CN101469527A - 低温条件长轨锁定施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温条件长轨锁定施工方法，其特征在于：所述方法为：第一步：将待锁定长轨1扣件全部拆开，支垫滚筒，安装撞轨器撞轨并配合橡胶锤敲击，使钢轨处于0应力状态，移动焊轨机焊接钢轨接头；第二步：待锁定长轨1应力放散及锁定；第三步：焊机对位，进行待锁定长轨2的焊接和应力放散。本发明经京津城际轨道交通工程232铺轨公里近150对无缝线路单元轨节锁定施工及结果证明，效果良好，投入少，既能满足工期要求，又能满足投资要求；本发明若使用到我国北方地区铁路建设施工，可以打破以往冬季不能进行无缝线路应力放散和锁定的禁令，遇到冬季铺轨施工可缩短至少3个月工程建设周期，并能满足冬季无缝线路应急抢险的难题。
Description
技术领域
本发明涉及无砟轨道，尤其是涉及一种无砟轨道低温条件长轨锁定方法。
背景技术
对于无缝线路单元轨节锁定而言，施工时实际轨温与设计锁定轨温相一致至关重要，这是保证铁路无缝线路行车安全的基本条件。无缝线路单元轨节锁定，通常的做法是待天气条件适宜(如春秋两季)，实际轨温与设计锁定轨温相差±3时，将单元轨节两端或一端约束解除，拆除扣件并支垫一定数量的滚筒后，通过列车碾压法和滚筒撞轨器撞击法使钢轨应力释放处于自然状态，再拆除滚筒并恢复扣件的方式完成。由于工期的原因，京津城际轨道交通工程无缝线路锁定只能安排冬季的12月至次年1月进行，现场实测轨温与设计锁定轨温相差在15～35℃之间，原有的方法不能满足施工的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种无砟轨道低温条件长轨锁定方法，本发明所要解决的技术问题就是实际轨温低于设计锁定轨温35℃内的条件下无缝线路单元轨节锁定施工的问题。
本发明采用如下技术方案：本发明无砟轨道低温条件长轨锁定方法为：
第一步：将待锁定长轨1扣件全部拆开，支垫滚筒，安装撞轨器撞轨并配合橡胶锤(在8磅锤外向套橡胶套)敲击，使钢轨处于0应力状态，移动焊轨机(或铝热焊、气压焊，下同)焊接钢轨接头。
(1)用内燃螺栓扳手将长轨1扣件全部松开，按6.5m间距(曲线R<5500m以下地段按4m间距)支垫圆钢滚筒。
(2)按100m间距设专人在钢轨与轨枕上设位移观测标志，并负责观测记录各观测点钢轨位移量，并接受施工负责人(或技术负责人)指令和测量结果汇报，单元轨节自由端观测标志距钢轨端头3m，单元轨节靠已锁定钢轨端观测标志可利用上一已锁定单元轨节的最后1处位移观测标记。
(3)按250m布置撞轨器，撞轨器跨轨端最小距离100m，对撞轨器进行往返撞击，使钢轨处于自由平直状态，即处于无应力状态。
(4)、焊接钢轨接头。
第二步：待锁定长轨1应力放散及锁定。
(1)焊轨设备退出线路，松开已锁定长轨区末端40m的钢轨扣件，按上述间距布置滚筒。
(2)将待锁定长轨2紧靠待锁定长轨1的钢轨扣件30～90m(每组扣件提供钢轨阻力9kN，按所需拉伸力的1.5倍计算需锁定扣件的数量)，以保证向待锁定长轨1拉伸时提供反力，并在待锁定长轨1、2之间预留大于计算拉伸量的轨缝。
(3)测量实际轨温，按与设计锁定轨温的温差计算拉伸力及拉伸量，在待锁定长轨1、2间安装钢轨拉伸器，按设备要求开启拉伸器并开始拉伸钢轨，各观测点即时报告各点钢轨位移量，并对照计算数据，同时采用橡胶锤沿线敲击钢轨，以使钢轨均匀拉伸，当出现拉伸值与位移量不一致、各点位移量与计算不一致时，应及时查找原因并处理之。
(4)钢轨拉伸器拉伸待锁定长轨1到位，再次测量实际轨温并调整拉伸量，拉伸量应包括已锁定长轨区最后一个观测点的位移量，之后保压10min，观测各点位移量没有变化后，各组施工人员按线路均匀分布，拆除滚筒及撞轨器，按100m、50m、25m、12.5m、......间距依次上齐轨枕扣件，并用内燃扳手拧至规定扭矩值。
(5)设置位移观测标志及测量标尺，记录施工数据，并在钢轨腰上标记单元轨节长度、锁定时间及轨温。
第三步：焊机对位，进行待锁定长轨2的焊接和应力放散。
本发明的有益效果：
1、本发明经京津城际轨道交通工程232铺轨公里近150对无缝线路单元轨节锁定施工及结果证明，效果良好，投入少，既能满足工期要求，又能满足投资要求。
2、本发明若使用到我国北方地区铁路建设施工，可以打破以往冬季不能进行无缝线路应力放散和锁定的禁令，遇到冬季铺轨施工可缩短至少3个月工程建设周期，并能满足冬季无缝线路应急抢险的难题。
附图说明
图1是本发明的施工流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。
以长度1500m的单元轨节(如长轨1或长轨2)放散为例，具体施工方法见图1如下：
第一步：将待锁定长轨1扣件全部拆开，支垫滚筒，安装撞轨器撞轨并配合橡胶锤(在8磅锤外向套橡胶套)敲击，使钢轨处于0应力状态，移动焊轨机(或铝热焊、气压焊，下同)焊接钢轨接头。
(1)用内燃螺栓扳手将长轨1扣件全部松开，按6.5m间距(曲线R<5500m以下地段按4m间距)支垫圆钢滚筒。
(2)按100m间距设专人在钢轨与轨枕上设位移观测标志，并负责观测记录各观测点钢轨位移量，并接受施工负责人(或技术负责人)指令和测量结果汇报，单元轨节自由端观测标志距钢轨端头3m，单元轨节靠已锁定钢轨端观测标志可利用上一已锁定单元轨节的最后1处位移观测标记。
(3)按250m布置撞轨器，撞轨器跨轨端最小距离100m，对撞轨器进行往返撞击，使钢轨处于自由平直状态，即处于无应力状态。
(4)焊接钢轨接头。
第二步：待锁定长轨1应力放散及锁定。
(1)焊轨设备退出线路，松开已锁定长轨区末端40m的钢轨扣件，按上述间距布置滚筒。
(2)将待锁定长轨2紧靠待锁定长轨1的钢轨扣件30～90m(每组扣件提供钢轨阻力9kN，按所需拉伸力的1.5倍计算需锁定扣件的数量)，以保证向待锁定长轨1拉伸时提供反力，并在待锁定长轨1、2之间预留大于计算拉伸量的轨缝。
(3)测量实际轨温，按与设计锁定轨温的温差计算拉伸力及拉伸量，在待锁定长轨1、2间安装钢轨拉伸器，按设备要求开启拉伸器并开始拉伸钢轨，各观测点即时报告各点钢轨位移量，并对照计算数据，同时采用橡胶锤沿线敲击钢轨，以使钢轨均匀拉伸，当出现拉伸值与位移量不一致、各点位移量与计算不一致时，应及时查找原因并处理之。
(4)钢轨拉伸器拉伸待锁定长轨1到位，再次测量实际轨温并调整拉伸量，拉伸量应包括已锁定长轨区最后一个观测点的位移量，之后保压10min，观测各点位移量没有变化后，各组施工人员按线路均匀分布，拆除滚筒及撞轨器，按100m、50m、25m、12.5m、......间距依次上齐轨枕扣件，并用内燃扳手拧至规定扭矩值。
(5)设置位移观测标志及测量标尺，记录施工数据，并在钢轨腰上标记单元轨节长度、锁定时间及轨温。
第三步：焊机对位，进行待锁定长轨2的焊接和应力放散。
本发明第二步骤的(3)按以下施工原理进行计算：
按照钢轨力学变形与温度线性变形的关系，通过拉轨器拉伸钢轨补偿温度应力的方式，继而得到“拉伸力—(拉伸长度＝温度线变形长度)—温差变化”的对应关系。如下表示。
ΔT＝ΔL/(α1×L) 钢轨0.61kN/m
拉力T＝(弹性模量E×钢轨伸长率ΔL/L)×钢轨横断面积A；
钢轨伸长量ΔL＝温度变化值ΔT×钢轨线膨胀系数α1×钢轨长度L。
钢轨横断面积A＝77.45cm2；钢轨弹性模量E＝210GPa
钢轨与辊轴的摩擦系数μ＝0.16；钢轨线膨胀系数α1＝11.8×10-6℃-2
每组钢轨扣件的纵向阻力按9KN计。
计算结果如下：
温差℃钢轨长度m拉伸量m 拉伸率 拉应力MPa 拉伸力KN 摩擦力KN 总拉力KN
35 2000 0.826 0.000413 86.73 671.72385 195.2 866.92385
35 1500 0.6195 0.000413 86.73 671.72385 146.4 818.12385
35 1000 0.413 0.000413 86.73 671.72385 97.6 769.32385
30 2000 0.708 0.000354 74.34 575.7633 195.2 770.9633
30 1500 0.531 0.000354 74.34 575.7633 146.4 722.1633
30 1000 0.354 0.000354 74.34 575.7633 97.6 673.3633
25 2000 0.59 0.000295 61.95 479.80275 195.2 675.00275
25 1500 0.4425 0.000295 61.95 479.80275 146.4 626.20275
25 1000 0.295 0.000295 61.95 479.80275 97.6 577.40275
20 2000 0.472 0.000236 49.56 383.8422 195.2 579.0422
20 1500 0.354 0.000236 49.56 383.8422 146.4 530.2422
20 1000 0.236 0.000236 49.56 383.8422 97.6 481.4422
15 2000 0.354 0.000177 37.17 287.88165 195.2 483.08165
15 1500 0.2655 0.000177 37.17 287.88165 146.4 434.28165
15 1000 0.177 0.000177 37.17 287.88165 97.6 385.48165
施工机具(全部可以采用现有设备)。
序号 设备名称 规格型号 单位 数量
1 液压拉轨机(含发电机) LG90 台 1
2 撞轨器 台 6
3 滚轴(φ20mm圆钢，长10cm) 根 200
4 中式撬棍 根 50
5 8磅锤 把 30
6 丁字扳手 把 60
7 内燃螺栓扳手 300NM 台 15
8 手推车 台 15
9 对讲机 台 20
10 短轨头 不同长度 个 若干
11 无孔夹具 套 4
12 焊轨设备 套 1
Claims (3)
1、一种低温条件长轨锁定施工方法，其特征在于：所述方法为：
第一步：将待锁定长轨1扣件全部拆开，支垫滚筒，安装撞轨器撞轨并配合橡胶锤敲击，使钢轨处于0应力状态，移动焊轨机焊接钢轨接头；
第二步：待锁定长轨1应力放散及锁定；
第三步：焊机对位，进行待锁定长轨2的焊接和应力放散。
2、根据权利要求1所述的低温条件长轨锁定施工方法，其特征在于：所述方法中的第一步具体方法为：
(1)用内燃螺栓扳手将长轨1扣件全部松开，按6.5m间距支垫圆钢滚筒；
(2)按100m间距在钢轨与轨枕上设位移观测标志，观测记录各观测点钢轨位移量，单元轨节自由端观测标志距钢轨端头3m，单元轨节靠已锁定钢轨端观测标志可利用上一已锁定单元轨节的最后1处位移观测标记；
(3)按250m布置撞轨器，撞轨器跨轨端最小距离100m，对撞轨器进行往返撞击，使钢轨处于自由平直状态；
(4)焊接钢轨接头。
3、根据权利要求1所述的低温条件长轨锁定施工方法，其特征在于：所述方法中的第二步具体方法为：
(1)焊轨设备退出线路，松开已锁定长轨区末端40m的钢轨扣件，按6.5m间距布置滚筒；
(2)将待锁定长轨2紧靠待锁定长轨1的钢轨扣件30～90m，以保证向待锁定长轨1拉伸时提供反力，并在待锁定长轨1、2之间预留大于计算拉伸量的轨缝；
(3)测量实际轨温，按与设计锁定轨温的温差计算拉伸力及拉伸量，在待锁定长轨1、2间安装钢轨拉伸器，开启拉伸器并开始拉伸钢轨，各观测点即时报告各点钢轨位移量，并对照计算数据，同时采用橡胶锤沿线敲击钢轨，以使钢轨均匀拉伸；
(4)钢轨拉伸器拉伸待锁定长轨1到位，再次测量实际轨温并调整拉伸量，拉伸量应包括已锁定长轨区最后一个观测点的位移量，之后保压10min，观测各点位移量没有变化后，各组施工人员按线路均匀分布，拆除滚筒及撞轨器，按100m、50m、25m、12.5m间距依次的距离上齐轨枕扣件，并用内燃扳手拧至规定扭矩值；
(5)设置位移观测标志及测量标尺，记录施工数据，并在钢轨腰上标记单元轨节长度、锁定时间及轨温。
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|---|---|---|---|---|
| CN103397582A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 中铁六局集团有限公司 | 无缝线路应力放散及锁定方法 |
| CN105926385A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-07 | 中铁六局集团有限公司 | 低温环境道岔放散锁定的施工方法 |
| CN107268353A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-10-20 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 铁路无缝线路放散锁定作业方法和装置 |
| CN113215876A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-06 | 中铁十一局集团第三工程有限公司 | 长轨铺设应力放散与锁定方法 |
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2007
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