铁路运输向高速度, 大运量的方向拉展,
# a) q4 S5 G" J. Y2 S! }. F1 @使超长无缝线路应运而生。它把无缝线路的铺
2 L# C; b2 E2 k) }设与应用又提高了一大步。近几年来, 我国超 5 o2 K- k2 n9 P: U! R& G* E
长无缝线路也有了较快的发展, 北京铁路局 7 ^( D2 i4 @* i3 D! H
1994年在京山线试铺了2okra之后, 又在京广
8 O+ O5 v. H- W. ]4 V- g线保定工务段管内铺设了准超长无缝线路
8 F y$ y7 S+ G( n1 I140km, 计列1995年再铺设24okm, 该段线路 $ y, Q4 A; T9 e8 V3 d/ w
是结台正线换轨大修而进行的, 这预示着超长
4 M6 r# \' P2 y6 W/ \ ^$ w2 v7 d, v无缝线路在小范围舅验的基础上将得到太面积
) W8 N% f0 e, X: ?" F推广。 # Q& Z2 P E. j3 \% }/ u
一 * c- k8 n/ D- y/ B4 k
、课题的提出
: p f, v g: p# I3 `- o. P) F! R超长无缝线路是把一个或几个区间内的轨
2 [6 o, |" W, G' a! W; O条焊联为一根长轨条的无缝线路。它的轨条长
1 u/ W( |1 `/ C; X8 M- ~ p度远远大于普通无缝线路的轨条长度, 因而称
! v, h$ Q+ B/ w# ?3 w7 n为超长无缝线路。但在铺设中, 在站区遭岔暂
9 F l7 E: R4 i' \" `时不能与区间长轨条焊联在一起时, 只好先在 4 M: u" w3 n7 z! ?
两个站区之间铺设一根长轨条, 称之为准超长
: R! f* _% F/ R! r; u, |无缝线路。它是属于超长无缝线路铺设的一个 - r, a" j8 B' {7 g2 f
下面翼缘扳和积尘处银材的锈蚀, 支座部位的 , O. E0 V9 P7 b6 q
损坏等I PC粱和RC粱中的防水层失效, 混凝
( J: H6 T8 ^+ P* ]* C土保护层劣化而产生的裂纹,T梁横隔板的断 8 o1 o; p0 M1 F/ v' G% l
裂, 支座部位的损坏等。内在的损伤主要是 : L+ |; w' Y7 E H
指列车荷载引起的, 尚未发展至宏观裂纹的累
' A5 D- j) W+ x4 D6 o* U1 y9 [& v" N积疲劳损伤, / p# h0 ?# n( Y4 V8 Y4 c
一般而言, 适度提高客车速度不会导致已
2 B4 E* d( ?; m: l$ _有损伤的过份恶化,但是有可能会导致以下病 0 L* J' {& F6 l- _
害的加剧t
) q x) e) a& E ]4 |1 |: R# E3 ^(1)钢桥局部振动和构件之间变位差的
3 g a# J. i, k; G& d: L5 m7 K0 S— 蕊— 雨丽
% }! S: H* p) Q. H过渡形式,在藐国目前条件下铺设准超长无缝
8 t. p1 Z% \$ H7 }3 l线路, 同样具有重要的现实意义。 * O% t) u/ O4 t. p+ q
准超长无缝线路与普通无缝线路的区别有 & E2 M, Z N4 ]6 ]
以下三点:
$ R+ _, d1 l9 M W R- N1.结构形式不同。准超长无缝线路消除
5 Q, K0 t* c( z% M* s. n了原无缝线路中每l oo0~ 1 5oom左右设置2~ " X X# h1 T' A* f" i
4根标准短轨的缓冲区,形成贯通的长轨条,
! u* O" p& ?" M- B( P* t1 q2 l, \区间的绝缘接头用厂制胶接绝缘轨与长轨条焊
: ?, x$ Q5 E T+ B0 n接, 使结构形式有了明显的改善。主要特点是 1 b) C5 w. W. ?/ k h' k! T$ t: L
消除了区间的缓冲区, 每公里大约减少5处接 " n! R; |0 W T% ?, M8 X
头, 这对提高行车速度,减少列车对线桥的冲 % u1 G( M4 [6 Z3 v" Q. W/ r
击振动, 增强设各的稳定性, 延长设备的使用 + _9 F" l0 @) \. X6 r! L% Q5 f
寿命和减少养护工作量与维修费用是非常有利 ' K' V& g2 V E6 B# e4 x9 n1 _
的
9 }$ G" H7 |+ x9 M* J2、受力特性不同。准超长无缝线路由于 + r5 n! q! q9 l+ U. n
整区间是一狠长轨条, 其轨条内温度应力的传
" \4 W! Y3 b) T- Z7 L8 F递形式是在整个区间内沿轨条长度直接传递。
2 M# g, i; M+ q# X* n2 j) e% z# d6 U钢轨内部温度应力的均匀分布是保持准超长无 4 a" b; L$ ^) v( D: v
缝线路的基本条件。它不同于普通无缝线路由 ! q6 ]' y4 A+ K2 j* O9 Q7 }( l0 ?
于轨条较短便于应力放散或调整, 因此,在铺
" g* j& T8 [9 Z+ R. ~7 J增大, 引起次应力增加所带来的疲劳问题。 + w. W2 d ], p! [& q9 A3 G, k
(2)随车速提高列车作甩的纵向力加大,
G4 h- p+ N1 Y8 t, b使钢桥明桥面的线枕桥连接有恶化的倾向。 8 W% f- i7 D! m7 x& I# d+ \
(3)位于曲线上的桥梁, 由于横向力的
% x) S+ h- z$ Z增加而引起某些病害的加速发展。 X" V( U+ ]4 p
(4)支座部位病害有恶化加刷的可哉。
7 P2 |+ }! J: G为了提高铁路千线行车速度, 建议在铁遭
% n4 O* }; C& Q" N部领导下成立一个由专家组成的 提速工作委 3 M9 b0 i9 A5 F$ T* p. h
员会 , 统一制定必要的研究课题, 以便促进 + F t) u. [( f9 Y# P
这一工作的开展。
& L y) G0 v1 U) ^' ?# [维普资讯 http://www.cqvip.com2 n& J, g8 m# \5 A5 ]3 d M& A
设时要严格锁定轨温,应尽可能符合标璀, 以 ) e- f- f% {6 `
减少再次放散的工作量。 # [# u4 E* k2 ~
3.铺设方法不同。准超长无缝线路的铺 ( \/ L- M7 s% m+ e0 z3 i0 |
设不同于普通无缝线路, 在京山线铺设超长无
9 N# j* u0 Y: b, }- ^/ H缝线路时, 采取在适宜的气温下全区间封闭4
+ h; S5 j+ z' M% u" \. b* S( }$ f小时铺设, 对运输影响大, 参加人员多, 不便 ' Y9 P1 N. Y. x3 _. W
于指挥和保证安全。也可以采用分段铺设, 最
+ v2 V/ p/ ]9 ^, |1 n后联结的办法。但限于施工封闭时间为60~90
9 p* |: \! [& e9 w5 ]( y分钟,一般一个封闭点只能铺设l~ 1.5km的单 ! c1 W% I: |5 h
元轨条, 然后再一次封闭线路进行线上焊接, . b" b% j$ R( N& _, R7 p! v$ B' c
同时还要保证长轨条的镇定轨温不超范围, 才
# A& d+ n- Z6 H+ V3 i0 w; B能使全区间连接为一根符合设计要求的长轨 7 s' t/ Q# `% e
条。 $ z l" L/ z: ^
正是由于准超长无缝线路与普通无缝线路
1 i* c2 p& }5 d7 B' ?+ }的结构形式和受力特性的不同, 所以在铺设方
& n+ I. {) b- R5 i法上也有所不同。其铺设方法应在满足准超长
W; E* M- \7 P% q6 x& U: `& t. C3 J无缝线路的整体性和符合设计锁定轨温的前提
: `$ x+ q9 h! ~" Z. ^下, 尽量压缩和减少封闭要点时间和次数, 以
- L7 i6 j- Z1 B# Q2 I' \4 `减少对运输的干扰和影响。尽量以少的人力参
$ `& i+ |) { L加施工, 减步劳动力的浪费和诸多不安全因
7 v6 `9 H- ]/ j0 J1 P5 _ F素。因此, 当前迫切需要对准超长无缝线路的 , U0 o+ c2 G ~/ l+ b6 D
铺设方法进行探讨, 研究出一整套合理的施工 & A0 p+ F: t$ g8 b+ W
方法, 才能使准超长无缝线路安全服务。
+ F" x8 t. V$ ]6 N1 M) z4 r二、可行性
P5 V. U$ S# V, z; |如何使一个区间长度的轨条顺利完成运
: B* \1 y/ I" I! h/ O' N输,联结、铺设和绦持合理的锁定轨温,是铺
3 p* Z: |9 G ~5 k$ l3 A: `设准超长无缝线路中的关键, 只有顺利解决了
4 r- S6 H, W: l$ T! T+ H1 q7 t以下几个问题,才能使准超长无缝线路步入实
% ?5 T' O/ j! u( g" L; T/ _& x6 k施
: U2 o. G6 z3 q' [1.关于轨条联结阔题t由于运输条件的
Z* f' N {9 n7 C限铷, 不可能把长轨条全在厂家进行焊接。如 * V ^4 `7 X7 S' p* x
在现场全部线下焊接好后再往线路上更换, 由 9 x* }" U Y3 {0 g& T' ^; {, E
于轨条过长施工难度很大, 在一个封锁点内无
6 b7 I. N9 |! k* m% V! U2 r力更换。因此, 只能考虑铺设若干单元轨节,
* w# p4 |, I* K- r c$ I1 {2 x0 G* m然后在现场进行线上焊接。而目前我们已突破 # J3 G8 N/ H& a: x1 ]3 b
线上气压焊接的技术, 所以长轨条的联结已不 : L" J/ E- M w4 i K
成问题。 , F* U% U; [% i' w4 m2 {
2·绝缘接头可采用保定工务配件厂生产 & v# M+ p+ Z/ a
一I{一 9 |+ i/ Q( D- c" \( z: |
的腔接绝缘接头
# p' \$ y/ X: c$ D, d3.关于锁定轨温问题。根据设计要求,
: V9 {3 l0 m. ?# b准超长无缝线路锁定轨温在设计范围内左右股
# R7 M* N, C T% \# w% W# @和相邻长轨段的镇定轨温差不得超过5℃ , 超
2 _* e0 y- Z H% q1 Q! b9 B9 N出者应按规定放散或调整。所以在铺设时,应 ; ^ T; u: h6 B% D8 F) B; \; `# q
尽量使镇定轨温符合要求。一旦超出这个范
/ q) m) U* h0 o& C5 X5 h围, 我们可以在铺好后再进行调整和焊接。 2 ]* Z3 V: O) C, J3 s* O( B% G
4. 关于应力放散问题, 由于新铺设时,
; X( f* c6 E$ d! s; X c n超出准无缝线路所要求的锁定轨温范围较多,
# x/ U: o1 R& P0 m, R* Q1 a! y在繁忙干线上,单靠自然轨温达到所要求的锁
- K# Z& O1 b; W定轨温再进行放散, 是不易做到的。因此就要
8 K$ {% q& i' t6 z解决一个不靠 天 放散的问题。必须把过去 0 F' i$ \; l5 a' z; e! i
那种靠气温控铆镇定轨温的作法变为人为控制 : U2 h- `8 f' P8 M. v# V" B
锬定轨温, 只有这样, 才能顺利完成准超长无
* m' c" H9 u' K" D* h缝线路的铺设。I994年初, 我们组织保定工务
( J; H% [/ H: f段研制出新型的液压钢轨拉伸器, 较好地解决
0 d) }- A* {# s% J9 x了这个问题。和J用这种拉轨器强制拉轨, 克服 # O @2 ^9 \6 \: f3 t2 B
了以往拉轨器打滑的现象, 拉轨效率高, 速度
# p! c( ?/ }- ]9 i5 b/ ?2 E% [6 p快, 保证了准超长无缝线路的顺利铺设。
* r. U# W+ g/ F, t: Q$ k三、施工方法
% E4 P9 j; C7 o$ j5 Z8 Z准超长无缝线路的铺设, 一般是一段一段 - T' |. n" ]+ s. n
地铺设, 每单元轨条的长度视施工力量及运输
- R* E1 K2 f5 X5 x& e6 B允许的封闭点太小来决定, 一般在1.5km左右 y* M! [1 g* o6 R
为宜。单元轨条的联结是在厂焊的轨条卸到现 5 A" u1 a" Z% q }8 \
场后, 在线下联结在一起。其中, 如果有绝缘
, d4 @: _3 R% \接头, 则胶接绝缘轨也是在线下先同两边轨条 1 B+ y; R( q. Z& a9 d' i$ i+ s; p
联结好。铺设时采取 一步法 和。二步法 . a2 m( G' x% ?' m+ _4 F+ V
两种方法。所谓 一步法 ,,是从一段开始, 0 i5 O; {% k+ w
逐段连续铺设, 铺设时同时焊接同时放散, 做
! H' ?/ u8 @- Q) P9 u& z到一步到位, 但施工组织难度很大, 需要的封
: S( W, Q1 `) z: ~; h( a& m锁点时间也长。另一种方法是逐段铺设, 中间 7 \: m# }: D5 v7 o1 e
设一个龙口轨, 然后再取消龙口, 进行焊接,
& M2 K f) _9 o9 }( k, V6 k需要放散时同时进行放散。这种方法我们称为 1 v& ?$ h$ j6 \3 R: O/ V
二步法 。保定工务段去年铺设的一般是采 / P+ E7 e& F' [
用的这种方法。
8 C$ [0 r' R0 [# W g1 o- y二步法 旌工方法如下: 如果不需要放
Y9 ~( G% O9 ?散, 则接线上焊接的程序, 将相邻的两段瑶结 $ v: q+ H; r. a. w( a
起来即可。
, d6 E: H0 A3 P C8 _ i& Y维普资讯 http://www.cqvip.com* d6 p! N l+ Y6 Y
如果需要拉轨放散联结, 其施工方法是t
0 p2 a: S3 @+ Z) A在已铺设新钢轨的区间或相邻区间, 在同一个
. v6 ^9 F. j, h( n8 X封闭点前,列车限速45km/h~行3o分神, 把
# K c( J+ R; c5 F a/ n! e" R) z该单元轨条每隔一根松开2根轨枕扣件。准备 $ X: W; S* n7 ^2 h' L& I
好线上气压焊的工具, 并接好相应的电源, 在 + S; m. C$ V1 s8 g
封闭点内, 全部松开扣件, 设置直径2 onlr'fl的
* A0 q$ T& ^: g) P滚杠, 使整个长轨条置于数个滚杠上, 最大限 5 t0 _; \: a/ Y8 j% K k
度地减少钢轨的纵向阻力。先用气压焊机在线
5 a5 {4 k4 k4 Z上将长轨条的一端和另一根长轨条焊联。同时
+ s% P3 T; u: r$ F+ W2 p哥吐甩准备好的每隔4oo~5oom设置的撞轨器纵
5 R, s0 g$ G+ J6 X8 c9 Q$ p向撞击钢轨, 使长轨条处于零应力状态。然后
" H" E; O7 L' ^0 L8 O根据当时的轨温,.在长轨条的另一端计算出轨 ; W7 a8 u1 S0 u" K$ n
温放散应有的拉伸量, 无齿锯快速切下后,
# y$ ^ A8 T3 L- O9 F1 V, k6 Y8 `1 F+ g甩拉轨器将轨条拉伸就位。同时撞轨器沿拉轨 " O( e+ @7 l1 }+ @) r6 B
方向撞轨, 以消除局部纵向位移不均匀 轨条 ! h- t9 q* Q9 e+ {9 e
长度内各点的(一般每次loom 为一测点)位 " H y! F: }' X6 ]( C7 x
移量达到预定要求时, 撒下蒗杠, 全面拧紧扣 3 x5 _1 d# u b. a9 E# r
件, 临时打孔上夹板, 与另一根长轨条联结, 9 Y0 M9 L |# g
即可开通线路。待第二个施工点时再依此类
; Z2 @3 ^# d: P2 U2 |% L推, 就把整个区间的长轨条焊接成为一根长轨 7 D! V) h7 ?: n0 b+ y F3 A
条, 同时, 也把锁定轨温调整到设计的范围。
* Y8 [5 k2 _) \* s$ G3 w保定工务段利用自己研制的钢轨拉伸器, 按照
0 H' `5 l" Y3 W4 G7 T* Q, I6 M上述方法, 1994年5月~ 19 95年初, 进行了94 0 m: `% V. e" M8 v0 D; O4 D
段共计14okra的试验, 均获得圆满成功。使i2
; a* S3 M: F/ z个区间的准超长无缝线路实现了‘三个一 , 1 L- b3 _5 y: o5 y! A: {* l
即一个区间,一根钢轨、一个锁定轨温。
4 p) @/ n/ F n o; F四、铺设注意事项
( C" z; ]0 j" ]6 O% a" ]8 C7 E1.人均工作量要适当。因为是在有限的50
. A) o: Q2 E- x+ q1 J~6o分钟封闭点内施工, 要保质保量地完成任 4 k% O, J% z' [1 I5 r8 j
务, 并保证正点开通线路。一般松紧扣件人员 ; N! Y' H# `- o9 P
人均负担25~30根轨枕为宜, 焊轨和拉轨应由 ) w5 e- M" F8 g/ s6 O/ T0 W* C
专业人员操作。 4 V( H% Y7 c! D7 J, X/ n) ]
2.要使整根长轨条都处于零应力状态, + A: y! w D' U) b5 K
滚杠要垂直子轨底摆放。撞轨器纵向撞击钢轨 , p5 b" D) I# N) {5 k7 ?6 T
时, 要使整个长轨条振动, 并产生纵向回弹。 2 [& A: K% U. y% ~' g& K
3. 轨条的拉伸要均匀。当钢轨拉伸器按
# M9 N' J+ y& Y, |. K" C3 Q. M照预定的拉伸量拉伸就位后, 每个观测点的钢
2 m4 ]0 V' u, N- l, f. \轨纵向位移应是按比倒均匀的伸长。若发现不 " u) C) l+ P8 J$ Y4 O7 b$ L
铁道霉筑 1995年弟嘲
, a' N0 ~ p+ X* W6 U r7 C! T& O1 q4 O! n正常时, 说明局部阻力大, 应 撞轨器撞轨, 9 g/ V* `0 p% Q) }
克眼局部阻力, 保证各测点按计划位移量纵
' {1 D7 H2 W! S; O5 v- @5 _移。
0 m, f, t$ V7 x4.防止滚杠滚动距离过长雨掉下轨枕最
, t8 g& m7 {, I; w轨台, 在钢轨拉伸时及时调整滚杠的位置,保
4 s' P ~. C% V6 m. J4 m/ @+ u: @: M证滚杠在承轨台上滚动。也可制作平板式滚
6 S8 J: v3 Y E( \0 ^杠, 即在2 0ram的钢板上镶入2~4个柱形滚 " ~* G$ ]) E6 ~0 A+ \- n5 M# S
珠, 置于承轨台, 可防止滚扛掉下承轨台。
* d5 m& d9 p3 c- q5.在长轨条一端焊联后, 在轨温未降至 ! V' x, u6 b: b7 y3 R2 j
.300℃ 以下时, 气压焊机应保持愿有的挤压 / S/ d0 Q3 w' z7 \2 y6 |
力, 防止拉轨时因轨温过高将焊联好的轨条拉 , j" O4 T2 W* [& X9 @( ~- i
损。
0 k' D, Q( w# e8 O' Y0 q: ~9 T6. 当拉轨量大于拉轨器的最大拉仲行程
" G# f( j8 y; [. a* s0 b6 ~$ Q! s时, 可用两台拉轨器串联拉轨。
* o9 j. G9 Q4 f9 g% e- W五、铺设效果 + w4 A! f8 U# s# K! g5 o
准超长无缝线路按照上述方法铺设, 目前 ; \; V+ ^/ ~# ^1 S# Y
在国内尚无先例, 它具有以下4个特点。
4 ]$ D) S9 ~5 _4 Y9 u. L/ k9 w3 N1.对运输干扰小。一般刺用55~60分钟 " _; P J" A1 E, ~
时同进行钢轨更换, 同时在一个区间或相邻区 8 r7 l. @# B5 W$ |5 v. d& v0 G F8 ~
间, 利用一个封闭点完成一段长轨条的焊联和
]/ @/ b* ]0 U+ D锁定轨温的放散, 在京广线如此繁忙的干线也 9 B; c6 [2 z. t* N* U; z1 a0 E4 }
是完全能做到的。 ; F! B! a4 n0 \6 ?5 Z9 O0 E( j
2. 铺设质量好, 锁定轨温准确。利用钢
, m" S5 B, V# @; s轨拉伸器可以不受气温的限制人为地控制锁定
2 R0 z8 c. ~! x& A" B轨温 例如京广线保定一高碑店区段, 设计锁 % t% s2 ?" A" J" _ U# ~' I# E
定轨温为22~ 32℃, 可人为地确定锁定轨温为
! A! W0 M3 N8 J/ H0 u27℃ 。当轨条零应力, 而自然轨温低于2 7℃ ; n, y) j; u0 x& N" }" E
时, 可将轨条拉长, 拉至换算27℃ 再拧紧扣件
1 }! S9 D4 R/ z+ `锁定线路。当铺设轨温高于2T℃ 时, 可适当调 8 \$ c7 ~ Q, m9 u0 V
整封fjj要点时间, 避开高温, 选择在封fjj时问
4 h. R$ S8 m( K1 K6 [内自然轨温低于2 7℃ 时再旌工, 同样可按上述 + S( n) ~# G, k4 |3 @ {9 w
方法控制锁定轨温。
5 M& G% [! @# b) t4 S9 k3.施工方法简单易行。只要对焊轨和拉 ! h5 t9 h9 n! D+ k3 i& F
轨操作人员进行专业培训即可拖工。大修工程
8 K+ a2 \) U# L W! I7 k/ S' |, N {部门和工务段都有能力采用。 # _" x3 ^0 J7 K
4.效益显著。即使在运输繁忙的干线上 0 B! h, e$ Y- m
也适用。 二步法 铺设, 只需封闭点5o~6 0
6 y# A- k# Z5 M1 \6 C分钟, 比整区间铺设超长无缝线路大大节省了 |