毕业设计（论文）无缝线路铺设新技术.doc

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1、高等教育自学考试毕业设计（论文）北京交通大学北京交通大学毕业设计（论文）题目： 无缝线路铺设新技术 姓名： 常宏杨 专业： 交通(铁道)运输工程 工作单位： 辽宁铁道职业技术学院 职 务： 学生 准考证号： 020211100872 设计（论文）指导教师： 解宝柱 发题日期： 2012年 05月 08日完成日期： 2012年 06月 24日毕业设计（论文）评议意见书专业交通（铁道）运输工程姓 名常宏杨题目无缝线路铺设新技术指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师： 年 月 日答辩组意见答辩组负责人：年 月 日备注毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：无缝线路铺设新技术一、毕业设计（论文）内容

2、 随着铁路的飞速发展，中国铁路无缝线路也取得了长足的发展，为了适应经济社会发展的需要，今后铁路还将会大范围换铺无缝线路。本文主要介绍了无缝线路铺设的新技术及铺设无缝线路出现的若干问题。二、基本要求1、概述中国及国外无缝线路发展概况2、发展无缝线路的意义及简介3、无缝线路主要施工方法及施工工艺4、轨道框架刚度和各种阻力5、胀轨跑道6、无缝线路的养护7、无缝线路发展趋势三、重点研究的问题 1、无缝线路的施工工艺2、无缝线路胀轨跑道分析3、无缝线路的养护相关问题4、无缝线路的发展前景四、主要技术指标一、依据线路大修施工运输组织设计、单线作业技术标准、修理规则、安规、技规等相关规定。二、施工技术标准以

3、技规、修规为准则，各项作业标准及质量要求执行铁路轨道施工规范和铁道部、铁路局关于线路大修施工的有关文件及段颁布行细的有关规定。五、其他需要说明的问题下达任务日期： 2012年 05月 08日要求完成日期： 2012年 06月 24日指导教师：解宝柱中 文 摘 要论文题目：无缝线路铺设新技术随着铁路的飞速发展，中国铁路无缝线路也取得了长足的发展，为了适应经济社会发展的需要，今后铁路还将会大范围换铺无缝线路。本文主要介绍了无缝线路铺设的新技术及铺设无缝线路出现的若干问题关键词：无缝线路、施工方法、病害及养护目 录一、无缝线路发展概况 1.1无缝线路发展概况1二、无缝线路意义及简介 2.1发展无缝线

4、路的意义2 2.2无缝线路简介3三、主要施工方法及施工工艺 3.1长钢轨运输及卸车作业4 3.2单元轨焊接及锁定轨焊接9 3.3长钢轨换铺施工14 3.4无缝线路应力放散及锁定施工15 3.5设置位移观测桩18四、轨道框架刚度和各种阻力4.1轨道框架刚度194.2轨道刚度决定的因素204.3线路阻力20五、胀轨跑道5.1胀轨跑道的原因225.2防止胀轨跑道的措施23六、无缝线路的养护6.1铺设前的线路整修工作256.2加强铺设初期的整修工作266.3线路养护维修276.4故障处理276.5技术管理286.6技术培训工作296.7常备器具、材料29七、无缝线路发展趋势7.1无缝线路发展趋势30一

5、、无缝线路发展概况1.1无缝线路发展概况l915年，欧洲在有轨电车轨道上开始使用焊接长钢轨，焊接轨条长度约为100200 m。20世纪30 年代，世界各国开始在铁路上进行铺设试验。到了5060年代，由于焊接技术的发展，无缝线路得到推广应用和迅速发展。例如，德国于1926 年在普通线路上铺设轨条长120 m的焊接轨道，1935年正式铺设1 km长的无缝线路，1945年把无缝线路约29000km，1974年底达到53000km，至今已达76000km，约占营业线路的80%，它是无缝线路发展最早和最快的国家。前苏联于1935年于加里宁铁路的莫斯科近郊车站线路上铺设第一根长约600m的焊接轨条轨道，到

6、1961年已铺设无缝线路约1500km，至今已有无缝线路50 000 km。前苏联大部分地区轨温变化幅度较大，最高达1150C，所以，前苏联的铁路有一部分铺设季节性放散应力式无缝线路。美国于1930年在隧道内开始铺设无缝线路，从1955年开始进行大量的铺设，1970年以后每年以8000km以上的速度增长，至今已有无缝线路120000km，是世界铺设无缝线路最多的国家。法国也是铺设无缝线路较早、发展较快的国家，于19481949年间进行了大量的铺设试验后即推广应用，到1970年有无缝线路约12900km,并以每年约660km的速度发展，至今有无缝线路20500km，占营业线路的59.06%。日本

7、于20世纪50年代开始铺设无缝线路，60年代在东海道新干线高速铁路采用一次性铺设方法，长轨两端联接伸缩调节器可以伸缩。中国于1957年开始在京沪两地各铺设1km无缝线路，1961年底全国共铺设无缝线路约150km，6070年代开始对在线路特殊（桥梁、楼道、小半经曲线、大坡道等）铺设无缝线路进行了理论和试验研究，并取得了成功，为在线路上连续铺设无缝线路创造了条件。至今京广、京沪、京哈、陇海等主要干线均已铺成无缝线路。中国已铺设无缝线路32 696km（2001年底），现以每年新铺1000km的速度发展。随着高速、重载铁路的发展，要求强化铁路轨道结构，提高线路的平顺性和稳定性，消除现有一般无缝线路

8、的缓冲区和道岔区钢轨接头的影响，实现线路的无缝化。把焊接轨条长度延长达整个区间或跨区间并与道岔焊联成一体，这种超长轨条的无缝线路称为区间无缝线路或跨区间无缝线路。由于无缝线路的施工工艺和机械化程度的提高，维修管理方法的不断完善，胶接绝缘接头的技术工艺过关并投入使用，无缝道岔的设计理论逐步完善和试铺成功，从1964年在日本建成第一条高速铁路开始，相继于1983年法国模式的高速铁路成功运营，至今国内外在区间无缝线路和跨区间无缝线路都取得了很大的发展。如日本青函海底隧道长53.83km，在12的坡道上铺设了轨条长53.7km的无缝线路；法国以巴黎为中心的几条高速铁路上，多数无缝线路的轨条长度贯穿整个

9、区间，其中最长一条长达50km；德国焊接道岔数达11万组之多，截至1992年底德国已有93.2%的线路铺设了超长轨条的无缝线路；俄罗斯在顿涅茨铁路上铺设了一段轨条长17.5km无缝线路。中国于80年代开始对无缝道岔和区间无缝线路进行试验研究，近年来对无缝道岔的设计理论逐步完善，截至1998年底全国已铺设超长轨条的无缝线路4359.5km。2001年在京沪线南京一上海区间成功铺设了一条轨条长为249km的跨区间无缝线路。秦皇岛至沈阳客运专线上计划全面铺设区间无缝线路或跨区间无缝线路。二、无缝线路发展意义及简介2.1发展无缝线路的意义 无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨

10、线路。它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过是发生冲击和振动，并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的三倍以上。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、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出，更不能适应现代高速重载运输的需要。为了改善钢轨接头的工作状态，人们从本世纪三十年代开始至今，一直致力于这方面

11、的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。这中间首先遇到了接头焊接质量问题；其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题；还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。随着上述一系列问题的逐步解决，无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。 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，同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%70%。在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护

12、维修工作量。这些优点在行车速度提高时尤为显著。2.2无缝线路简介概念： 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。优缺点 、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。分类： （1）、按结构划分：温度应力式无缝线路和放散温度应力式无缝线路。 （2）、按其长钢轨长度划分：跨区间无缝线路、全区间无缝

13、线路和普通无缝线路。（又叫区段无缝线路，以下介绍均为温度应力式普通无缝线路。）基本原理： 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。组成温度应力式无缝线路由一对焊接长轨条和两端各24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。三、主要施工方法及施工工艺3.1长钢轨运输及卸车作业1）、长轨运输作业、长轨运输速度的规定通过工程线限速45km/h，通过岔区限速25km/h。、长轨列车出发前，必须由负责人确认锁定，检查各项设备及装轨状态，各部均不得超

14、出车辆限界，车钩必须处于锁闭状态，防止重车自动开钩事故。、运行中尽量减少冲撞，一般情况下不得使用紧急制动。、运行时任何人员不得站在列车长钢轨上，长轨与安全挡之间不得站人，安全挡之前需加垫枕木，减少长轨窜动的距离。 、运输途中押车员应随时注意观察长钢轨运输状态，如发现异常须及时与运转车长联系，待列车停稳后检查锁定卡具是否松动，以防止长轨串动。2）、长钢轨卸车长钢轨卸车采用拖卸法进行施工。调度命令下达后，机车牵引长轨运输车由白云鄂博南站拉至指定的卸轨点后，车上作业人员将地面拉轨轨卡安设在线路指定位置，另一端由车上作业人员连挂在待卸轨的轨卡上，然后卸轨列车以1-2km/h的速度牵引，将长轨卸至两侧的

15、碴肩上，操作要点如下：、卸车前的准备工作、调查好长钢轨起点位置。、全面检查所有设备，待一切良好后，依照装车表对钢轨编号及排放位置进行核对。、检查车上每根钢轨的卸轨连挂器安装位置是否正确及牢固；卸轨用的专用工具，通讯联络设备是否齐全完好。、根据前次已卸长钢轨终端，在线路上将待卸长钢轨始端放样以确保卸下的钢轨位置误差不超过100mm。、对卸轨地段内，妨碍卸轨的设备及材料等，应清理、平整，预留好卸轨的位置。对道碴较少而无法存放钢轨的地方，应事先在枕木盒内插上枕木，作为临时存放钢轨的支垫。、对碴肩较高地段在每次卸轨前，要对碴肩的道碴进行平整，使之低于轨枕面20mm。、卸轨作业根据卸轨工作量的大小及运输

16、部门给点情况，原则上每次的卸轨作业最好能在一个施工封锁点内卸完，以减少不必要的安设地面拉轨轨卡的附加作业时间。卸轨的具体作业程序如下：、卸轨负责人在进入施工区间之前，应将卸轨的地点、卸轨任务，以及卸轨中安全注意事项，向行车总调度及全体参加作业的人员交待清楚。当接到进入区间命令后，全体工作人员进入各自的工作岗位，长轨列车按下达的命令进入卸轨地点。、技术人员事先排好卸轨计划及轨位布置并于现场确定卸轨点，长轨列车到达卸轨点后，一度停车，并根据地面卸轨起点进行准确对位，作业人员随即下车，各自进入岗位。长轨列车作业分车上作业及车下作业两部分。车上作业主要负责车上拨轨，连接卸轨连挂器，解除固定器等。车下作

17、业主要负责护轨，挂钢丝绳，回收连挂器，用对讲机指挥卸轨列车作业等。车下作业人员将拉轨轨卡安设在线路上，将经由长轨放送车放下的长轨连接好。一切准备妥当后，卸轨负责人向运转车长发出移动信号，并通过对讲机与司机直接通话联系。列车以每小时12km的速度前进，两侧长钢轨卸到线路两侧碴肩上。每个单元轨节交界处所卸钢轨至少要重叠0.51.0m。、当长钢轨落地够300m时，地面作业人员随即将地面拉轨轨卡及钢丝绳撤除。此时即依靠落地后钢轨的自身重量产生的阻力将车上的长钢轨拖下车来。车上负责拨轨的人员，负责将钢轨拨向两侧，使长钢轨卸车时，在滚筒上行走顺利。为确保安全，固定器可根据卸轨的进度不要过早地撤除。、地面负

18、责护轨的人员必须用撬棍护住钢轨，使其顺直地卸到枕木头外侧，必要时，用撬棍拨顺，并注意防止钢轨出现翻倒现象。卸轨时，列车行驶速度要均衡一致，列车速度忽快忽慢，或紧急制动，都容易发生钢轨鼓曲或翻转。施工负责人在钢轨下卸过程中要随时注意是否有异状，必要时应及时采取停车措施，迅速处理故障。落地的钢轨，由负责回收连挂器的人员迅速撤除钢轨上的连挂器。、将卸下的轨条拨顺，切记不得侵入限界。、卸长钢轨时应连卸，即在长轨车与分轨车交界处用钢丝绳和轨卡将正卸长轨终端与待卸长轨始端连接，将长钢轨依次连续卸到地面。、在最后一根长钢轨卸完后，由专职安检人员严格检查卸下的钢轨是否安全，如有问题，立即加以改正。3）、卸轨作

19、业注意事项及长钢轨在线路上摆放要求、卸轨作业注意事项、长轨列车在办完封锁手续，接到发车命令后，按长轨列车操作规程规定的速度运行至卸轨地点。、卸长钢轨时应严格按照长轨列车技术操作规程作业，严格执行卸一对长轨解一对长轨锁定卡，决不允许因赶时间全部解锁待卸的作业方法。、左右两股长钢轨始端应对齐方正。长钢轨位置的准确很关键，可大大提高工地焊轨的效率。 按长轨列车技术操作规程控制卸轨速度，严禁机车紧急制动。随时注意轨端移动的轨迹，必要时由人工用撬棍或绳索加以控制，卸轨时禁止后轨超越前轨。作业中注意防止撞坏车上设备或砸坏线路上轨枕。卸轨时不允许列车倒退。、长轨列车在到达卸轨地点之前不允许解锁。解锁人员与检

20、轨人员应利用车上通讯设备呼唤应答，确认进行卸轨作业后，才可进行解锁和卸轨作业。、长钢轨在线路上的摆放要求、长钢轨应平稳地摆放在轨枕端外侧扒平的碴肩上或提前摆好的短枕木头上，在任何情况下线路两侧摆放的长钢轨都不得侵入限界。、在长大坡道上长钢轨不宜久放。如需久放，必须安装防爬器，以免过往列车震动使长轨条位置发生变化。、全部卸完之后，卸轨人员应将长钢轨窜动到设计位置并安装防侧翻杆，达到焊接标准。3.2单元轨焊接及锁定焊接施工1）、钢轨焊接试验及参数确定钢轨在施焊前要进行型式试验，合格后才能正常焊接，在日常焊接施工中，按照规定还要进行周期性检验和出厂检验。因此，对钢轨母材化学成分、机械性能和金相组织的

21、深刻认识、以及焊轨参数的确定和焊轨设备的调试、将对焊轨质量有举足轻重的作用。钢轨焊接必须严格执行钢轨焊接技术条件（TB/T 1632.2-2005）。、钢轨焊接的型式试验型式试验项目：落锤、探伤及断口检验。出现以下情况之一时应进行钢轨焊接的型式检验：、焊轨组织初次生产；、正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量；、更换焊轨设备；、钢轨生产厂、或钢轨型号、或钢轨牌号、或钢轨交货状态改变，首次焊接时；、生产检验结果不合格；、停产一年后，恢复生产前。型式检验的项目及受检试件数量严格按照规范执行。型式检验报告中应明确以下内容：焊轨组织名称、焊机型号、焊机出厂编号、钢轨生产厂、钢轨型号、钢轨牌号、

22、钢轨交货状态、检验设备、详细的检验结果等。、钢轨焊接的生产检验出现以下情况之一时应进行钢轨焊接的生产检验：、连续焊接500个接头；、焊机工况变化，对某个焊接参数进行修正之后；、焊机出现故障、记录曲线异常，故障排除之后；、焊机停焊钢轨1个月以上，开始焊接生产前。生产检验的项目及试件数量严格按照规范执行。生产检验使用随机加焊的试件，检验合格后方可继续生产。生产检验有1个及以上试件不合格时应予复验。、焊接设备调试与工艺参数的确定认真分析钢轨母材的化学成分、机械性能、低倍组织等资料。完全掌握钢轨的厂家和炉号，同一批钢轨要集中连续焊接。每焊一个头要进行严格的探伤，落锤检验委托有资质的试验单位进行。在正式

23、焊轨前1个半月就必须进行试焊与检验工作，全部合格后才能批量生产。依据设备的性能合理设置电压、电流、顶锻力、夹持力，当有未焊透、过透、裂纹、气孔夹渣等有害缺陷时，调整电压、电流、顶锻力与时间的关系，确保焊接参数稳定和焊头质量。2）、现场钢轨焊接现场单元焊、锁定焊采用接触焊完成。、接触焊工艺流程接触焊工艺流程见下页。、接触焊施工工艺及操作要点、钢轨端面打磨A、端面打磨前应清除端面50cm以内钢轨表面的油污、水锈、泥沙等。若焊机斜铁卡紧部位的轨面有较重污垢，亦需处理。B、打磨后被焊端面应全面呈现金属光泽，端面与钢轨纵轴线不垂直度及端面平面度需0.15mm。打磨时锉刀应始终保持清洁，严禁手摸。粗糙度最

24、大允许值为12.5m。打磨时要绝对保证两轨底角端面不得锉方。C、应保护好打磨后的端面，使之不受污染及碰撞，否则要重新处理，处理好的端面应在30分钟内焊接。接触焊焊接工艺流程图（见下页）接触焊焊接工艺流程框图焊后正火焊后调直、粗打磨精磨数据记录及分析焊接接头检查验收试验进行下道工序施工焊接设备组装调试、钢轨型式试验钢轨焊前钳头清理及轨端除锈打磨磨钢轨焊接：夹轨对中、接触焊接、顶锻、推瘤焊接设备焊前检查锯除不合格焊头、安装对轨架A、拨正两条待焊钢轨，并由专人在距焊缝25米外目测，使之达到以焊缝为中心40米范围内钢轨顺直、平整，待焊处无高、低接头。用1米直尺测量，顶面焊缝处拱度0.5mm，不允许下凹

25、；工作边应平直，误差0.5mm。两轨底角应对齐，两轨如有误差，相差量应对称布置。B、钢轨固定后，用1m直尺检查应达到以下标准：a、两轨顶面焊缝处拱度0.3mm，高低错牙0.3mm，严禁下凹。b、两轨工作边平直，误差0.3mm，当轨头宽度偏差过大或轨端有旁弯无法调直时，应保持内侧工作面在1米内偏差0.5mm。c、两轨底面平行，错牙1.0mm。C、两待焊端面间隙在预顶后应0.3mm，两轨底角必须保证密贴。D、在固定过程中，如达不到上述要求，应对钢轨重新处理，不得强行焊接。、点火、焊接a、加热时间与顶锻压力应符合有关使用规定。注：全压顶锻前表面温度为13501450。b、因故中断焊接时，当顶锻量6m

26、m时，可保持压力（保压时间为3min），排除故障后继续焊接；若顶锻量6mm，应锯掉焊缝重焊。、推凸A、装刀时间不大于10秒。B、推凸压力若超过40MPa，应停止推凸，改用气割除瘤。、正火焊缝表面温度降至400500时开始正火，待表面温度升至850950时熄火空冷。、打磨成型A、焊缝处不得凹下、高出相邻轨面0.2mm以上。B、轨顶面用1米直尺量，中间拱度0.3mm。C、轨头工作侧面用1米直尺量，中间应0.3mm。D、轨底部不得有凹陷；高出原轨应0.5 mm。E、轨接头要符合动态及静态技术标准。、记录按记录表要求认真填写，工程结束交有关部门存档。3.3长钢轨换铺施工长钢轨换铺作业采用人工换轨作业。

27、、准备60kg/m短钢轨，人工提前散布在龙口位置，无眼夹板散布在长轨条接头处。、将砂轮片锯轨机、钻眼机备到龙口位置，发动试机。、用方尺检查确认新单元轨节始点到位。、拆除既有工具轨扣件。、将工具轨条拨至混凝土枕端头上。、人工拨移长钢轨入槽，安排人员按照每隔3根轨枕安装1套扣件的原则进行扣件安装。、安排人员将旧轨拨到线路两侧，等待回收。、换轨作业过程中尽量避免旧轨挂带起轨枕，如果出现该情况，立即安排人落道处理。、进行道上焊轨各种准备工作。、每天更换的最后一对长钢轨与工具轨连接均采用砂轮片锯轨机锯轨、手扶钻眼机打眼进行现场合拢。、为确保开通线路，R800m 的曲线地段及直线地段轨枕扣件先“隔二上一”

28、，接头扣件必须全部上齐。经施工负责人检查确认已达到放行列车条件，且轨道几何尺寸不超过容许偏差的相应规定，各种机具材料不侵入限界，作好记录，方准限速开通线路。、线路开通后，应及时上齐拧紧全部扣件。列车通过后全面复紧扣件及接头螺栓。3.4无缝线路应力放散与锁定施工(1)、锁定轨温的确定：设计锁定轨温215，当轨温在2024，自然轨温锁定；当轨温在20以下时拉伸锁定，锁定轨温依照相邻单元轨条的锁定轨温差不大于5，左右两股长轨条锁定轨温差不大于5，同一区间内单元轨条的最低、最高锁定轨温差不大于10的原则在2024间选定锁定轨温；当轨温大于24时不得锁定作业。(2)、当实测轨温处于设计锁定轨温范围内时，

29、采用“滚筒法”直接进行锁定。、将作业人员均布在进行锁定的长轨范围内，长轨始终端各放置一个轨温表，测量并记录开始紧扣件时的轨温，同时进行紧扣件作业，每隔两根紧一根，无缝线路尾端2575m范围内的扣件全部紧完，并上紧与旧轨端的鱼尾板，此时视为长轨已锁定。记录此时轨温为结束时轨温，同时继续紧其余全部扣件。、计算锁定作业开始与结束时的平均轨温为实际锁定轨温，记录在案。同时在位移观测桩和轨腰（或轨底上表面）相对应处，作出清晰的、规范的记号。(3)、当实测轨温低于设计锁定轨温范围时，可采用“综合法”进行锁定。“综合法（拉伸器滚筒法）”施工工艺流程见下页所示。该方法是利用钢轨拉伸器和撞轨器配合作用，通过均匀

30、拉伸长轨条，以提高它的零应力轨温，使锁定轨温一步到位的方法。拉伸长轨条时，要做到匀、准、够。其作法是：、形成零应力。在放散段自然温度的条件下，轨下垫滚筒，松开全部扣件，使钢轨能自由伸缩。以50m或100m为单位进行观测，并用撞轨器沿钢轨走行方向撞轨，当钢轨发生反弹现象时，即视为零应力。、计算拉伸量。钢轨放散至零应力状态后，根据设计锁定轨温和实际锁定轨温之差计算出钢轨拉伸量，用拉伸器和撞轨器联合作用拉出该伸长量后即锁定钢轨。钢轨拉伸量按下列公式计算：L=L（TSTSJ） （mm）钢轨线膨胀系数，=0.0118L钢轨长度(m)TS钢轨的设计锁定轨温()TSJ钢轨的实际轨温()综合法施工工艺流程图焊

31、接，确定放散长度设立固定点放松扣件垫入滚筒轨温测量做标记拉伸钢轨撤出滚筒锁定紧扣件撤出拉伸器固定点纵向力均匀化检查观测、放散作业程序：A、焊接，确定放散长度。B、设立固定点。C、放松扣件，垫入滚筒，保证钢轨自由伸缩。D、测量作业轨温。E、根据放散轨温与作业轨温之差，计算并标记钢轨的变化长度，并在钢轨上每隔100m做以标记。F、使用拉伸器和撞轨器共同拉伸钢轨，使其达到设定的标记。G、撤出滚筒，锁定钢轨由焊接处向固定点方向上紧扣件。H、在焊接之后不少于20分钟和焊缝两边至少30m的范围内将扣件按照设计要求安装好后，撤出拉伸器。I、使各固定点之间的纵向力均匀化。J、进入下一个工作循环焊接接头。、放散

32、量及锯轨量计算办法A、放散量的计算L=L（t1t2）式中: L放散量(mm)。钢轨线膨胀系数，=0.0118。L需要放散应力的钢轨长度(m)。t1钢轨的设计锁定轨温()。t2作业时轨温()。B、锯轨量的计算l=l+式中: l锯轨量（mm）。l放散量（mm）。焊接顶锻量（mm）。整治线路爬行时钢轨移动量，如移动方向与应力放散方向相同为正，反之为负。3.5设置位移观测桩应在每个单元轨节换铺的当天设置位移观测桩。位移观测桩的设置位置：无缝线路单元轨节的起点、终点、中点附近，以及距离长单元轨节起终点100m的位置附近各设一对位移观测桩（在施工现场选取最靠近起点、终点、中点及距离单元轨节起终点100m在

33、施工现场选的接触网支柱作为一侧的位移观测桩，另一侧埋旧轨作为位移观测桩）；轨条长度大于1200m时，适当增设位移观测桩，保证桩间距不应大于500m。、 位移观测桩的设置方式：位移观测桩按下列条件进行设置：在有接触网支柱一侧利用接触网支柱作为位移观测桩。没有接触网支柱的一侧的位移观测桩一般采用旧钢轨制作，观测桩应埋入最大冻结深度（1.75m）加0.25m以下；若是石质路基，需置于石质基床上，且埋深不得小于0.5m，并在观测桩四周焊接锚固钢筋（钢筋直径采用10以上的圆钢筋，弯勾180度，螺纹钢时弯勾90度），再用C18级混凝土包裹固定，混凝土外边至观测桩边不得小于0.25m，观测桩顶面必须高出轨面

34、10cm左右，桥上线路利用人行道角钢栏杆作为位移观测桩。、 观测标记设置：在有接触网支柱一侧利用的接触网支柱的侧面与轨面等高处做标记，没有接触网支柱一侧在钢轨轨底与轨面等高处做标记，两处标记必须于两股钢轨标记位于同一位置，以确保能一次观测两股钢轨的位移量。设置方法：单元轨节锁定后，应在当天列车碾压三趟，扣件重新复紧后进行零点标识，即在钢轨轨腰处用油漆作好标记。线路锁定之后，应每天进行观察，并认真填写无缝线路钢轨位移量观测记录表。四、轨道框架刚度和线路阻力4.1轨道框架刚度 在线路上，用中间扣件把钢轨与轨枕联接起来的架体叫轨道框架。 轨道框架的受力特点是钢轨、轨枕和道床群体受力。在温度力的作用下

35、，钢轨要发生伸缩，但是密集的扣件把它扣紧在轨枕上，在扣件作用正常的情况下，钢轨的伸缩必然带动轨枕的位移。而轨枕是置埋于道砟层中的，自身还有相当的重量，它要实现位移，又必须克服其底部、侧面和端部与道砟产生的巨大的摩擦阻力，从而反过来抵消了温度力的作用。这样轨道框架就抵制了温度力导致的钢轨纵向位移 当钢轨的纵向位移受阻是时，未被抵消掉的温度力将寻找线路薄弱环节释放出来，使轨道发生横向的弯曲变形。这时，轨道框架又发挥其群体作用，阻止这种弯曲变形。 我们把轨道框架抵抗弯曲变形的能力叫轨道框架刚度。4.2轨道刚度的决定因素 （1）轨道刚度。钢轨本身具有抵抗弯曲的能力。越是重型的钢轨，横截面积越大，刚度也

36、就越大，形成的轨道框架的刚度也就越大。 （2）中间扣件的强度和拧紧状态。中间扣件的强度越大，拧得越紧，对钢轨的扣压力就越大，轨道框架的整体性就越强，轨道框架刚度就越大。据测算，扣件拧紧产生的轨道框架刚度，比两股钢轨本身的刚度之和还要大50%以上。所以提高轨道框架刚度的有效措施就是按规定的扭力矩拧紧中间扣件。4.3线路阻力1、温度力和线路阻力的关系线路阻止钢轨和轨道框架纵、横向移动的力叫线路阻力。在无缝线路上，温度力和线路阻力是矛盾的统一体。无缝线路因为锁定才产生温度力，反过来，温度力又必须靠强有力的锁定产生的阻力来克服。温度力和线路阻力的大小相等，方向相反。也就是说，温度力一经产生，就必须有相

37、等的线路阻力去平衡、克服它。线路阻力小于温度力，就会导致轨道的横向变形的纵向爬行。所以，无缝线路“储备”的线路阻力，必须在最高、最低轨温等最不利条件下都大于、至少等于温度力。无缝线路的全部养护维修工作，都必须为了达到这要求。2、线路阻力的分类分析（1）纵向阻力：无缝线路阻止钢轨及轨道框架纵向阻力。纵向阻力包括接头阻力、道床纵向阻力和扣件阻力。 接头阻力：钢轨或轨道要发生纵向位移，首当其冲的是接头。接头阻力可以近似看成是钢轨与夹板之间的摩阻力。在允许范围内，接头螺栓拧得越紧，钢轨与夹板之间的摩阻力就越大。 道床纵向阻力：当全部接头阻力都不足克服温度力时，道床纵向阻力就开始发挥作用了。道床抵抗轨枕

38、沿线路方向移动的阻力叫道床纵向阻力。 道床纵向阻力有如下特点： 第一，道床纵向阻力的大小同线路状况有直接关系道砟材料的优劣、道砟粒径及级配的合理与否、道床断面大小、道砟的捣实程度、轨道框架的重量、道床的脏污程度等因素，都直接影响道床纵向阻力的大小。不同线路的道床纵向阻力值互不一样。 第二，道床纵向阻力随着轨枕位移的增加而增长，但位移达到一定值时，阻力就不再增加。通常采用轨枕位移2mm时的道床纵向阻力作为计算常量。 第三，只有当扣件阻力大于道床纵向阻力时，钢轨才能带动轨枕做纵向位移而产生道床纵向阻力。反之，扣件阻力小于道床纵向阻力，钢轨就不能带动轨枕做纵向位移，道床纵向阻力将不发挥作用。此时，随

39、着轨温的进一步变化，钢轨 本身将沿垫板做纵向位移，造成钢轨爬行。所以，无缝线路的中间扣件一定要拧紧。 第四，道床纵向阻力的作用顺序是轨端向无缝线路的中部渐次延伸，到最高、最低轨温、最大温度力为止。 扣件阻力：中间扣件和防爬设备抵抗钢轨纵向位移的阻力叫扣件阻力。 横向阻力：线路横向阻力包括轨道框架刚度和道床横向阻力。 道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。道床横向阻力是阻止胀轨跑道、保持线路稳定的重要因素。 道床横向阻力与下列因素有关：道床纵向阻力、道床断面大小、轨枕端部道砟的多少、轨枕盒内道砟的饱满和夯实程度、轨枕重量和底部粗糙度等。增大道床肩宽提高道床横向阻力的一个重要手段。五、胀轨

40、跑道5.1胀轨跑道的原因 胀轨跑道是轨道在钢轨温度力作用下发生横向弯曲变形的过程。胀轨是轨道横向弯曲变形的初始阶段，而跑道则是轨道横向完全变形的最终阶段。从理论分析和实践经验得知，无缝线路胀轨跑道的原因主要有以下三个方面：1、温度力过高； 造成温度力过高的原因是由于锁定轨温的降低。铺设时，长轨条并不是处于自由状态，而是处于受力状态，即已存在初始纵向力。长钢轨运至工地，卸车时轨温一般并非锁定轨温，工地焊接联合接头时又无温度限制，当将1000m-1500m的长轨条拨入线路时，由于轨条中部很难伸缩，实际上可能已经积存5-6的初始温度力，造成了实际锁定轨温比名义锁定轨温低5以上。这样当轨温上升时，温度

41、力将增大。2、道床横向阻力降低； 线路维修作业如捣固、拨道、方枕、抽换轨枕等作业之后，短期内道床阻力会降低，造成安全温升降低以致钢轨温升超过安全温升。维修作业对道床横向阻力的影响见下表:作业项目作业前扒碴捣固回填夯拍道床横向阻力(n/根)84807520544060006400作业后降低百分数%-1133629253、线路方向偏差超限。5.2防止胀轨跑道的措施施工单位在施工过程中必须对上述造成胀轨的要素进行有效控制，才能确保轨道状态稳定。1、在铺设无缝线路时，尽量在低温时采用拉伸施工方法，采用拉伸法所确定的锁定轨温，较通常施工时所确定的锁定轨温既准确又均匀，锁定轨温降低的程度可得到一定缓解；如

42、没有拉伸施工的条件，建议在设计锁定轨温范围内取较高温度进行施工。2、在铺设无缝线路时，要准确丈量轨长，准确合拢，按设计规定锁定线路，及时埋设位移观测桩并做出观测记录；3、保持无缝线路设备状态良好，保证线路有足够的抵抗轨道弯曲变形的能力和稳定性。横向道床阻力是保持无缝线路稳定最重要的有效因素，道床断面的几何尺寸应符合设计标准，并使道床保持丰满，密实。混凝土枕扣件应齐全，并经常保持状态良好，使之达到紧、密、靠、正、润的要求。4、根据季节特点、线路状态和锁定轨温合理安排无缝线路维修计划，高温季节不要进行影响线路稳定性的作业，冬季作业要注意钢轨长度的变化引起锁定轨温下降。5、无缝线路的养护维修严格遵守铁路线路修理规则有关作业轨温条件的规定。6、在气温到达35及以上或维修作业期间和作业之后数天内，应加强巡道次数，认真监视线路方向变化，以便迅速采取措施。5.3胀轨跑道的处理1、养护维修作业中，若发现轨向、高低不良，起道、拨道省力，枕端道碴离缝，必须停止作业。这些现象都是胀轨跑道的预兆，如不停止作业进行处理，则有发生胀轨跑道危及行车安全的可能。2、发生胀轨跑道后，可采用浇水法降低钢轨温度。轨温降低后方可拨道。曲线地段拨道只能上挑，不宜下压。拨道后捣鼓道床，并对道床侧面进行夯拍，限速放行列车，