道岔区设计

道岔区设计
Turnout OCS Design (Crossing, Anchor Section, Lateral Registration)
所属分类 基础理论 > 设计与计算
常见型号 交叉线岔、无交叉线岔、限制管 500/700 型分档
执行标准 TB 10009-2016TB 10758-2018TB 10621-2014TB/T 2809-2017(自 2026-09-01 起由 TB/T 2809-2026 代替)
适用场景 单开道岔、复式交分道岔、交叉渡线、菱形道岔

概述

道岔区接触网设计是接触网设计中几何最为复杂的区段——两条接触线在道岔区需交叉或平行通过,受电弓在道岔区从一个悬挂过渡到另一个悬挂,道岔型号、道岔号、侧向通过速度决定了接触网的布置方式与限制管分档。道岔区设计核心是:(1) 交叉线岔与无交叉线岔选型;(2) 限制管按线岔交叉点至中心锚结的距离分档(500/700 型,依据本页分档参考表);(3) 道岔区锚段设置原则(不设电连接处/避免接头);(4) 横向定位装置在道岔区的精细整定(依据 TB 10009-2016)。本条目聚焦道岔区接触网选型、线岔参数、锚段对接与拉出值整定。

结构与组成

道岔区接触网"系统结构"由以下部分组成:

  • 线岔本体:交叉线岔(交叉线岔,传统结构)/ 无交叉线岔(无交叉线岔,高速常用)。
  • 限制管:按线岔交叉点至中心锚结的距离分档选用(500 m 以下用 500 型、500 m 以上用 700 型,限制管长度 1300/1550 mm,检修题库与培训课件通行口径[7]),限制接触线相对位置,保证受电弓平滑过渡(分档实质是按温度伸缩补偿控制交叉点位移,与侧向速度无关;原速度分档表述见本页"限制管分档参考"表,该分档非规范条文、已按通行口径更正)。
  • 横向定位装置:定位器(直管/弯管)、定位支座、定位管、定位线夹——在道岔区精细整定拉出值。
  • 锚段对接:道岔区锚段设置原则(不设电连接处 / 避免接头),详见 锚段关节
  • 支持装置:道岔区支柱(金属支柱/混凝土支柱)、腕臂、软横跨/硬横跨(详见 软横跨硬横跨)。

工作原理

道岔区接触网工作原理:受电弓从正线接触线滑行到侧线接触线(或反之)时,弓头滑板同时接触两条接触线,接触线在道岔区交叉点形成"线岔"。受电弓通过线岔的瞬间,滑板从一条接触线滑动到另一条接触线,接触压力与滑动方向必须保证平滑过渡。设计核心要素:

  • 限制管作用:限制接触线在受电弓通过瞬间的相对偏移,使弓头顺利从一条线"切换"到另一条线。
  • 拉出值整定:道岔区接触线拉出值按道岔号与侧向速度精细整定,使线岔交叉点位于受电弓工作范围内,详见 拉出值
  • 接触线高度匹配:正线与侧线接触线在道岔区需保证交叉点附近高度匹配,避免受电弓通过时出现导高突变。
  • 无交叉线岔原理:通过精确定位将两线岔悬挂在受电弓通过的特定位置上,理论上不形成"交叉"几何,依靠弓头与悬挂的精密几何配合实现受电弓平滑过渡——这是高速铁路的优选方案。

技术参数

1. 限制管分档参考(按线岔交叉点至中心锚结的距离分档):

侧向速度 (km/h) 限制管分档 适用场景 依据
—(交叉点至中心锚结 <500 m) 500 型(管长 1300 mm) 站场咽喉、普速小号码道岔 检修题库/培训课件通行口径[7]
—(交叉点至中心锚结 >500 m) 700 型(管长 1550 mm) 普速 9 号、12 号道岔等 检修题库/培训课件通行口径[7]
大号码无交叉线岔 高速大号码道岔、客运专线 见无交叉线岔布置图

2. 道岔区拉出值整定参考

  • 正线拉出值按常规段取值(详见 拉出值);
  • 侧线拉出值按道岔号与线岔位置调整;
  • 交叉点处拉出值应使两接触线相对位置满足限制管容许范围。

3. 道岔区锚段长度参考

  • 单开道岔锚段长度按温度跨度与受电弓通过速度取 1200~1500 m;
  • 道岔密集区段(站场咽喉)锚段长度可缩短至 800~1000 m;
  • 道岔区不宜设电连接、不宜设接头(避免受电弓通过时冲击)。
道岔区设计示意图
道岔区锚段布置与线岔转换、禁设电连接接头等设计约束示意

常见型号

本页"常见型号"按线岔类型与适用场景分档组织,与零部件条目的型号谱系不同。

  • 交叉线岔交叉线岔):传统结构,适用于普速 9 号、12 号道岔,侧向通过速度 ≤ 50 km/h 段广泛使用。
  • 无交叉线岔无交叉线岔):高速铁路优选方案,适用于 18 号及以上大号码道岔(来源:TB 10009-2016),侧向通过速度 80~160 km/h(18 号侧向 80 km/h、42 号侧向 160 km/h,技规与客运专线道岔通行配置[8])。
  • 限制管:按线岔交叉点至中心锚结的距离分 500/700 型(依据本页分档参考表);高速区段逐步被无交叉线岔替代。
  • 定位装置:直管定位器(直管定位器)、弯管定位器(弯管定位器)、定位支座(定位支座)、定位管(定位管)——在道岔区精细整定。
  • 支持装置:软横跨(软横跨)用于站场咽喉,硬横跨(硬横跨)用于高速段。
  • 腕臂:单腕臂、双腕臂、绝缘腕臂(详见 腕臂)——按道岔区支柱位置选用。

执行标准

  • TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》——道岔区接触网设计原则、限制管分档、锚段设置。
  • TB 10621-2014《高速铁路设计规范》——高速铁路道岔区接触网与道岔协同设计。
  • TB 10758-2018《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》——道岔区接触网施工与验收。
  • TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》——道岔区接触线材料。
  • EN 50119 Railway applications — Fixed installations ——道岔区接触网国际对照。
  • TB 10009-2016 设计规范附录中关于线岔的几何参数规定。

安装与施工

  • 线岔安装:按图精确测量道岔号、道岔开口位置;按线岔类型与限制管分档精确安装。
  • 拉出值整定:道岔区拉出值用激光准直仪或定位线尺逐点精调,交叉点位置精度达到毫米级。
  • 限制管安装:按图安装限制管,限制管中心与线岔交叉点对齐;紧固件防松。
  • 锚段对接:道岔区锚段关节位置选择避开线岔交叉点;导高与拉出值在锚段内同步过渡。
  • 电连接位置:道岔区不设电连接(避免受电弓冲击),电连接位置选择在锚段关节或区间段。
  • 接触线接头:道岔区不设接头,接头位置选择在锚段端部或区间段。
  • 施工测量:道岔区测量需结合道岔几何参数与接触网设计图联合放样,测量精度要求高。

验收要求

  • 线岔交叉点位置精度满足验收标准(依据 TB 10758-2018);拉出值、导高按设计文件逐点检测。
  • 限制管中心与线岔交叉点对齐;紧固件防松措施到位。
  • 道岔区锚段关节位置与参数符合设计图,导高与拉出值按设计曲线整定。
  • 道岔区不设电连接、不设接头的设计原则落实到位。
  • 弓网动态验收:受电弓通过道岔区时接触力谱满足 EN 50367:2020 目标(详见 弓网接触力);线岔位置接触力尖峰需重点关注。
  • 验收资料:道岔区拉出值—导高表、线岔安装参数表、动态接触力谱。

运维与检测

  • 道岔区巡检:周期性步行巡视道岔区线岔、限制管、定位装置、支柱;发现松动、变形及时处理。
  • 拉出值复测:每 1~2 年复测道岔区拉出值与导高,识别漂移点。
  • C4 图像检测:周期性通过道岔区(6c/c4),定位线岔、限制管、定位装置的状态异常。
  • 接触力谱分析:C1 检测车(6c/c1)测量道岔区接触力谱,识别 σ、Fmax 异常区段。
  • 限制管专项检查:周期性检查限制管紧固状态、弯曲变形、与接触线相对位置。
  • 磨耗管理:道岔区接触线在受电弓通过频次最高的交叉点附近磨耗较快,需周期性测量残径(详见 磨耗计算器)。

常见故障与案例

  • 线岔交叉点偏移:拉出值漂移或限制管变形造成交叉点偏移,受电弓通过时脱弓、撞线岔。详见 道岔区线岔拉脱案例
  • 接触线磨耗过快:道岔区接触线在受电弓通过频次高的位置磨耗严重,超过 20% 须更换(详见 铜镁合金接触线)。
  • 拉出值漂移:道岔区支柱倾斜或定位装置松动造成拉出值漂移,受电弓动态包络异常。
  • 锚段关节偏移:道岔区锚段关节与线岔位置冲突,受电弓通过时冲击加剧。

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
  • [2] TB 10621-2014《高速铁路设计规范》
  • [3] TB 10758-2018《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》
  • [4] TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》(2026-09-01 起 TB/T 2809-2026 代替,见 2809 卡
  • [5] EN 50119 Railway applications — Fixed installations — Electric traction overhead contact lines
  • [6] EN 50367:2020 Railway applications — Current collection systems
  • [7] 《接触网线岔》培训课件与接触网检修题库(限制管 500 型/700 型分档口径,公开资料三源交叉), 访问日期 2026-09-06
  • [8] 《铁路技术管理规程》道岔侧向通过速度与道岔号数对应规定及客运专线道岔分档综述, 访问日期 2026-09-06