现代有轨电车的典型道岔型式*

程 樱

（上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，200125，上海∥工程师，硕士）

有轨电车是依靠司机瞭望驾驶，线路主要铺设在道路路面上，以地面线为主，采用沿轨道行驶的由电力牵引的低地板有轨电车车辆，按城市公共汽电车模式组织运营的公共交通系统（见图1）。有轨电车作为中小城市的骨干交通，需要网络化规划，成网化运营，才能最大程度地发挥其运营效益。有轨电车互联互通运营需要线路、信号、道岔、转辙机等各方面配合才能实现。而道岔在有轨电车互联互通上的重要体现就是交叉道岔的大量运用（见图 2）。

图1 有轨电车互联互通运营的典型案例

图2 平交节点的交叉运用

有轨电车多数走行于城市中，因此车辆基地的选址相对紧张。采用传统的单开道岔及交叉渡线，往往不能满足用地或是系统规模的需求。梯形道岔的出现，解决了道岔之间需设插入轨的问题，其布置更为紧凑，线型也更为流畅，在节省咽喉区空间的同时增加了停车股道数，是车辆基地规模较小情况下的优选（见图3）。

道岔是有轨电车中一条线路既可以转向另一条线路，亦可以与另一条线路平交的轨道连接设备。本文旨在介绍有轨电车系统中的常用道岔型号，并重点阐述轨道交通系统中有轨电车特有的新型道岔——交叉道岔与梯形道岔。

图3 停车场采用常规道岔与梯形道岔的布置对比图

1 有轨电车的道岔类型及号数

目前，我国有轨电车铺设的道岔种类较多，主要为单开道岔、单渡线、交叉渡线、交叉（菱形交叉和直角交叉）道岔、三开道岔、对称道岔、梯形道岔等。

正线道岔号数的选用主要由道岔的直、侧向容许通过速度要求确定［1］。道岔直向通过速度一般根据道岔轨型、道岔结构、道岔号数、道岔锁闭的可靠性综合分析确定。道岔的侧向通过速度一般受道岔号数、导曲线半径、尖轨冲击角等条件控制。正线有轨电车最高通过速度一般≤70 km/h，国内目前有轨电车正线普遍采用6号系列道岔，但越来越多的工程（如淮安、松江、台州等）线路走行于老城区，其线型受到既有道路的较大限制，常规6号系列道岔布置困难。因此，根据线型定制的曲线型道岔被大量使用。

车辆段及停车场道岔主要根据场内行车速度、用地条件、使用功能等条件综合确定。有轨电车进场速度一般≤15 km/h，从满足场内使用功能及节约用地的角度，国内目前有轨电车场内普遍采用3号系列道岔或梯形道岔。

2新型道岔——交叉道岔

交叉道岔是指两线平交时的一种轨道连接设备型式，两线间夹角≤90°，一般≥15°。交叉道岔在有轨电车中的应用主要分两种：一是交叉渡线中有一组菱形交叉；二是2条或2条以上不同线路的平面交叉，分为垂直交叉或菱形交叉（见图4、图5）。垂直交叉的线型对于车辆过轨时的平顺性和安全性不利，因此，实际运用中基本采用菱形交叉，有时也将菱形交叉简称为交叉。交叉道岔的允许通过速度应根据线型及制造工艺确定。

图4 菱形交叉

图5 垂直交叉

交叉道岔中的辙叉分为深槽设计和浅槽设计，辙叉深槽设计意味着车轮以其踏面接触钢轨轨头面通过辙叉（见图6），浅槽设计是车轮以其轮缘接触钢轨轮缘槽来通过辙叉（见图7）。采用深槽还是浅槽，需要根据辙叉角度、轮缘槽宽和车轮踏面宽度对辙叉区车轮承载宽度进行检算，如果车轮承载宽度不足，就需要使用浅槽辙叉设计。

图6 交叉道岔辙叉深槽设计示意图

图7 交叉道岔辙叉浅槽设计示意图

通过理论仿真与工程运用实践总结，得出了几种常见宽度的车轮在不同辙叉角度下的深浅槽设计方案，详见表1。由表1可见，当辙叉角越大时，相对于车轮背面的轮缘槽越宽，车轮踏面支撑宽度越窄，不利于车轮安全通过；具体安全分析应依据轮对参数、辙叉角及辙叉尺寸等进行浅槽设计。

表1 不同宽度车轮时菱形交叉的辙叉槽设计方案

对于辙叉浅槽设计，为保证车轮内侧踏面过渡到轮缘及由轨缘过渡到内侧踏面时的乘坐舒适性，过叉速度一般限制为15 km/h［2］。垂角交叉道岔中辙叉一般为浅槽设计（见图8）。

图8 垂直交叉道岔辙叉浅槽设计

3新型道岔——梯形道岔

梯形道岔是将一直股钢轨和多个曲股钢轨相结合的道岔，因其排列形状类似于梯子或梳子，又称为梳子形道岔（见图9）。梯形道岔因其可以在短距离内将车辆引导至各股道上，并且具有占地少等优越性，因此在有轨电车车辆段内广为使用。

图9 梯形道岔

在梯形道岔中，第一个转辙器部分为正常设置2个尖轨，在其后的转辙器中，只有外侧尖轨保留，引导车辆转弯，内侧尖轨与辙叉组成一个“三叉心”的辙叉（见图 10、图11）。

“三叉心”辙叉的深浅槽设计除与辙叉角度、轮缘槽宽和车轮踏面宽度有关外，还需考虑叉心间距的影响，因此，需进行安全性专题检算，才能确定设计方案。

梯形道岔的选型不同于单开道岔，其与站场线形相互制约，因此必须结合站场线形、建筑布局、车辆等因素综合考虑，避免因线型的不协调导致梯形道岔设计难度和制造成本的增加，这样才能充分发挥梯形道岔真正的综合经济效益。

图10“三叉心”辙叉浅槽设计实例图

图11“三叉心”辙叉的深槽设计实例图

4 结语

道岔作为轨道结构的核心部件之一，在现代有轨电车系统中占据着颇为重要的地位。除传统道岔型式外，正线受互联互通运营的需要，必须采用交叉道岔来实现线路平交。有轨电车走行于城市中，车辆基地占地普遍较小，梯形道岔因其布置的紧凑性及整体性，可实现用地节约化、布局流畅化，并可适当增加停车股道数，因此其经济效益明显，目前已广泛运用于国内外的有轨电车车辆段中。

在道岔具体设计中，传统道岔的选型应尽量选用小号道岔；交叉道岔的设计则应注重深浅槽的设计，并尽量减少浅槽的采用，以增加车辆过轨的安全性。梯形道岔则应注重“三叉心”的特殊辙叉安全性分析与检算。

［1］ 王午生.铁道线路工程［M］.上海：上海科学技术出版社，1999.

［2］ BritishStandardsInstitution（BSI）.Railwayapplications—Tracktrack alignment design parameters—Track gauges 1 435 mm and wider：EN 13803—2017［S］.［S.l.］：BSI，2017.