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1、客运专线60kg/m钢轨单开道岔结构介绍,中铁山桥集团有限公司,2006年9月13日,一、前 言,我国中长期铁路网规划发展目标，到2020年我国将建成客运专线12000km以上，形成“四纵四横”客运专线路网及三个城际快速客运系统。,检测设备表,中铁山桥集团有限公司与德国BWG公司合作，进行客运专线道岔的设计、制造。,检测设备表,第一章 道岔结构简介,检测设备表,一、主要道岔品种1、时速250km客运专线专线道岔（1）侧向时速80km的无碴、有碴道岔（2）侧向时速160km的无碴、有碴道岔2、时速350km客运专线专线道岔（1）侧向时速80km的无碴、有碴道岔（2）侧向时速160km的无碴、有碴
2、道岔（3）侧向时速220km的无碴、有碴道岔,二、道岔主要结构特点（一）一般结构 1、岔内设1：40轨底坡或轨顶坡；2、轨下基础 2.1有碴轨道采用预应力混凝土岔枕，长岔枕结构设计为铰接式长、短枕铰接式。2.2岔区无碴轨道结构型式可为长枕埋入式。,二、道岔主要结构特点,（一）一般结构 3、扣件系统 钢轨扣件系统采用SKL12扣件系统，完全满足无碴轨道扣件系统调高量为030mm，有碴轨道扣件系统调高量为010mm的调高量要求。4、弹性垫层 弹性垫层采用弹性基板“Brandenburg系统”。,二、道岔主要结构特点,3、钢轨件道岔及组件所用的钢轨均采用新材料轧制，并符合最新欧洲国际铁路联盟(UIC
3、)实施规范。标准钢轨断面为60kg/m与不对称尖轨断面为Zu 1-60，钢材等级900 A,UIC860(等级 260,EN 13674-1)。标准钢轨与尖轨的轨头皆作硬化处理，表面初期布氏硬度达350-390HB，最小抗拉强度1175兆帕。,（二）转辙器主要结构特点1、轨型选择 基本轨采用中国60kg/m钢轨轨型，具有与其他线路顺畅连接的特点。尖轨选择不对称尖轨断面Zu 1-60 钢轨。尖轨跟端热锻成60kg/m钢轨轨型。尖轨全长范围内不焊接，以提高运行的安全性。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点1、轨型选择 基本轨采用中国60kg/m钢轨轨型，具有与其他线路顺畅连接的特点。尖
4、轨选择不对称尖轨断面Zu 1-60 钢轨。尖轨跟端热锻成60kg/m钢轨轨型。尖轨全长范围内不焊接，以提高运行的安全性。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点1、轨型选择 基本轨轨底是利用弹条固定在弹性基板上，因此基本轨（轨高176mm）与尖轨（134mm）要有足够的高差（42mm）。如果尖轨轨身过高，则基本轨与尖轨高差过小，则尖轨的滚轮系统不易设计。60kg/m基本轨与Zu 1-60尖轨配套为上述组件设计与制造提供有利的条件。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点2、轨距优化 为了降低干扰列车进入转辙器时列车轴线的蛇行运动，转辙器的轨距几何线形做了优化处理。在尖轨与基本轨
5、相接处，基本轨向外弯曲加宽轨距，尖轨厚度可迅速增加，提早承受轮重。如此轮缘与尖轨磨耗将降至最低。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点2、轨距优化,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板（IBAV Brandenburg系统)此系统的特征在于分离的基板与滑床板。基本轨的支撑系统的实现一边是靠固定扣压力的弹条，另一边是靠滑床台板上的两个弹片扣压。基本轨与尖轨滑床板各有弹性垫层，经由垫层将载重传递至基板，如此基本轨与尖轨的动态行为有如一般区间轨道。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板,二、道岔主要结构特点,1.放置钢轨垫片，基本轨以
6、及滑床,2.插入弹条,3.用拉力杆支撑拉力弹条,4.通过拉力杆拆除拉力弹条,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板 基板断面均匀，抗弯刚度无突然变化，无应力集中，抗疲劳度佳，因此确保弹性基板使用寿命及安全性。基本轨下的垫层结合与区间轨道相同的高扣压力来提供与区间轨道相同的纵向阻力以抵抗车辆加减速、温度变化及下部基础移动所产生的纵向力。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板 滑床板表面钼化处理与弹性滚轮板(EZR)使尖轨运转流畅，无需加油润滑维修。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板 设置辊轮滑床台板，开启的尖轨置于抬高的滚轮板，与受
7、载重的基本轨和基板分离，大幅降低尖轨振动噪音。弹性滚轮板具有水平与垂直调整能力。,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板,二、道岔主要结构特点,（二）转辙器主要结构特点3、分体式滑床垫板 IBAV Brandenburg系统与传统系统比较，另一吸引人的好处在于安装尖轨时可垂直放入，无需倾斜基本轨。同时方便台板与尖轨轨底密贴间隙的调整。这对于此方面要求较高的客运专线道岔更具有无可比拟的优越性。,二、道岔主要结构特点,（三）可动心轨辙叉主要结构特点,二、道岔主要结构特点,1、主体结构采用长翼轨、钢轨拼装式可动心轨辙叉结构。长翼轨利于力的传递。,（三）可动心轨辙叉主要结构特
8、点,二、道岔主要结构特点,2、翼轨形式翼轨采用的是普通钢轨，电务转换杆件连接，通过轨腰钻大孔实现，便于制造。,（三）可动心轨辙叉主要结构特点,二、道岔主要结构特点,3、心轨构成 可动叉心为质地均匀且坚实的锻造体，与锁闭装置和液压机械下拉装置的接口附件皆锻造而成，跟部以闪光接触焊机焊接两根60kg/m钢轨。,（三）可动心轨辙叉主要结构特点,二、道岔主要结构特点,3、心轨跟端 单圆曲线半径R=1200m道岔可动心轨辙叉为了降低搬动叉心的力量，采用单肢弹性可弯结构，于叉心跟部出岔轨装置斜接头。此结构用于18号道岔。,3、心轨跟端螺旋线半径大于10000m可动心轨辙叉采用双肢弹性可弯结构。以提高辙叉的
9、整体性和平顺性。,（三）可动心轨辙叉主要结构特点,二、道岔主要结构特点,4、心轨防跳 可动叉心装配锁闭装置与液压机械下拉装置。液压机械下拉装置确保翼轨与可动叉心在列车过岔时垂直方向的同步变位，因此降低了冲击磨耗与噪音，并延长了叉心使用寿命。锁闭装置由各自转辙机驱动。,下拉装置连接于尖轨的尖端，利用连接在翼轨的拉杆将可动心轨下拉至滑床板。下拉力约70kN，由碟型层板弹簧提供。,（三）可动心轨辙叉主要结构特点,二、道岔主要结构特点,4、大基板结构 采用双肢弹性可弯心轨结构的可动心轨辙叉心轨后端采用大基板结构，以提高跟端结构的稳定性。,（四）锁闭装置,二、道岔主要结构特点,道岔的锁闭装置配置是依据德
10、国规定采用多机多点HRS锁闭装置。HRS锁闭装置是无须润滑，上抬下拉式相互锁闭装置，可用于转辙器与辙叉。转辙器尖轨转辙时尖轨将会从滑床板提高，移动至最终位置，下拉固定。转辙完成后，尖轨在水平及垂直方向皆被锁定，因此与基本轨无相对位移。在列车运行时，基本轨与尖轨不可有相对位移是非常重要的。经由特别的设计，锁闭装置对尖轨因温度变化允许伸缩量为40毫米。,（四）锁闭装置,二、道岔主要结构特点,二、道岔主要结构特点,（四）锁闭装置,依据德铁高速道岔标准与适宜于HRS外锁闭装置装置配套，建议转辙机采多机多点配置。转辙机数量与各型道岔配当如下:,HMPDD*=液压机械下拉装置 EPD*=密贴检查装置,（五
11、）弹性基板,二、道岔主要结构特点,设置弹性基板是BWG道岔突出特点之一。不论是有碴或无碴轨道道岔，皆采用特别设计弹性基板。弹性基板的弹性是靠合成橡胶弹簧与硫化钢板来提供。通过调整合成橡胶弹簧及位置并依据载重可设计各型弹性基板至所需要弹性范围。,（五）弹性基板,二、道岔主要结构特点,（五）弹性基板,二、道岔主要结构特点,在基板中硫化金属轴衬配合螺栓对基板施加预应力使弹性基板受动载不致松脱。通过在扣件中加入橡胶弹簧来实现高频率的阻尼和基板的预加荷载。预加荷载提供了运营范围内平顺的弹性，降低了车轮、轨道、轨枕与下部结构的力量。,三、道岔分体运输参数,道岔在厂内整体组装，检验合格后，采取分段运输方式，
12、减少现场装配工作量，提高道岔铺设质量。,可动心轨辙叉单开道岔60kg/m-1200-1:18,可动心轨辙叉单开道岔60 kg/m-10000/4000-1:32.05 或 60 kg/m-17000/7300-1:50,客运专线道岔相关参数,第二章 厂内组装,一、单元组装 单元组装主要是基本轨尖轨组件、可动心轨辙叉组件。（一）基本轨、尖轨组装 1 将基本轨、尖轨置于测试台上，检测尖轨及基本轨的平直，尖轨与台板的密贴程度、尖轨与基本轨密贴程度等，在测试台上还进行了尖轨跟端成型段（60kg/m钢轨断面）与Zu 1-60轨段的高度差及成型段的倾斜度检查。,2、检查零部件加工棱角的打磨及外观表面。3、
13、做好各零部件涂装。4、按要求，组装垫板、顶铁;5、检查尖轨密贴，顶铁部位支距，固定端支距及跟端距。6、调试及检查。视情况，大号码道岔基尖轨可不进行单元组装，直接进入整组组装,（二）可动心轨辙叉组装1、对长心轨、短心轨在测试台进行检测；2、长心轨、短心轨试组装，确认间隔铁的正确性，保证长短心轨的线型、支距及轨底的水平。注意间隔铁螺栓施加规定扭矩时对支距及轨底水平的影响。,（二）可动心轨辙叉组装,3、在专用辙叉组装台上码放垫板，确认位置的正确性。4、安装翼轨，确认翼轨弯折角度的正确性。5、钢轨件涂装。6、长短心轨组装，确认各项指标合格。7、可动心轨辙叉组装，满足各项指标要求。8、叉跟间隔铁的胶接在
14、试铺时进行。,单元组装,3、整组组装（1）摆放岔枕 将转辙器第一根岔枕至可动心轨辙叉跟端前一根岔枕，从前至后按顺序摆放；方正岔枕，调整岔枕间隔。（2）摆放直基本轨+曲线尖轨组件。1）摆放基本轨尖轨组件，注意起吊位置与方法，严禁快速起落，严禁单点起吊；,2）确定基本轨前端位置，确定基本轨方向。3）将滑床垫板安装于基本轨上4）滑床垫板安装于岔枕上。5）重新确定基本轨前端位置。6）安装直基本轨股道上的普通垫板和辙后支距垫板7）外拨基本轨，使基本轨处于与外侧定位点密贴；8）安装滑床台板。,厂内试铺,9）辙后垫板就位并与岔枕连接；10）确定基本轨的方向及岔枕方正，必要时可移动岔枕对基本轨方向进行调整。1
15、1）紧定岔枕螺栓及扣件系统。12）摆放和安装直基本轨股道上的普通垫板一直到辙叉跟端；13）摆放直股钢轨；14)摆放曲基本轨+直线尖轨组件，,（3）摆放可动心轨辙叉 1）拆除可动心轨辙叉组件中包装用件（固定心轨位置的包装暂不拆除），并妥善保管；2）摆放可动心轨辙叉；3）调整并确认可动心轨辙叉位置，并与岔枕连接，一般情况以可动心轨辙叉定位此部分岔枕（满足护轨的要求）。,（4）安装直股普通垫板弹性扣压装置。（5）以直股钢轨端头为基准，方正辙叉跟端尺寸及方向。（6）测量长心轨股道的道岔全长，确定可动心轨辙叉纵向位置。（7）依据直股方向确定可动心轨辙叉位置的正确性（可作适当调整）。（8）其余垫板件摆放与
16、连接。,（9）转辙器部分轨距调整、密贴调整。（10）导轨连接，扣压件安装。（11）支距、轨距调整。（12）可动心轨辙叉密贴及轨距调整。（13）护轨安装与调整（14）总体水平、方向调整。（15）台板与尖轨（心轨）密贴调整。（16）辊轮系统安装与调整。,（17）防跳限位装置初安装。（18）扣件连接紧定到位。（19）整体检测与质量评估、局部调整。（20）电务转换装置安装与调试。（21）各项密贴检查、调整与电务测试。（22）防跳限位装置最终安装。（23）涂装完善、标记及现场清理。（24）产品最终检查、验收或审查。（25）对轨缝进行测量。（26）拆卸钢轨件，并进行轨端修磨，完善接头标记。（27）包装、储
17、存及发运。,（二）组装与调试,组装与调试包含岔枕、钢轨件、扣件系统等零部件安装、调试 1、岔枕（1）岔枕螺栓必须手工入扣。岔枕螺栓拧紧力矩为250Nm300 Nm。（2）岔枕、水平、方正及间距调整，岔枕底部摩擦力不足，自身难以限位，岔枕端头装设限位装置。,（二）组装与调试,2、钢轨件 在钢轨件的安装、调试时要注意对钢轨质量的保持。（1）为保证现场组装的顺利进行，对钢轨弯曲（包括高低和水平）要严格控制。1）侧弯力应控制在岔枕自身摩阻力承受范围内。2）高低应在岔枕自重影响范围内达到相关技术要求。,3）钢轨长度累积偏差不超过整体要求，必要时进行磨头处理。（4）组装及涂装完成后，接头位置进行一一对应标
18、记。,经纬仪,4、栓钉 对限位器螺栓副、翼轨叉跟间隔铁螺栓副、长短心轨间螺栓副采用扭矩扳手施力。,第三章 客运专线道岔厂内组装技术要求,第四章 无碴道岔铺设的难点,道岔的主体结构与既有道岔在宏观上没有明显的不同，主要区别在于扣件系统和轨下基础存在较大区别，但是在熟悉道岔结构后，安装和组装难度不大，调整方式、方法也会很快掌握。客运专线道岔与既有道岔在铺设阶段的最大不同在于技术指标的提高，而这些指标的提高也是道岔铺设中的难点。根据厂内整体组装的经验，预期现场组装将存在以下难点。,一、岔枕水平及位置控制 岔枕水平是比较难以控制的因素，作为道岔铺设基础，在理论上应进行精细调整，实际上受铺设各方面因素影
19、响，岔枕的各方向很容易发生变化。,1、岔枕水平控制 在铺设初期，为使道岔制造质量得到完美体现或切实检验道岔制造水平，我们对初联后的岔枕顶面进行精细调整。首先面临的难题是精细调整的精度，为此我们进行了大量试验，感觉到高低调整到2mm的平面度，很难达到，但对轨顶面的测试有满足不了要求。造成此现象的原因很多，如岔枕的平面度、岔枕的弯曲和扭曲，垫板及垫层的偏差积累等。在这种状况下想通过控制岔枕平面度来控制轨顶面的水平是难以实现的。,1、岔枕水平控制 为此我们得出结论，道岔水平不能靠岔枕的水平来确定。正确的做法是直接用钢轨顶面的水平控制道岔水平。在道岔水平控制过程中，我们还发现道岔水平是变化的，而这种变
20、化是道岔水平所不允许的。为此建议现场铺设时应增加钢轨于基础间的直接定位、限位点。确保铺设质量的保持。,2、岔枕位置控制 岔枕的铺设方向、间隔、方正控制是道岔铺设的基础，也是铺设必不可少的一步，但是由于无碴道岔（包括有碴道岔）岔枕自身的重量和结构，稳定性较差，在道岔调试过程中经常发生变化，为此现场铺设必须对岔枕的横向、纵向进行严格限位。同时组装胎具的制作和应用必须考虑道床钢筋穿入、捆扎以及浇注混凝土等项作业的影响，特别是浇注前组装胎具拆除后道岔的状态保持措施必须提前考虑和进行验证。,二、道岔位置、标高、方向 现场铺设与道岔制造厂内的整组组装有很大不同。厂内组装主要考虑道岔本身的质量状态，而现场铺
21、设需要考虑站场布置、道岔中心位置、道岔方向、标高等多项因素。为减小铺设过程的调整量，在铺设之初即采用精确测量方法，确定道岔中心位置、道岔方向和道岔基标。道岔初联后要及时调整道岔标高和方向、枕木位置及方正，否则精调难以进行。简而言之对上述各项指标要做到初期调整一步到位,二、道岔位置、标高、方向 在各项调整过程中，注意上述指标的控制和调整。由于在轨件装卸、道岔方向、轨距、支距、间隔、线型、密贴等各项调整中不可避免地会产生一些加力措施，因而要求铺设组装胎具具有较好的定位与限位措施，同时要保证一定的刚度和强度。,三、可动心轨辙叉调整 可动心轨辙叉为组装件供应，在道岔加工工厂已调出合格状态。正常情况下不
22、会产生硬性变形，但整组辙叉毕竟为柔性体，方向、高低、角度的少量变化还会产生，因而调整不可避免。可动心轨辙叉的调整主要有：轨头密贴调整、心轨线型调整和心轨轨底与台板缝隙调整。,1、心轨线型与密贴调整 从厂内组装情况看，辙叉的方向在铺装时变化较大，因而心轨直线度和密贴等相关项点，变化较大。因此在铺设时必须重新调整。直线度必须结合道岔方向进行调整，同时直线度与密贴调整同时进行。切记不可单独进行密贴调整。安装电务前后会有一定变化，在这种情况下，应以保证线型为主，调整密贴。,1、心轨线型与密贴调整 在调整难度较大时，可对长短心轨连接螺栓放松重新组装，可有效解决密贴与线形的问题，但必须有技术人员在场指导进
23、行。由于工厂组装状态与现场会有些微不同，可能会使框架尺寸和方向产生一些问题，我们虽然不严格限制对心轨和翼轨的修磨，但要绝对慎重，因为修磨有可能造成永久性的缺陷。立足于调整是主要思路。,2、台板与心轨轨底密贴调整 该项点是调整的一个难点，但由于辙叉处于组装状态，在道岔制造厂内已完成此部分调整，正常情况下调整难度不大。由于运输。装卸原因造成的不密贴应尽量恢复原状态，特殊情况需针对具体状况进行针对性的调整。,四、转辙器 转辙器是重点调整部位之一，也是问题比较集中的部位之一。1、密贴调整 密贴调整是道岔调整的常见问题，各路局站段及施工单位有着丰富的经验，应该问题不大。2、直线尖轨直线度 直线尖轨直线度
24、由于受不足位移影响，实现起来难度较大，最低限度在施以外力的作用下，应该得到保证，从厂内组装经验看，尖轨不足位移应控制在2mm以内。,四、转辙器 3、密贴调整 该项点影响因素很多，同时目前不能实现包容公差控制，因而是组装调整的重点，一般情况下初期调整较为容易。但在细调过程中会有较大反复。在调整过程中，要时刻注意高程及轨距等形位尺寸的控制，应该配备水准仪进行控制。调整时要对尖轨与滑床台板的总体状况综合考虑，首先对尖轨与台板的总体密贴状况进行测试，找出缝隙最大点和完全密贴点，然后判断尖轨问题或是垫板组件问题。,四、转辙器 3、密贴调整 在此工序中，切记不要按垫板顺序逐一调整。否则会造成密贴调整难以进行的状况。首先解决密贴过紧且直接影响其他部位密贴的部分台板，为方便调整，应配备一定数量的轨下调整片，要注意轨下调整片必须放置在轨下胶垫下面。此种方法简单有效。但调整难度较大。调整同时注意钢轨高程的保持，必要时可采取更换调高垫板或少量降低岔枕高程综合解决。,五、调整常用设备,检测设备表,五、调整常用设备 除一些常用检测设备外，还应配备特殊零部件安装工具，如型弹条安装工具、施维格弹性夹安装工具、辊轮系统安装工具等。现场还应配备一定规格的顶调设备、弯轨器、轨检小车等。,检测设备表,
