杜 麾

0 引言

隨著國內(nèi)高速鐵路（下文簡稱高鐵）客運(yùn)專線的快速發(fā)展，尤其是京津、武廣、鄭西、滬寧等時(shí)速350 km客運(yùn)專線的開通運(yùn)營，安全、快捷、舒適已成為其代名詞。為確保動車高速、安全通過站場岔區(qū)，其接觸網(wǎng)道岔定位普遍采用18#無交分形式，為此筆者以已建高鐵的各大站場為依托，對高鐵接觸網(wǎng)18#無交分道岔進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和實(shí)踐論證，本文旨在為高鐵接觸網(wǎng)無交分道岔施工提供科學(xué)的施工依據(jù)和借鑒。無交分道岔顯著特點(diǎn)就是岔區(qū)正、側(cè)線2組接觸懸掛彼此分離無相交點(diǎn)，也沒有線岔設(shè)置，故不會產(chǎn)生刮弓事故，也不會因線岔形成硬點(diǎn)，提高了接觸懸掛的彈性均勻性，加之其特殊的正、側(cè)線接觸網(wǎng)布置方式確保了正線高速通過時(shí)不受側(cè)線接觸網(wǎng)影響，而在機(jī)車從正線駛向側(cè)線或從側(cè)線駛?cè)胝€時(shí)都能平穩(wěn)過渡，故而保證動車在高速行車時(shí)的運(yùn)行安全。

1 接觸網(wǎng)18#無交分道岔參數(shù)設(shè)置

1.1 18#道岔的結(jié)構(gòu)參數(shù)

18#道岔全長 L = 69.00 m，前端長度 a =31.729 m，后端長度b = 37.271 m。道岔側(cè)股平面線形選用圓曲線與直線相切的連接方式。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)定位無交分道岔接觸網(wǎng)布置

根據(jù)當(dāng)前高鐵站場接觸網(wǎng)無交分道岔設(shè)計(jì)原則，其參數(shù)布置分為正線（圖1）及側(cè)線無交分道岔（圖略）2種。

（1）定位柱位置的確定。首先按照“機(jī)車從任何方向通過時(shí)，受電弓不與正（側(cè)）線的任何線夾發(fā)生碰撞”的原則確定正（側(cè)）線道岔岔后定位A（D）柱的位置。

道岔柱位置確定后，再根據(jù)正（側(cè)）線18#道岔接觸網(wǎng)布置，確定正（側(cè)）線18#無交分道岔岔前定位 B（E）柱位置。其必須滿足在岔前、岔后定位支柱跨距中心區(qū)域任意一點(diǎn)，不論正或側(cè)支受電弓從何方向通過，即使其處于最大偏移時(shí)，也必須確保受電弓與導(dǎo)向接觸線接觸，且同時(shí)不與相對側(cè)支接觸線接觸。

（2）定位支柱角度確定。正（側(cè)）線無交分道岔的正線支（直股）定位懸掛均要求與道岔直股垂直，即道岔定位柱基礎(chǔ)中心線必須與其對應(yīng)的直股中線垂直，支柱位于直股側(cè)布置，如圖2所示。

（3）無線夾區(qū)的確定。岔區(qū)受電弓中心距相鄰一支接觸線（即正線受電弓中心距側(cè)線線路中心或側(cè)線受電弓中心距正線線路中心）的距離600～1 050 mm范圍為無線夾區(qū)（始觸區(qū)）。由于18#道岔正線支接觸線的變化坡度為0，側(cè)線支速度較低，且其坡度變化需考慮受電弓在正、側(cè)線轉(zhuǎn)換時(shí)，任何方向都要滿足始觸區(qū)內(nèi)接觸網(wǎng)不得安裝除吊弦線夾外的任何線夾，且始觸區(qū)范圍內(nèi)側(cè)線接觸線比正線接觸線抬高20～30 mm。

圖1 正線18#道岔接觸網(wǎng)布置圖

圖2 支柱位于直股側(cè)示意圖

（4）18#道岔區(qū)接觸網(wǎng)定位參數(shù)布置。首先對道岔定位柱設(shè)置參數(shù)復(fù)核無誤后，即可根據(jù)圖1或圖2中正（側(cè)）線道岔直、側(cè)股接觸網(wǎng)拉出值布置參數(shù)進(jìn)行對應(yīng)的定位參數(shù)設(shè)定，然后保證岔區(qū)直股側(cè)接觸線坡度為0，而側(cè)股接觸線自A（D）定位柱至 C（F）定位柱處依次抬高 20（20），120（80），500（500）mm，并同時(shí)保證其跨中接觸線抬高平穩(wěn)過渡、無硬點(diǎn)，各道岔柱定位點(diǎn)處正側(cè)線導(dǎo)高、拉出值布置原則：a.A（D）道岔柱定位點(diǎn)處正線導(dǎo)高均為5 300 mm，拉出值為150 mm（100 mm），并保證側(cè)線比正線抬高 20 mm，側(cè)支拉出值為150 mm（250 mm）；b.B（E）道岔柱定位點(diǎn)處正線導(dǎo)高為 5 300 mm，拉出值 400 mm（100/150 mm），側(cè)支拉出值為1 100 mm（150 mm），同時(shí)需確保道岔柱 A（D）向道岔柱 B（E）方向側(cè)線依次抬高，并保證其抬高值從20 mm平滑過渡至12 080）mm；c.C（F）道岔柱定位點(diǎn)處側(cè)支抬高均為500 mm，同時(shí)需確保道岔柱B（E）柱至C（F）道岔柱方向側(cè)支接觸網(wǎng)依次平滑抬高。

（5）道岔交叉吊弦設(shè)置。交叉吊弦指正線（直股）承力索在該處懸吊側(cè)線接觸線、側(cè)線（側(cè)股）承力索交叉懸吊正線接觸線。交叉吊弦與其他吊弦的間距仍按正常取值，即 6～8 m。始觸區(qū)前安裝交叉吊弦1組，安裝在550～600 mm處（到對道岔相鄰線路中心距離）。正線與側(cè)線上的2組吊弦的間距一般為2 m。交叉吊弦的安裝順序應(yīng)保證在受電弓從道岔開口方向進(jìn)入時(shí)先接觸到的吊弦為側(cè)線承力索與正線接觸線間的吊弦，如圖3所示。

交叉吊弦宜采用帶導(dǎo)流環(huán)式滑動吊弦，即交叉吊弦設(shè)置導(dǎo)流環(huán)，如果導(dǎo)流環(huán)安裝不正或交叉吊弦位置上有偏差，可能存在刮弓隱患，故接觸線側(cè)導(dǎo)流環(huán)應(yīng)裝在線夾傾斜的反側(cè)，如圖4所示（圖中只是顯示導(dǎo)流環(huán)安裝位置，對于導(dǎo)線面應(yīng)盡可能滿足水平狀，最壞程度也不大于15°）。

圖3 交叉吊弦安裝位置示意圖

1.3 非標(biāo)準(zhǔn)定位無交分道岔接觸網(wǎng)參數(shù)布置

非標(biāo)準(zhǔn)定位無交分道岔指大型站場受到發(fā)線、岔區(qū)群影響，其定位支柱或橫梁設(shè)置位置無法滿足圖1或圖2中所示道岔定位柱布置參數(shù)，因此其對應(yīng)岔區(qū)各定位點(diǎn)參數(shù)（導(dǎo)高、拉出值）均需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際利用受電弓模擬實(shí)驗(yàn)后確定，但其無線夾區(qū)（始觸區(qū)）、交叉吊弦、側(cè)支依次平穩(wěn)過渡抬高等關(guān)鍵點(diǎn)原則不能改變，即各點(diǎn)拉出值布置必須滿足上述關(guān)鍵點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù)要求。

圖4 交叉吊弦導(dǎo)流環(huán)安裝示意圖

2 定位參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化

大型站場站線道岔區(qū)（線間距小于4 000 mm）接觸網(wǎng)多采用橫梁吊柱定位，一般客運(yùn)專線設(shè)計(jì)小線間距處吊柱距軌面需保證5 800 mm（橫梁距軌面設(shè)計(jì)7 900～8 000 mm），道岔定位處橫梁吊柱按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)安裝無法滿足客運(yùn)專線1 600 mm結(jié)構(gòu)高度及支裝對橫梁500 mm的絕緣距離要求，適當(dāng)降低下腕臂底座安裝高度后能滿足上述條件，但冷滑模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)會發(fā)現(xiàn)支裝已侵入受電弓包絡(luò)線，無法保證行車安全。據(jù)此實(shí)情，通過現(xiàn)場實(shí)際大量實(shí)驗(yàn)確定了以下優(yōu)化支裝方案，優(yōu)化參數(shù)設(shè)置如圖5所示。

圖5 優(yōu)化后的支裝參數(shù)圖（含受電弓動態(tài)包絡(luò)線及客運(yùn)專線建筑銜接輪廓圖）

2.1 道岔小線間距處定位參數(shù)設(shè)置

站線道岔小線間距定位處橫梁吊柱對懸掛股道受電弓包絡(luò)線距離不小于300 mm，且其斜腕臂棒瓷對其包絡(luò)線距離不小于200 mm，同時(shí)各支裝均需滿足受電弓包絡(luò)線及客運(yùn)專線建筑限界要求，故支裝必須保證滿足下述條件。

（1）橫梁吊柱對懸掛股道（近股）側(cè)面限界Cx≥1 550 mm，且其下沿距軌面高度 h≥5 200 mm。

（2）懸掛股道平腕臂底座安裝高度為7 100 mm，斜腕臂底座安裝高度h = 5 500 mm（允許誤差為+50 mm）（該高度均指對相鄰最高軌面距離）。

（3）小線間距處吊柱對臨線側(cè)面限界 Cx≥1 700 mm，且必須同時(shí)確保：a.與相鄰股道為不同供電分段處時(shí)，兩股道間絕緣距離盡可能大于等于2 000 mm，特別困難時(shí)不小于1 600 mm；b.與相鄰股道為相同供電分段處時(shí)，兩股道間絕緣距離≥500 mm。

（4）受電弓至絕緣子最小靜態(tài)距離不得小于360 mm，且受電弓與絕緣子最小距離處不得低于第3片絕緣瓷片（從絕緣子帶電側(cè)向非帶電側(cè)數(shù)），該參數(shù)均需經(jīng)冷滑實(shí)驗(yàn)檢測。

（5）保證吊柱兩邊側(cè)面限界的同時(shí)，最大限度地放大懸掛側(cè)限界。

2.2 特殊定位參數(shù)設(shè)置原則

實(shí)際施工中若仍無法滿足以上要求，可在現(xiàn)場保證吊柱對臨線極限限界1 625 mm的前提下，增大吊柱對懸掛股道限界，同時(shí)調(diào)整腕臂結(jié)構(gòu)將下腕臂底座安裝高度增大，并將承力索座至腕臂雙套管連接器間距由200 mm調(diào)整至500 mm以增大斜腕臂斜率，若吊柱限界無法調(diào)整可將雙腕臂底座移至吊柱非懸掛側(cè)安裝（即在滿足上述限界條件下，最大限度地增加支裝對受電弓包絡(luò)線距離，將雙腕臂底座改裝至遠(yuǎn)離懸掛股道的吊裝背側(cè)安裝）。

3 結(jié)束語

18#無交分道岔已在國內(nèi)高鐵站場岔區(qū)接觸網(wǎng)布置中廣泛采用，其布置方式對受電弓起到導(dǎo)向過渡作用，對速度適應(yīng)性更好，能使受電弓高速、平穩(wěn)的駛過道岔區(qū)域，且受電弓對接觸網(wǎng)的沖擊小，弓網(wǎng)受流性能更佳。本文通過大量實(shí)際數(shù)據(jù)檢測、實(shí)驗(yàn)、論證，進(jìn)一步使無交分道岔、尤其是站場站線非標(biāo)定位及岔區(qū)小限界橫梁吊柱定位處的參數(shù)布置明確化、清晰化，隨著客運(yùn)專線建設(shè)的發(fā)展和結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)一步深入優(yōu)化方案，道岔接觸網(wǎng)布置將更好地適應(yīng)高速列車運(yùn)行需要。

[1]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2002.

[2]羅健，韓凌青，林德福.客運(yùn)專線18#道岔接觸網(wǎng)無交叉布置方式研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2008，（6）.

[3]羅林生，夏謙云.高速接觸網(wǎng)無交分線岔定位懸掛調(diào)整技術(shù)[J].硅谷，2008，（24）.