城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔的製作方法

2023-05-10 00:14:01

專利名稱：城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔。
背景技術：
城市軌道交通工程是在近些年在我國得到快速發展，主要用於大運量的城市旅客運輸，是改善大城市交通擁堵問題的有效手段。我國大城市的交通擁堵問題日漸嚴重，紛紛在建設城市軌道交通，如北京、上海、 廣州、深圳等已初具規模。一些中型城市如青島、寧波、蘇州等正在著手建設。因為各城市自主籌資，獨立建設和管理，缺少系統的研發和統一的管理，故一些系統和設備存在需要改進和完善的問題。城市軌道交通輔助線中停車線、出入線必須通過道岔與正線相連接。道岔是軌道系統重要設備之一，傳統的連接型式是選用普通單開道岔。與單開道岔結構基本一致的還有對稱道岔，對稱道岔是指主線方向向兩側線對稱分支，分支線路自主線方向岔出的兩個道岔角相等，其轍叉理論中心在主線中線的延長線上。對稱道岔各部件均按轍叉角平分線對稱排列，兩條連接線路為同半徑曲線，無直向或側向之分，因此兩側向運行條件相同。我國國鐵鋪設的對稱道岔主要有9號、6. 5號、6號三種號數，目前使用6號對稱道岔居多，用於編組場駝峰頭部，已有成熟的製造、鋪設、維修養護經驗。在城市軌道交通工程中的停車線或出入線與正線相連接的位置上，如果直接應用目前國鐵中已有的9號、6. 5號、6號三種號數的對稱道岔，在與正線連接時，均需設置一組反向曲線，這就延長了連接線路，同時惡化了線路運行條件，達不到縮短停車線或出入線長度，道岔區線路較長，需要道岔的數量較多、土建投資以及工程風險也較大，工程實施困難。
發明內容針對上述技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔，以利於減少工程造價，滿足城軌工程的相關技術標準和安全要求，提高了安全性、可靠性，同時便於製造、鋪設、施工、維修和養護。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是提供一種城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔，該道岔設置於城軌工程中地下線的停車線路軌道上，其中所述對稱道岔的結構包括有一組轉轍器、一組轍叉、連接鋼軌，一組轉轍器通過連接鋼軌與一組轍叉相連接，形成一副具有兩個側股軌道的對稱道岔。本實用新型的效果是該對稱道岔應具備如下功能及特點採用4. 5號對稱道岔，可實現與正線直線連接，使線路即平順又最大限度縮短了線路長度，達到最佳效果。4. 5號對稱道岔可代替兩組單開道岔的功能，節省道岔及道床造價；減少停車線長度，縮短車站結構長度，減少施工難度、降低工程風險，降低土建工程造價；縮短車輛進出停車線的時間，提高運行效率；轉轍器尖軌採用AT軌製造，調高尖軌強度，保證道岔具有足
3夠的耐磨性和穩定性；道岔結構儘量採用標準件、通用件，便於製造、鋪設、養護維修以及減少備品備件； 道岔的軌下基礎採用鋼筋混凝土短軌枕，整體道床滿足軌道工程要求。

圖1為本實用新型的軌道道岔結構示意圖；圖2為圖1的轉轍器F-F橫剖視圖；圖3為圖1的基本軌軌撐E-E剖視圖；圖4為圖1的側向尖軌跟端魚尾板間隔鐵固定結構放大圖；圖5為圖1的側向尖軌跟端魚尾板間隔鐵固定結構M-M橫剖視圖；圖6為本實用新型轍叉結構示意圖；圖7為圖1的基本軌與槽型護軌B-B剖視圖；圖8為槽型護軌剖面放大示意圖。圖中1、轉轍器 2、連接軌 3、轍叉 4、尖軌尖端5、基本軌6、側向尖軌 7、轍叉趾端8、轍叉跟端9、拉杆 10、軌撐11、槽型護軌12、側向尖軌跟端魚尾板間隔鐵結構
具體實施方式
結合附圖對本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔結構加以說明。本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔，該道岔設置於城軌工程中地下線的停車線路軌道上，所述對稱道岔的結構包括有一組轉轍器1、一組轍叉3、 連接鋼軌2，一組轉轍器1通過連接鋼軌2與一組轍叉相連接，形成一副具有兩個側股軌道的對稱道岔。兩個側股軌道之間呈12° 40' 49.4"的夾角，通過所述對稱道岔的兩個側股軌道將車輛引向兩個不同方向。所述轉轍器1包括兩根基本軌5、兩根側向尖軌6、兩根拉杆9，如圖1所示；兩根側向尖軌6分別設在兩根基本軌5之間，其中一根側向尖軌自尖軌尖端4沿伸430mm處與第一根拉杆9相連接，第二根拉杆9與第一根拉杆相距1200mm，並與另一根側向尖軌6相連接。所述轍叉3是兩個側股軌道交叉形成的對稱的「X」型結構件，該結構件的「X」型交叉部位的工作邊夾角為A= 12° 40' 49.4〃，採用圓曲線型高錳鋼製造。所述轍叉3的「X」型交叉部位為兩側股軌道的工作邊為圓曲線型，並與連接軌2 為圓順銜接。在所述道岔的兩根基本軌的內側對應轍叉3的部位分別設有分開式槽型護軌11， 護軌11的分開式槽型為橫剖面呈「U」形的護軌輪緣槽，護軌輪緣槽的寬度為52mm，槽型護軌11的頂面高出基本軌的軌頂面12mm。本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔結構複雜，其中轉轍器1是關鍵部件之一，包括兩根基本軌5、兩根側向尖軌6，關係到4. 5號對稱道岔的安全性和耐久性。具體4. 5號對稱道岔側向尖軌的結構是這樣實現的(1)道岔轉轍器的側向尖軌採用60AT鋼軌製造，平面型式採用半切線型，即轉轍器的側向尖軌為圓曲線型，與基本軌相切，為保證側向尖軌6的尖端的強度，製造時將尖軌尖端小於5mm厚度的端部削掉，形成最終實際應用的側向尖軌。側向尖軌6的尖端採用藏尖結構，所謂藏尖結構就是該道岔製造時，在基本軌5與側向尖軌6的尖端貼合處，把基本軌5 削切一刀，給側向尖軌6留出一定空間，從而可以讓側向尖軌6製造的更厚些，增加側向尖軌6的強度。另外，藏尖結構是指側向尖軌6尖端50mm範圍內的軌面比基本軌5的軌面要低，這樣車輪踏面作用在基本軌5的軌面上，側向尖軌6尖端藏在基本軌5的軌面之下，直至50mm處才與基本軌5持平，才與車輪接觸，起到保護作用。側向尖軌跟端魚尾板間隔鐵結構12採用活接頭結構，如圖6所示。側向尖軌6的長度為4597mm ；側向尖軌6的跟端對齊；(2)側向尖軌設置一個牽引點，側向尖軌在第一拉杆處動程為152mm ；如圖1所示， 通過牽動拉杆9來實現道岔的側向尖軌6與基本軌5的開合，實現把車輛引入兩個不同方向的側向股道的目的。(3)為加強基本軌穩定性，防止基本軌外翻，在基本軌外側設置軌撐10，如圖7所
7J\ ο轍叉3是城市軌道交通工程線路4. 5號對稱道岔另一重要部件，轍叉3採用高錳鋼整鑄成型轍叉，為雙曲線型，即兩側股交叉處，兩側股的工作邊平面型式為對稱的圓曲線型，曲線半徑為150717. 5mm ；轍叉趾端7距交叉點的距離約為1550mm，轍叉跟端8距交叉點的距離距約為1966mm ；護軌11採用分開可調式槽型護軌11，如圖7、圖8所示，該槽型護軌11的橫剖面呈「U」型，其輪緣槽設計有一定的寬度，可便於護軌上下調節，從而可精確保證護軌頂面高出基本軌12mm，使護軌達到最佳保護車輪不脫軌掉道的效果；本道岔所用護軌輪緣槽寬度為 52mm0為了確保城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔具有足夠的強度，採用有限元法對其關鍵部件進行了強度計算與檢核，驗證其結構滿足使用要求。給城市軌道交通工程線路4. 5號對稱道岔設計提出了有力技術支持。對本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔的運行安全性、穩定性檢算在道岔總圖設計之前，首先研究確定其設計參數允許值，在道岔設計時各項參數不能超過規定允許值，經檢算滿足設計參數要求。設計參數的確定ω 0 = 0. 65km2/h2α0 = 0. 6m/s2β 0 = 0· 3 0. 4m/s3式中ω。-動能損失；α 0-未被平衡離心加速度；β ο"離心加速度時變率；km-距離單位，公裡；[0047]h_時間單位，小時；m-距離單位，米；S-時間單位，秒。本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔主要尺寸和技術標準(1)道岔主要尺寸，如圖2所示，導曲線半徑150mm;側向通過速度30km/h ；道岔全長L = 17295mm ；前長 a = 8955mm ；後長 b = 8340mm ；道岔角度12°40' 49.4"。(2)主要技術標準未被平衡的離心加速度α = 0. 463m/s2 ；欠超高 h = 68. 2mm ；未被平衡的離心加速度增量β = 0. 246m/s3 ；側向尖軌衝擊角為1° 8' 58〃，動能損失ω = 0. 362km2/h2。(3)在所述道岔的兩根基本軌的內側在對應轍叉3的部位分別設有槽型護軌11， 如圖6所示，該槽型護軌的橫剖面呈「U」形，形成護軌輪緣槽，護軌輪緣槽的寬度為52mm， 便於上下調解，可準確保證槽型護軌的頂面高出基本軌軌頂面12mm。護軌11長度為 1484+1516mm，其橫剖面呈「U」形，形成護軌輪緣槽，護軌輪緣槽的寬度為52mm，護軌11的安裝高度保證護軌11的頂面高出所述基本軌的頂面12mm。護軌採用分開可調式槽型護軌 11，如圖6、圖7所示，該槽型護軌11的橫剖面呈「U」型，其輪緣槽設計有一定的寬度，可便於護軌上下調節，從而可精確保證護軌頂面高出基本軌12mm，使護軌達到最佳保護車輪不脫軌掉道的效果。(4)扣件採用DTVI2型彈性分開式扣件。(5)鋼軌及轍叉3下設置厚度為12mm的橡膠墊板，橡膠墊板下設16mm的鐵墊板。(6)軌下基礎為鋼筋混凝土短軌枕式整體道床。短軌枕混凝土等級為C50，短軌枕預埋不鏽鋼套管和尼龍套管。[0068](7)按有軌道電路設計，本實用新型即可滿足傳統的固定型閉塞制式，又可滿足移動閉塞制式的需要。(3)其他(1)護軌採用分開可調式槽型護軌結構，護軌頂面高出基本軌12mm，如圖2所示； 護軌輪緣槽寬度為52mm ；(2)扣件採用DTVI2型彈性分開式扣件，特殊部件特殊設計；(3)鋼軌及錳叉下設置12mm厚橡膠墊板，鐵墊板下設16mm橡膠墊板；(4)軌下基礎為鋼筋混凝土短軌枕式整體道床；短軌枕混凝土等級為C50，短軌枕預埋不鏽鋼套管和尼龍套管；(5)按有軌道電路設計，本設計按固定型閉塞設計，同時兼顧移動閉塞的需要。
6[0076]下面對本實用新型採用中受力情況進行說明道岔是軌道設施中薄弱環節之一，特別是城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔結構複雜，車輛通過時引起道岔衝擊與振動，致使尖軌、滑床板等主要部件使用壽命縮短，維修工作量增大。城市軌道交通工程線路4. 5號對稱道岔關鍵受力部件進行強度計算後，結論是強度合格，滿足使用要求。為了確保城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔運行安全，在理論檢算的基礎上，對城市軌道交通工程線路4. 5號對稱道岔的加工製造、鋪設、運行、維修養護等提出以下注意事項1.側向尖軌底部、軌顎與軌胺螺栓孔等部位應力較大，應提高部件表面光潔度，減少組裝尺寸公差，杜絕各種製造、組裝缺陷。2.提高側向尖軌工作面幾何尺寸精度，改善尖軌頂面與車輪踏面間接觸關係，提高車輛運行平穩性。3.道岔鋪設時應確保各部件的平面位置及幾何尺寸在管理值範圍內，特別是直向尖軌和側向尖軌的相對位量及基本軌與側向尖軌密貼。4.道岔拖入運行後，應按用戶手冊要求定期進行關鍵部件的養護維修。採用城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔，可代替兩組單開道岔使用。 其效果是不僅可以節省道岔投資，而且可以顯著縮短輔助線長度，極大的節省土建工程投資，降低施工難度，減少工程風險。4. 5號對稱道岔在城市軌道交通工程中的應用前景廣闊。本實用新型的城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔具備城市軌道交通工程道岔的功能要求，滿足地鐵及輕軌車輛在正線與停車線之間安全行駛，滿足城軌工程的相關技術標準和安全要求，突出了安全性、可靠性，以及便於製造、鋪設、施工、維修和養護等優點。不僅可以節省道岔投資，而且可以顯著縮短輔助線長度，極大的節省土建工程投資，降低施工難度，減少工程風險。
權利要求1.一種城市軌道交通工程中線路軌道4. 5號對稱道岔，該道岔設置於城軌工程中地下線的停車線路軌道上，其特徵是所述對稱道岔的結構包括有一組轉轍器(1)、連接鋼軌 O)、一組轍叉(3)，一組轉轍器(1)通過連接鋼軌( 與一組轍叉相連接，形成一副具有兩個側股軌道的對稱道岔。
2.根據權利要求1中所述的城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔，其特徵是 所述轉轍器(1)包括兩根基本軌(5)、兩根側向尖軌(6)、兩根拉杆(9)；兩根側向尖軌(6) 分別設在兩根基本軌之間，其中一根側向尖軌(6)自尖軌尖端(4)沿伸430mm處與第一根拉杆(9)相連接，第二根拉杆(9)與第一根拉杆相距1200mm，並與另一根側向尖軌(6)相連接。
3.根據權利要求1中所述的城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔，其特徵是 所述轍叉(3)是兩個側股軌道交叉形成的對稱的「X」型結構件，該結構件的「X」型交叉部位的工作邊夾角為A = 12° 40' 49.4"。
4.根據權利要求1中所述的城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔，其特徵是 所述轍叉(3)的「X」型交叉部位為兩側股軌道的工作邊為圓曲線型，並與連接軌O)為圓順銜接。
5.根據權利要求1中所述的城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔，其特徵是 在所述道岔的兩根基本軌的內側對應轍叉(3)的部位分別設有分開式槽型護軌(11)，護軌 (11)的分開式槽型為橫剖面呈「U」形的護軌輪緣槽，護軌輪緣槽的寬度為52mm，槽型護軌 (11)的頂面高出基本軌的軌頂面12mm。
專利摘要本實用新型提供一種城市軌道交通工程中線路軌道4.5號對稱道岔，該道岔設置於城軌工程中地下線的停車線路軌道上，所述對稱道岔的結構包括有一組轉轍器、一組轍叉、連接鋼軌，一組轉轍器通過連接鋼軌與一組轍叉相連接，形成一副具有兩個側股軌道的對稱道岔。有益效果是該道岔滿足地鐵與輕軌車輛在正線與停車線之間安全行駛，滿足城軌工程的相關技術標準和安全要求，突出了安全性、可靠性及便於製造、鋪設、施工、維修和養護等優點。本實用新型的應用不僅可以節省道岔投資，而且可以顯著縮短輔助線長度，極大的節省土建工程投資，降低施工難度，減少工程風險。
文檔編號E01B7/14GK202227203SQ20112027067
公開日2012年5月23日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者於春華, 巫偉軍, 李建斌, 李懷鑑, 楊寶峰, 王建雙, 程保青, 馬振海 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司