60-12号道岔可动心轨辙叉改造设计与施工

施庆峰

(中铁宝桥集团有限公司，陕西 宝鸡 721006)

1 概述

60 kg/m钢轨12号(Vz200，CZ2516系列)提速改进型可动心轨辙叉单开道岔(以下简称“CZ2516系列道岔”)是在保持60 kg/m钢轨12号提速可动心轨辙叉单开道岔(图号：铁联002)线型不变的前提下，结合同类产品使用中出现的病害，于2004年优化改进而研制的道岔产品，广泛应用于我国主要铁路提速干线，为铁路大提速做出了重要贡献。

“CZ2516系列道岔”在浙赣线、京沪线经过近十年的运营后，长、短心轨等关键部件已接近疲劳极限，但转辙器、导曲线及其岔枕仍可继续使用。结合160 km/h区段该型号道岔的运营实际及固定型道岔就可满足160 km/h线路运营要求的特点[1]，提出了将160 km/h区段可动心轨辙叉改造为固定型辙叉。

2 设计原则及标准

2.1 设计原则

1)确保可动心辙叉改造后，固定型辙叉部位相关结构安全可靠，满足直向160 km/h运营要求。2)保留转辙器、导曲线及整组岔枕，降低改造成本。3)适应跨区间无缝线路焊接要求。4)减少岔枕、辙叉、护轨等零部件种类，方便用户备料。5)减少现场换铺的维修工作量。

2.2 设计、制造标准

1)标准轨距铁路道岔 (TB/T 412)。2)合金钢组合辙叉(TB/T 3467)。3)铁路道岔的容许通过速度(TB/T 2477)。

3 固定型辙叉总体设计

“CZ2516系列道岔”和“60 kg/m钢轨12号单开道岔(专线4249)”道岔导曲线半径同为350 m，导曲线均与道岔中心线相切，前长同为16 592 mm；道岔中心及导曲线终点距可动心轨辙叉轨距线交点的距离(固定型辙叉理论岔心)均相同(如图1所示)。

可动心轨辙叉轨距线交点到其趾端距离4 438 mm。固定型辙叉理论中心到其趾端距离为2 038 mm。以上两数据相差2 400 mm。两种类型道岔导曲线终点位置相同。根据方案审查会的审查意见，提出如下设计:

1)可动心辙叉区51号～71号岔枕全部移除，更换为专线4249道岔对应的岔枕。2)51号～71号岔枕对应的可动心辙叉组件、电务设备、护轨及垫板全部移除，用专线4249道岔相应范围部件(叉心为合金钢拼装辙叉)替换。

4 结构特点

4.1 合金钢拼装辙叉

“专线4249”道岔配套用合金钢拼装式辙叉主要结构设计如图2，图3所示，具有以下特点。

1)辙叉设置轨底坡，可以和线路平顺连接。

2)辙叉的叉心、翼轨、心轨之间均采用间隔铁和高强螺栓连接，并使用防转片防止螺栓松动。

3)合金钢叉心轨腰采用楔形结构，可防止心轨、翼轨上下错动，提高辙叉稳定性。

4)辙叉的叉心采用高强度、高耐磨的贝氏体合金钢制造，可提高辙叉使用寿命。

5)翼轨及叉跟轨采用在线热处理轨。

经过运营实践表明，该合金钢辙叉完全可以满足160 km/h运营要求。

4.2 合金钢拼装辙叉改造设计

1)加长处理。可动心辙叉移除后，为继续使用既有导轨，理论上合金钢辙叉需趾端加长2 400 mm，跟端加长5 400 mm[2]。根据改造施工的实际情况，为了减少热影响区影响，合金钢辙叉趾端实际加长值为3 000 mm，跟端实际加长值为6 000 mm。2)扣件系统。“专线4249”道岔采用弹条Ⅱ型扣件，针对此次辙叉改造，为保持与线路运营的“CZ2516-A”道岔扣件一致，辙叉扣件更换为Ⅲ型弹条扣件(见图4)。

4.3 岔枕

将既有的序号51～71岔枕替换为“专线4249”道岔序号51～71岔枕，其余岔枕不变。

4.4 护轨

直向、侧向护轨均与“专线4249”道岔护轨保持一致。直、侧向护轨长度分别为6 900 mm,4 800 mm,护轨采用槽型钢轨制造。

4.5 垫板与混凝土岔枕连接方式

垫板与混凝土岔枕连接方式按《道岔轨下基础优化结构组装铺设技术条件》(运基线路[2004]440号)文件的规定执行。板下橡胶垫板相对于采用Ⅱ型岔枕螺栓时，图号、外形尺寸、孔中心位置及偏心距均不变，橡胶垫板孔径修改为φ43 mm,沟槽设计按相关规定执行。

混凝土岔枕连接螺栓系统如图5所示。

4.6 电务转换设备

拆除可动心轨辙叉部位电务转换设备。信号系统做相应调整。根据方案审查意见，直接拆除辙叉部位电务设备后，对道岔整体信号控制并无影响。

5 既有线改造施工

道岔换铺施工在运营线“天窗点”进行。为减少对运营线路的影响，采用侧位预铺固定型辙叉轨排、既有可动心辙叉移除相结合的方式进行。侧位预铺在改造施工前提前进行，天窗时间切割道岔，移除可动心辙叉，固定型辙叉横移就位，改造用时约2 h。

5.1 侧位预铺[3]

在正线外侧，预铺固定型辙叉(如图6所示)。施工顺序：搭设枕木垛→铺设混凝土枕→吊装道岔，配导轨→组装道岔→调整预铺道岔几何尺寸。

5.2 精确测量

根据可动心辙叉轨距线交点与固定型辙叉理论叉心重合的特点，选取既有可动心辙叉上某一固定点(如翼轨跟端)以确定辙叉轨距线交点位置，再根据设计中加长合金钢辙叉的趾长值5 038 mm及跟长值9 954 mm确定既有导曲线切割点位置。需要注意的是，切割位置应避开原有焊接点至少600 mm(1个岔枕间距)。

5.3 移除可动心轨辙叉

移除可动心轨辙叉具体顺序为：拆除可动心辙叉电务转换设备→松开切割点前后各2组扣件→切割导曲线钢轨以及辙叉后导轨→可动心轨辙叉轨排整体起道→搭设枕木，安装滑道，横移可动心辙叉轨排出岔位。

5.4 固定型辙叉就位

固定型辙叉就位具体顺序为：安装滑轨，牵引固定型轨排至岔位→采用拉轨机纵向调整固定型辙叉轨排，与前后导轨对接→铺砟整道(如图7所示)。

6 结语

60 kg/m钢轨12号(Vz200，CZ2516系列)提速改进型可动心轨辙叉单开道岔改造是根据实际运营状况，结合线路运营速度的特点设计的，采用成熟、可靠的合金钢辙叉技术，现场施工方便，操作性强，具备推广应用的条件，目前上海局等路局管内已经完成改造，多年运营检验，满足线路改造要求。同时，也可根据“CZ2516系列”道岔，对不同的道岔扣件类型进行调整，满足不同工况使用需求[4]。