第三节 高速铁路道岔
高速铁路道岔是指高速铁路、客运专线或城际铁路正线铺设的道岔，直向容许通过速度不小于250km/h。广义上的高速道岔除包括道岔本身外，还包括混凝土岔枕和转换设备，但一般不包括道岔板。其主要技术特点如下：
（1）道岔种类较为单一，以单开道岔为主；
（2）道岔号码较大，一般在18号以上，最大可达65号；
（3）道岔要具有高平顺性、高稳定性，保证列车平稳、舒适运行；
（4）辙叉普遍采用可动心轨辙叉；
（5）道岔适用于跨区间无缝线路；
（6）电务转换采用外锁闭装置；
（7）轨下基础采用混凝土长岔枕，并与道床相匹配；
（8）道岔配有监测系统，用于严寒地区的道岔要装有融雪装置；
（9）道岔要具有较高的制造、组装、铺设精度，道岔铺设采用专用设备。
我国高速道岔按轨道类型分为两种，即有砟高速道岔和无砟高速道岔；按技术类型分为三种，即我国自主研发的高速道岔（简称客专线系列高速道岔）、引进法国技术的道岔（简称CZ系列高速道岔）和中德合资生产的高速道岔（简称CN系列高速道岔）。
一、客专线系列高速道岔
（一）主要特征
尖轨采用60D40钢轨制造；尖轨跟端采用间隔铁、限位器或无传力结构；翼轨采用轧制的特种断面翼轨，翼轨与长心轨或岔跟尖轨胶接；岔跟尖轨用60kg/m钢轨制造；部分滑床板间隔设置施维格辊轮，辊轮高度可方便地进行调整；扣件铁垫板采用硫化处理，扣压件为Ⅱ型弹条；牵引点设两岔枕之间，尖轨采用多机多点、分动转换；混凝土岔枕采用长岔枕，垂直于道岔直股布置。
（二）主要尺寸
1.客专线60-18号道岔平面布置
为了改善顺向出岔对尖轨及基本轨前端的磨耗，提高使用寿命，客专18号道岔采用了12mm相离单圆曲线线形，有别于原来的相切线形，圆曲线终点进入辙叉范围，如图1-3-1所示。
2.客专线60-42号道岔平面布置
图1-3-2为客专线60-42号道岔平面布置图。
（三）扣件系统
有砟道岔与无砟道岔采用相同的Ⅱ型弹条分开式扣件系统（图1-3-3），即钢轨和弹性铁垫板的联结采用Ⅱ型弹条结构，铁垫板与岔枕的联结采用不大于30岔枕螺栓及带缓冲套、缓冲调距块的结构。轨下设5mm橡胶垫板，板下设20mm橡胶垫层与铁垫板硫化在一起（弹性铁垫板）。调高垫板设在岔枕顶面和弹性铁垫板间，可实现-4～+26mm调高量。铁座与轨底间设置轨距块，与缓冲调距块相结合，可实现-8～+4mm的调距量，调距精度为1mm。
图1-3-1 18号道岔线形及主要尺寸（图中单位除标注外为mm）
注：相离值12mm指道岔侧股中心圆曲线理论起点至道岔直股中心线的距离。
图1-3-2 42号道岔线形及主要尺寸（图中单位除标注外为mm）
二、CZ系列高速道岔
（一）CZ系列高速道岔主要特征
法国技术的高速道岔（CZ系列）主要特征如下：尖轨采用60D40钢轨制造，尖轨跟端不设传力结构；翼轨采用高锰钢铸造与A74钢轨焊接的方式；心轨采用60D40钢轨拼接，岔跟尖轨用60D40钢轨制造；铁垫板不采用硫化处理；转辙器部分间隔设置辊轮滑床板；扣件为窄形弹条，滑床板部分用弹性夹扣压；混凝土岔枕采用长岔枕；牵引点设置在混凝土岔枕上；尖轨采用一机多点、联动转换。
（二）CZ道岔主要尺寸
1.C218号道岔平面布置
C218号道岔平面布置图如图1-3-4所示。
图1-3-3 分开式弹条Ⅱ型扣件
图1-3-4 18号道岔线形及主要尺寸（单位：mm）
2.C241号道岔平面布置
C241号道岔平面布置图如图1-3-5所示。
（三）扣件系统
采用300W扣件系统，如图1-3-6所示，使用SKL15弹条，轨下设6mm橡胶垫层，板下设12mm弹性垫层。铸铁挡肩与岔枕上的V形槽相配合，锚固螺栓受力点较低。板下设置调高垫层，可实现-4～+26mm的调高量，绝缘轨距块与调整垫片相配合实现轨距调整，调距量为-4～+8mm。
三、CN系列高速道岔
（一）CN系列高速道岔主要特征
CN系列高速道岔其尖轨采用Zul-60钢轨制造，尖轨跟端采用限位器结构；基本轨设有轨距加宽（即FAKOP）；翼轨采用普通钢轨制造；心轨前端采用整体锻制，岔跟尖轨用厚腰钢轨制造；转辙器部分间隔设置滚轮滑床板，滚轮设在滑床板中间；扣件为窄形弹条，滑床板部分用两根分体弹条扣压，扣件铁垫板采用硫化处理（大号码道岔可动心轨辙叉部分不采用硫化处理）；混凝土长岔枕采用铰接，按扇形布置；尖轨采用多机多点、分动转换，有砟道岔牵引点设钢岔枕；无砟道岔可动心轨设有下拉装置。
图1-3-5 41号道岔线形及主要尺寸（单位：mm）
图1-3-6 300W扣件示意图
（二）道岔平面线形
（1）18号道岔R=1100m圆曲线，道岔尖轨长度22012mm，道岔基本轨长度24596mm，可动心轨辙叉长度15014mm，辙叉角3°10′7.39″，如图1-3-7所示。
图1-3-7 18号道岔平面线形（单位：mm）
（2）42号道岔缓和曲线R=10119m，圆曲线R=4100m，缓和曲线R=∞，岔尖轨长度47248mm，道岔基本轨长度51598mm，可动心轨辙叉长度24050mm，辙叉角1°1′50.13″，如图1-3-8所示。
图1-3-8 42号道岔平面线形（图中单位除标注外为mm）
（三）VosslohSKL-12型扣件
VosslohSKL-12型扣件为无砟轨道扣件（图1-3-9），属轨枕轨道板不带混凝土挡肩的分开式扣件。其主要结构特征如下：
（1）肋形基板两端分别设置单独螺孔，用道岔螺栓与轨枕/轨道板连接。
（2）肋形基板上设有T形螺栓插入座和挡肩，通过拧紧T形螺栓的螺母紧固弹条。
（3）使用不同尺寸的偏心形锥销来完成水平侧向的调整。
（4）可垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
图1-3-9 VosslohSKL-12型扣件组图
四、钢轨伸缩调节器
1.钢轨伸缩调节器的作用
钢轨伸缩调节器是高速铁路重要的轨道部件之一。高速铁路长大连续梁上铺设无缝线路，通常需要设置调节器。调节器的功能是协调因温度引起的长大桥梁梁端伸缩位移和长钢轨伸缩位移之间的位移差，使桥上长钢轨自动调整温度力，从而减小轨道及桥梁所承受的荷载。
2.钢轨伸缩调节器的类型
（1）按运行速度分为时速250km高速铁路有砟轨道（兼顾货运）钢轨伸缩调节器和时速350km高速铁路无砟轨道钢轨伸缩调节器两种型号，如图1-3-10所示。
（2）按伸缩方向分为单向伸缩调节器和双向伸缩调节器两种类型，如图1-3-11所示。
（3）按轨下基础类型可分为无砟轨道用和有砟轨道用两种类型。
图1-3-10 时速350km高速铁路长枕埋人式无砟轨道60kg/m钢轨单向伸缩调节器
图1-3-11 钢轨伸缩调节器（单位：mm）
3.钢轨伸缩调节器的组成
高速铁路钢轨伸缩调节器左右股对称，单向伸缩调节器由基本轨、尖轨、铁垫板总成（图1-3-12）、轨枕或轨道板组成；双向伸缩调节器由基本轨、双向尖轨、铁垫板总成（图1-3-12）、轨枕或轨道板组成，长度约是同类型单向伸缩调节器长度的2倍。调节器尖轨工作边提供轨距线，其基本轨伸缩、尖轨锁定。基本轨允许伸缩量为±400mm。
图1-3-12 高速铁路钢轨伸缩调节器铁垫板总成（单位：mm）
铁垫板总成如图1-3-12所示，其零部件包括基本轨和尖轨轨撑、轨撑螺栓、轨距调整片、铁垫板、弹性垫板及调高垫板、垫板螺栓副。
思考题
1.什么是高速道岔？
2.高速道岔的主要技术特点有哪些？
3.我国高速道岔按技术类型分为哪几种？
4.客专线系列高速道岔有哪些主要特征？
5.客专线系列高速道岔18号道岔使用的是哪种扣件？调高量和调距量分别是多少？
6.CZ系列高速道岔有哪些主要特征？
7.CZ系列高速道岔18号道岔使用的是哪种扣件？调高量和调距量分别是多少？
8.CN系列高速道岔有哪些主要特征？
9.钢轨伸缩调节器有何作用？按伸缩方向分为哪几种？