无缝线路施工ppt课件

无缝线路施工 无缝线路分类 无缝线路分类1 普通无缝线路2 区间无缝线路3 跨区间无缝线路 无缝线路的优点运行平稳 运行阻力减少10 20 节省能源 适合高速行车 延长部件使用寿命15 30 减少维修费用20 35 无缝线路的问题 1 承受巨大温度力 从而夏天胀轨冬季断轨维修 施工受到限制2 钢轨较长 运输 装卸 铺设方法与机具需特殊考虑 3 焊接质量影响颇大 我国无缝线路分类中 普通与区间无缝线路的基本原理相同 而跨区间无缝线路结构与计算则比较复杂 它有如下一些特点 1 线路两端的处理为 锚固式 缓冲区式 伸缩调节器式 2 绝缘接头采用胶接绝缘接头 3 道岔要焊成无缝道岔 4 轨道要采用重型轨道结构 无缝线路的基本原理 温度应力与温度力钢轨自由伸缩时 钢轨伸缩量为 L L t式中 t 轨温变化幅度 c L 钢轨长度 m 钢轨的线胀系数 11 8 10 6 轨温与锁定轨温1 轨温 最高轨温 Tmax tmax 20 C 最低轨温 Tmin tmin C tmax 最高气温tmin 最低气温一天中最高轨温时间为13点 14点 一天中最低轨温时间为5点 6点 轨温测量要准确 可靠 选择可靠的轨温计并定期校验 2 锁定轨温 t为轨温变化幅度 其基准点为锁定轨温 因此 锁定轨温是一个非常重要的参数 1 锁定轨温的定义 在理论上 当 t 0时的轨温 即锁定轨温 而在实际施工中 当钢轨落槽时 两端钢轨接头螺栓拧紧时的平均轨温 即锁定轨温 而在低温拉伸锁定时 则按拉伸量计算确定锁定轨温 2 铺设无缝线路钢轨时轨下要垫滚筒 以使无缝线路的锁定轨温更加准确 3 锁定轨温的规定 锁定轨温应在设计锁定轨温范围内 两相邻单元轨节锁定轨温之差不大于5 C 左右股钢轨锁定轨温之差不大于3 C 同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温之差不大于10 C 线路阻力无缝线路钢轨是通过一系列阻力而在两端被锁定的 同时有砟轨道无缝线路要求 扣件推移阻力要大于道床纵向阻力 1 钢轨接头阻力Rj钢轨两端不同的锁定形式有不同的Rj轨端锚固式 Rj可认为是无限大缓冲区式 Rj nP伸缩调节器式 Rj 0式中 n 钢轨一端螺栓个数 P 钢轨接头螺栓承受的拉力 2 道床阻力 1 道床纵向阻力轨枕纵向阻力 每根混凝土轨枕纵向阻力 1 2型为10KN 枕 3型为12KN 枕为便于计算分析 通常把轨枕纵向阻力换算成单位长度钢轨道床纵向阻力pp Ps 2aPs 每根轨枕纵向阻力 a 轨枕间距 道床阻力不是常数 而随位移变化 常用位移为2mm的值作为常数来表征道床阻力 2 道床横向阻力Qs单位长度线路道床横向阻力q的表达式为 q q0 c1y c2ynq0 y 0时的初始值 c1c2 系数 n 指数 木枕n 2 3 混凝土枕n 3 4 道床横向阻力值与多种因素有关 a 轨枕类型 3型混凝土轨枕比2型大20 左右 b 道床断面形状及饱满状况 若在道床肩部堆高15mm高道碴 道床横向阻力将增加10 20 c 道碴材质与级配状况 因此施工与维修时应尽量不做破坏道床阻力的工作 3 扣件阻力无缝线路设计与施工的原则是扣件阻力要大于道床阻力 因此要选择适当的钢轨扣件 此外 钢轨扣件阻力值也与扣件螺拴拧紧程度有关 无缝线路钢轨温度力由于有各种阻力 无缝线路钢轨不能自由伸缩 其不能自由伸缩的应变转化成温度力 因此温度力与阻力相互依赖 保持平衡 温度力分布图的形状不但与轨温变化有关 而且与各种阻力关系密切 1 钢轨接头阻力的影响钢轨接头阻力使无缝线路钢轨在全长范围内承受着相同的温度力 只要轨温在 tj范围内 钢轨就不会有任何位移 钢轨温度力也不会受道床阻力及扣件阻力的影响 可进行一些线路维修工作 可见 拧紧接头螺栓会带来不少好处 2 道床纵向阻力的影响当轨温继续升降克服了接头阻力以后 轨枕将依次参与限制钢轨伸缩的工作 使钢轨伸缩位移的一部分转化为温度力 2 短轨一端的伸缩量当轨温为最高时 短轨一端的伸长量为 2 maxP t Rj L 2EF pL2 8EF 当轨温为最低时 短轨一端的缩短量为 2 maxPt Rj L 2EF pL2 8EF L 短轨长度 3 缓冲区予留轨缝 的设置 1 长轨与短轨之间的轨缝 1 2 a 1 2 a 构造轨缝 a 18mm 2 短轨与短轨之间的轨缝2 2 a 2 2若不按计算的轨缝设置 则可能影响钢轨的受力状况 无缝线路强度与稳定性计算 由于无缝线路钢轨比普通线路钢轨要额外承受温度压力和温度拉力的作用 因此必须对无缝线路进行强度与稳定性检算 其次 无缝线路锁定轨温是在确保无缝线路具有足够的强度与稳定性条件下确定的 在确定无缝线路锁定轨温时也要进行无缝线路强度与稳定性计算 此外 通过无缝线路强度与稳定性计算可了解影响其强度与稳定性的各种因素 以便在施工与养护维修时加以注意 无缝线路强度检算首先要根据我国轨道强度计算办法及其他有关规定来算出无缝线路钢轨承受的动弯拉应力 d以及温度拉应力 t 桥梁钢轨或道岔钢轨的附加温度拉应力 l 制动附加应力 c 然后按下式进行无缝线路强度检算 d t l c 钢轨的允许应力 s 1 3 1 35 c 制动附加应力 c 10MPa t 温度拉应力 t 2 478 t Mpa d及 l由计算确定 由强度计算条件可得到无缝线路的允许降温幅度 t降 d l c 2 478 无缝线路稳定性检算国内外有许多无缝线路稳定性计算公式 我国多采用统一公式进行无缝线路稳定性计算 但统一公式需要试算 比较麻烦 且从工程角度看 各个公式计算结果大体相同 因此可采用偏于安全的简化公式进行计算 P PN 1 25PN 2Q 1 R 1 R 2 f foe Q 4 EJy 影响无缝线路稳定性的因素1 不利因素 1 温度力 2 钢轨原始弯曲矢度 3 曲线半径2 有利因素 1 轨道框架刚度 2 道床横向阻力减小不利的各项因素 增加有利的各项因素就会使无缝线路更加稳定 要特别注意按轨温进行施工与维修 跨区间无缝线路 跨区间无缝线路的结构特点当把区间无缝线路延长与车站道岔焊连在一起 就形成跨区间无缝线路 我国跨区间无缝线路有如下一些结构特点 1 跨区间无缝线路端部采用缓冲区式短轨或钢轨伸缩调节器结构 2 绝缘接头采用胶接绝缘接头 3 道岔焊接成无缝道岔 4 轨道采用重型轨道结构 无缝道岔1 无缝道岔的结构特点 1 道岔可具有限位器或间隔铁结构 图7 当辙叉为可动心轨辙叉时 要采用长翼轨 间隔铁式可动心轨结构 2 道岔内直 侧股所有钢轨接头都要焊接或胶接 3 无缝道岔直 侧股都与无缝线路长轨条焊连为全焊无缝道岔 只有直股与无缝线路长轨条焊连为半焊无缝道岔 其侧股基本轨要按无缝线路伸缩区处理 照片 图7 无缝道岔的铺设与焊接 1 无缝道岔铺设后焊连前要全面整修一遍道岔 2 无缝道岔岔内钢轨接头最好在设计锁定轨温范围内焊接 困难条件下也应在5 25 C范围内焊连 焊连顺序为先直股后曲股 最后焊连尖轨跟部 3 岔内钢轨接头焊接时 一定要使限位器子 母块居中卡死 4 岔内钢轨接头焊接后要对焊头进行探伤检查 并对道岔再全面整修一遍 5 在锁定轨温范围内 最好在ts 3 C范围内 把道岔与两端无缝线路长轨条焊连在一起 并对焊头进行探伤检查 最后设立无缝道岔位移观测桩 6 去掉限位器子 母块间卡块 再细整一遍道岔 7 若为半焊无缝道岔 还需对侧股基本轨后端钢轨接头进行高强联结处理 桥上无缝线路 通常把无缝线路的固定区放在桥上 当桥梁发生伸缩变形时 将对桥上无缝线路钢轨施加作用力 同时钢轨的约束作用将对桥梁产生反作用力 对桥梁墩台与支座产生不利影响 当桥梁随温度变化而伸缩以及承受荷载而挠曲时 都会产生伸缩变形 但桥梁挠曲影响较小 通常只检算桥梁伸缩的影响 检算取桥梁伸缩附加力和桥梁挠曲附加力的较大值 对无缝线路及桥梁的墩台和支座进行检算 1 考虑附加力后 再次检算无缝线路的强度和稳定性是否满足相关要求 2 在进行桥梁的墩台和支座的检算时 除考虑附加力外 还要计及断轨力和制动力的影响 3 钢轨伸缩调节器尽量少用钢轨伸缩调节器 对已铺钢轨伸缩调节器其实际伸缩量小于设计计算的伸缩量问题须进一步分析 观测 试验研究 4 桥上铺设无缝道岔时 可把无缝道岔的附加温度力与桥梁伸缩附加力叠加处理 使其合力最小 这就涉及到无缝道岔与桥梁支座之间的合理位置问题 无缝线路的故障处理1 断轨处理冬天低温时若钢轨折断 可根据情况做如下处理 1 紧急处理 在断轨处安装急救器 并拧紧两端钢轨扣件 2 临时处理 临时安装短轨 但要准确记录锯下的断轨长度m和n 3 永久处理 在设计锁定轨温范围内 焊接一截L0长钢轨 永久处理时应遵循的原则是 锯下多长钢轨就要焊上多长钢轨 包括焊缝宽度 2 胀轨跑道处理 1 胀轨处理 胀轨处两端钢轨泼水降温并堆高道床肩部石