王 巍 周鵬飛
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300251)
在城市軌道交通工程中,轉轍機安裝方式的選擇,既要滿足相關技術標準,又要兼顧土建工程投資。所以,在城市軌道交通建設中,采用合理的轉轍機安裝方式,已經成為地鐵建設面臨的一個問題。若受地形、地物及投資等的影響,特殊情況下可以改變轉轍機安裝方式來滿足工程現場的條件。
截至2011年6月30日,國內已經開通運行的城市軌道交通有北京、上海、天津、廣州、長春、大連、深圳、武漢、南京、重慶、長春和沈陽等12個城市30多條線路,通車總里程1 556.9 km。目前,中國城市軌道交通運營里程已從1995年的43 km增加到1 576.6 km。在這些工程中,根據轉轍機的安裝位置主要分為軌枕式安裝方式和側式安裝方式,其中側式安裝方式又可分為角鋼式和托板式。在已開通運營和在建的城軌交通項目中,正線轉轍機安裝情況如表1所示,其中側式安裝方式未注明的均為角鋼式安裝方式。

表1 國內城軌交通項目轉轍機安裝情況

續表
采用該安裝方式,為滿足轉轍機安裝空間和日常的檢修維護,一般要求土建在道岔岔尖附近對地下結構或高架橋外側做局部加寬,加寬范圍一般是道岔岔尖前后2 m左右的范圍。為滿足維修空間,地下線路內的加寬高度要求為2 m左右。但國內實施的地鐵項目中,一般不采用這種掏“貓耳洞”的方式,為了便于施工和方便運營維護,一般是將限界本身有道岔處需要考慮列車轉彎加寬范圍全部做局部加寬。地下線路道岔轉轍機一般需要預留安裝基坑以滿足地鐵限界要求。
按轉轍機的固定形式分類,側式安裝又可分為角鋼式和托板式兩種。
2.1.1 角鋼式安裝方式
在施工過程中,由于角鋼較長,安裝角鋼時需工務人員配合抬高道岔一側的鋼軌。轉轍機一旦安裝完畢,角鋼一般不會再更換或移動。
2.1.1.1 天津地鐵1號線
天津地鐵1號線采用B1型車輛,采用接觸軌供電方式。根據限界專業要求,軌旁設備必須距離線路中心線1 650 mm以外,以安裝于天津地鐵一號線的ZDJ-9型轉轍機為例,轉轍機采用內鎖閉方式,采用角鋼安裝裝置。地下線道床需預留3個安裝槽,為滿足距外側的安裝空間一般為2.5 m,且為第三軌供電方式,其限界要求轉轍機最外方距離軌邊緣將近1.6 m,將動作桿和表示桿在滿足維修規范要求的角度范圍內均盡可能地下彎,預留基坑深度為軌面以下460 mm,中間牽引及表示桿的安裝凹槽寬度為320 mm,兩側的角鋼安裝凹槽寬度為190 mm,深度為210 mm;高架站不必預留轉轍機基坑。安裝角鋼的寬度為3 m,轉轍機最外方距離軌邊緣1.6 m。動作桿為直桿,如圖1所示。
2.1.1.2 上海地鐵9號線一期工程
上海地鐵一般采用接觸網供電方式,目前的安裝圖為基坑深度410 mm,轉轍機距離線路中心1 500 mm,即可抬高而不侵入限界。
上海地鐵9號線采用A型車輛,采用接觸網供電方式,根據限界專業要求,軌旁設備必須距離線路中心線1 446 mm以外,密貼調整桿水平安裝,如圖2所示。機坑及道岔動作桿、道岔表示桿底部距軌面410 mm。
2.1.2 托板式安裝方式
目前,托板式轉轍機安裝方式在國鐵中應用較多,例如:國鐵遂逾線、京津城際線等,在地鐵中也有應用,例如:北京機場線等。
北京機場線是全程無人駕駛的軌道交通線,采用A型車輛,直線電機供電方式,其轉轍機安裝方式,如圖3所示。密貼調整桿水平安裝,機坑及道岔動作桿、道岔表示桿底部距軌面410 mm。
目前,軌枕式轉轍機安裝方式在國鐵和地鐵中均有應用,例如:CTS2軌枕式轉轍機在青藏鐵路的應用,ZYJG軌枕式轉轍機在上海地鐵4號線的應用。
上海地鐵4、6、8號線隧道內采用ZYJG軌枕式轉轍機,其安裝圖如圖4所示。

ZYJG型系列軌枕式交流電液轉轍機是一種安裝于兩基本軌之間的道岔轉換裝置,它除了具備目前國內所使用轉轍機的基本功能外,最主要的特點:一是安裝于兩基本軌之間,受到列車的沖擊小、振動小,方便道岔的養護和維修,占用空間小,并且安裝時不必考慮左右側;二是在轉轍機的動作過程中,轉轍機輸出力的變化規律與道岔轉換過程中尖軌運動所需轉換力的規律相符;三是在多點牽引情況下,轉轍機動作的同步性好,不會造成道岔的蛇行運動;四是ZYJG型軌枕式轉轍機在城市軌道交通中的應用,節省了土建投資,避免了工程為轉轍機的安裝預留條件。

1)角鋼式安裝方式、軌枕式安裝方式需要由工務配合,在基本軌上進行打孔安裝;托板式安裝裝置直接安裝于軌枕上,無需在軌道上打孔安裝。
2)軌枕式安裝方式占地面積少,安裝于兩個基本軌之間,節省土建投資;角鋼式安裝方式和托板式安裝方式需要在隧道或高架橋上預留轉轍機安裝位置,不僅增加土建投資,且影響景觀環境。
3)在隧道內或高架橋上,角鋼式安裝方式更換安裝裝置,因地理條件限制,需要工務部門配合進行抬軌更換,且更換時間較長,容易影響軌道交通的正常運營;軌枕式安裝方式和托板式安裝方式在更換安裝裝置時,無需工務部門配合既可更換,且縮短了更換時間。
4)采用軌枕式安裝方式的轉轍機基坑低于軌道面,當基坑排水不利時,容易造成轉轍機被積水浸泡,影響轉轍機的正常使用;角鋼式安裝方式和托板式安裝方式一般可以采用側式抬高的方法,將轉轍機高于軌道面,避免被水浸泡。
5)托板式安裝裝置固定在軌枕上的螺母,一般工程建設中采用軌枕預留的方式,如果絲扣脫落,需要更換軌道內軌枕,更換較困難。
6)角鋼式安裝方式、托板式安裝方式和軌枕式安裝方式均需預留轉轍機基坑,在土建施工前提前預留。
各種轉轍機安裝方式比較如表2所示。

表2 轉轍機安裝方式比較
通過上述介紹和分析,在城市軌道交通中采用合理的安裝方式,不僅可以節省土建投資,還可以減少后期維修/維護所帶來的一系列困難。在城市軌道交通中轉轍機安裝采用何種方式,需要根據轉轍機的類型、限界、地形、地物及投資等工程的實際條件確定。總之,轉轍機的正確動作關系列車安全運營,在確保列車安全運營的前提下,采用合理的轉轍機安裝方式是必要的。
[1] 北京城建設計研究總院.GB50157-2003 地鐵設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2003.
[2] 北京全路通信信號研究設計院.TB10007-2006 鐵路信號設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.