铁路接触网18号道岔无交叉线岔的布置、调整与检测

韩树勋

（中铁十六局集团电气化工程有限公司，北京 100018）

0 引言

在我国中长期铁路规划与国家建设发展需求背景下，多条城际铁路纷纷上马。城际铁路建设要求不仅时速快，而且施工建设标准高，在一定程度上给铁路设计以及施工带来了挑战。无交叉线岔是高速铁路接触网非常关键并且必不可少的重要设备,其既需要满足动车组正线高速通过的安全要求,还需要满足动车组从正线到侧线和从侧线到正线低速通过时的安全要求[1-2]。目前国内高速铁路在设计施工中车站与正线相连股道间通常采用18号道岔。对于高速铁路来说，高速运行首要考虑的因素是安全性，为此业内多采用无交叉线岔布置方式。18号道岔无交叉线岔设置于车站咽喉区，是对行车安全非常重要的设备，其技术参数直接影响高速列车运行安全[3-4]。因此，本文结合吴忠至中卫城际铁路对18号道岔无交叉线岔的布置、调整与检测进行分析。

1 18号无交叉线岔的原理及平面布置

当前列车运行速度逐步提升，为了保证其运行过程的安全性和稳定性，需要不断提升铁路施工水平。为此业内人士开展了大量的研究，无交叉线岔技术应运而生。该技术基于道岔处两根承导线呈现出分开状态，因此两条铁路之间在运行过程中无相互干扰，可以显著提升运行的平稳性和安全性。18号无交叉线岔便是无交叉线岔技术的典型代表，其不需要安装线岔管，一方面可以有效避免打弓问题产生，另一方面可以规避硬点问题发生，对于高速列车的平稳运行具有重要意义[5-6]。

1.1 原理分析

18号道岔总长度为L=69m，岔前长度为31.729m，岔后长度为37.721m。道岔中曲股与直股的延长线为理论岔心，为保证列车的高速运行，曲线半径长度为1100m。

（1）对于正在高速运行的列车来说，当其行驶过道岔期间，会路过三根支柱，命名为A柱、B柱和C柱，在此期间因震动产生的空间位移偏差（包括上下、左右）不会达到触碰侧线导线的临界值，在这样的情况下，机车能够安全通过。

（2）当处于高速运行状态下的机车经由道岔从正线进入侧线时，侧线端的接触线垂直海拔逐步降低，在这样的情况下，当其高度降低至某一阈值时，机车开始脱离正线，进入侧线轨道行驶。

（3）机车在常速状态下通过侧线经过道岔并驶入正线时，其行驶速度并没有达到较高的状态，在这样的情况下机车受电弓摆动、抬升幅度相对较小，难以对机车运行产生重要影响。因此机车在正常运行过程中逐步从侧线接触线驶入正线接触线，进而实现正线行驶。

1.2 平面布置

吴中城际铁路的红寺堡北、中宁东车站是由两个旅客站台及正线I、II道，侧线Ⅲ、Ⅳ道共计四股道组成。其中正线外侧为站线，正线位于侧线中间，这种布局方式能够有效地保证高速行驶下的列车处于稳定状态。从平面布置上来看，道岔侧线侧设置有接触网支柱，详细位置及参数见图1。道岔A柱对正线拉出值为-150mm，对侧线的拉出值也是-150mm；道岔B柱处的拉出值对正线拉出值为+400mm，对侧线拉出值为+1100mm；道岔C柱处对正线拉出值为-200mm，对侧线的拉出值为+1400mm。

图1 目标工程支柱在侧线侧的平面布置示意图

在方案设计阶段，为确保列车运行的高效安全，应充分考虑弓网规律的联通性，当机车在行驶过程中遇到特殊情况时能够顺利切换上行、下行状态。通常情况下，正线间的渡线是机车行驶的电力来源，图2所示为道岔处接触网支柱设计于正线侧时的方案。不难发现，A柱对正线的拉出值为+150mm，对侧线亦然，与之相对应的B柱处对正线以及侧线的拉出值分别为-400mm以及-1100mm；与此同时，C柱处对正线以及侧线的拉出值分别为+200mm以及-800mm。

图2 目标工程支柱在正线侧的平面布置示意图

将道岔分界点设置为岔心，并将A柱设置于岔后，其于岔心间的最小距离阈值设置为25m，正、侧线间的最大距离阈值设置为1320mm，上述参数设置的目的在于确保机车受电弓在运行时不会碰撞任何线夹。B柱位置在岔前并且与岔心之间的距离要求为10～15m，该设计参数很难能够确保机车在切换接触线的情况下受电弓维持最大偏移状态。根据实际情况，目标项目受电弓总宽度为1950mm，弓头有效工作范围为1450mm，为此可以计算出其水平偏移量的最大临界值为250mm，与之相对应的能够计算出机车通过18号道岔时受电弓水平偏移量的最大临界值为975mm。

（1）线岔始触区的设置：结合设计方案并从实际情况出发，可以看出目标工程线岔始触区包含三部分，一部分位于正线接触线与侧线中心线之间；另一部分位于侧线接触线与正线中线之间，剩余部分是受电弓中心600～1050mm的平面与其抬升150mm高度范围之间。需要特别强调的是，除了吊弦线夹之外，始触区范围内禁止安装其余设备[7-8]。

（2）定位悬挂方案设计：由于本次工程需求，结合实际情况将道岔柱处正线的拉出值设计为±150mm，其中心距侧线接触线的最小阈值设计为1350mm，除此以外，与正线相比，侧线导高需要超出20mm。同样的对于B柱来说，其拉出值设计为±400mm，其中心距侧线接触线的最小阈值设计为1250mm，与正线相比，侧线导高需要超出212mm。对于C柱来说，其拉出值设计为200mm，其中心距侧线接触线的最小阈值设计为800mm，与正线相比，侧线导高需要超出400mm。

2 无交叉线岔的调整

2.1 调整正线接触线拉出值及导高

机车在高速运行中经过道岔时的安全性能是项目研究的热点和重点，为保证机车安全行使，需要科学论证A、B、C柱正线接触线导高阈值。在本项目中将这些参数均设置为5500mm。在对两个相邻定位点导高进行调整时，其高差需要控制在30mm之内；在对相邻吊弦导高进行调整时，其高差需要控制在10mm之内。当遇到支柱位于侧线侧的情况，需要结合实际情况设计弹性吊索，并确保其侧吊弦与定位点等高，通常情况下误差临界值为10mm，接触线拉出值经过调整之后，其误差阈值要控制在30mm范围内。

2.2 调整侧线拉出值及导高

在对正线接触线拉出值及导高调整结束之后，需要继续对侧线拉出值及导高进行调整，其要求如下：一方面，要在调整侧线拉出值过程中，需要保证其接触线位于受电弓包络线之外；另一方面通过对侧线拉出值进行调整，要尽量降低受电弓在经过始触区时对正线的震动，避免产生震动过大的情况，只有这样才能保证受电弓顺利从B柱与A柱之间过渡。

调整侧线拉出值及导高具体体现在如下几个方面：

（1）道岔A柱位置处渡线接触线相比正常情况抬高20mm，其在向前延伸过程中导高逐渐下降至5500mm；

（2）A柱到B柱方向渡线接触线在始触区相比正常情况抬高20～1070mm；

（3）侧线正B柱位置相比A柱抬高120mm，从而确保受电弓变化较为平缓。

本项目在对侧线拉出值及导高进行调整之后发现A柱定位点侧线高度超出正线接触线高度过多，针对这种情况通过吊弦的方式来降低侧线导高效果不理想，可以基于如下几个方面对侧线导高进行合理控制。

（1）对侧线吊弦高度进行调节：一般来说多采用打开接触线吊弦线夹的方式展开，临时固定时大多选用尼龙绳等工具。在调整过程中及时测量侧线导高，确保其满足设计阈值。完成吊弦高度测量后，结合方案科学优化吊弦长度，一方面保证吊弦受力均匀，另一方面确保接触线平顺。

（2）对侧线拉出值进行调节：结合实际情况，经过充分论证，将A柱拉出值设计为±150mm。在对侧线拉出值进行调节之前首先按照设计值对定位点处拉出值进行调整，然后对侧线导高进行测量，如果结果超过阈值（5520mm），则调整两侧第1根吊弦距离，确保导高恢复至5520mm，此时吊弦距离调整值的临界值为3m。在此基础上对定位点处拉出值进行优化，从而在不改变渡线张力条件下降低侧线导高。

道岔B 柱的侧线拉出值确定为1100mm，其控制在1050～1150mm之间进行调整。若是调整吊弦高度后出现侧线导高抬升过大情况，应及时把侧线拉出值调整到误差下限1050mm，因为适当降低导高能够通过减小定位器对线索的水平拉力来实现。

3 参数检测

为确保机车的供电安全，需要对接触网进行详细论证，通常来说需要满足以下几点要求：

（1）导高、拉出值以及限界范围等各项参数均符合安全运行要求；

（2）要求电压、载流能力等参数满足实际运营需求且在安全可控范围内；

（3）在机车处于安全运行状态时，弓网关系较好；

（4）接触网各设备以及零部件均处于良好的工作状态[9-10]。

待完成上述调整、安装工作后，采用激光测量仪对其偏差进行测量，确保实际数值不超过临界设置阈值。在检查过程中，需要高度重视以下几点：

（1）受电弓与接触线600～1050mm 尺度内禁止安装线夹、金具等；

（2）为有限避免最大抬升量时打弓，需要将非支定位支座位安装于受电弓动态包络线上方，底座与正线导高的临界阈值不小于250mm；

（3）在正式运行前，开展模拟检测作业，其中较为常见的是作业车模拟受电弓法，以此确保相关参数符合实际需求[11-12]。

4 结束语

综上所述，随着我国高速铁路建设进程加快，无交叉式线岔在高速铁路建设项目中的重要性更加突出，为了我国铁路行业的发展，也为了乘车人员的安全，需要高度重视接触网建设质量，助力高速铁路安全运行。结合吴忠至中卫城际铁路18号道岔无交叉线岔施工，采用无交叉线岔技术，受电弓对接触网能够快速通过、弹性好，而且没有硬点产生，可以达到高速铁路机车运行的需求，不仅能够实现高铁接触网线岔施工的高可靠性与高安全性，还能够保障机车的高速稳定运行。