文章编号：1004 2954 (2016 )12 0005 03
铁道标准设计
RAILWAY STANDARD DESIGN
Vol. 60 No. 12
Dec. 2016
高速铁路运营线无碎轨道地段插入道岔技术研究
李秋义
(中铁第四勘察设计院集团有限责任公司，武汉430063)
摘要：随着我国高速铁路网建设的不断深入和完善，大量新建线路需要引入既有车站或枢纽，我国高速铁路建设 运营线无砟轨道地段插入道岔的功能需求日显迫切，已成为制约我国高速铁路建设的关键技术难题。结合某新建 高速铁路引入既有高铁站的接轨方案，提出拆除既有无砟轨道、新铺无砟道岔技术方案，通过设置安全隔离板墙， 封锁一线施工，相邻正线单线行车，采用新材料、新工艺、新技术等系列措施，可确保施工安全和缩短工期，减少对 运营的影响。该方案解决了高铁车站或枢纽无砟轨道接轨的技术难题，实现新建高速铁路线路与既有枢纽的成功 引入。
关键词：高速铁路；运营线；无砟轨道；插入道岔中图分类号:U213. 2+44
文献标识码:A
DOI ： 10. 13238/j. issn. 1004-2954.2016. 12. 002
Research on Inserting Turnout into High Speed Ballastless
Track Railway in Operation
LI Qiu-yi
(China Railway Siyuan Sur^^ey and Design Group Co.，LTD.，Wuhan 430063，China)
Abstract ： With the development and improvement of China high-speed railway network，a large number
of new railways are introduced into the existing stations or hubs and turnouts need to be installed urgently on busy ballastless track lines, which challenges high-speed railway development. With reference to the track connection scheme of one high-speed railway to the existing high-speed railway station, this paper proposes the technological scheme by removing existing ballastless track and laying new ballastless turnout. Such measures as setting up security isolation wall， blocking one line for construction while allowing the adjacent line in operation， and employing new materials， new processes and new technologies are taken to ensure construction safety， shorten construction period and reduce impact on railway operation. The scheme resolves the technological problem of track connection in high-speed railway stations or hubs and fulfills the introduction of new high-speed railway into existing hubs.
Key words ： High speed railway; Railway in operation ； Ballastless track ； Inserting turnout
1概述
无砟轨道具有少维修高平顺的优点，在我国高速
棚互相配合，形成良好的站台候车环境和视觉效果，成 为高速铁路站内的一道风景。随着我国高速铁路网的 不断完善,我国高速铁路建设出现了新建线路引人已 建成高铁车站的功能需求，需要既有运营高铁无砟轨 道地段插人道岔。既有运营高速铁路无砟轨道地段插 人道岔是我国高速铁路建设中的不可回避的技术难 题，主要技术难点在于无砟轨道拆除、道岔铺设施工期 长，对既有线行车组织影响大，施工和运营的安全风险 大。为了实现新建线路引人既有高速铁路，开展高速 无砟轨道地段插人道岔的设计及施工技术研究非常 必要。
铁路得到普遍应用，并已成为我国高速铁路的主要技
术特征之一，根据2015年铁路部门统计数据，目前我 国已经建成高速铁路无砟轨道超过1万km。我国铺 设无砟轨道的高速铁路站内正线及相邻到发线一般也 采用无砟轨道结构，使轨行区整洁美观,与无站台柱雨
收稿日期：2016 04 25;修回日期：2016 05 20基金项目：中国铁路总公司科技开发计划项目（2016G32)作者简介:李秋义（1972—），男，教授级高级工程师,2003年毕业于中
南大学铁道工程专业，工学博士，E-mail:813352696@ qq.com。
6铁道标准设计第60卷
虽然目前国内外尚无既有运营高铁无砟轨道地段 插入道岔的先例，我国某客运专线由于路基上拱而长 期限速，为了彻底整治病害，2014年先封锁一线施工， 邻线单线行车，用70d时间先后完成了双线无砟轨道 的拆除、重建，实现恢复常速的目标。该工程案例可为 既有线无砟轨道改建提供借鉴[1]。大西客专在既有 郑西客专临潼东站包西联络线插入6组42号有砟道 岔，实现大西客专的成功引入，通过科学组织、精心施 工取得良好的效果，为高速铁路插入道岔积累了实践 的经验[2]。近年来高速铁路无砟轨道维修技术已经 引起了高度重视，也积累一定的经验[3 4]。2
高速铁路无砟轨道插入道岔设计方案
某新建高速铁路线路全长224 km，该线路位于湘 西武陵山区，为南北走向，是国家支持武陵山区区域发 展的重大基础设施工程，终点引入既有沪昆客专某站， 计划2016年开工建设。为了实现该线与沪昆客专的 互联互通，该新建高速铁路需要引入既有高铁某站沪 昆场[5]。该既有车站沪昆场地形困难，车站布置困 难。车场中部包括站台在内共有571m位于桥梁结构 上，咽喉区八字渡线也位于桥梁上，八字渡线与单开道 岔之间还有4-16 m的框架桥，正线与相邻到发线采用 反向曲线的梯线连接。
该新建高速铁路引入沪昆客专接轨方案见图1。 新建高速铁路上行线（对应沪昆客专的下行方向）利 用综合工区走行线，相应将原走行线南移进行接轨;下 行线引入难度较大，方案是将6道与4道的分路道岔 拆解，4道改接本项目下行线，6道在其上出岔连接，在 本线与域道间铺设1组渡线，沪昆下行正线域道需拆 除无砟轨道铺设1组无砟道岔。
张家界、昆明
插入道岔
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道道道 工区
57
图1某新建高速铁路引入沪昆客专接轨方案
以图1所示接轨方案正线域道插入道岔为例介绍 相应轨道设计方案（正线域道道岔、站线4道道岔拆 解及线路恢复可按本方案同步进行），首先封锁正线 域道线路，设置与正线I道间的物理隔离，拆除域道道 岔位处的正线无砟轨道结构，重新铺设道岔及岔区无 砟轨道，然后开通正线域道。沪昆客专正线无砟轨道 插入道岔施工方案是首先两线间设置安全隔离板墙， 然后封锁一线施工，相邻正线单线行车，再拆除钢轨和 道床，道岔铺设和精调，重新浇筑道床混凝土恢复线
路。该方案米用新材料、新工艺、新技术，确保施工安 全和缩短工期，减少对运营的影响。既有沪昆客专正 线双块式无砟轨道拆除范围包括除道岔全长69 m，前 后还应各加上10 m的顺接阶段。施工段前后既有轨 道25 m范围道床与支承层通过植筋进行加固;拆除前 应完成路基帮宽施工，且工后沉降已经满足要求;道床 及支承层拆除应采用无振动切割机械设备;既有高铁 线路插入道岔属高风险的施工作业，应按营业线施工 加强管理。
既有沪昆客专正线采用双块式无砟轨道[6]，主要 由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板和支承层组成（图 2)，道床板为C40钢筋混凝土，厚度260 mm;支承层为
C20素混凝土，厚度300 mm。道床板为纵向连续的钢
筋混凝土结构。无砟轨道结构高度为815 mm，如图 3所示。
双块式轨枕
轨线间距/2线间距/2
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图2既有双块式无砟轨道结构组成
图3正线双块式无砟轨道
计划插入道岔为18号高速无砟道岔，图号为客专 线07(009)，道岔全长69 m，道岔平面尺寸如图4所 示。道岔区采用轨枕埋入式无砟轨道[7]，由道床板和 底座组成，道床厚度260 mm、为C40钢筋混凝土结构， 底座厚度300 mm、采用C40素混凝土，底座每间隔5 m 左右设置1处深度为100 mm假缝，道床板和底座均为 纵向连续结构，轨道结构高度与正线保持一致，为 815 mm。道岔区无砟轨道与前后既有无砟轨道形成 纵向连续结构，不设置伸缩缝或变形缝，如图5所示。
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图4 18号道岔平面尺寸示意（单位:mm)
第12期李秋义一高速铁路运营线无砟轨道地段插人道岔技术研究
7
图5
道岔区轨枕埋入式无砟轨道
3高速铁路无砟轨道插入道岔施工方案
既有无砟轨道插人道岔施工时间紧、工作量大、施
工场地受限、工序多、交叉作业频繁[8]，主要施工技术 难点:如何减少行车与施工相互干扰;如何加快既有轨 道拆除和新铺道岔的施工进度;如何确保道岔准确定 位和铺设精度;如何制定安全高效的施工组织方案。 正线既有无砟轨道拆除及新建无砟道岔铺设成为新建 铁路引人沪昆客专的关键控制因素，该方案的实施需 要周密的方案、科学的组织。
既有无砟轨道插人道岔的主要施工流程如下。(1)凿除线间封闭层，设置安全隔离措施
高速铁路无砟轨道插人道岔属既有线施工，确保 运营和施工安全是首要前提。在施工范围两正线间设 置安全隔离措施，隔离施工与邻线行车的相互干扰。
隔离措施为临时组合板墙结构，由钢筋混凝土基础、H 型钢、法兰连接、彩钢板、钢丝网组成，详见图6、图7。 隔离区域长度应不小于150 m
图6
隔离措施横断面（单位:mm)
H型刚立柱，长3 300
(2)做好施工期间运营组织
封锁施工段所在正线域道，相邻正线I道限速 15 km/h运行。目前沪昆客专刚开通至贵阳，初期行
车量不大，仅开行19对动车。该站沪昆场两端咽喉区 均设八字渡线，这为客车在站内换线运行创造了条件， 可考虑封闭西端咽喉区沪昆客专上行正线，站内临时 小段内改由下行线运行，在做好运输组织、确保运营安 全的前提下进行施工。
(3) 施工段前后既有道床25 m范围锚固植筋加固
原无砟轨道纵向连续结构，拆除部分轨道后，在温 度效应作用下，在分界处可能发生较大的纵向位移，为 了保证分界处道床纵横向稳定，需要在施工段前后既 有道床25 m范围对道床板与支承层植筋加固，每间隔 2根轨枕设置1排锚固钢筋，每排4根准25 mm钢筋。
(4) 锯切钢轨、拆除道床、基床顶面平整压实 采用锯轨机切断钢轨，拆除施工点120 m长范围内钢轨和扣件并运出施工范围，采用带锯将道床和支 承层切割成块，采用汽车吊吊至线外运走，不得采用挖 掘机或钩机粗暴拆除，检查基床顶面，不满足要求时应 进行处理[9]。
(5) 道床钢筋铺设、绑扎
道床钢筋宜在预先分段在线外绑扎成钢筋笼，采用 汽车吊吊装就位后拼接，以减少钢筋绑扎的施工工期。
(6) 道岔铺设及精调
搭设预铺平台进行道岔预组装，道岔横移就位后 利用CPM进行精调[10 11]，道岔铺设精度应满足规范 要求[12]。
(7) 道床混凝土浇筑[13]
道岔区混凝土应连续浇筑，不得中断，道床混凝土 浇筑后应及时进行覆盖保湿养护。道床混凝土强度达 到75%以上才可进行下部作业[14]。
(8) 道岔钢轨焊接及锁定
在设计锁定轨温范围内对钢轨接头进行焊接锁 定，设置位移观测粧，并最好相关记录。
(9) 验收、开通线路、跟踪监测
开通线路前，对道岔整体几何尺寸进行了全面检 查，轨距、方向、水平、支距全部满足验收规范[15]，道岔 密贴调整及轨道电路参数满足要求，联锁关系正确。4
提高施工效率的主要措施
既有无砟轨道插人道岔施工工艺复杂，正常施工期 为2〜3个月，为减少施工对既有线运营的影响，可从结 构、材料、工艺、工法、机具等方面优化。主要措施如下。
(1)优化道岔区无砟轨道结构，将原来的“道床
板+支承层”两层结构改为单层道床板结构，混凝土由 两次浇筑改为一次浇筑。
(下转第16页）
16铁道标准设计
[7] [8]
第60卷
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|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令|.令I.
(上接第7页）(2) 道床扰动。
(3)
术，可提高效率，并减少破拆工作对路基及龙口处既有
安全。
(4)已运营高速铁路无砟轨道插入道岔是一项复 杂的系统工程，尚需要在今后的工程建设中不断总结
既有道床板及支承层拆除，采用带锯切割技
和完善。
道床钢筋笼采用线外预先绑扎，吊装就位，缩 参考文献：
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(4) 道岔及轨枕采用线外预组装，平移就位，缩短
道岔组装时间。
[3
(5) 采用快硬早强的聚合物高强混凝土,2 h强度 可达到30 MPa，24 h强度达到40 MPa以上，缩短混凝 土养护时间[15]。
通过以上综合措施，拆除道床时间可控制在5〜 6 d;钢筋绑扎、道岔铺设与精调时间可控制在5〜6 d; 混凝土浇筑与养护、钢轨焊接时间可控制在5 ~6 d。 总施工时间为15〜20 d,从施工工期上最大限度减少 了对既有线的运营影响。5
结语
为了适应我国高速铁路新建线路引人既有线路的 需要，结合某新建铁路引人既有高铁枢纽接轨方案，对 既有线无砟轨道改建、重铺无砟道岔及安全保障措施 进行了技术上的分析和探讨，得出如下主要结论。
(1)
设置物理隔离措施，建立相对独立的封闭区
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