天津地铁6号线三开道岔的应用研究

孟凡铁

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

1 概述

天津市地铁6号线为中心城区西北半环的填充线，北起大毕庄，南至海河教育园区，在天津城市轨道交通网中具有重要地位。其线路正线全长56.2 km，全线共设48座车站，采用B型车6节编组。全线单独设置故障车停车线有3处，折返线与停车线同时设置的有5处。

2 道岔的选用

2.1 三开道岔选用

城轨交通中出入线、停车线等辅助线，过去均采用单开道岔与两侧正线相连接，但随着市区内交通疏解、管线切改空间紧张，房屋拆迁费用的大幅度提高等情况，市区内地铁越来越要求采用一种减少开挖规模的设计，以解决上述问题。

现对三开道岔和普通道岔在辅助线设计应用中做简要比较(图1、图2)。

图1 三开道岔配线示意(单位:m)

图2 普通道岔配线示意(单位:m)

以9号道岔，13 m线间距为例进行比较。

工程采用单开道岔参数如下。

导曲线半径:200 m;

道岔前端长:a=12 570 mm;

道岔后端长:b=15 730 mm;

辙叉角:α =6°20'25″。

道岔侧向允许通过速度:35 km/h。

工程采用的三开道岔主要尺寸(60 kg/m钢轨9号三开道岔):

导曲线半径:200 m;

道岔前端长:a=12 627 mm;

道岔后端长:b=15 752 mm;

中间辙叉角:α =12°40'49.38″;

后端辙叉角:α =6°20'25″。

道岔侧向允许通过速度:35 km/h。

从表1分析可见，采用三开道岔其经济效益可观，同时在城市市中心采用可缩短车站长度，减少拆迁，对交通疏解、管线切改更加有利。

表1 线间距13 m辅助线长度比较

2.2 配线形式的选用

设置故障车停车线的车站配线形式如图3所示。

图3 停车线配线示意

图3(a)配线便于旅客在车站下车后即可进入停车线，减少对正线运营的干扰，但是车站长度最长，对周边环境影响也最大;图3(b)配线列车首先进入停车线，旅客下车，也对正线运营的干扰小，但车站长度较长，宽度较大;图3(c)配线形式对运营最灵活，但车站长度和宽度均较大;图3(d)配线形式对运营干扰较大，但车站长度和宽度均小，对周边环境影响较小。根据以上比较，结合天津地铁6号线3处停车线周边环境进行了分析:南口路站位于规划道路红线上，现状为厂房和居民楼，车站东端为曲线，西端为热力公司;南运河站处于中环线红旗路上交通流量大，车站北端为南运河桥和道路两侧的居民楼，南端为芥园桥和居民楼;水上东路站处于宾水道上，交通流量也较大，东端为左右线重叠地段，西端为时代奥城高档小区主要出入口。

天津6号线以南运河站为例(配线如图4所示)。该站为地下二层侧式站台，2条正线之间配置一股故障车停车线，故障车待避线上设置2组三开道岔。道岔区占用线路长度将比采用单渡线道岔缩短72 m，南运河站台宽度为12 m，车站土建施工开挖宽度不小于20 m，由此减少车站施工土建开挖面积1440 m2，相应减少土建投资。该道岔已在上海地铁10号线一期采用。在满足功能的前提下，由于能够节省工程，故采用图3(d)配线形式。

图4 南运河站配线示意

2.3 道岔尖轨选用

地铁6号线正线采用60 kg/m钢轨9号三开道岔，有2种比选方案。

(1)弹性可弯AT曲线尖轨方案

采用相离型曲线尖轨，对减轻曲尖轨的侧磨耗较为有利，能够显著延长尖轨的使用寿命，同时该线型也可以减小尖轨的冲击角，列车通过曲线尖轨时平顺性要优于直线尖轨，尖轨跟端为弹性可弯式，可用于跨区间无缝线路，尖轨(三开道岔)采用一点牵引，另外导曲线半径200 m较直尖轨导曲线半径180 m的加大有利于侧向过岔速度的提高(直尖轨侧向速度为30 km/h，曲尖轨侧向速度为35 km/h)，提高列车的运营能力，另外该道岔比一般地铁采用的9号道岔略短，可有效减少土建开挖，能够降低工程造价。

(2)AT直线尖轨方案

该道岔完全采用国铁60 kg/m 9号道岔的平面线型和主要尺寸的基础上，缩短了尖轨尖端至道岔始端的距离，并在道岔结构上作了局部改进，只是更换扣件和轨下基础，尖轨采用一点牵引，可以节省电务设备的投资。该方案是地铁建设早期直接使用国铁道岔，随着近年城市轨道交通的发展，已越来越不适应地铁运营的要求。道岔的导曲线半径180 m较小，侧向通过速度30 km/h较低，而且尖轨跟端为活接头结构，不能用于跨区间无缝线路。

目前道岔的技术发展趋势是采用弹性可弯曲线尖轨，并适用于跨区间无缝线路。天津地铁6号线选用了9号曲线尖轨道岔，以达到技术先进、结构合理。

3 结语

天津地铁6号线三开道岔的选用，是根据地处市区及周边约束条件，合理选用道岔配线类型，考虑到三开道岔虽然磨耗较大，道岔配件及养护维修较复杂，但因停车线使用频率低，实际影响不大，而其优点可避免或减少车站周边拆迁量、减少交通疏解干扰，可供类似工程设计借鉴。

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