【正文】 用特種斷面鋼軌制成的尖軌，其。尖軌可用普通斷面制軌或特種斷面制軌制成。我國新設(shè)計(jì)的12 、18號道岔直向尖軌為直線型，側(cè)向尖軌為曲線型。我國鐵路的大部分12號及12號以下的道岔，均采用直線型尖軌。（2）尖軌尖軌是轉(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。為防止基本軌的橫向移動，可在其外側(cè)設(shè)置軌撐。通常， 道岔中不設(shè)軌底坡，為改善鋼軌的受力條件，提速道岔中基本軌設(shè)有1: 40軌底坡。這個(gè)單元包括固定轍叉心、翼軌及護(hù)軌，作用是保護(hù)車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。圖62 普通單開道岔結(jié)構(gòu)圖1．轉(zhuǎn)轍器轉(zhuǎn)轍器包括基本軌、尖軌和轉(zhuǎn)轍機(jī)械。目前我國鐵路干線上大量使用著60kg/m鋼軌固定型轍叉的12號單開道岔。目前我國的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等類型，標(biāo)準(zhǔn)道岔號數(shù)(用轍叉號數(shù)來表示)有1124號等，并以9號及12號最為常用。 交叉有直交叉和菱形交叉。它的基本形式有三種:即線路的連接、交叉、連接與交叉的組合。即使是單線鐵路，鋪設(shè)道岔， 修筑一段大于列車長度的叉線， 就可以對開列車。 提速道岔結(jié)構(gòu) 道岔類型道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。 2005年，我國開始自主研制250km/h和350km/h系列高速道岔，經(jīng)過多年的努力，我國高速道岔基礎(chǔ)理論體系逐漸成熟，目前己研制出側(cè)問低速行車的車站咽喉道岔（18號道岔）、用于列車上下行換線行駛的區(qū)間渡線道岔（42號道岔)和用于上下兩線高速行駛的聯(lián)絡(luò)道岔（62號道岔）。此外，18號道岔的尖軌為半切線型，心軌為單肢彈性可彎結(jié)構(gòu)，連接部分為單一圓曲線的形式；而38號道岔的尖軌為全切線型，心軌為雙肢彈性可彎結(jié)構(gòu)，連接部分為圓曲線+緩和曲線的形式。表62 “99型”12號道岔系列 秦沈客運(yùn)專線道岔包括18號和38號兩種道岔，其直向容許過岔速度都為250km/h，側(cè)向容許過岔速度18號為80km/h、38號為140km/h。其12號道岔可分為3類，如表62所示。之后采用60kg/m鋼軌12號道岔的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，相應(yīng)的研制了60kg/m鋼軌18號、30號提速道岔。提速系列道岔以60kg/m鋼軌12號道岔為主，它是根據(jù)對既有線上原有12號道岔進(jìn)行最高速度為160km/h的試驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的安全隱患，采用新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，就原有12號道岔在保持道岔號碼、導(dǎo)曲線半徑不變的前提下研制的道岔。既有線提速戰(zhàn)略的實(shí)施標(biāo)志著我國道岔技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了提速道岔階段，其代表性的產(chǎn)品有提速系列道岔、 99型”道岔和秦沈客運(yùn)專線道岔，其主要特點(diǎn)是道岔的容許通過速度得到了大幅提高，從提速道岔的提出到秦沈客運(yùn)專線的開通運(yùn)營，不到9年時(shí)間，直向容許過岔速度由之前的110km/h增加至250km/h，側(cè)向容許過岔速度也由之前的80km/h (18號道岔)增加至140km/h (38號道岔)。轍叉由組合固定轍叉發(fā)展為高錳鋼固定轍叉，出現(xiàn)了單肢可動心軌式轍叉，這不僅增加了道岔的使用壽命，而且促進(jìn)了我國高錳鋼整鑄轍叉產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，為我國以后高速固定轍又的研制打下了基礎(chǔ)。尖軌的斷面一開始就由切底式尖軌變更為爬坡式尖軌，后來又發(fā)展到矮型特種斷面尖軌，由于采用切底式尖軌時(shí)，其基本軌和尖軌的強(qiáng)度過低，容易發(fā)生斷軌事故，而采用爬坡式尖軌時(shí)，其尖軌頂面高出基本軌6mm，增加了軌頂?shù)呢Q向不平順，制約了列車速度的提高，因此矮型特種斷面尖軌的采用彌補(bǔ)了上述不足。這一時(shí)期形成了以“55型”, 57型”、 62型”、75型”和“92型”等為代表的幾代道岔，如表61所示。 從上個(gè)世紀(jì)50年代我國開始自主設(shè)計(jì)、制造道岔到90年代鐵路六次大提速之前，我國鐵路本身的運(yùn)營時(shí)速較低，且缺乏對道岔基本理論的研究，設(shè)計(jì)水平也落后，導(dǎo)致這一時(shí)期道岔的直向容許速度不超過120km/h，可歸為普速道岔階段。自新中國成立以來，伴隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展，特別是既有線的六次大提速以及近年來高速鐵路的建設(shè)，我國道岔技術(shù)得到了極大的發(fā)展，其整體技術(shù)己達(dá)到了國外的先進(jìn)水平。由于線路抬升較大，無法在一個(gè)坐標(biāo)系中繪出，因此可將其分段繪出。設(shè)計(jì)軌面線應(yīng)用粗線表示。軌面設(shè)計(jì)高程是根據(jù)軌面設(shè)計(jì)坡度計(jì)算得到的，一般只需標(biāo)出每百米點(diǎn)的軌面設(shè)計(jì)高程即可。它包括：各坡段的起點(diǎn)、終點(diǎn)以及坡段的走向（上坡或下坡）。既有道床厚度，既有軌面高程應(yīng)按里程點(diǎn)對應(yīng)標(biāo)上。里程只需標(biāo)出百米點(diǎn)的整樁里程。既有線平面是根據(jù)曲線整正后的資料進(jìn)行繪制的，曲線的繪制要區(qū)分其沿線路前進(jìn)方向的偏向，即左偏或右偏。對于隧道，軌面抬高量不可過大，否則導(dǎo)致隧道凈空減小，致使機(jī)車無法正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)道床厚度最大值不能超過60cm，否則可能出現(xiàn)道碴覆蓋面過大，導(dǎo)致設(shè)計(jì)無法施工。表53 資料輸入及計(jì)算過程表測點(diǎn)里程既有軌面標(biāo)高路肩標(biāo)高既有路基面K530 +900K531 +000K531 +100K531 +200既有路基面計(jì)算過程如表54所示，D2=C2+：表54 既有路基面計(jì)算表同理，既有道床厚度、計(jì)算軌面標(biāo)高、既有百米坡均可計(jì)算出，如表55：表55 道床厚度、計(jì)算軌面標(biāo)高、既有百米坡計(jì)算示意表測點(diǎn)里程既有軌面標(biāo)高路肩標(biāo)高既有路基面既有道床厚度計(jì)算軌面標(biāo)高既有百米坡K530 +900K531 +000K531 +100K531 +200K531 +300K531 +400K531 +500191K531 +600K531 +7003．設(shè)計(jì)坡度的計(jì)算設(shè)定一個(gè)坡度，和其對應(yīng)的設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高=前一點(diǎn)設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高+兩測點(diǎn)見距離（100m）設(shè)計(jì)坡度（‰），軌面起落量=設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高既有軌面標(biāo)高。1．表格包含內(nèi)容：① 里程② 既有軌面標(biāo)高③ 路肩標(biāo)高④ 既有路基面標(biāo)高⑤ 道床厚度欄既有道床厚度=設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高既有路基面標(biāo)高（路肩標(biāo)高+）既有鋼軌高度既有墊板厚度（）既有軌枕高度設(shè)計(jì)道床厚度=設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高既有路基面標(biāo)高設(shè)計(jì)鋼軌高度設(shè)計(jì)墊板厚度設(shè)計(jì)軌枕高度⑥既有百米坡⑦ 起道高度欄填寫縱斷面水準(zhǔn)測量測算出的每百米處之起道高度。 Excel進(jìn)行拉坡設(shè)計(jì)利用Excel表格可以做一些運(yùn)算工作，在本次設(shè)計(jì)中我們不但利用其功能對撥距進(jìn)行了計(jì)算，在繪制放大縱斷面圖的過程中我們也利用了它的一些功能。在明橋面上設(shè)置豎曲線時(shí)，其曲率要用木枕高度調(diào)整，每根木枕厚度都不同，若要按固定位置順序鋪設(shè)，給施工、養(yǎng)護(hù)帶來困難。為了保證豎曲線不與緩和曲線重疊，縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，變坡點(diǎn)離開緩和曲線起終點(diǎn)的距離不應(yīng)小于豎曲線的切線長。豎曲線范圍內(nèi)，軌面高程以一定的曲率變化，緩和曲線范圍內(nèi)，外軌高程以一定的超高順坡變化?！毒€規(guī)》規(guī)定：Ⅰ、Ⅱ級鐵路相鄰坡段的坡度差大于3‰，Ⅲ級鐵路大于4‰時(shí)，才設(shè)置豎曲線，即路基面上作出豎曲線線形。6．設(shè)置豎曲線的限制條件施工中，路基面不易作出豎曲線線形，故變坡點(diǎn)處的設(shè)計(jì)高程可按折線斷面計(jì)算，不需計(jì)入外矢距的調(diào)整值。（4）變坡點(diǎn)處的縱距稱為豎曲線的外矢距，計(jì)算式為(m)變坡點(diǎn)處的線路施工高程，應(yīng)根據(jù)變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，減去（凸形變坡點(diǎn)）或加（凹形變坡點(diǎn)）外矢距的高度。5．豎曲線的幾何要素的計(jì)算（1）豎曲線的切線長 ：圖52 豎曲線示意圖Ⅰ、Ⅱ級鐵路：=10000m，5；Ⅲ級鐵路：=5000m。本設(shè)計(jì)的鐵路等級為Ⅰ級，豎曲線半徑為10000m。我國參照傳統(tǒng)的采用值，并考慮到增大豎曲線半徑，通常對工程量的影響不大。一般認(rèn)為上浮的離心力不應(yīng)大于車重的10％，對豎曲線半徑不起限制作用。豎曲線的半徑，根據(jù)旅客列車的最高速度用下式計(jì)算豎向離心加速度的允許值，～。所以必須在變坡點(diǎn)處用豎曲線把折線斷面平順地連接起來，以保證行車的安全和平順。因圓弧型豎曲線測設(shè)、養(yǎng)護(hù)方便，目前國內(nèi)外已大量采用。常用的豎曲線有兩種線形。當(dāng)一個(gè)曲線位于兩個(gè)坡段上時(shí)，每個(gè)坡段上分配的曲線轉(zhuǎn)角度數(shù)，應(yīng)按兩個(gè)坡段上的曲線長度的比例計(jì)算。其間直線段長度小于200m，可將小于200米的直線段分開，并入兩端曲線進(jìn)行減緩，也可將兩個(gè)曲線合并折減減緩坡段長度不宜大于貨物列車長度，曲線阻力的坡度減緩值為：式中為折減坡段范圍內(nèi)的曲線轉(zhuǎn)角和（176。）Kr——圓曲線長度（m）R——圓曲線半徑（m）Li——減緩坡度長度（m）當(dāng)其大于貨物列車長度時(shí)，取貨物列車長度。（2）曲線地段最大坡度減緩的方法①兩圓曲線間不小于200m的直線段，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段不予件緩，按最大坡度設(shè)計(jì)。①當(dāng)設(shè)計(jì)坡度值和曲線阻力之和不大于最大坡度值時(shí)，此設(shè)計(jì)坡度不用減緩；②既要保證必要減緩值，又不要減緩過多，以免損失高度．使線路額外展長；③減緩時(shí)，設(shè)計(jì)的曲線長度系未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長度．因近期短于遠(yuǎn)期按近期長度考慮能滿足遠(yuǎn)期長度的減緩要求； ④減緩坡段長度應(yīng)不短于、且盡量接近于圓曲線長度取為50m的整倍數(shù)，且不應(yīng)短于200m。以保證列車不低于計(jì)算速度運(yùn)行。當(dāng)平`最大坡度值減緩，以保證普通貨物列車以不低于計(jì)算速度或規(guī)定速度通過該地段，此項(xiàng)工作稱為最大坡度的折減`。（3）長路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段，人字坡段的坡度一般不小于2‰，以利于路塹側(cè)溝排水。經(jīng)過鐵道科學(xué)研究院的理論計(jì)算與實(shí)踐驗(yàn)證，：表51 一般路段最小坡段長度遠(yuǎn)期到發(fā)線有效長度1050850750650≤550最小坡段長度400350300200200為了因地制宜節(jié)省工程，在下列情況下，坡段長度允許縮短至200m:（1）因最大坡度折減，包括折減坡段及其中間無需折減的坡段，這些坡段間的坡度差較小，坡長可以縮短。（3）長路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段，人字坡段的坡度一般不小于2‰，以利于路塹側(cè)溝排水。從運(yùn)營角度看，因?yàn)榱熊囃ㄟ^變坡點(diǎn)時(shí)，變坡點(diǎn)前后的列車運(yùn)行阻力不同，車鉤間存在游間，將使部分車輛產(chǎn)生局部加速度，影響行車平穩(wěn)；同時(shí)也使車輛間產(chǎn)生沖擊作用，增大列車縱向力，坡段長度要保證不致產(chǎn)生斷鉤事故為了因地制宜節(jié)省工程，在下列情況下，坡段長度允許縮短至200m:（1）因最大坡度折減，包括折減坡段及其中間無需折減的坡段，這些坡段間的坡度差較小，坡長可以縮短。相鄰兩變坡點(diǎn)間的水平距離稱為坡段長度從工程數(shù)量上看，采用較短的坡段長度可更好地適應(yīng)地形起伏，減少路基、橋隧等工程數(shù)量。設(shè)有豎曲線的變坡點(diǎn)，應(yīng)按設(shè)置曲線后設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高來計(jì)算抬高或降低值。在改建路段的起點(diǎn)和終點(diǎn)處，應(yīng)注意標(biāo)高的銜接。豎曲線的要素應(yīng)填寫在變坡點(diǎn)豎直線的兩側(cè)。根據(jù)軌面設(shè)計(jì)坡度，標(biāo)出各百米標(biāo)與加標(biāo)的設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高，標(biāo)高準(zhǔn)確至厘米。若設(shè)計(jì)軌面線高出計(jì)算軌面線過多，則要墊鋪過多的道碴，引起浪費(fèi)。4．設(shè)計(jì)軌面線應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并使其盡量接近但不低于既有軌面線與計(jì)算軌面線。3．根據(jù)地面標(biāo)高繪出地面線，根據(jù)既有軌面標(biāo)高繪出既有軌面線，根據(jù)道床底面標(biāo)高繪出道床底面線，根據(jù)計(jì)算軌面標(biāo)高繪出計(jì)算軌面線。地面標(biāo)高一般按線路前進(jìn)方向左側(cè)的路塹坡頂活路堤坡焦點(diǎn)的標(biāo)高填寫；橋涵處按實(shí)際的河底或溝底標(biāo)高填寫；隧道處按地形圖標(biāo)高填寫。既有線的縱斷面設(shè)計(jì)，是先在放大縱斷面圖上設(shè)計(jì)軌面坡度，然后匯總各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料繪制詳細(xì)縱斷面圖。）放大縱斷面的上半部為線路縱斷面圖。圖中自下而上包括下列各欄：里程，平面，實(shí)測百米坡，既有軌面標(biāo)高，計(jì)算軌面標(biāo)高，設(shè)計(jì)軌面標(biāo)高，設(shè)計(jì)坡度，軌面起落量，道床厚度，軌枕情況等項(xiàng)內(nèi)容。放大縱斷面圖的比例尺是：距離為1:5000、高程為1:50，以便細(xì)致地研究既有軌面標(biāo)高的升降，將縱斷面設(shè)計(jì)得更加經(jīng)濟(jì)合理。路堤段抬道時(shí)，應(yīng)考慮加寬路基對路基穩(wěn)定的影響，特別是高路堤路段，更應(yīng)注意。此外尚應(yīng)考慮路塹邊坡的穩(wěn)定與地下水位的高低。路基基床土質(zhì)不良及道床排水不暢，引起道碴陷囊，一般可考慮結(jié)合落道來整治病害。必要時(shí)，可用干砌片石加陡邊坡。當(dāng)車站正線要抬高或降低時(shí)，可用車站站線作為施工時(shí)的臨時(shí)通車線路。3．車站站坪車站站坪范圍內(nèi)正線線路的縱斷面，一般不宜過多的抬高或降低，以免引起站內(nèi)建筑物如車站站線、咽喉區(qū)、站臺、天橋、信號與給水設(shè)備的改建。但抬高值過大時(shí)，往往需要改建涵洞的端墻與翼墻，甚至將涵洞接長；若需大量降低既有軌面標(biāo)高并挖低路基時(shí)，則應(yīng)保證涵洞頂?shù)降来驳酌娴淖钚√钔粮叨?。在明橋面橋梁上，軌面?biāo)高的變動，必將引起抬降墩臺頂面標(biāo)高等困難工程，因此，應(yīng)根據(jù)既有軌面標(biāo)高設(shè)計(jì)縱斷面。軌面抬高值，一般限制在10～15cm，以免加厚道碴后影響橋梁的應(yīng)力與穩(wěn)定性。通常情況下，不允許落低既有軌面標(biāo)高，以避免降低墩臺頂面高，施工困難。道床厚度僅允許較規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)減薄5cm，但最小道床厚度不得小于25cm。設(shè)計(jì)中，為了方便施工及減輕對運(yùn)營的干擾，一般不采用挖切路基的辦法來降低軌面標(biāo)高，僅在受建筑限界與結(jié)構(gòu)物構(gòu)造控制，以及為消除路基病害的路段方可采用。百米標(biāo)與加標(biāo)的標(biāo)高為既有線軌面標(biāo)高：在直線路段為左側(cè)鋼軌的軌面標(biāo)高。軌面標(biāo)高由線路縱斷面測量測出。設(shè)計(jì)既有線縱斷面時(shí)，應(yīng)根據(jù)既有線軌面標(biāo)高抬高或降低的大小，對施工中干擾正常運(yùn)營的程度以及工程費(fèi)用的多少等，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分別采用道碴起道、滲水土壤起道和抬降路基面的方法來完成。所以既有線軌面的縱斷面多與原設(shè)計(jì)不同，而原設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)又多偏低，不符合現(xiàn)行的《線規(guī)》標(biāo)準(zhǔn)；延長站線而需加長站坪長度時(shí)，引起站坪兩端縱斷面的改建；削減超限坡度時(shí)，需要抬高或降低路基標(biāo)高；線路受洪水威脅地段，則需加高路基。根據(jù)兩個(gè)測點(diǎn)計(jì)算緩和曲線長度，K+480。 2．選配設(shè)計(jì)曲線半徑在既有曲線的圓曲線范圍內(nèi)，選取三個(gè)間距相等的測點(diǎn)A：480、B：500、C