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30 t轴重60 kg_m钢轨18号重载道岔设计

通过对大秦线现场调查,了解道岔的使用情况,掌 握道岔部件的伤损情况,分析伤损的原因,为重载道岔 的设计提供依据。发现的主要问题如下。
( 1) 曲尖轨、导曲线上 股 钢 轨 和 护 轨 磨 耗 严 重。 对于侧向行车较多的道岔,曲尖轨伤损严重,尖轨前端 多数出现严重磨耗或剥离掉块。对于多数道岔,曲尖 轨的磨耗一直延伸到导曲线部位,严重影响钢轨的使 用寿命,一般 1. 0 ~ 1. 5 亿 t 就要下道( 4 ~ 5 个月) ; 对 于直尖轨,容易出现钢轨顶面压溃,一般能使用 9 个月 以上( 图 1) 。
[8] 杨舟. 我国市域轨道交通发展策略研究[J]. 铁道标准设计,2013 ( 5) : 27-30.
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铁道标准设计
第 58 卷
Design of 60 kg / m Rail 18# Turnout for Heavy Haul Railway
Luo Yan
( Rail Engineering Design & Research Institute,China Railway Engineering Consultants Group Co. ,Ltd. ,Beijing 100055,China)
127. 49 128. 71
桥隧比重 /%
79. 4
81. 1
静态投资 /亿元
281. 99 287. 37
5 结论
段,采取局部限速考虑,但是对于一站直达和大站停车 200 km / h 方案优势 明 显,能 够 很 好 地 满 足 南 北 组 团 间、南北组团至市区 1 h 的时间目标值,且投资仅比 160 km / h 方案多53 800 万元,节时比5 978 万元 / min。 结合本线功能定位为市域快速铁路,较高的速度目标 值能更好地提高市场竞争力和旅客运输服务质量,能 增强城市对外辐射能力的特点和优势,同时也构成了 京津冀地区的区域城际铁路的重要组成部分。故推荐 本线速度目标值为 200 km / h。 参考文献:
[6] 张 水 清. 市 域 铁 路 速 度 目 标 值 取 值 研 究[J]. 中 华 民 居,2013 ( 12) : 76-77.
[7] 张志勤. 市域快速铁路平面设计曲线参数选择[J]. 高速铁路技 术,2013( 3) : 1-4.
时间目标值的需求。 对于本线,以上两种不同速度目标值方案线路走
[4] GB 50090—2006,铁路线 路 设 计 规 范[S]. 北 京: 中 国 计 划 出 版 社,2006.
[5] 周宇冠. 关于市域快速轨道交通的思考[J]. 铁道标准设计,2012 ( 9) : 27-29.
综上所述,市域铁路速度目标值应根据城市总体 布局、项目功能层次,结合线路长度、站间距、运输组织 模式、工程条件,经综合技术经济比选确定,并应满足
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图 1 道岔尖轨现场使用情况
图 2 辙叉现场使用情况
从总体上看,合金钢钢轨组合辙叉的使用寿命要 高于高锰钢整铸辙叉的使用寿命,目前大秦线以采用 合金钢辙叉为主。
( 3) 护轨磨耗较快,使用寿命短。 ( 4) 扣 件 系 统 失 效,弹 条 折 断、铁 垫 板 和 铁 座 断裂。 经调查,现场有较多的道岔扣件系统出现伤损,包 括弹条折断,铁垫板脱焊、断裂,橡胶垫板变形、压溃, 轨撑断裂等,见图 3。
第 58 卷 第 11 期 2014 年 11 月
文章编号: 1004-2954( 2014) 11-0047-05
铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN
Vol. 58 No. 11 Nov. 2014
30 t 轴重 60 kg / m 钢轨 18 号重载道岔设计
骆焱
( 中铁工程设计咨询集团有限公司轨道工程设计研究院,北京 100055)
随着国内客运专线的大规模建设,既有线运能得 到有效释放,客货分离成为了未来铁路运输的发展方 向,重载运输必将得到普遍的推广使用。但目前大秦 线、朔黄线的道岔主要采用提速道岔的技术标准,其结 构型式与提速道岔基本相同,采用分开式弹性扣件,辙 叉分为固定型辙叉和可动心辙叉两种,轨下基础为混 凝土岔枕。由于没有针对重载铁路的特点进行专门研 究,道岔的强度低、稳定性差,使用寿命短,现场的养护 维修工作量较大,尤其是可动心轨辙叉,伤损较快,现 场更换不便,更 换 费 用 也 较 高,难 以 适 应 重 载 运 输 的 需要。
收稿日期: 2014-02-19; 修回日期: 2014-03-15 作者简介: 骆 焱( 1982— ) ,女,工程师,2005 年毕业于兰州交通大学 机械工程设 计 制 造 及 其 自 动 化 专 业,工 学 学 士,E-mail: 12364257 @ qq. com。
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( 2) 辙叉伤损较快,使用寿命短。现场调查发现, 各种结构形式的固定辙叉均出现了较为严重的伤损, 使用寿命离散性较大。目前最好的辙叉使用寿命可达 3. 5 亿 t 以上,也有些使用寿命不到 1 亿 t。辙叉的伤 损以压溃、剥离掉块、磨耗到限、裂纹等为主( 图 2) 。
第 11 期
骆 焱—30 t 轴重 60 kg / m 钢轨 18 号重载道岔设计
表 4 不同速度目标值方案综合比较对照
向基本相同,工程条件差异小,在市外环线附近困难区
项目
160 km / h 200 km / h
功能层次
快铁,第 快铁,第 二层次 二层次
一站直达时分 / min
73
64
大站停车时分 / min
87
80பைடு நூலகம்
运行时分
站站停车时分 / min
115
109
北部地区至市区时分 / min
道岔是铁路运输的关键环节之一,通过对重载道 岔的研究,对建立国内重载道岔的技术体系,研制出具 有自主知识产权的系列重载道岔产品,满足国内不同 条件下重载铁路的使用需要,进一步提升国内道岔的 技术水平,具有重要意义。
3 既有道岔的使用情况
目前大秦线是我国最主要的重载铁路,列车运行 速 度 70 ~ 80 km / h,轴 重 25 t,牵 引 质 量 10 000 ~ 20 000 万 t,年运量已达到 4 亿 t 以上。
[1] 铁建设[2005]140 号 新建时速 200 ~ 250 km 客运专线铁路设计 暂行规定[S]. 北京: 中国铁道出版社,2005.
[2] 中华人民共和国铁道部. TB10621—2009 高速铁路设计规范( 试 行) [S]. 北京: 中国铁道出版社,2010.
[3] 中华人民共和国建设部. 建标 104—2008 城市轨道交通工程项 目建设标准[S]. 北京: 中国计划出版社. 2008.
2 工程概况
山西中南部铁路通道工程为国内第一条 30 t 轴重 的重载线路,地处华北地区南部,西起晋中南地区,衔 接南北向主要铁路干线,东至山东沿海港口,形成了石
太—石德—胶济铁路、邯长—邯济—胶济铁路、侯月 ~ 新菏兖日铁路间一条新的“西煤东运”的能源运输动 脉,也是我国东西向路网干线铁路之一,对我国国民经 济发展具有重要的能源安全保障作用。
1 国内外重载道岔的现状
重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而 受到世界各国铁路的广泛重视,不仅在一些幅员辽阔、 资源丰富、煤炭和矿石等大宗货物运量占有较大比重 的国家,如美国、加拿大、澳大利亚、南非、巴西、瑞典等 发展重载铁路,大量开行重载列车,而且在欧洲以客运 为主的客货混运干线上也开始开行重载列车。目前, 国外发展重载运输技术较先进的国家主要有: 美国、澳 大利亚、南非、巴西、瑞典等国家。在国外经过多年的 发展,重载铁路道岔方面均有较为成熟的技术和产品, 这些国家的重载铁路虽然轴重和牵引质量较大,但运 量与国内大秦线相比并不算很高。
摘 要: 随着国内客运专线的大规模建设,重载运输也必将得到普遍的推广使用。根据 30 t 大轴重的特殊要求,结 合山西中南部重载铁路的使用条件,在大秦线经过大量现场调研,研究开发了专用的重载道岔产品,从道岔平面、 结构设计、轨下基础及转换设备等各个方面,有针对性地进行研究,分别从尖轨尖端加厚、辙叉采用多种合金钢钢 轨组合型式、护轨采用新型轨撑垫板结构、岔枕采用预埋铁座联结方式等方面进行设计创新。并在既有线上道试 验,目前使用状况良好,根据测试结果反馈的问题,优化了道岔结构及材料性能指标,从而建立了国内重载道岔技 术体系。 关键词: 重载铁路; 道岔; 设计; 创新 中图分类号: U213. 6 文献标识码: A DOI: 10. 13238 / j. issn. 1004 - 2954. 2014. 11. 012
Abstract: With the massive construction of passenger dedicated line,heavy haul transport will tend to be promoted. According to the special requirements of 30 tons axle load and southern Shanxi railway,after a lot of field studies on Da ~ Qin Railway,it's necessary to develop heavy haul turnouts,turnouts from aspects of layout geometry,structural design,sub-rail foundation and conversion equipment with design innovation from the point of switch rail thickening,variety of alloy steel combined frogs,the new tie plate of rail brace structure of check rail,concrete sleeper of pre-embedded seat and etc. Heavy haul turnouts had been applied in existing lines with good results. According to test results,turnout structure and material performance are optimized,thus,a domestic heavy-duty turnout technical system is established. Key words: Heavy haul railway; Turnout; Design; Innovation
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