米 洋，郝曉成

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，天津 300308)

0 引 言

中國軌道交通及零部件出口服務(wù)基地項目地處青島市，正線及站線全長25 km，要求至少實現(xiàn)四種軌距(1 000 mm、1 435 mm、1 520 mm及1 600 mm)。通過調(diào)研國內(nèi)外多種軌距軌道應(yīng)用情況，目前有應(yīng)用的分套線方案和可調(diào)方案兩種。套線方案多用于國鐵口岸站，一般實現(xiàn)兩種軌距共線，例如新邢線(米軌套標(biāo)準(zhǔn)軌)、綏芬河線(標(biāo)準(zhǔn)軌套寬軌)等?？烧{(diào)方案在車輛廠試驗線有少量應(yīng)用，例如青島四方車輛廠內(nèi)C-03股道，但其為獨立的直線線路，且無道岔設(shè)置。

本文針對中國軌道交通及零部件出口服務(wù)基地項目特點，在調(diào)研國內(nèi)外多軌距軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)分析提出適宜本項目特點的軌道方案，為今后類似工程軌道部件選型及軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。

1 主要設(shè)計參數(shù)

(1)軌距及使用頻率：軌距全部設(shè)置為1 000 mm、1 435 mm、1 520 mm及1 600 mm。其中1 435 mm為最常用軌距，其余軌距使用頻率不高，按使用頻率高低依次為1 600 mm、1 520 mm和1 000 mm。

(2)車輛參數(shù)：最大軸重30 t(考慮富裕32.5 t)時，速度不大于100 km/h。軸重≤25t時，設(shè)計速度160 km/h。

(3)試驗組織：每次僅試驗一種軌距車輛。

(4)線路工況：單線線路，最小曲線半徑125 m，最大坡度40‰。

(5)供電制式：包含以下5種①DC3 000 V；②DC1 500 V；③DC750 V；④AC25 kV；⑥AC15 kV。

2 軌道設(shè)計及選型

2.1 軌道結(jié)構(gòu)形式比選

本項目功能定位為車輛試驗線，年通過總質(zhì)量不大，設(shè)計速度為160 km/h，需同時滿足直流、交流五種供電制式需求。從降低工程造價、方便養(yǎng)護(hù)維修、軌距調(diào)節(jié)和道岔拆鋪等角度出發(fā)，并參照類似標(biāo)準(zhǔn)鐵路項目建設(shè)經(jīng)驗，本線推薦采用有砟軌道。

在直線段采用無縫線路可以提高線路平順度，最大程度地模擬實際工況，符合直線段試驗速度160 km/h的要求。在曲線段及道岔區(qū)采用有縫線路方便軌距調(diào)節(jié)，道岔拆鋪及養(yǎng)護(hù)維修等。

故本線推薦采用有砟軌道，普通無縫線路。

2.2 軌道結(jié)構(gòu)

(1)軌枕

軌枕承受來自鋼軌的各向壓力，并彈性地傳布于道床，同時，能有效地保持軌道的幾何形位，特別是軌距和方向，針對本工程特點，還需在軌枕上實現(xiàn)多種軌距。

通過調(diào)研國內(nèi)外多種軌距軌道應(yīng)用情況，目前有應(yīng)用的為套線方案和撥移方案兩種。針對本工程特點，現(xiàn)對兩種方案進(jìn)行比選。

①軌枕套線方案

這種軌枕結(jié)構(gòu)通過在軌枕上按不同軌距預(yù)埋扣件尼龍?zhí)坠芑蚩奂F座同時實現(xiàn)四種軌距，從左至右軌距依次為1 435 mm，1 000 mm，1 520 mm和1 600 mm。

②軌枕可調(diào)方案

這種軌枕結(jié)構(gòu)保持1 000 mm軌距固定不動，通過在軌枕上設(shè)置帶滑槽的滑床板實現(xiàn)1 435 mm、1 520 mm和1 600 mm軌距鋼軌的調(diào)整。調(diào)整軌距時，通過對齊鐵墊板與軌枕螺栓孔，松緊錨固螺栓的方式加以實現(xiàn)。

③方案比選

從線上、線下工程等多方面考慮，套線與可調(diào)方案比較見表1。

表1 套線方案與可調(diào)方案比較表

可調(diào)方案與套線方案相比。

a路基面寬度減小1 m，征地節(jié)約2.1畝，相應(yīng)的土方量以及地基處理數(shù)量均較少。

b站場咽喉布置簡單，站線長度較短，征地范圍較小。

c采用較為常見的梁片布置形式，施工技術(shù)較為成熟。套線方案需對上、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計，設(shè)計施工難度較大，工程費用增加約1.19億元。

d可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)固定位置對各種軌距可靠授流；采用套線方案時，需要根據(jù)不同軌距調(diào)節(jié)接觸網(wǎng)懸掛位置。該方案造價較高，調(diào)節(jié)成本及施工難度較大。

e可以在固定側(cè)設(shè)置接觸軌，接觸軌安裝調(diào)整相對較易實現(xiàn)。采用套線方案時，接觸軌底座安裝受到鋼軌及扣件位置限制，接觸軌安裝難以實現(xiàn)。

綜合上述技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，推薦采用軌枕可調(diào)方案。

(2)道岔

道岔是機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入或越過另一股軌道時必不可少的線路設(shè)備，是鐵路軌道的一個重要組成部分。

道岔實現(xiàn)多種軌距的方案有采用套線道岔或現(xiàn)場拆鋪兩種。

套線道岔可在一組道岔中同時實現(xiàn)多種軌距，是應(yīng)用較為廣泛的一種道岔結(jié)構(gòu)，但受空間尺寸，轉(zhuǎn)轍器、轍叉等結(jié)構(gòu)限制，一組道岔可同時實現(xiàn)的軌距有限。

現(xiàn)場拆鋪時首先鋪設(shè)使用最為頻繁的標(biāo)準(zhǔn)軌距及米軌套線道岔，在試驗場地內(nèi)存貯其余兩種軌距的標(biāo)準(zhǔn)道岔換鋪。但需保證不同道岔能與前后線路平順銜接。

圖1 1 000 mm與1 435 mm軌距套線單開道岔

套線道岔方案與現(xiàn)場拆鋪方案比較如下。

①國內(nèi)目前沒有2種以上軌距套線道岔的成熟應(yīng)用經(jīng)驗。多種軌距(>2種)套線道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連續(xù)性不高，車輛過岔速度低。而1 000 mm與1 435 mm軌距套線道岔有成熟應(yīng)用經(jīng)驗，道岔結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)周期較短。

②采用多種軌距(>2種)套線道岔時，道岔施工難度大，施工質(zhì)量不宜控制。

③受空間尺寸及道岔結(jié)構(gòu)限制，直股設(shè)置4種軌距時，側(cè)股最多同時實現(xiàn)2種軌距。這樣，當(dāng)線路匯入或分流時，不同軌距道岔岔心不能設(shè)置在同一里程，將會引起站場布置復(fù)雜，站線及聯(lián)絡(luò)線長度增加，項目占地面積增大。結(jié)合現(xiàn)場地形情況及環(huán)線線位，站場咽喉區(qū)可利用空間較小，如采用套線道岔方案，站場用地需重新規(guī)劃選址。

④拆鋪方案道岔梁采用簡支T梁拼接而成，施工技術(shù)成熟，工期短，造價低。套線方案采用整體現(xiàn)澆道岔梁，施工難度較大，工期長，造價較高。

⑤現(xiàn)場拆鋪道岔對接觸網(wǎng)及接觸軌影響較小，造價較低，方案可實現(xiàn)。

綜合上述比選，并結(jié)合本項目軌距使用頻率及試驗組織方式，推薦道岔采用現(xiàn)場拆鋪方案。

4 結(jié) 論

針對中國軌道交通及零部件出口服務(wù)基地項目對軌距的特殊需求，本文重點研究比選了區(qū)間套線軌枕，可調(diào)軌距軌枕及道岔套線，道岔拆鋪方案，通過對結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、施工難易程度、對不同專業(yè)的影響等方面分析，最終確定軌道方案如下。

軌道采用有砟軌道，普通無縫線路；軌枕采用可調(diào)軌距軌枕；道岔首先鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌距及米軌套線道岔，其余軌距道岔拆鋪。