張寶奇
(鄭州鐵路局 機務處,河南鄭州450052)
接觸網交叉線岔使用交叉部件(線岔限制管等)固定正線接觸線與側線接觸線的交叉部分,在高速鐵路使用主要存在以下問題:受電弓在高速通過線岔時,由于需同時抬起兩條接觸線從而在交叉點處也形成硬點,所以會產生比其他地方接觸線大的應變,成為高速鐵路正線接觸線局部磨損的原因,并影響高速弓網安全。同時,由于接觸線交叉在一起,為保證正線和側線受電弓均能安全運行,對交叉點位置、過渡區(qū)(始觸區(qū))兩接觸線的相對位置(抬高、水平)提出了更高的要求。而接觸網無交叉線岔正線高速行車不受站線接觸懸掛影響,側線接觸線不會影響到高速通過正線的受電弓,為保證高速鐵路線岔處接觸網安全運行創(chuàng)造了條件。除京津城際鐵路外,我國在200km/h及以上高速鐵路普遍采用了無交叉線岔。
(1)廣珠(廣州—珠海)城際無交叉線岔
道岔區(qū)接觸網布置方式如圖1。
圖1 廣珠城際無交叉線岔接觸網布置綜合圖
特點:采用交叉吊弦,即正線承力索在此懸掛側線接觸線,側線承力索交叉懸吊正線接觸線,始觸區(qū)前550~600mm處安裝交叉吊弦。
(2)京滬(北京—上海)高鐵無交叉線岔
18#道岔,其道岔區(qū)接觸網布置方式如圖2。
圖2 京滬無交叉線岔接觸網布置圖
特點:C柱一般設置在線間距為600mm處;H1=H+(60~80)mm,H2=H+500mm;不采用交叉吊弦。
(3)石武(石家莊—武漢)客運專線無交叉線岔
正線18#道岔,其道岔區(qū)接觸網布置方式如圖3。
圖3 石武18#無交叉線岔接觸網布置圖
特點:定位柱A1位于線間距不小于1 320mm處,定位柱B1位于線間距150mm處,定位柱C1按滿足相鄰跨距差和抬高要求設置;交叉吊弦設置在始觸區(qū)前線間距550~600mm范圍。
(4)京廣(北京—廣州)線小商橋站無交叉線岔
京廣線小商橋站(18#道岔,250km/h)無交叉線岔如圖2(與京滬高鐵相同)。
特點:道岔定位支柱C位于岔尾方向距理論岔芯6~7m處。正線采用正定位,拉出值為350mm。側線采用反定位,拉出值為-370mm(接觸線位于道岔側線中心的外方向)。
在道岔定位支柱C岔尾方向,第一定位點處側線接觸線高度比正線低200mm。正線接觸線垂直投影距側線線路中心950mm處,側線接觸線比正線接觸線低100~150mm。正線接觸線垂直投影距側線線路中心550mm處,側線接觸線比正線接觸線低50~80 mm。兩支接觸線等高點位于正線接觸線投影距側線線路中心400~350mm處。線岔定位C處側線接觸線比正線接觸線高70~80mm。
線岔轉換柱B處非支接觸線抬高350~500mm,非支接觸懸掛投影距正線線路中心1 000mm。
(5)石太(石家莊—太原)客運專線無交叉線岔(18#道岔)
無交叉線岔如圖2(與京滬高鐵相同)。
特點:無交叉線岔有兩個始觸區(qū)和一個等高區(qū),在兩線路中心線間距126~526mm之間為第1始觸區(qū)。在兩線路中心線間距526~806mm之間為等高區(qū),在此區(qū)域內兩接觸線等高。在兩線路中心線間距806~1 306mm之間為第2始觸區(qū)。
無交叉線岔的定位柱應位于兩線路中心相距666 mm處,正線接觸線拉出值為333mm,渡線導線距正線線路中心線為999mm,距渡線線路中心333mm,允許誤差±20mm,渡線接觸懸掛過岔后抬高下錨,正線接觸線抬高1‰,渡線接觸線降低3‰,在線岔另一側渡線接觸線抬高3‰下錨。始觸區(qū)內不允許安裝任何懸掛和定位設備,但等高區(qū)內可以安裝。
岔尖反側距定位點4 000mm(約第1吊弦處)側線接觸線高度比正線接觸線高度高55~75mm(應盡量接近下限55mm)。
岔尖側線支第2根吊弦處接觸線的高度高于正線接觸線不小于250mm。
法國18#無交叉線岔接觸網布置如圖4所示。
圖4 法國18#無交叉線岔接觸網布置圖
特點:定位支柱一般位于線間距500~600mm處,其具體確定與道岔號大小有關。18#道岔一般取P=4 m,對應于線間距500~600mm的位置。交叉吊弦是否安裝未提及。
我國高速鐵路接觸網無交叉線岔形式各異。主要表現(xiàn)在(1)道岔定位支柱位置不統(tǒng)一。廣珠城際無交叉線岔定位柱位于線間距300mm,鄭西、武廣高鐵位于150mm,而京滬高鐵、廣深線、京廣線(小商橋站)為600mm,石太客運專線為666mm。(2)設置交叉吊弦不統(tǒng)一。廣珠城際、鄭西、武廣高鐵設置了交叉吊弦,而京滬高鐵、廣深線、京廣線(小商橋站)、石太客專不設置交叉吊弦。(3)側線接觸線在始觸區(qū)是否需要抬高不統(tǒng)一。廣深線在始觸區(qū),側線接觸線比正線高。而京廣線(小商橋站)側線接觸線則比正線低。
運行實踐表明,我國既有線岔的各種形式均滿足了相應線路運行速度要求。但根據(jù)上述介紹可知,由于設計思路不同,無交叉線岔布置形式差異較大,給標準化和運行維護工作帶來了難度。為更好地滿足安全運行的需要,建立和統(tǒng)一我國無交叉線岔標準,根據(jù)運行經驗提出以下建議:
(1)建立無交叉線岔區(qū)段受電弓準入制度。實際上我國無交叉線岔的設計,一般都是基于國標寬度為1 950mm的受電弓(與UIC608-4a標準中寬度為1 950 mm的受電弓吻合)。該受電弓尺寸和外形與無交叉線岔匹配特性好,但實際上無論是既有線還是高鐵,運營中都可能出現(xiàn)非標準受電弓的機車,如客貨共線的貨運機車、高鐵上搶修救援機車、打冰車等。因此應健全制度,確保無交叉線岔區(qū)段只運行國標寬度為1 950mm的受電弓,才能確保弓網的安全。
(2)統(tǒng)一無交叉線岔設計標準。京滬高鐵和京廣線(小商橋站)無交叉線岔的實踐已證明不設置交叉吊弦也是安全的,建議取消交叉吊弦。即使是鄭西客專無交叉線岔,因現(xiàn)場不能按設計要求找到交叉吊弦位置,滎陽南站、鞏義南站和洛陽龍門站部分線岔未設交叉吊弦,已安全運行一年有余。2011年3月為檢驗交叉吊弦的作用,筆者委托現(xiàn)場人員對鄭西高鐵洛陽龍門一組無交叉線岔進行了測試。在始觸區(qū)處,正線分別用100,150N抬升力抬升,結果側線抬升不超過4mm;側線分別用100,150N抬升力和150mm抬升量抬升,正線抬升量不超過4mm。這也證明交叉吊弦的作用微乎其微。
(3)改進無交叉線岔檢測方式。無交叉線岔的原理是利用了受電弓可工作區(qū)與正側線接觸線拉出值、高度布置實現(xiàn)受電弓在正側線之間的過渡。為做好現(xiàn)場無交叉線岔檢測,建議在施工和檢修中推廣模擬受電弓的使用,檢驗受電弓通過無交叉線岔時的弓網關系,為養(yǎng)護維修工作提供直觀的判斷。
運行實踐表明,無交叉線岔顯示了保證高速弓網關系安全的優(yōu)越性和較好的適應性,我國既有無交叉線岔的各種形式均滿足了相應線路運行速度要求。為便于養(yǎng)護維修,我國應盡快建立和統(tǒng)一無交叉線岔的設計、運營和維護標準,更好地滿足鐵路發(fā)展的需要。
[1]王世龍,程洪兵,等.電氣化準高速鐵路無交叉線岔受電弓配套技術[J].中國鐵路,2005(2):35-36.
[2]韓蘭貴.道岔上方接觸網布置方式綜述[J].中國鐵路,2010,(11):36-40.
[3]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網[M].中國鐵道出版社,2003.