第四节高速道岔技术1.直向高速行车的道岔在改造客货混流的既有线以提高客车直向过岔速度时,可从局部改善道岔的几何形状、强化结构强度、增强稳定性及延长使用寿命等方面保证列车的直向通过速度与区间线路一致。直向高速行车的道岔一般为常用号码道岔。(一)高速道岔的分类(以单开道岔为主)2.直向和侧向高速行车的道岔(大号码道岔)这类道岔应满足高速列车侧向通过时对运行平稳性及乘坐舒适性的要求,一般为大号码道岔,它们的侧向容许通过速度较高,适用于新建高速客车专用线。92型道岔99型道岔我国既有线道岔60kg9#提速道岔60kg30#高速道岔18号道岔38号道岔秦沈客运专线道岔(二)高速道岔的技术要求1.高速度高速道岔直向允许通过行车速度达到了250km/h和350km/h,基本上实现了与区间等速运行;侧向允许通过速度最高也达到了160km/h和220km/h,大幅度提高了过岔通过能力。2.高安全性道岔本身具有安全性低的特点,在高速列车过岔时一旦发生脱轨,将会造成灾难性的后果。因此,高速道岔的设计检算速度要求为直向允许通过速度加10%,侧向允许通过速度加10km/h。此外,必要时还要安装融雪设备和监测系统,保证高速道岔的正常工作状态。(二)高速道岔的技术要求3.高平稳性为提高列车高速过岔时的横向平稳性,道岔导曲线可采用半径较大的圆曲线或圆缓、缓圆缓等线形,通过控制尖轨及心轨顶面高差、修正性打磨钢轨顶面轮廓等措施来确保正确的轮轨关系。可通过设置合理的扣件系统刚度及刚度匹配、岔区整体刚度的均匀化设计来提高列车过岔时的竖向平稳性。4.高可靠性高速道岔的高安全性要求其结构必须具有高可靠性,因此需应用工电一体化系统设计理念,对工电结合部进行优化设计。(二)高速道岔的技术要求5.高平顺性与高精度高平顺性是确保高速列车安全平稳过岔的保证,首先要求道岔各部件的制造要达到高精度,其次要求高速道岔在厂内组装平台上进行预组装,以消除其原始不平顺,再次要求高速道岔的运输、吊装等不得导致长大轨件发生变形,最后要求高速道岔的铺设和养护要满足机械化、专业化、标准化和精细化的作业要求,特别是在无砟轨道基础上,一旦铺设过程中出现了较大的不平顺,在后期养护维修中是很难进行调整的。此外,在结构设计中还要优化牵引点布置,以保证长大轨件转换过程中不出现转换不到位、轨距减小等现象。(二)高速道岔的技术要求6.较好的适应性为节约土地、控制沉降,高速铁路修建了大量的高架车站,因此要求高速道岔与桥梁间具有较小的静动力相互作用,具有较好地在桥梁上铺设的适应性。此外,山区高速铁路站坪两侧的线路坡度一般较大,这要求区间单渡线道岔还具有较好的在大坡道上铺设的适应性。7.较少的维修工作量高速道岔的养护维修只能在天窗点内封闭施工,从提速道岔和普速道岔养护维修工作量大的特点来看,必须强化高速道岔结构,提高其可靠性,降低养护维修工作量。(三)高速道岔的平纵断面特征2.高速道岔直股的轨距通常与区间轨道一致,并有缩减的趋势。大号码道岔中,因导曲线内接条件大为改善,侧向轨距均与区间轨道一致。1.侧向高速道岔大多采用缓和曲线作导曲线,其线型主要有三次抛物线和螺旋线两种。
在直向高速道岔中,由于道岔号数的限制,导曲线主要为圆曲线,一般通过减小护轨和翼轨的构造冲角、缩减尖轨尖端的轨距加宽及控制轨距变化率等途径限制平面不平顺。3.高速道岔导向侧股的尖轨均为大半径的曲线型尖轨,尖轨与基本轨的平面连接方式多为切线型,尖轨尖端不作加宽,这样可减少列车逆向进入道岔侧线时的冲击角。辙叉平面有直线型和曲线型两种,直线型辙叉铺设方便,曲线型辙叉可将导曲线延长至辙叉部分,达到增大导曲线半径的目的,在可动心轨辙叉中得到了广泛采用。4.在大号码道岔中导曲线部分设置超高。有些国家的道岔设置轨底坡或轨顶坡,以进一步改善乘坐舒适度。5.大号码道岔全长大大增加,如法国65号道岔全长为209m,原西德42号道岔全长为154m,瑞士28号道岔全长为100m。高速道岔的基本轨通常采用与区间线路钢轨材质及断面相同的类型。采用藏尖式尖轨结构,尖轨多采用矮型特种断面钢轨,尖轨跟端采用弹性可弯式结构。在可动心轨辙叉中心轨与翼轨的贴靠部位同样采用这样的结构形式。(四)高速道岔的结构特征1.转辙器部分2.辙叉部分可动辙叉在平面上消除了几何不平顺,在剖面及纵断面上的几何不平顺大为减少,与转辙器部分甚为接近,可显著减小轮轨间的附加作用力。可动心轨辙叉与可动翼轨