RU2610761C1 - Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures - Google Patents

Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures Download PDF

Info

Publication number
RU2610761C1
RU2610761C1 RU2015140774A RU2015140774A RU2610761C1 RU 2610761 C1 RU2610761 C1 RU 2610761C1 RU 2015140774 A RU2015140774 A RU 2015140774A RU 2015140774 A RU2015140774 A RU 2015140774A RU 2610761 C1 RU2610761 C1 RU 2610761C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rail
rails
lashes
rail lashes
calculation
Prior art date
Application number
RU2015140774A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Иванович Новакович
Геннадий Владимирович Карпачевский
Николай Иванович Залавский
Original Assignee
Василий Иванович Новакович
Геннадий Владимирович Карпачевский
Залавский Владимир Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Иванович Новакович, Геннадий Владимирович Карпачевский, Залавский Владимир Николаевич filed Critical Василий Иванович Новакович
Priority to RU2015140774A priority Critical patent/RU2610761C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610761C1 publication Critical patent/RU2610761C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B11/00Rail joints
    • E01B11/44Non-dismountable rail joints; Welded joints
    • E01B11/52Joints made by alumino-thermal welding
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/42Undetachably joining or fastening track components in or on the track, e.g. by welding, by gluing; Pre-assembling track components by gluing; Sealing joints with filling components
    • E01B29/44Methods for effecting joining of rails in the track, e.g. taking account of ambient temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction of track and may be used in the repair or continuous welded rail laying. For rail bar connection with the recovery of continuous welded rail operating temperature at low temperatures ends of adjacent rail bars are welded with a traction device. Necessary clearance is determined before the calculation of bars tension. After thermite welding the part of the rail bar determined by calculation is detached at both ends of the weld joint. Ram down sleepers and fix rails on them. On both sides of the tensioning device in a calculated rail length before welding detach, heat and bent to the calculated value. After rails cooling and the reaching of the necessary strength by the welded joint the heating is stopped, and the curved areas of the rails are straightened.
EFFECT: possibility of withdrawing the excess longitudinal force in the tensioner is achieved.

Description

При выполнении алюминотермитной сварки необходимо, чтобы между свариваемыми концами рельсов стабильно сохранялся зазор в 25±1 мм и чтобы это положение рельсов сохранялось до приобретения сварным швом необходимой прочности на растяжение. Обеспечить данное условие при одновременном вводе рельсовой плети в заданный температурный режим работы можно с помощью гидравлического натяжного устройства (ГНУ) [1].When performing aluminothermic welding, it is necessary that between the welded ends of the rails a gap of 25 ± 1 mm is stably maintained and that this position of the rails is maintained until the weld has acquired the necessary tensile strength. This condition can be ensured with the simultaneous entry of the rail lash into the specified temperature operating mode using a hydraulic tensioning device (GNU) [1].

Ныне применяемые конструкции ГНУ могут обеспечивать натяжение рельсов максимум на 620 и 800 кН, что соответствует растягивающей продольной температурной силе, эквивалентной изменению температуры рельсов на 31 и 40°C. Такая сила натяжения для большинства реальных условий может считаться достаточной. Опыт показал, что при больших силах, чем 400 кН, в известных конструкциях ГНУ не обеспечивается стабильная величина зазора во время сварки.The currently used GNU designs can provide a rail tension of a maximum of 620 and 800 kN, which corresponds to a tensile longitudinal temperature force equivalent to a change in rail temperature of 31 and 40 ° C. Such a tension force for most real conditions can be considered sufficient. Experience has shown that at higher forces than 400 kN, in the known GNU designs, a stable gap during welding is not provided.

В П. 4.6. [2] сказано, что «Разрешается восстанавливать плети алюминотермитной сваркой при температуре плетей выше и ниже их температуры закрепления с последующим перезакреплением или разрядкой напряжений способами аналогичными при сварке ПРСМ». Но «способы, аналогичные при сварке ПРСМ», приведенные в [2], не пригодны для практического применения, так как трудоемки и не обеспечивают требуемый температурный режим работы бесстыкового пути.In P. 4.6. [2] it is said that "It is allowed to restore the lashes with aluminothermic welding at a temperature of lashes above and below their fastening temperature, followed by re-fastening or discharge of stresses by methods similar to those used for PRSM welding." But the “methods similar to PRSM welding”, given in [2], are not suitable for practical use, since they are laborious and do not provide the required temperature regime of the jointless path.

В [1] учтено, что при натяжении двух концов рельсовой плети их суммарное перемещение можно рассчитать по известной формуле:In [1], it was taken into account that when the two ends of the rail lash are tensioned, their total displacement can be calculated using the well-known formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где α - коэффициент температурного расширения рельсовой стали, α=11,8⋅10-6 1/°C;where α is the coefficient of thermal expansion of rail steel, α = 11.8⋅10 -6 1 / ° C;

E - модуль упругости рельсовой стали, Е=2,1⋅105 МПа;E is the modulus of elasticity of rail steel, E = 2.1⋅10 5 MPa;

ω - площадь поперечного сечения рельса ωp65=80⋅10-4 м2;ω is the cross-sectional area of the rail ω p65 = 80⋅10 -4 m 2 ;

Δt - разница температуры рельса и температуры закрепления рельсовой плети;Δt is the difference between the rail temperature and the fixing temperature of the rail lash;

r - погонное сопротивление продольным перемещениям рельсов.r is the linear resistance to the longitudinal movements of the rails.

Если α, E, ω и Δt имеют достаточно определенные числовые значения, то r - случайная величина с большой дисперсией. В связи с этим при натяжении концов рельсовой плети с применением ГНУ следует ожидать, что перемещение, найденное с использованием средних значений r по формуле (1), окажется или недостаточным или избыточным. В первом случае следует уменьшить погонные сопротивления раскреплением части концевых участков плети до тех пор, пока зазор не станет равным расчетному значению, во втором случае следует дообрезать концы свариваемых рельсов.If α, E, ω, and Δt have sufficiently definite numerical values, then r is a random variable with a large dispersion. In this regard, when tensioning the ends of the rail lash using GNU, one should expect that the displacement found using the average values of r according to formula (1) will be either insufficient or excessive. In the first case, the linear resistance should be reduced by unfastening part of the end sections of the lash until the gap becomes equal to the calculated value, in the second case, the ends of the welded rails should be cut.

До натяжения рельсовых плетей их 50-метровые концевые участки должны в раскрепленном состоянии быть зафиксированы рисками против постоянных точек на шпалах. Это необходимо для контроля величины продольной силы. Сила натяжения рельсов контролируется через измерение разницы перемещений на двух смежных створах

Figure 00000002
, которая вычисляется по следующей формуле (одна из рисок ставится сразу за захватами ГНУ):Prior to the tension of the rail lashes, their 50-meter end sections should be in a loose state to be fixed by risks against constant points on the sleepers. This is necessary to control the magnitude of the longitudinal force. The tension of the rails is controlled by measuring the difference in displacements on two adjacent sections
Figure 00000002
, which is calculated by the following formula (one of the pictures is placed immediately after the GNU captures):

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000002
- увеличение длины 50-метрового концевого участка рельсовой плети (достаточна точность определения расстояния в 50 м ± 0,5 м).Where
Figure 00000002
- increase in the length of the 50-meter end portion of the rail lash (sufficient accuracy in determining the distance of 50 m ± 0.5 m).

Поскольку F=αEωAt, то проще пользоваться вместо формулы (2) формулойSince F = αEωAt, it is easier to use, instead of formula (2), the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где Δt - изменение температуры закрепления на концевых участках рельсовой плети для ввода места сварки в требуемый температурный режим работы бесстыкового пути.where Δt is the change in the temperature of fastening at the end sections of the rail lash to enter the place of welding in the required temperature regime of the welded joint.

Если ГНУ из-за своих конструктивных особенностей или состояния гидравлики не может обеспечить стабильной фиксации свариваемых концов рельсов на период производства сварочных работ, особенно при больших продольных силах до 800 кН, то в этом случае следует обезгрузить свариваемые концы плетей раскреплением их с обеих сторон от ГНУ путем нагрева определенных расчетом участков рельсовых плетей, раскрепленных и изогнутых в плане со стрелой, при которой продольная сила на конце изогнутого участка будет близкой к нулю. Эта сила определяется по формуле, приведенной в [3]:If the GNU due to its design features or the state of hydraulics cannot ensure stable fixation of the welded ends of the rails for the period of welding, especially with large longitudinal forces of up to 800 kN, then in this case the welded ends of the lashes should be unloaded by unfastening them on both sides of the GNU by heating sections of rail lashes determined by calculation, unfastened and curved in plan with an arrow, at which the longitudinal force at the end of the curved section will be close to zero. This force is determined by the formula given in [3]:

Figure 00000005
Figure 00000005

где q - погонное сопротивление поперечным перемещениям изогнутой части рельсов в плане по металлическим скользунам, q=0,13 кН/м;where q is the linear resistance to transverse displacements of the curved part of the rails in plan along the metal side, q = 0.13 kN / m;

Figure 00000006
- длина изгибаемого участка рельсов (40 м);
Figure 00000006
- the length of the bent section of the rails (40 m);

I - момент инерции сечения рельса при изгибе его в плане (для рельса типа P65 I=5,67⋅10-6 м4).I is the moment of inertia of the rail section when it is bent in plan (for a rail of type P65 I = 5.67 510 -6 m 4 ).

В [3] на рис. 2.9 приведены графики зависимости, найденные по формуле (4)In [3] in fig. 2.9 shows the dependency graphs found by the formula (4)

Figure 00000007
Figure 00000007

После того как с применением ГНУ будут натянуты концы и создан необходимый зазор, в таком положении рельсы для контроля фиксируются рисками на шпалах, открепленных от рельсов вблизи захватов ГНУ. После окончания сварочных работ такое положение рисок должно остаться. Во время нагрева изгибаемых участков рельсов следят, чтобы эти риски стали на заданное место, что легко сделать за счет регулировки стрелы и с помощью ГНУ, только после этого можно приступить с самой сварке. С целью снятия избыточной продольной силы в натяжном устройстве, с обеих сторон от натяжного устройства на определенной расчетом длине рельсы до сварки раскрепляют, нагревают и изгибают на расчетную величину, а после остывания рельсов и приобретения сварным стыком необходимой прочности нагрев прекращают и изогнутые участки рельсов выпрямляют.After the ends are stretched using GNU and the necessary clearance is created, in this position the rails for monitoring are fixed by risks on the sleepers detached from the rails near the GNU grips. After welding, this position of the marks should remain. During heating of the bent sections of the rails, it is ensured that these risks fall into place, which is easy to do by adjusting the boom and using GNU, only then can welding be started. In order to remove the excess longitudinal force in the tensioner, on both sides of the tensioner for a certain calculated length, the rails are unfastened, heated and bent by the calculated value before welding, and after the rails have cooled down and the welded joint has acquired the necessary strength, the heating is stopped and the curved sections of the rails are straightened.

Источники информацииInformation sources

1. Патент на изобретение №2291240 «Способ соединения рельсовых плетей бесстыкового пути» (В.И. Новакович, А.Н. Игнатьев, Н.И. Залавский, А.Б. Киреевнин, Г.В. Карпачевский). Опубл. 10.01.2007. Бюл. №1.1. Patent for invention No. 2291240 “A method for connecting rail lashes of a welded jointless path” (V. I. Novakovich, A. N. Ignatiev, N. I. Zalavsky, A. B. Kireevnin, G. V. Karpachevsky). Publ. 01/10/2007. Bull. No. 1.

2. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути ЦП-2788 от 29.12.2012.2. Instructions for the installation, installation, maintenance and repair of the jointless path CP-2788 dated 12/29/2012.

3. Новакович В.И. Бесстыковой путь со сверхдлинными рельсовыми плетями: Учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта (рекомендовано Управлением кадров и учебных заведений Федерального агентства железнодорожного транспорта). М.: Маршрут, 2005 г.3. Novakovich V.I. Jointless path with extra-long rail lashes: A manual for universities of railway transport (recommended by the Office of Personnel and Educational Institutions of the Federal Agency for Railway Transport). M .: Route, 2005

Claims (1)

Способ соединения рельсовых плетей с восстановлением температурного режима работы бесстыкового пути при низких температурах, заключающийся в том, что на концах двух примыкающих рельсовых плетей монтируют стяжной прибор, с помощью которого концы рельсовых плетей перемещают навстречу друг другу, устанавливают величину зазора и производят термитную сварку, перед натяжением примыкающих рельсовых плетей стяжным прибором расчетом приближенно определяют величину продольного перемещения концов рельсовых плетей, при фактически большем перемещении по сравнению с расчетом производят дообрезку концов рельсовых плетей, при фактически недостаточном перемещении по сравнению с расчетом производят раскрепление рельсовых плетей со шпалами, начиная от концов плетей до тех пор, пока зазор не станет равным по величине расчетному значению, после термитной сварки и остывания стыка с приобретением сварным стыком достаточной прочности снимают стяжной прибор, раскрепляют определенную расчетом длину части рельсовой плети с обеих сторон от сварного стыка, а затем до открытия пути для движения поездов на этом же участке производят подбивку шпал и закрепляют рельсовые плети, отличающийся тем, что с целью снятия избыточной продольной силы в натяжном устройстве с обоих концов от натяжного устройства на определенной расчетом длине рельсы до сварки нагревают и изгибают на расчетную величину, а после остывания рельсов и приобретения сварным стыком достаточной прочности нагрев прекращают и изогнутые участки рельсов выпрямляют.A method of connecting rail lashes with restoring the temperature regime of a weldless path at low temperatures, namely, that a coupling device is mounted at the ends of two adjacent rail lashes, with which the ends of the rail lashes are moved towards each other, the gap is set and the welding is performed before by tensioning the adjacent rail lashes with a clamping device, the calculation approximately determines the longitudinal displacement of the ends of the rail lashes, with a practically larger Compared to the calculation, the premises trim the ends of the rail lashes and, in case of virtually insufficient movement, unfasten the rail lashes and sleepers, starting from the ends of the lashes, until the gap becomes equal to the calculated value after termite welding and cooling of the joint with the acquisition by the welded joint of sufficient strength, the clamping device is removed, the length of the part of the rail whip, determined by calculation, is fixed on both sides of the welded joint, and then until the path for the train rails in the same section knock down the sleepers and fasten the rail lashes, characterized in that in order to remove the excess longitudinal force in the tensioner from both ends from the tensioner at a certain calculated length, the rails are heated and bent by the calculated value, and after cooling rails and acquiring a welded joint of sufficient strength, the heating is stopped and the curved sections of the rails are straightened.
RU2015140774A 2015-09-24 2015-09-24 Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures RU2610761C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140774A RU2610761C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140774A RU2610761C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610761C1 true RU2610761C1 (en) 2017-02-15

Family

ID=58458788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015140774A RU2610761C1 (en) 2015-09-24 2015-09-24 Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610761C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679849C1 (en) * 2017-11-27 2019-02-13 Валерий Куприянович Загорский Compensation method of expansion clearance of the continuous welded railway track
CN109554969A (en) * 2019-01-31 2019-04-02 成都建工第六建筑工程有限公司 A kind of track girder, track, empty iron and its construction method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1762085A (en) * 1926-12-27 1930-06-03 Stedefeld Curt Apparatus for jointlessly welding rails
SU1043222A1 (en) * 1982-03-09 1983-09-23 Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта Method of welding the lengths of continuously welded track
RU2022076C1 (en) * 1991-04-25 1994-10-30 Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им.М.Т.Елизарова Method of welding continuous rail lengths
RU2291240C2 (en) * 2004-10-20 2007-01-10 Василий Иванович Новакович Method of connecting rail lengths of continuous welded rail track

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1762085A (en) * 1926-12-27 1930-06-03 Stedefeld Curt Apparatus for jointlessly welding rails
SU1043222A1 (en) * 1982-03-09 1983-09-23 Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта Method of welding the lengths of continuously welded track
RU2022076C1 (en) * 1991-04-25 1994-10-30 Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им.М.Т.Елизарова Method of welding continuous rail lengths
RU2291240C2 (en) * 2004-10-20 2007-01-10 Василий Иванович Новакович Method of connecting rail lengths of continuous welded rail track

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679849C1 (en) * 2017-11-27 2019-02-13 Валерий Куприянович Загорский Compensation method of expansion clearance of the continuous welded railway track
CN109554969A (en) * 2019-01-31 2019-04-02 成都建工第六建筑工程有限公司 A kind of track girder, track, empty iron and its construction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8934007B2 (en) Rail stress detection system and method
RU2610761C1 (en) Method of rail bar connection with recovery of continuous welded rail operating temperture at low temperatures
US20060020375A1 (en) System and method for determining rail safety limits
RU2541618C1 (en) Method of laying continuous welded rail track sleeper-and-rail section
CN105040534B (en) A kind of ultra-large type track switch destressing in winter method
RU2327001C1 (en) Method of replacing railway sections
RU2291240C2 (en) Method of connecting rail lengths of continuous welded rail track
RU2732635C1 (en) Method for uninterrupted path strings laying with their extension, by welding and entering into optimal fixation temperature
Potvin et al. A review of parameters affecting rail break gap size using analytical methods
Liegner et al. Solutions of omitting rail expansion joints in case of steel railway bridges with wooden sleepers
RU2388864C1 (en) Method to elongate jointless track rails
RU2453648C1 (en) Method to extend continuous welded rail track lengths
Stone et al. Flash butt rail weld vertical fractures
RU2758970C1 (en) Method for detecting dangerous place with excessive longitudinal compressive force causing loss of stability of a jointless path
RU2112102C1 (en) Method of laying continuous welded rail lengths
RU2617620C2 (en) Method of detecting hazardous place with excessive longitudinal compressive force causing stability loss of continuous track
RU215388U1 (en) Upper double sliding pad for forced entry of the rail string to the optimal fixing temperature
SU1346717A1 (en) Method of mounting rail lengths of continuously welded track
Hasan Review of TCRP Rail Break Gap Formulas
KR20150115981A (en) Resetting method of long rail for running railroad
US2890833A (en) Fastening device for fastening railroad rails or the like
RU90799U1 (en) JOINING JOINT OF LONG RAILWAYS
RU2617315C1 (en) Method for astimating stability margin of continuous welded railway track
AU2014100656A4 (en) An apparatus and method for enabling the lifting of the rail vertically above the railway sleeper without disturbance of the stone track ballast.
DE102005018176B4 (en) Temperature control device for welding railway rails and / or rail components and methods using the device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180925