客貨共線鐵路60 kg/m鋼軌9號(hào)與12號(hào)道岔統(tǒng)型與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

張曉陽(yáng) 王樹(shù)國(guó)

1.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工電部，北京 100844；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所，北京 100081

目前國(guó)家鐵路鋪設(shè)60 kg∕m鋼軌9號(hào)道岔約2.2萬(wàn)組，60 kg∕m鋼軌12號(hào)道岔約6.7萬(wàn)組，約占普速線路60 kg∕m鋼軌系列道岔的90%。這兩個(gè)型號(hào)道岔的鋪設(shè)數(shù)量與占比較大［1-3］，具體產(chǎn)品圖號(hào)與對(duì)應(yīng)用量見(jiàn)表1和表2。

表1 60 kg/m鋼軌9號(hào)道岔主型產(chǎn)品鋪設(shè)數(shù)量

表2 60 kg/m鋼軌12號(hào)道岔主型產(chǎn)品鋪設(shè)數(shù)量

CZ577是根據(jù)2002年原鐵道部運(yùn)輸局組織召開(kāi)的改進(jìn)型60 kg∕m鋼軌9號(hào)單開(kāi)道岔設(shè)計(jì)方案審查會(huì)的審查意見(jiàn)設(shè)計(jì)的。SC390和CZ577均屬于“92改進(jìn)型”道岔，這兩種圖號(hào)的道岔主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全相同，僅因生產(chǎn)廠家不同而采用了不同的圖號(hào)。在原鐵路總公司印發(fā)的《鐵路道岔使用規(guī)定》中采用了原設(shè)計(jì)圖號(hào)CZ577，該型道岔全長(zhǎng)及前、后長(zhǎng)均與原92型木枕道岔（專線4115）、其他92改進(jìn)型9號(hào)道岔（專線4194∕專線4204）相同，岔枕間距、轉(zhuǎn)轍器結(jié)構(gòu)做了優(yōu)化，適用于速度v≤120 km∕h的鐵路，側(cè)向通過(guò)速度為35 km∕h。SC330是根據(jù)2001年原鐵道部運(yùn)輸局組織召開(kāi)的92型60 kg∕m鋼軌12號(hào)木枕道岔改進(jìn)設(shè)計(jì)方案審查會(huì)的審查意見(jiàn)設(shè)計(jì)的。道岔前、后長(zhǎng)與原木枕道岔相同，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)整組換鋪需要。道岔容許通過(guò)速度為旅客列車直向v≤120 km∕h、貨物列車v≤90 km∕h（軸重23 t），所有列車側(cè)向v≤50 km∕h。專線4249是根據(jù)原鐵道部鐵建函〔1998〕43號(hào)文下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)劃設(shè)計(jì)的，適用于直向通過(guò)速度160 km∕h旅客列車、軸重25 t貨物列車運(yùn)行，側(cè)向設(shè)計(jì)通過(guò)速度為50 km∕h，道岔前、后長(zhǎng)與專線4228、鐵聯(lián)線004完全相同。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前60 kg∕m鋼軌9號(hào)、12號(hào)道岔鋪設(shè)量大，且多用于客貨共線I級(jí)鐵路正線、到發(fā)線，重載鐵路到發(fā)線及其他站線，在使用過(guò)程中暴露出的問(wèn)題較為突出，主要表現(xiàn)在道岔幾何尺寸保持能力差、部件使用壽命短、養(yǎng)護(hù)維修工作量大等方面［4-6］。因此，提高60 kg∕m鋼軌9號(hào)、12號(hào)道岔產(chǎn)品性能成為了鐵路工務(wù)部門的迫切需要。

對(duì)于60 kg∕m鋼軌系列道岔產(chǎn)品，在92型、提速型道岔設(shè)計(jì)研發(fā)中保證了道岔平面尺寸的一致性，為道岔升級(jí)改造設(shè)計(jì)預(yù)留了一定便利性；且60 kg∕m鋼軌道岔主要集中于幾個(gè)主型道岔，因而僅需對(duì)主型道岔進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，即可滿足絕大部分同型號(hào)道岔的改造要求。

基于60 kg∕m鋼軌9號(hào)、12號(hào)道岔需要改造且具備優(yōu)化可行性的情況，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)工電部主持對(duì)主型道岔CZ577、SC330、專線4249共計(jì)3個(gè)圖號(hào)的產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)［7-8］。

1 道岔整體設(shè)計(jì)

新型60 kg∕m鋼軌9號(hào)、12號(hào)道岔擬采用的平面線型與結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)分述如下。

1.1 9號(hào)道岔

道岔尺寸及配軌長(zhǎng)度見(jiàn)圖1，新型道岔采用60 kg∕m鋼軌制造基本軌、導(dǎo)軌，采用60AT2鋼軌制造尖軌（為滑床板強(qiáng)化預(yù)留空間），轍叉為直線型固定型轍叉，分高錳鋼和合金鋼兩種結(jié)構(gòu)形式，護(hù)軌采用33 kg∕m槽型鋼制造。鋼軌采用U75V在線熱處理鋼軌。

圖1 新型60 kg∕m鋼軌9號(hào)道岔平面尺寸及配軌（單位：mm）

道岔導(dǎo)曲線為半徑195 m的單圓曲線，采用相離半切線型，相離值為30 mm，半切點(diǎn)位置軌頭寬度為54.9 mm；采用11.85 m彈性可彎尖軌，尖軌尖端為藏尖式，跟端可采用限位器或間隔鐵結(jié)構(gòu)（2種轍跟傳力結(jié)構(gòu)軌件通用），限位器子母塊間隙值為10 mm。

岔區(qū)設(shè)1∶40軌底坡或軌頂坡，扣件采用分開(kāi)式彈條Ⅱ型扣件。

道岔配軌按普通接頭設(shè)計(jì)，軌縫8 mm，滿足跨區(qū)間無(wú)縫線路的鋪設(shè)要求，適應(yīng)年軌溫差100℃。按無(wú)縫道岔供貨時(shí)，取消相應(yīng)的鋼軌軌端鉆孔。

道岔絕緣接頭預(yù)設(shè)置在直股或曲股的連接部分。

道岔軌下基礎(chǔ)采用混凝土岔枕，按垂直于直股方向布置，側(cè)股末端設(shè)扭轉(zhuǎn)枕，其后的岔枕按垂直側(cè)股工作邊布置。受岔枕長(zhǎng)度限制，用于單渡線時(shí)，線間距需大于等于5 m；線間距小于5 m時(shí)，岔后長(zhǎng)岔枕需單獨(dú)設(shè)計(jì)。

道岔按聯(lián)動(dòng)內(nèi)鎖和分動(dòng)外鎖兩種方式設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)轍器設(shè)置2個(gè)牽引點(diǎn)，動(dòng)程分別為160 mm和85 mm。牽引點(diǎn)間距為3 625 mm，內(nèi)鎖連桿安裝位置在距第一牽引點(diǎn)中心線1 800 mm處。

1.2 12號(hào)道岔

道岔尺寸及配軌長(zhǎng)度見(jiàn)圖2，新型12號(hào)道岔采用的鋼軌、轍叉類型與9號(hào)道岔相同。鋼軌采用U75V在線熱處理鋼軌。

圖2 新型60 kg∕m鋼軌12號(hào)道岔平面尺寸及配軌（單位：mm）

道岔導(dǎo)曲線為半徑360 m的單圓曲線，采用相離半切線型，相離值為36 mm，半切點(diǎn)位置軌頭寬度為65.6 mm；采用14.85 m彈性可彎尖軌，尖軌尖端為藏尖式，跟端可采用限位器或間隔鐵結(jié)構(gòu)（2種轍跟傳力結(jié)構(gòu)軌件通用），限位器子母塊間隙值為10 mm。

岔區(qū)設(shè)1∶40軌底坡或軌頂坡，扣件采用分開(kāi)式彈條Ⅱ型扣件。

道岔配軌按普通接頭設(shè)計(jì)，軌縫8 mm，滿足跨區(qū)間無(wú)縫線路的鋪設(shè)要求，適應(yīng)年軌溫差100℃。按無(wú)縫道岔供貨時(shí)，取消相應(yīng)的鋼軌軌端鉆孔。

道岔絕緣接頭預(yù)設(shè)置在直股或曲股的連接部分。

道岔軌下基礎(chǔ)采用混凝土岔枕，按垂直于直股方向布置，側(cè)股末端設(shè)扭轉(zhuǎn)枕，其后的岔枕按垂直側(cè)股工作邊布置。受岔枕長(zhǎng)度限制，用于單渡線時(shí)，線間距需大于等于5 m；線間距小于5 m時(shí)，岔后長(zhǎng)岔枕需另行設(shè)計(jì)。

道岔按聯(lián)動(dòng)內(nèi)鎖和分動(dòng)外鎖兩種方式設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)轍器設(shè)置2個(gè)牽引點(diǎn)，動(dòng)程分別為160 mm和80 mm。牽引點(diǎn)間距為4 200 mm，內(nèi)鎖連桿安裝位置在距第一牽引點(diǎn)中心線1 900 mm處。

2 通用件設(shè)計(jì)與部件引用

2.1 普通墊板

適用于預(yù)埋鐵座式彈條Ⅱ型分開(kāi)式扣件系統(tǒng)的普通鐵墊板引用研線1115-107（重載60 kg∕m鋼軌12號(hào)、18號(hào)道岔用鐵墊板），組裝結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)圖3。

圖3 普通墊板的組裝結(jié)構(gòu)和尺寸（單位：mm）

鐵墊板主要結(jié)構(gòu)特征如下：

①鐵墊板設(shè)置1∶40軌底坡，厚度25∕29 mm，名義尺寸為27 mm；

②混凝土岔枕上預(yù)埋鐵座，在鐵座上用T型螺栓安裝Ⅱ型彈條扣壓鐵墊板；

③鐵墊板上設(shè)有鐵座，在鐵座上用T型螺栓安裝Ⅱ型彈條扣壓鋼軌；

④設(shè)5 mm軌下墊層，起緩沖作用；板下設(shè)10 mm彈性墊層，起彈性作用；

⑤鐵墊板鐵座與鋼軌軌底間設(shè)軌距塊，用于鋼軌軌距調(diào)整；

⑥岔枕鐵座與鐵墊板之間設(shè)絕緣軌距塊，用于絕緣及調(diào)整軌距；

⑦接頭處采用B型接頭彈條（HYT-LU-2），軌距塊采用專線4232-10A（11號(hào)∕13號(hào)）。

鋼軌兩側(cè)軌距塊有4種規(guī)格：9、11、13、15 mm。鐵墊板兩側(cè)軌距塊有5種規(guī)格：8、10、12、14、16 mm。正常安裝時(shí)，鋼軌工作邊和非工作邊側(cè)分別安裝13、11 mm軌距塊，鐵墊板兩側(cè)安裝12 mm軌距塊，利用其他規(guī)格軌距塊可實(shí)現(xiàn)單股鋼軌位置調(diào)整。單股鋼軌調(diào)距能力見(jiàn)表3。

表3 單股鋼軌軌距調(diào)整量 mm

道岔側(cè)股鐵墊板偏斜值設(shè)置與使用見(jiàn)表4，研線1115-107鐵墊板原有A—G型，在重載道岔研發(fā)初期，為探索預(yù)埋鐵座式扣件系統(tǒng)鐵墊板偏斜值適應(yīng)性，原設(shè)計(jì)按1 mm偏斜值晉級(jí)，在重載18號(hào)道岔研發(fā)時(shí)，試驗(yàn)了偏斜值相差5 mm（B型與G型的偏斜值差距）也能滿足拆裝需求。因此本次9號(hào)、12號(hào)道岔研發(fā)中本著減少部件種類的原則，普通鐵墊板采用引用結(jié)構(gòu)，同時(shí)減少墊板種類，方便工廠制造與現(xiàn)場(chǎng)備料。

表4 研線1115-107鐵墊板偏斜值與新型道岔采用位置

直股鐵墊板采用A型。9號(hào)道岔側(cè)股采用E型鋪設(shè)于連接部分前部，F(xiàn)型鋪設(shè)于岔后側(cè)股長(zhǎng)枕位置，新增H型用于連接部分后部，扭轉(zhuǎn)枕位置采用B型過(guò)渡。12號(hào)道岔側(cè)股采用B型鋪設(shè)于連接部分前部，E型鋪設(shè)于連接部分后部和岔后側(cè)股長(zhǎng)枕位置，扭轉(zhuǎn)枕位置采用G型過(guò)渡。

2.2 滑床板

滑床板結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中基本軌非工作邊側(cè)與普通墊板位置相同，采用彈條扣壓，工作邊一側(cè)采用彈性?shī)A扣壓，與60 kg∕m鋼軌重載道岔相比，新型客貨共線道岔采用了60AT2鋼軌，較60AT1鋼軌全高減小了10 mm。該部分高度差可用于補(bǔ)強(qiáng)滑床臺(tái)頂面，臺(tái)板厚度可加厚至41 mm。

圖4 轉(zhuǎn)轍器滑床板位置組裝狀態(tài)

在重載道岔應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑床臺(tái)頂板預(yù)留凈空較小，導(dǎo)致彈性?shī)A尾部拆裝不便，如圖5（a）所示，由于該滑床臺(tái)受60AT1鋼軌和彈性?shī)A安裝空間限制，臺(tái)板的頂板厚度設(shè)計(jì)如圖5（b）所示。

圖5 重載60 kg∕m鋼軌道岔滑床臺(tái)（單位：mm）

新型60 kg∕m鋼軌客貨共線道岔，滑床臺(tái)型腔可采用重載60 kg∕m鋼軌道岔用滑床臺(tái)，滑床臺(tái)加厚至41 mm，頂板尾部?jī)艨湛蛇M(jìn)一步提高，如圖6（a）所示，頂板主體厚度由重載道岔的5.5 mm加厚至12.5 mm，強(qiáng)度大幅提升。頂板尾部厚度取值按照75 kg∕m鋼軌預(yù)設(shè)的凈空高度修改，如圖6（b）所示，按10.5 mm設(shè)計(jì)，彈性?shī)A尾部安裝空間增加3 mm。

圖6 道岔滑床臺(tái)側(cè)剖面（單位：mm）

由于轉(zhuǎn)轍器側(cè)股鋼軌偏斜量較小，因此滑床板偏斜值設(shè)置從0～8 mm，每2 mm晉一級(jí)。

2.3 護(hù)軌墊板

護(hù)軌墊板引用重載60 kg∕m鋼軌道岔的護(hù)軌臺(tái)板、撐板結(jié)構(gòu)，組裝狀態(tài)如圖7（a）所示，其中護(hù)軌為33 kg∕m槽型鋼，頂面高于基本軌頂面12 mm，基本軌非工作邊一側(cè)與普通墊板相同采用彈條扣壓，安裝11號(hào)軌距塊，工作邊一側(cè)采用長(zhǎng)380 mm彈性?shī)A扣壓，為方便護(hù)軌墊板拆裝，將正常狀態(tài)下不承受荷載的護(hù)軌臺(tái)板壓舌減短，即由重載道岔采用的25 mm縮減至6 mm。

護(hù)軌墊板尺寸如圖7（b）所示，底板長(zhǎng)度與重載道岔護(hù)軌底板相同（板下膠墊可通用），撐板長(zhǎng)度為200 mm，較既有道岔提高了強(qiáng)度。

圖7 新型客貨共線60 kg∕m鋼軌道岔護(hù)軌墊板（單位：mm）

承軌槽寬度過(guò)去通常按照157 mm設(shè)計(jì)（鋼軌工作邊軌底與臺(tái)板邊緣預(yù)留1 mm縫隙），并按0～+1 mm的公差控制制造，在實(shí)際組裝中，由于承軌槽寬度正公差和鋼軌軌底負(fù)公差的疊加作用，經(jīng)常出現(xiàn)縫隙過(guò)大現(xiàn)象，需調(diào)換更大號(hào)碼的軌距塊才能保持密貼的情況，因此本次設(shè)計(jì)承軌槽寬度采用156 mm。

9號(hào)、12號(hào)道岔側(cè)股鋼軌偏斜值較大，為保證側(cè)股鋼軌安裝空間，側(cè)股護(hù)軌墊板承軌槽寬度適量加寬，規(guī)格與尺寸如表5和圖8所示。9號(hào)、12號(hào)道岔的側(cè)股滑床板由于偏斜量較大，臺(tái)板邊緣已接近底板邊緣，因此將后端左右兩側(cè)做70 mm×10 mm的斜角，方便焊接。

表5 護(hù)軌墊板型號(hào)

圖8 兩種道岔側(cè)股用護(hù)軌墊板平面設(shè)計(jì)（單位：mm）

3 轉(zhuǎn)轍器軌件與扣件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 轉(zhuǎn)轍器軌件主要尺寸與結(jié)構(gòu)

采用“刨切基本軌加厚尖軌”技術(shù)［9-10］，如圖9所示，在不增加轉(zhuǎn)轍始角的情況下，使尖軌軌頭薄弱斷面快速加寬。

圖9 直基本軌刨切和曲線尖軌尖端沖擊角

刨切基本軌會(huì)引起直股軌距變化。9號(hào)、12號(hào)道岔直股軌距變化如圖10所示。

9號(hào)道岔直基本軌前端按照1∶150斜度刨切，刨切過(guò)渡段長(zhǎng)度750 mm，深度5 mm，平直段長(zhǎng)度6 000 mm，平直段長(zhǎng)度考慮到滿足曲尖軌斥離狀態(tài)時(shí)最小輪緣槽要求，做了延長(zhǎng)處理，后端過(guò)渡段長(zhǎng)度1 000 mm。直股軌距在尖軌尖端由1 435 mm加寬至1 445 mm，直尖軌在尖端至軌頭刨切起點(diǎn)（全斷面頂寬72.2 mm）軌距均勻過(guò)渡，直尖軌工作邊距線路中心線距離由727.5 mm過(guò)渡到717.5 mm，軌距最大構(gòu)造加寬位置為刨切平直段起點(diǎn)，最大值為1 448.2 mm，其后軌距隨直尖軌軌距過(guò)渡而減小，至直尖軌全斷面位置軌距過(guò)渡至1 440 mm，至直基本軌刨切終點(diǎn)軌距過(guò)渡至1 435 mm。

12號(hào)道岔直基本軌前端按照1∶150斜度刨切，刨切過(guò)渡段長(zhǎng)度750 mm，深度5 mm，平直段長(zhǎng)度6 000 mm，平直段長(zhǎng)度考慮到滿足曲尖軌縱向伸縮而少量延長(zhǎng)，后端過(guò)渡段長(zhǎng)度2 000 mm。直股軌距在尖軌尖端由1 435 mm加寬至1 440 mm，直尖軌在尖端至軌頭刨切起點(diǎn)（全斷面頂寬72.2 mm）軌距均勻過(guò)渡，直尖軌工作邊距線路中心線距離由727.5 mm過(guò)渡到717.5 mm，軌距最大位置為刨切平直段起點(diǎn)，最大值為1 444.3 mm，其后軌距隨直尖軌軌距過(guò)渡而減小，至直尖軌全斷面位置軌距過(guò)渡至1 440 mm，至直基本軌刨切終點(diǎn)軌距過(guò)渡至1 435 mm。

3.2 尖軌跟端扣壓方式

尖軌固定端開(kāi)始需要有扣件扣壓，由于尖軌、基本軌支距較大，無(wú)法通過(guò)設(shè)置更長(zhǎng)的彈性?shī)A實(shí)現(xiàn)對(duì)基本軌的扣壓，因此尖軌固定端選擇如圖11（a）所示的扣壓方式。基本軌非工作邊一側(cè)扣壓形式不變，工作邊一側(cè)采用剛性臺(tái)板扣壓，臺(tái)板壓舌長(zhǎng)度12 mm，臺(tái)板上固定60AT2鋼軌，采用彈條扣壓，軌距塊采用客專線-V-44軌距塊，工作邊一側(cè)安裝11號(hào)軌距塊，非工作邊一側(cè)安裝10號(hào)軌距塊，另提供9-12號(hào)、8-13號(hào)兩種規(guī)格的軌距塊作為備件。

在尖軌支距較大的位置，基尖軌之間滿足安裝2個(gè)鐵座的空間，可設(shè)置為如圖11（b）所示的扣壓形式，實(shí)現(xiàn)基本軌兩側(cè)彈性扣壓。

圖11 尖軌固定端扣壓形式

3.3 轉(zhuǎn)轍器其他聯(lián)結(jié)零件設(shè)計(jì)

基尖軌間頂鐵每間隔1根枕間設(shè)置1組，引用研線50 kg∕m鋼軌系列道岔頂鐵。

采用外鎖閉時(shí)，牽引點(diǎn)后1根枕設(shè)置防跳限位裝置，采用專線4232-66組件。內(nèi)鎖連桿用接頭鐵采用專線4171，可實(shí)現(xiàn)與60AT2鋼軌匹配，如圖12所示。

表5 為依據(jù)透明度（SD）、葉綠素 a（Chla）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總氮（TN）計(jì)算得到的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

圖12 專線4171接頭鐵與60AT2鋼軌組裝

轉(zhuǎn)轍器后部支距墊板長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)重載道岔采用的長(zhǎng)度，以減少板下膠墊型號(hào)。轉(zhuǎn)轍器跟端鐵墊板較長(zhǎng)，為保持其穩(wěn)定性，在鐵墊板中部增加1根岔枕螺栓，引用研線0405組件，如圖13所示。

圖13 轉(zhuǎn)轍器跟端長(zhǎng)墊板

4 轍叉、護(hù)軌與聯(lián)結(jié)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

轍叉采用合金鋼組合轍叉和高錳鋼轍叉兩種結(jié)構(gòu)，兩種轍叉軌下基礎(chǔ)相同。轍叉區(qū)采用槽型護(hù)軌結(jié)構(gòu)，直側(cè)向等長(zhǎng)。轍叉主要尺寸見(jiàn)表6。

表6 轍叉主要尺寸 mm

4.1 合金鋼組合轍叉

1）合金鋼組合轍叉結(jié)構(gòu)形式

合金鋼組合轍叉設(shè)計(jì)四種結(jié)構(gòu)（圖14）：鍛制合金鋼心軌組合轍叉、焊接式翼軌加強(qiáng)型合金鋼組合轍叉、合金鋼鋼軌組合轍叉和鑲嵌翼軌式合金鋼組合轍叉。除鑲嵌翼軌式合金鋼組合轍叉外，其余三種轍叉可共用鐵墊板。

鍛制合金鋼心軌組合轍叉：心軌采用合金鋼鋼坯制造，翼軌、叉跟軌采用普通60 kg∕m鋼軌在線淬火軌制造。采用間隔鐵、高強(qiáng)螺栓副將軌件組裝為整體。

焊接式翼軌加強(qiáng)型合金鋼組合轍叉：心軌、叉跟軌結(jié)構(gòu)與鍛制心軌轍叉相同，翼軌輪載轉(zhuǎn)換區(qū)域采用合金鋼材料，前后用閃光焊與普通鋼軌焊接，前端焊縫設(shè)置夾板保護(hù)。采用間隔鐵、高強(qiáng)螺栓副將軌件組裝為整體。除心軌尖端間隔鐵外，其余間隔鐵與鍛制心軌轍叉通用。

合金鋼鋼軌組合轍叉：合金鋼鋼軌組合轍叉采用長(zhǎng)、短心軌拼裝結(jié)構(gòu)，心軌采用60 kg∕m高型特種斷面鋼軌制造，翼軌采用60 kg∕m在線熱處理鋼軌或合金鋼鋼軌制造。采用間隔鐵、高強(qiáng)螺栓副將軌件組裝為整體。

鑲嵌翼軌式合金鋼組合轍叉：心軌、叉跟軌結(jié)構(gòu)與鍛制心軌轍叉相同，翼軌采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)，鑲嵌塊與心軌可鍛制為整體，也可分體組裝，均采用合金鋼材料制造。采用間隔鐵、高強(qiáng)螺栓副將軌件組裝為整體。

2）細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

轍叉細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鐵墊板尺寸相關(guān)，采用合金鋼統(tǒng)型轍叉研究成果確定主要結(jié)構(gòu)尺寸。

轍叉咽喉：轍叉咽喉為翼軌第一彎折點(diǎn)，將第一彎折點(diǎn)位置確定為兩翼軌工作邊距離為61 mm處，翼軌彎折點(diǎn)將在彎折點(diǎn)前后各150 mm范圍內(nèi)形成圓弧，圓弧間最近距離為65 mm。

翼軌平直段起點(diǎn)：為降低翼軌趾端緩沖段沖角，將翼軌輪緣槽平直段起點(diǎn)確定為心軌軌頭寬20 mm斷面位置。

翼軌抬高起點(diǎn)及抬高值：根據(jù)合金鋼組合轍叉研究成果，采用擬合車輪確定翼軌抬高起點(diǎn)及抬高值，自咽喉后100 mm開(kāi)始抬高，至心軌50 mm斷面抬高6 mm。

心軌與叉跟軌聯(lián)結(jié)：心軌與叉跟軌的聯(lián)結(jié)在水平方向?yàn)檠辔步Y(jié)構(gòu)，在垂直方向上取消心軌最大截面后的縮頸變截面結(jié)構(gòu)。

4.2 高錳鋼轍叉

新設(shè)計(jì)的12號(hào)高錳鋼轍叉采用整鑄和拼裝兩種結(jié)構(gòu)，如圖15所示。

4.3 護(hù)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

護(hù)軌采用33 kg∕m槽型鋼制造，直側(cè)股等長(zhǎng)但不能互換，尺寸見(jiàn)表7，其中60-12號(hào)道岔護(hù)軌為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于直側(cè)股釘孔位置。

表7 護(hù)軌參數(shù)尺寸 mm

護(hù)軌采用33 kg∕m槽型鋼制造，頂面高出基本軌12 mm，工作邊進(jìn)行淬火處理，平直段輪緣槽寬42 mm，緩沖段開(kāi)口65 mm，開(kāi)口段輪緣槽寬80 mm。

5 岔枕設(shè)計(jì)

采用新型客貨共線鐵路道岔用岔枕截面及配筋，前期研發(fā)的50 kg∕m鋼軌系列道岔（50-9、50-12、50-18三種型號(hào)）也采用了此結(jié)構(gòu)，如圖16所示。該岔枕與提速道岔岔枕強(qiáng)度相同，與重載鐵路道岔相比質(zhì)量較輕，使用鋼絲數(shù)量較少，在保證強(qiáng)度的同時(shí)縮短預(yù)應(yīng)力中心與形心高差，可減緩徐變上拱。該型岔枕適合于普速鐵路運(yùn)行條件。

圖16 新型客貨共線鐵路道岔用岔枕截面（單位：mm）

6 結(jié)論

本文針對(duì)60 kg∕m鋼軌9號(hào)、12號(hào)道岔，從整體線型、通用件、轉(zhuǎn)轍器軌件與扣件系統(tǒng)、轍叉護(hù)軌與聯(lián)結(jié)零件四個(gè)方面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。主要結(jié)論如下：

1）9號(hào)道岔前長(zhǎng)13.839 m，后長(zhǎng)15.730 m，全長(zhǎng)29.569 m；道岔采用相離半切線型，導(dǎo)曲線半徑195 m，采用60AT2彈性可彎尖軌，曲線尖軌為直曲組合型，采用直線型轍叉，左右開(kāi)可通用。

2）12號(hào)道岔前長(zhǎng)16.592 m，后長(zhǎng)21.208 m，全長(zhǎng)37.800 m；道岔采用相離半切線型，導(dǎo)曲線半徑350 m，采用60AT2彈性可彎尖軌，曲線尖軌為直曲組合型，采用直線型轍叉，左右開(kāi)可通用。

3）固定轍叉可選用高錳鋼轍叉和合金鋼組合轍叉，岔枕通用。

4）9號(hào)、12號(hào)道岔均采用兩點(diǎn)牽引布置，9號(hào)道岔采用聯(lián)動(dòng)內(nèi)鎖轉(zhuǎn)換方式，12號(hào)道岔可采用聯(lián)動(dòng)內(nèi)鎖或分動(dòng)外鎖轉(zhuǎn)換方式。

5）道岔采用預(yù)埋鐵座彈性分開(kāi)式扣件系統(tǒng)，岔枕沿用新型客貨共線鐵路道岔用岔枕截面及配筋。