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1、110 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
2、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。2表 10
3、.1.1 国内外高速道岔主要技术参数尖 轨 导 曲 线国别轨距S0(mm)道岔类型辙叉角 tg(rad)道岔号码N 类 型尖轨切点顶宽b1(mm)尖端角0 (dcg)长度L 尖 (mm) 线 形半 径R (m)欠超高h 欠 (mm)道岔全长L 全 (mm)侧向过岔速度 V(km/h)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 2200.0218 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 1600.0300 33 割线形弹性可弯式 18,00, 16000 圆曲线 3000
4、 100 74000 1400.0333 30 切线形弹性可弯式 5.5 6,28, 圆曲线 3100 100 102060 1600.0500 20 切线形弹性可弯式 5.5 9,38, 18350 圆曲线 1300 91 66565 1000.0500 20 割线形弹性可弯式 25,00, 15000 复心曲线 2000-1300-2000 91 58172 100UIC60 轨单开0.0850 11.8 割线形弹性可弯式 12000 复心曲线 605-485-605 96 40310 70法国 1432UIC50 轨对称 0.0340 29.4 切线形弹性可弯式 9,00, 16000
5、圆曲线 6000 50 88100 1600.0263 38用于渡线 切线形弹性可弯式 0,00, 42100 复心曲线 8400-4200-84009036(160km/h 时 )134790 160日本 1435 60 轨单开0.0555 18 切线形弹性可弯式 0,00, 18000 圆曲线 1106 52 71349 700.0377 26.5 切线形弹性可弯式 2 4,20.9, 31740 圆曲线 2500 80 94330 130UIC60 轨单开 0.0541 18.5 切线形弹性可弯式 2 6,16.5, 23947 圆曲线 1200 98 64818 100德国 1433S
6、69 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 1400.0357 28 弹性可弯式 9,59, 18288 复心曲线 1527.4-126.5-1527.4 90 67142 960.0357 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英国 1432BS110A(54.4kg/m)单开0.0410 24 弹性可弯式 27907 复心曲线 1923.3-1650.4-1923.3 90 1000.0340 29.4 切线形弹性可弯式
7、 0.1 0,53, 37000 圆曲线 3000 100 109826 110意大利 1432 0.0550 18.2 切线形弹性可弯式 0.1 1,24, 29550 圆曲线 1200 98 69000 1000.0333 30 切线形弹性可弯式 4 5,36.8, 缓和曲线 3000 100 101960 1600.0400 25 切线形弹性可弯式 4 6,52.5, 缓和曲线 2000 100 83300 130NP46 轨单开0.0500 20 切线形弹性可弯式 3 7,41.1, 缓和曲线 1200 100 64545 1000.0500 20 割线形弹性可弯式 17,00, 13
8、500 缓和曲线 2547-2000-2500- 98 57020 130荷兰 1432NP46 轨对称 0.0666 15 割线形弹性可弯式 缓和曲线 1200 98 42380 1003续表 10.1.1 尖 轨 导 曲 线国别轨距S0(mm)道岔类型辙叉角 tg(rad)道岔号码N 类 型尖轨切点顶宽b1(mm)尖端角0 (dcg)长度L 尖 (mm) 线 形半 径R (m)欠超高h 欠 (mm)道岔全长L 全 (mm)侧向过岔速度 V 侧(km/h)0.0357 28 切线形弹性可弯式 3 4,30, 螺旋曲线 3500-2350 80 100395 1600.0400 25 切线形弹
9、性可弯式 3 5,13.3, 32100 螺旋曲线 2600-1600-2445 106 82500 130瑞士 1433 单开0.0520 19 切线形弹性可弯式 5 11,27.3, 21200 缓和曲线 900 106 56488 1000.0340 29.4 切线形弹性可弯式 5 6,17.2, 28000 圆曲线 2990 101 101604 1600.0420 23.8 切线形弹性可弯式 5 7,41.1, 16000 圆曲线 2000 100 61992 130单开0.0540 18.5 切线形弹性可弯式 5 9,59, 18000 圆曲线 1185 100 64309 100
10、比利时 1432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 100132RE 轨单开 0.0500 20 割线形弹性可弯式 22,00, 11887 圆曲线 1060 74 57849 80美国 1435 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 1400.0455 22 割线形弹性可弯式 21,41.49, 18500 复心曲线 3308
11、-1440-3308 51 71120 120俄罗斯 1520P65 轨单开 0.0555 18 割线形弹性可弯式 25,00, 15500 复心曲线 1698-960-1698 45 57519 800.0263 38 半切线形弹性可弯式 3.3 4,50.4, 37630 圆曲线 3330 91 136200 16060AT 轨单开 0.0333 30 半切线形弹性可弯式 23.5 14,20.5, 27980 圆曲线 2700 86 102400 1400.0555 18 半切线形弹性可弯式 25 27,9.9, 15680 圆曲线 800 94 60000 8060AT 轨单开提速型
12、0.0555 18 半切线形弹性可弯式 25 27,9.9, 13500 圆曲线 800 94 56547 80中国 143560 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 80410.2 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
13、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 2.55mm 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 4050 多米，它分为尖轨跟端部分、尖轨可弯部分及尖轨板动部
14、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。510.2.2 辙叉及护轨（1）有高锰钢整铸辙叉和可动心轨或可
15、动翼轨之分。为消灭辙叉有害空间及减小翼轨冲击角，加大导曲线半径，一般可采用由特种断面钢轨制成的可动心轨式高锰钢曲线辙叉，它是保证道岔直向过岔速度与区间轨道高速运行速度相一致的主要有效技术措施。（2）可动心轨辙叉长度一般为 10m 左右，长则达到 1520m，比固定式辙叉长度增长很多。（3）可动心轨辙叉一般是由可动心轨、翼轨和尾轨构成，为提高辙叉的耐磨性和整体性，多采用高锰钢铸造并经机加工制成。（4）在构造上，心轨实际尖端较翼轨顶面低一些，心轨与翼轨轨头贴靠范围内，采用埋藏心轨尖端的轨头。（5）在固定式辙叉中，为减小辙叉咽喉和翼轨缓冲段的冲击角，防止车轮爬轨，提高过岔速度，普遍采取加长翼轨缓冲段
16、的长度，减小辙叉咽喉宽度，改变翼轨在辙叉理论中心处的外形。（6）可动心轨辙叉一般不设护轨，但侧股也有设置的，一般采用 H 型护轨、防磨护轨或弹性护轨，增强护轨工作边横向强度。为防止辙叉磨耗，加长护轨缓冲段长度，以减小护轨冲击角。为更有效车轮导向，减少心轨磨耗，使护轨稍高于基本轨。10.2.3 道岔导曲线道岔导曲线线形以圆曲线为主，也有采用复心曲线的，采用缓和曲线自然优越。一般 18 号道岔多用圆曲线形导曲线，日本的 38 号道岔导曲线为复心曲线，大号码道岔以采用缓和曲线导曲线为佳，如法国的 46 号、65 号道岔导曲线为单支三次抛物线形导曲线，半径最大处位于导曲线终点即曲线辙叉跟端，而瑞士的 25 号道岔导曲线则为螺旋曲线形。10.2.4 其他方面（1）为能与车轮踏面形状相适应，道岔内钢轨设置轨顶坡 1：40，一般是在道岔垫板、滑床板和尖轨轨头设置坡度
