[摘要]介绍广州地铁四号线5号道岔的设计理念、铺设 方法 、铺设施工工艺措施,并对5号道岔的铺设方法及采取的施工工艺措施进行了重点介绍。
[关键词]地铁工程;道岔;铺设方法;施工工艺;措施
1 5号道岔设计理念
5号道岔设计尺寸如图1所示。
小号码道岔的设计,虽然不像高速大号码道岔那样有复杂的线型,但作为城市轨道交通的重要组成部分,线型的优劣直接 影响 旅客舒适度,所以要求道岔线型更加圆顺。小号码道岔设计的另一个难题就是自身的构造加宽 问题 ,主要发生在直线尖轨与曲基本轨的配合上,需要验算最大轨距值是否超限。由于侧向通过速度较低,加工上为了便于保证直线尖轨与曲基本轨的密贴度,直线尖轨0~70mm断面采用直线刨切,曲基本轨在直线尖轨70mm断面以前弯折为直线段,当尖轨尖端轨距加宽15mm后,曲基本轨在直线尖轨0~70mm断面范围内的最大矢度f=45mm,最大轨距为1454.5mm,已接近规定的最大轨距(1456mm)。道岔号码愈小,曲基本轨在直线尖轨0~70mm断面范围内的矢度愈大,有可能超限。换言之,在超限情况下,直线尖轨0~70mm断面就不能再采用直线刨切,若采用曲刨又难以保证直线尖轨与曲基本轨的密贴度。5号道岔转辙器根端设计沿袭了国铁设计,为间隔铁式活接头连接设计,城市轨道交通机车车辆较国铁轴重轻,但其尖轨扳动较国铁频繁,根端活接头设计不利于尖轨的频繁扳动,采用的原因主要是由电务转换设备造价决定的。道岔岔枕根据直线电机的特殊技术要求,采用日本进口的树脂合成枕,具有轻质高强、耐久性好、易修复、不易变形的特点。
2 铺设方法
道岔的铺设原理同国铁一样,先钉固直上股,根据轨距钉固直下股,根据支距钉固曲上股,根据轨距钉固曲下股。
1)路基质量检查 路基施工完成,进行压实度、标高、宽度、路拱、纵坡、边坡检查,合格后方可铺设。
2)测量 用全站仪测设道岔岔前、岔后中桩共3个,在外侧2m处测设位移观测桩共4个。用精密水准仪测量各桩标高。
3)道岔组装 先把轨枕大致按照设计间距散开,直股端大致对齐。
把道岔各部垫板安放在轨枕上,抬道岔轨就位,并连接岔根活接头和各鱼尾螺栓,初步形成整体,并对照设计扣、配件资料仔细检查安装质量。
在尖轨尖端、尖端后2256mm、活动轨根端、曲股第4支距点、曲股岔尾处设置临时轨距拉杆,增强道岔拼装的整体稳定性,并调整道岔尖轨尖端里程位置,调整直股轨向。 用轨道尺控制轨距法,钉固直下股。
用支距尺控制曲上股支距,并检查曲股的圆顺,调整轨距拉杆保持曲线稳定,以先钉固控制点,再钉固中间点,且用逐步分中钉固法施工。
用轨道尺控制轨距法,钉固曲下股。
钉固中注意随时检查已钉固的轨道精度,并调整钢轨接头错牙错台。
5)质量检查 对道岔各部技术要素进行质量检查,以及与观测桩形成固定技术数据关系,形成记录。
6)上碴 填充道碴,保持枕木盒间饱满,道床断面充盈,并在道岔就近位置适当预留,便于及时补充。
7)整道 用干式振动棒捣固道床密实,调整道岔轨向、高低、水平符合标准要求。
8)压道 用轴重为14t平板车进行压道,遍数不少于50遍,测量观察道床位移、下沉、变形,及时细整轨向、高低、水平、查照间隔、护背距离、活动轨框架、尖轨密贴,压道和整道相结合促使道岔的稳定。
3 铺设施工工艺措施
5号道岔的技术难点在于整体框架的稳定性保持和精度的控制。
3.1 整体框架稳定性的保证措施
2)机车行驶离心力、挤压力易导致道岔框架变形。主要原因是,新铺设道岔道床密实度还没有达到最佳,必须经过多次重载行车才能逐步趋于稳定。施工中一方面加强道床的内在质量,通过适当加宽、提高道碴级配、加强捣固、加大压道遍数等措施,提高道床的密实度、稳定性、横纵向阻力;一方面在尖轨尖端、尖端后2256mm、活动轨根端、曲股第4支距点、曲股岔尾处设置临时轨距拉杆,减小道岔在稳定期内的变形。
3.2 关键部位的精度控制措施
3.2.1 轨距、支距
因道岔在钉固前的状态是临时用轨距拉杆固定的,轨距拉杆间距约为3m,是轨枕间距的5倍,5号道岔导曲线半径仅为65m,所有轨距拉杆固定点间轨道的精度在钉固前是存在误差的,钢轨会产生较大的内应力,后钉固的垫板势必 影响 到前端钉固段的精度,尤其影响前端钉固段垫板之间轨道精度。为妥善解决这一问题,采用先钉固控制点,再钉固中间点,且用逐步分中钉固法施工。控制点分别为尖轨的尖端、尖端后2256mm、第1~5支距点、岔尾。
轨距、支距的精度控制必须在作业过程中一步到位,加强技术跟班作业,并且作业时要求精益求精,认真控制每处具体尺寸。根据道岔的铺设原理,依次控制直上股、直下股、曲上股、曲下股,从而减小误差积累。并且注意把握误差的传播 规律 ,确保验标技术条件一次成功。3.2.2 尖轨尖端轨距
尖轨尖端轨距在规范中进行了严格限制,它直接影响尖轨的密贴性能,易造成尖轨反弹,电务安装困难。5号道岔短、导曲线半径小,机车车辆过岔对尖轨挤压力很大,施工经验表明,若无特殊保护措施,道床未稳定前,机车车辆过岔运行对尖轨轨距将产生加宽3~4mm的影响。尖轨尖端轨距必须用轨距拉杆锁定并保持到道床稳定,在铺设钉固时必须尽力消除滑床板与钢轨轨底的有害间隙并比规定值小2mm铺设。
3.2.3 尖轨后2256mm处轨距3.2.4 查照间隔、护背距离 道岔铺设好后,及时对道岔进行质检,并详细记录,在验交前的通车条件下,每旬检查1次,掌握运行对道岔的几何状态的影响,及时采取增加轨距拉杆、提高道床横纵向阻力等加强措施,特别是掌握对查照间隔、护背距离、电务转辙的不利影响,及时调整予以消除,确保过岔行车安全。
4 结语
5号道岔自身弱点是采用合成枕质量轻,道床阻力小,道岔导曲线半径小,钢轨内应力大,道岔框架保持性相对较弱,应从设计上提高道岔框架的稳定性,避免框架变形造成的连带技术问题,从而保证道岔精度稳定性;设计上还应解决钢轨磨耗严重的技术问题。在施工中应采取技术措施保持道床稳定期内的框架稳定,并对过岔机车通行限速5km/h。