關于修改地鐵道岔查照間隔和護背距離尺寸的建議

摘　要:現在地鐵道岔的查照間隔和護背距離是采用地面路網規定的尺寸,但是地鐵車輛輪對尺寸單一,應規定相應的查照間隔和護背距離尺寸,這樣可放寬道岔有關的維修允差,減少維修工作量,使地鐵道岔的設計更加合理。關鍵詞:地鐵; 道岔; 查照間隔; 護背距離; 建議
道岔查照間隔是指轍叉心軌工作邊至護輪軌頭部　　　ε1 蒸汽機車軸彎曲時,輪對內側距離的增外側工作邊之間的距離A ,是保證車輪不碰心軌尖端大值,約1 mm ; 的必要尺寸;道岔護背距離是轍叉翼軌工作邊至護輪ε2 車輛和內燃機車等軸彎曲時,輪對內側軌頭部外側工作邊之間的距離B ,是保證輪對最小輪距離的減小值,約2 mm。背距能通過轍叉不被卡住的尺寸。其相對關系如圖1 根據現行機車和車輛的維修輪對尺寸和允差,其所示。A 、B 值的計算結果如表1 所示。

圖1 　輪對與轍叉及護軌關系圖　

1 　我國路網道岔對A、B 值的計算和規定，路網道岔的A 、B 值在《鐵路技術管理規程》中有嚴格的規定:轍叉心軌工作邊至護輪軌頭部外側工作邊的距離( A)小于1 391 mm ,或轍叉翼軌工作邊至護輪軌頭部外側工作邊的距離( B) 大于1 348 mm ,禁止使用。上述的A 、B 值是根據機車車輛的輪對尺寸經過計算確定的,其計算公式如下A ≥Tmax +ε1+ dmax + H

　　從表1 可以看出, A 的最大值為1 391 mm ,為保證車輪不碰轍叉心, 道岔查照間隔不應小于1 391 mm ; B 的最小值為1 348 mm ,為保證輪對不被翼軌和護輪軌卡住,道岔的護背距離不應大于1 348 mm。這就是《鐵路技術管理規程》對A 、B 值規定的來由。
2 　修改地鐵道岔A、B 值,改善道岔養護狀態
(1) 地鐵道岔應采用的A 、B 值
據了解,我國地鐵電力車組的輪對內側距離及維修允差為(1 353 ±2) mm ;車輪最大輪緣厚為32 mm ; 由于軸重較輕,軸彎曲時使輪對內側距離的減小值ε2 可采用1 mm。其A 、B 值計算如下 A ≥Tmax + dmax + H = 1 355 + 32 + 1 = 1 388 B ≤Tmin -ε2= 1 351 -1 = 1 350 其中,當護輪軌抬高12 mm 時, H 值可為零,即地鐵道岔的查照間隔A 不應小于1 388 mm ,護背距離不應大于1 350 mm。
(2) 采用地鐵道岔A 、B 值,可改善道岔養護狀態
如采用地鐵道岔A 、B 值后,當軌距和輪緣槽為標準尺寸時,可計算出單開道岔和交叉渡線鈍角轍叉的維修允差,并與現行道岔允差比較見表2 。

表2 　地鐵A、B 值修改后,各部槽寬允差mm 互護作用。“57 型”道岔軌距采用1 435 mm , 輪緣槽

注:護軌槽寬指護軌與基本軌平行段的槽寬,轍叉槽寬指翼軌與心軌平行段的槽寬(下同) 。
從表2 可看出,當現行地鐵道岔的軌距允差為+ 3 mm 、輪緣槽寬為標準尺寸時,護背距離將大于1 348 mm , 這與道岔軌距允差為-2～ + 3 mm 是有矛盾的; 但地鐵道岔A 、B 值修改后,單開道岔的允差可到+ 3 mm , 交叉渡線的鈍角轍叉可到+ 4 mm , 解決了上述矛盾。從表2 還可看出,當地鐵道岔修改A 、B 值后,軌距允差達到-5 mm 時,還能保證車輪不會碰心軌。《技規》規定,道岔軌距允差為-2 mm , 較大地提高了行車安全性。從表2 還可看出,地鐵道岔A 、B 值修改后,各部輪緣槽寬允差都比現行的寬松,方便了維修,可明顯降低道岔的養護工作量和減少道岔維修費用。當現有地鐵道岔為分開式護軌時,護輪軌槽寬可采用44 mm , 這樣當輪緣槽寬為標準尺寸時,軌距維修允差可為-3～ + 5 mm , 比現行軌距允差-2～ + 3 mm 有富余,對行車安全,減少維修都有益處。
3 　地鐵道岔A、B 值確定后的設計
(1) 單開道岔護輪軌輪緣槽寬和轍叉輪緣槽寬當地鐵道岔A 、B 值確定后,護輪軌槽寬和轍叉槽寬均可采用44 mm , 其計算得出的軌距維修允差和輪緣槽維修允差見表3 。

表3 　護軌和轍叉槽寬均采用44 mm 的允差mm

　　轍叉槽寬采用44 mm , 比原設計46 mm 小2 mm , 可加大車輪踏面的承壓面積,減緩了翼軌頂面的磨耗, 將延長轍叉的使用壽命。
(2) 交叉渡線的菱形交叉部分,其軌距不必加寬在路網交叉渡線的菱形交叉部分,兩鈍角轍叉起寬采用44 mm , 其軌距允差為1 435 + 1-0 mm , 在使用中很難達到A 、B 值的要求,經常出現擦尖、碰尖現象, 危及行車安全。為保持A 、B 值合格狀態,養路工人需倍加注視,經常維修。在“62 型”以后的道岔設計中,不得不將菱形交叉的軌距加寬到1 440 mm , 輪緣槽寬加到47 mm , 其軌距允差可作到(1 440 ±2) mm , 這樣可減少維修工作量,提高了行車安全性;但造成了線路的幾何不平順,惡化了列車運行條件。如采用地鐵道岔的A 、B 值,菱形交叉部分的軌距可采用1 435 mm , 轍叉輪緣槽寬采用44 mm , 其計算軌距允差可到(1 435 ±3) mm , 滿足了規定的1 435 + 3 -2mm 的要求,取消了軌距加寬引起的幾何不平順, 改善了菱形交叉部分的技術狀態。鈍角轍叉槽寬的維修允差見表3 。
4 　建議的實施方法
(1) 既有線
既有的地鐵道岔均可執行地鐵道岔的查照間隔(1 388 mm) 和護背距離(1 350 mm) 。為進一步規范化可采取下列措施。 ① 單開道岔:如護軌為分開式時,可更換調整片將護軌槽寬改為44 mm ; 當更換轍叉時,可換成輪緣槽寬為44 mm 的轍叉。
② 交叉渡線的鈍角轍叉:當更換一個鈍角轍叉時, 可換成輪緣槽寬44 mm 的鈍角轍叉。當更換槽寬為44 mm 的2 個相對的鈍角轍叉時,應同時將菱形交叉的軌距1 440 mm 改為1 435 mm 。
(2) 新建線
單開道岔和交叉渡線均可按前述建議方案進行設計和使用。
5 　結語
實施建議方案時,應落實車輛輪對有關尺寸規定和道岔實際狀況,在1 組或幾組道岔上試運營,進而在全線推廣使用,以確保車組安全運行。
本建議適合我國制造的地鐵車輛,對進口的車輛應檢算采用。據了解,有的進口車輛在我國地鐵道岔上行駛已發現不合理配合現象,希望有關單位加強管理,規范進口車輛輪對尺寸,以使我國地鐵軌道設計規范化、通用化。