道岔組成
每一組道岔由轉轍器(Railroad switch)、岔心、兩根護軌和岔枕組成，由長柄以杠桿原理撥動兩根活動軌道，使車輛輪緣依開通方向駛入預定進路。
單開道岔組成
單開道岔由轉轍器、轍叉及護軌、連接部分及岔枕 組成。轉轍器又包括基本軌、尖軌和轉轍機械。
a.轉轍器
單開道岔的轉轍器，是引導機車車輛沿主線方向或側線方向行駛的線路設備，由兩根基本軌、兩根尖軌、各種聯結零件及道岔轉換設備組成。
（一）基本軌 基本軌是用一根12.5m或25m標準斷面的普通鋼軌制成，主股為直線，側股按轉轍器各部分的軌距在工廠事先彎折成規定的折線或采用曲線型。通常，道岔中不設軌底坡，為改善鋼軌的受力條件，提速道岔中基本軌設有1：40軌底坡。基本軌除承受車輪的垂直壓力外，還與類軌共同承受車輪的橫向水平力。為防止基本軌的橫向移動，可在其外側設置軌撐，為了增加鋼軌表面硬度，提高耐磨性并保持與尖軌良好的密貼狀態，基本軌頭頂面一般還進行淬火處理。
（二）尖軌 尖軌是轉轍器中的重要部件，依靠尖軌的扳動，將列車引入正線或側線方向，尖軌在平面上可分為直線型和曲線型。我國鐵路的大部分12號及12號以下的道岔，均采用直線型尖軌。直線型尖軌制造簡單，便于更換，尖軌前端的刨切效少，橫向剛度大，尖軌的擺度和跟端輪緣槽較小，可用于左開或右開，但這種尖軌的轉轍角較大，列車對尖軌的沖擊力大，當軌尖端易于磨耗和損傷。我國新設計的12、18號道岔直向尖軌為直線型，側向尖軌為曲線型。這種尖軌沖擊角較小，導曲線半徑大，列車進出側線比較平穩，有利于機車車輛的高速通過。但曲線型軌制造比較復雜，前端刨切較多，并且左右開不能通用。曲線型尖軌又分為切線型、半切線型、割線型、半割線型四種，我國鐵路主要采用半切線型和半割線曲線尖軌。
尖軌可用普通斷面鋼軌或特種斷面鋼軌制成。用普通斷面鋼軌制成的尖軌，一般在尖軌前端加補強板以增加其橫向剛度。用特種斷面鋼軌制成的尖軌，其斷面粗壯、整體性強、剛度大，穩定性比普通斷面鋼軌好。與基本軌高度相同的稱為高型特種斷面，較矮者稱為矮型特種斷面，如圖4-3。特種斷面類軌還有對稱與不對稱、設軌頂坡和不設軌頂坡之分。為便于在跟端與連接部分聯結，特種斷面尖軌跟部要加工成普通鋼軌斷面。我國已廣泛推廣使用矮型特種斷面鋼軌（簡稱AT軌），取消了普通鋼軌尖軌6mm抬高量，減小了列車過岔時的垂直不平順，有利于提高過岔速度，同果可采用高滑床臺扣住基本軌底，增加基本軌的穩定性和道岔整體性。 尖軌的長度隨道岔號數和尖軌的型式不同而異，在我國鐵路上，9號道岔的尖軌長度為6.25m,12號道岔直線型尖軌長度為7.7m,曲線型尖軌長充為11.3～11.5m,18號道岔的尖軌長度為12.5m。 為使轉轍器正確引導列車的行駛方向,尖軌尖端必須細薄,且與基本軌緊密貼合,從尖軌尖端開始,尖軌斷面逐漸加寬,其非作用邊一側與基本軌作用邊一側應緊密貼合,保證直向尖軌作用邊為一直線,側向尖軌作用邊與導曲線作用邊為一圓曲線。尖軌與基本軌的貼靠方式通常有兩種，即貼尖式與藏尖式。 當采用普通用這鋼軌刨切時，為避免對基本軌和尖軌刨切過多，一般將頭部經過鍘切的尖軌置于較基本軌高出6的滑床板上，使尖軌疊蓋在基本軌的軌底，形成貼尖式尖軌，如圖4-4。基本軌軌顎不刨切，加工簡單，備品方便。
當采用矮型特種斷面鋼軌加工尖軌時，一般在軌頭下腭軌距線以下作1：3的斜切，使尖軌 尖端藏于基本軌的軌距線之下，形成藏尖式結構。這樣就保護了尖軌尖端不被車輪扎傷，并使尖軌在動荷載作用下保持良好的豎向穩定性，如圖4-5所示。因基本軌軌顎需要刨切，要求基本軌與尖軌的刨切接觸面良好，加工要求嚴格，并需備用曲、直基本軌。 為保證尖軌具有承受車輪壓力的足夠強度，規定尖軌頂寬50mm以上部分方能完全受力，而在當軌頂寬20mm以下部分，則應完全由基本軌受力。尖軌頂寬20～50mm的部分，為車輪輪載轉移的過渡段。為此，尖軌與基本軌之間應保持必要的軌頂面相對高差，對尖軌各個斷面的高度都有具體的規定。
當用普通斷面鋼軌制作尖軌時，為了減少尖軌軌底的刨切量，將尖軌較基本軌抬高6mm，如圖4-6所示。這時尖軌尖端較基本軌頂面低23mm，可以避免具有最大垂直磨耗的車輪輪緣爬上尖軌。尖軌頂寬20mm以下部分完全由基本軌受力。在尖軌整斷面往后的垂直刨 切終點處，尖軌頂面高出基本軌頂面6mm，尖軌頂寬50mm以下部分完全由尖軌受力。
當采用高型或矮型特種斷面鋼軌加工尖軌時，尖軌頂寬50mm以后部分與基本軌是等高的， 尖軌頂寬20～50mm這一段為過渡段，如圖4-7所示。 尖軌與導曲線鋼軌連接的一端稱尖軌跟端。尖軌的跟部結構必須保證尖軌能根據不同的轉轍要求在平現上左右擺動，又要堅固穩定，制造簡單，維修方便。 我國的道岔主要采用間隔鐵魚尾板式和彈性可彎式跟端結構。 間隔鐵魚尾板式結構主要由間隔鐵、跟端板及聯結螺栓等組成，如圖4-8所示。這種結構零件較省，尖軌扳動靈烽，但穩定性較差，容易出現病害。 在新設計的60kg/m鋼軌12號道岔及大號碼道岔上采用了彈性可彎式尖軌跟部結構。彈性可彎式尖軌在跟端前2～3根軌枕處，將軌底削去一部分，使與軌頭同寬，形成柔性部位，使尖軌具有能從一個位置扳動到另一位置足夠的彈性。提速道岔中未對尖軌跟端軌底作刨切，雖增加了尖軌的扳動力，但有利于保持尖軌跟端強度。
在跨區間無縫線路中，為限制尖軌尖端的伸縮位移，在尖軌跟部的基本軌和尖軌軌腰上可安裝如圖4-9所示的限位器結構，將過大的溫度力傳遞給外側基本軌。
（三）轉轍器上的零、配件
1．滑床板 在整個尖軌長度范圍內的岔枕面上，有承托尖軌和基本軌的滑床板。滑床板有分開式和不分開式兩類，不分開式用道釘將軌撐、滑床板直接與岔枕聯結；分開式是軌撐由垂直螺栓先與滑床板聯結，再用道釘或螺紋道釘將墊板與岔枕聯結。尖軌放置于滑床板上，與滑床板間無扣件聯結
2．軌撐 用以防止基本軌傾覆、扭轉和縱橫向移動的軌撐，安裝在基本軌的外側。它用螺栓與基本軌相連，并用兩個螺栓與滑床板連結，軌撐有雙墻式和單墻式之分。提速道岔中由于扣件扣壓力足夠大，未設軌撐。
3．頂鐵 尖軌刨切部位緊貼基本軌，而在其它部位則依靠安裝在當軌外側腹部的頂鐵，將尖軌承受的橫向水平力傳遞給基本軌，以防止尖軌受力時彎曲，并保持尖軌與基本軌的正確位置。
4．各種特殊形式的墊板 如鋪設在灑軌之前的轍前墊板和之后的轍后墊板；鋪設在灑軌尖端和尖軌跟端的通長墊板；為保持導曲線的正確位置而設置的支距墊板等。
5．道岔拉桿和連接桿 道岔拉桿連接兩根尖軌，并與轉轍設備相連，以實現尖軌的擺動，故又叫轉轍桿。連接桿為連接兩根尖軌的桿件，其作用是加強尖軌間的聯系，提高尖軌的穩定性。
6．轉轍機械 最常用的道岔轉換設備的種類有機械式和電動式。若按操縱方式分類，則有集中式和非集中式兩類。機械式轉換設備可以為集中式或非集中式，電動式轉換設備則為集中式。道岔轉換設備必須具備轉換（改變道岔開向）、鎖閉（鎖閉道岔，在轉轍桿中心處尖軌與基本軌之間不允許有4mm以上的間隙）和顯示（顯示道岔的正位或反位）等三種功能。
b. 轍叉及護軌 轍叉是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設備。轍叉由叉心、翼軌和聯結零件組成，按平面型式分，轍叉有直線轍叉和曲線轍叉兩類；按構造類型分，有固定轍叉和活動轍叉兩類，單開道岔上，直線式固定轍叉最為常用。
（一）固定轍叉 直線式固定轍叉分兩種，即整鑄轍叉和鋼軌組合式轍叉。 整鑄轍叉是用高錳鋼澆鑄的整體轍叉，如圖4-10所示。高錳鋼是一種錳碳含量均較高的合金鋼（含錳12.5%，碳1.2%），具有較高的強度、良好的沖擊韌性，經熱處理后，在沖擊荷載作用下，會很快產生硬化，使表面具有良好的耐磨性能，同時，由于心軌和翼軌同時澆鑄，整體性和穩定性好，可以不設轍叉墊板而直接鋪設在岔枕上。這種轍叉還具有使用壽命長，養護維修方便的優點。 鋼軌組合式轍叉是用鋼軌及其它零件經刨切拼裝而成的，它由長心軌、短心軌、翼軌、間隔鐵、轍叉墊板及其它零件組成，如圖4-11所示。轍叉是由長、短心軌拼裝而成，長心軌慶鋪設在正線或運量較大的線路方向上，為盡可能保持長心軌斷面的完整，而將短心軌刨去一部分，使短心軌軌底疊蓋在長心軌軌底上，以保持叉心的堅固穩定。這種結構取材容易，無特殊工藝要求，加工制造方使。但這種結構零件多，養護工作量大，目前我國正線上已很少使用。叉心兩側作用邊之間的角稱轍叉角α，其交點稱轍叉理論中心（理論尖端）。由于制造工藝 原因，實際上轍叉尖端有6～10mm寬度，稱轍叉實際尖端。 轍叉角α愈小，道岔號數N愈大，兩者之間的關系為：
翼軌由普通鋼軌彎折刨切而成，用間隔鐵及螺栓和叉心聯結在一起，與轍叉間形成必要的 輪緣槽，引導車輪行駛。翼軌作用邊開始彎折處稱為轍叉咽喉，是兩翼軌作用邊之間的最窄距離，從轍叉咽喉至實際尖端之間，有一段軌線中斷的空隙，稱道岔的“有害空間”，如圖4-12所示。道岔號數愈大，轍叉角愈小，有害空間愈大。車輪通過較大的有害空間時，叉心容易受到撞擊，為保證車輪安全通過有害空間，必須在轍叉相對位置的兩側基本軌內側設置護軌， 借以引導車輪的正確行駛方向。
單開道岔中，轍叉角小于90°，所以將這類轍叉稱之為銳角轍叉。 單開道岔轍叉從其趾端到跟端的長度FA或EB，稱轍叉全長。從轍叉趾端到理論中心的距離FO或EO，稱轍叉趾距，用n表示，從轍叉跟端到理論中心的距離AO或BO，稱轍叉跟距，用m表示。轍叉趾端翼軌作用邊間的距離EF和轍叉跟端叉心作用邊間距AB，分別稱轍叉前開口Pn及轍叉后開口Pm。 我國常用的標準道岔的轍叉尺寸見表4—2。 當車輪沿翼軌向叉心方向滾動時，由于車輪踏面是錐形的，車輪逐漸下降，當車輪離開翼軌完全滾到心軌后，又恢復到原來的高度，因此，產生了垂直不平順。為了消除垂直不平順，并防止心軌在其前端斷面過分削弱部分承受車輪荷載，采用了提高翼軌頂面和降低心軌前端頂面的做法，將翼軌頂面做成1:20的橫坡，使翼軌和心軌頂面之前何持必要和相對高差。
對高錳鋼整鑄轍叉，規定叉心頂面35mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在20mm及其以 下部分則完全不客觀存在壓力。因此，將翼軌頂面從轍叉咽喉到叉心頂寬35mm一段以堆焊法加高。為防止車輪撞擊心軌尖端，應使該處叉心頂面低于翼軌頂面35mm，如圖4-13所示。 對鋼軌組合式轍叉，規定叉心頂面40mm及其以上部分承受全部車輪壓力，而在30mm及其以下部分則完全不受壓力。由于在工雨季制作時堆焊翼軌有困難，因此，采用降低心軌頂面，如圖4—14所示的力法，保持必要的相對高差
護軌設于固定撤叉的兩側，用于引導車輪輪緣，使之進入適當的輪緣槽，防止與叉心碰撞。目前我國道岔的護軌類型主要有鋼軌間隔鐵型、H型和槽型三種。護軌的防護范圍，應包括轍叉咽喉至叉心頂寬50mm的一段長度，并要求有適當的余裕。轍叉護軌由中間癥直段、兩端緩沖段和開口段組成，如圖4—15所示。護軌平直段是實際起著防護作用和部分，緩沖段及開口段起著將車輪平順地引入護軌平直段的作用。緩沖段的沖擊角應與列車允許的通過速度相配合。
（二）可動轍叉 可動轍叉是指轍叉個別部件可以移動，以何證列車過貧時軌線的連續，消除固定轍叉上存 在的有害空間，并可取消護軌，同時轍叉在縱斷面上的幾何下平順也可以大大減少，從而顯著地降低轍叉部位的輪軌相互作用，提高運行和平穩性，延長轍叉的使用壽命。長期的運營實踐表明，可動心軌轍叉的使用壽命為同型號高錳鋼整鑄轍叉的6～9倍，養護維修工作量減少40%，大大減少了機車車輛通過時的沖擊力，提高了過岔容許速度及施行舒適度。可動轍叉有三種型式。
1.可動心軌式轍叉 可動心軌式轍叉中心軌可動，翼軌固定。這種轍叉結構的優點是列車作用于心軌和橫向力能直接傳遞給翼軌，保證了轍叉的橫向穩定性。由于心軌的轉換與轉轍器同步，不會在誤認進路時發生脫軌事故，故能保證行車安全。缺點是制造比較復雜，并較固定式轍叉長。 可動心軌轍叉包括兩根翼軌、長心軌、短心軌、轉換設備及各種聯結零件。包括鋼軌組合型可動心軌轍叉及錳鋼型可動心軌轍叉兩大類。 心軌跟端有鉸接式和彈性可彎式兩種。鉸接式心軌跟端通過高強螺栓固定在翼軌上的間隔鐵能保證心軌與翼軌的相對位置，并傳遞水癥力。這種轍叉便于鑄造，轉換言之力較少，可以保持
原有固定式轍叉的長度。鋪設這種可動心軌轍叉時不致引起車站平面的變動，因此，尤其適用于既有線站場的技術改造。但是在轍叉范圍內出現活接頭，不如彈性可彎式結構穩妥可靠。 彈性可彎式跟部結構有兩種型式，即心軌的一肢跟端為彈性可彎式，另一端為活動鉸接式；或是心軌的兩肢均為彈性可彎式。前一種結構不僅聯結可靠，而且構造簡單，轍叉軌換力也較小，我國研制的可動心軌轍叉選用的就是這種型式。后一種結構在轉換時長短心軌接合面上將產生少量的相對滑動，這種心軌較長，且轉換力要求較大。
2.可動翼軌式轍叉 這類結構中心軌固定，翼軌可動，又可分為單側翼軌可動或雙側翼軌可動兩種型式。這類轍叉可以設計成與既有固定轍叉互換的尺寸，鋪設時可以避免引起站場平面的變動，同時又滿足了消滅有害空間的要求，缺點是可動翼軌的橫向穩定性較差，翼軌的固定裝置結構復雜。
可動心軌式 提速道岔轍叉結構
3.其它消滅有害空間的轍叉型式，如德國的UIC60型鋼軌道岔，就是用滑動的滑塊填塞轍叉輪緣槽 我國從1972年開始，先后在一些主要干線上試鋪了12號彈性可彎式心軌活動轍叉道岔，其中技術含量最高的為可動心軌式提速道岔，如圖4—16所示。其直向通過速度可達到160km/h，并可用于跨區間無縫線路中，該道岔采用長翼軌結構，心軌末端與翼軌間采用間隔鐵及高強度螺栓聯結，區間溫度力可通過間隔鐵的摩阻力在長心軌與翼軌間傳遞。長心軌跟端為彈性可彎式，短心軌跟端為滑動端。直向不設護軌，側向因防止心軌側面磨耗影響直股密貼設置有防磨護軌。長短心軌均用60AT軌制造，長心軌第一牽引點在軌底下部設有轉換凸緣。翼軌用60kg/m普通鋼軌制造，對應長心軌專換凸緣部位，翼軌內側軌底需進行刨 切，為此在外側軌腰上設有補強板，下部設有橋板，來保證翼軌強度。提速道岔為我國主要干線普遍提速作出了巨大貢獻。 四、連接部分 連接部分是轉轍器和轍叉之間的連接線路，包括直股連接線和曲股連接線（亦稱為導曲線）。 直股連接線與區間線路構造基本相同。導曲線的平面形式可以是圓曲線、分緩和曲線或變曲率曲線。我國目前鐵路上鋪設的道岔導曲線均為圓曲線，當轉轍器尖軌或轍叉為曲線型時，尖軌或轍叉本身就是導曲線的一部分，確定導曲線平現形式時應將尖軌或轍叉平面一并考慮。圓曲線兩端一般不設緩和曲線。導曲線由于長度及限界的限制，一般不設超主和軌底坡。
為防止導曲線鋼軌在動荷載作用下的外傾及軌距擴大，可設置一定數量的軌撐或軌距拉桿。 還可同區間線路一樣設置一定數量的防爬器及防爬木撐，以減少鋼軌的爬行。 連接部分一般配置8根鋼軌，直股連接線4根，曲股連接線4根。配軌時要考慮軌道電路絕緣接頭的位置和滿足對接接頭的要求，并盡量采用12.5m或25m長的標準鋼軌。連接部分使用的短軌，一般不短于6.25m,在困難的情況下,不短于4.5m。
c.岔枕 在我國鐵路上，岔枕經使用木枕主主，近年來還設計和試鋪了混凝土岔枕及鋼岔枕。 木岔枕斷面和普通木枕基本相同，長度分為12級，其中最短的為2.60m,最長的為4.80m,級差為0.20m,采用螺紋道釘與墊板聯結。 鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m，級差為0.10m。混凝土岔枕與Ⅲ型混凝土枕具有相當的有效支承面積，采用無擋肩形式，岔枕頂面平直，岔枕中還預埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載，按φ7mm配筋。 為了不讓轉換設備占用枕木空間，適應大型養路機械設備的需要，提速道岔中還設計并采用了鋼岔枕。鋼岔枕內腔應滿足電務轉換設備的安裝要求，同時考慮允許尖軌或心軌±15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制，以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。鋼岔枕自身還應有足夠的剛度，在輪載作用下盡可能減小撓度，保證為上部構件及轉換設備提供良好的支承條件。鋼岔枕與墊板、外鎖閉設備間設有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規則條塊。增大與道床間的摩擦系數。 為使道岔的軌下基礎具有均勻的剛性，道岔的間距應盡可能保寺一致。轉轍器和轍叉范圍內的岔枕間距，通常采用(1～9)倍區間線路的枕木間距。設置轉轍桿的一孔，其間距應當適當增。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應與區間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致，并使軌穎位于間距的中心。 鋪設在單開道岔轉轍器及連接部分的岔枕，均應與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕，應與轍叉角的角平分線垂直，從轍叉趾前第二根岔枕開始，逐漸由垂直角平分線方向轉到垂直于直股的方向。岔枕的間距，在轉轍器部分接直線上股計量，在導曲線及轉向過流段按直線下股計量，在轍叉部分按角平分線計量。為改病況列車直向過岔時的運行條件，提速道岔中所有的岔枕均按垂直于直股方向布置，間距均勻一致均為600mm。 岔枕長度在道岔各個部位差別很大。岔枕端部伸出鋼軌工作邊的距離M應與區間線路基本保持一致， 按M值要求計算出的岔枕長度各不相等，為減少道岔上出現 過多的岔枕長度級別，需要集中若干長度相近者為一組，誤差不應超過岔枕標準級差的二分之 一。
當機車車輛要從A股道轉入B股道時，操縱轉轍機械使尖軌移動位置，尖軌1密貼基本軌1，尖軌2脫離基本軌2，這樣就開通了B股道，關閉了A股道，機車車輛進入連接部分沿著導曲線軌過渡到轍叉和護軌單元。這個單元包括固定轍叉心、翼軌及護軌，作用是保護車輪安全通過兩股軌線的交叉之處。
鐵路道岔，我們也已發現，車輪在通過轍叉時，從兩根翼軌的最窄處到轍叉心的最尖端之間有一段空隙，這就是道岔的有害空間。車輪通過此處時，有可能因走錯轍叉槽而引起脫軌。設置護軌的目的也就在此，它要強制引導車輪的運行方向。盡管如此，這個有害空間存在限制了列車通過道岔的速度，對開行高速列車十分不利。
對鐵路道岔-普通道岔做不到，就必須研制特殊道岔--活動心軌道岔。活動心軌最主要的特點是轍叉心軌可以板動。當我們要開通某一方向股道時，活動心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼，與另一翼軌分開，這樣一來，普通道岔的有害空間就不存在了。實踐證明，消滅了道岔有害空間，行車更加平穩，過岔速度限制較小，因而特別適合運量大，需要開行高速列車的線路使用。
山東鐵路道岔器材有限公司生產的主要產品有：輕重軌道岔及各種工具，按照行業有鐵路道岔、煤礦道岔。
按種類區分有：單開道岔、對稱道岔、三開道岔、渡交組合道岔等。
另加工各種特殊要求的道岔。
