无缝线路教案.docx

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无缝线路教案

铁路无缝线路应知应会

一、无缝线路基本知识

1、无缝线路：

就是把钢轨焊接起来的线路，又称焊接长钢轨线路。

因线路上减少了大量钢轨接头和轨缝，故称之为无缝线路。

2、无缝线路的类型：

无缝线路按结构可分为两大类：

一类是温度应力式无缝线路，其结构形式是在两长钢轨之间用几根普通标准长度的钢轨连接，这一区段叫缓冲区；长轨本身仅在两端约数十米长度范围内允许伸缩，允许伸缩的区段叫伸缩去；长轨中间不能伸缩的部分叫固定区。

另一类是放散应力式无缝线路，在每年春、秋两季各放散应力一次，以免钢轨所承受的温度应力过大。

由于放散工作量大，目前有被淘汰的趋势。

另外除上述普通无缝线路外，现在铺设比较多的是全区间无缝线路和跨区间无缝线路。

全区间无缝线路就是扑在线路上的长钢轨长度贯穿整个区间，两端与咽喉道岔的缓冲轨焊联的无缝线路。

跨区间无缝线路就是铺在线路上的长钢轨长度贯穿全区间的各个区间，与站区无缝道岔焊联成一体的无缝线路。

我段管内成昆正线现在只有白石岩至冕山区段是全区间无缝线路其它的已经全部是跨区间无缝线路。

3、影响无缝线路稳定性的因素

无缝线路稳定性问题实际上就是涨轨跑道问题。

根据常识杆件受强大的压力后会臌曲。

无缝线路是是埋设在道床里的结构件，当轨道要臌曲时，道床将产生阻力阻止它臌曲。

还右钢轨和轨枕组成轨道框架，如果扣件紧固，不让钢轨和轨枕间发生相对移动，则轨道框架的刚度也有防止轨道臌曲的作用。

使轨道臌曲的原动力是温度力和列车行进时的纵向力，其中主要是温度力。

轨道若非常平直，轨道在很大的温度力作用子下会臌曲，如轨道原来就有弯曲，则轨道容易臌曲。

因此，影响线路稳定性主要要素是：

作用力是温度力，有害成分是原始弯曲，抵抗力是道床阻力和轨道框架刚度。

故为保持轨道稳定，在温度力不变情况下应做到归乡顺直，道床阻力和轨道刚度足够大。

4、无缝线路上钢轨所受温度力的大小由什么决定？

钢轨所受的温度力是随轨温的变化而变化的。

准确的温度力需根据设计的锁定轨温及当地的最高最低轨温来计算。

温差小的地区，钢轨所受温度力要小一些；温差大的地区，钢轨所受温度力要大一些。

5、何谓锁定轨温？

锁定轨温即在理论上就是把处于自由状态的长钢轨将其两端接头螺栓拧紧并扣结于轨枕使之锁定时的轨温。

从钢轨受力情况看，锁定轨温指的是零应力轨温。

6、何谓设计锁定轨温范围？

无缝线路的铺设很难再设计锁定轨温（T设）下把整段长钢轨锁定，因此需要决定一个既满足强度条件，又满足稳定条件的锁定轨温范围，一般按T设±5℃设定，称之为设计锁定轨温范围。

7、何谓设计锁定轨温？

设计锁定轨温又称中和轨温，它是根据线路的具体条件，通过轨道强度和稳定性检算确定的零应力轨温。

8、何谓实际锁定轨温？

实际锁定轨温强调“实际”二字，它说明铺设时所确定的锁定轨温不是一成不变的，在运营中长钢轨因轮轨作用而被辗长，或因维修作业不当而变形，都会导致锁定轨温的改变，因此，无缝线路的长钢轨，在运营中存在一个实际的锁定轨温。

9、何谓中间轨温？

中间轨温Tz=（Tmax+Tmin）/2,式中Tmax为当地最高轨温；Tmin为当地最低轨温。

10、无缝线路上的钢轨焊接方法：

（1）、工厂以电接触焊为主。

（2）、长钢轨运到工地，根据设计长度焊联成现场的长钢轨，称之为工地焊长钢轨。

工地焊的接头叫联合接头。

过去工地焊多用铝热焊，现改用气压焊，用小型气压焊机施焊》

（3）、工务段在维修中仍以铝热焊为主，用以修复断轨或病害焊缝。

11、铝热焊接法的特点：

铝热焊是公认的一种高效、快速、工艺简单、适合工地流动作业、利于焊接联合接头和维修中断轨焊接使用的方法。

12、何谓胶接绝缘接头？

胶接绝缘接头，是接头夹板与对接的钢轨端部，利用有绝缘性能的环氧类胶板，通过一定的工艺，把它们胶接在一起的接头。

13、隧道内可否铺设无缝线路？

有何特点？

隧道内可以铺设无缝线路。

隧道内铺设无缝线路时可在任意温度下锁定钢轨。

隧道内无缝线路长度大于或等于300米时应单独设计，在隧道口内设缓冲区；小于300米时无需单独设计，但在隧道口60米范围内应按伸缩区处理，加强锁定。

隧道内钢轨应选用抗腐蚀性能好的钢轨。

14、工务段在铺设无缝线路之前应做好哪些工作？

（1）整治路基病害，清筛不洁道床并补充道碴，更换伤损轨道部件。

整正原有线路方向、高低、水平、轨距等，尤应做好接头加强工作。

（2）、培训养路员工、铝热焊工人、焊缝探伤工人。

（3）、准备无缝线路专用器具和备品，如轨温计、各种扭力扳手、急救器和臌包夹板、铝热焊设备、乙炔切割工具等。

（4）、与铺轨队洽商并协助预埋好防爬观测桩。

（5）、探伤、验收工地焊的接头。

（6）、派人员参加铺轨队工作，熟悉铺轨情况、工地焊接情况并做好锁定轨温记录。

15、施工现场在铺设无缝线路时的锁定轨温是怎样确定的？

铺轨后应立即做好哪些工作？

（1）、铺设长钢轨，待始端及终端就位并锁定时，应分别测量轨温一次，以两次测量的平均值作为锁定轨温。

但始、终端就位并锁定时的轨温均须在设计锁定轨温范围内。

长钢轨就位并锁定后，铺轨队应立即在预埋的观测桩处拉线，把位移观测标志标在钢轨上，这就是零点，应长期保留。

（2）、铺轨作业完毕后，随即整理线路方向、轨距，按规定扭矩拧紧缓冲区钢轨接头螺栓及轨枕螺栓，防止钢轨爬行。

16、无缝线路铺设后，在质量状态上有哪几个变化阶段？

各阶段的养护工作应着重抓好哪些方面？

无缝线路铺设后，在质量状态变化上可分为初期不稳定阶段、中期稳定阶段、后期老化阶段。

在初期不稳定阶段，应以捣固找平，尤其应注意加强原接头处、拨改线路并教直硬弯、全面整修并拧紧扣件、整修焊缝、整修道床并堆高碴肩等，使无缝线路尽快得到稳定和强化。

在中期稳定阶段，应以经常保养为重点，适当安排综合维修，加强技术管理，防止夏季胀轨跑道、冬季钢轨折断，充分延长稳定期。

在后期老化阶段，应坚持“大修不到，养护不止”的原则，加强日常保养和重点病害整治，及时消灭超限处所和危及行车安全的病害，以保证大修前线路处于正常状态。

17、对无缝线路应建立哪些检查制度？

无缝线路应以防胀、防断为中心建立检查制度：

（1）、焊缝定期检查制度。

在执行钢轨探伤周期的基础上，对现场焊接气压焊和铝热焊缝应每年全断面探伤1-2次。

（2）、位移观测桩定期观测制度。

养路工长应每月观测一次并填写记录。

发现观测桩处累计位移量大于10毫米时应及时上报工务段查明原因，采取措施。

（3）、线路方向检查制度。

18、无缝线路养护维修的核心问题是什么？

基本要求有哪些？

无缝线路的锁定轨温是安排无缝线路养护维修工作的核心，它必须准确可靠，才能保证无缝线路安全运用。

无缝线路养护维修必须遵循以下基本要求：

（1）、无缝线路的长钢轨，必须在设计锁定轨温范围内牢固锁定，如有变动必须适时放散应力，按设计锁定轨温范围重新锁定。

（2）、道床横断面必须按设计标准保持完好，如因清筛或其它原因导致缺碴，应及时按规定标准补充。

（3）、线路纵、平面应保持平顺，其几何偏差要经常控制在养护标准的限值以内。

（4）、要根据季节特征和气温、轨温变化规律，有计划的组织线路作业。

（5）、当轨温超过锁定轨温的差值大于该项作业规定的允许温差范围时，不得进行该项作业。

（6）、在无缝线路伸缩区与固定区交界处、道口前后、桥头、曲线头尾、变坡点、制动地段等容易出现温度力峰值的薄弱处所，应加强线路结构，对有关作业应从严要求。

（7）、要注意伸缩区和缓冲区的养护工作。

（8）、经常保持路基及其排水设备处于良好状态。

19、无缝线路维修计划应如何安排？

无缝线路应根据季节特点、锁定轨温和线路状态，合理安排全年维修计划。

在气温较低季节安排锁定轨温较低或薄弱地段进行综合维修；气温较高季节安排在锁定轨温较高地段进行综合维修。

应尽量在气温接近无缝线路锁定轨温的季节和时段进行无缝线路养护维修。

高温季节应不安排综合维修和影响线路稳定性的作业。

高温季节可安排教直钢轨硬弯、钢轨打磨焊接等作业。

20、无缝线路维修作业应注意做好哪些事项？

无缝线路维修作业必须掌握轨温，观测钢轨位移，分析锁定轨温变化情况，严格执行“两清”、“三测”制度。

还应注意以下各项工作：

（1）、在维修地段按需要备好道碴；

（2）、起道前先拨正线路方向；

（3）、起道机不得安放在铝热焊缝处；

（4）、列车通过前，起道、拨道应做好顺坡、顺撬；

（5）、扒开的道床及时回填、夯实。

21、进行无缝线路养护维修时，必须遵守“两清”、“三测”制度，其内容和意义是什么？

“两清”为维修作业半日一清，临时补修作业一撬一清。

“两清”目的是为了使作业中降低了的道床阻力能及时的适当恢复。

“三测”为作业前、作业中、作业后测量轨温。

其目的是为了保证整个作业过程符合无缝线路维修作业轨温条件。

22、为什么要特别注意焊缝处的捣固？

焊缝处因车轮通过时冲击力要大些，长此下去可能发生空吊板或轨面不平顺，逐步使焊缝处低塌而冲击作用将更加剧，铝热焊缝强度较差，可能被轧伤甚至轧断。

故要特别注意焊缝处的捣固，发现低塌焊缝及时焊补整修。

23、为什么要强调做好校直钢轨硬弯工作？

钢轨硬弯又名死弯，必须用弯轨器调直，用一般拨道、改道的办法整治不了。

从稳定性试验得知，同样的矢度，硬弯比弹性弯更有害。

故要强调做好校直钢轨硬弯工作。

24、为什么要放散应力？

为了防止胀轨和断轨，对实际锁定轨温发生变化的钢轨应放散应力，在设计的锁定轨温范围内重新锁定线路。

25、哪些情况下应进行应力放散或调整？

有下列情况之一者必须进行应力放散或调整？

（1）、实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围以内，或左右股长钢轨的实际锁定轨温相差超过5℃；

（2）、锁定轨温不清楚或不准确；

（3）、跨区间或全区间无缝线路的两相邻单元长钢轨的锁定轨温相差超过5℃，同一区间内单元长钢轨的最低、最高锁定轨温相差超过10℃；

（4）、铺设或维修方法不当，使长钢轨产生不正常的收缩；

（5）、固定区和无缝道岔出现严重的不均匀位移；

（6）、夏季线路的轨向严重不良，碎弯增多；

（7）、通过测试，发现温度力分布严重不匀；

（8）、因处理线路故障或施工改变了元锁定轨温；

（9）、低温铺设长钢轨时，拉伸不到位或拉伸不均匀。

26、对应力放散和应力调整工作有哪些基本要求？

基本要求如下：

（1）、应由工务段负责安排，施工前要制订施工计划及安全措施，组织人力，备齐料具，充分做好施工准备；

（2）、放散应力时，应每隔50-100米设一个位移观测点观测钢轨位移量，及时排除影响放散的障碍，使总的放散量达到计算数值，沿钢轨全长放散量要均匀，确定的锁定轨温要准确；

（3）、应力放散和调整后，应按实际锁定轨温及时修改有关技术资料和位移观测标记。

27、无缝线路应力放散与应力调整有何不同？

应力放散要改变长钢轨的长度，必须使长钢轨自由伸缩来实现。

应力调整则不需要改变原长钢轨的长度，只是将长钢轨内局部应力大的与应力小的地段的应力调整均匀。

28、无缝线路应力放散应如何进行？

应力放散可采取滚筒配合撞轨法或滚筒结合拉伸配合撞轨法。

滚筒配合撞轨法是在设计锁定轨温范围内封锁线路，拆除扣件，每隔10-15米撤除枕上橡胶垫板，同时垫入滚筒，配合适当撞轨，使长钢轨正常收缩，达到自由状态，然后彻撤除滚筒，装好橡胶垫板、扣件、锁定线路。

滚筒结合拉伸器配合撞轨法是在温度低于锁定轨温时用前述方法进行放散。

使长钢轨达到自由状态，然后使用钢轨拉伸器拉伸长钢轨，拉伸到位后锁定线路。

全区间或跨区间无缝线路的应力放散应按管理单元进行，按计划开口，然后用上述方法放散应力。

临时恢复线路时，可插入不短于6米得钢轨，用冻结接头过渡，在适当轨温条件下，按设计锁定轨温恢复原结构。

29、无缝线路应力调整如何进行？

无缝线路应力调整一般采用碾压法。

即在需要调整应力的地段适当松动扣件和防爬器，利用列车慢行碾压，将应力调整均匀。

有条件时也可采用滚筒调整法。

即封锁线路，在需要调整的地段松开扣件和防爬器，和应力放散一样垫入滚筒，用撞轨器振动钢轨，使应力调整均匀。

在进行应力调整之前，应将长钢轨两端伸缩区牢固锁定。

30、长轨拉伸法如何用于施工、应力放散和断轨修复？

（1）、用于施工：

在铺设无缝线路的施工中，如轨温低于允许锁定轨温下限时，须利用长轨拉伸器将钢轨拉长，以提高锁定轨温值，使之进入允许锁定轨温范围。

拉伸时，应根据铺设时轨温和允许锁定轨温之差，计算出拉伸时应拉长的量值，按这一量值拉伸到位后，立即合拢并锁定线路。

（2）、用于应力放散：

进行无缝线路应力放散是应根据放散时的轨温和锁定轨温之差，计算出应拉长的拉伸量，按此量值拉伸到位后，合拢锁定线路，就完成了应力放散作业。

（3）、用于断轨修复：

长钢轨一旦发生断裂，且断口已被拉开，在断口处锯下的长度若小于60毫米时，可用宽臂距拉伸器拉伸，拉合断口时预留30毫米宽的焊缝，用铝热焊法进行焊接，这样焊接修复，原锁定轨温基本保持不变。

31、无缝线路曲线地段单股磨耗超限应如何更换？

无缝线路区段尤其是曲线地段单股钢轨成段伤损应予更换，一般更换为标准轨，另一股保持原状态，为便于管理，保证安全，应采取如下措施：

（1）、无缝线路一股钢轨更换为标准轨时，可按准无缝线路处理，即采用接头冻结技术，不设轨缝或设1-2毫米的小轨缝，60kg/m钢轨接头的连接采用高强度夹板，10.9级Φ27毫米高强度螺栓，弹性平垫圈，螺母扭矩900-1100N·m,接头阻力保持在1000kN以上。

铺设时按该段无缝线路锁定轨温±5℃锁定线路，按无缝线路的维修要求进行日常养护。

（2）、最好采用工地焊长钢轨更换伤损钢轨的反方式；也可就地采用小型气压焊机进行焊接，将无孔钢轨焊成长钢轨进行更换的方式。

（3）、换入的钢轨其两端应采用与线路磨耗量相近的钢轨，以免新、旧钢轨磨耗不一定造成钢轨错牙。

32、跨区间无缝线路与道岔是怎样焊联的？

跨区间无缝线路上的长钢轨与道岔焊联时，目前有以下两种情况：

（1）、与可动新轨道岔的焊联——一股与道岔长心轨的跟端直接焊联，另一股与道岔基本股焊联。

如与道岔前端焊联时，一股与道岔基本轨焊联，另一股与道岔曲基本轨焊联。

（2）、与固定型辙叉道岔的焊联——区间长钢轨与岔尾焊联时，一股与固定型辙叉的直股用冻结接头连接，另一股与基本轨焊联。

与道岔前端的焊联，如前所述。

33、何谓无缝道岔？

跨区间无缝线路连接的道岔为无缝线路道岔。

无缝线路道岔的钢轨接头有以下特点：

（1）、可动心轨无缝道岔

①、绝缘接头采用胶接绝缘接头；

②、除绝缘接头外，其余接头全部焊接；

③焊接接头尽量采用厂焊。

（2）、固定辙叉无缝道岔

①、绝缘接头采用胶接绝缘接头；

②、固定辙叉趾端和跟端的四个接头采用冻结接头；

③、除绝缘接头、冻结接头外，其余接头全部焊接；

④、尽量厂焊。

34、无缝道岔应如何加强？

提速道岔辙跟采用限位器连接，有7毫米的可位移空间，将部分的释放附加作用力，就是一项改善措施。

为减小道岔位移时力的传递，可夯实枕盒道碴，控制轨枕位移，或采用小阻力扣件，并尽量采用混凝土岔枕。

在道岔前后应设置Ⅲ型混凝土枕过渡段，过渡段长度不短于30米。

35、跨区间和全区间无缝线路的铺设方法：

跨区间和全区间无缝线路是按单元长钢轨长度一次分段铺设的。

具体铺设方法：

一为连入铺设法；二为间断铺设法，或称插入铺设法。

36、如何预防无缝线路钢轨（焊缝）折断？

（1）、加强敢接工艺质量管理，提高焊接质量；

（2）、严格执行在焊缝处作业的有关规定；

（3）、发现伤损的钢轨和有缺陷的焊缝及时整治；

（4）、保持良好的线路质量，及时消灭空吊板和整治道床、路基病害等；

（5）、根据位移观测，发现钢轨拉力过大区段进行应力放散或调整；

（6）、做好探伤工作，及时发现重伤钢轨。

37、为什么要强调原位焊复？

无缝线路上的钢轨或焊缝发生重伤或折断，凡切除断口折损部位长度不超过60毫米时，首先考虑原位焊复，这是因为：

（1）、原位焊复只焊一个焊头，插入短轨焊需要焊两个焊头，原位焊复不仅减少工作量，还可压缩封锁线路进行焊接的时间，且少一个焊缝，即少一个薄弱处所，既节省材料，又利于运输和安全。

（2）、原位焊复可做到无缝线路实际锁定轨温保持不变，同时免去焊后必要的应力放散或调整，有利于无缝线路的技术管理。

38、何谓胀轨跑道？

其发生与发展的过程如何？

胀轨是因温度力的增长而迫使轨道发生微小的横移，跑道是温度力达到临界值时发生的突然的巨大臌曲。

其发生与发展过程如下：

无缝线路轨道在钢轨温度压力的作用下，不是一开始就发生轨道横移变形，在温度压力较小的阶段并不发生变形，此阶段一般叫保持稳定状态阶段，在此阶段终结时，温度压力再升高，则轨道将开始发生缓慢地微小横移，当此阶段发展到一定程度，钢轨温度压力的增加接近临界值时，此阶段即告终结，这一阶段就是胀轨阶段；此阶段终结时，钢轨温度压力将达到临界值，在此情况下，如轨道遇到外界扰动将立即发生突然臌曲，其横移量可达几十厘米，即是跑道。

39、何谓钢轨温度力峰？

其是怎样形成的？

容易发生在哪些部位？

无缝线路的钢轨温度力并不像理论分析那样均衡，而是多有波动。

就温度压力而言，其波动之峰部即为温度压力峰，波动之谷部即为压力谷。

当轨温下降到最低值时，谷部将出现温度拉力峰。

温度力分布不均匀的主要原因：

施工方法不当；线路锁定不牢，钢轨爬行；锁定轨温偏高或偏低，因温度循环变化而形成。

温度力峰一般出现在伸缩区和固定区交界处、桥头、道口前后、曲线头尾、边坡点等处。

40、胀轨跑道有何预兆和规律？

当轨温高于锁定轨温30℃左右时，由于道床阻力非常小，线路上可能出现许多碎弯。

轨向矢度不断增大是胀轨跑道的预兆。

每次胀轨跑道列车颠覆，往往起先一趟列车就已发现线路方向不良，列车摇晃异常，工务部门接到通知如不能及时赶到现场，后续列车就有在该处发生事故的可能。

总之，胀轨跑道是有预兆的，其发生之前轨道必有明显的弯曲。

41、线路养护维修作业时，为什么容易发生胀轨跑道？

在维修作业中，道床阻力可能减少50％甚至更多，作业后短时间也难以恢复，如果起拨道不当，加上线路有原始弯曲，线路的稳定性就很难保证，因而，作业中或作业后不久容易发生胀轨跑道。

42、防治胀轨跑道的关键是什么？

（1）、正确掌握钢轨锁定轨温。

这是控制温度压力和防治胀轨跑道的关键。

（2）、提高道床横向阻力。

提高道床横向阻力是增强无缝线路稳定性最有效的措施。

（3）、拧紧扣件，加强防爬锁定，提高轨道框架刚度。

（4）、整治线路不良轨向。

（5）、加强管理，正确养护。