无缝线路锁定轨温衰减规律及原因探讨
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地铁无缝线路锁定轨温变化及应对措施摘要:随着科学的不断进步,越来越多有利于人们出行的交通工具被发明,做绿皮火车的时代被动车高铁终结;现中国大多数城市都被地铁线环绕。
地铁如今已是人们出行重要的交通工具。
轨道交通技术的也在不断的进步和发展,出现了无缝线路这种改变轨道结构的科学技术,得到了广大轨道交通部门的认可。
但随着地铁速度的不断提升,对于轨道结构的要求还越来越高,锁定轨道轨温变化对无缝线路的稳定性影响很大。
本文就地铁无缝线路锁定轨温变化和应对方法做一定的探讨。
关键字:地铁;无缝线路/锁定轨温;变化;应对方法引言:无缝线路是一项改变传统轨道结构的技术研发,有着其无与伦比的卓越性。
在全国的轨道交通应用也非常的广泛。
在经历几十年的发展,这项技术也是越来越完善,给相关的事业单位带来了不错的经济收益也同时提高了居民出行的便利度。
所以对于这项技术的发展和研究就非常的重要了。
一、地铁无缝线路的简介地铁的无缝路线是指将钢轨焊接起来的路线,称焊接的长轨线路,又因为长轨中存在巨大的温度力,也称为温度应力式的无缝线路。
按照焊接长轨条的长度不同而有普通无缝线路和跨区间的无缝线路。
前者的焊接钢轨长度一般为1~2KM左右,在两条长轨条之间设置2~4根标准轨用普通钢轨接头形式。
形成缓冲区,它虽然减少了钢轨接头,但缓冲区内仍然存在钢轨接头。
跨区间无缝线路为焊接长轨条贯穿整个区段,并与车站道岔焊接,桥上铺设无缝线路,自动闭塞地段采用强度高的绝缘接头,取消了介于长轨条与它们之间缓冲区,消灭了钢轨接头,彻底实现了线路的无缝化。
目前在国内的地铁的正线、高铁、大部分的客运的路线主要的轨道路线,只有部分像是在高寒地区或者运行量比较小的路线还在使用普通的路线。
这种地铁轨道的出现,从理论上修正和丰富地铁的轨道结构设计,在列车和轨道床的钢轨接洽的地方减少冲击和震动破坏,让乘客的舒适感得到提高。
也减少了部分对于有缝铁路养护一些问题的苦恼[1]。
二、关于锁定轨温的概念锁定轨温指的是铺设地铁无缝线路的时候,将钢轨口接在轨枕时的轨温,或者说是锁定钢轨时的轨温。
漫谈地铁无缝线路锁定轨温变化普通线路在列车通过钢轨接头的时候,会产生较强的振动和冲击,造成行车不平稳的情况。
列车与钢轨接头的不断撞击摩擦的过程中,也会对车轮和钢轨带来巨大的磨损,需要经常性的维修。
而无缝线路可以很好地避免这些问题。
地铁无缝线路的锁定轨温对地铁无缝线路的影响比较大,为了让地铁无缝线路的优势更好地发挥出来,保证地铁运行的稳定、安全,本文就地铁无缝线路锁定轨温变化及应对措施进行论述。
1 地铁无缝线路简介地铁无缝线路轨道和铁路轨道相差不大,都是将标准长度的钢轨(12.5或25米,一般是25米长)焊接成一定长度的线路,不过地铁线路相对来说更短一些。
无缝线路现场施工一般采用接触焊或气压焊,这种方式消除了钢轨间的接头,实现了钢轨间的“无缝连接”,从而减轻了钢轨和车轮间的撞击,延长了车轮的使用寿命。
2 无缝线路轨温变化对轨道的影响众所周知,物体都具有热胀冷缩的特性,钢轨也不例外,无缝钢轨虽然消除了轨道之间的缝隙,但同时也让钢轨承受了更多的拉力或压力:在冬季,钢轨受低温影响,长轨间的焊接点会受到巨大的拉力,这种拉力可能会将长轨拉断;在夏季,高温会让钢轨产生巨大的压力,使轨道出现小碎弯,严重时出现胀轨跑道现象,这些情况都会对无缝线路的稳定性产生不同程度的影响,威胁着列车的行车安全。
3 地铁无缝线路锁定轨温的衰减据相关资料显示,上海地铁一号线中,上海南站到锦江乐园路段在1996年铺设P60无缝线路,路段为半隧道半地面结构。
在投入运营一段时间后(2004年),对线路进行了应力放散作业,并准确记录了相关数据,分析得出,线路的实际锁定轨温大约下降了5℃。
在结合其他案例综合分析得出,地铁无缝线路在经过一段时间的运营之后,都会出现锁定轨温的衰减。
下面是笔者对造成这一现象的原因分析:3.1 施工质量与维修作业的影响在施工问题上,新铺设的无缝线路一般需要进行应力放散,在应力放散过程中需要多人参与共同作业,任何一个环节出了问题都会造成锁定轨温不准确。
换铺无缝线路施工技术总结——浅谈锁定轨温及应力放散中铁十五局集团西北工程有限公司齐超会【内容提要】无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,经济效益显著。
无缝线路是许多根标准长度钢轨焊接成相当长的轨条并铺布在轨枕上的线路。
在普通线路上,由于采用的是标准长度钢轨,每公里线路上就要有80个(25m钢轨)接头。
钢轨接头是铁路线路的薄弱环节,由于轨缝的存在,列车通过是发生冲击和震动,其冲击力最大可达非街头区的3倍以上。
这种冲击力影响列车的平顺和旅客的舒适,并促使道床硬结、溜坍、混凝土轨枕损坏破裂,加速钢轨和连接零件的磨耗和伤损。
接缝的存在也降低了钢轨和机车车辆的使用寿命,并增加它的养护维修费用。
与普通线路相比较,无缝线路在相当长一段线路上消除了大量的接头,因而具有冲击振动少,运行平稳,提高旅客舒适适度;减少材料消耗,降低轨道养护维修费用;延长线路设备机车车辆的使用寿命及维修周期,改善行车条件;减少机车车辆冲击轨缝的噪声,有利于环境保护;适用于高速行车的要求等优点,是轨道结构的发展趋势,是铁路现代化的主要内容之一。
目前我国铁路主要干线普遍采用无缝线路,夏季胀轨和冬季的断轨已成为无缝线路养护管理工作中关注的问题。
【关键词】无缝线路轨温锁定应力放散无缝线路作为铁路轨道一种类型,受自然界气温变化影响,由于热胀冷缩在钢轨内部会产生巨大的温度应力,因此对无缝线路设备的维修养护管理成为铁路安全的重中之重,由于日常的养护维修,线路大中修施工作业,列车碾压等其他外部环境因素影响,无缝线路会不断产生位移和应力衰减,从而使锁定轨温自然下降,造成无缝线路线路不稳定,危及铁路行车安全,这时就要对不符合规定要求的无缝线路进行应力放散,然后重新锁定线路。
1、理论锁定轨温无缝线路的锁定轨温又称“零应力轨温”,一根钢轨从自由状态转化为被完全固定状态是的轨温称为锁定轨温。
此时,钢轨内部的温度应力等于0。
比如一根长500m的钢轨被拨入线路,其两端连接夹板、拧紧接头螺栓是的温度为20℃,那么就可以将20℃算作该钢轨的锁定轨温。
无缝线路长轨条温度力调整方法无缝线路长轨条始终端落槽就位后,长轨条内部温度力应均匀分布。
但在运营中,其内部温度力会因扣件阻力、道床阻力、轨道几何形位、温差等因素的变化导致温度力分布不均匀,表现为通过位移观测桩的观测或轨长标定的观测发现其不一致,则应进行应力调整,使之均匀一致。
高原铁路,日温差极大,易造成无缝线路长轨条内部温度力的不均匀发展,因此在无缝线路铺设完成后,应做好后续的养护维修措施。
无缝线路长轨条温度力分布不均有两种情况,其一为一段无缝线路的长轨条,锁定轨温从整体上并无变异,但局部有高有低。
此种情况只需做长轨条的局部调整即可。
另一种情况为一段长轨条的锁定轨温,整个偏离了允许的设计锁定轨温范围。
这种温度力的不均匀变化对线路运营安全极为不利,在极端情况下可造成断轨或胀轨跑道,严重影 响线路正常运营,需做好应力放散,使温度力在长轨条内部均匀分布。
无缝线路在设计环节充分发挥钢轨本身强度,且断轨远不及胀轨跑道的危害严重。
1、加强现场锁定轨温监控对于铁路无缝线路而言,合适的锁定轨温是保障线路运行安全及稳定性的重要条件,高原冻土区无缝线路因路基融沉、冻胀及道床加高等方面的影响。
日常的线路养护维修作业也会引起轨道结构较大的竖向及横向变形,对无缝线路的实际锁定轨温会产生一定的影响。
实际锁定轨温是日常线路养护维修的依据,其准确与否,直接影响着行车安全。
高原冻土区无缝线路锁定轨温设计主要考虑年内最低温度超低及日温差较大的影响,容许变化范围较小,锁定轨温的变化会引起胀轨及短轨的危险,必须加强日常的实际锁定轨温监控及安装必要的防断监测设备。
检查长钢轨锁定轨温的变化情况,简单易行的方法是设置位移观测桩,通过观测钢轨长度的变化,可以计算出锁定轨温变化的大小,从而确定应力放散或调整区段。
2、应力放散方法无缝线路应力放散主要是通过温度控制或长度控制来实现。
具体地说温度控制就是在合适的轨温范围内使钢轨伸缩,抵消钢轨内部的温度力,然后再重新锁定线路;长度控制是靠外力强迫钢轨伸缩,当伸缩量达到预定数值时,立刻锁定线路。
无缝线路锁定轨道温度概念详解[知乎] 无缝线路锁定轨道温度概念详解1. 引言无缝线路锁定轨道温度是指在铁路交通中,为了确保铁路线路的安全性和稳定性,采取的一项重要措施。
本文将深入探讨无缝线路锁定轨道温度的概念、原理以及其在铁路运输中的重要性。
通过对其多个方面的分析和讨论,希望能为读者提供全面、深入理解无缝线路锁定轨道温度的解读。
2. 什么是无缝线路锁定轨道温度?无缝线路锁定轨道温度是指在铁路线路施工完成后,为保证线路的正常运营,铁路管理机构在规定时期内不允许对线路进行调整、变更的温度范围。
这个温度范围是根据特定的材料性能和环境条件来确定的,通过对温度进行监测和测量,调整铁路线路的长度和坡度,确保线路的稳定性和安全性。
3. 无缝线路锁定轨道温度的原理3.1 热胀冷缩原理物体在受热时会膨胀,受冷时会收缩,这就是热胀冷缩现象。
在铁路线路中,钢轨、钢轨扣和混凝土轨枕等构件受到日夜温差的影响,会出现热胀冷缩现象。
为了避免由此引发的安全隐患,需要通过锁定轨道温度来保持线路的稳定性。
3.2 线路长度和坡度调整无缝线路锁定轨道温度的关键是调整线路的长度和坡度。
当铁路线路受到温度变化的影响时,线路会发生伸缩变形,如果不进行调整,将会导致线路的拉伸和压缩,进而影响列车的行驶平稳性和列车运行的安全性。
通过精确测量温度,并根据一定的计算和模型预测,铁路管理机构可以及时采取正确的措施来调整线路的长度和坡度,从而保证线路的稳定性和安全性。
4. 无缝线路锁定轨道温度的重要性4.1 保障列车运行安全无缝线路锁定轨道温度可以避免铁路线路因温度变化而导致的伸缩变形,确保列车在运行过程中的平稳性和稳定性。
这对于高速列车、重载列车等特殊运营条件下的铁路交通尤为重要,可以提高行车安全性和列车运行的舒适性。
4.2 延长线路使用寿命无缝线路锁定轨道温度的正确调整可以减少铁路线路由于温度变化导致的载荷,有效降低轨道的疲劳损伤和破坏,延长线路的使用寿命,减少线路维护和修复的频率和成本。
无缝线路锁定轨温随着科技的不断发展,高铁已经成为人们出行的重要交通工具之一。
而高铁的安全性和舒适性很大程度上取决于铁轨的温度控制。
因此,无缝线路锁定轨温成为了保障高铁运行的重要技术。
无缝线路是指铁轨的接口处没有明显的连接点,形成了一条平滑的轨道。
这种设计使得高铁在运行过程中减少了颠簸和噪音,提高了行驶的稳定性和舒适性。
然而,无缝线路也带来了一个问题,那就是轨温的控制。
铁轨的温度是会受到许多因素的影响的,比如气温、日照时间、列车运行等。
如果轨温过高,不仅会对高铁的安全造成威胁,还会影响列车的正常运行。
因此,需要对轨温进行实时监测和控制。
无缝线路锁定轨温技术就是通过传感器等设备来对轨温进行监测,并且根据监测结果调整列车的运行速度和频率,以保证轨温在安全范围内。
这种技术可以有效地避免高温对轨道和列车的损害,并且减少了列车的能耗。
无缝线路锁定轨温技术的核心是实时监测和数据分析。
通过在铁轨上布置传感器,可以对轨温进行实时监测。
监测到的数据会被传输到中央控制系统,系统会根据一定的算法对数据进行分析,并且根据分析结果调整列车的运行参数。
除了实时监测和数据分析,无缝线路锁定轨温技术还需要考虑到气象因素和列车运行的影响。
气象因素包括气温、湿度、风速等,这些因素会对轨温产生一定的影响。
而列车的运行也会引起轨温的变化,因此需要对这些因素进行综合考虑。
在实际应用中,无缝线路锁定轨温技术已经取得了一定的成果。
通过对轨温进行实时监测和控制,可以保证高铁的安全性和舒适性。
这种技术不仅可以减少高温对轨道和列车的损害,还可以提高列车的运行效率和能源利用率。
无缝线路锁定轨温技术是保障高铁运行安全和舒适的重要技术之一。
通过实时监测和数据分析,可以对轨温进行有效地控制,使得高铁的运行更加稳定和可靠。
随着科技的不断进步,相信无缝线路锁定轨温技术将会得到进一步的发展和应用。
无缝线路锁定轨温范围无缝线路锁定轨温范围是保障铁路运输安全和提高运行效率的重要措施。
随着铁路运输的不断发展和现代化要求的提高,无缝线路的使用日益广泛,无缝线路的轨温控制成为关键问题之一。
首先,无缝线路的轨温范围要根据实际情况进行科学合理的设定。
不同地区、不同季节,铁路线路的温度变化是不同的,因此无缝线路的轨温设定需考虑各种因素,如气温、气候特点、线路性质等。
根据气象数据和历史运行经验,确定适宜的轨温范围,以确保线路的安全和稳定运行。
其次,无缝线路的轨温监测是保障线路安全的关键环节。
通过布设轨温监测仪器,实时监测线路的温度变化情况,并及时反馈给相关人员。
监测数据的准确性和及时性对于判断线路状态、采取措施具有重要意义。
同时,针对不同情况下的轨温变化,也应制定相应的应急预案,以及时应对突发情况,避免发生事故。
此外,无缝线路的轨温控制还需要采取有效的技术措施。
目前,常用的控制方式包括水冷却、轨温降低剂等。
水冷却是利用水对线路进行降温,以维持适宜的轨温范围。
轨温降低剂则是利用化学物质降低线路温度,具有一定的降温效果。
这些控制方式的采用需要根据线路具体情况和运行要求进行选择,并定期对其效果进行评估和调整。
最后,无缝线路的轨温范围锁定还需要加强相关人员的培训和技能提升。
铁路运输是一个复杂的系统工程,对于线路维护人员来说,熟悉和掌握相关知识和技能至关重要。
只有具备专业的知识和技术,才能在实际操作中准确判断轨温情况和采取有效的措施,确保线路安全运行。
综上所述,无缝线路的轨温控制对于铁路运输安全和高效运行具有重要意义。
通过科学合理的设定轨温范围、有效的监测和控制措施,以及相关人员的培训和提升,可以提高线路的安全性和可靠性,为铁路运输的发展做出积极贡献。
高寒大温差地区无缝线路重载区段锁定轨温的探讨张团结【摘要】由于高寒大温差地区无缝线路钢轨温差变化较大,加之重载列车作用力影响,对轨迹工作造成许多不利条件.锁定轨迹是无缝线路的重要技术指标,直接关系到线路的稳定及养护和维修安全.阐述分析了高寒大温差地区无缝线路重载区段轨道工作的不利条件及锁定轨温对无缝线路的影响,并就如何预防和消除无缝线路潜在危害提出了合理控制锁定轨温及其容许范围的具体措施.%Larger temperature changes of jointless track at alpine region with large temperature difference and force influence from heavy haul trains bring many unfavorable conditions to the track work.Locked rail temperature is an important technical index of jointless track and directly influences the stability and maintenance safety of the track.This paper expounds and analyzes unfavorable conditions of track work at heavy load section of jointless track at alpine region with large temperature difference and influence of locked rail temperature on jointless track.In addition,it puts forward concrete measures of controlling locked rail temperature and allowable limits reasonably to prevent and eliminate potential harm of jointless track.【期刊名称】《江苏建筑职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(012)001【总页数】3页(P49-51)【关键词】无缝线路;高寒;大温差;重载;锁定轨温;温度应力【作者】张团结【作者单位】陕西铁路工程职业技术学院铁道工程系,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】U213随着无缝道岔和桥上无缝线路技术的推广应用,高寒大温差地区相继铺设了跨区间无缝线路.由于高寒大温差地区历年钢轨温差变化显著,尤其冬夏两季钢轨内最大温度拉、压应力较大,导致无缝线路铺设锁定后的升降温幅度提高,加之重载列车在加减速及制动时在轨道上产生的纵、横向力,对无缝线路的强度和稳定性产生不利影响.根据铁道科学研究院的测试资料,重载列车产生的作用力比普通货车大40%,将会加剧对轨道的破坏,危及行车安全[1].因此,把握高寒大温差地区无缝线路重载区段轨道工作的不利条件,分析锁定轨温对无缝线路的影响,合理控制锁定轨温及其容许范围,对预防和消除轨道潜在危害、提高轨道稳定是十分必要的[2].1 高寒大温差地区轨道工作的不利条件1)钢轨断裂韧性降低.在寒冷地区,轨温越低,钢轨的核伤临界面积就越小,对正常的探伤检测十分不利.研究[3]表明:当钢轨轨温从20℃下降到-20℃,在整体淬火钢轨轨头拉应力作用下,裂纹临界尺寸将从21mm降至11mm;当钢轨顶面出现冰膜时,车轮与钢轨粘着条件则进一步恶化,易导致车轮滑动(此时,20℃的临界尺寸为13mm,-20℃为9mm).在最不利条件组合影响下,当核伤深度仅为4~5mm时,钢轨即可能产生脆断.2)轨下基础刚度增大.由于道床冻结,车轮踏面易出现局部不平顺,导致轨下基础刚度持续增大,使得轨头表面出现动应力集中现象.如果降温幅度不断提高,在过大的轨缝和巨大的冲击动力共同作用下,钢轨接头会出现松动,螺孔四周将产生裂纹并迅速蔓延.3)断轨修复困难.对寒冷地区繁忙线路而言,经过几年运营后,会出现断轨,一条上千米的无缝钢轨可能变成若干条几百米的轨节,一次断轨将导致多次列车不能正点运行,且常常来不及永久修复又到冬季.加之更换处理断轨、重伤轨对行车的干扰因素,造成断轨修复困难,使得无缝线路发挥不了应有的经济效益.4)钢轨内部易出现应力集中现象.低温条件下钢轨对金属材质不均匀性非常敏感,加之因钢轨生产带来的缺陷,钢轨内部极易出现应力集中现象.2 锁定轨温对无缝线路的影响无缝线路上钢轨温度的变化直接影响着轨道的强度和稳定.无缝线路温度应力状态是以零应力轨温(无缝线路长轨条处于零应力状态时的轨温)为始点,随着长轨条温度的变化,温度应力始终是一个动态值,该零应力轨温即无缝线路锁定轨温[4].在影响轨道稳定性的其他因素(如轨道刚度、道床纵横向阻力、路基承载力及轨面几何状态等)均处于规定允许的范围内时,且当温度应力在合理的拉或压应力范围内(此时钢轨内温度应力小于或等于钢轨受到的阻力)变化时,轨道将处于稳定状态;当轨温过低、温度应力为拉应力并超出允许范围时,将出现断轨现象;当轨温过高、温度应力为压应力并超出允许范围时,将出现胀轨跑道现象.由此可见,锁定轨温是决定钢轨温度应力水平的基准,它反映了无缝线路在不同温度条件下的钢轨纵向内应力,即无缝线路钢轨内部所承受的拉应力和压应力大小问题,是衡量无缝线路轨道强度与稳定性的量化指标.因此,锁定轨温是无缝线路最重要的技术指标之一,其准确与否,将直接关系到无缝线路的状态稳定及养护与维修安全.3 合理控制锁定轨温及其容许范围为在高寒大温差地区逐步扩大温度应力式无缝线路的铺设,应当合理控制锁定轨温及其容许范围,宜从以下几个方面进行:1)提高轨道结构的整体强度.(1)采用60kg/m高强度钢轨.U75V、U76NbRE 钢轨抗拉强度均不小于980MPa,U70M、U71M钢轨抗拉强度均不小于880MPa,可考虑选择.由于轨道允许降温幅度非常大,若采用60kg/m U75M钢轨,其允许应力富余量达100MPa,可以适应更大的温度应力.(2)充分利用Ⅲ型混凝土轨枕、Ⅱ型和Ⅲ型扣件,以及特级或一级碎石道床,可以提供更大的线路纵横向阻力,从而提高允许升降温幅度,为设计锁定轨温及其容许范围提供较大的空间.(3)线路铺设后,在整修作业中应使用大型养路机械,以强化轨道几何形位,加速轨道稳定,提高无缝线路容许升降温的幅度值.2)合理布置轨条.若进行钢轨焊接,无论是接触焊、气压焊和铝热焊,其焊接强度均不及母材强度,在断缝伸缩范围如遇到长轨焊头,会降低轨道的强度和稳定性.基于此,目前我国在大力发展和推行百米定尺钢轨,以有效降低焊头数量.因此应积极采用该定尺钢轨,在设计和施工中合理布置轨条,以减少在强度及稳定性检算中的安全系数,提高容许升降温幅值,为锁定轨温的确定及其容许范围争取较大的空间.3)尽量缩小设计锁定轨温的范围.在尽可能的条件下缩小设计锁定轨温的范围,实质上是让施工锁定轨温更接近于设计锁定轨温的中间值,以扩大容许升降温幅度,适应更极端的现场环境.因此可以在偏低温下采用长轨条拉伸法施工,一次拉伸到中间锁定轨温进行锁定.4)锁定轨温不宜偏高,并尽量缩小降温幅度.当锁定轨温偏高时,以轨头横向裂纹(核伤)为主的无缝线路钢轨伤损将愈加突出[3,5].同时,锁定轨温偏高会减小核伤临界尺寸,增加漏探机会.因此,在保证无缝线路稳定的前提下,锁定轨温不宜偏高,以尽可能地减少钢轨承受的温度拉应力.5)采用二次锁定法锁定线路.二次锁定法是指在无缝线路铺设时,先按常规方法予以锁定,待线路通过一定吨数后,进行一次应力放散(将因列车碾压而降低的轨温放散出来),再进行最终锁定.采用二次锁定法使得锁定轨温更为可靠准确,并有助于充分利用已有设计的容许升降温幅度值.4 结语在高寒大温差地区推行无缝线路技术,对于提高铁路运营能力,加快区域经济发展具有十分重要的现实意义.为充分发挥无缝线路优越性,提高高寒大温差地区重载无缝线路的强度和稳定性,必须进一步提升锁定轨温允许变化的幅度,并合理控制锁定轨温,加强轨道的养护维修管理,以有效预防和消除轨道的潜在危害,保障无缝线路在高寒大温差地区的顺利运营.【相关文献】[1]陈庆民.无缝线路[M].北京:中国铁道出版社,2004.[2]孟庆堂.无缝线路重载区段锁定轨温的确定[J].低温建筑技术,2010(5):52-53. [3]颜秉善.论寒冷地区无缝线路锁定轨温[J].铁道建筑,1990(8):2-4.[4]俞醒.无缝线路锁定轨温衰减规律及原因分析[D].上海:同济大学,2008.[5]蒋伟.寒冷地区铁路无缝线路锁定轨温的控制[J].科技资讯,2011(17):21.。
浅析无缝线路锁定轨温衰减规律
俞醒
【期刊名称】《上海铁道科技》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】无缝线路锁定轨温是指无缝线路的零应力轨温,其初始数值是在无缝线路铺设时通过计算确定的,锁定轨温是决定钢轨温度力水平的基准,它所反映的是无缝线路在不同的温度条件下钢轨纵向内应力的问题,即无缝线路钢轨内部所承受的拉应力和压应力大小问题,是衡量无缝线路轨道强度与稳定性的量化表现,因此锁定轨温是无缝线路最重要的技术指标之一,其准确与否,将直接关系到无缝线路的状态稳定和养、
【总页数】3页(P49-51)
【作者】俞醒
【作者单位】上海铁路局浙赣电化指挥部
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.无缝线路锁定轨温衰减规律探讨 [J], 付永庆
2.普通无缝线路改造为区间无缝线路的施工方法及锁定轨温控制 [J], 周东伟;刘彬
3.无缝线路实际锁定轨温数据合规性检查程序设计 [J], 梁永胜;梁致源;曾玉尧;耿会云
4.无缝线路钢轨实际锁定轨温超声法测量研究 [J], 岳国军
5.无缝线路钢轨实际锁定轨温超声法测量研究 [J], 岳国军
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地铁无缝线路锁定轨温变化及应对方法探讨随着我国轨道交通的迅速发展和科学技术水平的不断提高,无缝线路在地铁轨道建设中得到了广泛的应用。
无缝线路作为轨道结构的重大变革,以其独有的优越性得到了各地铁单位的认可。
随着地铁速度的不断加快,对轨道结构的安全性和稳定性的要求也就越来越高,而锁定轨温的变化对无缝线路的稳定性影响最大。
文章对影响无缝线路锁定轨温的因素及应对措施进行了分析。
關键词:轨道交通;无缝线路;锁定轨温;应对方法前言与普通线路相比,无缝线路可以消灭其钢轨接头,减少了列车通过钢轨接头时产生的冲击力和振动,具有行车平稳、旅客舒适、延长钢轨及联结部件的使用寿命、减少维修费用等优点。
地铁无缝线路是由标准长度的钢轨焊接成一定长度的轨条铺设在地铁线路之上,由于其无缝的设计,消除了因列车的振动摩擦而产生的一系列问题。
地铁无缝线路的区间相对来说较短,因此只分为路基地段无缝线路和高架桥上的无缝线路。
地铁无缝线路的出现保证了地铁运营的安全与稳定。
因此为了充分发挥地铁无缝线路的优越性和最大限度的延长其使用寿命,对地铁无缝线路的锁定轨温进行深入的研究就十分必要。
1 锁定轨温的概述锁定轨温指的是铺设地铁无缝线路时,将钢轨扣接于轨枕时的轨温,或者说是锁定钢轨时的轨温[1]。
无缝线路被锁定的长轨条其温度应力热胀冷缩,在胀与缩之间必然存在着温度力为零的轨温,因此锁定轨温也可以理解为是零应力轨温。
众所周知,地铁无缝线路的建设是一个复杂的过程,从最开始线路的设计,然后是线路的施工,到最后线路竣工后全面的运行。
而锁定轨温贯穿了地铁无缝线路建设的整个过程,由于其在不同阶段的不同特点依次被称为设计锁定轨温、施工锁定轨温和实际锁定轨温。
锁定轨温是影响地铁无缝线路稳定性最为重要的因素,因此一旦锁定轨温发生变化,会对地铁无缝线路造成一定程度上的负面影响,给地铁正常运行造成了安全隐患。
尤其是地铁高架桥上的无缝线路,如果一旦由于锁定轨温的变化引起了高架桥上无缝线路钢轨的断裂,不但危及了行车安全,同时也会由于钢轨断裂对桥梁造成一定的损害,后果不堪设想。
合理降低锁定轨温对无缝线路冬季防断的作用分析摘要:文章以某铁路为例,根据所在的省市地区气象资料统计,计算无缝线路锁定轨温,确定锁定轨温上下限值。
使用ANSYS有限元软件对该铁路上某曲线段、一沟桥上无缝线路地段,以及隧道入口附近的连续段进行建模,分析了计算字段中锁定轨温变化对上述特殊剖面中轨道强度和稳定性的影响。
根据对铁路冬季频繁断轨的合理分析,建议通过合理降低锁定轨温,同时确保轨道不会在夏季胀轨,来改善断轨问题。
关键词:重载铁路;无缝线路;锁定轨温;铁路安全前言1999年以来,中国铁路成功实施了六次提速,其中一部分达到了200公里/小时,高铁和客运专线的成功提速和运营离不开无缝线路的快速发展。
无缝线路的铺设位置由轨道的强度条件决定。
除了结构条件之外,无缝线路的锁定轨温限制了线路的稳定性和铁路运输的安全性。
一般认为,一轨温代表了长轨条的平均零应力轨温,实际上,每个长轨道的实际锁定轨温并不等于长轨的平均锁定轨温,因为很难将整个长轨道锁住到特定的设计锁定轨温。
因此,掌握锁定轨温变化规律对于确保无缝线路的安全运行至关重要。
一、冬季无缝线路钢轨折断的原因分析除了冬季气温低的主要原因外,还有其他原因。
首先,作用于无缝线路钢轨上的力,除了驱动力之外,还受到温度变化的约束。
当这些力超过铁路的弹性极限时,铁路很容易断裂。
第二,焊缝本身的力分布可能不均匀,低于矩阵。
因此,随着列车车辙时间和次数的增加,焊接平面度不均匀,增加了焊接的影响,容易损坏,导致断轨。
第三,由于锁定轨道温度较高,冬夏季温差较大,可能加剧冬季焊缝断裂。
第四,由于铁路线路不规则,导致线路出现各种问题。
冬天容易折断轨道,焊缝受力不均匀,直接导致断轨或焊缝断裂。
第五,在不间断地投入使用的情况下,缺乏迅速和科学上合理的维修和保养将直接影响到这些线路的使用寿命。
第六,焊缝位置不合理。
例如,在构造过程中将焊缝直接放置在枕边的某些扣件会直接增加焊缝应力,从而导致焊缝断裂。
无缝线路锁定轨温降低原因及检测摘要:无缝线路锁定轨温是衡量无缝线路轨道强度与稳定性的重要指标,本文就无缝线路锁定轨温降低的原因及监控检测方法进行了分析和探讨。
关键词:无缝线路锁定轨温降低检测1 问题的提出自1999年起至现在,我国铁路已成功实施了六次大提速,部分既有线时速已达到200km/h,提速的成功,高铁、客运专线的开行,都离不开无缝线路的快速发展。
无缝线路的铺设是按轨道的强度条件经计算确定,除结构条件外,无缝线路锁定轨温制约着线路的稳定和铁路运输的安全。
无缝线路施工锁定轨温是焊接长钢轨铺设时的锁定轨温。
焊接长钢轨,通常取其始端和终端入槽时所测定的轨温平均值,即铺设时的平均锁定轨温。
同时要求始终端就位时的轨温必须控制在设计锁定轨温范围内,一般情况下,人们认为这一轨温代表了长轨条的平均零应力轨温,实际上,由于铺轨时间较长,很难在某一设计锁定轨温下把整段长轨条锁定,因此长轨中每一段的实际锁定轨温均不等于长轨的平均锁定轨温。
因此,掌握实际锁定轨温的变化规律,对保证无缝线路的运营安全意义重大。
2 锁定轨温的降低原因实践证明,无缝线路的实际锁定轨温一般总是低于其名义锁定轨温。
北京、济南、上海等铁路局曾用应力放散法对17条长轨每50m 间隔的截面进行过锁定轨温的测定,结果实测锁定轨温比原施工锁定轨温平均低7.8℃。
类似的应力放散工作在原武汉铁路分局广水工务段也进行过,该段对管内19段无缝线路的应力放散结果进行的分析表明,各段锁定轨温普遍有所改变,一般为几度甚至十几度,并均为下降,个别变化有二十几度的。
由此可见,锁定轨温的变化具有普遍性和单一性、如果实际锁定轨温比原锁定轨温低很多,而工务部门由于各种原因对此情况了解较少,不能及时采取必要的措施,则有可能导致胀轨跑道的发生,甚至酿成列车脱轨或颠覆的重大事故。
锁定轨温降低的原因,经分析有以下几个方面。
2.1 铺设的原因目前无缝线路铺设主要作业方法有既有线换铺长轨和新线一次性铺设无缝线路两种。
浅谈无缝线路锁定轨温管理[权威资料] 浅谈无缝线路锁定轨温管理摘要无缝线路是轨道结构的一大变革,它以无可争议的优越性得到各国铁路的承认。
我局各主要营业线也实现了无缝化,但是经过近几年的无缝线路锁定轨温管理来看,无缝线路锁定轨温还存在轨温数据不准确等现象。
本文通过理论分析,对照现场实际的方法,提出改进措施。
关键词无缝线路锁定轨温管理各国铁路铺设无缝线路的实践经验证明,无缝线路必须严格执行锁定轨温管理,才能保证无缝线路优越性的充分发挥。
无缝线路的维修、施工,必须有所限制,否则,无缝线路抵抗胀轨的阻力将被破坏,会诱发轨道失稳,影响行车安全。
一、铺设无缝线路的意义在普通线路上,钢轨接头是轨道的薄弱环节之一,列车通过时发生冲击和振动,冲击力最大可达非接头区3倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适,并促使道床破坏、线路状态恶化、钢轨及联结零件的使用寿命缩短、维修费用增加。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,减少机车车辆和轨道维修费,延长使用寿命等优点。
二、无缝线路锁定轨温无缝线路被锁定的长轨条,其温度应力热胀冷缩,在胀与缩之间必然存在温度力为零的轨温,此时的轨温称为零应力轨温。
锁定轨温是指在铺设施工时,将钢轨扣接于轨枕时的轨温,或者说是锁定钢轨时的轨温。
由于锁定钢轨的瞬间轨温变化为零,此时的钢轨温度应力应为零,所以锁定轨温也就自然等于零应力轨温。
锁定轨温是决定钢轨温度应力水平的基准,是无缝线路最重要的技术参数。
在无缝线路的设计、施工及运营的不同阶段,锁定轨温具有不同的含义。
1.设计锁定轨温。
设计锁定轨温也称中和轨温。
根据当地气象资料及线路结构的具体条件,通过轨道强度检算和稳定性检算,再综合现场施工的实际情况而确定的锁定轨温就是设计锁定轨温。
2.施工锁定轨温。
施工锁定轨温是指无缝线路长轨条现场铺设施工时的轨温。
在实际施工中一段长轨条现场铺设施工时的锁定轨温。
在实际施工中一段长轨条的铺设锁定需要一定的时间,因此在铺设实践中规定,把长轨条始终端落槽就位时轨温的平均值作为这一段无缝线路的施工锁定轨温。
浅析无缝线路轨温的测定与锁定摘要:随着我国高速铁路的大面积建设,无缝线路已成为目前的主要运用类型,日常维护中的应力放散为无缝线路施工中关键的控制性工序。
无缝线路轨温的测定和锁定直接影响到线路的运营。
特别在繁忙的运输干线,封锁施工重新锁定轨温时,要做到“够”、“匀”、“准”,本文通过近年来的放散施工中摸索出一套切实可行的施工方案,浅谈在无缝线路锁定施工过程中的一些经验,供技术人员参考。
关键词:无缝线路;轨温;锁定;施工Abstract: Along with the high-speed railway construction of large area, seamless track has become the main use type, the daily maintenance of stress in radiation for seamless track in the construction of key control process. Seamless track rail temperature was measured and lock directly affect the operation of lines. Especially in the busy shipping lines, blockade construction to lock rail temperature, to do “enough”, “well”, “must”, this paper in recent years in the construction of the radiation found out a set of practical and feasible construction plan, showing in the seamless track lock the construction process of some experience, provides the technical personnel reference.Key words: jointless rail temperature; lock; construction;中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1  锁定轨温下降的原因1.1  钢轨铺设的原因钢轨本身具有较大的重量,与联接零件之间存在着不可低估的摩擦阻力,因此,虽然铺轨时表面上钢轨处于自由状态,但实际上钢轨在全部拨入线路时处于受压状态,即已存在初始纵向力,得不到自由释放,如不作任何处理即行锁定,或者因轨温不符合设计锁定轨温要求,根据轨温和轨长计算确定拉伸量和压缩量,其结果极有可能使钢轨内部积存一定的温度力,一般相当于5~10℃,若采用撞轨以强迫钢轨缩短合龙等不正确的施工方法有可能使实际锁定轨温比名义锁定轨温低10℃以上。
修改意见:论文摘要与内容不搭边,论文正文部份要体现摘要内容,两者溶合在一起
无缝线路锁定轨温衰减规律及原因探讨摘要: 夏季高温季节进行无缝线路成段更换砼桥枕施工方法,通过对无缝线路洒水降温、增加道床阻力、增加轨道框架刚度等措施避免无缝线路胀轨跑道,减少工程费用支用(无缝线路长换标费用减少),尤其是洒水降温成本低,水可就近河道内取材,只需购置水泵几台、水管若干即可,通过沈丹线十余座桥梁换枕实践经验,安全可靠、效果明显。
作为一种新型轨道结构,无缝线路以其高速行车、运行平稳和便于养护维修的显著优越性,正日益取代普通线路。
越来越多的工区,也正在或即将面临怎样养护维修好无缝线路的新课题。
而要让无缝线路的养护维修达到《铁路线路维修规则》的标准要求,保证行车安全,就必须了解无缝线路的基本原理,以将按章程操作化为自觉的行动,同时有意识地把普通线路和无缝线路的养护维修方法区别开来。
锁定轨温的高低,直接决定无缝线路承受温度力的大小,因而直接决定无缝线路的稳定性。
一个地区只有一个最高轨温和一个最低轨温。
如果锁定轨温定得过高,夏天无缝线路承受的温度压力倒是不大,但是到了冬天最低轨温时,无缝线路将承受较大的温度拉力而影响其稳定性。
1、无缝线路
无缝线路是把钢轨焊接起来的线路。
国外对这类线路的命名不尽相同,一般有以下几种叫法:无接缝线路、长钢轨线路、连续焊接长钢轨线路等。
我国铁路铺设初期叫无接缝线路,以后略去“接”字,称无缝线路至今。
行车平稳,减少了噪音,旅客舒适度提高;节省了接头材料,降低了维修费用;减少了行车阻力,提高了行车速度;延长了线路设备和机车车辆的使用寿命。
冬夏产生较大的温度应力,不易保持必要的强度和稳定性。
其原理是利用线路上强大的阻止钢轨移动的阻力来锁定线路,限制钢轨的自由伸缩。
因而尽管钢轨的温度发生了变化,但并不发生钢轨长度的自由伸缩,只是钢轨的应力,随着温度的变化而发生了变化。
温度应力式无缝线路由一对焊接长轨条和两端各2~4对标准轨组成。
钢轨用扣件锁定,长短轨间和短轨间均用夹板连接,预留轨缝,分别为长短轨间和矩轨间轨缝。
长轨条用扣件锁定后不能自由伸缩。
轨温升高到一定程度时,限制伸长量传递至接头1处,由轨缝1调节;轨缝1不够,传递至轨缝2调节。
如锁定不良伸长量太大,则将一对标准轨适量锯短或换短,以满足伸长量和预留轨缝的要求。
相反,限制缩短量也可通过轨缝1、2调节。
如锁定不良,缩短量太大,使轨缝超限,可将一对标准轨换长,以满足缩短量和预留轨缝的要求。
因为两
长轨条之间的2~4对标准轨具有这种不可忽视的功能,所以我们又把它叫做“调节轨”或“缓冲轨”。
一般情况下,如果无缝线路处于稳定状态,又按规定预留了轨缝,仅轨缝1就可满足钢轨伸缩的需要,而且不会出现瞎缝和超限大轨缝。
调节轨之所以要配2~4对,是为了留有余地和在中间轨缝处设置绝缘接头。
2、无缝线路锁定轨温衰减规律及原因
轨温是一个变量,它随气温的变化而跟着变化。
铺设无缝线路时,为了适应最不利的轨温变化情况,以确定无缝线路可能承受的最大温度力,须考虑当地的最高气温和最低气温,以求得最高轨温和最低轨温。
一般认为:当地最高轨温等于当地历年最高气温加20℃;当地最低轨温等于当地历年最低气温。
而当地历年最高、最低气温,则必须根据该地近30年的气象记录确定。
包括最高、最低轨温在内的任何时候的现场轨温,都必须用专用仪器(如数字式钢轨测温计)测量确定;切忌靠气温表随意臆测,以免给施工带来不良影响。
“锁定”,就是用中间扣件(包括防爬设备)把无缝线路钢轨紧扣在轨枕上,用接头扣件把轨端充分夹紧,使之不能自由伸缩。
无缝线路锁定时的轨温叫锁定轨温。
我们通常把无缝线路全部扣件螺栓包括接头螺栓拧紧时的轨温作为锁定轨温。
如果此间轨温有波动,则在“长轨始端落槽时应测定一次轨温,到长轨末端合拢,拧紧全部扣件螺栓,再测一次轨温,以两次平均值,作为该段无缝线路的锁定轨温”。
锁定轨温是“零应力轨温”。
显然,在中间扣件和接头扣件拧紧之前,钢轨处于自由伸缩状态,随着轨温的变化,该伸的已经伸足了,该缩的已经缩足了。
因而在将扣件拧紧的那个短暂的时间,无缝线路钢轨断面受到的温度力等于0。
计算温度力和钢轨限制伸缩量时,应把锁定轨温作为基数去求取轨温变化度数。
所谓“轨温变化度数”,就是实际轨温与锁定轨温的差数。
如某无缝线路的锁定轨温是27℃,某时实测轨温是57℃,则轨温变化度数就是57—27=+30℃;某时实测轨温是-8℃,则轨温变化度数就是-8-27=-35℃。
设计无缝线路时,锁定轨温定下来了,钢轨长度也就随之定下来了。
例如:西昌地区最高轨温为59.7℃,最低轨温为-6℃,求该地区的锁定轨温范围,并为某条无缝线路选择一个合理的锁定轨温。
3、无缝线路锁定轨温衰减对铁轨的影响
轨温下降——接头阻力阻止钢轨缩短——在钢轨全长内产生温度拉力,其值等于接头阻力值——轨温下降至△t H时,接头阻力值为接头所能提供的最大阻力值——轨温继续下降——接头无法提供的阻力部分由道床纵向阻力来提供(下降越多,需要被克服阻力的轨枕也越多)――下降至最低温度时,温度力P t由接头阻力和在伸缩区范围内的道床纵向阻力P l 提供。
其中,接头阻力换算轨温变化度数:
A ——钢轨断面积(mm 2)
伸缩区长度
其中 △t max ——从锁定轨温算起,轨温的最大变化值,取
(T max -t 0)、
(t 0-T min )
中最大的一个(℃);
长轨节一端的最大伸缩量:
在两端固定的钢轨中所产生的温度力,仅与轨温变化幅度有关,而与钢轨本身长度无关。
因此,从理论上讲,钢轨可焊成任意长,且对轨内温度力没有影响。
控制温度力大小的关键是如何控制轨温化幅度。
对于不同类型的钢轨,同一轨温变化幅度产生的温度力大小不同。
对于75、60、50kg/m 钢轨,如轨温变化l ℃所产生的温度力分别为23.6、19.2、16.3kN 。
无缝线路钢轨伸长量与轨温变化幅度,轨长有关,与钢轨断面积无关。
钢轨两端接头处由钢轨夹板通过螺栓拧紧,产生阻止钢轨纵向位移的阻力,称接头阻力。
接头阻力由钢轨夹板间的摩阻力和螺栓的抗剪力提供。
为了安全,我国接头阻力仅考虑钢轨与夹板间的摩阻力。
中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的阻力,称扣件阻力。
为了防止钢轨爬行,要求扣件阻力必须大于道床纵向阻力。
道床纵向阻力系指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。
一般以每根轨枕的阻力值,或每延毫米分布阻力表示。
它是抵抗钢轨伸缩,防止线路爬行的重要参数。
H H 2.5p t A
∆=t H max H s max 2.5 mm)P P A t P l r r -∆-==(222max max 2(max )(2.5) mm 22t H H rl EA EA P P A t P EAr EAr
λλΩ==-∆-==()
结束语:
锁定轨温定得过高,冬天最低轨温时容易发生钢轨被拉断的事故;锁定轨温定得过低,夏天最高轨温时容易发生胀轨、跑道。
设计锁定轨温是合理的锁定轨温,超出设计锁定轨温范围的锁定轨温是不合理的锁定轨温。
不允许随意改动设计锁定轨温。
不合理的锁定轨温必须加以改正。
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