無縫線路應力放散

無縫線路應力放散2/5/2023隨著我國鐵路大規(guī)模提速，特別是客運專線的建設，一次鋪設無縫線路越來越多，我國《鐵路主要技術政策》提出：高速重載線路應優(yōu)先發(fā)展跨區(qū)間的超長無縫線路。但是由于受施工季節(jié)和施工條件的限制,鋪設無縫線路時,往往不能在設計鎖定軌溫進行鎖定,這給維修養(yǎng)護工作帶來很多困難。如鎖定軌溫偏低,不僅維修養(yǎng)護工作受到許多限制,而且高溫時鋼軌受到很大的溫度壓力,加之長鋼軌不均勻爬行造成“應力集中”,就有脹軌跑道的危險;反之如鎖定軌溫偏高,低溫時鋼軌受到很大的拉力,線路不均勻爬行后,某些地段拉應力增大,溫度拉力與爬行附加拉力合在一起,容易拉斷螺栓或引起鋼軌折斷。因此,對非設計鎖定軌溫鎖定的無縫線路,特別是低溫鎖定或已產(chǎn)生嚴重“應力集中”的無縫線路應該進行應力放散。2/5/20231.無縫線路應力放散條件無縫線路鎖定軌溫必須準確、均勻、可靠，凡有下列情況之一者，必須做好應力放散。（1）實際鎖定軌溫不在設計鎖定軌溫范圍以內(nèi)，或左右股軌條的實際鎖定軌溫相差超過5℃；2/5/20232）鎖定軌溫不清楚或不準確；（3）跨區(qū)間和全區(qū)間無縫線路的兩相鄰單元軌條的鎖定軌溫差超過5℃，同一區(qū)間內(nèi)單元軌條的最低、最高鎖定軌溫相差超過10℃；2/5/2023（4）鋪設或維修作業(yè)方法不當，使軌條產(chǎn)生不正常的伸縮；（5）固定區(qū)或無縫道岔出現(xiàn)嚴重的不均勻位移；（6）夏季線路軌向嚴重不良，碎彎多；（7）通過測試，發(fā)現(xiàn)溫度力分布嚴重不勻；（8）因處理線路故障或施工改變了原鎖定軌溫；（9）低溫鋪設軌條時，拉伸不到位或拉伸不均勻。2/5/20232.鎖定軌溫的檢查檢查長鋼軌鎖定軌溫的變化情況，簡單易行的方法是設置位移觀測樁，通過觀測鋼軌長度的變化，可以計算出鎖定軌溫變化的大小，從而確定應力放散或調(diào)整區(qū)段。2/5/2023普通無縫線路長軌條長度不超過1000m時設置5對位移觀測樁，長軌條長度大于1000m時設置7對位移觀測樁。固定區(qū)較長時，可適當增加對數(shù)（其中固定區(qū)中間點1對，伸縮區(qū)始、終點各1對，其余設置在固定區(qū)）2/5/2023超長無縫線路，單元軌條長度不超過1200m時設6對位移觀測樁（單元軌條起、訖點，距單元軌條起、訖點100m及400m各設置1對）；單元軌條長度大于1200m時設7對位移觀測樁（單元軌條中點設置1對，單元軌條起、訖點，距單元軌條起、訖點100m及400m各設置1對）。2/5/20233.放散量的計算長鋼軌自由伸縮放散量計算式為：(mm)式中：l為需放散的長軌長度；t0’為應力放散后的鎖定軌溫，應在設計鎖定軌溫范圍內(nèi)；t0為原鎖定軌溫2/5/2023根據(jù)放散量確定鋸軌量。在普通無縫線路中，緩沖區(qū)鋼軌應鋸短（有條件時可換為標準縮短軌）。如果放散前后緩沖區(qū)預留軌縫之和不變，則鋸軌量使用伸長放散量。如果放散前緩沖區(qū)軌縫之和小于放散后緩沖區(qū)預留軌縫之和，則鋸軌量應在伸長放散量的基礎上加上二者之差，加長的鋸軌量用以加大軌縫；反之，鋸軌量應在伸長放散量的基礎上減去二者之差，減少的鋸軌量用以減?。ㄌ畛洌┸壙p。在超長無縫線路中，伸長放散時，鋸軌量應在伸長放散量的基礎上加上焊縫寬長?？s短放散時情況相反。2/5/20234.應力放散的方法無縫線路應力放散主要是通過溫度控制或長度控制來實現(xiàn)。具體地說溫度控制就是在合適的軌溫范圍內(nèi)使鋼軌伸縮，抵消鋼軌內(nèi)部的溫度力，然后再重新鎖定線路；長度控制是靠外力強迫鋼軌伸縮，當伸縮量達到預定數(shù)值時，立刻鎖定線路。對應可使用滾筒放散、列車碾壓、撞軌等方法。2/5/2023（1）滾筒放散是把鋼軌扣件松開，把滾筒放在軌枕上，滾筒作為支點支撐鋼軌，使軌底與墊板之間的滑動摩擦變?yōu)檐壍着c滾筒間的滾動摩擦，以減小放散阻力，待軌溫達到預定鎖定軌溫時，取下滾筒，鎖定線路2/5/2023滾筒有兩種：一種是帶支架的滾筒；另一種是用鋼管或圓鋼直接鋸成的圓棍，使用時，可把圓棍放在軌底與軌枕之間，以達到放散的目的。該放散方法需要中斷行車，施工時間長，額外配備滾筒，但應力放散均勻，鎖定軌溫準確。2/5/2023（2）碾壓放散是松開接頭扣件及螺栓，松開全部防爬器及適當?shù)闹虚g扣件，利用列車運行碾壓鋼軌，靠列車的碾壓和振動迫使鋼軌伸縮，待伸縮量達到預計量時鎖定線路。碾壓放散法分順列車運行方向和逆列車運行方向兩種。順向碾壓法首先松開沿列車運行終端的緩沖區(qū)接頭螺栓、正向防爬器和適當中間扣件，而始端伸縮區(qū)扣件不動，利用列車的震動和溫度力迫使鋼軌向一端伸縮，達到放散的目的。2/5/2023逆向碾壓法松開沿列車運行方向始端的緩沖區(qū)接頭螺栓，松開全部的反向防爬器和適當?shù)闹虚g扣件，而終端的伸縮區(qū)的扣件不動，并且反復打緊所有正向防爬器，靠列車的震動迫使鋼軌向列車運行的反方向伸縮，達到放散的目的。這種方法可以把向列車運行方向爬行了的鋼軌拉回原位，適用于爬行量較大的線路。2/5/2023除順、逆向碾壓放散法之外，還可采用兩端放散法，即在固定區(qū)中間，一端采用逆向碾壓法放散，待達到放散量后鎖定線路，另一端采用順向碾壓法放散。這種方法適應于兩端緩沖區(qū)軌縫較大，而軌縫之和又大于計劃放散量，在單線無縫線路上可采用此法進行放散施工2/5/2023碾壓放散的優(yōu)點是不需中斷行車，但放散時間長，放散量不均勻，達到預計放散量時其鎖定軌溫往往比預計的高，放散效果差。2/5/2023（3）撞軌放散是在封鎖線路時，松開所有扣件和緩沖區(qū)接頭螺栓，朝放散方向撞擊鋼軌，在外力的作用下，克服軌底與膠墊間的摩擦力，迫使鋼軌伸縮。2/5/2023這種方法需要勞力多，另外需配備撞軌器，放散量集中在撞軌器附近，而其它地方放散量不均勻，容易使鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生新的不均勻的溫度力。

無縫線路應力放散可根據(jù)具體條件采用滾筒配合撞軌法，或滾筒結(jié)合拉伸配合撞軌法。無縫線路應力調(diào)整，宜采用列車碾壓法。2/5/20235.應力放散質(zhì)量控制（1）應力放散應做到放散均勻、鎖定準確，相鄰兩段單元軌節(jié)的鎖定軌溫之差不得大于50℃，左右兩股鋼軌的鎖定軌溫之差不得大于3℃，同一設計鎖定軌溫的最高與最低鎖定軌溫之差不得大于100℃。2/5/2023（2）應力放散時觀測，應力放散時，每隔150mm或100m設一個位移觀測點，觀測放散時的鋼軌位移量，應力放散應均勻2/5/2023（3）鎖定后無縫線路的位移觀測，鎖定后無縫線路的位移觀測樁處換算200m范圍內(nèi)相對位移量不得大于10mm，任何一個位移觀測樁處位移量不得超過20mm。（4）單元軌節(jié)應在道床達到初期穩(wěn)定階段方可進行線路應力放散工作。2/5/2023（5）線路應力放散前應掌握當?shù)剀墱刈兓闆r，根據(jù)軌溫變化規(guī)律，合理選定施工時間及計劃鎖定軌溫。（6）單元軌節(jié)鎖定前按設計要求設置好位移觀測樁。（7）測量軌溫必須準確，軌溫表必須經(jīng)過校驗，在有效期內(nèi)使用。2/5/20236.放散后鎖定軌溫的確定由于無縫線路的原鎖定軌溫已發(fā)生變化，不能作為放散時的原始依據(jù)，所以鎖定軌溫的計算應根據(jù)施工實際確定。2/5/2023（1）當軌溫在設計鎖定軌溫以內(nèi)時，將鋼軌撞到“零應力狀態(tài)”，然后擰緊扣件和接頭螺栓，此時的鋼軌溫度為鎖定軌溫，即t鎖=t當時軌溫。2/5/2023（2）當軌溫低于設計鎖定軌溫時，將鋼軌撞到“零應力狀態(tài)”，測得此時的軌溫為t0，利用拉伸器拉伸鋼軌，拉伸長度折算軌溫為t0’，最后得鎖定軌溫為ts，則ts=t0+t0’=t0+△l/(0.0118хl)式中△l為鋼軌拉伸長度；l為鋼軌長度。2/5/2023無縫線路應力放散的安全注意事項9.1現(xiàn)場工作人員必須服從放散負責人的統(tǒng)