辽宁省沈抚新区现代有轨电车西延工程轨道系统设计概述

耿浩,李耿旭,温朋哲

摘 要：本文系统阐述辽宁省沈抚新区有轨电车西延工程轨道结构设计原则，对轨道结构部件选型进行研究，对本工程与既有段轨道接驳方案进行详述，为今后其他有轨电车延伸线工程设计提供工程参考。

关键词：有轨电车;轨道;槽型钢轨;道岔;道床

1 工程概况

辽宁省沈抚新区有轨电车西延工程起于李石街，终点与既有沈阳浑南有轨电车5号线预留区间相衔接。沿线设置4座车站，分别为李石街站、杏坛街站、中兴街站和旺力街站。线路全长约5.2 km，平均站间距约1.284 km，列车最高设计速度为70 km/h。

2 轨道结构设计原则

本工程轨道系统的主要设计原则如下：

（1）轨道系统不仅要满足本工程线路运营管理要求，还应兼容线网中其他规划路线的使用，同时预留远期接入的条件;

（2）轨道结构应符合现代有轨电车的运营特征，同时满足城市环境景观和道路交通的要求;

（3）轨道结构应具备相关规范要求的强度、稳定性、耐久性、绝缘性，并具有适当的弹性，以保证列车运行时的平稳、安全及旅客舒适度要求;

（4）轨道设备应当尽量保证型式统一，采用通用的零部件，同时易磨损零件应当具备可更换条件;

（5）轨道结构应当采用成熟的新工艺、新材料、新技术，满足绝缘、减振降噪的需求，减少对周边环境的影响，同时尽量减少轨道结构的维修工作量。

3 轨道结构选型及设计

3.1 钢轨选型

本工程全线位于城区主干道路中，采用专有路权绿化形式和共用路权硬化形式，因此要求轨道结构为埋入式结构。目前，槽型轨在国内外有轨电车系统中大量使用，由于在钢轨上实现了轮缘槽的设置，可最大限度的实现绿化和铺面面积，取得良好景观效果。由于本段工程为既有沈阳有轨电车5号线的延伸线，采用的槽型钢轨型式应与既有线保持一致，因此本段工程所用槽型钢轨为59R2型槽型钢轨。

此外，钢轨磨耗及疲劳伤损是控制钢轨使用寿命的主要因素，是选择钢轨材质的关键因素。当前国内城市轨道交通使用的钢轨主要有U71Mn和U75V两种材质。两种材质相比，U75V在小半径曲线（R≤400 m）地段的使用寿命提高60%以上。考虑到本工程轨道结构为埋入式轨道结构，为增加钢轨使用寿命，减少养护维修，钢轨采用U75V材质。

3.2 扣件选型

国内有轨电车扣件主要为弹性分开式和弹性不分开式两种扣件型式。弹性分开式扣件为地铁弹性分开式扣件型式，槽型轨配套用改性扣件。如弹条Ⅲ型分开式扣件，采用国铁Ⅲ型弹条，如图1所示。其单个弹条扣压力大于11 kN，扣件节点静刚度为20 kN/mm～40 kN/mm，调高量一般为30 mm，预埋套管抗拔力大于60 kN，扣件绝缘电阻大于108 Ω。

弹性不分开式扣件，如ZXYG-2型扣件，采用国铁Ⅱ型弹条，在北京、武汉、佛山等地有轨电车中普遍采用，如图2所示。其单个弹条扣压力大于10 kN，扣件节点静刚度为20 kN～40 kN，调高量一般为30 mm，预埋套管抗拔力大于60 kN，绝缘电阻大于108 Ω。

结合两种扣件优缺点，并根据《轻轨交通设计标准》（GB/T 51263-2017）规定“宜采用弹性不分开式扣件”，因此本工程采用ZXYG-2型弹性不分开式扣件。

3.3 道床结构选型

沈抚新区有轨电车工程中主要分为共用路权和专有路权路段，均采用现浇混凝土轨枕埋入式整体道床，共用路权段存在大量的交叉路口及混行路段，轨道铺设后，在道床表层铺设沥青混凝土，同时在道床与相邻道路间铺设过渡段，防止因刚度不均匀而产生的开裂。在专有路权段，轨道铺设完成后，在道床表层覆土并进行绿化处理。

3.4 道岔选型

对有轨电车6号道岔及9号道岔进行技术经济比较，如表1所示。通过对比可以看出，6号道岔可满足本工程行车需求，适用于跨区间无缝线路，道岔造价相对较低，且符合《轻轨交通设计标准》（GB/T 51263-2017）的规定，因此与既有线一致，正线采用59R2型槽型轨6号系列道岔。

3.5 钢轨全封闭柔性防护系统选型

钢轨全封闭柔性防护系统能够保护钢轨不受外界恶劣环境影响，同时在钢轨与道路之间发挥柔性隔离作用。ZXYG-A型钢轨全封闭防迷流柔性防护系统分为橡胶包裹式防护系统和橡胶隔振块式防护系统。其中橡胶包裹式防护系统主要包括轨腰及轨底护套、粘接剂、轨顶密封层等，主要用于非平交路口的专有路权地段;橡胶隔振块防护系统主要包括轨腰阻尼隔振块、轨底护套、粘接剂、轨顶密封层等，用于平交路口的共用路权地段。两种防护系统如图3所示。

4 延伸线与既有线接驳方案

本工程与既有沈阳有轨电车5号线正线终端接驳，接驳区域为共用路权的混行区段。整体道床施工时，破除既有线轨道道床长度0.625 m，破除后道床端头位置恢复钢筋与扁钢和接地端子连接，新建线路轨道道床向既有线轨道道床延伸0.625 m，与既有线搭接处变形缝设置于既有线0.625 m处，变形缝设置沥青木板，搭接部分整体道床配筋及混凝土强度均按照新建线路整体道床结构施工。

钢轨铺设时，切除既有线钢轨长度1.25 m，新建线路钢轨向既有线延伸1.25 m，新线与既有线钢轨采用冻结接头进行连接。

5 结语

辽宁省沈抚新区有轨电车西延工程作为既有沈阳有轨电车5号线的延伸线，其轨道结构设计应与既有线保持一致，但有轨电车5号线建设时尚无相关规范要求，而本工程建设时已有《轻轨交通设计标准》等规范要求。因此，在满足相关规范要求前提下，尽量保证轨道结构与既有线一致。

本工程在钢轨、道床、道岔选型上与既有线一致。扣件、柔性防护系统与既有线使用不同。扣件采用ZXYG-2型彈性不分开式扣件，钢轨全封闭柔性防护系统采用ZXYG-A型。

此外，本工程涉及与既有线接驳问题。接驳施工前，需要将既有线部分道床凿除并切除部分钢轨。需要注意的是，道床和钢轨的新旧衔接断面应错开，避免因道床和钢轨衔接断面一致时，列车运行至接缝处产生的冲击荷载导致钢轨断裂和道床破坏。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.轻轨交通设计标准：GB/T51263-2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ/T295-2019，城市有轨电车工程设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2019.

[3]徐寿伟.沈阳市浑南新区现代有轨电车一期工程轨道系统设计评述[J].都市快轨交通，2013（6）：190-193.

[4]薛红波.沈阳浑南新区现代有轨电车线路设计经验[J].城市轨道交通研究，2015（2）：126-128.

[5]王宏伟，谢传军，朱文杰，等.沈阳市浑南新区现代有轨电车工程特点[J].都市快轨交通，2013（5）：10-14.