铁道建筑ＲailwayEngineeringDecember，2013文章编号:1003-1995(2013)12-0098-05重载铁路12号道岔设计王树国1，葛晶1，王猛1，巢晋杰2(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081;2．朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司，山西原平034100)摘要:根据国内外重载铁路道岔运营实践和技术发展趋势，提出了重载道岔设计的技术原则和技术指标。30t轴重75kg/m钢轨12号单开道岔平面尺寸与既有12号道岔相同，导曲线半径为350m，采用直线型固定辙叉。该道岔采用了“半直半曲型”曲线尖轨技术、刨切基本轨加厚尖轨技术、高锰钢组合辙叉爆炸硬化技术、心轨加宽技术等一系列延长道岔及其部件使用寿命的创新技术。关键词:重载铁路12号道岔使用寿命研究与设计中图分类号:U213．6文献标识码:ADOI:10．3969/j．issn．1003-1995．2013．12．29收稿日期:2013-04-15;修回日期:2013-08-15作者简介:王树国(1974—)，男，山东冠县人，副研究员，博士。在大运量和高密度重载铁路运输条件下，伤损最为严重的是重载道岔。侧向过车频繁的道岔曲线尖轨在短时间内就出现磨耗、压溃、掉块等病害，平均使用寿命远低于普通铁路。如大秦铁路湖东站、朔黄铁路神木站咽喉区出站道岔的曲线尖轨一年最多要更换十几次，更换作业频繁且干扰运输。高锰钢整铸辙叉的使用寿命为0.8～1.5亿t，各种类型合金钢辙叉的使用寿命为1.0～2.5亿t，大秦铁路一年需更换4次辙叉。道岔在钢轨接头等轨线中断部位，安装有间隔铁的尖轨跟端、心轨跟端等刚度突变部位轨顶面的压塌及磨耗均明显增加［1］;扣件系统常出现岔枕螺栓折断和套管失效问题。2012年为提高既有铁路货物运输能力，将轴重提高至27t，2013年8月至9月在广州铁路局进行了既有铁路27t轴重实车试验。2011年朔黄铁路立项进行30t轴重线路设备改造与强化研究，计划将货物列车轴重自现在C80的25t提高至C96的30t，2013年7月进行了30t轴重货物列车实车试验。提高既有铁路尤其是煤炭运输铁路轴重是铁路发展的趋势。30t轴重75kg/m钢轨12号单开道岔(以下称12号道岔)是根据重载铁路运输需要研制的，可以解决重载道岔现存问题，满足轴重提高对轨道设备的综合要求。1技术原则与设计指标1.1研制重载道岔遵循的技术原则根据对国内外重载铁路道岔运营实践的调研和技术发展趋势确定了如下研制重载道岔应遵循的技术原则。1)道岔及其部件应长寿命，以延长更换周期，减少对行车的影响。道岔及其部件应易更换，易维修或免维修，以适应高密度的行车条件。2)可动心轨辙叉的使用寿命仅略长于固定型辙叉，且造价高、难于更换、对维修的要求苛刻，不能适应重载铁路的运营条件和养护维修的现状［2］。目前暂不考虑选用可动心轨辙叉。3)固定型辙叉造价低、易更换、维修工作量小，比较适应重载铁路养护维修的现状。合金钢组合辙叉应用良好，使用寿命高于固定型高锰钢辙叉。采用爆炸硬化技术的高锰钢组合辙叉性能优于高锰钢整铸辙叉。应继续采用优化设计的第二代翼轨加强型合金钢组合辙叉和高锰钢组合辙叉。4)延长曲线尖轨使用寿命是需要重点解决的关键技术问题，在结构和材料两个方面开展工作。5)新型道岔扣件系统和预应力岔枕的性能和强度应能够同时满足现有运营条件要求和未来轴重提高的预期要求。6)尖轨采用分动外锁闭转换设备。7)道岔适用于跨区间无缝线路。1.2设计指标新设计75kg/m钢轨12号道岔的运行条件如下。1)运营条件①静轴重≤300kN(按350kN轴重校核)。②货物列车运行速度:直向≤100km/h，侧向≤45km/h;旅客列车运行速度:直向≤120km/h，侧向≤45km/h。③无缝线路年最大轨温差:100℃。2)使用寿命期望值892013年第12期王树国等:重载铁路12号道岔设计使用寿命是重载道岔的核心问题，重载铁路上曲线尖轨和辙叉的使用寿命低于既有铁路，解决该问题的难度不亚于解决高速道岔的平顺性。根据目前中国重载道岔技术发展水平和制造工艺现状确定的辙叉和曲线尖轨使用寿命期望值如表1所示。表112号道岔使用寿命期望值亿t部件名称普通线路重载线路现状12号道岔使用寿命期望值曲线尖轨0.2～0.50.2～0.40.4～0.8合金钢组合辙叉普通型翼轨加强型1.5～2.01.5～3.01.0～2.01.5～2.52.02.5(心轨加宽)2.53.5(心轨...
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