第二章 铁路道岔线路连接第一节 窄轨铁路一、轨道与轨型轨道运输是矿井运输的主要方式。矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联结件等组成。钢轨的型号称为轨型，以每米长度的质量（kg/m）表示。矿用钢轨有15、22、30、38和43kg/m等5种型号。窄轨铁路的中心距有600mm、762mm和900mm等3种轨距。使用时应根据生产能力、运输设备、使用地点参照表21选用。表21 钢轨型号选择使用地点运输设备钢轨型号/kg.m-1井底车场10t、14t 电机车307t、8t电机车22运输大巷10t、14t 电机车22上、下山1.0t矿车1518平巷1.5t矿车1518二、道岔道岔是使车辆由一条路上转到另一条路上的装置，道岔结构如图21所示。它由尖轨、辙叉、转换器、道岔曲轨、护轮轨和基本轨组成。1尖轨；2辙叉；3转换器；4道岔曲轨；5护轮轨；6基本轨图21 道岔结构1.类型煤矿常用的道岔有单开、对称、渡线3类型的道岔，见图22。单开和渡线道岔又有右和左向之分（在平面图上分线路沿顺时针方向分出时为右向，沿逆时针方向分出时为左向）。各种道岔按不同类型又分别有2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、和10号8种辙叉号数。不同的辙叉号数配备了4m、6m、9m、12m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、70m等11种曲线半径。渡线道岔、交叉渡线道岔的线路间距，按不同轨距和道岔类型，配有1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm、1800mm、1900mm、2200mm和2500mm等9种。2.窄轨铁路道岔型号组成说明在平面线路中，道岔通常用单线表示，如图22所示。道岔的主线与岔线的线路用粗线绘出。单线表示虽不能表明道岔的结构及布置的实际图形，但能表明与线路设计有关的道岔参数，如道岔的外形尺寸（a,b）及辙叉角()等，从而简化了设计工作。 （a） (b) (c) (a)单开道岔 (b)对称道岔 (c)过渡道岔图22 道岔的类别及单线表示图3.道岔的表示法矿井常用道岔有单开道岔、对称道岔、渡线道岔三种（新的标准：MT/T295）共有7个系列。600轨距有615、622、630、643；900轨距的有915、930、938。道岔曲轨的曲率半径单位为m，曲率系列值为6、9、12、15、20、25、40、40。道岔符号含义如图23所示。DK、DC和DX分别为“单开”、“对称”、“渡线”道岔的代号。622、930数列中的“6”和“9”分别代表600mm和900mm轨距；“22”、“30”分别代表轨型。道岔名称中的第二段数字，即两短横线间的数字为辙叉号码（M）。道岔号与辙叉角的关系见表21。符号中的尾数。单开道岔和对称道岔的尾数代表道岔曲轨的曲线半径，单位是m；渡线道岔的尾数中，前两位代表曲线半径，单位是m；后两位代表轨中心距，单位是dm。单开道岔和渡线道岔有左向和右向之别。左向道岔应在尾数加“（左）”字。例如，DX63041216（左）表示轨距60mm，轨型30kg/m，4号道岔，曲线半径12m，双轨中心距1600mm的左向渡线道岔。 图23 道岔型号的含义表22 道岔号与辙叉角的关系道岔号数M2345撤叉角道岔号M67810撤叉角二、道岔的选用选用道岔应从以下几个方面考虑：选用道岔应与基本轨的轨距相适应，也可以选用比基本轨高一级的型号，但不能选低一级的型号。与车辆类型相适应。对于曲线半径过小（等于或小于9m）或辙叉角过大（等于或大于182606），就只能行驶矿车，如2号道岔和3号道岔。与车辆的行驶速度相适应。曲线半径越小、辙叉角越大，允许车辆行驶速度越小。如DK61524，DK62224，DK92239等道岔，其上矿车的行驶速度不得超过1.5m/s。一般当采用600mm轨距时，大巷和采区下部车场应选用2230kg/m的钢轨和相应轨型的4号或5号道岔，采区上、中部车场可选用18kg/m22kg/m的钢轨和相应轨型的4号或5号道岔。道岔曲线半径与车辆行驶速度的关系见表23。 表23 道岔曲线半径与车辆运行速度的关系表道岔曲线半径车辆轴距的倍数允许行车速度备注7V1.5m/s10V3.5m/s15V5.0m/s，行车速度再高时，曲线半径应大于车辆轴距20倍以上。斜井串车提升时，使用的单开道岔不小于6号，曲线半径不小于25m。三、轨道线路轨距与线路中心距轨距是指单轨线路上两条钢轨头内缘之间的距离，见图24。目前井下采用的标准轨距多为600mm和900mm两种。600mm轨距主要行驶1t固定矿车、3t底卸式矿车；3t固定矿车和5t底卸式矿车均采用900mm轨距。为了线路设计方便，设计图中线路都采用单线表示，即两根轨道的中心线作为线路标志。单轨线路用单线表示，双轨线路用双线表示。线路中心距是双轨线路两线路中心线之间的距离。如果以B表示矿车或机车的宽度，表示两车内侧的距离，则线路中心距（S）可以表示为 SB+ mm （21） 煤矿安全规程第二十三条规定；在双轨运输巷中（包括弯道）两条铁路中心线间的距离，必须使2列对开列车最突出部分之间的距离不小于0.2m；在采区装载点，两列列车车体的最突出部分之间的距离不得小于0.7m，矿车摘挂钩地点，两列列车车体的最突出部分之间的距离不得小于1m。图24 轨距 为了设计和施工方便，双轨线路有1200mm、1300mm、1400mm、1600mm、1900mm等标准中心距，一般情况下不选用非标准值。但在双轨曲线巷道中，由于车辆运行时发生外伸和内伸现象，线路中心距一般比直线巷道加宽一定数值，见表24。表 24 线路中心距设备类型及有关参数/mm线路中心距/mm设备类型轨距车宽直线段曲线段机车或底卸式矿车6006009001060120013601300160016001600190019001t 矿车 1.5t矿车（人力、串车运输）60060088097011001200130014001t矿车 1.5t矿车（无极绳运输）6006008809701200120013001400曲线线路（弯道）1.曲线半径和弯道转角矿井轨道线路中，所采用的曲线都是圆曲线，曲线半径的确定与车辆行驶速度、车辆轴距有关。曲线半径可参考表25选取。 表25 曲线半径选用表运输方式 曲线半径/mm600mm轨距900mm轨距机车运输串车运输人力辅助运输12、15有时206、9有时124、615、20有时25、309、12有时159在机车行驶数量比较少的弯道上，其曲线半径可采用表中数值的下限；在机车行驶频繁的弯道上，其曲线半径应采用表中数值的上限。在进行曲线线路联接计算时，通常巷道转角为已知，曲线半径R选定后，由几何关系即可得出相应的切线长度T和曲线段弧长K。联接点参数用、R、T、K表示，在设计图中各参数的标注应按统一规定集中标注，如图25所示。 （22）图25 单轨线路曲线联接 （23）2.曲线线路的外轨抬高和轨距加宽车辆在弯道上运行时，如果两根轨道仍在一个水平面上，由于离心力作用，车轮轮缘要向外挤压外轨，增加磨损和运行阻力，严重时将使车辆倾倒或出轨。为此，在曲线处应将外轨抬高一个值，外轨抬高值与曲线半径、轨距及车辆运行速度有关。一般抬高值，采用900mm轨距时在1035mm之间；600mm轨距时在525mm之间。运行速度越高、曲线半径越小，抬高值应越大。当车辆在弯道上运行时，弯道轨距还应该加宽，不然也会发生车轮轮缘挤压钢轨现象，增加阻力，甚至使轮缘被钢轨卡住或是被挤出钢轨面而掉道。因此，曲线段轨距应较直线段适当加宽。弯道轨距加宽值与曲线半径、车辆轴距大小有关，机车运行时，加宽值一般为1020mm，曲线半径大取下限；串车运输时，一般取510mm。为了适应外轨抬高和轨距加宽，在曲线与直线线路联接时，从直线段某一点开始，同时逐步进行抬高和加宽，到曲线起点处，使抬高和加宽值正好达到规定的数值，这段直线距离称为外轨抬高和轨距加宽的递增距离，一般取外轨抬高值的100300倍，即外轨抬高的坡度在103.3之间。有时也可以在曲线起点处开始抬高和加宽，逐步达到规定的数值。外轨抬高和轨距加宽值很小，其本身对线路设计没有影响，只需在施工时注意即可。为了使曲线段进行抬高和加宽，有时还需设缓和线，例如异向曲线联接时就要考虑设置缓和线。3.曲线处巷道加宽及轨中心距加宽由于车辆在曲线上运行会发生外伸和内伸现象，巷道也需加宽。原煤炭工业部颁发的标准巷道断面设计规定，机车运行的曲线巷道外侧加宽200mm，内侧加宽100mm。双轨线路在曲线处由于同样的原因，线路中心距也要加宽。对于机车运输时，线路中心加工加宽值可取300mm；1t矿车串车或人力运输时，一般可取200mm。双轨线路中心距以及相应巷道加宽的起点，也应从曲线起点以前的直线段开始，为使线路铺设及车辆运行方便，对于机车运输，此段长度L0一般取5m（图26），对于1t矿车串车运输取22.5m。对于比较次要的巷道，车辆运行很少时，可以不加宽线路中心距，直线与曲线之间的过渡线在设计图上均以直线绘出，但在施工时应把此线段稍加工成异向曲线，以便行车。图26 双轨曲线线距加宽的起点值第二节 轨道线路联接轨道线路的联接包括平面线路联接和纵剖面上的线路联接。线路平面联接就是将若干直线段线路按一定要求用道岔线路等联接起来，并计算出联接点各个参数，以便确定线路的平面尺寸。纵剖面上的联接即是线路坡度设计，应该根据车辆运行的要求，经计算后确定。线路联接的基本类型有：单开道岔非平行线路联接，单开道岔平行线路联接，对称道岔平行线路联接。一、单开道岔非平行线路联接用单开道岔和一段曲线线路，把方向不同的两条线路联接起来，被联接的两条直线线路不在同一条巷道内，并且相互成一个角度，如图27所示。联接点各参数按以下公式计算。图27 单开道岔非平行线路联接 (24) (25) (26) (27) (28) (29) (210) (211)为了计算各参数，应先选出道岔，查出道岔的a、b、值，并确定R和值，这些