铁路道岔构造及功用

铁路道岔构造及功用

第一章铁路道岔构造

一、道岔类型

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，通常在车站、编组站大量铺设。有了道岔，可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车。

由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。它的基本形式有三种：即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。

双开道岔为Y形，即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。三开道岔如同Ψ形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨。复式交分道岔像X形，实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。

除此而外，还有一种交叉设备，通常使用的叫做菱形交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。

如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来，就是交叉渡线。它不仅能开通较多的方向，而且占地不多，所以经常在车站采用。

二、单开道岔构造

单开道岔由转辙器、辙叉及护轨、连接部分和岔枕组成，单开道岔以它的钢轨每米质量及道岔号数区分类型。目前我国的钢轨有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等类型，标准道岔号数(用辙叉号数来表示)有6、7、9、12、18、24号等，并以9号及12号最为常用。在侧线通过高速列车的地段，则需铺设18号、24号等大号码道岔。

目前我国铁路干线上大量使用着60kg/m钢轨固定型辙叉的12号单开道岔。为适应既有线提速改造的要求，我国自行设计、制造的新型60kg/m钢轨12号提速道岔已基本达到了国际先进水平，是我国高速道岔的雏形。

三、转辙器：

转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从A股道转入B股道时，操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了B股道，

关闭了A股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。

1、基本轨

基本轨是用一根12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成规定的折线或采用曲线型。通常，道岔中不设轨底坡，为改善钢轨的受力条件，提速道岔中基本轨设有1:40轨底坡。基本轨除承受车轮的垂直压力外，还与尖轨共同承受车轮的横向水平力。为防止基本轨的横向移动，可在其外侧设置轨撑。为了增加钢轨表面硬度，提高耐磨性并保持与尖轨良好的密贴状态，基本轨头顶面一般还进行淬火处理。

2、尖轨

尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。尖轨在平面上可分为直线型和曲线型。我国铁路的大部分12号及12号以下的道岔，均采用直线型尖轨。直线型尖轨制造简单，便于更换，尖轨前端的刨切较少，横向刚度大，尖轨的摆度和跟端轮缘槽较小，可用于左开或右开，但这种尖轨的转辙角较大，列车对尖轨的冲击力大，尖轨尖端易于磨耗和损伤。我国新设计的12、18号道岔直向尖轨为直线型，侧向尖轨为曲线型。这种尖轨冲击角较小，导曲线半径大，列车进出侧线比较平稳，有利于机车车辆的高速通过。

3、转辙器上的零、配件

(1)滑床板

在整个尖轨长度范围内的岔枕面上，有承托尖轨和基本轨的滑床板。滑床板有分开式和不分开式两类。不分开式用道钉将轨撑、滑床板直接与岔枕联结；分开式是轨撑由垂直螺栓先与滑床板联结，再用道钉或螺纹道钉将垫板与岔枕联结。尖轨放置于滑床板上，与滑床板间无扣件联结。

(2)轨撑

轨撑可以防止基本轨倾覆、扭转和纵横向移动，安装在基本轨的外侧。它用螺栓与基本轨相连，并用两个螺栓与滑床板连结。轨撑有双墙式和单墙式之分。提速道岔中由于扣件扣压力足够大，未设轨撑。

(3)顶铁

尖轨刨切部位紧贴基本轨，而在其它部位则依靠安装在尖轨外侧腹部的顶铁，将尖轨承受的横向水平。

第二章铁路道岔术语

一、普通单开道岔

1、左开道岔：站在尖轨前端，面向尖轨，侧线向左分支的道岔。

2、右开道岔：站在尖轨前端，面向尖轨，侧线向右分支的道岔。

3、每米钢轨的质量：75、60、50、43；目前我们的铁路线路所用钢轨为50、43两种。

4、辙叉号数：6、7、9、12、18、24、38、65；目前我们的铁路线路所用钢轨为7#、9#两种。

道岔号数与辙叉角的关系

5、道岔的构造分四部分：转辙器、辙叉与护轨、连接部分和岔枕。

5.1转辙器部分：基本轨2根；尖轨2根；其他部件有滑床板、通长垫板、支距垫板、轨撑、道岔顶铁、道岔拉杆和连接杆。

5.2辙叉和护轨

5.2.1 整铸辙叉和组合辙叉。

6、岔枕

6.1 木岔枕：2.6-4.8米，0.2米一级。

6.1.1木枕定义：是由木材制成的轨枕，又称枕木。中国国家标准为：GB9221-88防腐木枕制作木枕须选用坚韧而富有弹性的木材。

6.1.2分类：木枕按用途可分为普通木枕、道岔木枕、桥梁木枕。

6.1.3规格尺寸：

普通木枕：标准长度为2 .5 m，其断面形状分为Ｉ、Ⅱ两类。Ｉ类：宽度22cm，厚度16cm；Ⅱ类：宽度20cm，厚度14.5cm；用于不同等级的线路上。

道岔木枕：用于道岔上的木枕。断面尺寸为两种标准：

75型标准为：宽度22cm，厚度16cm；长度从260cm至485cm，每种长度相差15cm，共16个长度规格。

92型标准为：宽度24cm，厚度16cm；长度从260cm至480cm，每种长度相差20cm，共12个长度规格。

种使用时根据道岔的实际宽度分组选用。

桥梁木枕：用于桥梁上的木枕。其截面尺寸因主梁（或纵梁）中心间距的大小而异。

6.2 混凝土岔枕：2.5米-4.9米，0.1米一级。

6.2.1 随着铁路高速、重载发展的需要，用混凝土枕代替已成为发展方向。混凝土枕材源较多，并能保证尺寸，使轨道弹性均匀，提高了轨道的稳定性。混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及火灾的影响，使用寿命长。此外，混凝土枕还具有较高的道床阻力，这对提高无缝线路的横向稳定性是十分有利的。

混凝土枕的特点是自重大、刚度大，与木枕线路相比其轨底挠度较平顺，故轨道动力坡度小。同时也存在列车通过不平顺的混凝土线路时，轨道附加动力增大。故对轨下部件的弹性提出了更高的要求，以提高线路抗振能力。

混凝土枕按使用部位的不同，可分为普通混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕三种。按结构型式分有整体式、组合式和半枕三种。整体式混凝土整体性强，稳定性好，制作简便，是目前各国使用最多的一种类型。组合式混凝土由两个钢筋混凝土块体用一根钢杆连接而成。这种轨枕整体性不如整体式混凝土枕，但由于它用混凝土和钢材组合而成，能充分发挥各自的力学性能优势。图1-4为法国铁路上采用的双块式混凝土枕。

按配筋方式分有普通钢筋混凝土枕和预应力混凝土枕两类。普通钢筋混凝土抗弯能力很差，容量开裂失效，已被淘汰。预应力混凝土枕，制作时给混凝土施加强大的预压应力，因而具有抗裂性能好，用钢量少的优点。我国主要采用整体式、预应力混凝土枕，简称混凝土枕（Pc枕）。

预应力混凝土枕按照施工方法不同分先张法和后张法预应力混凝土两类。

6.2.2 混凝土枕外形及尺寸

混凝土结构设计主要决定于其受力状况。轨枕为支承在弹性基础上的短梁，在钢轨传来的荷载作用下，轨枕底面对轨枕产生反力，轨枕各截面则产生弯矩。

混凝土枕受力状况与道床支承条件有密切关系，支承条件有中间不承、中间部分支承和全支承三种情况。在不同支承情况下，轨枕承受弯矩的情况是不同的。由图中可以看出，轨下截面正弯矩以中间部分不支承时为最大，而枕中截面负糨矩则以全支承时为最大。

6.2.2.1轨枕形状混凝土枕截面为梯形，上窄下宽。梯形截面可以节省混凝土用量，减少自重，