梁淑娟

摘 要：米軌鐵路是世界鐵路的重要組成部分。以肯尼亞米軌鐵路修復(fù)改造工程為例，研究米軌鐵路軌道關(guān)鍵部件（鋼軌、軌枕、扣件、道岔 ）選型標(biāo)準(zhǔn)，為其他類似工程提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：米軌鐵路;軌道部件;選型

世界各國鐵路軌距各不相同。標(biāo)準(zhǔn)軌距（軌距為1435mm）鐵路占世界鐵路總長度的約60%，主要分布在歐洲、北美洲、中東各國及中國等。米軌鐵路（軌距1000mm）作為窄軌鐵路的一種，共約10萬多公里，占世界鐵路總里程的8%，主要分布在非洲、東南亞、南美洲等40多個(gè)國家[1]。本文以東非肯尼亞米軌鐵路為例，對既有米軌鐵路修復(fù)改造工程中軌道關(guān)鍵部件選型進(jìn)行了研究，為類似工程提供借鑒及指導(dǎo)。

一、項(xiàng)目概述

肯尼亞米軌鐵路由英國人主持設(shè)計(jì)建造，始建于1891年，建成距今已有一百多年歷史。因日常維修投入嚴(yán)重不足，線路病害較多，軌道狀態(tài)不良，脫軌事故頻發(fā)，運(yùn)輸效率極低，線路急需更新改造。

由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)、運(yùn)營管理幾易其主、設(shè)計(jì)和運(yùn)營資料缺失、原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)老化，有必要根據(jù)具體情況重新研究米軌既有線改造標(biāo)準(zhǔn)。目前國內(nèi)外尚未形成統(tǒng)一的米軌標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，按照中國鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的思路方法和設(shè)計(jì)理念研究米軌改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵，也是中國標(biāo)準(zhǔn)“走出去”需要。

二、既有線軌道現(xiàn)狀

既有米軌鐵路干線主要為英式BS80R-12.2米鋼軌普通有縫線路，BS-80R鋼枕，鋪設(shè)根數(shù)18根/12.2米，扣件主要有彈條和扣板式。鋼軌接頭直線地段為相對式，曲線地段多為相互式。線路個(gè)別區(qū)段進(jìn)行過技術(shù)改造，將鋼軌焊接為無縫線路。70年代后因軌道結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失修，設(shè)備傷損、陳舊老化，軌道幾何狀態(tài)嚴(yán)重不良，高低、方向嚴(yán)重失控。

三、軌道關(guān)鍵部件選型

（一）鋼軌

鋼軌類型的選擇不僅是一個(gè)技術(shù)問題，同時(shí)也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，選型時(shí)要根據(jù)有關(guān)規(guī)定、運(yùn)營條件要求、合理的修理周期等條件確定。

既有肯尼亞米軌鐵路主要采用BS80R鋼軌（39.674kg/m），個(gè)別地段采用BS95N鋼軌（46.951kg/m）。經(jīng)過多年運(yùn)營使用，鋼軌能夠滿足既有鐵路運(yùn)營需求。但考慮到英標(biāo)鋼軌國內(nèi)生產(chǎn)、運(yùn)輸困難，暫不考慮使用。根據(jù)本線年通過總重和設(shè)計(jì)行車速度，若采選擇用50kg/m鋼軌系列標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)成熟、列車運(yùn)行舒適、養(yǎng)護(hù)維修工作量少，是最佳方案。由于受工程投資控制，現(xiàn)場施工設(shè)備能力等限制，初步建議本線采用43kg/m鋼軌系列。

鋼軌接頭采用43kg/m鋼軌標(biāo)準(zhǔn)接頭夾板，型式尺寸應(yīng)符合《43～75kg/m鋼軌用接頭夾板供貨技術(shù)要求》（TB/T 2345-2008）規(guī)定。

（二）扣件

扣件不僅要具備足夠的扣壓力和強(qiáng)度，還應(yīng)具有良好的彈性和一定的可調(diào)節(jié)能力。

我國鐵路扣件主要分為剛性扣件和彈性扣件兩種。剛性扣件主要有扣板式扣件、彈片式扣件，這種扣件彈性較差，目前已不再使用。彈性扣件主要包括彈條I、II、III、IV型和V型扣件。多年現(xiàn)場應(yīng)用證明彈性扣件可增強(qiáng)軌道強(qiáng)度，并明顯減少現(xiàn)場的養(yǎng)護(hù)維修工作量。彈條I型扣件作為我國鐵路干線的主型扣件，使用效果良好。國外主要的有砟軌道扣件包括Pandrol系列、Nabla型、Vossloh系列等[2]。

因此，推薦米軌鐵路采用彈性扣件，并參照彈條I型扣件研發(fā)適用于43kg/m鋼軌的扣件?？奂?gòu)造力求通用、簡單、易于維修，扣件扣壓件均采用ω彈條（φ13），T形螺栓、螺母、平墊圈等零部件均可通用互換?？奂饘偌氝M(jìn)行防銹處理。螺旋道釘采用多元?dú)怏w共滲防腐技術(shù)防銹，彈條采用鋅鎳滲層防銹，其余金屬件如彈簧墊圈、平墊圈等均采用靜電噴涂方法防銹。

（三）軌枕

軌枕按其材質(zhì)分主要有鋼枕、木枕和混凝土枕等。

1、木枕

木枕是鐵路最早采用的一種軌枕，到目前為止仍然被采用。木枕的主要優(yōu)點(diǎn)是彈性較好，可緩和列車的動(dòng)力沖擊作用;易于加工，運(yùn)輸、鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)維修方便。主要缺點(diǎn)是易被腐朽和磨損，使用壽命短[3]。

2、鋼枕

鐵路發(fā)展伊始，鋼枕曾在木枕易被侵蝕的熱帶鐵路上廣泛使用。其具有生產(chǎn)過程簡單，承受荷載大，可提供較大的縱、橫向阻力，牢固地保持軌距，可通過電焊進(jìn)行破損修補(bǔ)等優(yōu)點(diǎn)[3]。但鋼枕相較其他軌枕造價(jià)高，在有絕緣需要的線路上不能使用，易受侵蝕，并且在列車通過時(shí)產(chǎn)生的噪音較大。

3、混凝土枕

第二次世界大戰(zhàn)以后，世界各國由于木材資源匱乏緊缺，逐漸研究使用鋼筋混凝土軌枕，后改進(jìn)為預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕。

20世紀(jì)50～60年代我國鐵路科研人員開始研制混凝土枕，目前已鋪設(shè)遍及全國各鐵路干線。其他國家如德國、法國、英國、日本和俄羅斯等國近四十年對混凝土枕進(jìn)行大量研究且應(yīng)用廣泛。其中，除法國有砟軌道傳統(tǒng)的混凝土軌枕結(jié)構(gòu)形式是雙塊式軌枕，其余國家大多為整體式。

既有米軌鐵路軌枕主要為BS-80R鋼枕，道岔、橋梁地段多采用木枕?？紤]到混凝土枕具有強(qiáng)度高、道床縱橫向阻力大、穩(wěn)定性好、使用壽命長等特點(diǎn)，可減少現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)維修工作量;而鋼枕使用較少，易腐蝕、造價(jià)高等缺點(diǎn)，推薦米軌鐵路采用鋼筋混凝土軌枕。適用于米軌鐵路的混凝土軌枕需重新研發(fā)。

（四）道岔

根據(jù)道岔的幾何形式和用途，可分為單開、對稱、復(fù)式交分等道岔和交叉渡線等。隨著中國鐵路的飛速發(fā)展，目前國內(nèi)已形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化道岔，整體技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，主要體現(xiàn)在：

1、號數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)化。國鐵道岔按不同側(cè)向速度需求，并按“3”的模數(shù)形成了9、12、18、24、30、42等道岔號數(shù)。廠礦企業(yè)形成了5、7、9號數(shù)系列，城市軌道交通形成了7、9、12號數(shù)系列。

2、按使用功能生產(chǎn)了單開道岔、雙開道岔、三開道岔、交叉渡線、復(fù)式交分道岔及、兩種不同軌距的套線道岔等。

3、道岔結(jié)構(gòu)中的轍叉分為拼裝式和高錳鋼整鑄式，近幾年又發(fā)展形成了合金鋼拼裝轍叉，提高了道岔使用壽命。

4、形成了客貨共線、重載、高速、城市軌道交通、廠礦企業(yè)等系列道岔標(biāo)準(zhǔn)，并推廣配套生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)。

國外鐵路發(fā)展較早，道岔研究主要以歐洲為主，如英國、法國、德國。經(jīng)過多年發(fā)展，德國、法國道岔較為先進(jìn)，其中又以德國BWG公司最為著名，德國道岔遍布世界各國。

選用道岔號數(shù)的一般原則是：根據(jù)國家和鐵路總公司的各項(xiàng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)道岔的選用應(yīng)與通過速度、牽引類型、行車密度相配合[4]。既有米軌道岔主要采用單開道岔，主要型號為1/12和1/9;多數(shù)道岔年久失修，狀態(tài)不良;考慮當(dāng)?shù)氐啦韽S生產(chǎn)能力有限，不能滿足建設(shè)需求，擬重新設(shè)計(jì)米軌通用型號道岔。對于個(gè)別特殊型號道岔，可在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)使用。

四、結(jié)語

米軌鐵路軌道部件選型需充分考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，如軌道設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)輸、供貨條件、氣候條件等。此次研究不僅是肯尼亞米軌鐵路改造設(shè)計(jì)工作的需要，也能為非洲地區(qū)類似工程建設(shè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)，對類似工程具有指導(dǎo)和示范作用，通過理論研究和工程實(shí)踐為本工程積累科技創(chuàng)新成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]喜來.各不相同的鐵路軌距[J].交通與運(yùn)輸，2010 （04）：13-14.

[2]張英杰.無砟軌道扣件調(diào)高的影響分析[D].成都：西南交通大學(xué)，2013.

[3] 高亮.軌道工程[M].北京：中國鐵道出版社，2010.

[4]國家鐵路局.TB10082-2017路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社，2018.