京张高铁八达岭站道岔对向布置夹直线长度分析

2020-08-06丁大朋

铁道勘察 2020年4期

丁大朋

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

1 概述

对向布置的单开道岔之间需插入钢轨长度的基本理论是：车辆通过前一组道岔导曲线所产生的振动，在到达后一组道岔导曲线前消失，而不与后一组道岔产生的振动叠加。根据这一理论，已有许多学者进行了相关研究。刘世峰等对动车组侧向通过不同线间距下18号道岔组成的单渡线进行动力学仿真分析：4.6 m线间距下渡线夹直线长度虽与4.8 m及5.0 m不同，但夹直线区段的大部分动力响应指标几乎相同[1]。刘建新等从乘客舒适性及列车接发接车条件影响出发，对不同夹直线长度的道岔进行动力性分析，认为夹直线长度对车体横向加速度有较大的影响，夹直线长度应大于车辆的长度[2]。

《铁路车站及枢纽设计规范》中规定了不同的技术标准中对向及顺向道岔间的夹直线长度，在地形及工程条件相对简单的项目中，夹直线设置对工程量影响较小；但在复杂山区、建设用地受限区及地下站等项目中，道岔间的夹直线长度直接影响站坪长度[3-4]，对工程量影响较大。以下依托京张高铁八达岭地下站工程，对正线对向布置夹直线长度进行深入分析。

2 影响因素分析

2.1 列车同时侧向通过可能性分析

正线上道岔对向布置一般有下面两种情况[5](如图1、图2所示)。

图1 正线上道岔对向布置示意1

图2 正线上道岔对向布置示意2

图1为有立折作业中间站，只有反向接、发车时，列车才会侧向通过对向布置的两组道岔。

图2为有第三方向引入或有动车出入段的大型车站，只有接入距离正线较远的到发线或动车出入段时，列车才有可能同时侧向通过正线上对向布置的两组道岔[6-8]。

2.2 各种速度道岔及结构适用性

道岔结构示意如图3所示。客运专线上各种道岔参数见表1[9-11]。

表1 道岔参数

图3 道岔结构示意

高铁车站咽喉区道岔布置示意见图4。

由图4可知，对向布置夹直线长度为

图4 咽喉区道岔布置示意

(1)

正线间渡线的夹直线长度为

L2=S/sinγ-2b+h×2

(2)

渡线上直线长度计算及分析见表2。

表2 渡线上直线长度计算及分析 m

如果对向布置的道岔之间的夹直线长度取25 m，则两组道岔导曲线之间的直线距离18号道岔L1为28.91 m；12号道岔L1为30.11 m。

由表2可知，正线间渡线上导曲线之间直线距离与线间距密切相关，当正线线间距为5.0 m时，18号道岔渡线上的夹直线长度L2与对向布置道岔夹直线长度L1接近，其他情况下，L2都小于L1。

2.3 道岔间夹直线长度控制因素分析

结合表2，通过对现有道岔结构及不同线间距对应的渡线上直线长度的影响分析可知，无论是立折车还是第三方向列车接入的远离正线到发线，当列车同时侧向通过两组道岔时，速度均受渡线上直线长度的影响；通过两组导曲线产生振动不能叠加理论，以及夹直线长度困难值，可以反推列车通过速度小于道岔侧向允许通过速度[12-14]。

因此，建议对向布置的道岔间夹直线长度应与正线间渡线上的直线长度匹配。

3 工程验证

3.1 八达岭长城站设计概况

八达岭长城站为地下站，双层侧式布置，车站采用2台夹4线站型，设到发线4条(含正线2条)，到发线有效长650 m，设450 m×6.2 m(含1.2 m屏蔽门)×1.25 m侧式站台两座，车站站坪坡度为1‰。车站南、北两端各设1组渡线。

3.2 优化内容

车站对向布置道岔间夹直线由50 m缩短至25 m。

3.3 优化方案说明

车站小里程为30‰的爬坡段，为减少车站埋深，正线大里程端最外道岔位置及站型维持不变，结合对向布置道岔间夹直线调整[15-16]，小里程咽喉及车站向大里程移动50 m，即车站中心调整至DK68+075。由于站场布置调整，车站纵断面可进行优化(30‰坡段长延长50 m)，车站抬高约1.45 m，优化后埋深为101.1 m。优化车站布置方案如图5所示。