现代有轨电车轨道工程关键部件选型分析

乔世行

中铁二十二局集团第二工程有限公司 北京 100043

随着城市现代化进程的加剧，我国许多城市建设了大量的地铁和轻轨，但其耗资巨大、建设周期长、运营成本高，给城市发展带来了瓶颈。现代有轨电车作为一种新型绿色中、低运量公共交通系统，具有节能环保、舒适安全、运营灵活、成本适宜的特征，特别适用于特大城市轨道交通延伸或补充中等城市骨干公共交通。轨道工程是现代有轨电车系统工程最重要的组成部分，充分体现出现代有轨电车的特色。

1 工程概况

广州市黄埔区有轨电车1号线（长岭居-萝岗）工程起于香雪，终于永和新丰，线路全线约14.3km，其中路基段长度约11.59km，桥梁段长度约1.91km，框架及U型槽位长度约0.8km，平均站间距约0.79km,全线共20座车站，近期设站19座（其中高架站2座，地面站17座），远期预留地面站1座。全线设一段一场，车辆段位于既有永顺大道南侧、岭福车辆段站西南侧地块，停车场位于既有香雪大道南侧、南岗河西侧、开创大道北侧、G4京港澳高速东侧的地块内。本工程线路最大纵坡49.8‰，正线最小平面曲线半径50m，联络线最小曲线半径为40m。

2 轨道系统主要技术标准

（1）钢轨：正线及配线（含出入线）均采用60R2槽型轨，车场库外线、库内线采用50kg/m钢轨。（2）轨距：1435mm。槽型轨地段轨距不加宽。（3）轨底坡：60R2型槽型轨带轨顶坡，不设置轨底坡。（4）超高：曲线最大超高采用120mm；当线路穿越道路、平交道口时，曲线地段应按道路要求综合确定。欠超高允许值一般为61mm，困难情况下不大于75mm。超高顺坡率一般条件下不大于2‰，困难条件下不大于2.5‰。线路竖缓重叠地段曲线超高顺坡率不应大于1.5‰。超高方式采用全超高。（5）道床：正线铺设整体道床，车场库外线铺设碎石道床，库内线根据检修工艺要求铺设不同型式的整体道床。（6）扣件铺设数量：正线及配线（含出入线）整体道床：直线和半径R＞200m曲线且坡度i＜30‰的地段：1680对/km；半径R≤200m曲线或坡度i≥30‰的地段：1760对/km。出入线碎石道床：一般1680对/km，R≤400m曲线地段1760对/km；其他车场线扣件铺设1440对/km；道岔区扣件按道岔总布置图要求铺设；立柱式检查坑地段扣件最大间距为1.25m。（7）道岔：正线及配线采用槽型轨6号系列道岔，车场库外线采用50kg/m钢轨3号系列道岔和槽型轨梯形道岔。

3 关键部件选型

3.1 钢轨

钢轨型式分为槽型轨和工字轨。两者相对而言，槽型轨在平交道口与社会道路衔接良好，对机动车通过平交道口影响小，但槽型轨造价较工字轨高35%左右，且磨耗高。工字轨技术成熟，成本单价较低，运营损耗低，但在平交道口使用工字钢轨必须在固定钢轨的同时，由埋入轨道槽的填充物形成轮缘槽，其整体性不如槽型钢轨好，轮缘槽易受到磨损和破坏，导致后期养护维修费用增加。本工程与道路交叉路口有18处，交叉道口比较多，因此在平交道口选用槽型钢轨。考虑本工程正线长度较短，交叉道口较多，槽型轨和工字轨异性接头焊接难度较大，故正线独立路权（绿化带段）也采用槽型钢轨，即正线全线采用槽型钢轨。经与车辆主机厂沟通，采用60R2型槽型轨最利于车辆的行驶。出于成本的因素，车辆基地采用传统工字轨。同样考虑到工程造价，正线槽型轨和车辆基地工字轨均为同一生产厂家供货[1]。

3.2 扣件

扣件是联结钢轨与轨枕或其它轨下基础的重要部件，作用是保持钢轨在轨下基础上的正确位置及钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨的纵横向移动，并为轨道结构提供一定的弹性。因此要求扣件具备足够的强度、扣压力和使用寿命，并有适量的轨距、水平及高度调整量，满足轨道调整的需要。同时还应有良好的弹性、绝缘性能以满足减振、降噪、减少杂散电流的要求。扣件还应尽量标准化、结构简单、易于铺设和养护维修。适用于60R2槽型轨有两种W-tram型扣件和YG-1型扣件，通过对比两种类型扣件，W-tram型扣件具有零部件减少、重量轻，便于施工和后期维护，且具有较高的调整量；且该系统采用优质聚酰胺塑料底版，具有高电阻、高抗腐蚀性及高抗振性。所以本工程采用W-tram型扣件。

3.3 道岔

国外有轨电车道岔在线路布置上较为灵活，完全根据街道情况和使用要求设计线路平面，造成道岔类型较多，难以标准化。因此在道岔平面上与我国的线路设计有较大的区别，国外道岔设计主要是设计单节点道岔，也就是转辙器部分，辙叉比较灵活，按照半径去配合辙叉。国内主要以直、侧向通过速度来选择道岔号数，标准化程度相对较高，可以有效减少道岔类型[2]。有轨电车道岔在结构上和传统道岔有很大区别，传统道岔的线路是与其他线路隔离的，而有轨电车线路与其它线路是混行的，道岔要预留轮缘槽，与沥青或其他路面平齐，而转辙器部分需要特殊设计。

3.4 钢轨焊接

气压焊接方式。接头质量控制人为因素影响较大，质量不易控制，施工工效较低，后期运营维护量大。槽型钢轨为不对称截面，各截面厚度不同，钢轨内温度不一致，焊接质量难以保证，目前槽型钢轨采用气压焊在国内无应用，工艺参数及设备需要重新研发，周期长，难以保证工期要求。本工程的60R2槽型钢轨不建议采用气压焊接方式。闪光焊接（接触焊）。在高铁和地铁方面为钢轨的主要焊接方式。其机械化程度高，焊接接头质量人为因素影响较小，焊接接头质量稳定，焊接工效高。在槽型轨焊接方面，在苏州有轨电车60R2槽型钢轨焊接中已有应用，暂无相关行业标准。运用于60R2槽型钢轨焊接需重新研发焊接夹板，并通过型式试验确定相关工艺参数。

4 结语

随着近年来国内众多城市陆续开通运营现代有轨电车，轨道工程的标准化、系列化、通用化程度越来越高，逐渐形成了适用于我国国情的现代有轨电车发展之路。