無縫道岔鋪設與應力放散施工技術研究
摘要：文章以馬來西亞沙巴鐵路更新改造專案為範例，結合馬來西亞沙巴鐵路的特點，通過對無縫道岔鋪設和應力放散的關鍵技術進行分析和研究，提出了在馬來西亞沙巴鐵路無縫道岔鋪設和應力放散過程中的一些關鍵技術。
關鍵詞：無縫道岔；鋪設；應力放散；關鍵技術
1 工程概況
沙巴鐵路是一條公尺軌鐵路，位於馬來西亞沙巴州境內，也是沙巴州唯一的一條鐵路，全長約140km，起於沙巴州哥那京那巴魯市(kota kinahalu)，止於丹南(tenon)小鎮。隨著城市人口的聚集和經濟的發展，公眾對交通線的依賴性越來越強，長年失修的既有沙巴鐵路已不能滿足安全運營要求，因此馬來西亞**計畫在既有鐵路用地範圍內對既有鐵路進行更新改造。
既有的沙巴鐵路正線數目為單線，軌距為1000mm，線路鋪設有長度9144mm的bs60短鋼軌，軌枕為木枕。更新改造後的鋼軌型別為bs80a新鋼軌，並在半徑不小於250m地段一次性鋪設無縫線路，軌枕除個別小半徑曲線低端仍採用木枕外其餘均為混凝土枕，扣件採用防盜型彈條扣件，正線道岔採用木岔枕15號單開道岔，站線採用9號單開道岔，道岔內的接頭要求全部焊接，道床採用厚度為25cm的單層碎石道床，邊坡為1：1.
5。專案的主要工程數量有鋪軌80.2km，鋪設無縫道岔18組，鋪碴12萬m3。
更新改造後的線路設計軸重為20t，線路最大縱坡10‰，客車開通執行最大速度達到120km／h，可以很好地滿足公眾出行的要求。
2 馬來西亞沙巴鐵路無縫道岔概況
2.1 主要結構尺寸
，，設計圖號：mcz06003，其中，道岔全長l=32455mm，前長a=13712mm，道岔後長b=18743mm，尖軌長度為11662mm，轍叉角為6°20′25″。其他環線採用中鐵寶橋股份****設計的bs80a9號無縫單開道岔，設計圖號：
mcz06002，其中道岔全長l=20460mm，前長a=8479mm，道岔後長b=11981mm，尖軌長度為6429mm，轍叉角為3°48′51″。
2.2 馬來西亞沙巴鐵路無縫道岔的特點分析
2.2.1 國內沒有成熟的施工經驗
馬來西亞沙巴鐵路所採用的無縫道岔是公尺軌道岔，而公尺軌鐵路及公尺軌道岔在中國極少使用。特別是對於這種公尺軌無縫道岔的鋪設與應力放散，所以很難找到成熟的可供參考的施工經驗。
2.2.2 允許通過的速度提高
由於取消了道岔內各單元軌間鋼軌接頭，增加了道岔內鋼軌的整體平順性，道岔允許通過的速度可以大大提高，特別是直向通過速度。**需求規定道岔的直向設計通過速度為120km／h，道岔的側向設計通過速度為30km／h。
2.2.3 消滅了接頭軌縫
為實現跨區間無縫線路，無縫道岔內除固定轍叉前後採用凍結接頭外，其餘各單元軌間通過焊接聯結為無縫道岔，消滅了接頭軌縫，杜絕了道岔內部接頭病害的發生。
2.2.4 岔枕間距統一為600mm
為了便於在道岔以及岔區線路上使用大型機械化養路沒備進行機械化養護和維修，無縫道岔在設計時岔枕間距改為統一的600mm。同時為了滿足統一岔枕間距的要求，取消了岔後長岔枕的旋轉角度，改為岔後長岔枕在直股方向全部垂直於線路中心線。
2.2.5改進轉折器部分設計
無縫道岔內轉折器採用彈性可彎式尖軌，尖軌尖端為藏尖式，跟端採用限位器結構，同時為了確保正線道岔尖軌的密貼性，在道岔尖軌地段設定兩個牽引點，以滿足電務系統安裝裝置的要求。
3 無縫遒岔鋪設施工技術
3.1 道岔現場鋪設施工方案
為了確保道岔範圍內的道床搗周密實，增加道床的整體穩定性，馬來西亞沙巴鐵路更新改造工程的無縫道岔施工採用預鋪岔枕、線路養護達標、換鋪岔軌方案。施工前根據設計圖紙，進行現場定位，在道岔鋪設位置的設定岔位控制樁，鋪設底碴並攤平碾壓，在底碴頂面用臨時鐵墊板、臨時鋼軌組裝臨時軌排，以臨時軌排的形式將岔枕預鋪在道岔位置的線路上，搗固道床，待道床密實後，再換鋪道岔岔軌等。
3.2 施工要點
3.2.1 施工準備
施工前，依照設計圖將道岔材料詳細地進行一次檢查、核對與整理工作。按轉轍器、轍叉及護軌，連線部分及岔枕分別仔細清點材料數量和檢查規格質量。對鋼軌、岔枕要逐根丈量註明尺寸，特別注意基本軌及轍後墊板的規格是否與道岔的開向相符。
檢查所鋪的道岔與線路鋼軌型別是否相同，同時檢查引軌、異型軌及墊板是否配套。清點後的零配件分類擺放整齊。如有缺少、損壞、尺寸及型別不符者，將進行補充、修理及更換。
鋪設前，首先平整場地，進行道岔測量定位，並在場地內釘立各單開道岔的岔頭、岔心、岔尾等控制樁，同時對岔頭和岔尾控制樁用混凝土進行保護，便於道岔鋪設施工時控制道岔位置。按設計道床寬度和坡度預鋪底碴，採用自卸汽車運輸，推土機平整，人工配合底碴整平，壓路機碾壓密實。
3.2.2 岔枕預鋪及線路養護
將準備好的劃有岔枕間隔尺寸標記的細鐵線纏在木樁上，兩端對準更換道岔的起終點，釘在地面上拉緊。按照這根鐵線的方向、問隔尺寸，並根據岔枕長度的順序，擺齊、擺正岔枕。擺齊、方正岔枕後，採用臨時鐵墊板、鋼軌與岔枕一起組裝成臨時軌排，以臨時軌排的形式將岔枕預鋪在道岔位置的線路上。
然後分層搗固道床，撥正線路，使岔枕以下的道床密實，並確保岔枕位置整齊、方正。
3.2.3 岔軌換鋪
在岔枕下線路搗同密實，達到穩定後，即可以拆除臨時鐵墊板、鋼軌，換鋪道岔岔軌。檢查各部分間隔尺寸、尖軌密貼情況，補全全部道釘，上緊各部螺栓，同時做好道岔前後的臨時線路連線，使軌道連線方向順直。道岔鋪設後，當連線線沒有鋪設前，轍叉後加鋪一節臨時鋼軌。
4 無縫道岔應力放散施工技術
4.1 單組道岔為應力放散單元
道岔應力放散時將單組道岔作為乙個應力放散單元進行應力放散。主要原因是考慮到限位器位移、道岔尖軌的位置控制等因素。將一組道岔作為應力放散單元，可以防止限位器位移太大，易於道岔尖軌的位置控制。
特別是在站內道岔較為集中的岔區位置，以單組道岔作為乙個應力放散單元進行應力放散，可以避免多組道岔一起進行放散應力，從而造成限位器位移太大。以及道岔尖軌的位置很難控制的現象出現。 4.
2 轍叉位置保持不變
道岔應力放散時保持轍叉位置不變。一方面因為道岔的轍叉部分一般不會跑道，因此沒有必要對其進行應力放散或移動，另一方面考慮到道岔的轍叉部分在製造方面的特點，移動和位置調整均比較困難，它的位置變動很可能會引起查照間隔、護背距離等一系列尺寸的改變，不利於道岔的鋪設，因此將道岔的轍叉部分作為應力放散的零點。
4.3 徹底放散直、曲基本軌
考慮到在跨區間地縫線路中無縫道岔的受力特性，無縫道岔可能會受到相當於1.33倍的區間溫度應力，因此道岔應力放散時對道岔的直基本軌、曲基本軌進行徹底放散。對於與尖軌相鄰的基本軌首先卸除鐵墊板上的錨固螺栓等配件，使鐵墊板與道岔鋼軌同時位移。
應力放散完成後，採用小錘輕打鐵墊板使其返回原來位置。同時在施工中保證岔枕位置穩定，避免重新方正岔枕。
4.4 兩層塑料墊板疊加替代滾筒放散應力 -
施工現場一般採用在軌下放置一定數量的滾筒、配合專用的拉軌器、撞軌器等裝置來徹底放散長鋼軌的應力。道岔範圍內的應力放散中，由於道岔內部的連線鋼軌橫向布置較多，空間位置緊張，因此在對道岔實施應力放散時，採用在軌下放置一定數量的滾筒較難實施。
經過對滾筒的功能分析，找到了下述3種替代方案。即在軌下放置一定數量的30mm的鋼管、兩層四氟板或兩層塑料墊板來代替滾筒，在降低整體高度的同時也便於裝置的撤出。考慮到本專案道岔鋼軌與岔枕之間設計有塑料墊板，在經過進一步的分析研究後，採用一定數量的兩層塑料墊板疊加一起代替滾筒放置在軌下，進行放散應力。
4.5 無縫道岔鎖定溫度與區間保持一致
由於在跨區間無縫線路中單組無縫道岔作為乙個應力放散單元進行應力放散，因此整組道岔內的鎖定溫度確保在設計鎖定軌溫範圍內的同一溫度下。為了確保在同一溫度下鎖定。在現場可以採用對扣件先隔幾緊一隨後補齊的方法進行鎖定。
同時。為了避免溫度應力在道岔位置出現集中，確保無縫道岔鎖定溫度與區間一致，無縫道岔鎖定溫度與前後單元軌節鎖定軌溫之差控制在2℃之內。
5 結束語
為了配合業主分段開通的要求，馬來西亞沙巴鐵路第一段約20km的軌道線路首先於2023年11月順利貫通，包括對其中2個車站內的10組無縫道岔進行鋪設。
馬來西亞沙巴鐵路跨區間無縫線路以及無縫道岔的成功鋪設，為我們積累了寶貴經驗的同時，也為整個專案的順利完工奠定了基礎，為企業獲得了良好的社會和經濟效益。一方面通過對無縫道岔鋪設技術的研究，採用換鋪岔軌的辦法解決了道床搗固不密實的難題，另一方面通過對無縫道岔應力放散技術的研究，以單組道岔為放散單元，採用塑料墊板代替滾筒進行應力救散，在節約施工成本的同時也徹底放散了道岔內部應力，使無縫道岔更加穩定。
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