- 高速鐵路線路養護維修
- 李超雄 常光輝 曲玉福 鄧鵬飛
- 2755字
- 2019-10-28 14:14:49
第三節 高速鐵路道岔
高速鐵路道岔是指高速鐵路、客運專線或城際鐵路正線鋪設的道岔,直向容許通過速度不小于250km/h。廣義上的高速道岔除包括道岔本身外,還包括混凝土岔枕和轉換設備,但一般不包括道岔板。其主要技術特點如下:
(1)道岔種類較為單一,以單開道岔為主;
(2)道岔號碼較大,一般在18號以上,最大可達65號;
(3)道岔要具有高平順性、高穩定性,保證列車平穩、舒適運行;
(4)轍叉普遍采用可動心軌轍叉;
(5)道岔適用于跨區間無縫線路;
(6)電務轉換采用外鎖閉裝置;
(7)軌下基礎采用混凝土長岔枕,并與道床相匹配;
(8)道岔配有監測系統,用于嚴寒地區的道岔要裝有融雪裝置;
(9)道岔要具有較高的制造、組裝、鋪設精度,道岔鋪設采用專用設備。
我國高速道岔按軌道類型分為兩種,即有砟高速道岔和無砟高速道岔;按技術類型分為三種,即我國自主研發的高速道岔(簡稱客專線系列高速道岔)、引進法國技術的道岔(簡稱CZ系列高速道岔)和中德合資生產的高速道岔(簡稱CN系列高速道岔)。
一、客專線系列高速道岔
(一)主要特征
尖軌采用60D40鋼軌制造;尖軌跟端采用間隔鐵、限位器或無傳力結構;翼軌采用軋制的特種斷面翼軌,翼軌與長心軌或岔跟尖軌膠接;岔跟尖軌用60kg/m鋼軌制造;部分滑床板間隔設置施維格輥輪,輥輪高度可方便地進行調整;扣件鐵墊板采用硫化處理,扣壓件為Ⅱ型彈條;牽引點設兩岔枕之間,尖軌采用多機多點、分動轉換;混凝土岔枕采用長岔枕,垂直于道岔直股布置。
(二)主要尺寸
1.客專線60-18號道岔平面布置
為了改善順向出岔對尖軌及基本軌前端的磨耗,提高使用壽命,客專18號道岔采用了12mm相離單圓曲線線形,有別于原來的相切線形,圓曲線終點進入轍叉范圍,如圖1-3-1所示。
2.客專線60-42號道岔平面布置
圖1-3-2為客專線60-42號道岔平面布置圖。
(三)扣件系統
有砟道岔與無砟道岔采用相同的Ⅱ型彈條分開式扣件系統(圖1-3-3),即鋼軌和彈性鐵墊板的聯結采用Ⅱ型彈條結構,鐵墊板與岔枕的聯結采用不大于30岔枕螺栓及帶緩沖套、緩沖調距塊的結構。軌下設5mm橡膠墊板,板下設20mm橡膠墊層與鐵墊板硫化在一起(彈性鐵墊板)。調高墊板設在岔枕頂面和彈性鐵墊板間,可實現-4~+26mm調高量。鐵座與軌底間設置軌距塊,與緩沖調距塊相結合,可實現-8~+4mm的調距量,調距精度為1mm。

圖1-3-1 18號道岔線形及主要尺寸(圖中單位除標注外為mm)
注:相離值12mm指道岔側股中心圓曲線理論起點至道岔直股中心線的距離。

圖1-3-2 42號道岔線形及主要尺寸(圖中單位除標注外為mm)
二、CZ系列高速道岔
(一)CZ系列高速道岔主要特征
法國技術的高速道岔(CZ系列)主要特征如下:尖軌采用60D40鋼軌制造,尖軌跟端不設傳力結構;翼軌采用高錳鋼鑄造與A74鋼軌焊接的方式;心軌采用60D40鋼軌拼接,岔跟尖軌用60D40鋼軌制造;鐵墊板不采用硫化處理;轉轍器部分間隔設置輥輪滑床板;扣件為窄形彈條,滑床板部分用彈性夾扣壓;混凝土岔枕采用長岔枕;牽引點設置在混凝土岔枕上;尖軌采用一機多點、聯動轉換。
(二)CZ道岔主要尺寸
1.C218號道岔平面布置
C218號道岔平面布置圖如圖1-3-4所示。

圖1-3-3 分開式彈條Ⅱ型扣件

圖1-3-4 18號道岔線形及主要尺寸(單位:mm)
2.C241號道岔平面布置
C241號道岔平面布置圖如圖1-3-5所示。
(三)扣件系統
采用300W扣件系統,如圖1-3-6所示,使用SKL15彈條,軌下設6mm橡膠墊層,板下設12mm彈性墊層。鑄鐵擋肩與岔枕上的V形槽相配合,錨固螺栓受力點較低。板下設置調高墊層,可實現-4~+26mm的調高量,絕緣軌距塊與調整墊片相配合實現軌距調整,調距量為-4~+8mm。
三、CN系列高速道岔
(一)CN系列高速道岔主要特征
CN系列高速道岔其尖軌采用Zul-60鋼軌制造,尖軌跟端采用限位器結構;基本軌設有軌距加寬(即FAKOP);翼軌采用普通鋼軌制造;心軌前端采用整體鍛制,岔跟尖軌用厚腰鋼軌制造;轉轍器部分間隔設置滾輪滑床板,滾輪設在滑床板中間;扣件為窄形彈條,滑床板部分用兩根分體彈條扣壓,扣件鐵墊板采用硫化處理(大號碼道岔可動心軌轍叉部分不采用硫化處理);混凝土長岔枕采用鉸接,按扇形布置;尖軌采用多機多點、分動轉換,有砟道岔牽引點設鋼岔枕;無砟道岔可動心軌設有下拉裝置。

圖1-3-5 41號道岔線形及主要尺寸(單位:mm)

圖1-3-6 300W扣件示意圖
(二)道岔平面線形
(1)18號道岔R=1100m圓曲線,道岔尖軌長度22012mm,道岔基本軌長度24596mm,可動心軌轍叉長度15014mm,轍叉角3°10′7.39″,如圖1-3-7所示。

圖1-3-7 18號道岔平面線形(單位:mm)
(2)42號道岔緩和曲線R=10119m,圓曲線R=4100m,緩和曲線R=∞,岔尖軌長度47248mm,道岔基本軌長度51598mm,可動心軌轍叉長度24050mm,轍叉角1°1′50.13″,如圖1-3-8所示。

圖1-3-8 42號道岔平面線形(圖中單位除標注外為mm)
(三)VosslohSKL-12型扣件
VosslohSKL-12型扣件為無砟軌道扣件(圖1-3-9),屬軌枕軌道板不帶混凝土擋肩的分開式扣件。其主要結構特征如下:
(1)肋形基板兩端分別設置單獨螺孔,用道岔螺栓與軌枕/軌道板連接。
(2)肋形基板上設有T形螺栓插入座和擋肩,通過擰緊T形螺栓的螺母緊固彈條。
(3)使用不同尺寸的偏心形錐銷來完成水平側向的調整。
(4)可墊入調高墊板實現鋼軌高低調整。

圖1-3-9 VosslohSKL-12型扣件組圖
四、鋼軌伸縮調節器
1.鋼軌伸縮調節器的作用
鋼軌伸縮調節器是高速鐵路重要的軌道部件之一。高速鐵路長大連續梁上鋪設無縫線路,通常需要設置調節器。調節器的功能是協調因溫度引起的長大橋梁梁端伸縮位移和長鋼軌伸縮位移之間的位移差,使橋上長鋼軌自動調整溫度力,從而減小軌道及橋梁所承受的荷載。
2.鋼軌伸縮調節器的類型
(1)按運行速度分為時速250km高速鐵路有砟軌道(兼顧貨運)鋼軌伸縮調節器和時速350km高速鐵路無砟軌道鋼軌伸縮調節器兩種型號,如圖1-3-10所示。
(2)按伸縮方向分為單向伸縮調節器和雙向伸縮調節器兩種類型,如圖1-3-11所示。
(3)按軌下基礎類型可分為無砟軌道用和有砟軌道用兩種類型。

圖1-3-10 時速350km高速鐵路長枕埋人式無砟軌道60kg/m鋼軌單向伸縮調節器

圖1-3-11 鋼軌伸縮調節器(單位:mm)
3.鋼軌伸縮調節器的組成
高速鐵路鋼軌伸縮調節器左右股對稱,單向伸縮調節器由基本軌、尖軌、鐵墊板總成(圖1-3-12)、軌枕或軌道板組成;雙向伸縮調節器由基本軌、雙向尖軌、鐵墊板總成(圖1-3-12)、軌枕或軌道板組成,長度約是同類型單向伸縮調節器長度的2倍。調節器尖軌工作邊提供軌距線,其基本軌伸縮、尖軌鎖定。基本軌允許伸縮量為±400mm。

圖1-3-12 高速鐵路鋼軌伸縮調節器鐵墊板總成(單位:mm)
鐵墊板總成如圖1-3-12所示,其零部件包括基本軌和尖軌軌撐、軌撐螺栓、軌距調整片、鐵墊板、彈性墊板及調高墊板、墊板螺栓副。
思考題
1.什么是高速道岔?
2.高速道岔的主要技術特點有哪些?
3.我國高速道岔按技術類型分為哪幾種?
4.客專線系列高速道岔有哪些主要特征?
5.客專線系列高速道岔18號道岔使用的是哪種扣件?調高量和調距量分別是多少?
6.CZ系列高速道岔有哪些主要特征?
7.CZ系列高速道岔18號道岔使用的是哪種扣件?調高量和調距量分別是多少?
8.CN系列高速道岔有哪些主要特征?
9.鋼軌伸縮調節器有何作用?按伸縮方向分為哪幾種?