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1、2014 年 5 月（总第 331 期）铁 道 技 术 监 督RAILWAY QUALITY CONTROL标准化工作STANDARDIZATION WORK 第 42 卷 第 5 期Vol.42 No.52中国和欧洲高速铁路道岔标准体系及内容分析王树国，司道林，葛 晶，王 猛（中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081）摘 要：概述欧洲高速铁路道岔标准制定情况及其主要内容，分析主要标准的特点。介绍我国高速铁路道岔标准体系建立的过程，该标准体系由设计、制造和铺设 3 个部分组成，包括 6 个标准。阐述各标准的主要内容、适用范围和主要特点,分析我国与欧洲高速铁路道岔标准的差异。关键词：
2、高速铁路；道岔；标准；中国；欧洲中图分类号：U213.6-65 文献标识码：B 文章编号：1006-9178（2014）05-0002-04Abstract：The authors summarize the formulation of European standards on high-speed railway turnouts and its main contents，analyze its characteristics of major standards，introduce the development process of domestic high-speed turn
3、outs standard system which is composed of six specifications on design，manufacturing and laying of the turnouts.The authors also describe the scope，the main contents and the characteristics of the high-speed turnouts specifications，and analyze the differences between Chinese high-speed railway turno
4、uts standards and European standards.Keywords：High-speed Railway；Turnouts；Standard；China；Europe0 引言道岔是铁路轨道的关键设备，道岔的设计、制造和铺设关系到铁路运营的安全性，因此建立完善的高速铁路道岔标准体系，组织制定各道岔标准，对于保障道岔产品的高精度、高平顺性和高安全性具有重要意义。德国、法国是高速铁路发展较早、技术水平较高的国家。为规范高速铁路道岔的设计、制造和铺设，保证道岔性能，德国、法国均制定了适应各自工业水平和铁路运营特点的道岔标准，最终形成欧洲道岔标准，并随着技术进步和认识的深入不断修
5、订、完善。目前，我国高速铁路进入大发展时期，已有6 000 余组高速道岔铺设于高速铁路并投入运营。为规范道岔产品的设计和制造，我国先后制定了高速铁路道岔设计、制造和铺设技术条件，初步建立起高速铁路道岔标准体系。为了不断完善我国高速铁路道岔标准体系，有必要开展我国和欧洲高速铁路道岔标准体系的对比分析研究。1 欧洲道岔标准1.1 欧洲道岔标准概述欧洲有关道岔的标准很多，最重要的有以下 3个:EN 13232（所有部分）轨道交通 轨道 道岔和交叉 EN 13231-2：2006轨道交通 轨道 作业和验收：有砟道岔作业；EN 13803-2：2007轨道交通 轨道 轨道线型设计参数 轨距大于等于1 4
6、35 mm 第 2 部分：曲率突变条件下的道岔及线型设计。EN 13232 由 9 个部分组成，主要内容包括道岔及其部件的定义、道岔区轮轨关系、道岔线型和结构设计、道岔制造和组装、工电接口、道岔总体设计流程等方面的要求和指导，见表 1。EN 13232（所有部分）的第 1 部分规定道岔、转辙器和辙叉的通用术语，参照配图给出各组件的定义；第 2 部分规定道岔线型的几何设计原则；第3 部分规定车轮和轨道的特征、车轮导向与车轮荷载转移的几何设计原则；第 4 部分规定可动部位与转换、锁闭和表示设备之间的界面及相关要求；第收稿日期：2014-03-12基金项目：铁道部科技研究开发计划项目（Z2013-G
7、005）作者简介：王树国，副研究员铁道技术监督第 42 卷 第 5 期3 5 部分规定转辙器及其组成部件的定义，转辙器及其零部件的制造公差和标识等要求；第 6 和第 7 部分分别规定固定辙叉和可动辙叉及其组成部件的定义，辙叉及其零部件的制造公差和标识等要求；第8 部分规定伸缩调节器及其组成部件的定义，设计流程与准则，伸缩调节器及其零部件的制造公差、检验方法和标识等要求；第 9 部分规定道岔及其组成部件的定义，设计流程与准则，设计总体规划与输出、输入以及产品验收等要求。从标准各部分内容可以看出，EN 13232（所有部分）非常系统、全面，不仅包括道岔、转辙器和辙叉，还包括转换设备和钢轨伸缩调节器
8、。EN 13231-2：2006 规定了道岔铺设后应该达到的状态，主要内容包括道岔区轨距、水平、高低、方向和扭曲 5 项内容。该标准内容简单，与区间轨道的作业和验收规定相同，没有针对道岔结构特点和多变的轮轨关系制定特殊要求。EN 13803-2：2007 规定，即使在限定欠超高和过超高的条件下，固定型辙叉直向通过速度最高为230 km/h，超过该速度值，必须采用可动心轨辙叉。经过科学研究和多年的运营实践，欧洲各国形成共识，即在直向通过速度不大于 200 km/h 的客货共线铁路和重载铁路上采用固定型辙叉，直向通过速度大于 200 km/h 的高速铁路上采用可动心轨道岔。1.2 欧洲道岔标准特点
9、（1）EN 13232（所有部分）包括所有速度范围，没有将高速铁路道岔和普速铁路道岔区分开。EN 13231-2：2006 则按速度将铁路分为 5 个等级，不同速度等级铁路道岔铺设验收时需达到的铺设精度不同，最高速度等级是大于 220 km/h 的铁路，相当于我国的高速铁路。EN 13231-2 规定的轨道类型和速度范围见表 2。（2）EN 道岔标准对道岔的性能、参数、铺设验收有系统的技术要求，但这种技术要求是框架式的，不涉及道岔采取何种具体结构形式、采用何种材料、如何制造等，仅对道岔定义、轮轨关系、设计流程和制造尺寸公差做出通用性和系统性要求。这样，既能规范和指导道岔设计与制造，又能鼓励道岔
10、技术的创新与发展。在执行上述标准的基础上，欧洲各道岔公司制定有相应的企业标准，开发出系列道岔产品。这些道岔的设计思路、平面线型、结构型式、选用材料差异很大，体现出各自的独创性，但都符合欧洲道岔标准的要求。3 我国高速铁路道岔标准体系3.1 制定历程我国于 2005 年开始自主研发客运专线道岔，引进国外高速铁路道岔技术。为规范高速铁路道岔技术的发展，2005 年 6 月，原铁道部组织编写并颁布铁科技 2005 135 号 客运专线道岔暂行技术条件，对道岔设计参数、制造验收、道岔动力学试验评定、标识与包装等方面作出规定。该技术条件适用于自主研制、技术引进和合资生产的各种类型高速铁路道岔。在客运专线
11、道岔设计、制造和铺设取得一定经验的基础上，为进一步规范客运专线道岔及其部件的制造验收，2008 年 1 月，原铁道部组织编写并颁布工管技20087 号客运专线道岔制造验收暂行技术条件。同时，为规范道岔的铺设，组织编写并颁布工管技20088 号客运专线无砟轨道道岔铺设暂行技术条件和客运专线有砟轨道道岔铺设暂行技术条件。这些技术条件一直应用至2013 年 6 月，对规范道岔设计、制造和铺设发挥了重大作用。2009 年以后，根据原铁道部的标准计划，拟将上述 4 个技术条件修订完善，形成铁道行业标准。目前，通过对铁科技2005135 号中有关道岔设计参数、工电接口、动力学试验及性能等内容序号轨道类型速
12、度范围/（km/h）10V直80280V直1203120V直1604160V直2205V直220标准序号标准英文名称标准中文名称EN 13232-1 Definition定义EN 13232-2 Requirements for geometric design几何尺寸设计EN 13232-3 Requirements for wheel/rail interaction轮轨相互作用EN 13232-4 Actuation,locking and detection转换、锁闭和探测EN 13232-5 Switches转辙器EN 13232-6 Fixed common and obtuse
13、crossings固定型辙叉EN 13232-7 Crossings with movable parts可动心轨辙叉EN 13232-8 Expansion device钢轨伸缩调节器EN 13232-9 Layouts 总体设计表 1 EN 13232 的 9 个部分表2 EN13231-2规定的轨道类型和速度范围标准化工作中国和欧洲高速铁路道岔标准体系及内容分析4 的补充和完善，形成 TB/T 33012013高速铁路道岔技术条件；通过对工管技20088 号中内容的补充和完善，形成 TB/T 33022013高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件和 TB/T 33062013高速铁路有砟轨道道
14、岔铺设技术条件。此外，拟通过对铁科技2005135 号中有关道岔组装的内容与工管技20087 号中内容的补充和完善，形成铁道行业标准高速铁路道岔制造技术条件，并组织编写高速铁路 CN 道岔制造技术条件和高速铁路 CZ 道岔制造技术条件。3.2 体系组成、特点及适用范围3.2.1 体系组成高速铁路道岔标准体系由通用、制造和铺设 3个部分组成，如图 1 所示。体系组成中，制造部分目前包含 3 个标准，且该部分是一个开放体系，允许根据道岔发展制定新的制造技术条件；铺设部分包含有砟轨道道岔铺设和无砟轨道道岔铺设 2 个技术条件。3.2.2 体系特点（1）借鉴欧洲标准，将直向通过速度 250 km/h和
15、 350 km/h 的道岔划分为同一类，采用相同的设计、制造和铺设标准。2006 年至今的道岔设计、制造、试验和运营实践证明，该分类方式是正确的。（2）对于道岔及其部件的制造，由于岔枕有单独的标准，有砟轨道道岔和无砟轨道道岔的钢轨件、联结零部件、扣件系统、转换和锁闭设备的制造与组装无明显差别，因此道岔制造技术条件不按有砟轨道和无砟轨道单独制定；对于道岔铺设，无砟轨道道岔的铺设包含无砟轨道的施工和精密测量技术，和有砟轨道道岔的铺设差别较大，因此按有砟轨道和无砟轨道分别制定铺设验收技术条件。3.2.3 各技术条件的适用范围3.2.3.1 通用技术条件TB/T 33012013 是通用技术条件，规定
16、了道岔主要技术要求和检测方法，旨在对道岔设计和道岔性能做出纲领性的约束和指导。TB/T 33012013 主要对道岔基本要求、型号与平面尺寸、侧线线型、轨距和最小间隔、轨底坡和轨顶坡、钢轨件与结构特征、扣件系统、轨下基础、无缝道岔、轨道电路与绝缘接头、牵引方式、锁闭方式、密贴检查、安装装置、融雪装置和动态性能等 16 项内容做出规范和限定，内容具有概括性、兼容性和指导性，是道岔产品的通用性要求。客运专线、CN 和 CZ 这 3 种道岔均要满足该技术条件的要求，今后开发或引进新的高速铁路道岔同样需满足该技术条件的要求。3.2.3.2 制造技术条件高速铁路道岔制造技术条件、高速铁路 CN道岔制造技
17、术条件和高速铁路 CZ 道岔制造技术条件分别按客运专线、CN 和 CZ 这 3 种道岔各自的技术路线和结构特点，规定了道岔制造、组装和验收方面的内容。这 3 种道岔的制造组装和验收，要满足各自的制造和验收技术条件。开发、引进新的道岔系列，需重新制定相应的制造技术条件。因此，该部分为开放式，可根据新研制的高速铁路道岔增加相应的制造技术条件，以鼓励道岔技术创新和更新换代。3.2.3.3 铺设技术条件TB/T 33062013 规定了无砟轨道道岔铺设的主要技术要求和检测方法，对道岔铺设准备，吊装、运输与储存，原位法铺设，移位法铺设，转换设备安装，钢轨焊接和锁定等 6 项内容提出规范和限定。TB/T
18、33022013 规定了有砟轨道道岔铺设的主要技术要求和检测方法，对道岔铺设准备，吊装、运输与储存，测量，长枕埋入式无砟轨道道岔原位法铺设，长枕埋入式无砟轨道道岔移位法铺设，板式道岔原位铺设，转换设备安装，钢轨焊接和锁定等 8 项内容提出规范和限定。客运专线、CN 和 CZ 这 3 种道岔以及新开发高速铁路道岔的铺设均应满足 TB/T 33062013 和 TB/T 图1 高速铁路道岔标准体系组成高速铁路道岔技术条件体系通用制造铺设高速铁路道岔技术条件高速铁路道岔制造技术条件高速铁路CN道岔制造技术条件高速铁路CZ道岔制造技术条件高速铁路有砟轨道道岔铺设技术条件高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件
19、铁道技术监督第 42 卷 第 5 期5 33022013 的要求。4 我国与欧洲高速铁路道岔标准的差异和 EN 13232（所有部分）相比，TB/T 33012013 内容叙述较为简练，在岔区轮轨关系、总体设计流程、工电接口等方面的内容较少，没有统一规定道岔及其部件的定义，也没有包含钢轨伸缩调节器和转换设备的相关内容。但我国标准在道岔铺设后应达到的动力学性能方面规定得较为详细，提出高速列车直侧向过岔时对车体平稳性和轮轨动力学参数的要求，便于现场考核道岔动力学性能和产品验收。同时我国标准对高速铁路道岔的号码、侧向通过速度和主要几何尺寸做出限定，无论采用何种侧线线型和道岔结构，所设计的道岔号码、侧
20、向通过速度和主要尺寸应保持统一，便于站场设计的标准化和现场维修更换。高速铁路道岔制造技术条件内容丰富，不仅包括 EN 13232（所有部分）规定的道岔设计和制造公差要求，还在道岔轨件及原材料，道岔细部结构，尖轨、心轨跟端锻压及加工，钢轨焊接、道岔整组组装等方面提出规范和限定。为规范对道岔技术要求的检验验证，高速铁路道岔制造技术条件针对每项技术要求，规定了相应的试验方法和检验规则，便于对道岔制造质量进行监督、检查和产品认证。和 EN 13231-2：2006 相比，高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件和高速铁路有砟轨道道岔铺设技术条件内容丰富，不仅包括 EN 13231-2：2006 中对轨距、水平
21、、高低、方向、扭曲等 5 项指标的有关规定，还包括铺设过程中的相关要求。道岔铺设后的验收指标包括可动部件和非可动部件的密贴、尖轨和基本轨的高差、翼轨和心轨的高差、尖轨方正、转换设备性能等项目。高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件还对道岔中线偏差以及长波不平顺做出规定，在控制道岔最终铺设质量方面更为有效。5 结语自 2005 年以来，我国高速铁路道岔设计、制造、铺设和维修技术取得巨大进步，达到国际先进水平。与此相配套的高速铁路道岔标准，从制定暂行技术条件，并几经修订，最终形成铁道行业标准。该过程历经 8 年，推动了我国高速铁路道岔生产的现代化技术改造，提高了道岔制造质量，满足了铁路建设对高质量道岔的
22、需要，同时构建了我国高速铁路道岔标准体系，标志着我国系统掌握了高速铁路道岔的研发、设计、制造、铺设、试验、维修等综合技术。随着道岔技术的不断进步、铁路发展需要及对标准体系的新认识，我国高速铁路道岔标准将会进一步完善。参考文献1中华人民共和国铁道部科学技术司铁科技2005135 号 客 运专线道岔暂行技术条件S 北京：中华人民共和国铁道部，20052 中华人民共和国铁道部工程管理中心工管技20087 号 客 运专线道岔制造验收暂行技术条件S 北京：中华人民共和 国铁道部，2008.3 中华人民共和国铁道部工程管理中心.工管技20088 号 客 运专线无砟轨道道岔铺设暂行技术条件S.北京：中华人民
23、 共和国铁道部，2008.4 中华人民共和国铁道部工程管理中心.工管技20088 号 客 运专线有砟轨道道岔铺设暂行技术条件S.北京：中华人民 共和国铁道部，2008.5 中华人民共和国铁道部.TB/T 33012013 高速铁路道岔技术条 件S.北京：中国铁道出版社，2013.6 中华人民共和国铁道部.TB/T 33022013 高速铁路无砟轨道道 岔铺设技术条件S.北京：中国铁道出版社，2013.7 中华人民共和国铁道部.TB/T 33062013 高速铁路有砟轨道道 岔铺设技术条件S.北京：中国铁道出版社，2013.（责任编辑 刘春雨）问：JJG 10902013轨道检查仪检定规程中检定横向是相对于线路中心线而言的，而在实际使用轨检仪时，却可以选择左轨、右轨和中心线为基准，是否要考虑其中的差别？答：因为根据轨道内部参数测量数据，可以在栏目刊登解答属作答人的个人见解，不代表其所在单位和编辑部的观点，仅为读者提供参考。问与答测量外部几何参数时，对左轨、右轨和中心线进行基准转换，所以在实际使用轨检仪是，可以选择左轨、右轨和中线为基准，不需考虑其中的差别。（西安铁路局质量技术监督所麻勇）