè)向容許通過速度較低，有可能不能滿足折返站運(yùn)營折返能力的需求;③尖軌的轉(zhuǎn)轍角較大，列車側(cè)向進(jìn)入道岔時對尖軌的沖擊力大，旅客舒適度相對較差;④尖軌根處連接板不宜太緊固，否則尖軌扳動力太大，轉(zhuǎn)轍機(jī)牽不動尖軌，但這很難界定緊固的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常引起工務(wù)和電務(wù)不能很好地配合，出現(xiàn)相互扯皮推諉;⑤對工務(wù)而言，維護(hù)工作量比曲線尖軌道岔稍大。

2.2 曲線尖軌道岔

1．優(yōu)點(diǎn)：①尖軌根端堅(jiān)固穩(wěn)定，列車側(cè)向進(jìn)入道岔平順性好，旅客舒適度較好;②尖軌沖擊角較小，導(dǎo)曲線半徑大，列車進(jìn)出側(cè)線比較平穩(wěn)，有利于列車的高速通過;③對信號系統(tǒng)而言，采用曲線尖軌道岔時，列車折返時間較短，折返能力較高，能滿足折返站運(yùn)營折返能力的需求;④對工務(wù)而言，維護(hù)工作量比直線尖軌道岔稍小。

2．缺點(diǎn)：①使用中尖軌磨耗較大，使用壽命較短;②由于尖軌較長，需要2臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，隧道內(nèi)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝位置需要加寬的占地范圍較大，土建投資費(fèi)用比采用直線尖軌道岔大;③對信號系統(tǒng)而言，由于道岔需要2臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，投資比采用直線尖軌道岔高;其次雙轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引比單轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引故障率高，且道岔發(fā)生故障時，雙轉(zhuǎn)轍機(jī)故障處理難度相對較大，處理時間相對較長，對運(yùn)營影響相對較大;其三道岔調(diào)試難度較直線尖軌道岔大，轉(zhuǎn)轍設(shè)備日常維護(hù)工作量較大，需儲存的備品備件數(shù)量相對較多;④道岔故障時，站務(wù)人員人工準(zhǔn)備進(jìn)路時間比采用直線尖軌道岔時長，對運(yùn)營影響相對較大;⑤更換道岔尖軌時，拆卸、安裝及調(diào)試工作量較直線尖軌道岔大，需要請點(diǎn)時間較長;⑥需要的道岔備品、備件數(shù)量相對較多。

3 性價比

3.1 性能比較

從2種道岔具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)可知，曲線尖軌道岔的結(jié)構(gòu)性能、列車側(cè)向通過時的舒適性比直線尖軌道岔要好，但城市軌道交通具有車輛輕、運(yùn)行速度不高 (最高運(yùn)行不超過85 km/h)、運(yùn)營時段正常為直向通過道岔 (道岔開通直向時，容許通過速度為95 km/h)，只有在特殊情況下(直向通過時前方線路故障及在終端站進(jìn)行折返作業(yè)等情況)才側(cè)向通過道岔等特點(diǎn)，且目前城市軌道交通鋪設(shè)的直線、曲線尖軌道岔尖軌均采用AT鋼軌制造，采用固定式高錳鋼整鑄轍叉，分開式可調(diào)護(hù)軌和彈性分開式扣件等，因此，2種道岔結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)均適應(yīng)目前城市軌道運(yùn)營需求。

3.2 經(jīng)濟(jì)比較

經(jīng)調(diào)查，60 kg/m 9號曲線尖軌單開道岔較直線尖軌單開道岔每組造價需增加約4萬元，增加1臺轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備需增加投資約6.5萬元，城市軌道交通一條線一般在30 km左右，全線大約有70組單組道岔，因此，如采用60 kg/m 9號曲線尖軌道岔，一條線共需增加投資約1000多萬元。

3.3 實(shí)用比較

在實(shí)際運(yùn)用中，直線尖軌道岔凸顯的優(yōu)點(diǎn)較多，缺點(diǎn)較少，且其部分缺點(diǎn)可以通過加強(qiáng)維護(hù)及協(xié)調(diào)予以克服，也對運(yùn)營的影響不大，況且運(yùn)營時段，列車直向通過道岔速度較低，側(cè)向載客通過情況極少，因此側(cè)向旅客舒適度不需要過多考慮。只有當(dāng)終端站如采用直線尖軌道岔不能滿足折返站運(yùn)營折返能力的需求時，可在該站采用曲線尖軌道岔。

4 建議

1．在做道岔選擇方案時，要研究道岔的性價比，既達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)濟(jì)合理，切不可盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)，增加工程投資，并應(yīng)按以下原則選型：①遵照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-2003)(以下簡稱《地規(guī)》) “應(yīng)采用滿足功能要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的成熟產(chǎn)品”，因此，城市軌道交通道岔選型應(yīng)結(jié)合城市軌道交通運(yùn)營特點(diǎn)，以滿足運(yùn)營要求為前提;②城市軌道交通道岔鋪設(shè)數(shù)量較多，直接影響軌道交通工程造價，因此，在不影響安全可靠和不降低使用功能的條件下，盡量選用性價比合理的道岔類型。

2．為滿足城市軌道交通運(yùn)營不同需求，建議參考下面幾點(diǎn)進(jìn)行道岔選型：①如從節(jié)約投資和利于運(yùn)營方面考慮，正線選用60 kg/m 9號直線尖軌道岔較為合適;②如從提高乘客舒適度和列車的折返能力及需要較高速度運(yùn)行方面考慮，正線選用60 kg/m 9號曲線尖軌道岔較為合適;③為更好地滿足上述2個方面需求，建議正線2個終點(diǎn)站選用60 kg/m 9號曲線尖軌道岔，或者采用60 kg/m 12號曲線尖軌道岔，其余中間車站選用60 kg/m 9號直線尖軌道岔較為合適。

目前，大部分城市都進(jìn)行了軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，軌道交通建設(shè)大面積鋪開，建設(shè)資金需求較大，因此在進(jìn)行城市軌道交通可行性研究及初步設(shè)計(jì)時，應(yīng)重點(diǎn)考慮工程的性價比及城市軌道交通運(yùn)營特點(diǎn)，滿足運(yùn)營要求，合理節(jié)約工程投資和運(yùn)營成本，確保運(yùn)營效率和行車安全。

［1］于春華．城軌交通道岔總體方案研究［J］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006(增刊).

［2］李笑男．城市軌道交通直線尖軌道岔無縫化研究［M］．北京：北京交通大學(xué)出版社，2008.

［3］高曉新．地鐵正線用道岔平面及號數(shù)的探討［J］．都市快軌交通，2004(3).

［4］張東風(fēng)．淺談城市軌道交通小號碼道岔設(shè)計(jì)．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)［J］．2004(12).

Abstract:The article elaborates the characteristics of straight switch turnout and curved switch turnout of 60kg/m No.9 in detail，as well as the pros and cons in their application and subsequent impact on subway operation．Furthermore，the cost performance is analyzed and compared from the aspects of performance，economy and application in the practice.A corresponding suggestion about the selection of turnout is proposed to satisfy the requirements of different operations in combination with the characteristics of urban rail transit，．

Key words:Straight point rail switch;Curved point rail switch;Cost performance;Urban rail transit;Application

賴治平：南寧軌道交通有限責(zé)任公司 高級工程師 530012南寧

2013-07-03

(責(zé)任編輯：溫志紅)