俞友強(qiáng) 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司金溫鐵路有限責(zé)任公司

1 概述

道岔與接頭、曲線并稱(chēng)為線路三大薄弱環(huán)節(jié)，是制約線路通過(guò)速度、通過(guò)總重的重要因素。為適應(yīng)現(xiàn)代化鐵路“安全、高速、重載”的發(fā)展要求，線路設(shè)備需要更新改造，其中道岔的升級(jí)改造如將低強(qiáng)度的木枕更換為混凝土岔枕，成為線路設(shè)備大修的重要項(xiàng)目之一。

道岔定位是道岔預(yù)鋪及道岔更換施工過(guò)程中技術(shù)難度最大也最關(guān)鍵的工序。新道岔定位的準(zhǔn)確性直接影響岔前、岔后配軌及線路平面線型。因此在預(yù)鋪組裝新道岔時(shí),必須提前確定預(yù)鋪新道岔相對(duì)既有道岔的定位位置，并在既有道岔上做好標(biāo)記。

既有金溫貨線溫州站18組、溫州西站36組P43木枕道岔已使用二十余年，道岔設(shè)備已達(dá)大修周期且面臨淘汰，為確保運(yùn)輸安全，按照三年隱患整治部署，2021年底前完成道岔設(shè)備升級(jí)改造。本文結(jié)合金溫貨線溫州西站道岔群5組（20#、22#、24#、26#、28#）P43-1/9木枕單開(kāi)道岔（道岔前長(zhǎng)13.839 m，后長(zhǎng)15.009 m）更換為同號(hào)碼砼枕P50-1/9（圖號(hào)為cz2209，道岔前長(zhǎng)13.839 m，后長(zhǎng)15.009 m)道岔改造施工，探討道岔群內(nèi)成組更換道岔施工過(guò)程中新岔位置定位控制方法及其施工注意事項(xiàng)。

2 道岔基本術(shù)語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)的單開(kāi)道岔如圖1所示。道岔主向中心線與側(cè)向中心線的交點(diǎn)為道岔中心。從道岔設(shè)計(jì)中心到道岔直基本軌前端軌縫中心距離為道岔前長(zhǎng)，從道岔設(shè)計(jì)中心到轍叉跟端軌縫中心距離為道岔后長(zhǎng)。

圖1 單開(kāi)道岔示意圖

道岔中心是道岔主線和側(cè)線的線路中心線交點(diǎn)，它不僅是道岔平面主要尺寸的控制點(diǎn)，也是道岔設(shè)計(jì)、鋪設(shè)、維修以及更換施工的關(guān)鍵點(diǎn)。能否準(zhǔn)確定位道岔中心，將直接影響岔前、岔后線路銜接，影響道岔岔后線路開(kāi)檔及岔后直線間距，使岔后線路出現(xiàn)明顯方向不良的問(wèn)題。

3 道岔定位方法

結(jié)合道岔設(shè)計(jì)原理及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，道岔定位方法一般分為岔首定位法、岔中定位法和岔尾定位法三種。其中岔首定位法是指利用既有道岔始端的前基本軌接頭位置對(duì)道岔進(jìn)行定位的方法,由于該方法需考慮兩根基本軌的相錯(cuò)量，因此存在一定定位誤差。岔尾定位法是指利用既有道岔岔后接頭（一般采用直股）位置進(jìn)行定位的方法,該方法中由于未考慮岔后接頭的爬行位移，因此也存在一定定位誤差。相比較之下,岔中定位法定位精度較高，且適用于同號(hào)碼不同類(lèi)型的道岔更換定位,因此岔中定位法是現(xiàn)場(chǎng)普遍采用的一種方法。岔中定位法根據(jù)量取的參數(shù)不同,又細(xì)分為三種。

第一種方法是在確定線上既有道岔設(shè)計(jì)總布置圖號(hào)后，從既有道岔岔前直股接頭處（有縫道岔含4 mm軌縫，無(wú)縫道岔為焊縫接頭處）向岔尾方向用長(zhǎng)鋼尺量出道岔設(shè)計(jì)前長(zhǎng),再用支矩尺（或方尺)沿直股鋼軌工作邊垂直丈量1/2軌距，即可確定出道岔設(shè)計(jì)中心位置。但是由于該方法沒(méi)有考慮道岔鋼軌組件爬行位移，誤差較大，因此一般不單獨(dú)采用此方法進(jìn)行測(cè)量。

由道岔設(shè)計(jì)原理可知，確定設(shè)計(jì)型號(hào)的道岔轍叉心理論尖端到設(shè)計(jì)中心的距離是唯一確定的數(shù)值，因此通過(guò)確定道岔的轍叉心理論尖端位置即可定位道岔中心位置?；谏鲜鐾茖?dǎo)，第二種方法是根據(jù)既有道岔總布置圖及轍叉心設(shè)計(jì)圖，確定線上既有道岔的岔趾、岔跟位置，再量取道岔轍叉心尖趾距等相關(guān)尺寸確定轍叉心理論尖端位置，最后利用道岔轍叉心理論尖端到道岔中心設(shè)計(jì)距離確定道岔設(shè)計(jì)中心位置。

第三種方法是根據(jù)道岔中心是道岔直向、側(cè)向中心線交點(diǎn)的定義，利用經(jīng)緯儀測(cè)量定位道岔中心。在該方法中，測(cè)量前需對(duì)道岔前后線路方向進(jìn)行撥道，保證道岔平面線形位置正確，線路連接平順。測(cè)量過(guò)程中，將兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別架設(shè)在已撥正的兩股道的中線位置，測(cè)得直向、側(cè)向中心線的交點(diǎn)即是道岔中心。

4 金溫貨線溫州西站道岔群改造實(shí)例

既有金溫貨線溫州西站道岔群5組（20#、22#、24#、26#、28#）P43-1/9木枕單開(kāi)道岔，如圖2所示。

圖2 金溫貨線溫州西站道岔群示意圖

由圖所示，20#岔后至22#岔前夾直線長(zhǎng)度為4.45 m，不符合“正線不短于6.25 m，到發(fā)線不短于4.5 m”的設(shè)計(jì)規(guī)范要求；24#岔后（曲股）至26#岔前夾直線方向不良，目測(cè)既有24#岔位置需往22#岔方向串動(dòng)。使用經(jīng)緯儀測(cè)得24#岔中位置需往岔前方向移動(dòng)497 mm，前其余道岔位置結(jié)合夾直線長(zhǎng)度要求進(jìn)行調(diào)整。

道岔中心移動(dòng)量或定位過(guò)程中積累產(chǎn)生的誤差值將直接反應(yīng)在道岔與其岔后線路的匹配順接上。如20#岔前6.25 m短軌調(diào)整為6.0 m，則該道岔曲股橫向偏量為（6.25 m-6.0 m）/9≈28 mm，即影響整個(gè)道岔群橫移量為28 mm。

既有22#岔前短軌4.45 m加上20#岔前移0.25 m，施工后22#岔前短軌長(zhǎng)度為4.45+0.25=4.7 m，岔枕間隔600 mm，則需調(diào)整短軌長(zhǎng)度為4.8 m。故22#岔后移0.1 m，22#岔曲股橫向偏量為28 mm-0.1 m/9=16.8 mm；22#岔直股橫向偏量28 mm。28#岔直、曲股橫向偏量均為16.8 mm。24#岔由于岔中前移497 mm，22#岔后移0.1 m，更換后岔前短軌長(zhǎng)度為：16.38 m-0.497 m-0.1 m=15.783 m；岔后直股短軌長(zhǎng)度為16.45 m+0.497 m=16.947 m。

岔后曲股鋼軌伸長(zhǎng)：0.497m/cos6°20′25″≈0.5 m。

金溫貨線溫州西站道岔群改造后如圖3所示。

圖3 金溫貨線溫州西站道岔群定位改造后示意圖

按照?qǐng)D3定位施工，20#-28#岔群成組更換道岔后岔間短軌長(zhǎng)度、岔后直、曲軌與岔后線路方向良好，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

5 注意事項(xiàng)

（1）如施工過(guò)程中新岔中心縱向移動(dòng)n?mm，應(yīng)考慮岔后曲股鋼軌接頭與側(cè)股鋼軌之間n/N?mm（其中N為道岔號(hào)）的橫向偏差錯(cuò)牙問(wèn)題。如新岔中心往岔首方向移動(dòng)時(shí)則側(cè)股需往外側(cè)撥動(dòng)，反之往內(nèi)側(cè)撥動(dòng)。

（2）在道岔群成組更換道岔施工時(shí)，可對(duì)既有道岔“中交”位置、渡線方向、線間距、岔區(qū)縱斷面等進(jìn)行合理調(diào)整，使岔區(qū)平、縱斷面得到改善。根據(jù)調(diào)查情況確定新岔定位，應(yīng)考慮新、舊道岔長(zhǎng)度不一時(shí)產(chǎn)生的道岔間短軌長(zhǎng)度的調(diào)整量，使岔中前移和后移量盡量一致，以控制整個(gè)道岔群的撥動(dòng)量。

（3）鋪設(shè)混凝土枕道岔時(shí)，因受設(shè)計(jì)圖位置的限定，鋼軌設(shè)計(jì)位置不能隨意變動(dòng)，橫向偏差則會(huì)體現(xiàn)在通長(zhǎng)枕木后的線路方向不良上。特別是在更換渡線道岔時(shí)，因其岔后通長(zhǎng)枕木間的短岔枕數(shù)量較少，故其連接的方向偏差就集中體現(xiàn)在短岔枕范圍內(nèi)，容易出現(xiàn)明顯的方向不良。

（4）當(dāng)岔后曲股方向不宜變動(dòng)時(shí)，應(yīng)將舊道岔中交位置作為新岔中交。

（5）現(xiàn)場(chǎng)既有道岔因常年運(yùn)營(yíng)及維修工作影響，道岔轍叉心、鋼軌組件等均會(huì)出現(xiàn)不同程度的位移爬行，特別是木枕道岔扣件阻力及道床縱向阻力較小，即使安裝防爬器、支撐等設(shè)備也不能很好地控制道岔鋼件的爬行位移，直接利用岔首定位法進(jìn)行道岔中心確定會(huì)造成道岔位置定位誤差，實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)綜合利用上述方法進(jìn)行道岔位置綜合定位。

（6）岔群內(nèi)如既有道岔間或岔后線路方向不良時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)緯儀（或全站儀）測(cè)量并結(jié)合換岔施工進(jìn)行定位調(diào)整，確保新岔位置準(zhǔn)確。

（7）新岔定位必須結(jié)合岔后股道線間距，如岔后線路直線不直或曲線不順時(shí)，應(yīng)與道岔定位一并測(cè)試。