直向速度200 km/h-60 kg/m钢轨12号系列交叉渡线的研制

2011-05-14张朝富

铁道标准设计 2011年4期

张朝富

(中国中铁宝桥集团有限公司，陕西宝鸡 721006)

1 概述

国内既有交叉渡线道岔锐角辙叉部分均采用整铸高锰钢辙叉，由于本身存在有害空间等结构限制，使得道岔的直侧向通过速度较低，满足不了铁路高速度运行要求。随着我国铁路建设向重载、高速方向发展的要求，将可动心轨辙叉引入交叉渡线很有必要，通过这种方式可消除有害空间，不仅提高了道岔直侧向通过速度，而且实现了铁路运输装备技术创新。

2005年在铁道部运输局的指导下，中铁宝桥集团有限公司联合西南交通大学、北京全路通信信号研究设计院、郑州铁路局等单位，研制开发了新型提速渡线道岔。该系列渡线道岔包括线间距为5.0、5.3、5.5、6.5、7.5 m等5个品种。

2 研究的主要内容

直向速度200 km/h-60 kg/m钢轨12号系列交叉渡线是在60 kg/m钢轨12号提速改进型Vz200单开道岔(CZ2516)开发成功并投入大批量使用的基础上研制的，其研究的主要内容包括以下几个方面。

(1)道岔直向允许通过速度:旅客列车200 km/h;货物列车120 km/h(轴重23 t);进入单开侧向、菱形时允许通过速度为50 km/h。

(2)渡线菱形部分锐角辙叉护轨结构的处理。

(3)道岔采用预应力混凝土岔枕，结构标准应与单开道岔一致。

(4)道岔范围内均设1/40的轨顶坡或轨底坡。

(5)扣件分为Ⅱ型弹条、Ⅲ型弹条两种类型，以满足不同用户要求。

3 平面线型及主要结构特点

(1)交叉渡线单开部分主要平面尺寸及结构设计与CZ2516相同，见图1。

图1 5.0 m间距交叉渡线平面示意(单位:mm)

①平面线型采用330 m+350 m双半径复合圆曲线，增加了尖轨粗壮度，改善尖轨的耐磨性能。

②可动心轨翼轨采用特种断面翼轨，心轨尖端设置防跳台，有效地控制了心轨尖端跳动。

③采用新型长心轨，将心轨转换凸缘相对于心轨尖端的位置前移，使转换凸缘后部的薄弱断面位置处于心轨20 mm断面以前，有效地改善了心轨薄弱环节的受力状态，见图2。

图2 长心轨结构比较

④为提高铁垫板的强度避免垫板折断，道岔区垫板的底板厚度由既有道岔的22 mm增加到25 mm，在可动心轨辙叉部分的垫板上采用整体式台板。

(2)锐角辙叉及钝角辙叉为高锰钢整铸式。

(3)各间距交叉渡线中，护轨顶面均高出钢轨顶面12 mm。

(4)部分间距交叉渡线中，采用了高锰钢整铸护轨。

(5)钢轨下设5 mm厚橡胶垫板，护轨垫板下设置5 mm厚橡胶垫板，其他垫板下设置10 mm厚橡胶垫板。

(6)道岔范围内均设有1/40的轨顶坡或轨底坡。

(7)道岔区全部采用混凝土岔枕，使结构等强、弹性连续、整体稳定性提高。

(8)在5.0、5.3、5.5 m间距交叉渡线中，可动心轨辙叉的叉跟尖轨跟端直接与钝角辙叉连接，为了方便绝缘的设置，叉跟尖轨采用胶接绝缘。6.5、7.5 m间距交叉渡线中，叉跟尖轨与钝角辙叉之间有配轨连接，可对叉跟尖轨及配轨之间进行胶结绝缘。

4 技术创新点

(1)首次将可动心轨辙叉引入交叉渡线，避免了固定型辙叉存在的有害空间，直线通过速度达到了200 km/h。

(2)研究开发了高锰钢整铸护轨。

在5.0、5.3 m及5.5 m三种间距交叉渡线中，单开道岔可动心轨辙叉长度较长(跟端已超过锐角辙叉的趾端)，考虑结构，将锐角辙叉的护轨位置设置在可动心轨辙叉侧向翼轨内侧并与翼轨连接。而翼轨工作边到叉跟尖轨工作边之间的距离为180 mm，无法采用普通的钢轨、槽型钢做护轨，只有设计新的护轨结构形式，而高锰钢的性能较好，故考虑使用高锰钢整铸护轨。5.0 m间距渡线锐角辙叉部分结构示意见图3。

图3 5.0 m间距渡线锐角辙叉部分结构简图(单位:mm)

锐角辙叉的护轨采用倒L形截面，顶面宽130 mm，全长3 100 mm的高锰钢整铸护轨。并将护轨设置在可动心轨单开辙叉长翼轨与短心轨之间。在岔枕中心位置设有螺栓孔、轨腰垫块及调整片，通过螺栓与长翼轨连接，在岔枕之间护轨铸出凹槽，可以方便可动心轨顶铁的调整，见图4。

图4 高锰钢整铸护轨

(3)为改善列车运行条件，便于铺设和维修，在钝角辙叉范围内轨距采用1 440 mm，常规交叉渡线设计中，轨距过渡在锐角辙叉趾端完成。而5.0、5.3、5.5 m渡线A(B)型辙叉采用可动心轨辙叉之后，心轨跟端延伸到锐角辙叉趾端，无法在锐角辙叉趾端完成轨距过渡，而在可动心轨部分完成轨距过渡会带来辙叉结构及岔枕等较多部位的改动，所以在单开道岔导曲线终点前2 000 mm处轨距过渡到1 435 mm。

6.5 m及7.5 m间距交叉渡线由于线间距较大，心轨跟端未延伸到锐角辙叉趾端，故轨距过渡在锐角辙叉趾端完成。