鐵路線路換軌大修

1、鐵路線路換軌大修鐵路線路換軌大修《鐵道工程》論文一前言無縫線路（continuouslyweldedrailtrack）是將許多根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度鋼軌焊接成相當(dāng)長(zhǎng)的軌條并鋪布在軌枕上的線路。它比普通線路接縫少，列車沖擊振動(dòng)少，運(yùn)行平穩(wěn)，旅客舒適；降低軌道養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用；延長(zhǎng)鋼軌和機(jī)車車輛使用壽命；減輕機(jī)車車輛沖擊軌縫的噪聲，有利于環(huán)境保護(hù)；是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。無縫線路被公認(rèn)為是20世紀(jì)軌道結(jié)構(gòu)最突出的改進(jìn)與創(chuàng)新。1.

2、1無縫線路基本原理在普通軌道上，鋼軌長(zhǎng)度一般只有12.5m或25m，在接頭處都留有軌縫，鋼軌隨軌溫的變化可以伸縮。無縫線路上，鋼軌長(zhǎng)度在1000m以上，這種軌道是被“鎖定”著的，當(dāng)軌溫發(fā)生變化時(shí)，鋼軌不能自由伸縮，在內(nèi)部產(chǎn)生一種力，稱為溫度力。夏天軌溫升高，鋼軌欲伸長(zhǎng)，但因受阻力影響而不能實(shí)現(xiàn)，從而轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)變，在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。冬季軌溫降低，鋼軌欲收縮，但因受阻力影響而不能實(shí)現(xiàn)，從而轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)變，在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。這是無縫線路

3、區(qū)別于一般線路的根本特點(diǎn)。由理論計(jì)算和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明：無縫線路內(nèi)部的溫度力的大小與軌溫的變化幅度成正比關(guān)系，而與鋼軌的長(zhǎng)度無關(guān)，所以，在一定的溫度變化條件下，只要軌道的強(qiáng)度與穩(wěn)定能夠得到保證，無縫線路的長(zhǎng)度可以不受限制。但在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到自動(dòng)閉塞區(qū)段絕緣接頭的設(shè)置，橋梁、隧道、道叉的銜接及施工、維修的方便，無縫線路的長(zhǎng)度一般為1～2km，兩端還鋪有短軌作為“緩沖區(qū)”，致使此種無縫線路中尚有10%左右的有縫線路。1.2無縫線路鎖定軌溫將

4、焊接長(zhǎng)鋼軌鋪在軌枕上，并予以鎖定時(shí)的鋼軌溫度。當(dāng)鋼軌全部被鎖定時(shí)，鋼軌內(nèi)部的溫度應(yīng)力等于零，所以又稱“零應(yīng)力軌溫”。選擇鎖定軌溫的原則是以冬季鋼軌不折斷，夏季不發(fā)生脹軌跑道，并根據(jù)各個(gè)地區(qū)的軌溫變化情況進(jìn)行檢算和調(diào)整，一般以高于本地區(qū)的中間軌溫比較適宜。例如，中國(guó)北京地區(qū)最高軌溫為62.6℃，最低軌溫為－22.8℃，中間軌溫就是19.9℃，而設(shè)計(jì)鎖定軌溫一般采用24℃。每一根焊接長(zhǎng)鋼軌的鎖定軌溫各不相同，必須如實(shí)記錄，作為技術(shù)資料，以便

5、今后計(jì)算軌溫升降變化幅度時(shí)的依據(jù)。由于軌溫時(shí)刻在變化，而鋪軌工作需要一定的時(shí)間才能完成，所以將鋪軌軌溫范圍定為T5℃。無縫線路的施工，必須在這個(gè)軌溫范圍內(nèi)完成鋪設(shè)鎖定工作，并把當(dāng)時(shí)測(cè)量的軌溫定為這一段無縫線路實(shí)際的鎖定軌溫。它是重要的技術(shù)資料，是計(jì)算軌溫變化幅度的依據(jù)。1.3無縫線路溫度力的分布及組成無縫線路內(nèi)部的溫度力，是由焊接長(zhǎng)鋼軌的自由伸縮受限制而產(chǎn)生的，而限制長(zhǎng)鋼軌自由伸縮的因素是阻力。在無縫線路焊接長(zhǎng)鋼軌的兩端，限制其自由伸縮

6、的阻力是接頭阻力，在無縫線路的全長(zhǎng)范圍內(nèi)，限制其自由伸縮的阻力是道床縱向阻力。溫度力沿鋼軌長(zhǎng)度的縱向分布圖稱為溫度力分布圖，圖中橫坐標(biāo)表示焊接長(zhǎng)鋼軌的長(zhǎng)度，縱坐標(biāo)表示溫度力。由圖可見，溫度應(yīng)力式無縫線路分為固定區(qū)、伸縮區(qū)和緩沖區(qū)。固定區(qū)是長(zhǎng)鋼軌不因軌溫變化而伸縮的區(qū)段；伸縮區(qū)在長(zhǎng)鋼軌的兩端，一般長(zhǎng)約50～100m；緩沖區(qū)有2～4根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)（12.5m或25m）鋼軌組成，以便于設(shè)置軌縫。普通無縫線路的固定區(qū)及其兩端伸縮區(qū)的總長(zhǎng)，一般為100

7、0～2000m，如因其他設(shè)備或施工條件限制時(shí)，不短于300m。無縫線路溫度力分布及組成圖：1.4無縫線路發(fā)展隨著列車軸重和速度的增加，對(duì)軌道平順性的要求也日益提高。因此，延長(zhǎng)無縫線路軌條的長(zhǎng)度成為各國(guó)無縫線路的發(fā)展趨勢(shì)。由于膠接絕緣接頭技術(shù)的成熟，橋上無縫線路及無縫道的問題。具體做法：①線路封鎖后，在長(zhǎng)軌條的連入端（始端）用兩條各長(zhǎng)30m的銅線，將線路上已換入的新軌與待軌長(zhǎng)軌條連接起來，連接點(diǎn)見圖3之（a），A，B和A1，B1；在長(zhǎng)軌條

8、的合攏端用兩條各長(zhǎng)4m的銅線，將待換長(zhǎng)軌條與線上舊軌連接起來，連接點(diǎn)見圖3之（a），C，D和C1，D1；連好后拆除舊軌始終端的接續(xù)線。②將新舊長(zhǎng)軌條引進(jìn)各自的龍口后，換軌車即可前進(jìn)，待新軌落槽換軌車暫停，用兩條各長(zhǎng)4m的銅線將合攏軌連接起來，連接點(diǎn)見圖3之（b），E，F(xiàn)和E1，F(xiàn)1，連好后拆除長(zhǎng)30m的銅線，換軌車啟動(dòng)作業(yè)。③換軌車臨終端之前停車，用始端拆下的30m長(zhǎng)銅線，將換軌車龍口之后鋪設(shè)中的長(zhǎng)軌條與線路上合攏端的舊軌連接起來，連接

9、點(diǎn)見圖3之（c），G，H和G1，H1連好后立即拆除4m長(zhǎng)的連接銅錢，換軌車?yán)^續(xù)前進(jìn)，直至新舊軌合攏。（圖三）為保證不停電換軌作業(yè)正常進(jìn)行，必須選拔人員培訓(xùn)，專門負(fù)責(zé)回流線的安裝與拆除工作。作業(yè)時(shí)要穿著安全服及絕緣鞋。1.6.2插入法鋪設(shè)在軌溫高于設(shè)計(jì)鎖定軌溫上限的情況下采用。換軌作業(yè)時(shí)，在新鋪單元長(zhǎng)軌條與已鋪單元長(zhǎng)軌條之間，插入長(zhǎng)度不短于6m的臨時(shí)緩沖軌。此法可在任意自然軌溫條件下，分段依次鋪設(shè)。待軌溫適宜季節(jié)，取出緩沖軌插入短軌放散應(yīng)

10、力，而后進(jìn)行最終焊接。施工時(shí)應(yīng)注意：①原則上可任意自然軌溫條件下鋪設(shè)，但如有可能還是要盡量在設(shè)計(jì)軌溫范圍內(nèi)，或靠近設(shè)計(jì)鎖定軌溫的條件下鋪設(shè)。②在低于設(shè)計(jì)鎖定軌溫條件下鋪設(shè)時(shí)，最好用12.5m鋼軌作為緩沖軌。③終焊的施工溫度，最好在較低溫度下進(jìn)行，采用拉伸法放散應(yīng)力。④終焊最好選用小型氣壓焊機(jī)施焊。如采用鋁熱焊法，應(yīng)配備寬臂距拉伸機(jī)作業(yè)。二區(qū)間無縫線路施工概述隨著運(yùn)輸市場(chǎng)的發(fā)展變化鐵路運(yùn)輸調(diào)整了經(jīng)營(yíng)策略客車以夕發(fā)朝至、當(dāng)日到達(dá)、增大密度、

11、城市間公交化為主貨車以大編組、重載、長(zhǎng)交路等方式為發(fā)展方向。明顯的特點(diǎn)是列車速度、密度大幅度提高而提速、重載的重要前提之一是提高線路狀態(tài)在線路大修中鋪設(shè)無縫線路工程是提高線路等級(jí)滿足提速線路軌道要求的重要手段。在鐵路運(yùn)量不斷增加、提速范圍繼續(xù)擴(kuò)大的情況下在線路大修中鋪設(shè)無縫線路的工程量也逐年加大主要干線已鋪設(shè)成跨區(qū)間無縫線路。線路大修施工改善了線路設(shè)備提高了運(yùn)輸能力但大修施工量的增加也使得大修施工與鐵路運(yùn)輸?shù)拿苋找嫱怀?。怎樣減少大修施

12、工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懗蔀槭┕そM織中的一個(gè)重要課題。2.1施工組織中存在的問題2.1.1根據(jù)全年鋪設(shè)無縫線路的工程量按常規(guī)每年需要450多個(gè)封鎖點(diǎn)這就必然加大大修施工與繁忙運(yùn)輸?shù)拿?。由于封鎖點(diǎn)兌現(xiàn)率的降低造成人力、物力一定程度上的浪費(fèi)。2.1.2每條線的施工軌溫要求不同封鎖點(diǎn)時(shí)間段應(yīng)滿足鋪設(shè)軌溫的技術(shù)要求每次封鎖時(shí)間≮150min。2.1.3在半徑R≤1500m(提速干線R≤2000m)的曲線上鋪設(shè)全長(zhǎng)淬火軌增加了長(zhǎng)軌運(yùn)卸、現(xiàn)場(chǎng)焊接和鋪軌

13、的難度。2.1.4舊軌的回收與調(diào)運(yùn)再用安排。2.1.5施工配合部門的協(xié)調(diào)組織。2.1.6其他共用封鎖點(diǎn)的施工單位必須納入統(tǒng)一的施工運(yùn)輸組織以減少對(duì)運(yùn)輸和施工的影響。2.2施工組織措施針對(duì)各線工程量、地段、所用封鎖點(diǎn)數(shù)量考慮現(xiàn)有施工能力及鐵路運(yùn)輸所能滿足的條件采用模塊化綜合施工。從提高綜合效率的全局出發(fā)以線路大修中無縫線路施工為主線編制綜合施工組織計(jì)劃。2.2.1運(yùn)輸組織2.2.1.1綜合考慮運(yùn)輸與線路大修的要求優(yōu)化運(yùn)輸組織調(diào)整車流分布為