无缝线路应力放散
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浅谈普速铁路无缝线路应力放散施工组织过程
摘要:随着我国铁路事业不断发展,铁路线路设备质量越来越高,行车速度不断提升,跨区间及区间无缝线路应用已经比较普遍,为确保铁路线路设备稳定和列车运输安全畅通,需要适时对无缝线路钢轨进行应力放散,消除温度对钢轨所产生的的影响,防止钢轨变形。本文主要通过无缝线路应力放散的原因和目的、无缝线路应力放散的方法和作业流程以及无缝线路应力放散重点注意事项施工后的质量验收标准三方面对无缝线路应力放散施工进行探讨。
关键词:普速铁路;无缝线路;应力放散;钢轨爬行
1 .无缝线路应力放散的原因和目的
无缝线路应力放散目的就是通过调节无缝线路的锁定轨温,使其温度变得更加合理,减少钢轨由于热胀冷缩产生的内部应力对钢轨所产生的影响,防止钢轨变形,提高无缝线路稳定性,确保无缝线路安全稳定。通常需要进行应力放散的情况有以下10种:
①实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围以内。如夏季高温季节换入的长轨条一般锁温达到40℃度以上,超出了设计锁定轨温的范围,需在温度适当时节进行高温放散。
②锁定轨温不清楚或不准确。
③跨区间、区间无缝线路相邻单元轨节之间的锁定轨温之差大于5℃,同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温之差大于10℃;左右股钢轨锁定轨温之差,允许速度160km/h及以下线路大于5℃,允许速度160km/h以上线路大于3℃。
④长轨节产生不正常的位移。 ⑤无缝道岔限位器顶死或两股尖轨相错量超过20mm。
⑥夏季线路轨向严重不良,碎弯多。
⑦通过测试,发现温度力分布严重不匀。
⑧因处理线路故障或施工造成实际锁定轨温超出设计锁定轨温范围或位移超限。
⑨低温铺设轨条时,拉伸不到位或拉伸不均匀。
⑩某些线路因施工需要需提高或降低无缝线路的锁定轨温时。
设备管理单位要按周期对管辖设备进行检查检测,发现上述情况时要及时采取措施,如果任凭上述问题发展可能会造成低温季节钢轨折断或高温季节胀轨跑故障发生,从而危及行车安全,甚至可能造成列车脱轨掉道、群死群伤事故发生。
无缝线路应力放散锁定作业标准
1作业制度
1)施工作业执行文件:有效设计图纸、技术交底文件、《无缝线路应力放散锁定作业指导书》。
2)施工作业执行的强度性规范:《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》。
3)作业队制订的《作业队施工职责分工及岗位责任制制度》。
2适用范围
适用于有碴轨道和无碴轨道一次铺设无缝线路时,钢轨应力放散及无缝线路锁定施工。
3应力放散、锁定焊接施工工艺流程图
⑴滚筒放散法工艺流程:
施工准备→拆扣件→垫滚筒→敲轨→测轨温→钢轨反弹→拆滚筒→上扣件拆卸扣件、支垫滚筒
撞轨、应力放散
测轨温、画钢轨拉伸位移标计算拉伸量、锯轨
单元轨节拉伸、锁定
锁定焊接
设置单元轨节位移观测
(隔二上一) →上完所有扣件→作位移观测标记
⑵拉伸器滚筒放散法工艺流程:
施工准备→拆扣件→垫滚筒→安装撞轨器→安装拉伸器预拉伸敲击使钢轨处于自由伸缩状态→每隔一定距离设1个临时观测点标记→测轨温计算各点拉伸量→拉伸并用撞轨器撞击、观测各点位移量→各点位移达到放散要求后拆滚筒→上扣件(隔二上一)→上完所有扣件→作位移观测标记。
4施工工艺
4.1工艺原理
线路应力放散、锁定是将道床几何形态基本达到设计规定且已经达到初期稳定状态的线路,在合适的轨温条件下,重新放松扣件、支起钢轨、垫上滚筒、使钢轨自由伸缩状态或自由伸缩后再强制拉伸,通过滚筒、拉伸器、撞轨器、小锤等工具,放散掉积累在单元轨节内的附加应力和温度力,使其达到设计锁定轨温时的“零”应力状态,将线路锁定,完成无缝线路的过程。根据测量轨温判断,当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒放散法”;当轨温在锁定轨温范围以下时采用“拉伸放散法”,线路锁定焊采用K922及UN5-105Z型移动式闪光焊焊接,特殊情况下辅以铝热焊焊接。
应力放散施工有两种放散方法,第一种称为滚筒放散法,即实际轨温在设计锁定轨温范围内,放散时在钢轨下加垫滚筒,利用锤击敲打钢轨,使钢轨自由伸缩,等钢轨充分回弹后,即钢轨内应力达到零应力然后迅速锁定线路;第二种方法称为综合放散法,即实际轨温低于锁定轨温下限值时,钢轨下垫上滚筒,将要放散的单元轨节一端与已放散锁定的线路焊接,靠无缝线路提供反力,一端安装钢轨拉伸器,根据当时轨温计算出单元轨节的拉伸量,等单元轨节在当时的施工
摘要院随着我国交通运输业的快速发展,铁路交通也得到了突飞猛进的发展。在无缝线路的施工过程中,应力放散以及调整是施工过程中必须要十分重视的问题。接下来,本文将结合笔者多年相关工作经验,详细论述无缝线路应力放散及调整分析。关键词院无缝线路应力放散调整无缝线路就是将标准长度的钢轨进行焊接,从而形成长钢轨线路。无缝线路是现阶段轨道结构中非常重要的一项技术,在世界各国得到了飞速发展。无缝线路有一个重要特点,轨条长度随着温度变化而发生改变,但是,在扣件的约束下,无法进行自由伸缩,进而在内部产生巨大温度力。为了更好的保障无缝线路的稳定与强度,必须充分掌握轨条温度力与变化规律。通过应力放散,进一步消除温度对线路的影响,最大限度的保障线路的稳定性能。1无缝线路应力放散的含义与作用如果锁定轨温度上升,钢轨就会伸长,进而需要释放温度压力,缩短钢轨长度。如果锁定轨温度下降,钢轨就会缩短,进而需要释放温度压力,伸长钢轨长度。为了更好的保障行车安全,若无缝线路的温度过高,必须释放一定温度压力。上述这些情况统称为应力放散。通过应力放散,进一步改变轨条长度,一般情况下,通过改变缓冲轨长度的方式进行调节。应力放散可以看作是释放温度力的过程以及重新锁定轨温过程,应力放散的最终目的是调节无缝线路的锁定轨温,使其温度变得更加合理,进而缓解无缝线路所承担的温度力。通过应力放散,尽可能避免无缝线路钢轨折断、跑道以及胀轨等问题。应力放散及调整的组织施工非常严密,对于技术水平的要求比较高,对钢轨上积累的应力进行有序的、人为性作业。必须全面掌握好施工前期的准备工作以及基本工作、施工要点的分析,结合现场实际情况灵活使用,进一步保障应力放散的均匀、彻底。2无缝线路应力放散的具体情况分析通过大量的研究实践证实,在下面情况发生时,必须进行应力放散:①实际的锁定轨温超过设计的锁定轨温,或者说两股轨条之间的实际温度相差5度以上。②锁定轨温不准确或者不清晰。③全区间以及跨区间的两条相邻单元之间轨条锁定温度超过5度,在同一区间中,最高轨条温度与最低轨条温度相差10度以上。④前期铺设或者后期的维修方式不合理,使得轨条不能进行正常伸缩。⑤在无缝道岔以及固定区域发生严重的位移不均匀情况。⑥线路轨向不良,碎弯比较多。⑦测试结果显示,温度力分布不均匀。⑧施工以及处理线路故障等原因使得原来的锁定轨温发生变化。⑨在低温情况下铺设轨条,拉伸不均匀或者拉伸不到位。从整体上来说,应力放散或者应力调整就是温度力的释放,其最终目的就是改变锁定轨温,使应力保持一致、均匀,尽可能保障轨道行车的安全进行。放散量的计算$L=L.B(TS*-TS),在公式中,L表示需放散的钢轨长度,B表示钢轨的线膨胀系数,TS*表示应无缝线路应力放散及调整分析聂文成(宁夏宁东铁路股份有限公司工电工程公司)工程技术
浅谈无缝线路位移观测及应力放散
摘要:目前,无缝线路已被广泛应用于铁路建设当中,当无缝线路位移异常时,我们如何正确的采取措施也尤为重要;文章针对以上两个问题,以青藏线西格段跨区间无缝线路为例介绍了无缝线路位移观测分析方法及应力放散施工。
关键词:无缝线路 锁定轨温 应力放散 位移观测
1.无缝线路位移观测的意义
无缝线路锁定轨温指的是把长轨条扣接于轨枕时的轨温,即锁定时的轨温。锁定轨温不是一直不变的,无缝线路的不均匀爬行,即长钢轨被局部的压缩或拉伸会改变无缝线路纵向力的分布,相对的改变长钢轨的锁定轨温。如果实际锁定轨温比原锁定轨温高很多,在冬季由于气温降低,钢轨内部温度拉力增大,可能发生断轨,反之可能发生胀轨。因此,掌握无缝线路的位移量即实际锁定轨温的变化规律,对保证无缝线路的运营安全具有重要意义。
2.位移观测桩法
在无缝线路长轨条铺设锁定之前,在线路两侧同样里程处按照一定的原则布设观测点,称为位移观测桩。长钢轨可能由于各种原因发生纵向位移,因此,可利用位移观测桩对长钢轨位移量进行测量,利用长钢轨位移量掌握温度力分布、实际锁定轨温及其变化规律。位移观测桩法是当前我国规范所规定必需采用的检测无缝线路温度力分布和锁定轨温变化的重要手段。
3.应变法概述
对于某一特定长度为L的钢轨,当轨温变化幅度为t时,其自由伸缩量为
taLL,0TTt
当轨温升高t时,相当于被压缩了一个L。这一L,亦可称之为未能实现的伸长量,用rL来表示。它在量值上等于L ,但符号相反,所以有
rL =-L=taL
从而可得用应变法求锁定轨温0T的严格理论公式,即aLLTTr=0
式中,
a-钢轨的线膨胀系数,℃/mm108.116;
rL-未能实现的伸缩量;
t-相对零应力轨温的轨温变化幅度(℃),以升温为正,反之为负;