从一条铁路到交叉渡线

让火车走一遍,看懂 5 种线路是怎么"长"出来的

一条线路,是怎么一步步变成能互联互通的站场?

图0 五步演变总览(动图)

与其背定义,不如推演一遍:先有两条钢轨,再加一条分出去的曲线,再加一条平行线路,再把两条线连起来,最后把两条渡线叠到一起。每一步解决一个具体问题,每一步对应一个标准术语。

图1 两条钢轨与轨距 1435 mm(动图)

一、起点:两条钢轨,1435 毫米

轨距是轨道上两根钢轨头部内侧之间、沿线路中心线垂直方向量取的距离,量取位置在轨顶下规定部位。我国标准轨距在两钢轨内侧顶面下 16 mm 处测量,数值为 1435 mm

两根钢轨保持这个间距平行铺设,机车车辆的车轮卡在两轨之间滚动,这就是一条线路最基本的形态。轨距不是可以随意给的值——它决定了轮对能否正常通过,也决定了后面所有道岔、交叉设备的轮缘槽与查照间隔设计基准。

二、要拐弯:单开道岔

一条线只能直着走,要转出去,就得在直股上分出一条侧向曲线,这就是单开道岔

图2 单开道岔:从直股分出侧向曲线(动图)

单开道岔由四部分组成:

  • 转辙器——一对尖轨、一对基本轨、转辙装置及连接零件,用来引导机车车辆由主线转向侧线,或由侧线转向主线;
  • 连接部分——直股连接线和曲股连接线,曲股一般为圆曲线,也称导曲线
  • 辙叉及护轨——使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的过渡设备。辙叉由翼轨和叉心组成,护轨设于辙叉两侧;
  • 岔枕

道岔号数是辙叉角余切的取整值,常用的有 9 号、12 号、18 号。号数越大,辙叉角越小,侧向允许通过速度越高。单开道岔主线为直线、侧线向左侧或右侧岔出,是最常用的道岔形式,其他类型道岔均以它为基础发展而来。

三、再加一条:双线

运量上来以后,一条线不够用了,在旁边平行再铺一条,上下行分开走,互不干扰。

图3 双线:两条线路各走各的(动图)

这一步本身没有新结构,但它带来一个新问题:两条线之间怎么连通?

四、两线要连通:单渡线

为使机车车辆能从一条线路进入另一条线路,需要设置渡线。由一条连接线构成的,就是单渡线——在两条平行线路上各设一组道岔,中间用连接线把它们串起来,列车便可以从一条线转到另一条线。

图4 单渡线:把上下两股连起来(动图)

单渡线的问题是占地长。当需要在同一处实现两个方向的转线时,如果依次铺设两条方向相反的渡线,站场长度往往不够。

五、地方不够:交叉渡线

把两条方向相反的渡线水平叠放在一起,就得到交叉渡线

图5 交叉渡线:两组反向渡线叠加(动图)

它的标准构成是:四副辙叉号码相同的单开道岔 + 一副菱形交叉。功能上相当于两组相反方向铺设的单渡线,可开通八个方向,一般设在站场地形受限的位置。

图6 交叉渡线平面形式(四组单开道岔与菱形交叉的相对关系)

中间的菱形交叉由两组锐角辙叉及护轨、两组钝角辙叉和配轨组成,四组辙叉对称布置。其中锐角辙叉的辙叉角,是单开道岔辙叉角的两倍。

六、交叉渡线的几个技术特征

1. 三种布置形式

  • 对称布置:菱形交叉对称布置于两平行线路之间,是最常用的型式;
  • 不对称布置:菱形偏于一侧线路,用于利用标准辙叉或有特殊需要时;
  • 缩短型:在单开道岔辙叉跟端与菱形交叉锐角辙叉跟端之间增设连接曲线以缩短长度,但会使运行条件变差、养护复杂程度增大。

2. 线间距

国铁铺设的交叉渡线,线间距有 5.0 m、5.3 m、5.5 m 和 6.5 m 四种标准图。线间距较大时,两端的单开道岔与中间的菱形交叉相互独立设置;线间距较小时二者相互衔接,此时单开道岔的辙叉及护轨与菱形交叉的锐角辙叉须特殊设计。

3. 菱形交叉部分的轨距加宽

我国早期"57 型"交叉渡线菱形部分轨距为 1435 mm,钝角辙叉翼轨(护轨)轮缘槽 44 mm,检算查照间隔几乎没有养护余量,新铺设的道岔上道即可能出现不合格。

"62 型"设计时将菱形交叉部分轨距加宽 5 mm 至 1440 mm(中心线不变,轨线向两侧各加宽 2.5 mm),钝角辙叉翼轨轮缘槽加宽至 47 mm

  • 1440 − 47 = 1393 mm(查照间隔要求 1391 mm,余量 −2)
  • 1440 − 47 − 47 = 1346 mm(查照间隔要求 1348 mm,余量 +2)

轨距与轮缘槽因此有了 ±2 mm 的允差,基本满足维修养护要求。需要说明的是,菱形部分轨距加宽 5 mm 已超出道岔养护轨距限度,实际是靠列车通过菱形交叉时速度较低、以及钝角辙叉结构的相应改进来保证行车安全。

4. 养护特点

交叉渡线的菱形交叉部分辙叉结构比较复杂,对运营、维修和制造都存在不利因素,是养护中的重点部位。

小结

形态 解决的问题 关键结构
一条线路 轮轨基本走行关系 两根钢轨 + 轨距 1435 mm
单开道岔 从一条线分出另一条线 转辙器 + 连接部分 + 辙叉及护轨 + 岔枕
双线 上下行分开、提高通过能力 两条平行线路
单渡线 两条线之间单向转线 两组道岔 + 中间连接线
交叉渡线 受限空间内双向转线 四组单开道岔 + 一副菱形交叉

从轨距到交叉渡线,中间没有跳跃——每加一样东西,都是为了解决前一步留下的那个问题。


参考来源

道岔小轨··阅读
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