铁路运输向高速度, 大运量的方向拉展, 3 K% E1 }) R1 G% e! Q
使超长无缝线路应运而生。它把无缝线路的铺
1 F* ?7 J" L* _8 o; _( F设与应用又提高了一大步。近几年来, 我国超
" e, H7 ~- h9 o G' G6 e8 R长无缝线路也有了较快的发展, 北京铁路局
; Z9 Q. r0 r7 s; m1994年在京山线试铺了2okra之后, 又在京广
' t. n6 q* o# s$ v, F I线保定工务段管内铺设了准超长无缝线路
) e5 }% m2 A. X1 o2 N* N140km, 计列1995年再铺设24okm, 该段线路 i7 l: q" z" \: [. Y2 l
是结台正线换轨大修而进行的, 这预示着超长 * p4 ]$ Q* \( j9 W4 b
无缝线路在小范围舅验的基础上将得到太面积 6 g' G2 w8 U/ ^3 ^! B" g- S
推广。 , K! _+ M& Z; H7 d. G7 q3 Y/ d
一 9 n6 o! i2 _7 H" u4 X
、课题的提出
; v1 }6 A. P" X6 Y; w2 T! O& k超长无缝线路是把一个或几个区间内的轨 7 ?. c& j- K! _2 l( |
条焊联为一根长轨条的无缝线路。它的轨条长 ; _8 F. d5 s2 |, z6 l
度远远大于普通无缝线路的轨条长度, 因而称 7 O7 c* A" G' n& ?
为超长无缝线路。但在铺设中, 在站区遭岔暂 % c% [+ I/ W8 l$ z& a; [
时不能与区间长轨条焊联在一起时, 只好先在
! J: M* M8 T; l* H! p8 v两个站区之间铺设一根长轨条, 称之为准超长 * D9 k) g6 _# w3 K) W
无缝线路。它是属于超长无缝线路铺设的一个 . n% ~4 R) O! Z& |
下面翼缘扳和积尘处银材的锈蚀, 支座部位的 # H% G; E3 @8 e& a
损坏等I PC粱和RC粱中的防水层失效, 混凝 H" L4 q- k9 V, h L
土保护层劣化而产生的裂纹,T梁横隔板的断 , T: u# V3 _3 D; R; a
裂, 支座部位的损坏等。内在的损伤主要是
5 e4 J& f8 d+ |0 T2 n指列车荷载引起的, 尚未发展至宏观裂纹的累 : R+ j- P; u3 h$ i
积疲劳损伤,
3 T+ M9 b T& x) y! ^% f一般而言, 适度提高客车速度不会导致已
1 T5 M3 b: q) E& G: d* M有损伤的过份恶化,但是有可能会导致以下病 , K+ @7 ]$ t( M1 z9 Q& G
害的加剧t j" {3 Y* x# ~+ k, t3 D" J
(1)钢桥局部振动和构件之间变位差的
7 t- q+ G% K2 f" Y O2 E; L— 蕊— 雨丽 8 v% a8 w5 n) K: d
过渡形式,在藐国目前条件下铺设准超长无缝
9 f3 |. z4 p8 [. c$ K L线路, 同样具有重要的现实意义。 ; K) M; @8 g% ~6 N( L" O1 v: }
准超长无缝线路与普通无缝线路的区别有 . Z- B* v `2 M# o7 S/ ]( j
以下三点:
5 z* l' v$ ?9 q' K1.结构形式不同。准超长无缝线路消除
0 E7 \2 y3 E( ]! k2 h了原无缝线路中每l oo0~ 1 5oom左右设置2~
" D% M3 _' r' a1 `2 b! o4根标准短轨的缓冲区,形成贯通的长轨条, 3 E# I0 X1 i6 z$ O N
区间的绝缘接头用厂制胶接绝缘轨与长轨条焊 * l g: y, w4 c3 l
接, 使结构形式有了明显的改善。主要特点是 7 j8 V' g1 D1 `# y2 q
消除了区间的缓冲区, 每公里大约减少5处接
: i: \1 `' K/ k/ F$ C# Q$ D( j头, 这对提高行车速度,减少列车对线桥的冲 + v$ u/ \ f2 h) N0 |7 c
击振动, 增强设各的稳定性, 延长设备的使用 $ l* d8 I2 ?: w
寿命和减少养护工作量与维修费用是非常有利 1 ~6 j+ r6 V4 s2 ]5 N0 \
的
6 y( B( P0 E( ^ t2、受力特性不同。准超长无缝线路由于 0 U: F. X7 j% R' ]$ N6 y! {9 _
整区间是一狠长轨条, 其轨条内温度应力的传
a0 O; H& j; k' O递形式是在整个区间内沿轨条长度直接传递。 . {1 ?( O3 b! }; z6 ]
钢轨内部温度应力的均匀分布是保持准超长无
1 q3 n6 d- U: H0 n缝线路的基本条件。它不同于普通无缝线路由 . T/ `7 \+ s; O; ?! ?0 q/ L
于轨条较短便于应力放散或调整, 因此,在铺 9 A/ a! d7 a" i: j/ y
增大, 引起次应力增加所带来的疲劳问题。 - d7 O/ R7 q1 \
(2)随车速提高列车作甩的纵向力加大,
$ [; P! U, V, Y g2 A: A使钢桥明桥面的线枕桥连接有恶化的倾向。
! ^/ P# ]' {. D5 d. q' I(3)位于曲线上的桥梁, 由于横向力的
, `4 v; w4 E# @增加而引起某些病害的加速发展。 ! ~' F* \4 m8 G4 F* \5 V
(4)支座部位病害有恶化加刷的可哉。 ' z+ V9 F% \) D# V- |
为了提高铁路千线行车速度, 建议在铁遭 * e! p6 w- L0 L6 B6 l* B
部领导下成立一个由专家组成的 提速工作委 7 V* C1 I1 E8 w" g# ], ]
员会 , 统一制定必要的研究课题, 以便促进
& a8 f1 Z/ ?) }* a这一工作的开展。 " g6 P8 y1 a; l. ]$ d- [7 \
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设时要严格锁定轨温,应尽可能符合标璀, 以 2 i i0 v8 o* z9 V: W
减少再次放散的工作量。 ' y7 i+ @* `4 D! q
3.铺设方法不同。准超长无缝线路的铺
. n$ z6 X& _- l7 O设不同于普通无缝线路, 在京山线铺设超长无 ( B4 m) p0 L' U3 B( F
缝线路时, 采取在适宜的气温下全区间封闭4 2 C& L, I" ]/ h( H9 A! d
小时铺设, 对运输影响大, 参加人员多, 不便
- \. E- A/ Z1 G, r于指挥和保证安全。也可以采用分段铺设, 最
. _, O7 t% J- V; q7 O! n后联结的办法。但限于施工封闭时间为60~90 3 o/ l' W% g- i6 F0 T( W
分钟,一般一个封闭点只能铺设l~ 1.5km的单
* s, J% s1 \. ?" H, {元轨条, 然后再一次封闭线路进行线上焊接, $ Q& n) M- V6 l: R8 l! T) _$ S
同时还要保证长轨条的镇定轨温不超范围, 才 - K, @( y5 n7 r8 k- G
能使全区间连接为一根符合设计要求的长轨 + }$ @/ Y; [9 f8 E) d7 q
条。
* q# G2 m( S4 m正是由于准超长无缝线路与普通无缝线路 ; V' g2 Q V2 o# h
的结构形式和受力特性的不同, 所以在铺设方
8 _4 p. z: ?) n( S* I3 }8 ?法上也有所不同。其铺设方法应在满足准超长
% y1 ~& E6 \" I6 w无缝线路的整体性和符合设计锁定轨温的前提
" s/ k+ q9 k: Y下, 尽量压缩和减少封闭要点时间和次数, 以 $ w' s; X4 J2 z9 {8 e$ k
减少对运输的干扰和影响。尽量以少的人力参 , }3 E8 n0 L4 _7 k9 }
加施工, 减步劳动力的浪费和诸多不安全因 ; i& S0 Q/ k/ H2 C
素。因此, 当前迫切需要对准超长无缝线路的 " a5 i! u6 m3 _
铺设方法进行探讨, 研究出一整套合理的施工
- b8 W0 X* t5 c; {# R* i/ A- X方法, 才能使准超长无缝线路安全服务。 " d. h: T1 J3 @# w3 e! E
二、可行性
6 Y9 w) ^6 U+ J如何使一个区间长度的轨条顺利完成运
. b4 R" e) k- F. u% m7 p输,联结、铺设和绦持合理的锁定轨温,是铺 . K6 w! I. J! q) [; y( V
设准超长无缝线路中的关键, 只有顺利解决了
% ]5 P d" X' l) c. N* p以下几个问题,才能使准超长无缝线路步入实 $ W D! ^7 B; m1 Q
施 ; I+ b, j1 p5 c6 y$ ?4 v! z* |; R
1.关于轨条联结阔题t由于运输条件的
) R; w6 Y P& p, T+ O4 t U2 [4 v4 e; U限铷, 不可能把长轨条全在厂家进行焊接。如 - A8 l, X3 S0 y$ w6 v
在现场全部线下焊接好后再往线路上更换, 由
+ w, m: D$ Z2 t9 ~. \& M, x, d0 L于轨条过长施工难度很大, 在一个封锁点内无 # ]! ^! e: ^* [5 c! z1 N% D; h
力更换。因此, 只能考虑铺设若干单元轨节,
4 Y" p6 s4 ]! N" k' c$ `然后在现场进行线上焊接。而目前我们已突破
+ b, P# C& B5 p: g% W线上气压焊接的技术, 所以长轨条的联结已不
- ]4 C( ^0 G$ [3 \6 ?6 B9 E6 d成问题。 6 N/ N* C2 \4 c+ h
2·绝缘接头可采用保定工务配件厂生产 & J# `/ b' I. [4 C8 T. g) Y" d8 D
一I{一
* x3 w. R8 ^4 ]" l2 G的腔接绝缘接头
1 d9 X; Q0 I& _7 k- l3.关于锁定轨温问题。根据设计要求, ) Y( A# A1 e b8 x( R7 \# Q
准超长无缝线路锁定轨温在设计范围内左右股
% @: b6 M2 {7 _. p9 e% h和相邻长轨段的镇定轨温差不得超过5℃ , 超 + _# ~2 x: \( R, N3 {
出者应按规定放散或调整。所以在铺设时,应
5 v1 W* p s, r尽量使镇定轨温符合要求。一旦超出这个范 . N0 N2 ] ]. }. E, x' @5 z
围, 我们可以在铺好后再进行调整和焊接。
7 K+ f1 I! n V4. 关于应力放散问题, 由于新铺设时, ( O7 @2 |4 ?7 z8 R" B
超出准无缝线路所要求的锁定轨温范围较多, , [) c! z r3 s9 S
在繁忙干线上,单靠自然轨温达到所要求的锁 2 z5 U# H, }- V) _9 d' C& j7 p
定轨温再进行放散, 是不易做到的。因此就要 9 B& A9 Q6 z- H/ e# z0 @
解决一个不靠 天 放散的问题。必须把过去
8 I' V, A5 q$ e* x& {那种靠气温控铆镇定轨温的作法变为人为控制 3 W! c3 @& r+ g& n& Z7 \
锬定轨温, 只有这样, 才能顺利完成准超长无 ( T# N3 \( i4 N! Z$ H7 W! V3 D
缝线路的铺设。I994年初, 我们组织保定工务
; G$ f5 J4 h& W7 T1 y段研制出新型的液压钢轨拉伸器, 较好地解决 8 M/ |2 \4 L. L# K2 n& _* o: `* q
了这个问题。和J用这种拉轨器强制拉轨, 克服
3 h+ \. U% Y$ R) Z# Y) k了以往拉轨器打滑的现象, 拉轨效率高, 速度
6 H$ d0 a( f* n; ]& j快, 保证了准超长无缝线路的顺利铺设。
& l: z; p( F- I三、施工方法 5 B2 O4 K9 H" S1 i: }& z P
准超长无缝线路的铺设, 一般是一段一段
e4 X% S" V1 A地铺设, 每单元轨条的长度视施工力量及运输
+ i6 K# N% h2 @: }5 f& d) O允许的封闭点太小来决定, 一般在1.5km左右
' U( v% n* I' Q0 P为宜。单元轨条的联结是在厂焊的轨条卸到现
+ d- `0 D8 r: ^* a7 W场后, 在线下联结在一起。其中, 如果有绝缘 : a1 c" @0 `; D1 P+ e+ B2 ^( H* z
接头, 则胶接绝缘轨也是在线下先同两边轨条 8 P. C- A1 B+ U s
联结好。铺设时采取 一步法 和。二步法
' t/ D" D1 [ F" B两种方法。所谓 一步法 ,,是从一段开始, . g' g! B% L4 b$ O' A+ B+ j
逐段连续铺设, 铺设时同时焊接同时放散, 做 8 g' { y' y# ?3 R* r& d* u5 q
到一步到位, 但施工组织难度很大, 需要的封 : x, v& q* X g2 p
锁点时间也长。另一种方法是逐段铺设, 中间 ! Y0 t4 r7 }% m* o% c% w- u3 d$ R" v
设一个龙口轨, 然后再取消龙口, 进行焊接, $ |8 y' J! Q4 W( T, H
需要放散时同时进行放散。这种方法我们称为 ! x' ]/ Z' ~0 [' I* M0 e
二步法 。保定工务段去年铺设的一般是采 1 j9 {; X7 n: Q& x& k5 G. f2 N0 n
用的这种方法。
* V9 ~: `/ l+ a `0 \6 V: h二步法 旌工方法如下: 如果不需要放 % b( F" [$ a8 Z9 s Z9 k, e
散, 则接线上焊接的程序, 将相邻的两段瑶结 + B) W. _/ I3 ?
起来即可。
& c* R) X: W$ U& B. T8 C4 }维普资讯 http://www.cqvip.com5 T/ y x/ b5 p, v/ ^
如果需要拉轨放散联结, 其施工方法是t * ^ p1 w6 u# q& D. j4 D1 F
在已铺设新钢轨的区间或相邻区间, 在同一个 3 P& o( `& t' O4 T. x
封闭点前,列车限速45km/h~行3o分神, 把 $ Z. V8 S3 {% H; r
该单元轨条每隔一根松开2根轨枕扣件。准备 ! v3 ]7 K; b: @( V* H% _8 E G
好线上气压焊的工具, 并接好相应的电源, 在 , E6 D! X1 C' S" e% N6 A! d
封闭点内, 全部松开扣件, 设置直径2 onlr'fl的
3 s! C7 R4 i N# N$ ^% W1 h滚杠, 使整个长轨条置于数个滚杠上, 最大限
5 `$ i6 e1 a' r1 Q* t" @3 n- b度地减少钢轨的纵向阻力。先用气压焊机在线
2 {, ?0 B: D) m& c0 w上将长轨条的一端和另一根长轨条焊联。同时 " h) l/ A9 i3 g# I
哥吐甩准备好的每隔4oo~5oom设置的撞轨器纵 9 k3 ~& \: v, R5 |; |
向撞击钢轨, 使长轨条处于零应力状态。然后
. m% A2 ]7 j) P2 D根据当时的轨温,.在长轨条的另一端计算出轨 2 ~( }5 j# s" {& n5 y
温放散应有的拉伸量, 无齿锯快速切下后,
F7 A- M- C/ M甩拉轨器将轨条拉伸就位。同时撞轨器沿拉轨 # X9 A- U' b6 y( F c7 k. y
方向撞轨, 以消除局部纵向位移不均匀 轨条 ) c8 K+ t b1 ^# L% f1 |
长度内各点的(一般每次loom 为一测点)位
3 ?' ~: d M/ b3 p1 N8 ?移量达到预定要求时, 撒下蒗杠, 全面拧紧扣 . ]2 f" r4 [; r5 o' `1 A. r' q5 |; C2 }
件, 临时打孔上夹板, 与另一根长轨条联结, , N! Z8 Q6 F M" L
即可开通线路。待第二个施工点时再依此类
+ L1 r# D3 C( i+ t8 G推, 就把整个区间的长轨条焊接成为一根长轨 1 j. [% Q( O5 f4 @
条, 同时, 也把锁定轨温调整到设计的范围。 ) | P* h' Q; c' [* ^
保定工务段利用自己研制的钢轨拉伸器, 按照
7 v/ }% j8 W5 b! x上述方法, 1994年5月~ 19 95年初, 进行了94
5 i S! U E) U8 G# \' _段共计14okra的试验, 均获得圆满成功。使i2 $ G+ u- r! Y0 \4 }- @6 z6 G
个区间的准超长无缝线路实现了‘三个一 ,
% ^0 q' D+ x- J( r& u; l4 v即一个区间,一根钢轨、一个锁定轨温。
2 ~3 q1 W3 R3 X6 w9 K9 }四、铺设注意事项
! y( V5 `* ~0 {4 H U6 C1.人均工作量要适当。因为是在有限的50
1 `- `( h7 N' O. S" p" R z~6o分钟封闭点内施工, 要保质保量地完成任 3 i9 m% l k/ F0 G; A
务, 并保证正点开通线路。一般松紧扣件人员
/ d; V* V# R. m3 Z9 S" V人均负担25~30根轨枕为宜, 焊轨和拉轨应由 I- v- x% v* l$ I2 O( ~: ^) ?
专业人员操作。 # C) p% c9 L) {, P5 d. ^4 w
2.要使整根长轨条都处于零应力状态,
2 T _/ x2 O! R3 Z! m" W滚杠要垂直子轨底摆放。撞轨器纵向撞击钢轨 9 x$ w3 S- h; T3 {: @# Q6 V4 R
时, 要使整个长轨条振动, 并产生纵向回弹。 $ x2 A1 E! D$ ~+ L* G. @9 e8 o
3. 轨条的拉伸要均匀。当钢轨拉伸器按 3 x1 X6 d S* A' H. L6 _0 z
照预定的拉伸量拉伸就位后, 每个观测点的钢 5 v3 M. D) N0 F' s
轨纵向位移应是按比倒均匀的伸长。若发现不
! {& I7 i1 X R铁道霉筑 1995年弟嘲
3 W0 {) A3 }% E6 V, b正常时, 说明局部阻力大, 应 撞轨器撞轨, ' M0 x7 D; Y" `1 E i
克眼局部阻力, 保证各测点按计划位移量纵
O# d. W; q1 B+ E0 p$ N7 F V移。
8 k' f- U6 d+ g, T7 x1 E4.防止滚杠滚动距离过长雨掉下轨枕最
# w1 F5 z7 N6 Y4 i轨台, 在钢轨拉伸时及时调整滚杠的位置,保 / ? \% L" ^, }+ T; Y& V
证滚杠在承轨台上滚动。也可制作平板式滚
* C I$ z2 `8 S6 v5 i1 y1 V5 t杠, 即在2 0ram的钢板上镶入2~4个柱形滚 " |7 R! x8 {6 O: ]0 [- f* U
珠, 置于承轨台, 可防止滚扛掉下承轨台。
4 N3 e" W/ K/ Z3 v r" U2 G/ h5.在长轨条一端焊联后, 在轨温未降至
2 A7 ] i: C3 O( {7 r.300℃ 以下时, 气压焊机应保持愿有的挤压 ( s# ]! c6 N9 Z1 r4 `! L1 @
力, 防止拉轨时因轨温过高将焊联好的轨条拉 0 z+ @: C" j( o( n! }( n
损。 2 |* X# O9 P: u4 o5 u0 }
6. 当拉轨量大于拉轨器的最大拉仲行程 " b2 j X5 L+ E9 v; e9 H
时, 可用两台拉轨器串联拉轨。 % {) Y- y8 D# d6 x: o
五、铺设效果 1 I" e! d0 j/ o. Z% P
准超长无缝线路按照上述方法铺设, 目前
, I+ C6 b% |9 ^, a在国内尚无先例, 它具有以下4个特点。
* Z; _1 Q: f! [& t6 J% a& j1.对运输干扰小。一般刺用55~60分钟
3 i* `7 y y; |1 O时同进行钢轨更换, 同时在一个区间或相邻区 0 O4 \! ?2 ]+ y
间, 利用一个封闭点完成一段长轨条的焊联和
; B+ @% ?! y8 A锁定轨温的放散, 在京广线如此繁忙的干线也 q8 c) v8 B$ N6 @% u
是完全能做到的。 ( N4 Y X/ a _% g; n) Q: G" _
2. 铺设质量好, 锁定轨温准确。利用钢 : H* I( ~! U7 r# M" [
轨拉伸器可以不受气温的限制人为地控制锁定 6 N4 ~, |% V) G4 x1 M
轨温 例如京广线保定一高碑店区段, 设计锁 3 p# t0 \/ Q2 z a! t# Q
定轨温为22~ 32℃, 可人为地确定锁定轨温为 a- r3 }& `: q2 h# a
27℃ 。当轨条零应力, 而自然轨温低于2 7℃
& V& X3 \1 T( x5 A9 A- d( U时, 可将轨条拉长, 拉至换算27℃ 再拧紧扣件 % ^* W3 {( {3 } ^& z& @% R
锁定线路。当铺设轨温高于2T℃ 时, 可适当调 8 [- {3 |! M( b C y* D
整封fjj要点时间, 避开高温, 选择在封fjj时问 0 I* H [5 [: k5 o; b! ^
内自然轨温低于2 7℃ 时再旌工, 同样可按上述 1 V( o. b* s1 V+ @! u
方法控制锁定轨温。 , C) x# {" Q# c$ [
3.施工方法简单易行。只要对焊轨和拉
$ l+ n. F6 @" ~, k9 x% ]; G! S' V轨操作人员进行专业培训即可拖工。大修工程
# K0 r* n3 y2 x+ M4 F" q部门和工务段都有能力采用。 / B/ O) @) Y2 r: e) ~* ^
4.效益显著。即使在运输繁忙的干线上 . e/ R4 q, k) D7 ?/ o
也适用。 二步法 铺设, 只需封闭点5o~6 0 Z+ U8 E8 Z/ ~$ s1 y
分钟, 比整区间铺设超长无缝线路大大节省了 |