作者简介：周长磊（1988—）,男,本科,工程师,研究方向：市政工程。;
当代有轨电车在海内正处于发展阶段，海内有干系学者对有轨电车在海内的发展前景进行了干系研究[1]。而有轨电车利用的道岔在利用环境和哀求上与城市轨道交通道岔构造不同，因此针对有轨电车道岔，海内有很多专家学者进行了专门研究。张为阳[2]对有轨电车道岔在选型与履行方面进行了研究，为有轨电车道岔选型供应了干系辅导见地。樊小平等[3]进行了槽型轨6号单开道岔的设计。段宏伟[4]进行了道岔掌握办法方面的研究。王秀菊等[5]进行了有轨电车与槽型轨道岔焊接方面的研究。沈彬然等[6]进行了道岔刚度均匀性方面的研究。樊友洪等[7]进行了有轨电车三开道岔施工方法方面的研究。陈漫等[8]进行了道岔尖轨转换方面的理论仿真研究。韦安祺等[9]进行了嵌入式连续支承道岔无缝化剖析方面的研究。但针对嵌入式连续支承这种新型道岔构造，海内还暂未有干系运用案例及施工技能方案研究。该文以广州黄埔有轨电车2号线嵌入式连续支承道岔安装工程为研究工具，先容嵌入式连续支承道岔现场集成安装紧张工艺步骤和详细哀求，磋商其施工难点及办理方法。
1 工程概述黄埔有轨电车2号线是黄埔区“一主三支”有轨电车骨干线网的主要组成部分，途经萝岗、云埔和南岗三个街道，沿线串联多个居住小区和工业企业，是一条以商务和通勤做事为主的线路，线路全长14.38 km，设站19座。个中在喷鼻香雪-南岗区间利用了嵌入式连续支承道岔，属海内首个运用。
该项目运用道岔为60R2钢轨6号单开道岔，全长16.92 m，道岔前长4.75 m，道岔后长12.16 m；导曲线半径50 m，采取单圆曲线。尖轨采取半切线型，尖轨尖端形成水平藏尖构造，道岔平面示意图如图1所示。
2 嵌入式连续支承道岔施工前准备事情嵌入式连续支承道岔的施工质量对列车运行的安全性和稳定性至关主要，为担保履行质量，就必须提前做好准备和预组装事情。
图1 道岔平面示意图 下载原图
2.1 道岔及钢制承轨槽准备嵌入式连续支承道岔组件基于线路需求与嵌入式轨道构造特点，采取定制化分块设计，共包含2个基尖轨组件、2根护导轨和1组合金钢辙叉，共有5个部件，在工厂预制生产完成后运输至施工现场进行焊接组装。
钢制承轨槽基于道岔组件的尺寸设计，在系统安全性剖析检算的根本上，确定槽内各截面尺寸。钢制承轨槽为异型非标件，生产精度哀求高。因此，钢制承轨槽与道岔组件在运输和装卸过程中要做好防护，降落落地冲击，避免道岔组件与钢制承轨槽发生变形。道岔组件与钢制承轨槽运输到施工现场后，须要进行检测，并存放在经由平整和硬化处理之后的园地上，在底部放置支垫，顶面高差不大于1 cm，并做好防水、防油污等保护事情。
2.2 道岔及钢制承轨槽预组装为确保道岔施工质量与进度，在道岔组件与钢制承轨槽正式施工之前，进行了预组装，以便于及时纠偏。
3 嵌入式连续支承道岔动力学性能剖析3.1 嵌入式连续支承道岔动力学模型基于有限单元法，该文建立了嵌入式单开道岔的动力学模型，按照道岔模型化的基本原则，将其分为三部分建模，分别为转辙器部分动力学模型，连接部分动力学模型和固定辙叉部分动力学模型。由于各部分构造特点差异较大，因此，分别谈论各部分动力学模型的详细简化情形。
模型中考虑每根钢轨的参振，尖轨、固定辙叉部分心轨和翼轨均视为弹性点支承根本上双向可弯的变截面欧拉梁。其他钢轨视为点支承根本上双向可弯的等截面欧拉梁。以岔枕支承点为节点划分单元，每个钢轨节点有4个自由度，即竖向位移、竖向偏角、横向位移和横向偏角。
道岔转辙器部分的剖析模型如图2所示。道岔连接部分的详细模型如图3所示。固定辙叉部分的剖析模型如图4所示。
3.2 嵌入式单开道岔动力学剖析基于有轨电车动力学和嵌入式单开道岔动力学理论，建立了可考虑道岔钢轨型面变革的有轨电车-嵌入式单开道岔耦合动力学打算模型。个中有轨电车模型采取紧张考虑车体、转向架和独立车轮三部分构造的单列全车模型。各构造间用简化为弹簧和阻尼元件的悬挂系统连接，嵌入式单开道岔模型在包括转辙器、连接部分及固定辙叉等基本构造的条件下，充分考虑了各细部构造对其振动的影响，以尽可能地与实际情形符合。为了将有轨电车模型与嵌入式单开道岔模型统一为整体振动系统，以轮轨动态打仗几何关系为根本，利用赫兹法向打仗理论[10]和蠕滑理论[11]剖析了二者的相互浸染。依据上述模型，采取哈密尔顿事理组建整体模型振动方程组，并选择适当方法求解，用于求解列车过岔时列车及道岔系统的动态相应特性，剖析评价列车直侧向通过道岔的安全性及平稳性。
图2 转辙器部分模型平面图 下载原图
图3 连接部分模型平面图 下载原图
图4 辙叉部分模型平面图 下载原图
有轨电车运行安全性评价紧张包括脱轨系数和减载率。该报告根据有轨电车第一轮对轮轨间相互浸染力所得有轨电车脱轨系数和减载率如图5和图6所示。
图5中轮对脱轨系数与轮轨横向力变革趋势相似。在转辙器区尖轨侧达到最大值0.49，小于安全限值0.8，紧张由轮对侧向通过道岔冲击尖轨所致。辙叉区脱轨系数最大值为0.24，仅由辙叉区构造不平顺导致轮轨间浸染力分配变革所致，远小于转辙器区对应值，对行车安全性影响较小。
图5 第一轮对脱轨系数 下载原图
图6 第一轮对减载率 下载原图
图6中减载率与轮轨垂向力变革趋势相似。从图中可知，侧股内侧轮轨相互浸染减弱，且于转辙器和辙叉处较明显，减载率最大值分别为0.27和0.57，均未超出安全限值0.6。
轮轴横向力大小将影响线路稳定性，是产生轨排横移量增加，轨道构造稳定性降落的主要缘故原由之一，对付道岔构造而言，需严格掌握其侧股各部位轨距，可从轮轴横向力角度进行评判。有轨电车车辆通过嵌入式连续支承道岔轮轴横向力打算结果如图7所示。
图7 第一轮对轮轴横向力 下载原图
由图2～7可知，有轨电车通过道岔时，轮轴横向力绝对值最大值达25.69 k N，这是由于车轮撞击尖轨时产生较大横向力而导致的。未超出机车车辆动力学性能评定哀求[12]的轮轴横向力限值打算式H≤15+P0/3所得限值56.67 k N，个中P0为有轨电车静轴重，取125 k N。
4 嵌入式连续支承道岔施工技能运用4.1 施工工艺流程嵌入式轨道在道口的履行工艺成熟，为嵌入式连续支承道岔的高质量履行奠定了根本。但道岔作为线路关键环节，需严格掌握好每道施工工序，最大限度地担保道岔施工精度与质量。嵌入式连续支承道岔铺设工艺流程如图8所示。
图8 嵌入式连续支承道岔施工工艺流程 下载原图
4.2 道床施工4.2.1 道床处理及丈量放样嵌入式连续支承道岔道床施工前，需清理干净底座上的所有杂物，担保底座无积水知足施工哀求。然后通过CPⅢ掌握网，采取全站仪在底座顶面放样，标记线路中线、道岔区轮廓线以及理论岔心、道岔起终点、底座侧模边线、高程等关键点位置，以及钢制承轨槽线路中央线处的高程。
在丈量放样过程中，钢制承轨槽高程掌握偏差±2 mm，线路中线掌握偏差2 mm，底座侧模顶面高程掌握许可偏差（-5 mm,0），宽度掌握偏差±5 mm，中线位置掌握偏差3 mm，担保丈量后标记点稳定清晰。
4.2.2 钢制承轨槽架设根据放线位置及钢制承轨槽支配图，在底座上架设专用调度工装，初铺钢制承轨槽。精调过程中，以道岔出发点线路中线为原点，依据钢制承轨槽两端底板上中央点的相对坐标，通过CPⅢ掌握网丈量定位标记出中央点的坐标位置。钢制承轨槽精调到位并复测合格后，采取植筋的办法焊接固定钢制承轨槽，并拆除专用调度工装，防止混凝土浇筑时钢制承轨槽移位以及上浮。
在钢制承轨槽安装过程中，高程（承轨面）掌握偏差±5 mm，中线掌握偏差5 mm，相邻道床接缝处承轨台顶面相对高差3 mm，相邻道床接缝处承轨台顶面相对平面位置偏差3 mm。
4.2.3 钢筋安装根据已放样的底座边线位置，确定出钢筋安装位置，并做好标记；将加工的钢筋运输到施工现场，按照设计哀求进行散布、调度间距，焊接和绑扎。钢筋绑扎时所有纵横向钢筋的交叉点按设计哀求固定，担保钢筋不移位。钢筋固定完成后，按设计哀求在钢筋骨架四周及底部支配保护层垫块。绝缘节范围内调度钢筋根据设计图纸进行焊接。箍筋按设计哀求与钢制承轨槽锚钉焊接加强固定。须要把稳的是，钢筋在转运过程中应轻装、轻卸，避免涌现变形。钢筋安装过程中，严禁碰撞钢制承轨槽，影响钢制承轨槽安装精度。
4.2.4 模板安装根据弹出的边线安顿模板，安装须稳固牢固（能承受混凝土的重力侧压及施工中的各项负荷），接缝严密、无错位，不得漏浆。模板顶面标高根据实测根本面标高进行调度，担保底座设计标高哀求。模板与混凝土打仗面应清理干净，无突出，并均匀涂刷脱模剂。在模板安装过程中，顶面高程掌握偏差（-5 mm,0），宽度掌握偏差±5 mm，中线位置掌握偏差3 mm。
4.2.5 混凝土浇筑及养护将混凝土转运至施工现场，见证取样，采取泵车（或溜槽等其他办法）依次进行浇筑。浇筑时应把稳对钢槽进行遮挡保护，避免混凝土浇筑到承轨槽槽内。采取混凝土振动棒对混凝土进行均匀振捣，担保混凝土密实，表面平整，并严格按设计哀求掌握道床顶面的高程和形状尺寸。混凝土浇筑不得中断，每单元必须一次浇筑完成，杜绝后补及二次浇筑。混凝土初凝后，采取土工布覆盖洒水养护，确保混凝土表面湿润。道床模板的拆模，担保表面和棱角不因拆模而受破坏。在混凝土浇筑过程中，顶面高程掌握偏差（-10 mm,0），宽度掌握偏差±10 mm，中线位置偏差3 mm。
4.3 槽内弹性约束构造集成4.3.1 施工准备嵌入式连续支承道岔所包含的道岔组件、槽内部件与材料均为定制化产品，线路履行之前，需把稳以下几点：
(1）检讨核对槽内集成所采取的物资及材料规格、数量、质量资料等是否完好，产品部件标识是否清晰。
(2）该项目嵌入式连续支承道岔施工为海内首次运用，参与施工的操作职员、管理职员均需通过工艺培训，熟习现场作业流程及各工序关键质量掌握点。
(3）关键部件材料，如高分子阻尼材料、胶黏剂、橡胶颗粒等在转运和存放时必须做好防水防潮等防护，确保包装无破损，材料未受潮，与材料施工干系的机具、容器、工具等必须担保干净、干燥、无油污。
4.3.2 道岔钢轨件处理通过CPⅢ掌握网，采取全站仪在道床顶面放样，标记线路中线、理论岔心、道岔起终点等关键点位置。根据放样的关键点位安装道岔组焊工装，可利用已浇筑完成槽区为基准点对工装位置进行初步调整。
根据道岔铺装图纸，利用吊车将道岔钢轨组件吊放在工装上部，进行道岔初铺。第一步，通过CPⅢ掌握网，采取全站仪及轨检小车对道岔方向、高低、水平轨距等几何形位指标进行调度，根据轨检小车丈量数据通过调度精调工装螺栓丝杆高度，精调起平道岔，担保钢轨平面高程及超高知足技能标准哀求。第二步，以直股为基准轨调度道岔轨向，先从线路中线掌握桩引出，全站仪丈量掌握，调节精调工装侧向支撑丝杆使道岔平移对中并固定，再从道岔两侧加密丈量基标拉钢弦线复核轨道中线。第三步，进行轨距及支距调度，调度时以支距及基本轨一侧为基准，按照先调支距再调轨距的步骤，使尖轨根端起始固定位置支距、尖轨根端位支距和导曲线支距许可偏差符合设计哀求，同时调度尖轨和心轨顶铁间隙，担保密贴段密贴良好、间隙值不超限。
道岔钢轨组件精调完成进行焊接事情，道岔钢轨焊接采取铝热焊接办法，钢轨焊接事情由专业焊接职员根据铝热焊接操作工艺手册实行，焊接完成后对焊接接头进行打磨，经打磨后焊接接头形状尺寸应符合设计哀求。待轨头温度降至40℃以下后按规范哀求，利用专业设备对焊接接头进行探伤作业。不合格焊头需切掉重焊。编写焊头编号，做好探伤记录。
4.3.3 槽区处理嵌入式连续支承道岔采取高分子阻尼材料代替了扣件系统约束钢轨，为担保材料与道岔之间的黏接效果，在垫板铺设前，须要担保槽区无水分、无积尘、无杂物，弹性垫板无油污、无破损；同时，利用除锈设备打磨承轨槽，两侧钢板打磨至金属光泽。
沿承轨槽底部纵向均匀涂刷弹性垫板用胶黏剂，常日连续铺设弹性垫板，接缝处无搭接。垫板在粘接时应与槽底密贴，以担保垫板表面平整。垫板位置宜在承轨槽中间。
垫板黏接后在1 h内不应去扰动，在具有一定黏接强度后铺设调高垫板，预先在槽内放置一定厚度的调高垫板，实际厚度根据后续精调丈量结果调度。调高垫板支配间距为1 m，间距可以依据线路情形适当加密或放宽。
高分子阻尼材料打仗界面均需涂刷胶黏剂。该胶黏剂为双组分材料，需将A、B组分稠浊搅拌均匀，用滚筒将胶黏剂均匀涂刷在承轨槽内侧壁上及侧面钢板顶面，无漏刷和流挂征象。为担保系统黏结效果涂刷胶黏剂后各界面禁止打仗油污和水分，防止二次污染，在胶黏剂表干后完成高分子阻尼材料的浇注。
4.3.4 高分子阻尼材料浇注在该步骤施工前，需确保槽区无明水、无杂物，同时关注当地的景象条件。浇注过程中，槽区及材料应防雨防晒，环境相对湿度应小于85%，低温时应采纳升温方法，高温、高湿时应歇工。
高分子阻尼材料采取双组分配比，须要将A、B组分按照设计配比稠浊搅拌均匀，并根据当地景象条件调度材料的黏稠度。浇注时先从道岔钢轨件一侧开始，待高分子阻尼材料从钢轨件底部另一侧流出后，再浇注另一侧，全体过程需一次性浇注完成。两侧高分子阻尼材料表面不应低于侧壁顶面10 mm。浇注后应采取毛刷对表面进行持续消泡处理。
高分子阻尼材料熟化过程中应防水和防晒，并在材料熟化的72 h内禁止扰动道岔，待高分子阻尼材料表干后，清理表面防护胶带及遗漏材料，施工完成后现场如图9所示。
图9 施工完成后 下载原图
5 施工难点及处理方法道岔钢槽位置哀求高，位置偏差超出槽内构造调度量会导致道岔钢轨件安装困难乃至无法安装，建议采取CPⅢ平面掌握网合营道岔调度工装精确定位道岔掌握点位置。
道岔钢轨件作为终年夜件，在有限的狭窄空间内调度困难，常规调度工具难以知足调度哀求。为办理道岔调度困难的问题，项目组设计了专属调度工装。在道床缝隙位置采取道岔调度工装对道岔的位置精调，通过全站仪丈量，达到道岔设计几何精度哀求，并利用工装对道岔进行锁定，然后进行承轨槽内施工。
6 结论道岔作为列车换道的载体，其铺设质量直接影响道岔的平顺性和列车通过时安全性及舒适性。应严格按照每步工序的施工步骤与掌握哀求履行，特殊是对暗藏工程、丈量精调以及高分子阻尼材料的浇注，才能担保终极线路的交付质量。
(1）利用车辆和道岔动力学模型剖析方法，通过系统脱轨系数、轮对减载率及轮轴横向力参数，验证了有轨电车车辆通过嵌入式连续支承道岔的安全性。
(2）嵌入式连续支承道岔构造繁芜，施工工序多，施工精度高，为更好地担保施工质量，应踏实地做好施工前钢制承轨槽、钢轨组件加工质量掌握、丈量偏差掌握、道岔组件预组装工艺等准备事情。
(3）道岔铺设精度是施工质量的担保，推举采取CPⅢ平面掌握网对嵌入式连续支承道岔进行丈量。
(4）嵌入式连续支承道岔槽内施工关键掌握点是担保黏接状态，为此需对施工环境进行严格掌握，担保环境温度、湿度知足施工哀求、确保严格按照施工工艺哀求进行施工。
(5）广州市黄埔区有轨电车2号线线路已开通试运营，道岔区运营品质良好，验证了该施工技能的可行性。
参考文献[1] 张宁.当代有轨电车系统在海内的发展前景剖析[J].运输经理天下, 2021(21):4-6.
[2] 张为阳.有轨电车道岔的选型与履行[J].内燃机与配件, 2018(7):110-111.
[3] 樊小平,张立军,李永茂.当代有轨电车59R2槽型钢轨6号单开道岔设计[J].铁道标准设计, 2017(7):61-65.
[4] 段宏伟.当代有轨电车道岔掌握系统研究[J].城市轨道交通研究, 2018(9):151-153.
[5] 王秀菊,程亮.有轨电车道岔与槽形钢轨的焊接技能[C].“田心杯”轨道交通金属加工技能征文大赛论文集,2019:3.
[6] 沈彬然,孙宏友,徐井芒,等有轨电车6号单开道岔刚度均匀化研究[J].铁道建筑, 2015(12):116-119.
[7] 樊友洪,王稳,刘士煜.当代有轨电车线路槽型轨三开组合道岔施工方法[J].城市轨道交通研究, 2019(S1):73-75.
[8] 陈漫,刘成,王平.有轨电车6号道岔尖轨转换有限元剖析[J].铁道建筑, 2017(1):135-137+142.
[9] 韦安祺,王平,肖杰灵,等.有轨电车用6号嵌入式道岔无缝化剖析[J].铁道科学与工程学报, 2019(1):57-64.
[10] 李金城,丁军君,牛悦丞,等.岔区轮轨滚动打仗理论剖析[J].西南交通大学学报, 2020(6):1355-1361.
[11] 戚壮,梁钰,王晓雷,等.运用于高速轮轨滚动打仗的蠕滑理论算法比拟研究[J].摩擦学学报, 2019(3):319-329.
[12] 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所,中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所.机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范[S]. 2019.
声明：我们尊重原创，也看重分享。有部分内容来自互联网，版权归原作者所有，仅供学习参考之用，禁止用于商业用场，如无意中陵犯了哪个媒体、公司、企业或个人等的知识产权，请联系删除（邮箱：glyhzx@126.com），另本头条号推送内容仅代表作者不雅观点，与头条号运营方无关，内容真伪请读者自行鉴别，本头条号不承担当何任务。
