深圳地铁2号线新秀站9#岔岔枕歪斜整治方案探讨

吕爱增雷家兹

摘要：道岔作为轨道三大薄弱环节之一，道岔病害整治是轨道设备维护中经常要面临的难题。道岔转辙器部位的岔枕歪斜是一种典型的道岔病害，因受现场作业空间、地铁作业天窗时间、行车不能中断等诸多因素影响，该类道岔病害整治处理难度较大。本文结合深圳地铁2号线新秀站9#岔转辙器部位岔枕歪斜整治的案例，从经济性、技术难度、风险性、时效性、可行性和工期多方面考虑，分析总结出一套适用于地铁维护中处理该类病害的方案。

关键词：道岔；道岔病害；岔枕歪斜；整治方案

1.岔枕病害情况介绍

新秀站9号岔曲股滑床板下岔枕由于施工铺设原因，第1-10块滑床板下岔枕存在不同程度的歪斜，总体呈现道床道心一侧高，隧道壁一侧低（内高外低）的情况，经对滑床板进行高程测量核实：最大内高外低倾斜量30mm，最大内侧纵向高差8mm。具体数据如下表：

短轨枕浇筑歪斜导致轨枕顶上的滑床板不在同一水平面上，原铺轨单位在后续安装尖轨时，强行将尖轨在水平和垂直两个方向分别使用弯轨器顶弯后进行了安装。顶弯后检查基本轨和尖轨基本满足密贴要求，多块滑床板与尖轨离缝大于1mm，道岔转换力偏大。非标尖轨改变了其设计的受力状态，存在极大的安全隐患。

后续将尖轨拆除，更换上标准尖轨无法落槽；采用调整尖轨跟端活接头处轨底高度的方法使标准尖轨尖端落槽后，道岔调试时，会出现道岔转换力明显偏大，间歇性出现挤岔报警等异常情况。

因此在不中断运营的情况下，利用天窗时间对歪斜岔枕进行整改势在必行。

2.岔枕病害整治方案比选

作业现场受钢轨轨底作业净空小，转辙器部位尖轨、基本轨、拉杆、连杆、顶铁、间隔铁等零部件多，其他专业设备多如道岔转辙机、波导管、迷流电缆等；地铁作业天窗时间短（3-3.5小时）；列车经过时转辙部位不仅受垂向力，也要受到因列车转向而产生的车轮与尖轨的水平作用力。在整治方案选择上要综合考虑以上因素，在合理控制整改成本的前提下，所选方案还不能影响次日正常运营。本次整治共提出了四个可行的方案，通过对比，优中选优，确定了最终的整治方案。

通过以上理论分析和对比，方案四可提前演练，主要风险点为打磨短轨枕后可能出现露筋和降低短轨枕强度，该风险点可通过理论计算进行复核，并采取混凝土补强措施得以排除，推荐采用方案四。

3.打磨短轨枕方案论证及演练

3.1方案论证：

计算条件：

1）深圳地铁A型车轴重≤16t，分配到每个车轮上的最大荷载为8t，车辆固定轴距为2.5m，可忽略相邻轴重的影响；

2）列车侧向过岔限速30km/h，取列车动荷载为静荷载的3倍；

3）岔枕为工厂预制C50混凝土短轨枕，C50混凝土抗压强度50Mpa（1MPA=10.3323kg/cm2）。

F轮动=F轮静*3=24t

P额=50*10.332=500.332kg/cm2≈500kg/cm2

短轨枕受力面积为：S=62.4*18=1123.2cm2（取滑床板底面积）

短轨枕可承受竖向荷载：F额=P额*S=500.332*1123.2=561972.9024kg≈561t

F轮动=24t<F额=561t

计算可知，打磨后的岔枕抗压强度满足地铁列车竖向动荷载作用。

岔枕中钢筋至岔枕面间的混凝土保护层厚度为20mm，打磨岔枕的厚度取15mm，留5mm混凝土保护层；在打磨后的混凝土枕表面刷一层环氧树脂，增加混凝土枕强度，防止钢筋生锈。

3.2方案演练

分三组作业人员，在露天采用不同的打磨工具和作业工艺对岔枕进行打磨处理。根据实测的作业时间，平均每根岔枕的打磨时间为43分钟，考虑轨行区作业空间狭小，作业过程中需对线上设备进行保护，计划每根岔枕的打磨时间为1小时。

初步估算作业时间，共需4.5h。其中：

1）拆卸线上尖轨、基本轨、滑床板和尖轨连接杆件等约0.5h；

2）三组人员，每组打磨两根岔枕约2h；

3）安装新尖轨、基本轨和滑床板和尖轨连接杆件等约1h；

4）信号专业调试道岔约1h。

地铁作业天窗时间一般为3-3.5h。因此计划按照两个天窗点组织施工。

4.现场施工组织

4.1施工环境

施工现场为地铁运营线路，新秀站9#岔位于上行线终点站头端站台及端墙咽喉区，施工作业面较小，施工需在晚上请点封锁区域施工。计划安排2个作业点完成施工，每个计划作业时间约210分钟。1：00开始施工，4：30分前恢复线路并达到开通运营条件，人员和工器具撤离轨行区。

施工前召开轨道专业、信号专业、变电专业、行调等相关专业施工协调会，各专业间互相技术交底，明确工序流程、作业时间和安全注意事项。

4.2施工过程

施工分两个作业点完成，第一个作业点拆除尖轨和4-9#滑床板，为保证轨枕面有足够的承载力，仅对4-9#岔枕道心侧420mm范围内的区域进行切割网格线，对下图中红色区域进行彻底打磨。第二个作业点拆除尖轨和基本轨（带滑床板），对4-9#岔枕剩余部分进行打磨施工，安装新尖轨和原基本轨。

1）第一个作业点

0：14分批点后首先拉线盘和安放施工照明设备，拆卸尖轨跟端接头、拉杆和连杆插销，同时拆卸4-9#滑床板，拆下尖轨拨到对股尖轨旁，拆下滑床板做好编号放置在基本轨外侧。用角磨机对岔枕侧面进行抛磨，两组人员对打磨岔枕进行划线标记，按标记开始切割网格及周边打磨。因相邻岔枕中心间距仅为0.6m，为避免各组作业人员相互影响，采取作业小组间间隔一根枕的方法流水作业。最后工电联合调试道岔。

2）第二个作业点

按工序要求作业人员分批进场。第一批：尖轨拆卸组、基本轨拆卸组、信号施工组和变电施工组。负责拆除尖轨、基本轨及其连接杆件螺栓、转辙机连接杆件、变电迷流跳线。尖轨拆卸组吊出旧尖轨，将新尖轨吊入放在直尖轨侧。基本轨拆卸组用龙门吊将旧基本轨横移到曲股基本轨上用枕木垛垫平（龙门吊受力）。

岔枕打磨组开始进场，两组人员先在岔枕侧面用记号笔划打磨线，岔枕切割方格网、凿方格块、切除尼龙套管和研磨岔枕面。岔枕打磨完毕清扫工作面和锚固螺栓孔清理。

岔枕上按顺坡计算结果配置相应厚度的板下胶垫，吊装基本轨、尖轨，最后信号专业安装杆件并调试道岔，出清线路。

5.结语

打磨短轨枕方案从经济性、技术难度、风险性、时效性、可行性和工期多方面进行论证，再经过实操演练和2016年在深圳地铁2号线新秀站9号岔实际应用，经多次工电联合检查验证（未发生过道岔几何尺寸超限、挤岔报警或者信号专业反应尖轨反弹力过大等故障），整治效果良好，可作为地铁维护中整治类似病害的优选方案。

参考文献：

[1]段玉振，王睿，董营，杨荣山.250km/h城际铁路的扣件间距选取研究[J].城市轨道交通研究，2012（8）.