铁路铺岔工程及其维修养护技术研究

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摘要：随着我国经济与社会的发展，铁路交通枢纽网也逐步完善，且铁路铺岔施工、维护及养护技术也得到了很大的发展。铁路道岔作为铁路轨道的重要组成之一，其是将一股轨道转入另一股轨道的线路设备之一。道岔工程施工质量对铁路列车行车安全及行车速度均造成不同程度的影响。在本案，笔者就铁路道岔工程施工、维护及养护技术为研究对象展开探讨。

关键字：铁路道岔 铺岔工程 维修养护 技术 研究

一、我国铁路道岔发展现状

我国铁路道岔发展始于20世纪70年代，我国铁路道岔发展至今共经历了75型、92型、提速及99型道岔等四个阶段。

我国第一条最高时速在200km以上的铁路为秦沈客运专线，至此以后，我国便开始了高速道岔研制工作。秦沈客运专线道岔的典型当属18及38号，其主要参数详见下表：

就沈客运专线18及38号道岔而言，其主要结构特征为：

（一）铁路软件制造材料均为60kg/Mpd3，；铁路心轨及尖轨制造材料为60ATPD3，其有效地提高了我国铁路尖轨的耐磨性。铁路道岔轨底坡为1：40.

（二）铁路道岔岔枕间距设定为600mm，轨下基础属钢筋砼枕，并使用了Ⅲ型弹条扣件；

（三）铁路道岔尖轨结构属藏尖式，尖轨竖切区段非工作边及工作边斜坡设定为1：4。将限位器设置于尖轨，秦沈铁路18号道岔便设有一个限位器，其允许伸缩量±10mm；38号道岔设有两个限位器，允许伸缩量±7mm。

二、案例分析

（一）工程概况

合武铁路地处沪汉蓉快速通道东段，属国家“四纵四横"快速客运网规划中的关键成分之一。合武铁路正线轨道属跨区间无缝线路，主要为有砟轨道。合武铁路道岔为引进型高速有砟道岔，技术侧向容许速度80km/h；直向容许速度250km/h。合武线三河至横店东区间K684-K819段共铺设高速道岔共41组，即三河站8组，麻城北8组，红安西10组，喻家线路所2组，横店东13组。

（二）高速道岔技术要求

1. 道岔线型

a.250km/h高速道岔设计标准为我国同类道岔线形规范，且与我国“《砼枕60kg/m钢轨18号可动心轨高速单开道岔》【图号专线4245A】”线型类似，其简图如下：

b. 250km/h高速道岔轨距为1435mm。列车区间行车速度为250km/h；列车侧线行车速度80km/h。铁路渡线为道岔，其在最小线间距（4.2m）线路上的应用效果极佳。

c. 道岔铺设于砼岔枕上，其在跨区间无缝线路的应用效果极佳，且道岔区接头及其后端都应该实行铝热焊接头，并与区间线路间焊接于一体。

2. 无缝线路与道岔连接

a. 无缝线路

无缝线路为长钢轨线路，其由若干普通钢轨焊接而成。无缝线路分为区间无缝线路、跨区间无缝线路、普通无缝线路。高速铁路构型式均以跨区间无缝线路为主。

b.估算温度力

因区间线路道岔直接焊接于区间线路上，则道岔承受着线路的部分温度力。单根钢轨温度力计算方程式为：

上述方程式中，F为钢轨截面积，单位：cm2； 为温度应力，单位：MPa，其满足 （E为钢弹性模量、Δt为轨温变化幅度、α为钢轨线膨胀系数）。

根据以上计算方程式，其中，E取2.1*105MPa、α取11.8*10-6/℃，则合武铁路钢轨内部温度最大变化值为1577.6kN）。

c. 确定锁定轨温

参考《铁路线路修理规则》可得，无缝线路中和（锁定）轨温计算方程式为：

上述方程式中， 为道岔钢轨最高轨温及最低轨温； 为钢轨允许温降及温升； 为中和轨温修正值。

根据以上计算方程式，其中 取3-5℃，则合武铁路锁定轨温确定为30.4℃。

（三）道岔铺设方案设计

以合武铁路相关情况为依据，并比较分析各道岔铺设方法可得，原位铺设方法为最佳道岔铺设方法。

有碴道岔现场原位组拼铺设法施工工艺：正线铺轨至岔位铺设临时道岔或过渡轨排临时道岔或过渡轨排养护道岔区侧线应力放散将两台MLBl2.5型变跨可转向轮胎式起重机立于道岔位置将临时道岔及过渡轨排拆除摊平并碾压道碴组装平台原位搭设将道岔组件运输至工程施工现场道岔组拼（组装平台）道岔粗调焊接道岔顶升道岔组装平台拆除上碴整道顶升设备拆除、道岔落地二次道岔精调整理道岔锁定道岔及端部线路。

（四）道岔铺设若干技术问题

道岔铺设方案过程中将遭遇种种技术问题，在本案，笔者将就其中两点做简要阐释，即钢轨件节点与岔枕联结受力均匀性问题、焊缝焊接质量问题。

1. 钢轨件节点与岔枕联结受力均匀性问题

岔枕定位及铺设操作均应严格遵循操作工序及施工要求规范，即：

a. 使用水准仪对岔枕位加以精确定位，邻近两岔枕间高差应

b. 岔枕纵向位置及间距调整依据为设计图纸；

c. 钢轨件吊装顺序依次为可动心轨辙叉、导曲线钢轨、尖轨及基本轨，以此保证可动心轨理论中心与尖轨尖端间距离符合设计要求；

d.应该使用油漆标识出各根岔枕位置，并使用方尺方正侧股，且标识出岔枕位置；

e. 将垫板及岔枕移动至设计标准位置，并安装接紧固螺栓。

2. 焊缝的焊接质量问题

a.焊接环境气温应该符合工程施工要求，即最佳焊接气温为5-35℃；焊接环境最低气温应≥0℃；焊接环境温差变化应≤20℃；

b.道岔焊接顺序应严格按照下图进行：

c.道岔焊接工艺流程应该严格按照设计要求进行，并控制好各步骤间的严密性，以此确保道岔焊接质量符合设计要求。道岔焊接完毕为道岔打磨，该施工步骤应该严格按照《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》内相关规范进行，尤其是相关参数精确度应该得到保证，即轨底焊筋0.5-0mm；轨头内侧工作面及轨顶面0.2-0mm。

结束语

我国铁路道岔发展始于20世纪70年代，尽管我国铁路道岔发展已经经历了几十个年头，但相对于国外发达国家，仍然相当逊色。因我国高速铁路发展落后，其也导致了我国高速道岔施工技术研究及推广应用遭遇瓶颈。在本案，笔者就高速铁路铺岔工程及其维修养护技术为研究对象，并结合具体案例，探析了相关施工技术改进措施，以供业内借鉴。

参考文献：

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