CN202208869U - 城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种城市轨道交通工程线路对称三开道岔，该对称三开道岔设置于城轨工程中地下线的停车线路轨道上，对称三开道岔的结构包括有一组双转辙器、一组中间辙叉、两组后端辙叉、连接钢轨，一组双转辙器分别通过连接钢轨与中间辙叉连接，接着再通过连接钢轨与后端辙叉连接，形成一副具有一个直股轨道和两个侧股轨道的三开道岔，将车辆引向三个方向。有益效果是该道岔满足地铁与轻轨车辆在正线与停车线之间安全行驶，满足城轨工程的相关技术标准和安全要求，突出了安全性、可靠性及便于制造、铺设、施工、维修和养护等优点。本实用新型不仅可以节省道岔投资，而且可以显著缩短辅助线长度，极大的节省土建工程投资，降低施工难度，减少工程风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔。
背景技术
城市轨道交通工程是在近些年在我国得到快速发展，主要用于大运量的城市旅客运输，是改善大城市交通拥堵问题的有效手段。
我国大城市的交通拥堵问题日渐严重，纷纷在建设城市轨道交通，如北京、上海、广州、深圳等已初具规模。一些中型城市如青岛、宁波、苏州等正在着手建设。因为各城市自主筹资，独立建设和管理，缺少系统的研发和统一的管理，故一些系统和设备存在需要改进和完善的问题。
城市轨道交通辅助线中停车线、出入线必须通过道岔与正线相连接。道岔是轨道系统重要设备之一，传统的连接型式是选用普通单开道岔，缺点是道岔区线路较长，需要道岔的数量较多、土建投资也较大，工程实施困难。
发明内容
针对上述技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，以利于减少工程造价，满足城轨工程的相关技术标准和安全要求，提高了安全性、可靠性，同时便于制造、铺设、施工、维修和养护。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，该对称三开道岔设置于城轨工程中地下线的停车线路轨道上，其中：所述对称三开道岔的结构包括有一组双转辙器、一组中间辙叉、两组后端辙叉、连接钢轨，一组双转辙器分别通过连接钢轨与中间辙叉连接，接着再通过连接钢轨与后端辙叉连接，形成一副具有一个直股轨道和两个侧股轨道的三开道岔，通过所述三开道岔的直股轨道和两个侧股 轨道将车辆引向三个方向。
本实用新型的效果是该对称道岔应具备如下功能及特点：
对称三开道岔可代替两组单开道岔的功能，节省道岔及道床造价；减少停车线长度，缩短车站结构长度，减少施工难度、降低工程风险，降低土建工程造价；缩短车辆进出停车线的时间，提高运行效率；双转辙器尖轨采用AT轨制造，调高尖轨强度；双转辙器尖轨采用直向尖轨尖端位于侧向尖端前方，削除了侧向尖轨尖端位于直向尖轨尖端前方，避免出现假密贴病害；中间辙叉及后端辙叉均采用高锰钢整铸，提高辙叉的稳定性及耐磨性；中间辙叉采用双侧曲线型，增大导曲线半径，提高运行速度，缩短道岔全长；后端辙叉采用直线型，可与同号单开道岔辙叉主要尺寸及结构保持一致；后端辙叉平面采用缩短咽喉尺寸的形式，增加后端辙叉的自护能力，确保运行安全度；道岔结构尽量采用标准件、通用件，便于制造、铺设、养护维修以及减少备品备件；道岔的轨下基础采用钢筋混凝土短轨枕，整体道床满足轨道工程要求。
附图说明
图1为本实用新型的轨道道岔结构示意图；
图2为图1的F-F基本轨轨撑设置剖面图；
图3为本实用新型中间辙叉结构示意图；
图4为图1的B-B槽型护轨剖面示意图；
图5为本实用新型两根直向尖轨尖端位于两根侧向尖轨尖端之前示意图；
图6为两根直向尖轨尖端位于两根侧向尖轨尖端之后示意图；
图7为两根直向尖轨两根侧向尖轨尖端相互对齐示意图；
图8为一侧直向尖轨尖端与另一侧的侧向尖轨尖端对齐示意图；
图9、图10为本实用新型两根尖轨及基本轨相对位置剖面图；
图11为本实用新型后端辙叉结构示意图；
图12为本实用新型槽型护轨剖面示意图。
图中：
1、双转辙器 2、连接轨 3、中间辙叉 4、后端辙叉 5、轨撑6、基本轨 7、直线尖轨 8、侧向尖轨 9、中间辙叉趾端10、中间辙叉跟端 11、护轨 12、拉杆 13、翼轨14、后端辙叉趾端 15、后端辙叉跟端
具体实施方式
结合附图对本实用新型的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔结构加以说明。
本实用新型的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔尖轨尖端的相对位置是基于如下设计思想：
对称三开道岔结构复杂，其中双转辙器1是关键部件之一，包括两根曲基本轨6、两根直尖轨7、两根侧向尖轨8，关系到三开道岔的安全性和耐久性。总布置图平面型式，取决于尖轨尖端的相对位置，对称三开道岔尖轨尖端的相对位置主要有以下几种型式：
平面型式(1)：两根直向尖轨尖端位于两根侧向尖轨尖端之前，如图5所示，侧向运行时，需要同时经过直向尖轨7和侧向尖轨8，对两尖轨均产生磨耗。两根直向尖轨7设置拉杆时，尖轨断面较大，便于设置拉杆。
平面型式(2)：两根直向尖轨尖端位于两根侧向尖轨尖端之后，如图6所示，侧向运行时，不经过两根直向尖轨，可减少两根直向尖轨的磨耗。但是引起侧向尖轨尖端与基本轨不贴合，形成假密贴，对侧向尖轨存在不利因素。同时直向尖轨尖端处轨距加宽过大，出现安全隐患。两根直向尖轨设置拉杆时，尖轨断面较小，拉杆设置困难。
平面型式(3)：两根直向尖轨尖端和两根侧向尖轨尖端相互对齐，如图7 所示，两根尖轨尖端对齐，由于断面位置狭小，尖轨尖端相当薄弱，基本轨轨底也需要相应刨切，使得尖轨先天不足，使用寿命相对缩短。
平面型式(4)：一侧直向尖轨尖端与另一侧的侧向尖轨尖端对齐，如图8所示，该型式综合了平面型式(1)、平面型式(2)的特点，但是尖轨不对称，不便于制造、铺设、维修养护，一般用于不对称三开道岔。
本实用新型的城市轨道交通工程线路对称三开道岔是这样实现的：
本实用新型的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，该对称三开道岔设置于城轨工程中地下线的停车线路轨道上，所述对称三开道岔的结构包括有一组双转辙器1、一组中间辙叉3、两组后端辙叉4、连接钢轨2，一组双转辙器1分别通过连接钢轨2与中间辙叉3连接，接着再通过连接钢轨2与后端辙叉4连接，形成一副具有一个直股轨道和两个侧股轨道的三开道岔，如图1所示，通过所述三开道岔的直股轨道和两个侧股轨道将车辆引向三个方向。
所述双转辙器1包括两根基本轨6、两根直向尖轨7、两根侧向尖轨8、两根拉杆12，如图5所示。两根直向尖轨7设在两根基本轨6之间，两根侧向尖轨8设在两根直向尖轨7之间，其中一根直向尖轨7的尖端处与一根侧向尖轨8尖端处连接有一拉杆12，另一根直向尖轨7的尖端处与另一根侧向尖轨8尖端处连接有另一拉杆12。
直向尖轨7的长度为7605mm，制造时下料长度为7865mm，其中260mm作为安装拉杆12用；侧向尖轨8长度为7401mm；直向尖轨7与侧向尖轨8的跟端10对齐；直向尖轨7的尖端与侧向尖轨8尖端相错205mm。一方面是为方便在直向尖轨的端部设置拉杆12，另一方面是为保证尖轨与基本轨6的密贴，保证车辆走行的安全性、平顺性。侧向尖轨8在拉杆12处动程为160mm。如图5所示，通过牵动拉杆12来实现道岔的直向尖轨或侧向尖轨的开合，从而实现把车辆引入三个不同方向的直向股道或侧向股道的目的。
为加强基本轨6稳定性，防止基本轨外翻，在基本轨6外侧设置轨撑5，如图2所示。
双转辙器1的直向尖轨7及侧向尖轨8采用60AT钢轨制造，相离圆曲线型。直向尖轨7尖端采用藏尖结构，所谓藏尖结构就是该道岔制造时，在基本轨6与直向尖轨7的尖端贴合处，把基本轨6削切一刀，给直向尖轨7留出一定空间，从而可以让直向尖轨7制造的更厚些，增加直向尖轨7的强度。另外，藏尖结构是指直向尖轨7尖端50mm范围内的轨面比基本轨6的轨面要低，这样车轮踏面作用在基本轨6的轨面上，直向尖轨7尖端藏在基本轨6的轨面之下，直至50mm处才与基本轨持平，才与车轮接触，起到保护作用。侧向尖轨8为贴尖结构，即侧向尖轨8的斜度与直向尖轨7一致，保持密切贴合。尖轨跟端10采用鱼尾板间隔铁活接头结构，如图2所示。
侧向尖轨8的工作边及直向尖轨7的非工作边，也就是与基本轨6的靠合面的斜度均为1∶4，如此设计是为增加尖轨实际尖端厚度，从而增加尖轨粗壮度，可提高尖轨耐磨性能，如图9、图10所示。
所述中间辙叉3是所述的两个侧股轨道交叉形成的对称的“X”型结构件，该结构件的“X”型交叉部位的夹角A为6°20′24.7″。
中间辙叉3采用高锰钢整铸的“X”型结构件，“X”型双曲线的半径为180717.5mm；趾端9距交叉点距离为1780mm，跟端10距交叉点距离为2436mm。
所述中间辙叉3的“X”型交叉部位为中间辙叉3的两侧工作边为双曲线型，中间辙叉3两侧与连接轨2为圆顺衔接。有利于改善对称三开道岔侧向运行条件，同时缩短道岔全长，如图3所示。
所述后端辙叉4是所述直股轨道与侧股轨道交叉形成的对称的“X”型结构件，该结构件的“X”型交叉部位的夹角A为6°20′24.7″；在直股轨道与侧股轨道交叉处的两侧均设有翼轨13，将直股轨道方向的翼轨13平 直段向侧股轨道的工作边方向延长为150mm，如图11所示。
后端辙叉4用高锰钢整铸的“X”型结构件，趾端14距交叉点距离为1538mm，跟端15距交叉点距离为2771mm。
由于后端辙叉4直股轨道无护轨，为提高后端辙叉的安全性，采用缩短辙叉有害空间的措施，将直股方向的翼轨13平直段向侧股工作边方向延长150mm，可减少翼轨冲击角，起到后端辙叉4自护作用。
后端辙叉4可利用原有标准9号的单开辙叉，将直股轨道方向的翼轨13平直段向侧股工作边方向延长，原有的侧股轨道方向的护轨可不做修改，如图10，模具可用标准9号的单开辙叉略做修改即可。
为了便于制造、铺设、更换，侧股方向翼轨13平直段也同时向侧股工作边方向延长，后端辙叉4设计为对称，不分左右开。
为了确保对称三开道岔具有足够的强度，采用有限元法对其关键部件进行了强度计算与检核，验证其结构满足使用要求。给对称三开道岔设计提出了有力技术支持。
对本实用新型的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔的运行安全性、稳定性检算：
在道岔总图设计之前，首先研究确定其设计参数允许值，在道岔设计时各项参数不能超过规定允许值。
设计参数的确定：
ω0＝0.65km2/h2
α0＝0.4m/s2，困难时0.6m/s2
β0＝0.3～0.4m/s3
经检算满足设计参数要求。
式中：ω0-动能损失；
α0-未被平衡离心加速度；
β0-离心加速度时变率；
km-距离单位，公里；
h-时间单位，小时；
m-距离单位，米；
s-时间单位，秒。
本实用新型的主要尺寸和技术标准
(1)道岔主要尺寸
道岔全长L＝26492mm；
a＝10740mm；
b＝15752mm；
导曲线半径180m；
道岔角度：6°20′24.7″；
标准轨距1435mm，直向尖轨尖端轨距加宽10mm，即1445mm，跟端轨距1440mm。
(2)主要技术标准
侧向通过速度35km/h；
未被平衡的离心加速度：α＝0.525m/s2；
欠超高h＝77.4mm；
未被平衡的离心加速度增量：β＝0.325m/s3；
侧向尖轨冲击角为1°11′51″；
动能损失ω＝0.458km2/h2。
3)在所述双转辙器1两根基本轨的内侧靠近中间辙叉3和后端辙叉4的部位分别设有护轨11，该护轨11的横剖面呈“U”形，形成护轨轮缘槽，护轨轮缘槽的宽度为42mm-52mm，护轨11的安装高度保证护轨11的顶面高出所述基本轨的顶面12mm。靠中间辙叉3部位的护轨11长度1744+1456mm； 靠后端辙叉4部位的护轨11长度1971+1729mm。护轨采用分开可调式槽型护轨11，如图4、图12所示，该槽型护轨11的横剖面呈“U”型，其轮缘槽设计有一定的宽度，可便于护轨上下调节，从而可精确保证护轨顶面高出基本轨12mm，使护轨达到最佳保护车轮不脱轨掉道的效果；中间辙叉3所用护轨轮缘槽宽度为52mm；后端辙叉4所用侧向护轨轮缘槽宽度为42mm。
4)扣件采用DTVI2型弹性分开式扣件。
5)钢轨及中间辙叉3、后端辙叉4下设置厚度为12mm的橡胶垫板，橡胶垫板下设16mm的铁垫板。
6)轨下基础为钢筋混凝土短轨枕式整体道床。
短轨枕混凝土等级为C50，短轨枕预埋不锈钢套管和尼龙套管。
7)按有轨道电路设计，本实用新型即可满足传统的固定型闭塞制式，又可满足移动闭塞制式的需要。
(3)其他
(1)护轨采用分开可调式槽型护轨结构，护轨顶面高出基本轨12mm，如图4所示；中间辙叉用护轨轮缘槽宽度为52mm；后端辙叉用侧向护轨轮缘槽宽度为42mm；
(2)扣件采用DTVI2型弹性分开式扣件，特殊部件特殊设计；
(3)钢轨及锰叉下设置12mm厚橡胶垫板，铁垫板下设16mm橡胶垫板；
(4)轨下基础为钢筋混凝土短轨枕式整体道床；
短轨枕混凝土等级为C50，短轨枕预埋不锈钢套管和尼龙套管；
(5)按有轨道电路设计，本设计按固定型闭塞设计，同时兼顾移动闭塞的需要。
下面对本实用新型采用中受力情况进行说明：
道岔是轨道设施中薄弱环节之一，特别是三开道岔结构复杂，车辆通过时引起道岔冲击与振动，致使尖轨、滑床板等主要部件使用寿命缩短，维修 工作量增大。
对称三开道岔关键受力部件进行强度计算后，结论是强度合格，满足使用要求。
为了确保对称三开道岔运行安全，在理论检算的基础上，对三开道岔的加工制造、铺设、运行、维修养护等提出以下注意事项：
1.尖轨底部、轨颚与轨胺螺栓孔等部位应力较大，应提高部件表面光洁度，减少组装尺寸公差，杜绝各种制造、组装缺陷。
2.提高尖轨工作面几何尺寸精度，改善尖轨顶面与车轮踏面间接触关系，提高车辆运行平稳性。
3.道岔铺设时应确保各部件的平面位置及几何尺寸在管理值范围内，特别是直向尖轨和侧向尖轨的相对位量及基本轨与尖轨密贴。
4.道岔拖入运行后，应按用户手册要求定期进行关键部件的养护维修。
采用本对称三开道岔即具有两组单开道岔，可代替两组单开道岔使用。因此在有条件时，可采用本结构的对称三开道岔，不仅可以节省道岔投资，而且可以显著缩短辅助线长度，极大的节省土建工程投资，降低施工难度，减少工程风险。对称三开道岔在城市轨道交通工程中的使用，目前国内尚处于研发阶段，它的研发使用综合技术仍有广阔空间。
本实用新型的三开道岔具备城市轨道交通工程道岔的功能要求，满足地铁及轻轨车辆在正线与停车线之间安全行驶，满足城轨工程的相关技术标准和安全要求，突出了安全性、可靠性，以及便于制造、铺设、施工、维修和养护等优点。不仅可以节省道岔投资，而且可以显著缩短辅助线长度，极大的节省土建工程投资，降低施工难度，减少工程风险。
Claims (7)
1.一种城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，该对称三开道岔设置于城轨工程中地下线的停车线路轨道上，其特征是：所述对称三开道岔的结构包括有一组双转辙器(1)、一组中间辙叉(3)、两组后端辙叉(4)、连接钢轨(2)，一组双转辙器(1)分别通过连接钢轨(2)与中间辙叉(3)连接，接着再通过连接钢轨(2)与后端辙叉(4)连接，形成一副具有一个直股轨道和两个侧股轨道的三开道岔，通过所述三开道岔的直股轨道和两个侧股轨道将车辆引向三个方向。
2.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：所述双转辙器(1)包括两根基本轨、两根直向尖轨、两根侧向尖轨、两根拉杆；两根直向尖轨设在两根基本轨之间，两根侧向尖轨设在两根直向尖轨之间，其中一根直向尖轨的尖端处与一根侧向尖轨尖端处连接有拉杆，另一根直向尖轨的尖端处与另一根侧向尖轨尖端处连接有另一拉杆。
3.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：所述双转辙器(1)的直向尖轨的非工作边及侧向尖轨的工作边的斜度均为1∶4。
4.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：所述中间辙叉(3)是所述的两个侧股轨道交叉形成的对称的“X”型结构件，该结构件的“X”型交叉部位的夹角为A＝6°20′24.7″。
5.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：所述中间辙叉(3)的“X”型交叉部位为中间辙叉(3)的两侧工作边为双曲线型，中间辙叉(3)两侧与连接轨(2)为圆顺衔接。
6.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：所述后端辙叉(4)是所述直股轨道与侧股轨道交叉形成的对称的“X”型结构件，该结构件的“X”型交叉部位的夹角为A＝6°20′24.7″； 在所述直股轨道与侧股轨道交叉处的两侧均设有翼轨(13)，将所述直股轨道方向的翼轨(13)的平直段向侧股轨道的工作边方向延长为150mm。
7.根据权利要求1中所述的城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔，其特征是：在所述双转辙器(1)两根基本轨的内侧靠近中间辙叉(3)和后端辙叉(4)的部位分别设有护轨(11)，该护轨(11)的横剖面呈“U”形，形成护轨轮缘槽，护轨轮缘槽的宽度为42mm-52mm，护轨(11)的安装高度保证护轨(11)的顶面高出所述基本轨的顶面12mm。
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| CN (1) | CN202208869U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102322000A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-01-18 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | 城市轨道交通工程线路轨道对称三开道岔 |
| CN105369697A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 湖南中创轨道工程装备有限公司 | 一种三开道岔 |
| CN106192610A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-12-07 | 芜湖中铁科吉富轨道有限公司 | 轨道三开道岔 |
| CN110258194A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 芜湖中铁科吉富轨道有限公司 | 一种工字轨非对称焊接式三开道岔合金钢叉心 |
| CN113020532A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-25 | 中铁宝桥（南京）有限公司 | 一种基于跟端精锻线的钢轨利用率提升方法 |
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2011
- 2011-07-20 CN CN2011202551706U patent/CN202208869U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN113020532B (zh) * | 2021-02-26 | 2024-02-27 | 中铁宝桥（南京）有限公司 | 一种基于跟端精锻线的钢轨利用率提升方法 |
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