鐵道工程-第五章道岔.ppt

一、道岔的功用及類型 二、單開道岔的構(gòu)造 三、單開道岔的幾何尺寸 四、單開道岔的總布置圖 五、過岔速度和提高過岔速度的措施,第五章 道岔,內(nèi)容提要,一、道岔的功用及類型,1.定義,道岔是使機車車輛從一股軌道分支進入另一股軌道、或跨越另一股軌道的線路設備。,2.主要功能,（1）實現(xiàn)線路的連接和交叉；,3.特點,構(gòu)造復雜、壽命短、限制列車速度、行車安全性低、養(yǎng)護維修投入大等，與曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。,（2）用于鐵路列車的到發(fā)、會讓、越行、調(diào)車、以及機車摘掛等作業(yè)的線路；,（3）用于鐵路路網(wǎng)與廠礦、港口專用鐵路的連接，以及在區(qū)間兩線之間改變行駛線路的連接。,軌道結(jié)構(gòu)三大薄弱環(huán)節(jié)： 曲線、接頭、道岔,一、道岔的功用及類型,4.基本類型,線路的連接、交叉、連接與交叉的組合 （1）線路連接單式道岔和復式道岔 （2）線路交叉直交叉和菱形交叉 （3）連接與交叉的組合交分道岔和交叉渡線,道岔按功能和用途分類：,單開道岔,渡線 （單開道岔）,交叉渡線 （菱形交叉）,一、道岔的功用及類型,是我國最常見的道岔類型，其數(shù)量占各類道岔總數(shù)的90以上 其主線為直線，側(cè)線由主線向左側(cè)（左開道岔）或右側(cè)（右開道岔）岔出 單開道岔構(gòu)造相對簡單，具有一定代表性，了解和掌握這種道岔的基本特征，對各類道岔的設計、制造、鋪設、養(yǎng)護均有十分重要的意義,一、道岔的功用及類型,5.單開道岔,是單開道岔的一種特殊型式，只是在兩股都是正線軌道上使用，但站場使用較多小號碼的對稱道岔，并被使用于工業(yè)鐵路線和城市輕軌線上 整個道岔對稱于主線的中線或轍叉角的中分線，列車通過時無直向及側(cè)向之分。,單式對稱道岔,單式不對稱道岔,6.對稱道岔,一、道岔的功用及類型,因此在道岔長度固定的條件下，使用對稱道岔可獲得較大的導曲線半徑，能提高過岔速度；在保持相同的過岔速度條件下，對稱道岔能縮短道岔長度，從而縮短站坪長度，增加股道的有效長度。,主要特點：尖軌長度相同時，尖軌作用邊和主線方向所成的交角約為單開道岔的一半；導曲線半徑相等時，對稱道岔的長度要比單開道岔短，其他條件相同時，導曲線半徑約為單開道岔的兩倍；在曲線半徑和長度保持不變時，可采用比單開道岔更小號數(shù)的轍叉。,又稱復式異側(cè)對稱道岔，是復式道岔中較常用的一種型式。他相當于兩組異側(cè)順接的單開道岔，但其長度卻遠比兩組單開道岔的長度之和為短。常用于鐵路輪渡橋頭引線、駝峰編組場以及地形狹窄又有特殊需要的地段 三開道岔由一組轉(zhuǎn)轍器、一組中間轍叉和二組同號數(shù)的后端轍叉所組成 該道岔構(gòu)造比較復雜，維修較困難，運行條件較差，非十分困難時，不輕宜采用,對稱三開道岔,不對稱三開道岔,7.三開道岔,一、道岔的功用及類型,有單式、復式之分。,單式交分道岔,復式交分道岔,8.交分道岔,一、道岔的功用及類型,復式交分道岔相當于兩組對向鋪設的單開道岔，實現(xiàn)不平行股道的交叉，但具有道岔長度短，開通進路多及兩個主要行車方向均為直線等優(yōu)點，因而節(jié)約用地，提高調(diào)車能力并改善列車運行條件,交分道岔由菱形交叉、轉(zhuǎn)轍器和連接曲線等部分組成。菱形交叉一般是直線與直線的交叉，由二副銳角轍叉、二副鈍角轍叉和連接鋼軌組成,由四組類型和號數(shù)相同的單開道岔和一組菱形交叉，以及連接鋼軌組成。用于平行股道之間的連接，僅在個別特殊場合下使用,渡線,交叉渡線,9.交叉渡線,一、道岔的功用及類型,單開道岔由轉(zhuǎn)轍器部分、連接部分、轍叉與護軌以及岔枕組成,二、單開道岔的構(gòu)造,1.單開道岔構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,1.單開道岔構(gòu)造,單開道岔由轉(zhuǎn)轍器部分、連接部分、轍叉與護軌以及岔枕組成,單開道岔由轉(zhuǎn)轍器部分、連接部分、轍叉與護軌以及岔枕組成,Switch blades,Stock rail,Check rail,Frog,二、單開道岔的構(gòu)造,1.單開道岔構(gòu)造,A,C,B,0,A,C,B,0,主線,岔線,道岔始端,道岔終端,道岔中心,逆向過岔,順向過岔,二、單開道岔的構(gòu)造,1.單開道岔構(gòu)造,單開道岔以它的鋼軌每米質(zhì)量和道岔號數(shù)區(qū)分類別： （1）每米鋼軌的質(zhì)量：75、60、50、43kg/m； （2）標準道岔號數(shù)（用轍叉號數(shù)表示）：6、7、9、12、18、24、38、42。,普線上最常用的是60軌固定型轍叉12號單開道岔。,轉(zhuǎn)轍器由兩根基本軌、兩根尖軌及各種聯(lián)結(jié)零件和道岔轉(zhuǎn)換設備組成，其作用是引導車輪從一線進入另一線。,1基本軌；2尖軌； 3跟部結(jié)構(gòu)；4軌撐； 5頂鐵；6連接桿； 7轍前墊板；8滑床板； 9通長墊板；10轍后墊板,2.轉(zhuǎn)轍器,二、單開道岔的構(gòu)造,基本軌,尖軌,連接桿,二、單開道岔的構(gòu)造,（1）基本軌,基本軌由標準鋼軌斷面的鋼軌制成，一側(cè)為直基本軌，一側(cè)為曲基本軌。,二、單開道岔的構(gòu)造,受力情況:(1)承受車輪的垂直壓力；(2)與尖軌共同承受車輪的橫向水平力。 為防止基本軌的橫向移動，可在其外側(cè)設置軌撐。 實現(xiàn)豎向輪載在基本軌與尖軌之間順利過渡。,二、單開道岔的構(gòu)造,直基本軌不進行彎折。曲基本軌應按轉(zhuǎn)轍器各部分的軌距在工廠事先彎折成規(guī)定的折線或采用曲線，以保持轉(zhuǎn)轍器軌距、方向的正確，以及尖軌和基本軌的密貼。,曲基本軌的彎折形式,二、單開道岔的構(gòu)造,通常，道岔中不設軌底坡，為改善鋼軌受力條件，提速道岔中基本軌設有1：40軌底坡,車輪在轉(zhuǎn)轍器區(qū)域運行,二、單開道岔的構(gòu)造,a.尖軌是轉(zhuǎn)轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動，將列車引入正線或側(cè)線方向。,（2）尖軌,二、單開道岔的構(gòu)造,我國鐵路大部分12號及以下的道岔，均采用直線型尖軌。直線型尖軌制造簡單，便于更換，尖軌前端的刨切較少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右開；但其轉(zhuǎn)轍角較大，列車對尖軌撞擊也大，尖端易于磨耗和損傷,b.尖軌在平面上可分為直線型和曲線型,我國新設計的12號道岔及以上的大號碼道岔均采用曲線型尖軌。曲線型尖軌的工作邊除尖軌尖端一小段直線外，其余均為圓曲線，這種尖軌沖擊角較小，導曲線半徑大，列車進出側(cè)線比較平穩(wěn)；但制造較復雜，前端刨切較多，并且左右開不能通用,直線型尖軌的工作邊為一直線，它與基本軌工作邊所成的交角稱轉(zhuǎn)轍角，與尖軌尖端角0相等，也與車輪輪緣沖擊尖軌工作邊的角c相等。轉(zhuǎn)轍角的大小決定了通過側(cè)股速度的高低，并應與導曲線半徑大小相匹配。,c.直線型尖軌,二、單開道岔的構(gòu)造,直線尖軌可用于左開或右開單開道岔，加工制造簡單，便于修換，是我國目前應用較廣泛的一種尖軌。,其缺點是道岔長；尖軌尖端軌距加寬大，影響列車沿正線運行的平穩(wěn)性；轉(zhuǎn)轍角較大，列車逆向進入側(cè)線時，輪緣對尖軌的沖擊較大，列車搖晃，尖軌也較易于磨損。,曲線型尖軌的工作邊除尖端前部有一小段直線外，其余均為圓曲線，沖擊角一般小于直線型尖軌，從而可提高列車運行平穩(wěn)性與旅客舒適度。由于尖軌與導曲線的銜接較為圓順，與同號碼直線型尖軌道岔相比，可增大導曲線半徑，縮短道岔全長。其缺點是左右開道岔不能通用，加工較為復雜。,d.曲線型尖軌,二、單開道岔的構(gòu)造,曲線型尖軌又分為切線型、半切線型、割線型、半割線型四種。我國鐵路主要采用半切線型和半割線型曲線尖軌。,尖軌可用普通斷面鋼軌或特種斷面鋼軌制成 普通斷面鋼軌制成的尖軌，一般在尖軌前端加補強板以增加其橫向剛度 特種斷面鋼軌制成的尖軌，其斷面粗壯、整體性強、剛度大，穩(wěn)定性比普通斷面鋼軌好,二、單開道岔的構(gòu)造,我國提速道岔以廣泛采用矮型特種斷面鋼軌。取消了普通鋼軌斷面尖軌6mm抬高量，消除了列車過岔的垂向不平順，可提高道岔直股過岔速度； AT軌下設24mm高的滑床臺，可設置扣壓基本軌軌底的結(jié)構(gòu)，增加基本軌的穩(wěn)定性； 較高的滑床臺，可減少沙塵與冰雪的影響，提高行車的安全性。,矮型特種斷面鋼軌(簡稱AT軌),二、單開道岔的構(gòu)造,基本軌,尖軌,滑床臺,二、單開道岔的構(gòu)造,為使轉(zhuǎn)轍器正確引導列車的行駛方向，尖軌尖端必須細薄，且與基本軌緊密貼合。尖軌與基本軌的貼靠方式通常有兩種，即貼尖式和藏尖式 當采用普通鋼軌刨切時，為避免對基本軌和尖軌刨切過多，一般將頭部經(jīng)過刨切的尖軌置于較基本軌高出6mm的滑床板上，使尖軌疊蓋在基本軌的軌底，即形成貼尖式尖軌?；拒壾夘€不刨切，加工簡單，備品方便。 當采用矮型特種斷面鋼軌加工尖軌時，一般在軌頭下顎軌距線以下作1：3的斜切，使尖軌尖端藏于基本軌的軌距線之下，形成藏尖式結(jié)構(gòu)。因基本軌軌顎需要刨切，要求基本軌與尖軌的刨切接觸面良好，加工要求嚴格，需備用曲、直基本軌。,二、單開道岔的構(gòu)造,尖軌與導曲線鋼軌連接的一端稱尖軌跟端。尖軌的跟部結(jié)構(gòu)必須保證尖軌能根據(jù)不同的轉(zhuǎn)轍要求在平面上左右擺動，又要堅固穩(wěn)定，制造簡單，維修方便。我國道岔主要采用間隔鐵魚尾板和彈性可彎式跟端結(jié)構(gòu)。 間隔鐵魚尾板式結(jié)構(gòu)主要由間隔鐵、跟端夾板及聯(lián)結(jié)螺栓等組成。這種結(jié)構(gòu)零件較少，尖軌扳動靈活，但穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)病害 彈性可彎式尖軌在跟端前23根軌枕處，將軌底削去一部分，使與軌頭同寬，形成柔性部位，使尖軌具有能從一個位置扳動到另一位置足夠的彈性。其結(jié)構(gòu)簡單，易于保養(yǎng),二、單開道岔的構(gòu)造,尖軌的長度隨道岔號數(shù)和尖軌的型式不同而異。在我國鐵路上，9號道岔的尖軌長度為6.25m；12號道岔直線型尖軌長度為7.7m，曲線型尖軌長度為11.313.88m；客運專線18號道岔尖軌長度為21.45m。 在跨區(qū)間無縫線路中，為限制尖軌尖端的伸縮位移，在尖軌跟部的基本軌和尖軌軌腰上可安裝限位器結(jié)構(gòu)，將過大的溫度力傳遞給外側(cè)基本軌。,限位器結(jié)構(gòu),限位器式尖軌跟端,二、單開道岔的構(gòu)造,尖軌斷面變化圖,二、單開道岔的構(gòu)造,滑床板 軌撐 頂鐵 各種特殊形式的墊板 道岔拉桿和連接桿 轉(zhuǎn)轍機械,（3）轉(zhuǎn)轍器上的零、配件,二、單開道岔的構(gòu)造, 滑床板,在整個尖軌長度范圍內(nèi)的岔枕面上，有承托尖軌和基本軌的滑床板?；舶逵蟹珠_式和不分開式兩類。不分開式用道釘將軌撐、滑床板直接與岔枕聯(lián)結(jié)；分開式是軌撐由垂直螺栓先與滑床板聯(lián)結(jié)，再用道釘或螺紋道釘將墊板與岔枕聯(lián)結(jié)。尖軌放置于滑床板上，與滑床板間無扣件聯(lián)結(jié)。,二、單開道岔的構(gòu)造,提速道岔滑床板結(jié)構(gòu),滑床板,二、單開道岔的構(gòu)造,軌撐,用于防止基本軌傾覆、扭轉(zhuǎn)和縱橫向移動的軌撐，安裝在基本軌的外側(cè)。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個螺栓與滑床板連結(jié)。軌撐有雙墻式和單墻式之分。提速道岔中由于扣件扣壓力足夠大，未設軌撐。新近采用道岔軌撐為可調(diào)式軌撐，由軌撐、調(diào)整楔、墊板擋鐵、一個或兩個垂直螺栓和一個水平螺栓組成。通過擰緊調(diào)整楔的螺栓，可將基本軌固定在滑床板上。調(diào)整楔設有突出部分卡住軌撐，以防止基本軌爬行。,我國早期使用的軌撐,新近使用的道岔軌撐,二、單開道岔的構(gòu)造,道釘,軌撐,滑床板,二、單開道岔的構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,頂鐵,道岔頂鐵設置在尖軌軌頭刨切起點之后的尖軌或基本軌軌腰上。其作用是將尖軌承受的橫向水平力傳遞給基本軌，以防止尖軌受力時彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。,二、單開道岔的構(gòu)造,各種特殊形式的墊板,有鋪設在尖軌之前的轍前墊板和之后的轍后墊板；鋪設在尖軌尖端和尖軌跟端的通長墊板；為保持曲線的正確位置而設置的支距墊板等。,二、單開道岔的構(gòu)造,道岔拉桿和連接桿,道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉(zhuǎn)轍設備相連，以實現(xiàn)尖軌的擺動，故又叫轉(zhuǎn)轍桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強尖軌間的聯(lián)系，提高尖軌的穩(wěn)定性。,轉(zhuǎn)轍設備,拉桿,連接桿,二、單開道岔的構(gòu)造,轉(zhuǎn)轍機械,最常用的道岔轉(zhuǎn)換設備的種類有機械式和電動式。若按操縱方式分類，則有集中式和非集中式兩類。機械式轉(zhuǎn)換設備可以為集中式或非集中式，電動式轉(zhuǎn)換設備則為集中式。道岔轉(zhuǎn)換設備必須具備轉(zhuǎn)換（改變道岔方向）、鎖閉（鎖閉道岔，在轉(zhuǎn)轍桿中心處尖軌與基本軌之間，不允許有4mm以上的間隙）和顯示（顯示道岔的正位或反位）等三種功能。,二、單開道岔的構(gòu)造,轍叉是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設備。 轍叉由叉心、翼軌及聯(lián)結(jié)零件組成。 按平面型式分：直線轍叉 曲線轍叉 按構(gòu)造類型分：固定轍叉 活動轍叉 單開道岔上，以直線式固定轍叉最為常用,3 轍叉及護軌,叉心,翼軌,二、單開道岔的構(gòu)造,叉心,翼軌,轉(zhuǎn)轍設備,固定型轍叉,可動心軌轍叉,二、單開道岔的構(gòu)造,轍叉中的名詞術(shù)語,轍叉咽喉：兩翼軌工作邊距離最小處。 叉心理論尖端：轍叉心軌兩工作邊的交點。 叉心實際尖端：轍叉心實際加工成型的尖端，寬約610 mm。 有害空間：固定型轍叉咽喉至叉心實際尖端的區(qū)域。,二、單開道岔的構(gòu)造,轍叉趾及轍叉前開口：E、F點稱轍叉趾，Pn為轍叉前開口。 轍叉跟及轍叉后開口：A、B點稱轍叉跟，Pm為轍叉后開口。 轍叉前部長度n（轍岔趾距）：轍叉趾端至叉心理論中心C的距離。 轍叉后部長度m （轍岔跟距） ：轍叉跟端至叉心理論中心C的距離。 轍叉全長：轍叉趾端至轍叉跟端的長度，其值等于nm，EB，F(xiàn)A線段長度表示轍叉全長。,二、單開道岔的構(gòu)造,道岔號數(shù),直線轍叉,曲線轍叉,叉心兩側(cè)作用邊之間的夾角稱為轍叉角，其交點即為轍叉理論中心（理論尖端）。,曲線轍叉角則以其曲線工作邊的切線與直線工作邊的交角表示。,二、單開道岔的構(gòu)造,我國鐵路道岔號數(shù)系列（GB124676）規(guī)定，道岔號數(shù)N以轍叉角的余切值表示：,BC叉心工作邊上任一點B至另一工作邊的垂直距離,AC由轍叉理論尖端沿工作邊至垂足C的長度,道岔號數(shù)在現(xiàn)場可用下法測定：先在心軌頂面找出100mm和200mm兩處頂寬位置，然后量出這兩處間的垂直距離（mm），用其除以100，所得數(shù)即為道岔號數(shù)。,二、單開道岔的構(gòu)造,按GB124676規(guī)定，我國標準軌距鐵路道岔號數(shù)與轍叉角的對應關(guān)系見下表。,我國鐵路主要采用的道岔號數(shù)為6、7、9、12和18、30、38號等，其中12號是我國主型道岔。 道岔號數(shù)越大，轍叉角越小，有害空間越大。 道岔號數(shù)越大，允許列車側(cè)向通過道岔的速度越高。 道岔號數(shù)的選用應符合有關(guān)設計規(guī)范的規(guī)定。,二、單開道岔的構(gòu)造,轍叉類型,二、單開道岔的構(gòu)造,鋼軌組合式轍叉,用普通鋼軌經(jīng)過彎折、刨切加工而組成的轍叉稱為鋼軌組合式轍叉。它由長心軌、短心軌、翼軌、間隔鐵、墊板及聯(lián)結(jié)零件組成。該結(jié)構(gòu)易于取材，加工制造方便，但其結(jié)構(gòu)零件多，整體性差，養(yǎng)護工作量大；在我國鐵路干線上已很少使用，站線上組合式轍叉的比例也在減少。,（一）固定轍叉,二、單開道岔的構(gòu)造,高錳鋼整鑄轍叉,高錳鋼整鑄轍叉采用含錳量11%14%和含碳量1.0%1.4%的高錳鋼鑄造而成，其翼軌和心軌成為一個整體。,二、單開道岔的構(gòu)造,高錳鋼整鑄轍叉具有較高的強度和良好的抗沖擊韌性，并具有堅韌耐磨、穩(wěn)定性好、維修工作量少、使用壽命長等優(yōu)點。此外，它的主要尺寸基本上和鋼軌組合式轍叉相同，因而可以互換使用。目前，我國鐵路正線上的道岔已基本上使用了高錳鋼整鑄轍叉。 先期使用的高錳鋼整鑄轍叉底板直接用螺紋道釘與枕木聯(lián)結(jié)。因行車振動等原因，螺紋道釘與枕木的聯(lián)結(jié)失效較多。新型轍叉將其改為分開式聯(lián)結(jié)，轍叉下設墊板，轍叉與墊板用扣件聯(lián)結(jié)，墊板與枕木用螺紋道釘聯(lián)結(jié)，從而方便了轍叉的更換，也可防止螺紋道釘松動失效。,二、單開道岔的構(gòu)造,高錳鋼拼裝轍叉,叉心與部分翼軌用高錳鋼鑄成一體，再與普通鋼軌制造的翼軌及帶部分翼軌的心軌等組成的轍叉稱為高錳鋼拼裝轍叉。其優(yōu)點是節(jié)省錳鋼，鑄造簡單，易獲得高質(zhì)量的鑄件，當某部件損壞時可以更換。其缺點是整體性差，零件多，組裝加工困難，維修工作量大。,二、單開道岔的構(gòu)造,固定型轍叉因其工作邊的不連續(xù)性致使進入轍叉的車輪重心發(fā)生起伏。若車輪逆向進岔（圖中由左向右方向），隨著錐形車輪踏面由翼軌駛向叉心，車輪滾動圓逐漸減小，致使車輪重心下降，直至車輪滾動至心軌，又回復至原有車輪重心高度,反之亦然 。 為了避免車輪在翼軌與心軌之間過渡所產(chǎn)生的沖擊，轍叉心軌端部軌面須適當降低，翼軌頂面相應提高。 翼軌頂面的提高值根據(jù)原型車輪和磨耗車輪的踏面坡度計算值和轍叉實際的磨耗情況確定。實踐證明，翼軌的提高值在轍叉理論尖端至心軌頂面寬40mm的范圍內(nèi)提高3mm為宜。其兩側(cè)坡度，向前順至咽喉，向后順至心軌頂面寬50mm處。軌頂?shù)臋M坡采用1:20。,二、單開道岔的構(gòu)造,車輪逆向進岔示意圖,二、單開道岔的構(gòu)造,可動轍叉是指轍叉?zhèn)€別部分可以移動，以保證列車過岔時軌線的連續(xù)，消除固定轍叉上存在的有害空間，并可取消護軌，同時轍叉在縱斷面上的幾何不平順也可以大大減少，從而顯著地降低轍叉部位的輪軌相互作用，提高運行的平穩(wěn)性，延長轍叉的使用壽命。 長期的運營實踐表明，可動心軌轍叉的使用壽命為同型號高錳鋼整鑄轍叉的69倍，養(yǎng)護維修工作量減少40，大大減少了機車車輛通過時的沖擊力，提高了過岔容許速度及旅行舒適度。,（二）可動轍叉,二、單開道岔的構(gòu)造,可動心軌轍叉由翼軌及可動心軌組成，其長短心軌均采用60AT軌制造，長心軌與短心軌之間用間隔鐵聯(lián)結(jié)。長心軌為彈性可彎式，在理論彈性可彎部分軌底作刨切。長心軌跟端用模壓成形工藝制成60kg/m鋼軌斷面，與岔后連接軌可采用普通接頭夾板聯(lián)結(jié)或焊接，短心軌跟端為滑動端，與叉跟尖軌聯(lián)結(jié)。,可動心軌式轍叉,京廣線絲毛沖18號 可動心軌轍叉道岔,二、單開道岔的構(gòu)造,翼軌采用60kg/m鋼軌制造，長心軌跟部設雙孔間隔鐵，用27高強螺栓與長翼軌聯(lián)結(jié)，增強轍叉整體穩(wěn)定性，阻止長心軌位移。,二、單開道岔的構(gòu)造,可動心軌轍叉以其特殊的結(jié)構(gòu)，保持其兩個行車方向軌線的連續(xù)性，消除了固定轍叉中的有害空間，從而提高了列車運行的平順性，并延長轍叉使用壽命，顯著減小養(yǎng)護維修工作量；但其結(jié)構(gòu)較復雜，轍叉后部長度大于固定型轍叉，主要用于高速客運線路的正線及渡線。 廣深準高速線及滬寧正線全線鋪設60kg/m鋼軌12號可動心軌轍叉單開道岔。秦沈客運專線正線鋪設60kg/m鋼軌18號及38號可動心軌道岔。此外，我國線路上還鋪有75kg/m鋼軌12號及18號可動心軌單開道岔。,二、單開道岔的構(gòu)造,這類結(jié)構(gòu)中心軌固定，翼軌可動，又可分為單側(cè)翼軌可動或雙側(cè)翼軌可動兩種型式。這類轍叉可以設計成與既有固定式轍叉互換的尺寸，鋪設時可以避免引起站場平面的變動，同時又滿足了消滅有害空間的要求，缺點是可動翼軌的橫向穩(wěn)定性較差，翼軌的固定裝置結(jié)構(gòu)復雜。,可動翼軌式轍叉,如德國的UIC60型鋼軌道岔，就是用滑動的滑塊填塞轍叉輪緣槽。,其他消滅有害空間的轍叉,二、單開道岔的構(gòu)造,護軌設于固定轍叉的兩側(cè)或道岔側(cè)線的一側(cè)，用于引導車輪輪緣，使之進入適當?shù)妮喚壊?，防止與叉心碰撞。,（三）護軌,間隔鐵型 H型 槽型,護軌,叉心,二、單開道岔的構(gòu)造,護軌,叉心,二、單開道岔的構(gòu)造,護軌的組成及防護范圍,護軌的防護范圍，應包括轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長度，并要求有適當?shù)挠嘣！＾H叉護軌由中間平直段、兩端緩沖段和開口段組成，如圖所示。護軌平直段是實際起著防護作用的部分，緩沖段及開口段的作用是將車輪平順地引入護軌平直段。緩沖段的沖擊角應與列車允許的通過速度相配合。,二、單開道岔的構(gòu)造,間隔鐵型護軌結(jié)構(gòu),二、單開道岔的構(gòu)造,H型護軌結(jié)構(gòu),二、單開道岔的構(gòu)造,槽型護軌結(jié)構(gòu),二、單開道岔的構(gòu)造,槽型護軌結(jié)構(gòu),二、單開道岔的構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,連接部分是轉(zhuǎn)轍器和轍叉之間的連接線路，包括直股連接線和曲股連接線（亦稱為導曲線）。直股連接線與區(qū)間線路構(gòu)造基本相同。導曲線的平面形式可以是圓曲線、緩和曲線及其組合。我國鐵路道岔導曲線多為圓曲線，38號道岔采用圓曲線與三次拋物線組合的導曲線形式。 導曲線由于長度及限界的限制，一般不設外軌超高和軌底坡，僅有提速道岔設有軌底坡。 為防止導曲線鋼軌在動荷載作用下的外傾及軌距擴大，其中應設置一定數(shù)量的軌撐或軌距拉桿。為防止道岔鋼軌爬行應按規(guī)定設置一定數(shù)量的防爬器及防爬撐。,三 連接部分,二、單開道岔的構(gòu)造,防爬器,二、單開道岔的構(gòu)造,連接部分一般配置8根鋼軌，直股連接線4根，曲股連接線4根。配軌時要考慮軌道電路絕緣接頭的位置和滿足對接接頭的要求，并盡量采用12.5m或25m長的標準鋼軌。連接部分使用的短軌，一般不應短于6.25m；在困難的情況下，不短于4.5m。,我國標準的9、12及18號道岔連接部分的配軌,二、單開道岔的構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,在我國鐵路上，岔枕多使用木枕，客運專線及高速鐵路設計使用混凝土岔枕。為便于安置道岔轉(zhuǎn)轍機械，提速道岔的轉(zhuǎn)轍牽引點采用鋼岔枕。 木岔枕斷面高為160mm，寬為240mm，但斷面尺寸160220 mm的岔枕仍多有使用。長度分為12級，其中最短為2.60m，最長為4.80m，級差為0.20m，采用螺紋道釘與墊板聯(lián)結(jié)。,四 岔枕,木岔枕,二、單開道岔的構(gòu)造,鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m，級差為0.10m。斷面高度220mm，頂寬260mm，底寬300mm，與型混凝土枕具有相當?shù)挠行еС忻娣e，采用無擋肩形式，岔枕頂面平直。,混凝土岔枕斷面,混凝土岔枕,二、單開道岔的構(gòu)造,為了適應大型養(yǎng)路機械設備的需要，提速道岔中還設計并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內(nèi)腔應滿足電務轉(zhuǎn)換設備的安裝要求，同時考慮允許尖軌或心軌+15mm的伸縮量。鋼岔枕與墊板、外鎖閉設備間設有絕緣部件。,鋼岔枕斷面,二、單開道岔的構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,二、單開道岔的構(gòu)造,道岔直線軌道的軌距為1435mm，曲線軌道軌距應根據(jù)導曲線半徑、運行速度及機車車輛的通過條件等因素確定。,一、道岔各部分軌距,單開道岔中，需考慮軌距加寬部位有：基本軌前接頭處軌距S1、尖軌尖端軌距S0、尖軌跟端直股及側(cè)股軌距Sh、導曲線中部軌距Sc、導曲線終點軌距S。,三、單開道岔的幾何尺寸,道岔各部位的軌距，按機車車輛以正常強制內(nèi)接條件加一定的余量計算，即：,S=qmax+（f0-fi）+min/2-,式中：,qmax 最大輪對寬度；,f0 外軌作用邊形成的矢距；,fi 內(nèi)軌作用邊形成的矢距；,min 輪軌間的最小游間；, 機車車輛輪軸對應的橫動量之和。,三、單開道岔的幾何尺寸,我國鐵路標準道岔各部分的軌距值,三、單開道岔的幾何尺寸,道岔各部分的軌距加寬，應有適當?shù)倪f減距離，以保證行車的平穩(wěn)性。尖軌尖端的軌距加寬，應按不大于6的遞減率向尖軌外方遞減。S0與Sh的差數(shù)，應在尖軌范圍內(nèi)均勻遞減。導曲線中部軌距加寬的遞減距離，至導曲線起點方向為3m、至導曲線終點方向為4m。尖軌跟端直股軌距Sh的遞減距離為1.5m。 我國新設計的道岔中，如提速道岔及客運專線道岔，除尖軌尖端寬2mm處因刨切引起的軌距構(gòu)造加寬外，其余部分均采用標準軌距1435mm。 道岔各部分的軌距管理標準較為嚴格，應符合標準規(guī)定。無論是正線、到發(fā)線、站線或?qū)Ｓ镁€，一律不得超過+3mm或2mm，有控制鎖的尖軌尖端不得超過1mm。同時還需要考慮道岔軌距在列車作用下將有2mm的彈性擴張，由此可計算出道岔各部分的最小、正常和最大軌距值。,三、單開道岔的幾何尺寸,道岔各部分的間隔尺寸必須與機車車輛走行部的尺寸合理匹配，以保證行車安全。為此需要控制各部分的間隔尺寸。 轉(zhuǎn)轍器部分需要控制的幾何尺寸主要有最小輪緣槽tmin和尖軌動程d0。,二 、轉(zhuǎn)轍器幾何尺寸,三、單開道岔的幾何尺寸,輪緣槽的寬度應滿足以下最不利組合時的數(shù)值:,tminSmax(T+d)min,（一）尖軌的最小輪緣槽tmin,尖軌的最小輪緣槽應保證直向過岔的輪對，在最不利條件下，即具有最小寬度的輪對一側(cè)車輪輪緣緊貼直股尖軌時，另一側(cè)車輪輪緣能順利通過而不沖擊尖軌的非工作邊，如圖所示。此時，曲線尖軌在其最突出處的輪緣槽最小，稱曲線尖軌的最小輪緣槽tmin。,三、單開道岔的幾何尺寸,式中，Smax為曲線尖軌突出處直向線路軌距的最大值，計算時應考慮軌道的彈性擴張與軌道不利公差。以提速道岔為例，采用車輛輪對數(shù)值，代入上式，求得:,tmin1435+3-(1350+22-2)=68mm,tmin是控制曲線尖軌長度因素之一。為了控制尖軌長度，根據(jù)運營經(jīng)驗，tmin可減少至65mm。 直線尖軌的tmin處于尖軌跟端。尖軌跟端輪緣槽t0應不小于74mm。相應的跟端支距yg= t0+b。b為尖軌跟端鋼軌頭部的寬度。取b=70mm，代入，可得yg=144mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,（二）尖軌動程d0,尖軌動程為尖軌尖端非作用邊與基本軌作用邊之間的擺動幅度，在距尖軌尖端380mm的第一根連接桿中心處量取。 尖軌動程應保證尖軌扳開后，具有最小寬度的輪對不擠壓尖軌非作用邊。曲線尖軌的動程由tmin、曲線尖軌最突出處的鋼軌頂寬、曲線半徑R等因素確定。直線尖軌則要求尖軌尖端開口不小于（yg+S0Sh）。 鑒于目前各種轉(zhuǎn)轍機的動程業(yè)已定型，尖軌的動程應與之配合。目前大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機的標準動程為152mm，因此鐵路線路維修規(guī)則規(guī)定：尖軌在第一連桿處的最小動程，直尖軌為142mm，曲尖軌為152mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,導曲線部分需要確定的幾何尺寸，主要是導曲線外軌工作邊上各點以直向基本軌作用邊為橫坐標軸的垂直距離即導曲線支距。它對正確設置導曲線并經(jīng)常保持其圓順度起著十分重要的作用。,三 導曲線幾何尺寸,三、單開道岔的幾何尺寸,以圓曲線型導曲線直線尖軌轉(zhuǎn)轍器為例說明導曲線支距的計算。,取直股基本軌上正對尖軌跟端軌縫中點后半個魚尾鈑長度的O點為坐標原點(即導曲線起點)。這時，導曲線始點的橫坐標x0和支距y0分別為：,x0=0，y0=yg,在導曲線的終點，其橫坐標xn和支距yn則分別為：,xn=R（sinnsin）,yn= yg+R（coscosn）,式中：R導曲線外軌作用邊半徑；尖軌的轉(zhuǎn)轍角；n導曲線終點n所對應的偏角，n=,三、單開道岔的幾何尺寸,令導曲線上各支距測點i點的橫坐標為xi（自坐標原點O點開始，依次為2m的整數(shù)倍），則其相應的支距yi為：,yi=y0+R（coscosi） （i=1，2，）,式中的i與xi有下列近似關(guān)系：,sini = sin + xi/R （i=1，2，）,最后，與xn對應的導曲線終點支距yn，可用下式校核：,yn=SKsin,式中，K為導曲線后插直線長。,三、單開道岔的幾何尺寸,固定轍叉及護軌需要確定的幾何位形主要是： 轍叉咽喉輪緣槽t1 查照間隔D1及D2 護軌輪緣槽tg 翼軌輪緣槽tw 有害空間lh。,四、轍叉及護軌幾何尺寸,（一）固定轍叉及護軌,三、單開道岔的幾何尺寸,1. 轍叉咽喉輪緣槽t1,轍叉咽喉輪緣槽應保證具有最小寬度的輪對一側(cè)車輪輪緣緊貼基本軌時，另一側(cè)車輪輪緣不撞擊轍叉的翼軌。其最不利的組合應滿足:,tmin Smax-（T+d）min,考慮到道岔軌距允許的最大誤差3 mm，及輪對車軸彎曲導致內(nèi)側(cè)距減小2 mm，取車輛輪計算，則:,t1（1 435+3）-（1350-2）-22=68 mm,為避免擴大有害空間，t1也不宜規(guī)定過寬。,三、單開道岔的幾何尺寸,2. 查照間隔D1 及D2,護軌作用邊至心軌作用邊的查照間隔D1的確定原則是具有最大寬度的輪對通過轍叉時，其一側(cè)輪緣受護軌的引導，而另一側(cè)輪緣不沖擊叉心或滾入另一線。此時，最不利的組合應滿足:,考慮到車軸彎曲致使輪背內(nèi)側(cè)距增大2mm的影響，?。═+d）較車輛輪更大的機車輪計算，求得:,D1（T+d）max,D1（1356+2）+33=1391 mm,三、單開道岔的幾何尺寸,護軌作用邊至翼軌作用邊的查照間隔D2的確定原則是具有最小寬度的輪對直向通過時不被卡住，必須有：,D2Tmin,取T較機車輪更小的車輛輪計算，并考慮車輛軸上彎后輪對內(nèi)側(cè)距有2mm的減小值，則：,D21 350-2=1 348 mm,顯然，D1只能有正誤差，不能有負誤差，容許變化范圍為13911394mm。同樣，D2只能有負誤差，不能有正誤差，容許變化范圍為1 3461348mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,3. 護軌中間平直段輪緣槽tg1,如圖所示，護軌中間平直段輪緣槽tg1應確保D1不超出規(guī)定的容許范圍，并由下式計算:,tg1=S - D1 - 2,式中，2mm為護軌側(cè)面磨耗限度。因S=1435 mm，D1=13911394mm，可取tg1=3942mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,為使車輪輪緣能順利進入護軌輪緣槽內(nèi)，護軌平直段兩端應分別設置緩沖段及開口段。緩沖段終端輪緣槽tg2應保證等同于轍叉咽喉輪緣槽的通過條件，即tg2=t1=68mm。在緩沖段的外端，再各設開口段，開口段終端輪緣槽tg3 應保證線路軌距最大的條件下，能順利通過最小寬度的輪對，不撞擊護軌的終端開口。由此得:,tg3=1 456-（1 350+22-2）=86 mm,現(xiàn)行采用tg3=90 mm，把鋼軌頭部向上斜切得到。,護軌平直部分長x，覆蓋轍叉咽喉至叉心頂寬50mm處，外加兩側(cè)各100300mm的范圍。緩沖段長x1按兩端輪緣槽寬計算確定，開口段長x2=150mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,4. 轍叉翼軌平直段輪緣槽tw,如圖所示，轍叉翼軌輪緣槽tw應保證兩查照間隔不超出規(guī)定的容許范圍，并由下式計算:,tw=D1D2,采用不同的D1、D2組合，得到tw的變化范圍為4348 mm。我國采用46mm，從轍叉心軌尖端至心軌頂寬50mm處，tw均應保持此寬度。 轍叉翼軌輪緣槽也有過渡段與開口段，其終端輪緣槽寬度、緩沖段的轉(zhuǎn)折角與護軌相同。轍叉翼軌各部分長度可比照護軌進行計算。,三、單開道岔的幾何尺寸,5. 有害空間lh,如圖所示，轍叉有害空間長度lh可采用下式計算：,式中，b1為叉心實際尖端寬度，可取為10 mm。在道岔中可近似地?。?由此，上式可近似地表示為：,lh（t1+b1）N,取t1=68mm，b1=10mm， 9號、12號及18號道岔與之對應的有害空間長度分別為702mm、936mm及1404mm。,三、單開道岔的幾何尺寸,可動心軌轍叉的主要幾何形位有轍叉咽喉輪緣槽與翼軌端部輪緣槽。 可動心軌轍叉與固定式轍叉不同，其咽喉寬度不能用最小輪背距和最小輪緣厚度進行計算，而應根據(jù)轉(zhuǎn)轍機的參數(shù)來決定?，F(xiàn)有電動轉(zhuǎn)轍機的動程為152mm，調(diào)整密貼的調(diào)整桿的軸套擺度最小可達90mm，因此，可動心軌轍叉咽喉的理論寬度t1不應小于90mm，并不大于152mm?，F(xiàn)已使用的60kg/m鋼軌12號可動心軌轍叉中，該值采用120mm。 翼軌端部的輪緣槽寬度t2不應小于固定式的轍叉咽喉寬度（68mm），一般采用t290mm。 若可動心軌轍叉中設有防磨護軌，護軌輪緣槽應確保心軌不發(fā)生側(cè)面磨耗以保持心軌與翼軌的密貼。,（三）可動心軌轍叉及護軌,三、單開道岔的幾何尺寸,在我國鐵路提速工程中，道岔提速是其中的重要環(huán)節(jié)，在既有道岔類型不能滿足提速要求的情況下，需要根據(jù)道岔通過速度的要求設計新型道岔。道岔設計包括道岔總布置圖設計與結(jié)構(gòu)設計。本節(jié)介紹單開道岔總布置圖設計。道岔結(jié)構(gòu)設計已超出本課程內(nèi)容。,四、單開道岔的總布置圖,道岔設計一般分兩種情況： 一種是：已知鋼軌類型、側(cè)向容許通過速度、機車類型等條件進行道岔設計。此時，必須按照規(guī)定的容許離心加速度、加速度時變率及撞擊動能損失的容許值來確定所需要的道岔號數(shù)、導曲線半徑、各部分軌距，并進行整個道岔的設計 另一種是在生產(chǎn)實際中大量遇到的情況，已知鋼軌類型和道岔號數(shù)、導曲線半徑、轉(zhuǎn)轍器類型、轍叉類型及長度，來計算道岔布置總圖。（*本課程內(nèi)容） 單開道岔總圖計算包括以下幾項主要內(nèi)容：道岔主要尺寸計算、配軌計算、導曲線支距的計算、各部分軌距的計算、岔枕布置、繪制道岔布置總圖、提出材料數(shù)量表。,四、單開道岔的總布置圖,曲線尖軌大多采用圓曲線型，其曲線半徑由側(cè)向過岔速度確定，通常與導曲線半徑相同，以保持轉(zhuǎn)轍器與導曲線的容許通過速度一致。 以右圖所示半切線型尖軌說明轉(zhuǎn)轍器計算。,一、曲線尖軌、直線轍叉單開道岔的計算,（一）轉(zhuǎn)轍器計算,四、單開道岔的總布置圖,半切線型尖軌曲線的理論起點O與基本軌相切，從尖軌頂寬為b處(通常為2040mm)開始，將曲線改為切線，為避免尖軌尖端過于薄弱，在頂寬35mm處再作一斜邊。這種曲線尖軌比較牢固，加工也比較簡單，側(cè)向行車條件優(yōu)于直線尖軌，是我國目前大號道岔的標準尖軌型式。 曲線尖軌轉(zhuǎn)轍器應確定的主要尺寸包括：曲線尖軌長度l0、直向尖軌長度l1、基本軌前端長q、基本軌后端長q、尖軌曲線半徑R、尖軌尖端角1、尖軌轉(zhuǎn)轍角和尖軌轍跟支距yg。,四、單開道岔的總布置圖,設側(cè)股軌道中心線的半徑為R0，尖軌工作邊的曲率半徑為R，則R= R0+717.5 mm。 尖軌尖端始轉(zhuǎn)轍角1是曲線尖軌或?qū)€工作邊實際起點B的半徑與垂直線的夾角，由圖可得：,圖中，B點的切線為AB，理論切點O與A、B點所形成的三角形中，有OA=AB= A0 。由于始轉(zhuǎn)轍角極小，可近似認為尖軌實際尖端至理論起點的距離與尖軌實際尖端至尖軌頂寬b 處的距離相等。則A0可采用下式計算：,四、單開道岔的總布置圖,基本軌前端長 q是道岔與連接線路或與另一組道岔之間的過渡段。為使兩組道岔對接時，道岔側(cè)線的理論頂點能設置在道岔前端接頭處之外，尖軌尖端前部基本軌的長度q應不小于A0/2（為基本軌端部軌縫）。同時，q值還應滿足軌距遞變的限值，即q（S0-S）/i ，S0為尖軌尖端處的軌距值，S為正常軌距值i為容許的軌距遞變率，i不應大于6，q值的長短還應考慮到岔枕的布置。我國在9號和12號標準道岔上，在滿足岔枕合理布置的前提下，統(tǒng)一采用q=2646mm。 然后計算曲線尖軌的長度。尖軌跟部所對的圓心角為，稱轉(zhuǎn)轍角。,四、單開道岔的總布置圖,則由圖可知，曲線尖軌的長度為,式中所確定的l0值，應保證曲線尖軌扳開后，與基本軌之間所形成的最小輪緣槽位置在尖軌中部的某個位置上，并滿足式（ tminSmax(T+d)min ）的寬度值要求。否則，應通過調(diào)整尖軌跟端支距yg，即改變值，重新計算l0，并校核輪緣槽寬度，直至符合要求為止。,四、單開道岔的總布置圖,尖軌長度l0對應的輪緣槽最小寬度值可通過下述方法確定。,首先確定最小輪緣槽的坐標位置xt（以尖軌理論切點為坐標原點）： 如右圖所示，設尖軌跟端支距為yg，尖軌轉(zhuǎn)轍桿安裝在離尖軌尖端x0處，尖軌的動程為d0；尖軌扳開后，尖軌突出處距尖軌理論起點的距離為x，尖軌工作邊與基本軌工作邊之間的距離為T。 利用曲邊三角形的關(guān)系，有公式：,四、單開道岔的總布置圖,令dT/dx=0，則可得到尖軌最突出點（即最小輪緣槽tmin位置）距尖軌理論起點的距離xt為,由此可計算尖軌非工作邊與基本軌工作邊之間的最小輪緣槽寬tmin,尖軌的長度還與跟部的構(gòu)造有關(guān)。如間隔鐵式尖軌跟端結(jié)構(gòu)，其l0可按公式計算。而彈性可彎式尖軌跟端結(jié)構(gòu)，則按公式求得的尖軌長度還需要增加1.02.0 m，作為尖軌跟部的固定部分。,四、單開道岔的總布置圖,轉(zhuǎn)轍器中與曲線尖軌相對應的直向尖軌為直尖軌。直尖軌以曲線尖軌實際尖端與跟端在水平方向的投影長作為其長度，以保持兩尖軌的尖端及跟端對齊。直尖軌長l0為：,基本軌后端長q主要決定于尖軌跟端聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、岔枕布置及配軌要求。,新設計的60kg/m鋼軌12號提速單開道岔，轉(zhuǎn)轍器中采用的是切線型尖軌，僅于尖軌尖端軌頭寬b2=2 mm處作補充刨切，使尖端藏于基本軌軌線以內(nèi)。其主要尺寸的計算原理與半切線尖軌相一致，基本參數(shù)如下：,R=350717.5 mm，q=2916 mm，b2=2 mm，yg=311 mm，l0=13880 mm， l0 =13880 mm，尖軌尖端軌距加寬值為2 mm，導曲線理論起點離尖軌實際尖端為886 mm，導曲線實際起點離尖軌實際尖端為298 mm。,四、單開道岔的總布置圖,（二）銳角轍叉主要幾何尺寸,銳角轍叉的主要尺寸包括趾距n、跟距m及轍叉全長nm。 直線銳角轍叉的長度，應根據(jù)給定的鋼軌類型、轍叉角或轍叉號數(shù)進行計算。首先，根據(jù)轍叉的構(gòu)造要求，即夾板的孔型布置，以各個夾板螺栓順利穿入為控制條件，計算轍叉的容許最小長度，再按岔枕布置及護軌長度等條件進行調(diào)整，最后確定其采用值。,四、單開道岔的總布置圖,我國鐵路標準9、12及18號道岔直線轍叉的長度可參見下表。新設計的60kg/m鋼軌12號提速道岔，高錳鋼固定式轍叉的長度是n=2038 mm，m=3954 mm。,四、單開道岔的總布置圖,（三）道岔主要尺寸計算,在轉(zhuǎn)轍器及轍叉計算結(jié)果的基礎上，應根據(jù)道岔平面幾何尺寸協(xié)調(diào)性原則，進行道岔主要尺寸計算。 以半切線型尖軌、直線轍叉單開道岔進行說明，其主要尺寸如圖446所示，圖中各項符號的意義如下：道岔號數(shù)N、轍叉角、軌距S、軌縫、轉(zhuǎn)轍角、尖軌長l0、l0、尖軌跟端支距yg、基本軌前端長q；轍叉趾距n，轍叉跟距m；導曲線外軌半徑R、導曲線后插入直線長度K。O點為道岔直股中心線與側(cè)向線路中心線的交點，又稱道岔中心。,四、單開道岔的總布置圖,需要確定的尺寸,道岔前長a (道岔前軌縫中心至道岔中心的距離)，道岔后長b (道岔中心至道岔后軌縫中心的距離)； 道岔理論全長Lt (尖軌理論尖端至轍叉理論尖端的距離)； 道岔實際全長LQ (道岔前后軌縫中心之間的距離)； 導曲線后插入直線長K、導曲線外軌半徑R。 導曲線后插入直線段K的作用是減少車輛對轍叉的沖擊，避免車輪撞擊轍叉前接頭，使轍叉兩側(cè)的護軌完全置于直線上。一般要求K有24 m的長度，最短不得小于轍叉趾距n加上夾板長度lH的一半，即Kminn+lH/2,四、單開道岔的總布置圖,道岔的主要尺寸必須滿足下列幾何協(xié)調(diào)關(guān)系：,將道曲線外股鋼軌作用邊ACDEF投影到直股中線上,Lt=Rsin - A0 +Kcos,將其投影至直股中線的垂直線上，得,S=yg+R（coscos ）+Ksin,通過轉(zhuǎn)轍器及轍叉計算，二式中A0，yg均為已知，及R由道岔設計條件選定，從而可計算K值：,四、單開道岔的總布置圖,也可先選定K值反求R,總之，應根據(jù)控制反復調(diào)整K及R，使之滿足設計要求，而后分別計算LQ、b、a。,LQ=q+Lt+m+,a =LQb,四、單開道岔的總布置圖,例：60kg/m鋼軌12號提速道岔，曲線尖軌、固定型直線轍叉單開道岔，N=12，R=350717.5mm，n=2038mm，m=3954 mm，曲線尖軌長l0=13880 mm（與之對應的直線尖軌長l0 =13880 mm），基本軌前端長q=2916mm，S=1435mm，跟端支距yg=311mm，=8mm，導曲線理論起點離尖軌實際尖端886mm，導曲線實際起點離尖軌實際尖端298 mm 。,四、單開道岔的總布置圖,解：,由N=12，得：,四、單開道岔的總布置圖,四、單開道岔的總布置圖,（四）配軌計算,一組單開道岔，除轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護軌外，在其范圍內(nèi)一般有8根鋼軌，應通過計算確定其配置長度及接頭位置。 配軌時應遵循以下原則： 1）轉(zhuǎn)轍器及轍叉的左右股鋼軌基本長度，應盡可能一致，以簡化基本軌備件的規(guī)格，并有利于左右開道岔的互換； 2）連接部分的鋼軌不宜過短，小號碼道岔鋼軌長度一般不應小于4.5m，大號碼道岔不應小于6.25m； 3）應保持接頭相對，便于岔枕布置，并應考慮安裝軌道電路絕緣接頭的可能性； 4）充分利用整軌、標準縮短軌、整軌的整分數(shù)倍的短軌，做到少鋸切，少廢棄，選擇鋼軌利用率較高的方案。,四、單開道岔的總布置圖,單開道岔配軌公式,式中，S0尖軌尖端處的軌距； S0tan1曲線尖軌外軌起點超前內(nèi)軌起點的距離；lj基本軌的長度；b0軌頭寬度。 、以（）計,四、單開道岔的總布置圖,lj,lj,四、單開道岔的總布置圖,例：以60/m鋼軌12號提速單開道岔為例進行說明：基本軌長lj =16584 mm，其它數(shù)據(jù)采用以上的計算結(jié)果。,取,取,取,取,解,四、單開道岔的總布置圖,例：60kg/m鋼軌12號曲線尖軌、固定型直線轍叉單開道岔，N=12，R=350717.5 mm，基本軌長lj=15700 mm，n=2123 mm，m=3800 mm，曲線尖軌長l0=11300 mm（與之對應的直線尖軌長l0 = 11300 mm），基本軌前端長q=2850 mm，S=1435 mm，跟端支距yg=207 mm，=8 mm，導曲線理論起點離尖軌實際尖端411.5 mm，距基本軌工作邊11.95 mm（計算中應扣除這一數(shù)值）。,四、單開道岔的總布置圖,四、單開道岔的總布置圖,四、單開道岔的總布置圖,四、單開道岔的總布置圖,22103.75,四、單開道岔的總布置圖,根據(jù)如前所述的導曲線支距計算方法，以60/m鋼軌12號提速單開道岔為例進行說明。已知的參數(shù)為：,支距計算起始點為：,支距計算終點坐標為：,其余各點支距可按下式進行計算。,（五）導曲線支距計算,yi=y0+R（coscosi）（i=1，2，）,四、單開道岔的總布置圖,為使道岔的軌下基礎具有均勻的剛性，道岔的間距應盡可能保持一致。轉(zhuǎn)轍器和轍叉范圍內(nèi)的岔枕間距，通常采用0.9倍區(qū)間線路的枕木間距，其它部位取為0.951倍。設置轉(zhuǎn)轍桿的一孔，其間距應適當增大。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應與區(qū)間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致，并使軌縫位于間距的中心。,（六）岔枕布置,岔枕長度在道岔各個部位差別很大。岔枕端部伸出鋼軌工作邊的距離M應與區(qū)間線路基本保持一致，即M=(2500-435)/2=532.5mm。按M值要求計算出的岔枕長度各不相等，為減少道岔上出現(xiàn)過多的岔枕長度級別，需要集中若干長度相近者為一組，相差不應超過岔枕標準級差的二分之一。,四、單開道岔的總布置圖,鋪設在單開道岔轉(zhuǎn)轍器及連接部分的岔枕，均應與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕，應與轍叉角的角平分線垂直，從轍叉趾前第二根岔枕開始，逐漸由垂直角平分線方向轉(zhuǎn)到垂直于直股的方向。岔枕的間距，在轉(zhuǎn)轍器部分按直線上股計量，在導曲線及轉(zhuǎn)向過渡段按直線下股計量，在轍叉部分按角平分線計量。為改善列車直向過岔時的運行條件，可動心軌道岔中所有的岔枕均按垂直于直股方向布置，間距均勻一致，均為600 mm,四、單開道岔的總布置圖,曲線尖軌大多采用圓曲線型，其曲線半徑由側(cè)向過岔速度確定，通常與導曲線半徑相同，以保持轉(zhuǎn)轍器與導曲線的容許通過速度一致。 以右圖所示半切線型尖軌說明轉(zhuǎn)轍器計算。,一 曲線尖軌、直線轍叉單開道岔的計算,（一）轉(zhuǎn)轍器計算,四、單開道岔的總布置圖,直線尖軌、直線轍叉與上述的曲線尖軌、直線轍叉單開道岔的計算方法和步驟基本上一致。此外尚應注意如下特點： 1.兩根尖軌都是直線型的，因此沖擊角、始轉(zhuǎn)轍角和轉(zhuǎn)轍角均相一致。 2.直線尖軌的跟部結(jié)構(gòu)通常采用間隔鐵魚尾板式，尖軌非工作邊與基本軌工作邊之間的最小距離發(fā)生在尖軌轍跟處 。 3.在導曲線與尖軌跟部之間設置一段前插入直線k，以利于轍跟魚尾板的設置 當R150m，k=0。 4.側(cè)股線路的軌距加寬要大于曲線尖軌。,二 直線尖軌轉(zhuǎn)轍器的計算,四、單開道岔的總布置圖,可動心軌需要確定的主要參數(shù)有：心軌轉(zhuǎn)換過程中不發(fā)生彎折的長度l1、彈性肢長l2、轉(zhuǎn)轍機的扳動力P2、心軌角、第一、第二轉(zhuǎn)轍桿處的心軌動程t1和t2等。,1、主要參數(shù),三 可動心軌轍叉的計算,四、單開道岔的總布置圖,在計算中，心軌l1段視為絕對剛體，l2段視為一端彈性可彎另一端固定的梁，在第一、第二轉(zhuǎn)轍桿處作用有P1和P3力。根據(jù)這樣的力學模型可得到上述參數(shù)的一系列計算公式。但是上述參數(shù)都是互相關(guān)連的未知量，無法直接計算出來。實用的工程方法是先假定某幾個值，計算其它的量，從而