高速铁路道岔技术.docx
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高速铁路道岔技术
10高速铁路道岔技术
10.1高速道岔类型
在高速铁路中,道岔有其特殊的地位,几乎无一例外地通过单开道岔实现两股轨道的连接。
高速道岔在其功能上和结构上与常速道岔相比,虽无原则上的区别,但要求安全性和舒适性更高。
按分界点设置方案不同,高速道岔一般分为两种类型。
第一类用于中间站、区段站的车站正线
因为通过道岔侧股时,必然是进站停车或停站后出站,所以侧向过岔仅要求满足中速运行条件。
属于这一类的有我国客运专线的18号道岔,日本新干线的18号道岔,法国高速新线的20号道岔,德国高速新线的18.5号道岔,俄罗斯的18号和22号道岔,美国的28号道岔,意大利的18.2号道岔等。
国外铁路在这些线路上夜间停运,有足够的时间养路,虽然站间距离较长,在区间也不设渡线,即在正常运营时不采用反向行车。
第二类用于区间渡线和高速侧向过岔的部位
一是因为站间距离较长,电务和工务实行天窗维护,需要反向行车;二是因为高速客运专线与既有线大站间的联络线需要高速侧向过岔。
属于这一类的有我国客运专线的42号、50号道岔,法国高速新线的tg0.0218即46号和tg0.0154即65号道岔,日本新干线的38号道岔,德国高速新线的26.5号和42号道岔,英国的tg0.0145即69号道岔等。
国内外高速铁路中高速道岔主要技术参数见表10.1.1。
表10.1.1国内外高速道岔主要技术参数
国别
轨距
S0
(mm)
道岔类型
辙叉角
(rad)
道岔号码
N
尖轨
导曲线
道岔
全长
L全(mm)
侧向过岔
速度V
(km/h)
类型
尖轨
切点顶宽b1(mm)
尖端角
β0(dcg)
长度
L尖(mm)
线形
半径
R(m)
欠超高
h欠(mm)
法国
1432
UIC60轨
单开
0.0154
65
用于渡线
切线形弹性可弯式
5.5
4,23.9,,
57700
三次
抛物线
6720~∞
85
208440
220
0.0218
46
用于渡线
切线形弹性可弯式
5.5
7,49.4,,
三次
抛物线
2123~∞
142
160
0.0300
33
割线形弹性可弯式
18,00,,
16000
圆曲线
3000
100
74000
140
0.0333
30
切线形弹性可弯式
5.5
6,28,,
圆曲线
3100
100
102060
160
0.0500
20
切线形弹性可弯式
5.5
9,38,,
18350
圆曲线
1300
91
66565
100
0.0500
20
割线形弹性可弯式
25,00,,
15000
复心曲线
2000-1300-2000
91
58172
100
0.0850
11.8
割线形弹性可弯式
12000
复心曲线
605-485-605
96
40310
70
UIC50轨
对称
0.0340
29.4
切线形弹性可弯式
9,00,,
16000
圆曲线
6000
50
88100
160
日本
1435
60轨
单开
0.0263
38
用于渡线
切线形弹性可弯式
0,00,,
42100
复心曲线
8400-4200-8400
90
36(160
km/h时)
134790
160
0.0555
18
切线形弹性可弯式
0,00,,
18000
圆曲线
1106
52
71349
70
德国
1433
UIC60轨
单开
0.0377
26.5
切线形弹性可弯式
2
4,20.9,,
31740
圆曲线
2500
80
94330
130
0.0541
18.5
切线形弹性可弯式
2
6,16.5,,
23947
圆曲线
1200
98
64818
100
S69轨
对称
0.0541
18.5
切线形弹性可弯式
9,55.22,,
20700
圆曲线
2400
96
64808
140
英国
1432
BS110A
(54.4kg/m)
单开
0.0357
28
弹性可弯式
9,59,,
18288
复心曲线
1527.4-126.5-1527.4
90
67142
96
0.0357
28
用于渡线
弹性可弯式
10,46.7,,
18288
复心曲线
2514.6-1634.9-2514.6
90
74457
110
0.0410
24
弹性可弯式
27907
复心曲线
1923.3-1650.4-1923.3
90
100
意大利
1432
0.0340
29.4
切线形弹性可弯式
0.1
0,53,,
37000
圆曲线
3000
100
109826
110
0.0550
18.2
切线形弹性可弯式
0.1
1,24,,
29550
圆曲线
1200
98
69000
100
荷兰
1432
NP46轨
单开
0.0333
30
切线形弹性可弯式
4
5,36.8,,
缓和曲线
3000~∞
100
101960
160
0.0400
25
切线形弹性可弯式
4
6,52.5,,
缓和曲线
2000~∞
100
83300
130
0.0500
20
切线形弹性可弯式
3
7,41.1,,
缓和曲线
1200~∞
100
64545
100
NP46轨
对称
0.0500
20
割线形弹性可弯式
17,00,,
13500
缓和曲线
2547-2000-2500-∞
98
57020
130
0.0666
15
割线形弹性可弯式
缓和曲线
1200~∞
98
42380
100
续表10.1.1
国别
轨距
S0
(mm)
道岔类型
辙叉角
(rad)
道岔号码
N
尖轨
导曲线
道岔
全长
L全(mm)
侧向过岔
速度V侧
(km/h)
类型
尖轨
切点顶宽b1(mm)
尖端角
β0(dcg)
长度
L尖(mm)
线形
半径
R(m)
欠超高
h欠(mm)
瑞士
1433
单开
0.0357
28
切线形弹性可弯式
3
4,30,,
螺旋曲线
3500-2350
80
100395
160
0.0400
25
切线形弹性可弯式
3
5,13.3,,
32100
螺旋曲线
2600-1600-2445
106
82500
130
0.0520
19
切线形弹性可弯式
5
11,27.3,,
21200
缓和曲线
900~∞
106
56488
100
比利时
1432
单开
0.0340
29.4
切线形弹性可弯式
5
6,17.2,,
28000
圆曲线
2990
101
101604
160
0.0420
23.8
切线形弹性可弯式
5
7,41.1,,
16000
圆曲线
2000
100
61992
130
0.0540
18.5
切线形弹性可弯式
5
9,59,,
18000
圆曲线
1185
100
64309
100
对称
0.0550
18.2
15,00,,
16000
圆曲线
2266
88
61992
130
捷克
1435
50轨
单开
0.0543
18.4
割线形弹性可弯式
9,01,,
圆曲线
1200
98
64900
100
美国
1435
132RE轨
单开
0.0500
20
割线形弹性可弯式
22,00,,
11887
圆曲线
1060
74
57849
80
140RE轨
单开
0.0420
24
割线形弹性可弯式
15,40.35,,
11887
圆曲线
3000
77
64673
140
俄罗斯
1520
P65轨
单开
0.0455
22
割线形弹性可弯式
21,41.49,,
18500
复心曲线
3308-1440-3308
51
71120
120
0.0555
18
割线形弹性可弯式
25,00,,
15500
复心曲线
1698-960-1698
45
57519
80
中国
1435
60AT轨
单开
0.0263
38
半切线形弹性可弯式
3.3
4,50.4,,
37630
圆曲线
3330
91
136200
160
0.0333
30
半切线形弹性可弯式
23.5
14,20.5,,
27980
圆曲线
2700
86
102400
140
60AT轨
单开
提速型
0.0555
18
半切线形弹性可弯式
25
27,9.9,,
15680
圆曲线
800
94
60000
80
0.0555
18
半切线形弹性可弯式
25
27,9.9,,
13500
圆曲线
800
94
56547
80
60轨
92型
单开
0.0555
18
半切线形弹性可弯式
34,2.2,,
12500
圆曲线
800
94
59976
80
10.2高速道岔结构特征
综观国内外高速道岔结构,其特征主要如下:
10.2.1转辙器
(1)转辙器尖轨采用矮形特种断面钢轨制造的藏尖式、曲线形、弹性可弯式跟端尖轨。
(2)为防止车轮轮缘冲击和扎伤尖轨尖端,使尖轨尖端埋藏在基本轨轨头侧面刨切部分,以便使尖轨轨头非工作边与基本轨工作边相密贴。
(3)为增大导曲线半径,道岔侧股设计为曲线形尖轨,曲线尖轨半径与导曲线半径相一致。
(4)曲线尖轨有切线形和割线形之分。
尖轨与基本轨的平面连接方式有普遍采用切线形曲线尖轨的趋势。
日本、法国和德国高速道岔均为切线形。
一般在尖轨顶宽2.5~5mm处作斜切以减小其薄弱部分的长度。
我国采用相离半切线形,俄罗斯采用割线形曲线尖轨。
(5)曲线尖轨尖端有冲击角和无冲击角之分。
一般半切线形曲线尖轨尖端有冲击角,如我国的高速道岔,而切线形曲线尖轨尖端有的有冲击角,如法国的高速道岔,有的则无冲击角,如日本的高速道岔,冲击角的大小直接关系到逆岔侧向过岔速度。
(6)曲线尖轨的长度一般都较长,少则10几米,长则40~50多米,它分为尖轨跟端部分、尖轨可弯部分及尖轨板动部分的长度。
为保证尖轨的转换可靠性及板动到位,常设置多根转辙杆,如法国的65号道岔,尖轨长57.5m,采用6根转辙杆;日本的38号道岔,尖轨长42.1m,也采用6根转辙杆;德国的26.5号道岔,尖轨长31.74m,采用4根转辙杆;我国的18号道岔,尖轨长21.45m,设置了3根转辙杆。
(7)尖轨跟端经模压加工成与标准钢轨相同的断面,并用焊接方法使其与相邻的钢轨连接,同时用能纵向调节的弹性扣件牢固扣压,以提高转辙器的稳固性和可靠性。
(8)直股尖轨为直线形,尖轨尖端轨距不作任何加宽,有利于高速直向过岔。
10.2.2辙叉及护轨
(1)有高锰钢整铸辙叉
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