中国轨道交通及重要零部件出口服务基地项目轨道方案研究

米 洋，郝晓成

(中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津 300308)

0 引 言

中国轨道交通及零部件出口服务基地项目地处青岛市，正线及站线全长25 km，要求至少实现四种轨距(1 000 mm、1 435 mm、1 520 mm及1 600 mm)。通过调研国内外多种轨距轨道应用情况，目前有应用的分套线方案和可调方案两种。套线方案多用于国铁口岸站，一般实现两种轨距共线，例如新邢线(米轨套标准轨)、绥芬河线(标准轨套宽轨)等。可调方案在车辆厂试验线有少量应用，例如青岛四方车辆厂内C-03股道，但其为独立的直线线路，且无道岔设置。

本文针对中国轨道交通及零部件出口服务基地项目特点，在调研国内外多轨距轨道结构应用背景的基础上，通过系统分析提出适宜本项目特点的轨道方案，为今后类似工程轨道部件选型及轨道结构设计提供参考。

1 主要设计参数

(1)轨距及使用频率：轨距全部设置为1 000 mm、1 435 mm、1 520 mm及1 600 mm。其中1 435 mm为最常用轨距，其余轨距使用频率不高，按使用频率高低依次为1 600 mm、1 520 mm和1 000 mm。

(2)车辆参数：最大轴重30 t(考虑富裕32.5 t)时，速度不大于100 km/h。轴重≤25t时，设计速度160 km/h。

(3)试验组织：每次仅试验一种轨距车辆。

(4)线路工况：单线线路，最小曲线半径125 m，最大坡度40‰。

(5)供电制式：包含以下5种①DC3 000 V；②DC1 500 V；③DC750 V；④AC25 kV；⑥AC15 kV。

2 轨道设计及选型

2.1 轨道结构形式比选

本项目功能定位为车辆试验线，年通过总质量不大，设计速度为160 km/h，需同时满足直流、交流五种供电制式需求。从降低工程造价、方便养护维修、轨距调节和道岔拆铺等角度出发，并参照类似标准铁路项目建设经验，本线推荐采用有砟轨道。

在直线段采用无缝线路可以提高线路平顺度，最大程度地模拟实际工况，符合直线段试验速度160 km/h的要求。在曲线段及道岔区采用有缝线路方便轨距调节，道岔拆铺及养护维修等。

故本线推荐采用有砟轨道，普通无缝线路。

2.2 轨道结构

(1)轨枕

轨枕承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床，同时，能有效地保持轨道的几何形位，特别是轨距和方向，针对本工程特点，还需在轨枕上实现多种轨距。

通过调研国内外多种轨距轨道应用情况，目前有应用的为套线方案和拨移方案两种。针对本工程特点，现对两种方案进行比选。

①轨枕套线方案

这种轨枕结构通过在轨枕上按不同轨距预埋扣件尼龙套管或扣件铁座同时实现四种轨距，从左至右轨距依次为1 435 mm，1 000 mm，1 520 mm和1 600 mm。

②轨枕可调方案

这种轨枕结构保持1 000 mm轨距固定不动，通过在轨枕上设置带滑槽的滑床板实现1 435 mm、1 520 mm和1 600 mm轨距钢轨的调整。调整轨距时，通过对齐铁垫板与轨枕螺栓孔，松紧锚固螺栓的方式加以实现。

③方案比选

从线上、线下工程等多方面考虑，套线与可调方案比较见表1。

表1 套线方案与可调方案比较表

可调方案与套线方案相比。

a路基面宽度减小1 m，征地节约2.1亩，相应的土方量以及地基处理数量均较少。

b站场咽喉布置简单，站线长度较短，征地范围较小。

c采用较为常见的梁片布置形式，施工技术较为成熟。套线方案需对上、下部结构进行特殊设计，设计施工难度较大，工程费用增加约1.19亿元。

d可以实现接触网固定位置对各种轨距可靠授流；采用套线方案时，需要根据不同轨距调节接触网悬挂位置。该方案造价较高，调节成本及施工难度较大。

e可以在固定侧设置接触轨，接触轨安装调整相对较易实现。采用套线方案时，接触轨底座安装受到钢轨及扣件位置限制，接触轨安装难以实现。

综合上述技术、经济比较，推荐采用轨枕可调方案。

(2)道岔

道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分。

道岔实现多种轨距的方案有采用套线道岔或现场拆铺两种。

套线道岔可在一组道岔中同时实现多种轨距，是应用较为广泛的一种道岔结构，但受空间尺寸，转辙器、辙叉等结构限制，一组道岔可同时实现的轨距有限。

现场拆铺时首先铺设使用最为频繁的标准轨距及米轨套线道岔，在试验场地内存贮其余两种轨距的标准道岔换铺。但需保证不同道岔能与前后线路平顺衔接。

图1 1 000 mm与1 435 mm轨距套线单开道岔

套线道岔方案与现场拆铺方案比较如下。

①国内目前没有2种以上轨距套线道岔的成熟应用经验。多种轨距(>2种)套线道岔结构复杂，连续性不高，车辆过岔速度低。而1 000 mm与1 435 mm轨距套线道岔有成熟应用经验，道岔结构简单，生产周期较短。

②采用多种轨距(>2种)套线道岔时，道岔施工难度大，施工质量不宜控制。

③受空间尺寸及道岔结构限制，直股设置4种轨距时，侧股最多同时实现2种轨距。这样，当线路汇入或分流时，不同轨距道岔岔心不能设置在同一里程，将会引起站场布置复杂，站线及联络线长度增加，项目占地面积增大。结合现场地形情况及环线线位，站场咽喉区可利用空间较小，如采用套线道岔方案，站场用地需重新规划选址。

④拆铺方案道岔梁采用简支T梁拼接而成，施工技术成熟，工期短，造价低。套线方案采用整体现浇道岔梁，施工难度较大，工期长，造价较高。

⑤现场拆铺道岔对接触网及接触轨影响较小，造价较低，方案可实现。

综合上述比选，并结合本项目轨距使用频率及试验组织方式，推荐道岔采用现场拆铺方案。

4 结 论

针对中国轨道交通及零部件出口服务基地项目对轨距的特殊需求，本文重点研究比选了区间套线轨枕，可调轨距轨枕及道岔套线，道岔拆铺方案，通过对结构复杂程度、施工难易程度、对不同专业的影响等方面分析，最终确定轨道方案如下。

轨道采用有砟轨道，普通无缝线路；轨枕采用可调轨距轨枕；道岔首先铺设标准轨距及米轨套线道岔，其余轨距道岔拆铺。