既有线插入无缝交叉渡线道岔施工工艺研究

何 北

（中铁十七局集团有限公司，山西 太原 030006）

1 交叉渡线道岔结构分析

1.1 交叉渡线道岔组成

交叉渡线道岔由4组单开道岔、2组钝角辙叉、2组锐角辙叉、4根正线基本轨、8根连接轨、4根护轨及相应岔枕组成，如图1所示。

图1 交叉渡线道岔平面图

对于跨区间无缝线路，4组单开道岔与基本轨之间均需要进行焊接，菱形交叉处各接头需要根据要求确定是否焊接或使用夹板连接。对于电气化铁路，通常根据设计在连接轨上设绝缘接头。

岔枕为配套岔枕，其中锐角辙叉区使用横跨上、下行的通长岔枕，出于运输和安装方便等原因考虑，目前多数通长岔枕使用长短枕交错布置并使用连接板连接的方式，如图2所示。钝角辙叉区使用短岔枕，2组钝角辙叉共同组装于一组短岔枕上。

图2 通长岔枕连接示意图

1.2 交叉渡线道岔结构分析

（1）交叉渡线道岔由4组单开道岔及其他轨件组成，长度长、重量大。60kg/m 5m线间距12号交叉渡线道岔整体长度达93m，整体重量超130t，整体插入比较困难。

（2）菱形交叉区域短轨较多，结构复杂，分步插入时钢轨预留位置很难控制，钢轨件很难顺利连接。

（3）通长岔枕由2根短岔枕连接组成，为利用V型天窗内上、下行分别插入提供方便。

（4）钝角辙叉区域轨枕为单独短枕，预组装后轨排可随时插入且插入后不影响上、下行行车。

（5）道岔接头较多，但钢轨焊接很难在插入后立即进行，如此便需要做好临时过渡措施。

2 交叉渡线道岔插入方法

按照插入步骤，交叉渡线道岔插入方法可分为整体插入法、单侧插入法以及单组插入法。

2.1 整体插入法

整体插入法为将交叉渡线道岔整体预组装完成并一次性推入的方法。

（1）整组插入法需要在既有线旁边插入点正对位置处进行预组装，空白场地除需满足道岔轨排预组装要求以外，还应考虑设备材料存放和作业场地。

（2）轨排预组装场地与既有线中间无任何阻挡道岔插入的设备，接触网杆和电务相关设备需提前进行过渡处理。

（3）整组插入时需要垂直天窗，并且天窗时长能满足工务、电务及供电单位过渡和调试作业。

（4）整体插入法将全部轨件作为一个整体一次性插入，故不存在菱形部分短钢轨对位困难的情况，但因4组单开道岔中间无硬性连接导致推入困难，故在推入前需要对道岔进行加固处理，使其成为一个刚性整体[1-2]。

2.2 单侧插入法

单侧插入法为分上、下行将对应轨排预组装成为一个整体并单独要点插入最后再连接成整体的方法，适用于垂直天窗时长不够整体插入法的情况。

（1）受轨排长度影响，道岔预组装时应相对道岔插入点正对位组装。如果线路两侧均有场地，优先选用两侧分别对位组装以防止轨排跨线和减少推送距离；如果仅单侧有空地，可选择两副轨排上、下叠加预组装的方法，将先插入的轨排组装于上层。

（2）根据既有线设备情况、供电及电务专业要求、要点情况等统筹考虑，优先插入行别，减少过渡。

（3）2组锐角辙叉和其中一侧6根连接轨可与该侧轨排统一组装和插入，如图3所示。剩余2根长连接轨（D、H）可单独安装也可随两侧轨排同步组装，安装或组装时使用稍长于设计尺寸的同种钢轨，以防轨排插入误差导致连接轨太短无法连接。2组钝角辙叉可组成单独轨排最后插入。

图3 单侧插入法轨排划分图

（4）对于通长轨枕采用长短轨枕交错布置和连接的道岔在预组装时，应保证枕间距准确，同时在插入时严格控制上、下行轨排纵向相对位置，防止上、下行轨枕对位不齐导致轨枕无法连接；在组装和插入时应注意对连接板螺栓孔进行保护，防止道砟等杂物进入。

（5）除整体连接和道岔调试阶段必须使用垂直天窗以外，其他轨排插入可使用V型天窗点，故在插入时需拉好警戒绳防止人员、机具侵限，重点应防护已经插入的2组单开道岔的辙叉和对应的曲基本轨以及2根长连接轨，防止撬棍等施工工具搭接钢轨形成红光带。

（6）为节省施工时间，提高作业效率，可灵活采用V点加垂点的方式在轨排插入后立即进行轨排连接。

2.3 单组插入法

单组插入法为将交渡道岔分为4组单开道岔和菱形部位等分别单独插入或现场安装的方法，适用于天窗时间较少需要在列车运行间隔中见缝插针施工的情况或有既有设备影响无法整体推入的情况。

（1）因为单开道岔长度较短，因此预组装时可选择距离较近的场地进行，插入时先纵移，纵移时应充分利用既有线路。

（2）该方法插入步骤较多，插入次序比较灵活，选择插入顺序时可根据既有线设备拆除和过渡情况、各专业要求等统筹决定。

（3）为保证交渡道岔多次插入后各轨件能顺利连接，插入时位置应尽可能精确，并准备好短钢轨备用。

（4）同单侧插入法，对于通长轨枕应注意保护好连接板螺栓孔，V型天窗点内道岔插入时应做好邻线道岔轨件的保护工作以防形成红光带。

3 交叉渡线插入方案的制定

3.1 资料收集和分析

（1）分析研究设计资料，包括既有线平面图、纵断面图、曲线表、坡度表、设计说明等，明确设计要求。

（2）通过查询既有线列车运行图，确定上、下行客货列车时间间隔（重点掌握客车运行时间）和可能的天窗点时间。

（3）咨询各设备管理单位，摸清施工范围内各通信、信号、光电缆等设施分布情况。

（4）查阅道岔铺设图并与生产厂家沟通，确保各项参数准确齐全。

3.2 现场调查

（1）调查道岔插入位置周边场地，确定正对位置是否有可用空白场地满足道岔预组装要求，周围是否有道砟等材料及设备堆放场地，是否有旧料出料场地，是否具备道岔长钢轨件和长轨枕运输条件，是否有预组装机械作业位置等。

（2）调查既有轨旁设备如接触网杆、信号机、应答器等的数量、类型和位置。

（3）根据收集到的既有各类管线资料进行现场核实，对不确定的采用地下管线探测仪或人工挖探沟探测，查明线缆走向、埋深。

（4）调查既有线绝缘接头、钢轨焊头位置，标注于平面布置图上，作为制定配轨方案的依据。

（5）对既有线平面位置和高程进行测量，绘制出实际平面图和纵断面图，核实设计资料的准确性。

（6）对既有线道床情况进行探测，确定既有道床厚度和板结情况。

3.3 方案制定

通过内业资料和现场调查情况，参考以下方面编制交渡道岔插入施工方案：

（1）沟通既有线运营单位相关部门，看能否调整列车天窗点时长，尽量争取在垂直天窗点内施工，然后通过天窗点给点情况和插入点周围可用场地情况、需要拆除设备复杂程度等确定道岔插入方式。

（2）分析运输道路、施工场地等是否需要平整填筑或办理相关手续，根据场地情况、既有线设备情况和设备运营管理单位要求等确定安全防护方案。

（3）根据既有线路绝缘接头和焊接接头位置，结合设计和运营单位要求，确定道岔前后配轨方式和过渡方案，进而确定道岔插入所需各类材料以及备轨、备料的数量和要求。

（4）与业主、设计、运营单位、供电专业、电务专业等共同协商争取对既有接触网杆等影响轨排横移的各种设备进行过渡。

（5）根据既有线实测资料，核实既有线线间距是否与交渡道岔相符，核实既有线标高和纵断面是否符合设计。如果不相符，是否需要提前要点进行既有线拨移等准备工作。

（6）根据道床探测情况测算旧料出料后需要挖除的旧道床厚度，提前准备施工机械和道砟。

（7）如果预组装场地有限或一次性全部组装后可能导致轨排推移距离过远或影响施工质量和安全时，可在前一副轨排插入后再安排人员在原轨排预组装位置组装新轨排，保证在下个天窗点内道岔能安全快速插入。

（8）对接相关部门，确定既有设备过渡或保护方案，与电务部门沟通，确定转辙机安装方案。

4 交叉渡线道岔插入施工

4.1 施工准备

（1）做好人员进场培训、材料进场检验、设备进场调试工作。道砟部分装袋备用，施工机械加装绝缘轮、限高绳等防护设施并根据需要提前将材料和工具置于既有线附近。

（2）道岔轨排预组装，转辙机同步安装时需进行工电联调以确保道岔扳动正常。道岔组装完成后按程序请相关单位验收。

（3）提前做好既有线拨移、换轨等过渡工作，对出旧区域进行整理，确保旧料不影响轨排推入和行车安全。

（4）在既有线上标注锯轨点、绝缘安装位置等，且标注时需留有余量。

（5）按目标位置和高程测量放样并钉控制桩，必要时拉线绳辅助轨排推入[3]。

（6）按要求备好两横一纵线，确保不影响道岔插入施工。

（7）天窗点开始前进行轨排试推工作，检查滑轮是否存在卡位、滑轨轨排是否存在歪斜不稳等情况。

4.2 道岔插入

（1）出旧。给点后首先按标记锯轨点锯掉既有轨排并按照方案出旧，旧轨排可采用拆散移出和整体移出的方式[4]。

（2）道床清理和上砟。清运既有道床（如果道床板结严重，可使用带破碎头的挖机进行辅助破除），并清运完成后补充新道砟并平整压平，道床顶面高程应低于设计5cm左右。

（3）轨排推入。推入轨排并就位，如果道岔前后需要换轨时应同步进行，更换的钢轨长度应留有余量。轨排推入时应时刻测量纵向位置并及时调整推入方向，同时还应注意滑轮是否卡位等。横向就位后检查纵向位置，如果距离设计位置差距较大，可采用纵向摆放滑轨滑轮推移或起道机打起后纵向倾倒等方法纵移；如果距离较小，可选择利用鱼尾夹板支撑于两轨枕间代替滑轨的方案进行纵移。滑轮支垫方法如图4所示。

图4 轨排短距离纵移滑轮支垫示意图

（4）轨排连接。轨排落下后，根据轨排位置对既有线路或新换钢轨进行锯轨连接并按要求设置绝缘接头。如果推入轨排为交渡道岔第二轨排且包含菱形交叉部分，还需在就位后对通长轨枕和连接轨进行连接。

（5）上砟捣固。采用人工加机械的方法向轨排上砟并使用小型捣固机械进行捣固，施工时应优先捣固转辙机和辙叉部分以为电务作业人员道岔调试提供条件。

（6）线路检查，无问题后及时撤出人员、工具等，之后再利用其他天窗点进行道岔捣固提速。

5 无缝道岔施工方案

道岔焊接采用铝热焊，绝缘采用胶结绝缘接头，施做时间较长，并且考虑到道岔插入时的轨温情况，很难在道岔插入后立刻焊接，故必须按相关要求做好焊接或胶结前的过渡工作。相较普通有缝道岔，无缝道岔施工需注意：

（1）道岔订货时需要特定注明为可焊型道岔，同时应准备同种钢轨用于型式检验用轨。

（2）道岔预组装并调整后即对岔内需要焊接的接头全部焊接，整组插入和单侧插入时应将道岔与岔间基本轨焊接为一个整体。

（3）对于交渡道岔与既有线间的接头，应提前与运营单位沟通能否使用断轨急救器或鱼尾夹板无孔临时连接；如果不允许则需要在道岔订货时要求道岔前后各加长60cm，在插入前提前打眼并在插入后进行有孔连接，后期在道岔焊接时锯除打眼部分并换轨焊接，绝缘接头可暂时使用普通绝缘接头过渡。

（4）如果道岔插入时轨温距离设计锁定轨温差距较大，则需要对道岔放散后再进行锁定焊接。

6 结束语

既有线改造施工多位于一些繁忙干线，安全风险高，行车密度大，很难有大型天窗点，而交叉渡线道岔插入困难，故在方案编制时非常有必要进行多次研究探讨并做好各项准备工作。（1）应争取天窗点时间最大化甚至客车停运，最好能一次性整体插入；（2）应对天窗点进行分析研究，合理利用V型天窗和垂直天窗相结合的方式，确保在不影响既有线行车安全的情况下实现道岔快速安全插入；（3）可提前进行征拆等工作以为道岔预组装提供场地争取对位组装，同时将接触网杆等设备进行过渡；（4）对无缝线路过渡方案做好研究探讨；（5）在推入前做好模拟演练工作。