重载铁路道岔研究
重载条件下复式交分道岔典型病害的整治
重载条件下复式交分道岔典型病害的整治茶坞工务段——贾明摘要：柳村站场是大秦铁路的入海口，是全路最大的卸车站，日均卸车5500车。
，在站区咽喉处铺设了26 组复式交分道岔，由于通过总重的猛增，再加上其本身结构复杂，零配件多，对其特性没有完全掌握，日常养护存在许多不足，造成一些设备病害逐渐产生、发展严重，成为维修难点。
本文对复式交分道岔主要常见病害产生的原因进行了分析并提出整治方法，一并做了总结与大家探讨。
关键词：重载复式交分道岔病害整治1 前言在部党组提出铁路要实行跨越式发展后，我国第一条运煤专线—大秦线运力逐年加大。
2002年大秦运量突破亿吨大关；2003年首次开行万吨列车； 2005增开两万吨列车，运量实现了2亿吨的目标；2007年运量突破3亿吨,大量开行C80货物列车，轴重达到25t，创造了世界“铁路运营密度、运输效率、干线运量” 3项世界之最，并同期开行了自主研发的和谐号列车；2008年大秦线年运量将达3.5亿吨，2009年大秦线年运量达到3.8亿吨，2010年大秦线年运量将达到4.0亿吨，日运量达到百万吨以上，大秦线正在源源不断地创造着世界奇迹。
我段柳村站场是大秦铁路的入海口，是全路最大的卸车站，日均卸车5500车。
在站区咽喉处铺设了26 组复式交分道岔，由于通过总重的猛增，再加上其本身结构复杂，零配件多，对其特性没有完全掌握，日常养护存在许多不足，造成一些设备病害逐渐产生、发展严重，成为维修难点。
对此，我结合日常工作实际，对主要常见病害产生的原因进行了分析并提出整治方法，一并做了总结与大家探讨。
2 复式交分道岔主要组成：⑴两副普通锐角辙叉及护轨；⑵两组可动心轨钝角辙叉；⑶四根直尖轨和四根曲尖轨；⑷六根曲导轨；⑸八根连接钢轨及连接零件；⑹木岔枕、电动转辙机械及电路设备。
3 道岔的几何状态检查全面检查几何状态，发现病害状况，即时处理，是延长设备使用寿命首要前提。
交分道岔保持状态良好首先是几何尺寸符合要求，需做好如下检查：3.1 几何尺寸中的轨距、水平（包括三角坑）是保证车辆顺利通过的关键尺寸，需用道尺按从头至尾的顺序检查；道尺的检查位置在现有的资料上都简单叙述，《修规》的附表上只有检查名称，没有具体位置，致使实际操作时，难以把握标准。
接触网道岔调整探析
接触网道岔调整探析摘要：重载铁路是我国铁路建设的又一发展方向，道岔作为铁路线路的关键设备，起着极为重要的作用。
本文具体论述了重载铁路的道岔调整。
关键词：重载铁路；道岔；调整社会的进步，经济的快速发展，推动了我国交通事业的迅猛发展，重载铁路成为了交通运输中的重要组成部分。
一、道岔概述道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设。
道岔的使用可充分发挥铁路线路的通过能力，即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可对开列车。
因此，道岔在铁路线路上的作用极为重要。
二、我国重载道岔发展现状我国重载铁路以大秦、朔黄等煤炭运输通道为代表，大轴重、高密度和大运量是其“三大特征”，其行车密度和年运量远超过国外。
我国重载铁路一般采用75kg/m钢轨，区间钢轨设置1：40的轨底坡，其造价低、易于更换，受到工务维修部门普遍认可，其中SC559型和研线9804型两种12号固定辙叉单开道岔应用较多。
在重载道岔研究方面，我国对重载铁路运营特点专项研究少，道岔设计采用常规技术，道岔制造采用常规工艺，造成道岔伤损多，关键部件寿命短，更换频繁；道岔型号设计少，例如只有一种75kg/m的18号可动心轨单开道岔，没有固定型18号道岔。
在实际重载铁路运营实践中，固定型辙叉更适用于重载运输。
20世纪末，随着既有铁路提速和运量提高，对道岔提出了更高要求，针对延长道岔使用寿命，我国进行了针对性研究，近年来，在重载道岔领域取得了一定的成果。
1、研制了几种制造辙叉心轨、60AT轨和60kg/m钢轨的合金钢材料，例如用于制造合金钢辙叉心轨的奥贝体材料、用于制造道岔尖轨和钢轨组合辙叉的贝氏体钢轨。
贝氏体尖轨寿命长于普通钢轨制造的尖轨。
2、研制的60-12、75-12等系列合金钢组合辙叉与高锰钢整铸辙叉相比寿命长，性价比高，目前发展到第二代翼轨加强型合金钢辙叉。
合金钢辙叉和高锰钢辙叉的市场竞争促使企业铸造工艺升级，使高锰钢整铸辙叉的使用寿命由20世纪80年代末的3000万t提高到现在的近1亿t。
针对重载铁路线路维修养护工作的研究论文
针对重载铁路线路维修养护工作的研究论文众所周知，铁路运输是我国交通运输体系的重要一环，在人们的出行中始终占据主导地位，由于其成本低廉，安全性高而一直深受社会各界人士的支持和信赖。
与其他铁路线路相比，重载铁路线路承受的负载更大，磨损率更高，为了保证线路的正常使用，必须做好检查和维护工作，制订科学、详细的维修养护方案，并严格监督相关工作人员，确保该项工作真正地落实到位。
唯有如此，才能保证重载铁路线路稳定、可靠，从而更好地为铁路运输服务。
1 重载铁路线路维修养护的作用和意义基于重载铁路线路在铁路运输中的不可替代性，其往往用于大型载重列车和火车的运行，线路需要长期承受重大压力，再加上线路设备通常直接暴露在空气中，极易受到空气和水的腐蚀，使得线路设备产生了形变，而任何一个微小的偏差都可能引起安全事故。
在此情况下，做好重载铁路线路的维修养护工作也就变得尤为重要。
维修养护的作用在于使重载铁路线路设备尽快恢复正常运转，同时最大限度地延长设备的使用寿命，以维护铁路机车行驶安全，保障铁路企业的经济利益。
这对促进铁路企业的发展，维护社会的安定团结，推动国民经济建设有着十分重大的意义。
2 重载铁路线路维修养护的常见问题重载铁路线路的常见病害有轨道病害和钢轨接头病害，由于当前的铁路道岔都进行了焊接，跨区间也实行了无缝铁路，所以轨道接头病害可以忽略不计。
轨道病害往往是由于钢轨纵向水平力而引起的，使得钢轨和轨枕发生相应的移动，进而引发了轨道病害。
值得注意的是，轨道病害中最为普遍的就是线路爬行，铁路机车碾压轨道后，钢轨将直接承受列车荷载，再加上列车制动、温度变化都会使轨道发生形变。
线路爬行不仅危害巨大，而且还会诱发其他病害，所以一直是重载铁路线路维修养护工作的重要内容。
3 重载铁路线路维修养护的措施3.1 调整轨道几何尺寸列车和轨道的作用是相互的，当轨道受到列车的压力时，也会向列车施加一个反作用力。
如果轨道出现病害，那么受力平衡将被打破，直接威胁到列车的行驶安全。
基于双谱的重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统
基于双谱的重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统王金虎【摘要】针对重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统采集的声发射信号有较强背景噪声的现状,给出了一种基于双谱的声发射信号表征及特征提取方法,利用双谱能有效抑制高斯噪声的特性成功实现背景噪声抑制.试验数据、现场数据都验证了双谱能实现道岔区背景噪声的抑制.重载铁路道岔钢轨折断及伤损监测系统在大秦重载铁路迁安北站18#道岔试用期间成功捕捉到轨顶掉块伴生的声发射信号.%Aiming at the problem that there is strong background noise in the acoustic emission signals collected by monitoring system for rail fracture and damage of heavy haul railway turnout,a bispectrum based extraction method was put forward to obtain the characteristics and features of the acoustic emission signals. Using bispectrum feature, effectively restraining Gauss Noise,this method could successfully restrain the background noise. It was verified by both experimental and field tests that bispectrum method could successfully restrain background noise around turnout location. T he monitoring system for rail fracture and damage of heavy haul railway turnout was installed for test at the turnout No. 18 in Qian'an North Station of Datong-Qinhuangdao heavy haul railway. It successfully captured the acoustic emission signals of rail top spalling.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】6页(P130-134,139)【关键词】重载铁路;道岔;钢轨折断;伤损监测;声发射;双谱【作者】王金虎【作者单位】太原铁路局,山西太原 030013【正文语种】中文【中图分类】U216.42道岔是铁路关键设施，也是线路的薄弱环节［1］。
基于浩吉铁路万吨扩能改造的车站道岔选型研究
基于浩吉铁路万吨扩能改造的车站道岔选型研究龙腾子中铁工程设计咨询集团有限公司线路站场设计研究院 北京 100055摘要：随着我国铁路重载运输的发展，列车牵引质量逐渐增大，这将对重载铁路车站的通过能力产生重大影响。
重载运输背景下的道岔选型，对重载铁路场站设计、加强重载列车组织、提高重载运输经济效益等具有重要意义。
结合浩吉铁路车站万吨改造项目，根据重载铁路的运输特点，研究了既有车站万吨改造的道岔选型，并从车站改扩建条件、运输组织、工程投资等方面进行研究，为以后类似工程项目提供借鉴。
关键词：道岔选型 浩吉铁路 万吨扩能改造 重载运输中图分类号：U29文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2024)03-0104-03 Research on the Selection of Station Turnouts Based on the10,000-Ton Expansion and Rebuilding Capability of theHaolebaoji-Ji'an RailwayLONG TengziLine Station Yard Design and Research Institute, China Railway Engineering Design and Consulting Group Co.,Ltd., Beijing, 100055 ChinaAbstract:With the development of heavy-duty railway transportation in China, the traction quality of trains gradually increases, which will have a significant impact on the passing capacity of heavy-duty railway stations. The selection of switches in the context of heavy-duty transportation is of great significance for designing the station yard of heavy-duty railways, strengthening the organization of heavy-duty trains and improving the economic benefits of heavy-duty transportation. Combined with the 10,000-ton renovation project of Haolebaoji-Ji'an Railway stations, based on the transportation characteristics of heavy-duty railways, this article studies the selection of turnouts for the 10,000-ton renovation of existing stations, and studies the conditions for station renovation and expansion, transportation organization and engineering investment, so as to provide reference for similar engineering projects in the future.Key Words: Switch selection; Haolebaoji-Ji'an Railway; 10,000-ton expansion and rebuilding capacity; Heavy-duty transportation1 重载铁路车站道岔选型现状概述我国资源分布不均衡，形成了由北向南、自西向东的大宗货物流向，特别是煤炭运输，需要铁路大通道来满足大跨度长距离的货物运输格局要求。
重载铁路12号固定辙叉道岔轨道刚度变化分布研究
本 文拟 结合 道 岔 区 复 杂 的轨 道 结 构 特 点 ， 析 影 分 响 轨道 刚度 的 因素 ， 立 道 岔 区 轨道 刚度 仿 真 计 算 模 建 型 ， 道岔 区轨 道 刚度 的分 布变化 规 律进行 研 究 。 对
铁 垫板 的下 移 ， 从而 起 到 帮 轨 的作 用 。③ 道 岔 区轨 枕 长 度 不一 ， 道床 支承 刚度 换 算 为支 承 线 刚 度 。④ 基 本
里 轨 刚 度 辙 叉 区 最 大 ， 辙 器 次之 ， 接 部 分 最 小 。 转 连 关 键词 ： 载铁路 固定辙 叉 重 轨 道 刚 度 中 图 分 类 号 ： ２ ３ ２ ２； ２ ３ ６ 文 献 标 识 码 ： Ｕ １． Ｕ １ ． Ａ
轨 道 刚 度 是 影 响 轨 道 振 动 与 变 形 的重 要 参 数 之
一
后 与板 下胶 垫 刚度 串联得 到 。道床支 承 刚度一般 采用
，
国 内外对 轨 道刚度 问题非 常重 视 ， 行 了大 量轨 道 进
半 根轨 枕 的道床 支承 刚度 ， 由于道砟 颗粒 的离散 性 ， 道 床 刚度 不易 控制 ， 般 约 为 １ ０～１０ ｋ ／ 一 ０ ４ Ｎ ｍｍ， 如果 但 出现板 结等 病 害后 ， 刚度会 显著 增大 。
（ 国铁 道 科 学 研 究 院 铁 道 科 学 技 术 研 究 发 展 中心 ， 京 １ ０ ８ ） 中 北 ０ ０ １
摘要 ： 本文 通过 建立 重 载 １ ２号 固定辙 叉道 岔 整 体 有 限元 分 析模 型 ， 算 了岔 区轨 道 刚度 的分 布 特征 。 计
研 究 结果表 明 ： 道岔 区轨 道 刚度 不平顺 问题 较 为严 重 ， 基本 轨 刚度 转 辙 器 区要 大于 连接 部 分 和辙 叉 区，
道岔选型对重载铁路车站通过能力影响的研究
要 ：在一定行车条件下 ，计算不 同道岔型号 和列车牵 引质量对 应 的列 车起停 车附加 时分 、单线铁 路运
行 图周期 和双线铁路列车追踪问 隔时 间 ，在此基 础 上计算 得到相 应条 件下重 载单 、双线铁 路车站 的通 过能 力。 根据 不同道岔型号对车站通过能力影 响的分析 ，对 于重载单线铁路车站 ，在列车牵引质量低于 Ｉ万 ｔ 时建议采用
常对不同型号的道岔规定了不同的侧 向限制速度 。 近年来 ，随着 我 国铁路 重 载运输 的发展 ，列 车 牵引质量逐渐增大，列车长度也相应增加，受道岔
侧 向限制 速度 的影 响 ，列 车侧 向通 过车 站咽 喉 区不 同型号 道岔 的时 间差 也 越来越 大 ，会 对重 载铁 路 车 站 的通 过能 力 产生 重大 影 响 。因此 ，研究 重载 运输 背 景 下 的道 岔 选型 ，对 指导 重载 铁路 场站 设计 ，加
Ｊ ｕ ｌ ｙ，２ ０ １ ３
道 岔 选 型 对 重 载铁 路 车 站通 过 能 力影 响 的研 究
魏 玉光 ，张 红 亮 ，杨 浩
（ １ ．北京交通 大学 交通运输学 院，北京 摘 １ ０ ０ ０ ４ ４ ；２ ．铁道第三勘察设计 院集 团有 限公 司 ，天津 ３ ０ ０ １ ４ ２ ）
图 １ 列车起动过程 的速度 曲线示意 图
强重载列车组织 ，提高重载运输经济效益等具有重 要 的理论 和实 际意 义 。
从列 车起 动过程 可 以看 出 ，在 列车 牵 引质量及 牵 引机车 型号 确定 的情 况下 ，Ｓ ＋５ 。为定 值 ，因 此
列 车起停 车过程分析
假 设列 车从 侧线 出站 ，列 车起 动后 在 机车 牵 引 下 加速 向前 ，达到道 岔 侧 向 限制 速 度 岔后保 持 恒 速 运行 至列 车尾 部 出清最 外侧 道 岔 ，进 入 区 间后 列 车 继续 加速 直 至达到 区间运行 速度 区 间，列 车起 动
6-12及60-18号重载道岔技术交底
《山西中南部铁路通道工程建设关键技术研究— 30t轴重重载道岔技术研究》项目60kg/m钢轨12、18号重载道岔技术交底资料中铁工程设计咨询集团有限公司2013年12月北京目录第1章 道岔平面及总布置图设计 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 适用范围 (1)1.3 道岔平面线型 (1)第2章 道岔结构设计 (3)2.1 设计原则 (3)2.2 轨底坡设置 (3)2.3 钢轨件 (3)2.4 基本轨外侧间隔设置轨撑 (4)2.5 尖轨跟端结构 (4)2.6 滑床板的弹性扣压 (5)2.7 固定型辙叉 (5)2.8 护轨 (6)2.9 扣件 (6)2.10 弹性垫板 (7)2.11 钢轨联结型式 (7)2.12 工电结合部尺寸 (7)2.13 岔枕设计 (8)第3章 道岔铺设 (10)第1章道岔平面及总布置图设计1.1 设计依据本项目根据铁道部2011G028-A号科研课题合同，进行30t轴重60kg/m钢轨12、18号重载道岔的研究设计。
1.2 适用范围18号道岔适用于60kg/m钢轨重载铁路有砟轨道使用，列车直向容许通过速度：旅客列车120km/h，货物列车（轴重30t） 100km/h；侧向容许通过速度均为80km/h。
道岔图号为专线4308。
12号道岔适用于60kg/m钢轨重载铁路有砟轨道使用，列车直向容许通过速度：旅客列车120km/h，货物列车（轴重30t） 100km/h；侧向容许通过速度均为50km/h。
道岔图号为专线4307。
1.3道岔平面线型本次设计的60kg/m钢轨12、18号重载道岔采用新的平面线型(见图1.1)。
a.古店60-18号道岔b.怀仁60-12号道岔现场图1.1 60kg/m钢轨12、18号重载道岔(一) 60-12号重载道岔平面线型60-12号道岔全长37.8m，前长16.592，后长21.208,导曲线半径为R400m。
为减少侧磨，尖轨尖端轨距加宽5mm，在道岔基本轨端头和尖轨71mm断面处轨距恢复到1435，如图1.2所示。
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载列车对线路的冲击破坏作用较普通铁路大，尤
其是曲线、道岔、钢轨等轨道结构损伤更为严重。
我国重载铁路都是在普通铁路基础上发展起来的，既有重载铁路道岔已不能满足我国已建成的大秦铁路、朔黄铁路以及在建的山西中南部铁路通道、蒙西至华中地区铁路煤运通道等重载铁路线，迫切需要研发新型重载铁路道岔，提出进一步强化新技术的研究开发，提高关键零部件使用寿命，有效解决关键零部件磨损严重问题，推动重载运输的更大进展。
1 我国重载铁路道岔现状
我国建成的重载铁路中大秦铁路和朔黄铁路为主要运煤专用铁路，随着运量逐年提升，在不增加线路里程的前提下，线路开行万吨级30 t轴重车辆成为必然趋势。
大秦重载铁路钢轨材质主要是PG4和U75V。
道岔主要采用提速道岔的技术标准，其结构形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轨辙叉两种，轨下基础为混凝土岔枕。
其中可动心轨辙叉已改造成固定型辙叉。
大秦重载铁路以其大轴重、高密度和大运量的运输工况对道岔设备构成了极其严酷的运行条件，使道岔基本轨、尖轨、翼轨及心轨、钢轨接头等零件的磨损和伤损远远大于普通线路同型号道岔。
通过对大秦铁路、朔黄铁路道岔实地调研后，分析重载铁路道岔主要病害为：
重载铁路道岔研究
董彦录：中铁宝桥集团有限公司，副总经理，陕西 宝鸡，721006
摘 要：重载铁路是我国铁路建设的又一
发展方向，道岔作为铁路线路的关键设
备，起着极为重要的作用。
通过对我国重
载铁路道岔实地调研，分析病害原因，从
尖轨、辙叉、钢轨强化等方面介绍我国重
载铁路道岔新技术的研究。
关键词：重载铁路；道岔结构；技术发展
重
（1）基本轨压溃和掉块，曲线尖轨磨耗严重、裂纹和剥离掉块（见图1）。
其原因是由于尖轨前端截面较小，车轮的横向力较大，制约了曲线尖轨寿命。
（2）辙叉心轨、翼轨磨耗严重（见图2）制约了辙叉，平均3～4个月就需要更换，增加了维修工作量。
（3）钢轨接头与刚度突变部位（安装间隔铁或限位器的尖轨跟端）的轨顶面压塌、肥边及磨耗均明显增加（见图3）。
2 新型重载道岔研究目标
进入21世纪以来，各国铁路已纷纷拟定重载技术研究开发的新计划，力图在21世纪初在高的起点进一步强化新技术、新装备的研究开发，以便在更大范围内推进重载运输，取得更大的经济效益。
依据重载铁路的运营条件及部件伤损情况，确定研制新型重载道岔的研究目标为：
（1）新型重载道岔与重载铁路既有道岔线型一致、可整体互换；辙叉可带垫板与既有辙叉互换。
（2）道岔及其部件应长寿命，以延长更换周期，
减少对行车的影响。
实现辙叉寿命使用不低于3亿t、曲线尖轨使用寿命达到1亿～2亿t目标。
（3）道岔及其部件应易维修或免维修，以适应重载铁路养护维修的现状，不应因维修不及时而严重影响其使用寿命。
3 新型重载道岔研究内容
为缓解重载铁路道岔使用的伤损问题，在前期对大
秦铁路、朔黄铁路调研基础上，中铁宝桥集团有限公司2009年提出并讨论通过了研制开发适应重载铁路运输新型道岔的设计原则和设计目标，首先研制可与既有道岔互换的75 kg/m钢轨12号单开重载道岔。
3.1 尖轨加厚
增加尖轨厚度是提高曲线尖轨寿命的主要措施，主要有两种方式。
一种是在尖轨和基本轨密贴区段，将基本轨密贴段轨头水平刨切一定厚度，尖轨轨头宽度相
应增加同样厚度（见图4（1）），提高其抗磨耗能力。
尤其是增加尖轨尖端厚度可防止尖端快速磨耗和掉块，增大安全储备。
另一种方式是采用特有的动态轨距优化（德文缩写为FAKOP）技术，在尖轨顶宽30 mm处基本轨发生弯折，致使该处存在15 mm的轨距加宽量（见图
4（2））。
该设计能使左右轨上的横向不平顺对称存
图1 基本轨压溃、曲线尖轨严重侧磨及掉块
图2 高锰钢辙叉心轨、翼轨磨耗严重
图3 钢轨顶面肥边
图4 尖轨加厚示意图
尖轨
尖轨与基本轨密贴段
15 mm
1 435 m m
A -x
A -x
（1）
（2）
在，可有效减缓列车过岔时的蛇形运动，同时还可增大尖轨的粗壮度，提高尖轨的耐磨性，尖轨顶降低值以保证钢轨强度及轮载平稳过渡为设计依据。
尖轨加厚技术在英国、德国等欧洲国家的重载铁路道岔上应用，效果明显。
3.2 辙叉结构
辙叉采用细晶粒预硬化嵌入式高锰钢组合辙叉或拼装式合金钢组合辙叉。
中铁宝桥集团有限公司自20世纪90年代开始为北美市场供应重载用嵌入式高锰钢组合辙叉，平均每年供货数量在1 500根左右。
出口北美市场的嵌入式高锰钢组合辙叉产品结构及质量得到美国Scheppler Engineering公司和CTM（Cleveland Track Material）公司的肯定。
其优点是：
（1）心轨与翼轨最大冲击部位实现锰钢化，同材料、同强度、同寿命；
（2）锰钢铸件长度短，有利于质量控制；
（3）爆炸硬化后表面硬度达到350 HB以上，硬化层深度≥30 mm；
（4）钢轨拼装结构，适用于无缝线路；
（5）采用双咽喉结构，缩短辙叉有害空间距离。
细晶粒预硬化嵌入式高锰钢组合辙叉的主要结构由整铸叉心、叉跟轨、翼轨及高强度螺栓连接而成，整铸叉心、翼轨为高锰钢整体连铸结构（见图5）。
3.3 辙叉三次爆炸硬化技术
细晶粒预硬化嵌入式高锰钢组合辙叉叉心轨顶面、工作边及圆弧全长范围内采用三次爆炸硬化工艺。
高锰钢辙叉爆炸预硬化是通过炸药爆炸在辙叉表面产生的强大外力冲击作用，使其高锰钢奥氏体的孪晶组织产生形变错位，促使辙叉表面迅速发生硬化，从而提高初始硬度，有利于提高辙叉的耐磨性。
爆炸硬化处理后叉心表面硬度达到350 HB以上，硬化层深度≥30 mm，充分发掘了高锰钢的高冲击韧性和高耐磨性，所形成的深化硬度有助于抵抗在预稳定期的磨损，提高辙叉初期耐磨性。
嵌入式高锰钢组合辙叉爆炸硬化工艺成熟，质量稳定可靠。
中铁宝桥集团有限公司出口北美市场的预硬化后辙叉平均通过运量总重4亿t以上，使用寿命达到国际先进水平。
3.4 钢轨强化
基本轨、尖轨、导轨、辙叉翼轨及叉跟轨采用U78CrV（PG4，强度≥1 280 MPa，硬度370～420 HB）在线热处理钢轨，以有效增强钢轨表面耐磨性能，实现与线路钢轨等强匹配，与前期道岔用U75V（强度≥1 180 MPa，硬度340～400 HB）在线热处理钢轨相比，其性能大幅提高。
4 理论计算分析
利用有限元法建立轮轨接触有限元实体模型（见图6）进行计算分析。
4.1 曲线尖轨
通过轮轨接触有限元分析，在相同荷载作用下，尖轨顶宽越大，其轮轨接触应力越小，增大尖轨头部宽度，对降低轮轨接触应力的作用明显（见图7、图8）。
4.2 嵌入式高锰钢组合辙叉
根据实体有限元方法，运用ANSYS建立三维实体计算模型，计算分析嵌入式组合高锰钢辙叉的受力性能。
分析时，翼轨、叉心、间隔铁和螺栓均采用ANSYS单
图5 嵌入式高锰钢组合辙叉结构图6 轮轨接触有限元模型
嵌入式整铸叉心
（叉心连铸镶嵌翼轨）
翼轨（与辙叉外侧贴合）
防转高强度螺栓连接
间隔铁
叉跟轨
元库中SOLID92号10节点实体单元模拟，并将辙叉支撑在弹性块上，弹性块的支撑刚度等效岔枕的支撑刚度。
计算中，钢轨弹性模量采用206×1011 N/m2，泊松比取0.3。
模型中，将辙叉前后两个端面三方向的位移全部约束，将支撑辙叉的弹性块底部三方向的位移全部约束。
结果表明：在所选的薄弱位置钢轨件（翼轨和心轨）的竖向位移均在2 mm以内，横向位移除荷载作用在咽喉处外均在1 mm以内；钢轨件、螺栓及间隔铁的等效应力均小于其相应屈服强度，满足强度要求。
5 结论
既有重载道岔部件磨损严重，寿命短，更换频繁，严重制约重载铁路运输能力。
因此，新型重载道岔实现的尖轨加厚、三次爆炸硬化高锰钢组合辙叉结构、钢轨强化等新技术，提高了重载铁路道岔使用寿命，是解决重载道岔既有病害的有力措施。
责任编辑 陈晓云
收稿日期 2013-04-08
图7 轮轨接触应力分布图8 尖轨接触应力剖面
-1155
-1 687
-1 492
-1 297
-1 102
-906.859 -711.948 -517.038
-322.127 -127.216 67.695
-1020
-884.71 -749.709 -614.708 -479.707 -344.706 -209.705 -74.704 60.297。