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        黎塘一場三渡五交組合道岔無縫化大修設(shè)計

        2021-04-01 09:27:12張遠成
        鐵道運營技術(shù) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:圖號無縫道岔

        張遠成

        (中國鐵路南寧局集團公司 工電檢測所,工程師,廣西 南寧 530029)

        1 組合道岔大修的必要性

        黎塘站位于湘桂線、黎湛線、黎欽線交匯點,擔負著南寧局集團公司全局性輔助編組任務(wù)。車站分一場和二場,一場為一級三場布局,分為東和西兩個客貨車到發(fā)場和一個解編調(diào)車場,二場主要作為客貨車到發(fā)場。

        一場東場包含外包線在內(nèi)有10 個股道,主要接入柳州方向下行列車,發(fā)出其它3 個方向下行列車。西場包含湘桂線上行在內(nèi)有10個股道,主要發(fā)出柳州方向上行列車,接入其他3 個方向上行列車。解編調(diào)車場有分類線16條,駝峰牽出線2條,峰尾牽出線2條。

        本次需要大修設(shè)計的三渡五交組合道岔和103#單開道岔位于一場的西場柳州端道岔群內(nèi)。除103#單開道岔為混凝土枕外,全部為50 kg/m 鋼軌木枕道岔,鋼軌銹蝕、磨耗嚴重,尖軌、基本軌、轍叉心傷損嚴重,木枕腐朽失效多,鋼軌與連接零件與枕木的聯(lián)結(jié)不牢靠,咽喉道岔,行車密度大,幾何尺寸難以保持,普通接頭多,養(yǎng)護困難,存在安全隱患。

        為從根本上消除安全隱患,及時消滅機車走行線淘汰型木枕道岔,恢復(fù)和提高道岔設(shè)備強度,減少養(yǎng)護維修工作量,保證運輸安全持續(xù)穩(wěn)定,2018 年南寧局集團公司下達了工務(wù)大修任務(wù)通知書,將既有50 kg/m 鋼軌木枕道岔更換為60 kg/m 鋼軌混凝土枕道岔。

        2 道岔無縫化設(shè)計的基本思路

        2.1 無縫道岔中鋼軌焊接形式無縫道岔中鋼軌的焊接方式主要有三種,全焊、半焊和道岔區(qū)全焊。全焊是指道岔區(qū)內(nèi)鋼軌全部焊接,且道岔前后鋼軌與區(qū)間線路鋼軌也焊接;另一種是僅道岔區(qū)內(nèi)直股鋼軌焊接,道岔前后也僅是直股鋼軌與區(qū)間線路焊接,側(cè)股仍為普通接頭聯(lián)結(jié),稱為半焊;第三種是道岔內(nèi)直、側(cè)股鋼軌均焊接,而道岔前后僅直股鋼軌與區(qū)間線路焊接,側(cè)股鋼軌與區(qū)間線路為普通接頭聯(lián)結(jié),稱為道岔區(qū)全焊。

        2.2 受力情況全焊形式道岔直側(cè)股受力及伸縮位移呈對稱分布,但因岔后側(cè)股曲線將較大的溫度力傳遞給無縫道岔,各部件受力及變形較大;半焊形式的道岔在軌溫變化幅度不大、道床及扣件阻力較大、限位器強度足夠的情況下,對減緩無縫道岔中各鋼軌縱向力與變形比較有利;道岔區(qū)全焊可以降低無縫道岔中各部件的受力與變形,直側(cè)股受力與位移近似為對稱分布,在不宜采用半焊形式的條件下,采用道岔區(qū)全焊形式比較有利。

        2.3 焊接形式的選用單開道岔、單渡線道岔、復(fù)式交分道岔和交叉渡線道岔的無縫化已成熟應(yīng)用于既有普速鐵路和高速鐵路上,而組合道岔因多組道岔相互連接,開通方向多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其中的鋼軌縱向附加力會相互作用和影響,其受力與變形復(fù)雜多樣,目前關(guān)于其理論及應(yīng)用研究力學(xué)特性的相關(guān)研究較少,為滿足列車提速的需要,降低養(yǎng)護維修工作量,簡化受力分析,本次大修設(shè)計僅對其直股進行無縫化改造。

        3 組合道岔無縫化設(shè)計內(nèi)容

        3.1 設(shè)計原則

        1)采用60 kg/m-5.5m-1/9 三渡五交組合道岔(混凝土枕)為CZ582和CZ2504組合,替換既有木枕組合道岔。

        2)新設(shè)計的組合道岔線型與既有木枕組合道岔滿足互換要求,復(fù)式交分道岔和菱形交叉中軸基本保持不變,可以適當調(diào)整,但不能影響站場平面布置。

        3.2 設(shè)計主要技術(shù)標準及要求表1 為既有與設(shè)計道岔類型和圖號對照表。

        1)60 kg/m-1/12 單開道岔,道岔圖號:SC330,岔枕圖號:SC330-500,橡膠墊板圖號:SC330-400;

        2)60 kg/m-5.5m-1/9 交叉渡線混凝土枕道岔,道岔圖號:CZ582,岔枕圖號:CZ582Z;

        3)60 kg/m-1/9 復(fù)式交分混凝土枕道岔,道岔圖號:CZ2504,岔枕圖號:CZ2504Z。

        4)每組道岔(三渡五交組合道岔按13 組單開道岔計)更換一級道砟108 m3,共計1512m3,道床砟肩寬0.45 m,堆高0.15 m,邊坡坡度為1:1.75。

        5)同時將道岔前后各50 根非III 型軌枕更換為IIIa型混凝土枕,并更換新扣件。

        6)轍叉采用合金鋼組合轍叉,轍叉前后直、側(cè)向鋼軌均加長0.6m,導(dǎo)曲線下股及直向外股鋼軌相應(yīng)加長,保持岔跟接頭對接。

        7)道岔區(qū)內(nèi)直向、側(cè)向和之間的聯(lián)絡(luò)線采U75V(60N)淬火新鋼軌;道岔區(qū)外直側(cè)向至少更換一對U75V(60N)新鋼軌,與站線既有50 kg/m 鋼軌采用60-50 kg/m異型軌連接。

        8)設(shè)計鎖定軌溫范圍為35±4℃,應(yīng)嚴格控制在設(shè)計鎖定軌溫范圍內(nèi)施工。

        9)位移觀測樁埋設(shè):每組道岔設(shè)置3 對觀測樁,在4孔間隔鐵處設(shè)1對,在岔頭、岔尾處各設(shè)1對,兩組道岔間引軌長度小于25 m 時,相鄰觀測樁可共用同1對樁。

        表1 既有與設(shè)計道岔類型和圖號對照表

        3.3 設(shè)計文件簡述

        1)103#單開道岔采用全焊。

        2)組合道岔中的單開道岔(105#、123#、125#、127#、145#)和復(fù)式交分道岔(107#-113#、115#-121#、129#-135#、137#-143#、147#-153#)采用道岔區(qū)全焊,側(cè)向與菱形交叉(菱1#、菱3#和菱5#)采用普通接頭連接,直向及與線路采用鋁熱焊焊接或現(xiàn)場膠接處理。復(fù)式交分道岔無縫化詳見圖1,組合道岔中的單開道岔無縫化詳見圖2,三渡五交組合道岔及103#單開道組成的道岔群無縫化見圖3。

        圖1 復(fù)式交分道岔無縫化示意圖

        圖2 組合道岔中單開道岔無縫化示意圖

        圖3 三渡五交組合道岔無縫化示意圖

        3)本次無縫化設(shè)計共消滅普通接頭72 對144頭,其中鋁熱焊接頭58對116頭,現(xiàn)場膠接絕緣接頭14對28頭,詳見表2。

        表2 鋁熱焊(現(xiàn)場膠接絕緣)接頭數(shù)量統(tǒng)計表

        4 結(jié)束語

        該組合道岔的大修設(shè)計,將岔區(qū)與直股鋼軌焊為整體,進一步提高了線路的連續(xù)性,實現(xiàn)了道岔“木改水和無縫化”的目標,提高了軌道結(jié)構(gòu)強度,有利于列車直向高速通過。為集團公司大力推進站線道岔無縫化改造,尤其是復(fù)雜情況下的組合道岔和道岔群無縫化探索,持續(xù)開展標準化站場建設(shè)提供技術(shù)參考。2018年11月,柳州工務(wù)機械段根據(jù)設(shè)計文件要求對三渡五交組合道岔及103#單開道岔進行施工改造后,改善了線路設(shè)備質(zhì)量,提高了線路的通行能力,減少了日常養(yǎng)護維修工作量,目前使用效果良好,滿足鐵路安全運營的要求。

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