无缝线路铺设施工方法及施工工艺流程

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 1 无缝线路施工方法及工艺流程 一、概述 无缝线路既是轨道结构技术进步的重要标志，也是高速、重载轨道结构的最优选择，它以无可争议的优越性为各国铁路所认可。实践证明，造成接头病害的主要原因，有以下几个方面： 1．接头处一对夹板的竖向刚度EIy，仅为钢轨竖向刚度的30%左右。 2．在车轮前滚动接近轨缝的瞬间，两轨端上下相对错动形成台阶，距有关部门检测，一般线路上台阶高差为，当车轮与其碰撞时，轨道发生强迫振动，这种振动对轨道有较大的破坏作用。 3．接头处的产生附加冲击作用。 4.钢轨轧制和材质缺陷对接头的影响。 上述原因对轨道（接头）产生的主要病害： 1．在捣固不良或翻浆冒泥地段出现低接头。 2．钢轨端部出现鞍型磨损。 3．钢轨坡损，轨头表面金属碎裂、剥离、掉块、螺栓孔裂纹，甚至钢轨折断。 4．混凝土枕损坏、破裂。 5.夹板产生永久性变形，造成硬弯甚至使夹板裂纹、折断。 6.道床溜坍、板结、翻浆冒泥。 线路接头病害的各影响因素，互为因果，恶性循环，促使钢轨接头处永久变形发展，进一步使竖向位移和冲击力加大。同时使机车车辆的振动加剧，噪声增大，舒适度降低，消耗更多的动力，加速线路和机车车辆的破坏，导致设备使用寿命缩短，修理费用增大。 综上所述，线路的钢轨接头不仅对线路设备、机车和车辆的使用寿命、旅客的舒适度、能源的消耗有一定的不良影响，而且还直接威百度文库 - 让每个人平等地提升自我 2 胁着铁路行车安全。因此对钢轨接头的功能应有两个基本要求：一是温度变化时钢轨能伸缩；二是接头构造要坚固稳定。这两个要求对普通线路来说是相互矛盾的，保了伸缩就保不了稳定，否则在构造上增加难度。冻结接头线路虽然能解决钢轨接头的稳固问题，但平顺性的改善有限。因此只有将钢轨焊接起来的无缝线路，才能彻底解决钢轨接头的稳固与平顺性问题。 无缝线路又叫焊接长钢轨轨道，按照承受应力情况分为： ⑴ 温度应力式； ⑵ 定期调整温度应力式； ⑶ 自动放散温度应力式。 我国是普遍采用的是“温度应力式”。 无缝线路从轨道结构形式分为：普通无缝线路、区间无缝线路和跨区间无缝线路。 二、无缝线路的铺设方法 目前无缝线路的铺设方法主要有：TCM60铺枕铺轨机单枕连续铺设法、长轨放送法、换轨小车换铺法三种。分别适应于： TCM60铺枕铺轨机单枕连续铺设法——适应于新建铁路桥梁采用箱型桥梁或其它形式桥梁（如整孔箱梁、组合式箱梁、连续梁、多片式T梁等），客运专线有碴轨道地段，并且在铺轨时桥梁施工已经完成施工。 换轨小车换铺法——适应于既有线改造换铺无缝线路、新建铁路桥梁采用T型梁边铺边架地段的施工。 长轨放送法——适应于整体道床部分提前施工，铺轨作业时整体道床已经施工完成，施工整体道床的临时钢轨已经拆除的地段；如已经建成通车的秦岭隧道，和今后客运专线的无碴道床地段的施工。 下面分别予以介绍 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 3 （一）TCM60铺轨机单枕连续铺设法 “单枕连续铺设法”一次铺设无缝线路采用由TCM60型铺轨机、辅助动力车（WES）、拖拉机、运枕龙门吊、轨-枕双层运输车组成的铺轨机组，在布放轨枕的同时将焊接好的300～500米长钢轨收入承轨槽中，并安装扣件，一次完成长轨轨道铺设的施工方法。轨-枕双层运输车在基地装载长钢轨和轨枕，由机车推送至铺轨现场，与铺轨机连挂；在已摊铺好的底层道碴上，拖拉机将长钢轨拖至待铺线路两侧；铺轨机布枕同时将长钢轨收到承轨槽内组装成长轨轨道；分层进行K13车卸碴和MDZ组机整道使线路达到初期稳定状态；采用移动式闪光接触焊或铝热焊或气压焊将长轨轨道焊联成1500米左右的单元轨节；进行应力放散、锁定形成无缝线路；对线路进行2～3遍精细整道确保轨道几何参数和力学参数达到“验标”要求；进行轨道整理使线路达到“内实外美”；采用钢轨打磨车进行钢轨打磨，提高线路的平顺性；最后对线路进行动态检测、线路有关工程的施工及竣工验交。 单枕连续法一次铺设无缝线路需“先架后铺”，即先进行桥梁架设，架设完成后再进行无缝线路的铺设。 施工工艺流程 施工工艺流程图 见下页《单枕连续法一次铺设无缝线路施工工艺流程图》。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

4 单枕连续法一次铺设无缝线路施工工艺流程图 路基验收 底碴摊铺 长轨轨道铺设 K13车卸碴 MDZ组机整道 长钢轨焊接 长轨、轨枕运输 轨料整备 道碴生产、储运

单元轨节焊接 应力放散与锁定 MDZ精细整道 轨道整理 钢轨全长预打磨 轨检车检测 3次 轨道检测 合格 不合格 轨道检测 合格 不合格 K13车补碴

桥面护轨及线路有关设备安装 竣工验交

轨道检测 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 5 主要施工流程 底层道碴摊铺：用专用的摊铺机在路基基床表面摊铺15cm后 的底碴，并用压路机进行碾压。摊铺后碴面应整平压实，碴面中间不得凸起，保证摊铺后底层道碴表面平整度用3m靠尺测量≤10mm，密度≥cm3。 长轨焊接：在铺轨基地焊轨生产线采用K1000闪光接触焊机将25米无孔新轨焊接成300～500m长钢轨。经过焊接、正火、粗 磨、校直、细磨、精磨、探伤等工序确保焊头质量达到设计及有关规范的要求。焊接好的长钢轨存储在长轨存放场，通过轨-枕双层运输车运往施工现场进行铺设。 ⑴ 基地长轨焊接施工 焊轨基地一般情况下和铺轨基地在一起，焊轨生产线的筹建是铺轨基地建设的重点，铺轨基地的长度要满足设计文件中对焊接长钢轨长度及待焊轨长度（25米、50米）的要求，并且要有临时线路与既有铁路形成通道，以满足待焊钢轨运输的要求。目前焊接长钢轨的长度一般要求在300米左右，但也有要求500米的长钢轨。 焊接方式一般采用接触焊。 焊轨厂布置：待焊轨存放、焊轨生产线、长钢轨存放区依次进行布置。并设置长轨装车线及用于车辆编组的编发线等。 ⑵ 厂焊长钢轨施工工艺 配轨、除锈：对待焊钢轨进行检尺配对，并用米钢直尺检测钢轨的平直度及扭曲,用液压调直机对弯曲的钢轨进行适当调直。对钢轨端面、轨端顶面和底面米范围进行除锈打磨去除钢轨表面的油污、污垢、氧化皮和锈层，使金属光泽露出80％以上。使焊接时点极接触良好。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 6 焊接：用K1000型闪光接触焊机将两根钢轨焊连起来。焊接前对相应的轨型和钢轨材质调试焊机的工艺参数，包括各阶段电压、烧化速度、接触压力、顶锻量、阻抗等，这些工艺参数通过《钢轨焊接接头技术条件》（TB/T1632-2005）规定的型式试验后，焊轨生产才能进行。在焊轨生产中，设置的参数不能随意更改。 冷却、喷号：对焊缝进行自然冷却，确保焊缝到达正火工位时，温度降至500℃以下；对长钢轨和各焊头进行编号，以便于长钢轨铺设到线路上后能根据编号追溯到每个焊头的焊接参数和质量检查纪录。 正火：采用感应线圈将焊缝由500℃以下加热到920℃，自然冷却，冷却速度≤2℃/秒。如果气温过低应采取适当的保温措施。焊缝出正火车间时的温度不得大于560℃，以防在变相温度以上轨温下降过快，形成贝氏体、马氏体组织而影响焊缝及热影响区的综合机械性能。 冷却2、冷却3：这两个冷却工序均为自然冷却，确保焊缝到达粗磨工位时轨温在100℃以下。 粗磨：用角砂轮或棒砂轮对轨底、轨底上表面、轨腰、轨头进行粗打磨，使得打磨后的推凸余量不大于。打磨量不应过大，防止钢轨表面发兰，影响焊头机械性能。 四向调直：采用四向调直机对焊缝两端500mm范围内进行测量、调直，确保焊缝1米范围内不平直度在0～以内。调直时焊缝温度应小于50℃，如果温度过高则调直后焊缝会出现变形，形成内应力。 细磨：用钢轨仿形打磨机对焊接接头的轨顶面和内侧工作面作进一步打磨，使得钢轨工作面的不平度≤，减少精磨的工作量。打磨钢轨时只能往复运动打磨，不得禁止打磨，亦不能一面纵向百度文库 - 让每个人平等地提升自我 7 往复运动打磨，一面又摆动打磨机，造成斜向打磨痕迹。 精磨：采用精磨机自动对焊接接头的轨顶面和内侧工作面500mm范围内作最终打磨，使得钢轨工作面的不平度达到设计及相关规范的要求。精磨机的一次磨削量不宜过大，否则在连续作业的高负荷运转下，精磨机很容易损坏。 探伤：采用超声波探伤仪对焊缝进行逐个探伤，确保焊缝没有缺陷。 长钢轨存放：将300米长钢轨采用20台2t固定龙门群吊，同步集中控制吊装作业。 施工工艺流程图如下。 基地长钢轨焊接工艺流程图 不合格

精磨 探伤验收 长钢轨储存 合格

不合格

合格 选配钢轨 轨头校直 合格 锯截钢轨 轨端除锈 合格

焊接

正火 焊缝自然冷却

钢轨四向校直

不合格 焊接后冷却 粗磨 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

8 ⑶ 钢轨接触焊焊接试验 型式试验：在钢轨焊接试生产，采用新轨型、新材质及调试工艺参数和周期性生产检验不合格时，必须进行型式试验。 周期性生产检验：在正式的批量生产中，每焊接500个焊头后要进行型式试验，检验标准执行《钢轨焊接接头技术条件》（TB/T1692-2005）的相关标准。 长轨轨道铺设：轨-枕双层运输车运送长钢轨和轨枕进入铺轨现场，与铺轨机连挂，拖拉机将长钢轨拖至待铺线路两侧，铺轨机布放轨枕的同时、收轨装置将长钢轨收到承轨槽内并上好扣件，一次完成无缝线路铺设。 TCM60型铺枕机单枕连续铺设法施工工艺流程见下页流程图。