铁路运输向高速度, 大运量的方向拉展,
$ T1 Q r# L3 _/ l1 _/ Y! F1 Z% T使超长无缝线路应运而生。它把无缝线路的铺
4 ?# Z/ Q" Q$ V) F2 `4 I$ q设与应用又提高了一大步。近几年来, 我国超 ' d5 w& W" R9 {6 @/ p6 @0 j
长无缝线路也有了较快的发展, 北京铁路局 ' U" C) V5 z, t; @
1994年在京山线试铺了2okra之后, 又在京广
! _* p4 F1 p- a! B; c& j) Z线保定工务段管内铺设了准超长无缝线路
3 E; C, X" \6 l140km, 计列1995年再铺设24okm, 该段线路 l6 i- N& T" }# R1 G. x- \
是结台正线换轨大修而进行的, 这预示着超长
9 A8 A; i6 W) W3 j; i5 X! j无缝线路在小范围舅验的基础上将得到太面积 9 e' b3 A2 @ S: A$ k" |
推广。
1 }' \0 Z# G6 v# G: N8 k" K; Z一
5 [! M" t: I1 d) n、课题的提出 ) X- G0 Q# Q n4 e! Z4 x
超长无缝线路是把一个或几个区间内的轨
& z$ K% F9 J2 Z- l! |条焊联为一根长轨条的无缝线路。它的轨条长
' E) j: Q8 m: m# B0 [$ ~9 `4 t度远远大于普通无缝线路的轨条长度, 因而称 X9 l/ ?6 [% d: Z* v4 n7 H3 ]
为超长无缝线路。但在铺设中, 在站区遭岔暂 & L, \6 b4 Z3 t- U/ d7 B( i: Y
时不能与区间长轨条焊联在一起时, 只好先在 : j7 k: Y5 V6 q* G8 u2 L
两个站区之间铺设一根长轨条, 称之为准超长 6 K9 `- u. Z5 |# L
无缝线路。它是属于超长无缝线路铺设的一个 # z; M* f; m& ^, b
下面翼缘扳和积尘处银材的锈蚀, 支座部位的 4 b- Q7 ~+ S1 m, A/ F
损坏等I PC粱和RC粱中的防水层失效, 混凝
9 | d; \/ h3 @+ V5 H* y2 q: ^土保护层劣化而产生的裂纹,T梁横隔板的断 0 {% u. g# Y% J2 n- ~
裂, 支座部位的损坏等。内在的损伤主要是 $ b' W6 d' t9 ^8 o
指列车荷载引起的, 尚未发展至宏观裂纹的累
* o' |- P0 e0 n7 i7 {/ |5 D积疲劳损伤,
6 N+ `5 W. T% W/ N3 K* Y! D$ M一般而言, 适度提高客车速度不会导致已 & v' O4 U7 ~& H8 m, U o6 o
有损伤的过份恶化,但是有可能会导致以下病 + P6 t3 D/ @ f2 \+ v
害的加剧t
: \' K b1 v; ]- H; O. u+ z' d(1)钢桥局部振动和构件之间变位差的 - E+ I7 q' X; H6 A8 j, y
— 蕊— 雨丽
- v( u7 V- }4 h过渡形式,在藐国目前条件下铺设准超长无缝 , G& m: Z5 t: a1 e3 ~& o, {% l2 \
线路, 同样具有重要的现实意义。 3 M' G* H2 s- ?, J/ m s5 x
准超长无缝线路与普通无缝线路的区别有
3 O9 `3 o0 u3 h以下三点:
- T7 \! u; k0 z% T' p( t1.结构形式不同。准超长无缝线路消除 ! K5 S0 i1 P [5 a i
了原无缝线路中每l oo0~ 1 5oom左右设置2~ + U! v8 Q/ u/ v- g
4根标准短轨的缓冲区,形成贯通的长轨条,
' I+ s% G" q7 B0 D7 n8 F* g区间的绝缘接头用厂制胶接绝缘轨与长轨条焊
3 A& w, p0 e5 s接, 使结构形式有了明显的改善。主要特点是
& \4 ]" K z# ~* ?% E n消除了区间的缓冲区, 每公里大约减少5处接
) r2 B' W4 G' ]头, 这对提高行车速度,减少列车对线桥的冲
+ G* \* h7 s) D8 x击振动, 增强设各的稳定性, 延长设备的使用
& T3 O2 _7 t! `$ V$ b5 A寿命和减少养护工作量与维修费用是非常有利
7 a, K/ i5 R' N的 : l6 C5 l( N( f
2、受力特性不同。准超长无缝线路由于 H/ u8 i6 O; Y8 U
整区间是一狠长轨条, 其轨条内温度应力的传
( H8 d, H. `" A$ V' B7 |递形式是在整个区间内沿轨条长度直接传递。
7 c% N B* w' Z& ]) J1 F# l/ r钢轨内部温度应力的均匀分布是保持准超长无
* G# D* m# [- C7 g7 a# \缝线路的基本条件。它不同于普通无缝线路由
- y* Q8 R9 S& L于轨条较短便于应力放散或调整, 因此,在铺 2 ~6 ~5 d; N8 B, P
增大, 引起次应力增加所带来的疲劳问题。
3 S) P/ a. A ^1 G: _* `(2)随车速提高列车作甩的纵向力加大,
) B+ V$ H$ m$ T使钢桥明桥面的线枕桥连接有恶化的倾向。
5 `, ]& K8 r% ~5 t( r(3)位于曲线上的桥梁, 由于横向力的 * r1 z$ L" l2 K F3 e
增加而引起某些病害的加速发展。
8 ~' Q9 `) c9 d- |. J(4)支座部位病害有恶化加刷的可哉。
7 D M; c9 W/ k5 e! R6 q为了提高铁路千线行车速度, 建议在铁遭 + x; C( e$ {& o1 j8 r* @
部领导下成立一个由专家组成的 提速工作委
/ O9 m/ G0 Z. C( S6 ^6 ~8 y7 V2 ~员会 , 统一制定必要的研究课题, 以便促进 ( _5 t* H' }* Y9 X
这一工作的开展。
4 k$ G& O( D1 c! ]3 T# {维普资讯 http://www.cqvip.com4 z0 M/ j3 i+ {3 J% z2 ~
设时要严格锁定轨温,应尽可能符合标璀, 以 + i" H) Y( E# p0 H" l9 k w. L
减少再次放散的工作量。
4 r! z- G, K, E. d% |1 h5 m3.铺设方法不同。准超长无缝线路的铺 % Q6 m, M* _/ y; R; ^5 i& H. v
设不同于普通无缝线路, 在京山线铺设超长无
0 }7 r% o2 S v$ A! n缝线路时, 采取在适宜的气温下全区间封闭4
+ w* J6 `6 \" s: R8 W小时铺设, 对运输影响大, 参加人员多, 不便
9 ]" U8 g" a$ n于指挥和保证安全。也可以采用分段铺设, 最 7 f% E( B; [3 q* ~; G/ w
后联结的办法。但限于施工封闭时间为60~90 # G' L6 w2 N" J& P: d
分钟,一般一个封闭点只能铺设l~ 1.5km的单 * J) z4 m! l% A% e2 V0 E
元轨条, 然后再一次封闭线路进行线上焊接,
& w; s- p; g4 |! i$ @# K0 g6 @4 c同时还要保证长轨条的镇定轨温不超范围, 才 & \7 S6 C; \: n$ e% c
能使全区间连接为一根符合设计要求的长轨
/ r- z. ^2 \* `6 F4 W. R, A) K [条。
% L9 U: x' b* |* C% k8 |4 w" Q: {+ L正是由于准超长无缝线路与普通无缝线路
4 y. R, ^6 ?2 x4 [6 t$ t9 e5 \的结构形式和受力特性的不同, 所以在铺设方
- l; a1 ?* I7 d/ c法上也有所不同。其铺设方法应在满足准超长 " n4 l3 h& H7 b0 Q* ~
无缝线路的整体性和符合设计锁定轨温的前提 4 m$ P# R1 F, T! t" b% m" b
下, 尽量压缩和减少封闭要点时间和次数, 以 $ f. d* M% U$ r7 z' J# d4 t3 E' e' l: |
减少对运输的干扰和影响。尽量以少的人力参
: k" d& I: c( K& ?0 n加施工, 减步劳动力的浪费和诸多不安全因 T$ B) [3 {0 d9 u; X6 w$ p
素。因此, 当前迫切需要对准超长无缝线路的
# \% p' I$ P7 Y& a铺设方法进行探讨, 研究出一整套合理的施工
- z; w/ h" P6 m8 C) f7 N7 M方法, 才能使准超长无缝线路安全服务。 # {) K9 u9 q8 K7 Y1 Y
二、可行性 ) E: j S/ u. f: I" E$ Y; g9 \
如何使一个区间长度的轨条顺利完成运
" W0 E3 c0 a. R, \" r输,联结、铺设和绦持合理的锁定轨温,是铺 0 Z W5 P, Y3 A5 @ U5 _" o
设准超长无缝线路中的关键, 只有顺利解决了
$ f9 s, j$ W( k9 I6 W8 }) G以下几个问题,才能使准超长无缝线路步入实
6 h' g; v+ f; n9 a施 5 D+ `5 ^* W! {
1.关于轨条联结阔题t由于运输条件的
8 Q3 y% f" D* y; ~2 V1 T$ V( R8 _. T限铷, 不可能把长轨条全在厂家进行焊接。如 $ Y! G. h3 f7 h/ @5 }9 s2 c4 T
在现场全部线下焊接好后再往线路上更换, 由
: k t, y+ J! ?- g于轨条过长施工难度很大, 在一个封锁点内无
" ?0 Q' r4 v9 {; R/ f6 ]9 g' g( R/ h! i力更换。因此, 只能考虑铺设若干单元轨节, / H) ?: X4 d- d& [" n
然后在现场进行线上焊接。而目前我们已突破 3 t, |# h' T; D$ N6 t5 Z
线上气压焊接的技术, 所以长轨条的联结已不
9 W5 w% Y5 W" a, v+ V B) ]* a成问题。 ( p5 _+ p* N; g
2·绝缘接头可采用保定工务配件厂生产 . r( d+ z9 c X% s; f0 o3 J4 U
一I{一 - Y& q \' L8 J: ]
的腔接绝缘接头 / A4 Q" j3 y! p9 S7 i: V
3.关于锁定轨温问题。根据设计要求,
! |6 o, e& o* [' O4 n准超长无缝线路锁定轨温在设计范围内左右股
1 t/ w2 m8 p& I$ O6 S" f, X2 C0 X8 p和相邻长轨段的镇定轨温差不得超过5℃ , 超 ! z/ L4 G3 }, D) i+ L
出者应按规定放散或调整。所以在铺设时,应 ' y/ [, y! q& f) {+ ] Q
尽量使镇定轨温符合要求。一旦超出这个范
! Z- _8 }0 |1 l% n+ A- I5 U围, 我们可以在铺好后再进行调整和焊接。
0 r N* l- D- t1 p- W; {4. 关于应力放散问题, 由于新铺设时,
* F# P: `* K: X# q超出准无缝线路所要求的锁定轨温范围较多,
6 U# t8 W; v+ \) S2 Q, m在繁忙干线上,单靠自然轨温达到所要求的锁
& @# x6 U% G9 @; ]6 d& ]定轨温再进行放散, 是不易做到的。因此就要
! w# Z. P+ N. N# g解决一个不靠 天 放散的问题。必须把过去
6 s% g$ k# [) O ?) a3 R那种靠气温控铆镇定轨温的作法变为人为控制 # ?- x# Y U3 T! n$ }; z' e/ f
锬定轨温, 只有这样, 才能顺利完成准超长无 " b/ s2 r7 [# U$ S
缝线路的铺设。I994年初, 我们组织保定工务 5 n* _: c' H, q" m; [
段研制出新型的液压钢轨拉伸器, 较好地解决
. P9 p7 P2 a+ @+ L/ e了这个问题。和J用这种拉轨器强制拉轨, 克服 7 J& ?, z0 W" e& p
了以往拉轨器打滑的现象, 拉轨效率高, 速度
" g0 o, G' y' Q8 n& g: j& T% e快, 保证了准超长无缝线路的顺利铺设。 + ?% T4 X* Z$ c* ~# U- Z
三、施工方法 - I1 E5 y: H3 n* U- H* y! L9 @
准超长无缝线路的铺设, 一般是一段一段 9 j$ H; }& l6 E2 h5 s5 d$ E; u
地铺设, 每单元轨条的长度视施工力量及运输 % i$ w2 {/ ]' l8 x6 d- H8 Q
允许的封闭点太小来决定, 一般在1.5km左右
7 z1 ]; j" j. B6 X( C; ]为宜。单元轨条的联结是在厂焊的轨条卸到现 9 X- @/ [2 M$ r( j0 ~ q% `
场后, 在线下联结在一起。其中, 如果有绝缘 7 e1 H5 i, k/ z) h6 ~, o
接头, 则胶接绝缘轨也是在线下先同两边轨条 2 F @; {8 q- j/ ^! f
联结好。铺设时采取 一步法 和。二步法
/ X- `; Q% A" S1 n$ R两种方法。所谓 一步法 ,,是从一段开始, # d! Z& i |& O/ p$ X0 {
逐段连续铺设, 铺设时同时焊接同时放散, 做
5 f* E2 G; Q3 i到一步到位, 但施工组织难度很大, 需要的封 + p X8 }6 y( d0 ]
锁点时间也长。另一种方法是逐段铺设, 中间 5 t0 c1 r2 i# H
设一个龙口轨, 然后再取消龙口, 进行焊接,
6 z# j- J& ^- g( I. I需要放散时同时进行放散。这种方法我们称为
3 ~2 K/ f5 s7 S) Q1 U) _二步法 。保定工务段去年铺设的一般是采 . X8 c2 H- t8 |( w
用的这种方法。 ! l/ N. C; H3 m1 X7 z- P& S ~ z
二步法 旌工方法如下: 如果不需要放
* l( j2 P, L0 c4 ]5 U, T* L散, 则接线上焊接的程序, 将相邻的两段瑶结 # J" `6 E9 ~5 l; I+ t% u" ~/ C! B
起来即可。
5 W) g( L' E6 T/ F维普资讯 http://www.cqvip.com
$ t6 l0 I; o5 g如果需要拉轨放散联结, 其施工方法是t
. y0 t5 U+ ]) M; c {9 H在已铺设新钢轨的区间或相邻区间, 在同一个 . N9 C8 A" \8 V7 M5 \
封闭点前,列车限速45km/h~行3o分神, 把 : n& W4 {" n" F& A
该单元轨条每隔一根松开2根轨枕扣件。准备 * u0 b, P, E, F8 }1 R# i) p5 X
好线上气压焊的工具, 并接好相应的电源, 在 6 g @' |; F. ]
封闭点内, 全部松开扣件, 设置直径2 onlr'fl的 . L! W" h$ n( Q
滚杠, 使整个长轨条置于数个滚杠上, 最大限 ' o0 L7 @& n8 j4 Y( v
度地减少钢轨的纵向阻力。先用气压焊机在线 ' T7 z; d0 e5 F' o1 @' ~% _, p
上将长轨条的一端和另一根长轨条焊联。同时
- Z1 P# ~( I8 y8 q0 N) b哥吐甩准备好的每隔4oo~5oom设置的撞轨器纵 * W) A8 g8 ]$ j3 j
向撞击钢轨, 使长轨条处于零应力状态。然后 . u: n$ R1 x; A) D
根据当时的轨温,.在长轨条的另一端计算出轨 ! a( N8 R3 L9 K0 k% H, K
温放散应有的拉伸量, 无齿锯快速切下后, : ^# q q$ D2 r) q* X; N
甩拉轨器将轨条拉伸就位。同时撞轨器沿拉轨
; R/ ^& N" S3 R, Q6 V! e方向撞轨, 以消除局部纵向位移不均匀 轨条 2 C1 f0 b) J4 Z5 |
长度内各点的(一般每次loom 为一测点)位 - [! R7 {$ ~! l
移量达到预定要求时, 撒下蒗杠, 全面拧紧扣
. a2 R4 D/ o! {4 _件, 临时打孔上夹板, 与另一根长轨条联结, " P8 b- D9 i5 h# D8 q/ G
即可开通线路。待第二个施工点时再依此类 4 h' p' I5 \. ]
推, 就把整个区间的长轨条焊接成为一根长轨 / u4 r+ E7 w/ [
条, 同时, 也把锁定轨温调整到设计的范围。 1 I2 {* _% m1 [+ S$ \# ]
保定工务段利用自己研制的钢轨拉伸器, 按照 . F7 p# r: U" I! @7 d
上述方法, 1994年5月~ 19 95年初, 进行了94
/ i+ G7 n N* I3 ], S, b1 ^2 ?+ g段共计14okra的试验, 均获得圆满成功。使i2 ( E0 Q5 L( z: s. c( E" V0 S7 y" s
个区间的准超长无缝线路实现了‘三个一 , - v# H% z5 O# K) X$ y: {- f( T
即一个区间,一根钢轨、一个锁定轨温。 6 ?3 l# x% ~/ b; F' A0 N
四、铺设注意事项 ' p6 v3 Q4 N' t7 Y1 u5 _2 v
1.人均工作量要适当。因为是在有限的50 " Y- x! S8 N2 [: Q: O" K3 o5 u E
~6o分钟封闭点内施工, 要保质保量地完成任
- n; M* D9 k7 T# G, x7 u" C1 H# |5 Y务, 并保证正点开通线路。一般松紧扣件人员 % S' d& f0 P& V! q% j
人均负担25~30根轨枕为宜, 焊轨和拉轨应由 + @: h5 c* h7 O7 J, f; h- A5 b) }
专业人员操作。
% q" c1 K* A! p- b) B6 C2.要使整根长轨条都处于零应力状态,
% P7 {: D7 h( R# f+ m6 |1 U8 I滚杠要垂直子轨底摆放。撞轨器纵向撞击钢轨
$ e% ]3 i3 s- q9 Z& k8 M( ^0 q时, 要使整个长轨条振动, 并产生纵向回弹。
# I- p2 H) |* a( H& Q Y4 S3. 轨条的拉伸要均匀。当钢轨拉伸器按
% E3 z! r5 J' ]! @/ j1 l- A) e照预定的拉伸量拉伸就位后, 每个观测点的钢
2 |: V5 O( \0 B: h4 N轨纵向位移应是按比倒均匀的伸长。若发现不
7 h- n: p0 \& J( s8 _0 e$ ^' k铁道霉筑 1995年弟嘲
3 I" Q& s4 F' ~% X' O* Q正常时, 说明局部阻力大, 应 撞轨器撞轨, ; ?( j$ L s4 ?+ W* }( C" \# N. A
克眼局部阻力, 保证各测点按计划位移量纵
+ x* E0 {) \% N; o3 ?& }1 Z# `移。 0 O5 w) `9 D+ s( d9 w8 m) E; X* H
4.防止滚杠滚动距离过长雨掉下轨枕最
. [% c# h$ f; o& R& W0 n- ?轨台, 在钢轨拉伸时及时调整滚杠的位置,保
" x& n0 P. S; j/ j( C# A证滚杠在承轨台上滚动。也可制作平板式滚 ! _ |& P( A* p$ b& d0 ?+ F; s
杠, 即在2 0ram的钢板上镶入2~4个柱形滚 8 w' y# Y3 |8 h: \
珠, 置于承轨台, 可防止滚扛掉下承轨台。
8 h" E6 d; v" t2 c& e, u5 S5.在长轨条一端焊联后, 在轨温未降至
( S( J7 Q1 u# l# A% H: `.300℃ 以下时, 气压焊机应保持愿有的挤压 6 \! c# J1 l5 p& W' ]" `$ S1 d. G
力, 防止拉轨时因轨温过高将焊联好的轨条拉
2 X$ p6 R. X" y& P `. \损。
. n2 G3 ^* R# K! B, v/ |6. 当拉轨量大于拉轨器的最大拉仲行程 * [7 Z$ ~! e* f2 O! w
时, 可用两台拉轨器串联拉轨。 & {: O6 L4 U7 \* m- m
五、铺设效果 3 b/ K- t3 H9 _) {, j7 b
准超长无缝线路按照上述方法铺设, 目前
) c; N- T0 n Q( w* \- W1 o在国内尚无先例, 它具有以下4个特点。
: b2 }+ b- ]9 `6 z6 j1.对运输干扰小。一般刺用55~60分钟
" `. b+ X |7 e, b" F- D+ @7 ~时同进行钢轨更换, 同时在一个区间或相邻区 3 Z& @: l0 s, v+ n9 d/ K9 r- f
间, 利用一个封闭点完成一段长轨条的焊联和 4 L6 Q" P; r0 d- A4 C& y
锁定轨温的放散, 在京广线如此繁忙的干线也 4 H4 V0 o: S; D. S6 e
是完全能做到的。
) g/ J1 E* i7 M/ Y6 z# n9 `2. 铺设质量好, 锁定轨温准确。利用钢
3 Q' Z% t8 P4 L- X轨拉伸器可以不受气温的限制人为地控制锁定
+ n2 }5 z, ~& N' S* h9 f0 S轨温 例如京广线保定一高碑店区段, 设计锁
1 K0 g! |; G) Q+ i7 H7 q$ v+ s定轨温为22~ 32℃, 可人为地确定锁定轨温为
' ^1 a) {( k9 C; C! M27℃ 。当轨条零应力, 而自然轨温低于2 7℃
5 l% g5 ?$ d& ~. s3 ]2 C0 X6 A时, 可将轨条拉长, 拉至换算27℃ 再拧紧扣件
. Z( r3 o0 i% K4 n+ R* \锁定线路。当铺设轨温高于2T℃ 时, 可适当调
$ C1 X% H3 j7 M- W& D) K; s# K整封fjj要点时间, 避开高温, 选择在封fjj时问 8 t5 k8 f5 y5 `
内自然轨温低于2 7℃ 时再旌工, 同样可按上述 8 }4 u, g8 G7 y
方法控制锁定轨温。
) \ S: N* I$ I3 O: X3.施工方法简单易行。只要对焊轨和拉 ' ]* }- r, |+ R, v) p7 L8 W
轨操作人员进行专业培训即可拖工。大修工程 1 W1 {7 e. L& O. \9 f
部门和工务段都有能力采用。 * R/ p2 w) ?6 l) J- x
4.效益显著。即使在运输繁忙的干线上 * ~# Y0 M5 O; @4 z0 X
也适用。 二步法 铺设, 只需封闭点5o~6 0
7 U& E' F; Z0 t) i分钟, 比整区间铺设超长无缝线路大大节省了 |