准超长无缝线路铺设方法的研究与实施

tmq 发表于 2009-6-20 23:18:04 | 显示全部楼层 | 阅读模式
铁路运输向高速度, 大运量的方向拉展,  z$ m/ C6 K5 |; `1 s
使超长无缝线路应运而生。它把无缝线路的铺$ W& ]1 B8 z, `0 j5 T9 S' |
设与应用又提高了一大步。近几年来, 我国超
- E, K% F" x: r长无缝线路也有了较快的发展, 北京铁路局
* |; |1 g: K8 G* |, ?  Z8 m; B1994年在京山线试铺了2okra之后, 又在京广* x; u' Q2 L/ G; O2 d
线保定工务段管内铺设了准超长无缝线路
4 d8 E, w5 K2 j140km, 计列1995年再铺设24okm, 该段线路/ e0 v* R! {+ {: S% C0 s. |
是结台正线换轨大修而进行的, 这预示着超长$ z. H6 c: U; o. k3 S" x3 G" F
无缝线路在小范围舅验的基础上将得到太面积5 `- P, _6 `! V! M
推广。: ]5 r. V# _3 H7 V3 y# b3 ?7 m

/ {, r9 `2 V$ a2 }、课题的提出
& O8 ^7 B! c$ O; t0 y( T, ]' U超长无缝线路是把一个或几个区间内的轨
7 f, C. _5 `* D- O& R" S) H条焊联为一根长轨条的无缝线路。它的轨条长
; i2 n- g& L, A" Z0 s度远远大于普通无缝线路的轨条长度, 因而称" V; w5 D2 x  ~6 {. I, M: a
为超长无缝线路。但在铺设中, 在站区遭岔暂6 C8 M. O, w# {' l3 O
时不能与区间长轨条焊联在一起时, 只好先在
+ {+ b/ J" G# j两个站区之间铺设一根长轨条, 称之为准超长- U: Q0 \$ v# K3 A* Y5 G+ |: N
无缝线路。它是属于超长无缝线路铺设的一个
! `9 r8 \9 D- }' ~下面翼缘扳和积尘处银材的锈蚀, 支座部位的: c( R( f% ~+ m  L+ g9 j. R
损坏等I PC粱和RC粱中的防水层失效, 混凝5 F) l# w' H) h# ~9 m8 u) Y
土保护层劣化而产生的裂纹,T梁横隔板的断5 T- S5 c. [% h- U  j4 m
裂, 支座部位的损坏等。内在的损伤主要是
9 m6 z; s9 `' l6 r& k指列车荷载引起的, 尚未发展至宏观裂纹的累) A) Q, E9 [) B7 r, ]$ `$ L% W
积疲劳损伤,5 e% e% J5 e( i1 x
一般而言, 适度提高客车速度不会导致已: D3 Z, B. E& i1 @: u6 t+ S
有损伤的过份恶化,但是有可能会导致以下病. w1 {$ S8 e  I' I& D, g
害的加剧t
( L/ ^7 d: r7 A+ ^(1)钢桥局部振动和构件之间变位差的
& L3 [  S- A' Q— 蕊— 雨丽
" Y' D! N; M4 V* g% f3 e! M过渡形式,在藐国目前条件下铺设准超长无缝6 g! X; u# j: T0 ?6 T
线路, 同样具有重要的现实意义。
# J5 M6 ?) a: \! K- ^准超长无缝线路与普通无缝线路的区别有/ W6 V' ?7 ^1 `
以下三点:
! q* u# V: n* J, {: ~6 T1.结构形式不同。准超长无缝线路消除: ]/ J/ M( {; A. d! P& \
了原无缝线路中每l oo0~ 1 5oom左右设置2~
" S6 V5 @4 `0 F4 `0 ]3 q& e4根标准短轨的缓冲区,形成贯通的长轨条,& C% O* l" l  u9 y
区间的绝缘接头用厂制胶接绝缘轨与长轨条焊
- ~: E5 G- W  }) _5 l5 f) s0 x接, 使结构形式有了明显的改善。主要特点是3 j* w2 U% k* c  N( ^8 z
消除了区间的缓冲区, 每公里大约减少5处接% z( s# Q- |5 X
头, 这对提高行车速度,减少列车对线桥的冲
# C. a. m4 e2 |* Q; Y击振动, 增强设各的稳定性, 延长设备的使用) l7 G3 J4 d4 z6 i$ F
寿命和减少养护工作量与维修费用是非常有利( k& @9 l" T5 ]. C

6 i: V! [1 M2 N6 j. R0 e2、受力特性不同。准超长无缝线路由于
8 T) [# r+ n8 n整区间是一狠长轨条, 其轨条内温度应力的传
' `: g8 M0 f$ a2 b% u+ n( T递形式是在整个区间内沿轨条长度直接传递。
+ U2 Z  Y% ^& n9 @, ^' o' X" J钢轨内部温度应力的均匀分布是保持准超长无1 g1 ^! c+ Z" b* r( X, c" C
缝线路的基本条件。它不同于普通无缝线路由3 p/ J$ @9 X: _+ j4 V4 r
于轨条较短便于应力放散或调整, 因此,在铺
# h5 I' I( r& C* Z增大, 引起次应力增加所带来的疲劳问题。: v5 ~9 d! k" O% X; F
(2)随车速提高列车作甩的纵向力加大,2 d" h/ v1 j9 m. ?& @
使钢桥明桥面的线枕桥连接有恶化的倾向。3 \" i: o7 P+ `2 [4 g
(3)位于曲线上的桥梁, 由于横向力的
9 b8 I; y( ~$ `0 ]1 U4 H: U增加而引起某些病害的加速发展。
* S4 u) ]: k/ F5 I(4)支座部位病害有恶化加刷的可哉。+ a) I0 z4 u9 g8 x5 Q( s
为了提高铁路千线行车速度, 建议在铁遭) w5 R9 {6 }% D$ x" e
部领导下成立一个由专家组成的 提速工作委5 N5 i! x% V1 U7 j
员会 , 统一制定必要的研究课题, 以便促进) S7 i0 M, Z; R* v* K
这一工作的开展。
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; w! q" B5 H, G! M" F9 P6 r2 e9 k设时要严格锁定轨温,应尽可能符合标璀, 以
" I) d6 ?& Q% k3 b0 M1 G减少再次放散的工作量。& x5 u; B1 O& a( X) I
3.铺设方法不同。准超长无缝线路的铺
9 {) X& c# ^, f4 S$ ~设不同于普通无缝线路, 在京山线铺设超长无
: V# `! v- Z4 j0 D8 @( f" L# L$ j0 l  n缝线路时, 采取在适宜的气温下全区间封闭43 g  e$ ^: c! R$ A5 q
小时铺设, 对运输影响大, 参加人员多, 不便
0 T7 J9 L6 Q* p- q5 Y3 D于指挥和保证安全。也可以采用分段铺设, 最
" S7 Q4 F8 a7 d- L3 s, P后联结的办法。但限于施工封闭时间为60~90
' A7 k# f$ r- ~/ C% ^分钟,一般一个封闭点只能铺设l~ 1.5km的单
7 Y: E0 ]; S* H1 G$ }: i元轨条, 然后再一次封闭线路进行线上焊接,
! ~' v4 }+ S: m1 Y! ~5 Z" o! A- F; H6 B同时还要保证长轨条的镇定轨温不超范围, 才) [0 n7 {' [& p: k
能使全区间连接为一根符合设计要求的长轨4 E2 _  P' d0 D/ y4 a
条。
9 G- h+ R. E  J正是由于准超长无缝线路与普通无缝线路
6 _( P+ V$ R. }" K3 q) N+ a% u的结构形式和受力特性的不同, 所以在铺设方
" e- I2 s1 R# e5 \法上也有所不同。其铺设方法应在满足准超长
5 K. ~4 ]; L. m5 c5 ~1 Q5 V无缝线路的整体性和符合设计锁定轨温的前提
0 P) O: x) x, y6 M下, 尽量压缩和减少封闭要点时间和次数, 以
. O1 l$ y# r# ^" T( c$ P减少对运输的干扰和影响。尽量以少的人力参: S& \& j, b( _2 s) [* o
加施工, 减步劳动力的浪费和诸多不安全因1 g- A9 N6 l( ~- y: c0 `% [
素。因此, 当前迫切需要对准超长无缝线路的
: ~7 e' i7 p* j铺设方法进行探讨, 研究出一整套合理的施工
4 m; f. M5 v, |; Y1 s# n方法, 才能使准超长无缝线路安全服务。2 V) J7 V% t" ~" I" G4 N2 T
二、可行性2 V4 T! X! F  X
如何使一个区间长度的轨条顺利完成运
( h$ b* ~' L: F4 _输,联结、铺设和绦持合理的锁定轨温,是铺; m/ c* R$ x, l( t- `
设准超长无缝线路中的关键, 只有顺利解决了
6 \) a" Z6 J0 M- r* o3 ^  M以下几个问题,才能使准超长无缝线路步入实
. M$ b( F1 T' v  \9 V
. O) e( }) _, a/ t& `/ H5 c1.关于轨条联结阔题t由于运输条件的! O) C: x8 y) W* u. j4 D
限铷, 不可能把长轨条全在厂家进行焊接。如' n& S# O! D, U1 p6 i, Q6 W
在现场全部线下焊接好后再往线路上更换, 由
2 ~9 d5 U8 \! @/ H! @于轨条过长施工难度很大, 在一个封锁点内无8 E5 \. \/ ^, @
力更换。因此, 只能考虑铺设若干单元轨节,& N! _$ Y2 G0 j& g) a/ P! A' ~) }
然后在现场进行线上焊接。而目前我们已突破
4 k8 Y, P$ Z  d9 c线上气压焊接的技术, 所以长轨条的联结已不9 G  Z% j; h1 G
成问题。
5 M1 W9 x7 E3 m+ s, a- y2·绝缘接头可采用保定工务配件厂生产+ ], v* E1 w& U) b2 @
一I{一
2 @/ ~: n. J1 v7 [0 B" m! R1 u的腔接绝缘接头. a% z; ]# i6 F2 q3 W  Z
3.关于锁定轨温问题。根据设计要求,
9 K8 a" G& o; c( X7 W7 O准超长无缝线路锁定轨温在设计范围内左右股/ W# g6 Y% W+ \* M6 e  C6 G
和相邻长轨段的镇定轨温差不得超过5℃ , 超
2 q$ r* K3 Z( ^% h/ ~出者应按规定放散或调整。所以在铺设时,应
/ G+ m( l' F5 Z2 D( w6 t6 [: j; V- U3 x尽量使镇定轨温符合要求。一旦超出这个范4 q) W, H3 y% B* P
围, 我们可以在铺好后再进行调整和焊接。3 F+ u8 |: m. L
4. 关于应力放散问题, 由于新铺设时,& T) S8 k" }3 @8 D+ w. t4 A: A$ A
超出准无缝线路所要求的锁定轨温范围较多,
/ s/ t9 U* Q3 Z3 ]+ C# C7 x: `在繁忙干线上,单靠自然轨温达到所要求的锁
9 @; ~" [; G: z( N6 d! p4 e定轨温再进行放散, 是不易做到的。因此就要
* F3 ^4 O1 D8 h解决一个不靠 天 放散的问题。必须把过去5 d% ]3 Y- V. [  K: \$ w' f7 ^. e
那种靠气温控铆镇定轨温的作法变为人为控制* y$ Y: N) V; n/ I
锬定轨温, 只有这样, 才能顺利完成准超长无$ x) d+ }; z& Q2 B
缝线路的铺设。I994年初, 我们组织保定工务
9 X9 M# V0 ?  A  R3 q, N" Y段研制出新型的液压钢轨拉伸器, 较好地解决7 R" Z* E8 j5 r" p! o
了这个问题。和J用这种拉轨器强制拉轨, 克服* M- D8 ~. L4 h* G6 z
了以往拉轨器打滑的现象, 拉轨效率高, 速度, c3 {% W% u0 Q- C  Y; V) J& _
快, 保证了准超长无缝线路的顺利铺设。; ]/ K# |* w0 \* l* O* t/ `9 E+ _" o
三、施工方法
( G9 f9 Q2 L) f# [& Z$ @  W- }& ~准超长无缝线路的铺设, 一般是一段一段3 t. ^. B+ o( b
地铺设, 每单元轨条的长度视施工力量及运输
$ M- }9 W. `! V允许的封闭点太小来决定, 一般在1.5km左右
4 y  _( S( b# x: r  I, C) X1 o: q为宜。单元轨条的联结是在厂焊的轨条卸到现
/ I: M: R) \+ U2 u* F8 x场后, 在线下联结在一起。其中, 如果有绝缘( s  \% i1 }& s# J& t8 G
接头, 则胶接绝缘轨也是在线下先同两边轨条* {: A1 X2 U; S) Q& `4 [' A
联结好。铺设时采取 一步法 和。二步法
; ]& n, j( _. E8 ]2 I# {" ?两种方法。所谓 一步法 ,,是从一段开始,
3 @* c3 j( W& d; Q& b$ S逐段连续铺设, 铺设时同时焊接同时放散, 做8 |( {/ I: J! p" v$ w
到一步到位, 但施工组织难度很大, 需要的封
8 \1 X7 h* L" ~' A) Y9 W锁点时间也长。另一种方法是逐段铺设, 中间
# t, B! U( P2 X$ l8 \8 w设一个龙口轨, 然后再取消龙口, 进行焊接,) K" t6 g4 `; y5 c* h
需要放散时同时进行放散。这种方法我们称为
/ s0 t5 I4 W2 {) C) S1 r- F' }二步法 。保定工务段去年铺设的一般是采
; I  d% s+ H/ H2 S用的这种方法。  d$ \0 F9 w# ~" o% b1 g: h3 k) ~! F& t
二步法 旌工方法如下: 如果不需要放
+ H; V4 N7 h' g) K3 e6 g3 l散, 则接线上焊接的程序, 将相邻的两段瑶结
9 K  Y- u. s9 e1 k9 T( E; t起来即可。
$ Q7 e/ E0 J1 G6 |维普资讯 http://www.cqvip.com) ^" f& w: }- z; [$ \, u2 L
如果需要拉轨放散联结, 其施工方法是t: j8 p- `* R5 p  w, `
在已铺设新钢轨的区间或相邻区间, 在同一个
* X! B! u8 w. E! o  M封闭点前,列车限速45km/h~行3o分神, 把
& s4 b% r/ E$ V该单元轨条每隔一根松开2根轨枕扣件。准备4 a; O7 o4 R% X5 f( j
好线上气压焊的工具, 并接好相应的电源, 在$ [1 ~& v' A7 W! b0 u) u
封闭点内, 全部松开扣件, 设置直径2 onlr'fl的
1 S+ `% {3 u/ b0 b滚杠, 使整个长轨条置于数个滚杠上, 最大限
" D0 M  M+ N/ @  Y) \- @度地减少钢轨的纵向阻力。先用气压焊机在线7 |! r9 d5 x  j  F0 O9 x
上将长轨条的一端和另一根长轨条焊联。同时, D/ q# ]: q# I" B
哥吐甩准备好的每隔4oo~5oom设置的撞轨器纵
" K* H- S5 w: i  n向撞击钢轨, 使长轨条处于零应力状态。然后
; O$ I9 |, X; n# I2 k1 v根据当时的轨温,.在长轨条的另一端计算出轨
/ T. V0 K0 E6 ~' C/ L2 J& J温放散应有的拉伸量, 无齿锯快速切下后,
1 N; B# k' O" r, A甩拉轨器将轨条拉伸就位。同时撞轨器沿拉轨
* @- z5 P1 j7 U% S. a方向撞轨, 以消除局部纵向位移不均匀 轨条
- @8 ~! e* M# W# y% g9 @8 i; h长度内各点的(一般每次loom 为一测点)位
9 n6 `, L0 @1 q; R$ f6 W移量达到预定要求时, 撒下蒗杠, 全面拧紧扣+ C& V4 p+ E' e
件, 临时打孔上夹板, 与另一根长轨条联结,/ L; y5 b; h1 M* q
即可开通线路。待第二个施工点时再依此类
9 |2 D2 z" m  G, x, w5 `推, 就把整个区间的长轨条焊接成为一根长轨
. X5 f# k+ r0 ~5 K/ x条, 同时, 也把锁定轨温调整到设计的范围。0 J* v, ^5 H# y9 C) `
保定工务段利用自己研制的钢轨拉伸器, 按照, \. v" I$ O& F) T
上述方法, 1994年5月~ 19 95年初, 进行了94
. Q7 E7 J: V) u0 ~段共计14okra的试验, 均获得圆满成功。使i2$ [' Q9 A# @, e* K7 n
个区间的准超长无缝线路实现了‘三个一 ,
& G. F8 m5 I+ w4 ?( s即一个区间,一根钢轨、一个锁定轨温。! K! |8 i0 Q3 j: l9 ^7 j% P5 t
四、铺设注意事项
8 @7 F% U: b; u3 n1.人均工作量要适当。因为是在有限的50$ U. U! `0 r0 [2 ~5 _3 }
~6o分钟封闭点内施工, 要保质保量地完成任
" p; K$ }2 A9 u+ {- n4 h3 D- v) q务, 并保证正点开通线路。一般松紧扣件人员- A! K4 W  e& c3 t% z& K- F9 U3 s" C
人均负担25~30根轨枕为宜, 焊轨和拉轨应由
# e( [% H8 [* g& P# ~' S专业人员操作。
9 k# w2 H7 ?- t( r& c/ ?2.要使整根长轨条都处于零应力状态,( k7 }5 j0 }" K! [' x; \
滚杠要垂直子轨底摆放。撞轨器纵向撞击钢轨
# E( h6 g9 L/ |2 H9 d9 J9 f; v时, 要使整个长轨条振动, 并产生纵向回弹。' B1 v5 G* o- c0 v8 G
3. 轨条的拉伸要均匀。当钢轨拉伸器按
& }1 x  e# s, O7 x# A- {6 K照预定的拉伸量拉伸就位后, 每个观测点的钢- F' ~1 W; ^, A: s# W
轨纵向位移应是按比倒均匀的伸长。若发现不$ _( |- `2 V& h4 q0 k7 B, A! \. O
铁道霉筑 1995年弟嘲
, m+ ?7 a7 P  c7 X3 G1 R正常时, 说明局部阻力大, 应 撞轨器撞轨,
$ c! E) c$ a, Y& p8 f/ C- Q, n克眼局部阻力, 保证各测点按计划位移量纵
, l( v3 @) S$ j移。
( b" a0 N1 Z" B0 P( l: m4.防止滚杠滚动距离过长雨掉下轨枕最
7 D) j" _; i% c% `' h( F0 ]) s# ~轨台, 在钢轨拉伸时及时调整滚杠的位置,保
) f$ k- P. |  n2 H  c4 ?8 y证滚杠在承轨台上滚动。也可制作平板式滚; T6 F6 Q+ q8 n3 b
杠, 即在2 0ram的钢板上镶入2~4个柱形滚
- y2 b4 s( V) T4 ?  i# t# G珠, 置于承轨台, 可防止滚扛掉下承轨台。
! W  j3 `) B6 Z% r4 |& J# T* T5.在长轨条一端焊联后, 在轨温未降至
2 V7 u+ f; K/ Z" s.300℃ 以下时, 气压焊机应保持愿有的挤压
# T5 b2 i. ]% ~* m3 `力, 防止拉轨时因轨温过高将焊联好的轨条拉
" d+ ^# U( F3 G! Q3 M损。+ y  d4 S- S) ]# [$ h& C2 o
6. 当拉轨量大于拉轨器的最大拉仲行程; S  p1 d; w) p0 f1 r; }/ p. J% V" f& U
时, 可用两台拉轨器串联拉轨。
/ v! Q# P9 [6 F五、铺设效果& S5 c+ ~$ f6 E2 R; U3 a
准超长无缝线路按照上述方法铺设, 目前
5 g. w) O! \! v, {在国内尚无先例, 它具有以下4个特点。" F. W1 q) O. ?# ~
1.对运输干扰小。一般刺用55~60分钟
. b; Z: V0 L5 J4 M! Y. _+ \时同进行钢轨更换, 同时在一个区间或相邻区1 [4 R/ z4 I8 t
间, 利用一个封闭点完成一段长轨条的焊联和
' u  U2 }4 K. B) s4 R9 N锁定轨温的放散, 在京广线如此繁忙的干线也' Y* d- M5 Q( j" ~$ Y
是完全能做到的。
2 ]0 I8 r4 B1 P) j8 f) U2. 铺设质量好, 锁定轨温准确。利用钢
0 x# J4 h; L# r  W8 _& X轨拉伸器可以不受气温的限制人为地控制锁定' [; Q5 V; E9 s, ^! J) f# X
轨温 例如京广线保定一高碑店区段, 设计锁
/ [. x3 l8 z. T3 V( y定轨温为22~ 32℃, 可人为地确定锁定轨温为8 ?: q% u$ a  C/ N3 U
27℃ 。当轨条零应力, 而自然轨温低于2 7℃) s+ V. C% `" X) }$ q& H8 [. K8 n
时, 可将轨条拉长, 拉至换算27℃ 再拧紧扣件
$ S5 A3 v% ~5 W5 b& {3 k! }* L锁定线路。当铺设轨温高于2T℃ 时, 可适当调
2 }" E: B3 M5 Y( [3 r整封fjj要点时间, 避开高温, 选择在封fjj时问, h* P( w: p' ]$ Y+ x+ I
内自然轨温低于2 7℃ 时再旌工, 同样可按上述
9 }* d8 {8 _! X3 e; V  j% S& d方法控制锁定轨温。1 c  n9 j# O, b; P. ^! w
3.施工方法简单易行。只要对焊轨和拉
4 Y7 o3 k% h& D7 R4 T- m( K7 v轨操作人员进行专业培训即可拖工。大修工程" `) H# ^! i# I' l1 j
部门和工务段都有能力采用。+ s4 H0 b; Q& ]
4.效益显著。即使在运输繁忙的干线上
& f7 E  t7 V/ y. P& {/ J8 ]也适用。 二步法 铺设, 只需封闭点5o~6 0
: {9 L; X! u+ @# h- u分钟, 比整区间铺设超长无缝线路大大节省了
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腾哥 发表于 2012-3-16 13:14:04
资料很不错,赞一下!!!
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