第七章__鐵路道岔

1、鐵鐵 路路 道道 岔岔一、道岔類型 道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設(shè)道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車。 由于道岔具有數(shù)量多、構(gòu)造復(fù)雜、使用壽命短、限制列車速度、行車安全性低、養(yǎng)護(hù)維修投入大等特點(diǎn)，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。它的基本形式有三種：即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。常用的線路連接有各種類型的單式道岔和復(fù)式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；連接與交叉的組合有交分道岔和交叉渡線等。單開道岔布置圖雙開道岔為Y形，即與道岔相銜接的兩股道向兩側(cè)分岔。三開道岔

2、如同形，同時(shí)銜接三股道，由兩組轉(zhuǎn)轍機(jī)械操縱兩套尖軌。復(fù)式交分道岔像X形，實(shí)際上相當(dāng)于四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。 除此而外，還有一種交叉設(shè)備，通常使用的叫做菱形交叉。它由兩組銳角轍叉和兩組鈍角轍叉組成，但沒有轉(zhuǎn)轍器，所以股道之間不能轉(zhuǎn)線。 如果將復(fù)式交分道岔的X形的上面兩點(diǎn)和下面兩點(diǎn)分別連接起來，就是交叉渡線。它不僅能開通較多的方向，而且占地不多，所以經(jīng)常在車站采用。二、單開道岔構(gòu)造 單開道岔由轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護(hù)軌、連接部分和岔枕組成， 單開道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量及道岔號(hào)數(shù)區(qū)分類型。目前我國的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等類型，標(biāo)準(zhǔn)道岔號(hào)數(shù)(用

3、轍叉號(hào)數(shù)來表示)有6、7、9、12、18、24號(hào)等，并以9號(hào)及12號(hào)最為常用。在側(cè)線通過高速列車的地段，則需鋪設(shè)18號(hào)、24號(hào)等大號(hào)碼道岔。 目前我國鐵路干線上大量使用著60kg/m鋼軌固定型轍叉的12號(hào)單開道岔。為適應(yīng)既有線提速改造的要求，我國自行設(shè)計(jì)、制造的新型60kg/m鋼軌12號(hào)提速道岔已基本達(dá)到了國際先進(jìn)水平，是我國高速道岔的雛形。 轉(zhuǎn)轍器包括基本軌、尖軌和轉(zhuǎn)轍機(jī)械。當(dāng)機(jī)車車輛要從A股道轉(zhuǎn)入B股道時(shí)，操縱轉(zhuǎn)轍機(jī)械使尖軌移動(dòng)位置，尖軌1密貼基本軌1，尖軌2脫離基本軌2，這樣就開通了B股道，關(guān)閉了A股道，機(jī)車車輛進(jìn)入連接部分沿著導(dǎo)曲線軌過渡到轍叉和護(hù)軌單元。這個(gè)單元包括固定轍叉心、翼軌及

4、護(hù)軌，作用是保護(hù)車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。1、轉(zhuǎn)轍器 基本軌是用一根12.5m或25m標(biāo)準(zhǔn)斷面的普通鋼軌制成，主股為直線，側(cè)股按轉(zhuǎn)轍器各部分的軌距在工廠事先彎折成規(guī)定的折線或采用曲線型。通常，道岔中不設(shè)軌底坡，為改善鋼軌的受力條件，提速道岔中基本軌設(shè)有1:40軌底坡?；拒壋惺苘囕喌拇怪眽毫ν?，還與尖軌共同承受車輪的橫向水平力。為防止基本軌的橫向移動(dòng)，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐。為了增加鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態(tài)，基本軌頭頂面一般還進(jìn)行淬火處理?；拒?尖軌是轉(zhuǎn)轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動(dòng)，將列車引入正線或側(cè)線方向。尖軌在平面上可分為直線型和曲線型。我國鐵路的大部分

5、12號(hào)及12號(hào)以下的道岔，均采用直線型尖軌。直線型尖軌制造簡單，便于更換，尖軌前端的刨切較少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右開，但這種尖軌的轉(zhuǎn)轍角較大，列車對尖軌的沖擊力大，尖軌尖端易于磨耗和損傷。我國新設(shè)計(jì)的12、18號(hào)道岔直向尖軌為直線型，側(cè)向尖軌為曲線型。這種尖軌沖擊角較小，導(dǎo)曲線半徑大，列車進(jìn)出側(cè)線比較平穩(wěn)，有利于機(jī)車車輛的高速通過。尖軌 尖軌可用普通斷面鋼軌或特種斷面鋼軌制成。用普通斷面鋼軌制成的尖軌，一般在尖軌前端加補(bǔ)強(qiáng)板以增加其橫向剛度。用特種斷面鋼軌制成的尖軌，其斷面粗壯、整體性強(qiáng)、剛度大，穩(wěn)定性比普通斷面鋼軌好。與基本軌高度相同的稱為高型特種斷面，較矮

6、者稱為矮型特種斷面，如圖所示。特種斷面尖軌還有對稱與不對稱、設(shè)軌頂坡和不設(shè)軌頂坡之分。為便于在跟端與連接部分聯(lián)結(jié)，特種斷面尖軌跟部要加工成普通鋼軌斷面。我國已廣泛推廣使用矮型特種斷面鋼軌(簡稱AT軌)，取消了普通鋼軌尖軌6mm抬高量，減小了列車過岔時(shí)的垂直不平順，有利于提高過岔速度，同時(shí)可采用高滑床臺(tái)扣住基本軌軌底，增加基本軌的穩(wěn)定性和道岔整體性。特種斷面尖軌 尖軌的長度隨道岔號(hào)數(shù)和尖軌的型式不同而異。在我國鐵路上，9號(hào)道岔的尖軌長度為6.25m，12號(hào)道岔直線型尖軌長度為7.7m，曲線型尖軌長度為11.311.5m，18號(hào)道岔的尖軌長度為12.5m。 為使轉(zhuǎn)轍器正確引導(dǎo)列車的行駛方向，尖軌尖

7、端必須細(xì)薄，且與基本軌緊密貼合。從尖軌尖端開始，尖軌斷面逐漸加寬，其非作用邊一側(cè)與基本軌作用邊一側(cè)應(yīng)緊密貼合，保證直向尖軌作用邊為一直線，側(cè)向尖軌作用邊與導(dǎo)曲線作用邊為一圓曲線。尖軌與基本軌的貼靠方式通常有兩種，即貼尖式與藏尖式。 尖軌與導(dǎo)曲線鋼軌連接的一端稱尖軌跟端。尖軌的跟部結(jié)構(gòu)必須保證尖軌能根據(jù)不同的轉(zhuǎn)轍要求，在平面上左右擺動(dòng)，又要堅(jiān)固穩(wěn)定，制造簡單，維修方便。我國的道岔主要采用間隔鐵魚尾板式和彈性可彎式跟端結(jié)構(gòu)。 間隔鐵魚尾板式結(jié)構(gòu)主要由間隔鐵、跟端夾板及聯(lián)結(jié)螺栓等組成。跟端構(gòu)造 在跨區(qū)間無縫線路中，為限制尖軌尖端的伸縮位移，在尖軌跟部的基本軌和尖軌軌腰上可安裝如圖所示的限位器結(jié)構(gòu)，將

8、過大的溫度力傳遞給外側(cè)基本軌。(三)轉(zhuǎn)轍器上的零、配件 1滑床板 在整個(gè)尖軌長度范圍內(nèi)的岔枕面上，有承托尖軌和基本軌的滑床板?；舶逵蟹珠_式和不分開式兩類。不分開式用道釘將軌撐、滑床板直接與岔枕聯(lián)結(jié)；分開式是軌撐由垂直螺栓先與滑床板聯(lián)結(jié)，再用道釘或螺紋道釘將墊板與岔枕聯(lián)結(jié)。尖軌放置于滑床板上，與滑床板間無扣件聯(lián)結(jié)。 2軌撐 軌撐可以防止基本軌傾覆、扭轉(zhuǎn)和縱橫向移動(dòng)，安裝在基本軌的外側(cè)。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個(gè)螺栓與滑床板連結(jié)。軌撐有雙墻式和單墻式之分。提速道岔中由于扣件扣壓力足夠大，未設(shè)軌撐。 3頂鐵 尖軌刨切部位緊貼基本軌，而在其它部位則依靠安裝在尖軌外側(cè)腹部的頂鐵，將尖軌承受的橫向水

9、平力傳遞給基本軌，以防止尖軌受力時(shí)彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。4各種特殊形式的墊板 如鋪設(shè)在尖軌之前的轍前墊板和之后的轍后墊板；鋪設(shè)在尖軌尖端和尖軌根端的通長墊板；為保持導(dǎo)曲線的正確位置而設(shè)置的支距墊板等。 5道岔拉桿和連接桿 道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉(zhuǎn)轍設(shè)備相連，以實(shí)現(xiàn)尖軌的擺動(dòng)，故又稱為轉(zhuǎn)撤桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強(qiáng)尖軌間的聯(lián)系，提高尖軌的穩(wěn)定性。 6轉(zhuǎn)轍機(jī)械 最常用的道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的種類有機(jī)械式和電動(dòng)式。若按操縱方式分類，則有集中式和非集中式兩類。機(jī)械式轉(zhuǎn)換設(shè)備可為集中式或非集中式，電動(dòng)式轉(zhuǎn)換設(shè)備則為集中式。道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備必須具備轉(zhuǎn)換(改變道岔開向)、鎖閉(鎖閉道

10、岔，在轉(zhuǎn)撤桿中心處尖軌與基本軌之間不允許有4mm以上的間隙)和顯示(顯示道岔的正位或反位)等三種功能。 轍叉是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設(shè)備。轍叉由叉心、翼軌和聯(lián)結(jié)零件組成。按平面型式分，轍叉有直線轍叉和曲線轍叉兩類；按構(gòu)造類型分，有固定轍叉和活動(dòng)轍叉兩類。單開道岔上，以直線式固定轍叉最為常用。2 2、轍叉及護(hù)軌、轍叉及護(hù)軌固定轍叉活動(dòng)轍叉 道岔號(hào)數(shù)：比如9號(hào)道岔、12號(hào)道岔、18號(hào)道岔等等。這個(gè)代號(hào)可不是隨便排列的，它實(shí)際上代表了轍叉角（）的余切值，也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值，即N=ctg=FE/AE，N就是道岔號(hào)。 顯而易見，轍叉角越小，N值就越大，導(dǎo)曲線半

11、徑也越大，列車側(cè)線通過道岔時(shí)就越平穩(wěn)，允許過岔速度也就越高。所以采用大號(hào)道岔對于列車運(yùn)行是有利的。不過，事物總有它的兩面性，道岔號(hào)數(shù)越大，道岔越長，造價(jià)自然就高，占地也要多得多。因此，采用什么號(hào)數(shù)的道岔要因地制宜，因線而異，不可一概而論。有害空間： 翼軌與轍叉間形成必要的輪緣槽，引導(dǎo)車輪行駛。 翼軌作用邊開始彎折處稱為轍叉咽喉，是兩翼軌作用邊之間的距離最窄處。從轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端之間，有一段軌線中斷的空隙，稱為道岔的“有害空間有害空間。 解決道岔有害空間的根本之道，當(dāng)然是消滅有害空間。既然普通道岔做不到，就必須研制特殊道岔活動(dòng)心軌道岔。 活動(dòng)心軌最主要的特點(diǎn)是轍叉心軌可以板動(dòng)。當(dāng)我們要開通

12、某一方向股道時(shí)，活動(dòng)心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼，與另一翼軌分開，這樣一來，普通道岔的有害空間就不存在了。實(shí)踐證明，消滅了道岔有害空間，行車更加平穩(wěn)，過岔速度限制較小， 因而特別適合運(yùn)量大，需要開行高速列車的線路使用。 護(hù)軌設(shè)于固定轍叉的兩側(cè)，用于引導(dǎo)車輪輪緣，使之進(jìn)入適當(dāng)?shù)妮喚壊?，防止與叉心碰撞。目前我國道岔的護(hù)軌類型主要有鋼軌間隔鐵型、H型和槽型三種。護(hù)軌的防護(hù)范圍，應(yīng)包括轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長度，并要求有適當(dāng)?shù)挠嘣！?轍叉護(hù)軌由中間平直段、兩端緩沖段和開口段組成，如圖所示。護(hù)軌平直段是實(shí)際起著防護(hù)作用的部分，緩沖段及開口段起著將車輪平順地引入護(hù)軌平直段的作用。緩沖

13、段的沖擊角應(yīng)與列車允許的通過速度相配合。 護(hù) 軌三、連接部分三、連接部分 連接部分是轉(zhuǎn)轍器和轍叉之間的連接線路，包括直股連接線和曲股連接線(亦稱為導(dǎo)曲線)。直股連接線與區(qū)間線路構(gòu)造基本相同。導(dǎo)曲線的平面形式可以是圓曲線、緩和曲線或變曲率曲線。我國目前鐵路上鋪設(shè)的道岔導(dǎo)曲線均為圓曲線，當(dāng)轉(zhuǎn)轍器尖軌或轍叉為曲線型時(shí)，尖軌或轍叉本身就是導(dǎo)曲線的一部分，確定導(dǎo)曲線平面形式時(shí)應(yīng)將尖軌或轍叉平面一并考慮。圓曲線兩端不設(shè)緩和曲線。導(dǎo)曲線由于長度及限界的限制，一般不設(shè)超高和軌底坡。 連接部分一般配置8根鋼軌，直股連接線4根，曲股連接線4根。四、岔枕四、岔枕 在我國鐵路上，岔枕以使用木枕為主，近年來還設(shè)計(jì)和試鋪

14、了混凝土岔枕及鋼岔枕。 木岔枕斷面和普通木枕基本相同，長度分為12級，其中最短的為2.60m，最長的為4.80m，級差為0.20m，采用螺紋道釘與墊板聯(lián)結(jié)。 鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m，級差為0.10m?；炷敛碚砼c型混凝土枕具有相當(dāng)?shù)挠行еС忻娣e，采用無擋肩形式，岔枕頂面平直，岔枕中還預(yù)埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載，按7mm配筋。 為了不讓轉(zhuǎn)換設(shè)備占用枕木空間，適應(yīng)大型養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備的需要，提速道岔中還設(shè)計(jì)并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內(nèi)腔應(yīng)滿足電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的安裝要求，同時(shí)考慮允許尖軌或心軌15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制，以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。 鋼岔枕自身還應(yīng)有足夠的剛度，在輪載作用下盡可能減小撓度，保證為上部構(gòu)件及轉(zhuǎn)換設(shè)備提供良好的支承條件。 鋼岔枕與墊板、外鎖閉設(shè)備間設(shè)有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規(guī)則條塊，增大與道床間的摩擦