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铁路线路修理规则

普通线路道岔
在铁路线路中,使机车车辆由一条线路转向另一条线路的轨道连接设备称做道岔。由于道岔的构造和平顺连续的轨道不同,所以在轨道工程中,如何使道岔具有良好性状,确保列车在规定的速度下安全、可靠地通过道岔和延长道岔的使用寿命是一个历来备受关注的课题。
1、道岔的种类
道岔有多种类型,我国习惯上把和道岔有关的交叉设备归属在道岔中。道岔是把两条或两条以上的轨道,在平面上进行相互联接或交叉的设备,在我国铁路上统称为道岔。因此,在我铁路上铺设和使用的标准道岔有:
(1) 普通单开道岔:使将一条铁路线分为两条,其中主线为直线,侧线位于主线左侧的单开道岔称为左开道岔;侧线位于主线右侧的单开道岔称为右开道岔。我国的提速道岔是单开道岔的一种形式。
(2) 对称(双开)道岔:是将主线向左右两侧对称分开的道岔。
(3) 三开道岔:是将一条线分为三条线,其中主线为直线,两条侧线为向左、右两侧对称分开的道岔。三开道岔是一种特殊道岔,在我国铁路上用的数量不多。
(4) 交分道岔:两条线在平面斜交成菱形交叉的基础上,增设两组转辙器和两条方向不同的侧线,使机车车辆既可以顺交叉轨道直向运行,也可以沿曲线转入侧线运行的道岔。
(5) 交叉渡线:由4组相同号数的单开道岔和1组菱形交叉所构成。既是两组方向相反的单渡线交叉重叠在一起的设备,供两条铁路上的列车双向串线之用。
在我国铁路上使用最多的道岔是普通单开道岔,简称单开道岔,它的数量占各类道岔总数的90%以上。这种道岔的主线为直线方向,侧线由主线左(称左开道岔)或右(称右开道岔)侧分支。
单开道岔常以它的钢轨每米质量及辙叉号数来分类。目前我国的钢轨有75、60、50和43kg/m等类型,标准道岔号数(用辙叉数来表示)有6、7、9、12、18、24和38等。其中6、7两个号仅用于厂矿企业内部铁路或驼峰下,其他各号则用于铁路正线和站线,并以9号和12号最为常用。新线和改建铁路的正线道岔其轨型应与正线型一致。列车以高速通过的正线单开道岔号数不得小于12号,在侧线通过高速列车的地段,则需铺设大号码道岔。
(完)
2、道岔的结构
2.1、普通单开道岔的几个基本概念
普通单开道岔是一种最常见的道岔,为便于分析理解,将几个基本概念作以下解释。
1、道岔始端(或称岔头)
普通单开道岔的尖轨尖端前基本轨缝中心处称道岔始端。
2、道岔终端(或称岔尾)
普通单开道岔的辙叉跟端轨缝中心处称道岔终端。
3、左开道岔
站在岔头位置,面向岔尾方向,侧向位于主

线左侧的普通单开道岔称为左开道岔。
4、右开道岔
站在岔头位置,面向岔尾方向,侧向位于主线右侧的普通单开道岔称为右开道岔。
5、顺向通过道岔
凡由道岔终端驶向道岔始端时,称为顺向通过道岔。
6、逆向通过道岔
凡由道岔始端驶向道岔终端时,称为逆向通过道岔。
7、定位
单开道岔开通主线方向,尖轨所处的位置称为定向。
8、反位
单开道岔开通侧线方向,尖轨所处的位置称为反向。
2.2、单开道岔的组成
单开道岔主要由转辙器、连接部分、辙叉及护轨和岔枕等四部分组成。
1、转辙器
1)转辙器的作用
转辙器是引导列车进入道岔不同方向的设备,其作用是将尖轨扳动到不同的位置,使列车沿主线或侧线运行。
2)转辙器的组成
单开道岔的转辙器由基本轨、尖轨、各种连接零件(主要包括拉杆、连接杆、顶铁、滑床板、轨撑等)、跟端结构、辙前垫板、辙后垫板和转辙机械等部分组成。
3)基本轨
(1)基本轨的作用。
基本轨的作用是承受车轮的竖直压力,与尖轨共同承受车轮的横向水平力,并保证尖轨位置的稳定。
(2)基本轨的组成。
基本轨由一根直基本轨和一根曲基本轨组成。直基本轨的作用边是一条直线;曲基本轨的作用边是一条曲线。
基本轨的特点是在轨腰上钻若干个供安装水平螺栓的孔眼,下股基本轨需在尖轨的对应位置,按规定尺寸进行弯折。基本轨一般多用12.5m或25.0m的标准轨制造,并在尖轨尖端前后相应的范围进行淬火,以提高耐磨强度。
4)尖轨
尖轨是转辙器中重要部件之一。尖轨是用于基本轨同类型的标准钢轨或特种断面钢轨刨制而成。
(1)尖轨的分类。
①按平面形状分。
按尖轨的平面形状分,尖轨可分为直线尖轨和去曲线尖轨两种。
a.直线尖轨。直线尖轨的工作边是一条直线,直线尖轨工作边与基本轨工作边所成的夹角β称为转辙角,也是尖轨的冲击角。
b.曲线尖轨。曲线尖轨的工作边是一条曲线,曲线形状一般多为圆曲线。按曲线尖轨与基本轨贴靠形式的不同可分为切线形、半切线形和割线形三种。
②按断面形状和特征分。
按尖轨的断面形状和特征分,尖轨可分为普通断面尖轨、高型特种断面尖轨和矮型特种断面尖轨三种。
a.普通断面尖轨。采用普通断面钢轨制作的尖轨称为普通断面尖轨,为了使尖轨尖端紧密贴靠基本轨,须将尖轨尖端轨头两侧及轨低内侧(靠基本轨之一侧)进行刨切,并使尖轨覆盖在基本轨轨低之上,尖轨轨低未刨切的部分,则放在高出基本轨低面6mm的垫板平台上。此外,为了加强尖轨的水平刚度,须在尖轨轨腰两侧增加两块条形补强钢板,其

长度应与轨低的刨切长度相同。
b.高型特种断面钢轨。高型特种断面尖轨一般指用于基本轨同类型等高的特种断面钢轨制作的尖轨,这种尖轨无论竖向或横向的刚度都很大,宜铺设在列车运行速度较高、轴重较大的线路上。目前,我国制造试铺的高型特种断面尖轨运营情况良好。
c. 矮型特种断面尖轨。矮型特种断面尖轨,一般指较同类型基本轨高度低的特种断面钢轨制作的尖轨,需配合较高的滑床板平台使用。由于尖轨断面高度比较低,所以稳定性好,但它的竖向和横向刚度都较高型特种断面尖轨较小。。目前,这种类型的尖轨在我国已经大量铺设使用
AT型弹性可弯尖轨是用矮型特种断面钢轨制作的。字母A为“矮”字拼音字头,T为“特”字拼音字头。此种尖轨跟端接头与普通钢轨接头一样(不是活接头式),可利用其弹性变形扳动尖轨。
(2)尖轨的作用。
尖轨的作用是依靠其被刨尖的一端与基本轨紧密贴考,以正确引导车轮的运行方向,列车靠它引进直股或侧股线路上。
(3)尖轨长度。
在我国铁路上,9号道岔的尖轨长度为6.25m;12号道岔直线形的尖轨长度为7.7m,曲线形的尖轨长度为11.3~11.5m;其他型号道岔的尖轨长度见道岔标准图。
(4)跟端结构(活接头)。
尖轨跟端结构是转辙器中的一个重要联结点,应保证尖轨由一个位置扳动至另一个位置时摆动灵活,还要保证与基本轨的联结牢固可靠,在列车通过时稳定而无变位和跳动,并且构造简单、维修方便。
①间隔铁式跟端结构。
目前我国的单开道岔上所采用的尖轨跟端结构大多为夹板间隔铁式。这种结构是由间隔板、弯折夹板、辙跟外轨撑、辙跟内轨撑和异径螺栓(或螺栓套管)等组成。间隔铁的作用是保持尖轨跟端处与基本轨有固定的间隔宽度,保证车轮的正常通行。弯折夹板与异径螺栓相配合,既能保证跟端的联结具有一定的牢固性,又可以使尖轨尖端灵活摆动。辙跟内轨撑和外轨撑的作用,是固定跟端结构的位置,并防止尖轨和基本轨爬行。
②弹性可弯式跟端结构
在列车高速通过的道岔上,为了加强尖轨跟端结构,可配合特种断面尖轨采用弹性可弯式跟端结构。
(5)其他零件。
①联结杆
联结杆的作用,是将两根尖轨联结成一个框架式整齐一起摆动,同时保持两尖轨在平面上的相对位置。联结杆多用扁钢制成,通过接头铁(耳铁)与尖轨相联结,以实现尖轨的共同摆动。联结杆的安装根数与尖轨长度有关,普通道岔一般装设2~3跟,在大号码道岔上,由于尖轨较长,联结杆的根数还须相应增多。安装在尖轨最前面,且与转辙机械相连的一根称转辙联

结杆、(拉杆),由于所受推力较大,故须用方钢制造。在有轨道电路的道岔上,联结杆中部必须有隔断电流的装置。此外,用扁钢制成的联结杆,还有防止尖轨跳动的作用。
②顶铁(轨距卡)。
由于尖轨与木枕没有道钉固定,为了保持尖轨在列车通过时不被车轮横向压力所挤弯,应在尖轨轨腰上安装顶铁,这样,车轮作用于尖轨的横向力便会通过顶铁传递于基本轨,共同抵抗车轮的横向压力。故要求顶铁长度应做到尖轨贴靠基本轨时,顶铁也恰好与基本轨轨腰贴靠。若顶铁长度不准确,列车通过时,尖轨会被挤弯,形成轨距扩大或尖轨尖端不密贴,导致车轮轧伤尖轨等后果。顶铁有多种形式,有用铁板制成对的半圆形,有椎体螺栓性;而62型、75型普通单开道岔顶铁,是用铁板弯成的等腰梯形,安装于尖轨轨腰上,在转辙器中安装2~3对。
③轨撑
为了增强转辙器的横向稳定性,在基本轨外侧安装轨撑,双墙式轨撑
轨撑的作用是承受横向力和防止基本轨产生横向移动。轨撑用铸钢制成,有双墙式、单墙式两种,通过水平螺栓与基本轨联结,用垂直螺栓与垫板联结,其螺栓直径用22mm,以保证基本轨的位置牢固稳定。
④滑床板
单开道岔的滑床板是用厚度不小于20mm的钢板制成,其长度为570mm,在板面上有凸出高6mm、宽80mm得滑床平台。滑床板的作用是承托由尖轨与基本轨传来的压力,并传递到岔枕上去,同时应保证尖轨在滑床台上能正常地左右平滑摆动,滑床平台具有阻止基本轨向内侧移动的作用。此外,滑床板靠枕木一侧焊有挡肩(或弯折成直角钩肩),可作为轨撑的支座。为了减小尖轨摆动时的阻力,在使用中应对滑床平台经常清扫并涂以润滑油。
⑤辙前垫板(轨撑垫板)
辙前垫板铺设在尖轨尖端前面的一段基本轨下面,与轨撑共同配合起着防止基本轨向外横向移动的作用。此外,在导曲线部分也铺设这种垫板。
⑥辙后垫板(顺坡垫板、支距垫板)
为了使尖轨高出基本轨6mm的轨面3差逐渐顺坡降低下来,并保证尖轨跟后导曲线支距的准确,在尖轨跟后一段长度内,应铺设辙后垫板。这种垫板的特点是在跟端接头后连续三块垫板的版面上,分别焊有高度为4.5、3.0、1.5mm的凸台,由第四块开始即为使邻近两股钢轨保持同一水平的长垫板,直至两股钢轨间的宽度能个别铺设平垫板为止,辙后垫板有左、右开和上、下股之别,铺设更换道岔时应特别注意。
⑦平垫板
平垫板是铺设在转辙器最前面的两块垫板,其平面形状与普通木枕垫板相同,但没有轨低坡,故称平垫板,这是因为道岔内的所有垫板皆不设轨低坡的缘故。此外,在

道岔的联接部分以及直、侧线的钢轨末端,也铺设这种垫板。
5)转辙机械(扳道器)
转辙机械的作用是扳动尖轨到不同的位置上,使道岔准确地向直线或侧线开通。
最常用的道岔转换设备的种类有机械式和电动式。若按操纵方式分类,则有集中式和非集中式两类。机械式转换设备可以分为集中式和非集中式,电动式转换设备均为集中式。
道岔转换设备必须具备转换(改变道岔开向)、封锁(封锁道岔,在转辙杆中心处尖轨与基本轨之间,不允许有4mm以上的间隙)和显示(显示道岔的正位或反位)等三种功能。
2、辙叉和护轨
辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设备,它设置在道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交处。
1)辙叉的组成
辙叉由心轨、翼轨和连接零件组成。
2)辙叉的分类
(1)按平面形式分。
按平面形式分,辙叉可分为直线辙叉和曲线辙叉两类。直线辙叉两条心轨作用边均为直线。曲线辙叉的两条心轨作用边,其中一条是直线,直线作用边位于主线上;另一条为曲线,曲线作用边位于侧线上。
(2)按构造分类
按构造分,辙叉可分为固定式辙叉和可动式辙叉两类。在单开道岔上移直线式固定辙叉最为常用,在提速线路上多为可动式辙叉。直线式固定辙叉又分为两种,即整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。
3)辙叉号数
辙叉号数也称为道岔号数,是表示辙叉角大小的一种方法。因为辙叉角以度、分、秒表示的运用不方便,故在实际工作应用中都以辙叉号数N表示。
辙叉号数N与辙叉角α的关系,我国铁路规定是以辙叉角的余切表示辙叉号数的。辙叉号数越大,辙叉越小。
由图可得
N=cotα=OB′/AB′
式中 N —辙叉号数(道岔号数)
α —辙叉角
OB′—由辙叉理论尖端至垂足点B′得距离;
AB′—辙叉心轨工作边上任一点A至另一工作边的垂直距离。
辙叉角
α=arctan 1/N







我国道岔号数与辙叉角的对应值见表
在单开道岔中,因辙叉角小于90°,所以将这类辙叉又称为锐角辙叉。
道岔号数与辙叉角的关系
道岔号数N 辙叉角α 道岔号数N 辙叉角α
6 9°27′44″ 18 3°10′47″
7 8°07′48″ 24 2°23′09″
9 6°20′25″ 38 1°30′26.8″
12 4°45′49″ 41 1°23′39.8″

4)辙叉各部件名称
如图所示,单开道岔辙叉从其趾端到跟端的长度FA或FB称辙叉全长,从辙叉趾端到辙叉理论尖端O的距离EO或FO,称辙叉趾距(又称辙叉前长),用n表示;从辙叉跟端到辙叉理论尖端O的距离AO或BO称辙叉跟距(又称辙叉后长),用m表示。辙叉趾端两翼轨作用边间的距离EF称为辙叉的前开口,用Pn表示;辙叉跟端两心轨作用边之间

的距离AB,称为辙叉的后开口,用Pm表示。两翼轨工作边相距最近处称辙叉咽喉。从辙叉咽喉至心轨实际尖轨之间的轨线中段的距离叫做“有害空间”。
5)标准道岔的辙叉主要尺寸
我国常用的标准道岔的辙叉尺寸见表
标准辙叉尺寸 mm
钢轨类型/(kg/m) 道岔号数 辙叉全长 n m Pn Pm
75、60 18 12600 2851 9749 2658 441
75、60 12 5927 2127 3800 177 317
50 12 4557 1849 2708 154 225
60 9 4309 1538 2771 171 308
50 9 3588 1538 2050 171 228
当车轮沿翼轨向叉方向滚动时,由于车轮踏面是锥型的,车轮逐渐下降,当车轮离开翼轨完全到心轨后又恢复到原来的高度,因此产生了垂直不平顺。为了消除垂直不平顺,并防止心轨在其尖轨截面过分的消弱部分承受车轮荷载,采用了提高翼轨顶面和降低心轨前端顶面的做法,将翼轨顶面做成1:20的横坡。使翼轨和心轨顶面之间保持必要的相对高差。
6)护 轨
(1)护轨的作用
护轨设置在辙叉的两侧,用以控制车轮的轮缘,使之进入设定的轮缘槽内,防止与叉心碰撞。护轨可用普通钢轨或特种截面的护轨钢轨制作。
(2)护轨夫人防护范围
护轨的防护范围,应包括辙叉咽喉至叉心顶宽50mm的一段长度,并要求有适当的余额。在平面图中,它由中间平直段、两段缓冲和开口段组成,护轨平直段是起防护作用的部分,缓冲段和开口段起平顺地引入护轨平直段的作用,缓冲段的冲击角应按列车允许的通过速度设置。
2.3、连接部分
连接转辙器和辙叉的轨道称为连接部件,它包括直股连接线和去骨连接线。直股连接线与区间直线线路的构造基本相同;曲股连接线又称导曲线,导曲线的平面形式可以是圆曲线、缓和曲线或变曲率曲线。我国目前线路上铺设的道岔导曲线均为圆曲线,当尖轨为曲线形时,尖轨本身就是导曲线的一部分。导曲线由于长度及界限的限制,一般不设超高和轨底坡,但在构造及条件容许的情况下可设置少量超高。我国在钢筋混凝土道岔上铺设的导曲线设置了6mm的超高。两端用逐渐减薄厚度的胶垫进行顺坡。
为防止导曲线钢轨在动荷载作用下外倾和轨矩扩张,可设置一定数量的轨撑或轨距拉杆。也可以在导曲线范围内设置一定数量的防爬器及防爬木撑以减少钢轨的爬行。
连接部分一般配置8根钢轨、4根直股连接线、4根曲股连接线、配轨时要考虑轨道电路绝缘接头的位置和满足接头的要求,并尽量采用12.5m或25m长的标准轨。连接部分使用短轨,一般不短于6.25m在困难情况下,不短于4.5m
我国标准的9、12及18号道岔连接部分的配轨,如图所示,标准道岔的配轨尺寸见表。





标准道岔达的配轨

尺寸 mm

N 9 12 18 N 9 12 18
l1 5324 11791 10226 l5 6838 12500 16574
l2 11000 12500 18750 l6 9500 9385 12500
l3 6894 12500 16903 l7 5216 11708 10173
l4 9500 9426 12500 l8 11000 12500 18750

2.4、岔枕
在我国铁路上,岔枕有木枕和混凝土枕两类。
木岔枕截面和普通木枕基本相同,长度分为12级,其中最短的为2.60m,最长的为4.80m,级差为0.20m,而预应力混凝土岔枕最长者为4.90m,级差0.10m。
在我国铁路上还存在一定数量标准加工的岔枕,这类岔枕长度分为16级,其中最短的2.60m,最长的4.85m,级差为0.15m。
岔枕是我间距不应大于区间轨枕间距,通常为1~0.9倍的区间岔枕间距。
(完)
3、道岔的几何行位
道岔各部分几何尺寸的正确与否,是保证机车车辆安全、平稳通过的必需条件。道岔各部位的几何尺寸,是根据机车车辆的轮对尺寸和道岔的轨距按最不利的组合确定的。
3.1、道岔各部分的轨距
直线轨道的规矩为1435mm,曲线轨道应根据曲线半径、运行速度及机车车辆的通过条件等因素来决定。
在单开道岔上,需要考虑对轨距加宽的部位有:
(1)基本轨前接头处轨距S1;
(2)尖轨尖端轨距S0;
(3)尖轨跟端直股及侧股轨距Sh;
(4)导曲线中部轨距Se;
(5)导曲线终点轨距S 。
道岔各部位的规矩,按机车车辆以正常强制内接条件加一定的余量计算,公式为:
S=qmax +(f0-fi)+1/2σmin-∑η
式中qmax?—最大轮对宽度;
f0?—外轮与外轨线性的矢距;
fi—内轮与内轨线性的矢距;
σmin—轮轨间的最小游间;
∑η—机车车辆轮轴的可能横动量之和。
根据对我国铁路上使用的各种机车车辆的检算,我国铁路标准道岔上各部位的轨距值为
标准道岔各部位的轨距尺寸 (mm)
N 9 12 18
直线尖轨 曲线尖轨
S1 1435 1435 1435 1435
S0 1450 1445 1437 1438
Sh 1439 1439 1435 1435
SC 1450 1445 1435 1435
3.2、各部分规矩加宽递减
(1)尖轨尖端轨距加宽,允许速度不大于120km/h的道岔应按不大于6‰的递减率递减至基本轨接头。
(2)尖轨尖端与尖轨跟端规矩的差值,直尖轨应在尖轨全长范围内均匀递减,曲尖轨按标准图或设计图办理。
(3)尖轨跟端直向轨距加宽向辙叉方向递减,距离为1.5m。
(4)导曲线中部轨距加宽,直尖轨时向两端递减至距尖轨跟端3m处,距辙叉前端4m处;曲尖轨时按标准图或设计图办理。
(5)对口道岔尖轨尖端轨距递减:两尖轨尖端距离小于6m,两尖端处轨距相等时不作递减,不相等时应从较大轨距向较小轨距均匀递减;两尖轨尖端距离大于6m,允许速度不大于120km/h的道岔应按不大于6‰的递减率递减,但中间应有不短于6m的相等轨距段。
(6

)道岔前端与另一道岔后端相连时,允许速度不大于120km/h线路,尖轨尖端轨距递减率不应大于6‰。如不能按6‰递减时,可将前面道岔的辙叉轨距加大为1441mm;仍不能解决时,旧有道岔可保留大于6‰的递减率。
3.3、道岔轨距的容许误差及其检查
(1)道岔轨距的容许误差。
道岔轨道几何尺寸容许偏差管理值

项 目 vmax>160km/h
正线 160km/h≥vmax>120km/h 正线 Vmax≤120km/h
正线及到发线
其他站线
作业验收 经常保养 临时补修 作业验收 经常保养 临时补修 作业验收 经常保养 临时补修 作业验收 经常保养 临时补修
轨距/mm +2
-2 +4
-2 +5
-2 +3
-2 +4
-2 +6
-2 +3
-2 +5
-3 +6
-3 +3
-2 +5
-3 +6
-3
水平/mm 3 5 7 4 5 8 4 6 9 6 8 10
高低/mm 3 5 7 4 5 8 4 6 9 6 8 10
轨向
/mm 直线 3 4 6 4 5 8 4 6 9 6 8 10
支距 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4
三角坑(扭曲)/mm 3 4 6 4 6 8 4 6 9 5 8 10
注:尖轨尖端有控制锁时的误差不超过±1mm。
(2)道岔轨距检查的顺序一般是从岔头到岔尾,如图所示。并填写检查记录。单开道岔轨距检查部位见表。
序号 检查部位 9 12 尖轨-12 18
S1 道岔始端接头 1435 1435 1435 1435
S2 尖轨尖端 1450 1445 1437 1435
A S2至S1间的递减长度(按≤6‰) ≥2650 ≥2650 ≥2850 ≥3878
S3 尖轨中部 1445 1442 — 1435
S4 尖轨跟端(直股) 1439 1439 1435 1435
S5 尖轨跟端(侧股) 1439 1439 1435 1435
S6 尖轨跟端后直股递减终点 1435 1435 — —
B S5至S6间的递减长度 1.5m 1.5m — —
S7 导曲线前部 1450 1445 1435 1435
C 导曲线前部递减长度(前三) 3.0m 3.0m — —
S8 导曲线中部 1450 1445 1435 1435
S9 直股中部 1435 1435 1435 1435
S10 导曲线后部 1450 1445 1435 1435
S11 导曲线终点 1435 1435 1435 1435
D 导曲线后部递减长度(后四) 4.0m 4.0m 1435 1435
S12 辙叉前(侧股) 1435 1435 — —
S13 辙叉中(侧股)(包括91和48) 1435 1435 1435 1435
S14 辙叉后(侧股) 1435 1435 1435 1435
S15 辙叉后(直股) 1435 1435 1435 1435
S16 辙叉中(直股)(包括91和48) 1435 1435 1435 1435
S17 辙叉前(直股) 1435 1435 1435 1435

3.4、转辙器部分的间隔尺寸
1.尖轨的最小轮缘槽宽度tmin
(1)曲线尖轨的最小轮缘槽宽度tmin。
当曲线尖轨处于正位时,应保证在最不利的条件下,即轮对一侧的车轮轮缘紧贴直股尖轨,另一侧车轮轮缘能顺利通过而不撞击曲尖轨的非工作边。此时,曲线尖轨在其突出处的轮缘槽,较其他任何一点的轮缘槽小,称为曲线尖轨的最小轮缘槽tmin。要保证轮对顺利通过该轮缘槽,而不使轮对的轮缘撞击尖轨的非工作边,轮缘槽的宽应为以下最不利组合时的数值:
tmin≥Smax-(T+d)min
式中,Smax为曲尖轨突出处的直向线路轨距的最大值,计算时还应

考虑轨道的弹性扩张和轨道公差。我国实际采用的tmin≥68mm。同时tmin也是控制曲线尖轨长度的因素之一,为缩短就尖轨长度,根据经验,tmin可减少至65mm。
(2)直线尖轨的最小轮缘槽宽度tmin。
对于直线尖轨来说,tmin发生在尖轨跟端,尖轨跟端轮缘槽to不小于74mm.这时跟端支距yo=to+b,b为尖轨跟端钢轨头部的宽度。将b=70mm代人有关数据,可得尖轨跟端支距yg=144mm。
2.尖轨动程d0
(1)尖轨动程的定义。
尖轨动程是指尖轨非作用边与基本轨作用边之间的距离,尖轨动程的测量部位是在距尖轨尖端380mm第一位联结杆的中心处。
(2)尖轨动程的确定条件。
尖轨的动程应保证尖轨扳动后,车轮对尖轨的非工作边不发生侧向挤压,尖轨的动程应按计算确定。
(3)尖轨动程的有关规定。
由于目前各种转辙机的动程业已定型,故尖轨的动程应与转辙机的动程配合。尖轨最小动程:直尖轨为142mm,曲尖轨为152mm;AT型弹性可弯尖轨12号普通道岔为180mm,12号提速道岔为160mm;18号道岔允许速度大于160km/h时为160mm,允许速度不大于160km/h时为160mm或180mm(具体按标准图或设计图规定办理);其他型号道岔按标准图或设计图办理。
(4)可动心轨第一拉杆中心处的动程按标准图或设计图办理。
注:特种道岔不符合上述规定者,按标准图或设计图要求办理。
3.5、导曲线支距与超高
(1)导曲线支距的定义。
在单开道岔上,以尖轨跟端在道岔直股基本轨作用边上的投影点O为坐标原点,以直股基本轨作用边为坐标横轴,以过O点且垂直于横轴方向为纵轴,导曲线上各点距离横轴的垂直距离叫导曲线支距。导曲线支距是道岔铺设和养护的重要参数,它的正确与否对保证导曲线的圆顺起着十分重要的作用。
(2)导曲线支距的设置。
在道岔的铺设和养护过程中,并不需要计算导曲线的支距,导曲线支距是根据道岔标准图或设计设计图设置的。导曲线支距设置的误差是±2mm。
(3)导曲线可以根据需要设置6mm的超高,并在导曲线范围内按不大于2‰顺坡。
3.6、辙叉和护轨部分的间隔尺寸
道岔辙叉即护轨部分需要确定的间隔尺寸主要是辙叉咽喉轮缘槽宽t1、查照间隔D1及D2、护轨轮缘槽宽tg、翼轨轮缘槽宽tw和辙叉有害空间lH。
1.辙叉咽喉轮缘槽宽t1
(1)辙叉咽喉轮缘槽宽t1计算公式。
辙叉咽喉轮缘槽宽如图所示,其计算公式为
t1=S﹣(T+d)
(2)确定的条件。
为保证车轮顺利通过辙叉咽喉,应保证在最不利的条件下,即最小轮对宽度的轮对通过辙叉时,一侧车轮轮缘紧贴基本轨作用边时,另一侧车轮轮缘不撞击翼轨。这时最不利的组合为
t1≥Smax﹣(T+d)min
考虑到道

岔轨距容许最大误差为3mm,轮对车轴弯曲后,内侧减小2mm,则
t1≥(1435+3)﹣(1350﹣2) ﹣22=68(mm)
2.查照间隔额D1和D2
1)查照间隔D1
(1)查照间隔D1的定义。
护轨平直段作用边至辙叉心轨作用边之间的距离称为查照间隔D1。
(2)查照间隔D1的计算公式
有图可知,D1的计算公式为
D1=T+d
(3)查照间隔D1的确定条件。
此间隔应保证车轮轮对在最不利的条件下,最大轮对一侧轮缘受护轨的引导,而另一侧轮缘不撞击辙叉心,即应有
D1≥(T+d)max
考虑到车轴弯曲使轮背内侧增加2mm,代人具体数值后得
D1≥(1356+2)+33=1392(mm)
D1只能有正误差,容许范围为1391~1394mm。
(4)查照间隔D1对行车安全的影响。
查照间隔对行车的影响是:如果查照间隔小于1391mm,列车通过道岔时,车轮就有可能撞击辙叉心轨的尖端,严重时会导致列车脱轨,造成行车事故。
2)护背距D2
(1)护背距D2的定义。
护轨平直段作用边至翼轨作用边之间的距离称为护背距D2。
(2)护背距D2的计算公式。
由图可知,D2的计算公式。
D2=T
(3)护背距D2的确定条件。
为保证轮背距最小的轮对通过道岔时不被锲住,必须有
D2≤Tmin
取T较机车更小的车辆轮为计算依据,并考虑车轴上弯后轮背距减小值2mm,则
D2≤1350﹣2=1348(mm)
D2只能有负误差,容许范围为1346~1348mm。
(4)护背距D2对行车安全的影响。
如果护背距离大于1348mm,轮背距较小的轮对通过道岔时,有可能楔住,严重时可能导致脱轨。
3.护轨平直段轮缘槽宽tg1
1)护轨平直段轮缘槽宽度的定义
如图所示,在护轨平直段,护轨作用边与基本轨作用边之间的距离,称为护轨轮缘槽宽度,用tg1表示。
(2)护轨平直段轮缘槽宽度的确定
由图可知,护轨平直段轮缘槽宽tg1应保证D1不超出规定的容许范围,即
tg1=S﹣D﹣2
式中,2mm为侧面预留的磨量。
取S=1435mm,D=1391mm,则tg1=42mm。《铁路线规修理规定》规定:护轨平直段轮缘槽宽42~44mm。
为使车轮轮缘能顺利进入护轨轮缘槽内,在护轨平直段两端设置了缓冲段和开口段。缓冲段的角度与尖轨冲击角相同,其终端轮缘槽宽tg2应保证有和辙叉咽喉轮缘槽宽tg1相同的通过条件,即tg2=t1=68。在缓冲段的外端,再设各开口段,开口段终端轮缘槽宽tg3采用90mm,用把钢轨头部向上斜切的方法得到。
护轨的平直段x,相当于自辙叉咽喉起至心轨顶宽50mm处止,外加两侧各100~300mm,缓冲段长x1按计算确定,开口段长度一般采用150mm。
在我国铁路上,9号、12号和18号道岔护轨全长分别为3.9、4,5和8.0m。
4.辙叉翼轨平直段轮缘槽宽tw
1)翼轨平直段轮缘槽宽tw的定义
翼轨平直段轮缘槽宽tw是指在翼轨平直

段范围内,翼轨作用边到辙叉心轨作用边之间的距离,用tw表示。
2)翼轨平直段轮缘槽宽tw的确定条件
如图所示,为了保证具有最小轮背内侧距的轮对顺利通过辙叉,辙叉翼轨平直段轮缘槽宽tw应满足下列关系
tw≥S–tg–D2
带入有关数据,得tw≥1435–42–1348=45(mm)。
3)有关规定
考虑到制造时可能出现负公差,我国定性道岔采用46mm。《铁路线路修理规则》规定为45~48mm。从辙叉心轨尖端至心轨宽50mm处,tw均应保持此宽度。
辙叉翼轨轮缘槽也有过渡段和开口段。与护轨情况相同,其终端轮缘槽分别为68mm和90mm。辙叉翼轨各部分长度及总和,可比照护轨做相应的计算。
5.有害空间lH
1)有害空间的定义
从辙叉咽喉至辙叉心轨实际尖端之间的距离,称辙叉的有害空间。
2)有害空间lH的计算公式
有害空间的长度lH可用下式计算
lH= t1+b1/sinα
式中b1—辙叉心轨实际尖端的宽度;
α—辙叉角。
由于α很小,可近似地取1/sinα≈1/tanα=N ,故
lH≈(t1+b1)N
取t1=68mm,b1=10mm,则9号、12号和18号道岔的有害空间分别702、936、1404mm。
4、道岔的总布置图
4.1、道岔的设计要求
道岔的设计一般分为两种情况。一种是给出钢轨类型、侧向容许通过速度、机车类型等条件进行道岔设计。这时必须按规定的容许离心加速度α0、加速度对时间的变化率ψ0及撞击动能损失的容许值ω0来确定所需要的道岔号数、导曲线半径、各部分规矩,并进行整个道岔的设计。在选择正线道岔号数时应符合下列规定:
(1)用于侧向通过列车,速度超过80km/h的单开道岔,不得小于30号;
(2)用于侧向通过列车,速度超过50km/h的单开道岔,不得小于18号;
(3)用于侧向通过列车,速度不超过50km/h的单开道岔,不得小于12号(非AT弹性可弯尖轨45km/h;
(4)用于侧向接发停车旅客列车的单开道岔,不得小于12号;
(5) 用于侧向接发停车货物列车并位于正线的单开道岔,在中间站不得小于12号,在其他车站不小于9号;
(6)其他线路的单开道岔不得小于9号;
(7)狭窄的站场采用交分道岔时不得小于9号,但尽量不用于正线,必须采用时,不得小于12号;
(8)峰下线路采用对称道岔时不得小于6号,采用三开道岔时不得小于7号;
(9)段管线采用对称道岔时不得小于6号。
另一种是在生产实际中大量遇到的情况,已知钢轨的型号和道岔号数、曲线半径、转辙器类型、辙叉类型及长度,来计算道岔布置总图。
单开道岔总图计算,包括以下几项主要内容:
(1)道岔主要尺寸的计算;
(2)配轨计算;
(3)导曲线支距的计算;
(4)各部分轨距的计算;
(5)岔枕布置


(6)绘制道岔布置总图;
(7)提出材料数量表。
4.2、单开道岔的主要尺寸
无论在现场进行道岔铺设、更换的定位测量,还是在室内进行站场设计以及绘制车站的平面图,都必须对道岔的主要尺寸清楚地理解和准确地应用。单开道岔主要尺寸如图所示。主要尺寸如下:
L全—道岔全长。是指道岔始端轨缝中心至道岔终端轨缝中心的水平投影长度。
L理—道岔理论长度。是指尖轨尖端至辙叉心轨理论尖端的水平投影长度。
OD—道岔中心,是指道岔主线中心线与侧线中心的交点。
a—道岔前部实际长度。是指道岔始端轨缝中心至道岔中心的水平距离。
b—道岔后部实际长度。是指道岔中心至道岔终端轨中心的水平距离
q—尖轨尖端前基本轨长度。是指道岔始端基本轨端部至尖轨尖端长度。
a0—道岔前部理论长度。是指道岔尖轨尖端至道岔中心的水平距离。
b0—道岔后部理论长度。是指道岔中心至辙叉心轨理论尖端的水平距离。
n—辙叉趾长(辙叉前长)。是指辙叉趾端至辙叉理论尖轨的长度。
m—辙叉跟长(辙叉后长)。是指辙叉理论尖端至辙叉跟端的长度。
l尖—尖轨长度。
R外—导曲线外轨工作边的半径。
K—导曲线终点至辙叉心轨理论尖端的直线长度。
D—辙叉心轨理论尖端。
S—标准轨距。
O—导曲线的圆心。
β—尖轨的转辙角。
α—辙叉角。
σ—轨缝宽度。
单开道岔的主要尺寸,一般是指道岔理论长度L理、道岔全长L全、辙叉理论尖端前的直线长度K及到曲线半径R外等;这些尺寸彼此间即存在着内在的联系,又具有相互影响的几何关系。道岔主要尺寸,见表。
单开道岔主要尺寸

道岔号数N 9 12 18
钢轨类型 43、50(AT) 43、50(50、60AT) 50(60、75)
转辙角β 1o19′12.7"
(1o21′56") 1o04′18"
(1o54′47") β0=0o27′10"
辙叉角α 6o20′25" 4o45′49" 3o10′47"
道岔全长L全/mm 28848 36815(37907) 54000(56547)
道岔前部实际长度a/mm 13839 16853 22745
道岔后部实际长度b/mm 15009 19962(21054) 31255(33802)
导曲线半径R/mm 180000 330000(350000) 800000
道岔前部理论长度a0/mm 11189 14203 18867
道岔后部理论长度b0/mm 12955 17250 25851
尖轨长度l尖/mm 6250(6450) 7700(11300) 13500
尖轨尖端前基本轨长度q/mm 2646(2058) 2646 3874
辙叉尖前直线长K/mm 2115(2058) 2483(2548) 3646
辙叉趾长n/mm 1538 1849(2127) 2836(4652)
辙叉跟长m/mm 2050 2708(3800) 5400(7947)
护轨长度l护/mm 3900(3600) 4500(4600) 7500(7400)
辙叉前开口/mm 170 154(177) 157(258)
辙叉后开口/mm 227 225(316) 300(441)

4.3、道岔总布置图上的主要内容
1、单开道岔的主要尺寸
2、道岔的钢

轨类型
主要包括每根钢轨的长度、配置的位置、轨缝的尺寸、绝缘接头的位置等。
3、导曲线支距
图中标出了导曲线支距地坐标原点、导曲线支点的位置、各点导曲线支距地尺寸。
4、岔枕的配置
岔枕配置主要包括各种规格的岔枕的长度、根数、配置的位置,岔枕的中心间距和岔枕中心线与道岔中心线之间的关系等。
5、护轨的配置
护轨的配置主要包括护轨的长度、护轨安装的位置等。
6、导曲线的数据
导曲线的数据主要包括导曲线的半径,导曲线的始、终点等。
7、材料明细表
材料明细表主要包括道岔使用的各种部件的序号、名称、规格、数量、单位、重量和采用的图号等内容。
8、设计说明
设计说明主要说明那些用道岔总布置图无法说明的内容和有关的注意事项。设计说明是道岔设计图的重要组成部分,在道岔的铺设、更换施工过程中,要深入研究、充分理解,掌握设计意图。
4.4、单开道岔设计图的读图方法
1、研究设计说明
看图施工时应用型专业技术人员的基本技能,在施工前,必须认真读图,读图的第一步是首先认真地研究设计说明,深入理解设计意图,掌握图上没有表示的内容和有关注意事项。
2、研究材料明细表
利用材料明细表,核对每个部件的名称、规格、单位、数量,并在设计图中找到每个部件的位置,理解各部件之间的联结关系及联接方法。
3、读设计图中的主要尺寸
在单开道岔的设计图中,标出了单开道岔的主要尺寸和导曲线支距等重要尺寸。要充分理解每个主要尺寸的定义,核对每个尺寸的正确性,这是道岔的定位测量基础工作。必须做好、做细,不能出错,为道岔的定位测量工作做好准备工作。
(完)
5、道岔的更换
5.1、道岔的伤损
道岔各部件的伤损达到下列状况时,应及时更换:
(1)基本轨垂直磨耗,50kg/m及以下钢轨在正线超过6mm,到发线超过8mm,在其他站线超过10mm,60kg/m及以上钢轨,在容许速度大于120km/h的正线上超过6mm,其他正线超过8mm,到发线超过10mm,其他站线超过11mm时。
(2)在尖轨、可动心轨顶宽50mm及以上断面处尖轨顶面低于基本轨、可动心轨顶面低于翼轨顶面2mm及以上者,或者尖轨工作面伤损发展到可能使轮缘爬上尖轨时。
(3)高锰钢整铸辙叉达到下列状态为重伤:
①在叉心宽40mm断面处,叉心垂直磨耗(不含辙叉翼轨堆高部分)50kg/m及以下钢轨,在正线上超过6mm,在到发线上超过8mm,在其他站线超过10mm;60kg/m及以上钢轨,在容许速度大于120km/h的正线上超过6mm其他正线上超过8mm,到发线超过10mm其他站线超过11mm;可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm段

面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过6mm。
②垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)超过下表的限度;
③纵向水平裂纹长度超过下表的限度;
④叉趾、叉跟的轨头及下额部位裂纹超过30mm
裂纹长度限制表
辙叉心(mm) 辙叉翼(mm) 轮缘槽(mm)
心宽0~50 心宽大于50
垂裂长度 一条裂纹长度 50 50 40
两条裂纹长度 60 80 60
纵裂长度 一侧裂纹长度 100 80 200
一侧裂纹发展至轨面的长度 60 60
两侧裂纹的贯通长度 50
两侧裂纹相对部分的长度 100
⑤叉趾、叉跟浇注断面变化部位的斜向或水平方向的裂纹,长度超过120mm或虽然未超过120mm,但裂纹垂直高度超过40mm。
⑥底板裂纹向内裂至轨腰,并超过轨腰与圆弧的连接点。
⑦螺孔裂纹延伸至轨端、轨头下颌或轨低,使两螺栓孔裂通。
⑧辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,长度超过30mm,深度超过6mm。
(4)钢轨探伤人员或养路工长认为有影响行车安全的其他缺陷。
5.2、成组更换心道岔的条件
(1)道岔钢轨及主要部件的使用寿命达到上述的规定
(2)道岔号数不符合规定的要求。
(3)随着行车密度、速度哈轴重的增加,道岔及钢轨类型等已不适应运输条件。
5.3、成组更换新道岔的施工
成组更换新道岔的施工方式基本上分两类:
(1) 就地更换—预先将新道岔组件运至待换道岔两旁,在封锁时间内拆除旧道岔,分股拨入新道岔;
(2) 现场预铺成组拨入—施工现场一侧场地宽敞,能容纳整组道岔预先组装,然后成组更换。
不论是何种施工,都需要做以下的工作:
(1) 道岔位置的确定
先拨正道岔直股方向,定出直股线路的中心位置,根据设计图定出道岔中心位置,再以直股中心线为依据,根据不同号码的道岔,以道岔中心为原点,有辙叉角α定出侧股线路中心线位置,并按道岔前长和后长分别定出岔头,岔尾的位置。
(2) 锯轨量计算
由于更换不同的道岔,会使其道岔后的附带曲线长度、位置和半径都有变化。如果长度变化较小时,可用匀轨缝来调节。对于小号道岔换为大号道岔时,道岔长度增加,附带曲线半径增加,为了与附带曲线后的平行线路接轨,必须锯轨。
从新道岔叉头算起直至新的附带曲线尾部为止,其计划长度与其同样接轨点的旧道岔实际长度之差,即为锯轨长度(有左、右之分):
计划长度 lg=ls+lj+lh
锯轨长度 △l=(lg-∑σg)-(lQ-∑σQ)
式中lg—从新的道岔头算起直至新附带曲线尾YZ的计划长度;
lQ—从新道岔头算起直至新附带曲线尾处原线路的实际长度;
ls—新道岔全长;
lj—夹直线长,lj =e/sinα-b- LT;
lh—附带曲线长,lh =R?α;
e—

线间距;
b—道岔后长;
LT—附带曲线切线长,LT =R?tanα/2
R—附带曲线半径(里外股钢轨应分别计算);
α—道岔辙叉角(弧度制);
∑σg、∑σQ—计划长度内的计划轨缝累计、实际轨缝累计。
成组更换道岔一般多是在运输繁忙区段进行,因为施工场地窄、封锁时间短、涉及部门多,必须充分准备,精心施工,方能保质、保量、保安全。施工时应注意一下工作:
(1)施工前要充分做好各方面的调查和各部件的检查,以便确保新道岔顺利拨入就位。
(2)道岔前、后线路的钢轨类型与道岔钢轨类型不一致时,至少在岔前、岔后铺一节与道岔钢轨一致的钢轨。
(3)配锯短轨长度应不小于4.5m。
(4)做好施工前的各项准备,对于换道岔的部件要事先松动。对装备换入新道岔的转辙器和辙叉部分应分别预铺,严格按设计要求调整各部件的位置。
(5)严格控制新浦道岔转辙器部分的水平及高低,使滑床面均衡受力,以利尖轨扳动转换。
(6)与车站、电务部门密切配合,做好施工安排。
(完)
6、道岔的养护维修
道岔是线路的薄弱环节之一,易于磨损变形,产生各种病害。其养护维修工作必须贯彻“预防为主,预防与整治相结合”的原则。由于列车通过时,使道岔状态发生变化,产生各种附加力,因此,养护工作必须从结构入手,以结构质量几何质量,以下部稳保上部准。做到纵不爬,横不移,提高道岔的稳定性,保证道岔的平顺性,减少机车车辆对道岔的冲击、破坏,延长道岔养护周期和各部件的使用寿命。
6.1、普通单开道岔养护维修的工作要点
从养护维修方面入手,综合提高道岔道岔质量的措施。归纳起来有以下几方面:
(1)各检查点位置准确,数值正确,各部位的间隔符合设计要求。检查点共17个,它们的轨距、水平,基本上控制着道岔的位置和几何状态,因此必须正确地保持整组道岔的方向、前后高低及水平良好状态。各点得轨距允许误差为+3、-2mm(尖轨尖端为±1mm);水平±4mm,导曲线无反超高;直线方向用10m弦量误差不超过4mm;顺坡率不超过1‰,确保道岔的平顺性。
图 中得符号说明如下:
S1??——尖轨前顺坡终点(基本轨接头处);
S2——尖轨尖端;
S3——尖轨中部;
S4——直股尖轨跟(导曲线起点);
S5——曲股尖轨跟;
S6——直股尖轨跟后顺坡终(跟后1.5m或4m);
S7——距导曲线起点3m处;
S8——导曲线中部;
S9——直股中部;
S10——距辙叉趾4m处的导曲线;
S11——直股后部;
S12——曲股辙叉趾端;
S13——曲股辙叉中(外加1348、1391mm);
S14——曲股辙叉跟端;
S15——直股辙叉跟端;
S16

——直股辙叉中(外加1348、1391mm)
S17——直股辙叉前。
各部分轮缘槽宽度要符合设计要求,查照间隔符合“91、48”的要求。
(2)需要共同工作的部件必须密贴或靠紧。
首先,为保证尖轨与基本轨的共同工作,尖轨竖切部分必须与基本轨密贴。密贴分静态和动态两种,引起静态不密贴的原因主要有“三道缝”的存在(即基本轨底边与滑床台槽边间隙大于1mm,基本轨与外侧轨撑间隔大于0.5mm,轨撑与滑床板挡肩间隙大于0.5mm),尖轨非工作边有飞边,基本轨工作边被磨耗,螺栓松弛及连接杆尺寸偏差等;引起动态不密贴的原因主要有道岔前端连接线路方向不良,引起列车过岔时摇晃,轮缘迫使基本轨外倾,以及顶铁与基本轨有间隙,增加了轮对冲击尖轨而出现水平弯曲。这些比密贴行车的平稳性影响很大。为了使尖轨竖切部分密贴,必须针对上述引起不密贴原因进行整治。
(3)道床饱满密实,提高捣固质量
道道床的密实状态如何,直接影响道岔的平顺性、强度及稳定性。因此,首先要求岔枕失效率不得超过3%,并无连续两根失效,尤其在接头处,转辙器和辙叉部分岔枕必须良好;其次在枕低用直径为20~50mm的小道砟使道床饱满,坚持用机械化捣固,并做好道床的夯拍,尤其在转辙器和辙叉部分要延长捣固时间,保证道床密实。
(4)拧紧各部分的连接零件
为保证各连接零件充分发挥作用,应经常保持拧紧状态,特别是基本轨根部夹板的螺栓、辙叉前后接头螺栓、护轨螺栓及道岔前后接头螺栓腰充分保持拧紧状态。
(完)

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