無縫線路鋪設(shè)與養(yǎng)護維修(畢業(yè)論文)

1、存檔號： 學(xué) 號： 200907071018 石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 （設(shè)計） 系部：系部：交通系 姓名：姓名：李越 專業(yè)：專業(yè)：城市軌道交通工程技術(shù) 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：楊石柱 二零一二年六月二零一二年六月 石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文任務(wù)書畢業(yè)論文任務(wù)書 學(xué)生用表 學(xué)生姓名李越學(xué) 號200907071018班級70971 指導(dǎo)教師 姓 名 楊石柱職 稱教授系部交通系 畢業(yè)論文題目無縫線路的鋪設(shè)與養(yǎng)護維修 畢業(yè)論文要求： 1.能熟練準(zhǔn)確的掌握施工的基本知識； 2.能夠運用施工的基本原理解決實際遇到的問題； 3.熟悉隧道施工工序、施工方法、施工工藝； 4.能夠合理安排施工程

2、序、施工方法、施工工序。 完成期限和主要措施： 主要參考文獻： 1 鐵路無縫線路 （第四版）廣鐘巖 高慧安 北京：中國鐵道出版社 2005.2 2. 法國拉伊臺克國際公司鋼軌鋁熱焊接 qpcj 工藝 3.鐵路軌道與修理 高職教材 4.鐵路線路設(shè)計規(guī)范 2006 版 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 目錄目錄 目錄目錄.2 摘摘 要要.3 第一章第一章 鋪設(shè)無縫線路的意義鋪設(shè)無縫線路的意義.3 第二章第二章 無縫線路的鋪設(shè)無縫線路的鋪設(shè).4 2.1 普通無縫線路的鋪設(shè).4 2.1.1 無縫線路鋪設(shè)的基本要求.4 2.1.2 鋪設(shè)無縫線路的工序方法.6 2.2 高速鐵路的超長跨區(qū)間無縫線路.9 2.2.

3、1 超長無縫線路的鋪設(shè)方法.9 2.2.2 單元長軌條的長度.11 2.2.3 無縫的提速道岔的焊接.11 2.2.4 低溫鋪設(shè)長軌條的拉伸.12 第三章第三章 無縫線路的養(yǎng)護維修的有關(guān)問題無縫線路的養(yǎng)護維修的有關(guān)問題.12 3.1 無縫線路養(yǎng)護維修的規(guī)定.12 3.2 無縫線路養(yǎng)護維修作業(yè)特點.13 3.2.1 具有季節(jié)型特點.13 3.2.2 作業(yè)要受軌溫條件限制.13 3.3 無縫線路養(yǎng)護維修的原則.13 3.3.1 基本原則.13 3.3.2 一般要求.14 3.4 無縫線路養(yǎng)護維修溫度應(yīng)力放散.14 3.5 無縫線路養(yǎng)護維修故障的產(chǎn)生及處理.15 3.5.1 脹軌跑道及其處理.15

4、3.5.2 無縫線路斷軌及其處理.18 第四章第四章 無縫線路鋼軌焊接工藝要求無縫線路鋼軌焊接工藝要求.20 4.1 鋁熱焊法.20 4.2 鋁熱焊法的焊接原理.20 4.3 鋁熱焊法的焊接工藝.20 4.4 法國拉伊臺克 qpcj 鋁熱焊工藝.22 4.5 特殊條件下的鋁熱焊接.25 致致 謝謝.28 附附 錄錄.29 跨區(qū)間無縫線路養(yǎng)護與維修.29 參考文獻參考文獻.錯誤！未定義書簽。 摘摘 要要 無縫線路（continuously welded rail track）是將許多根標(biāo)準(zhǔn)長 度鋼軌焊接成相當(dāng)長的軌條并鋪布在軌枕上的線路。它比普通線路接縫 少，列車沖擊振動少，運行平穩(wěn)，旅客舒適；

5、降低軌道養(yǎng)護維修費用； 延長鋼軌和機車車輛使用壽命；減輕機車車輛沖擊軌縫的噪聲，有利于 環(huán)境保護；是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。無 縫線路被公認(rèn)為是 20 世紀(jì)軌道結(jié)構(gòu)最突出的改進與創(chuàng)新。 無縫線路是軌道結(jié)構(gòu)上的一個在變革，是當(dāng)今軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的重 要標(biāo)志，它無可爭議的優(yōu)越性得到各國鐵路的承認(rèn)。幾十年來，各國鐵 路競相發(fā)展無縫線路，使這項技術(shù)日臻完善，并取得巨大的經(jīng)濟效益和 社會效益。 我國自鋪設(shè)無縫線路以來，在理論研究、設(shè)計、焊接、施工、養(yǎng)護 維修和管理等方面都取得了很大成績。同時，鐵路工作者致力于無縫線 路的穩(wěn)定性研究，大力提高鋼軌廠焊能力和質(zhì)量，在大修施工中普及了 移

6、動式氣壓焊，改善了鋁熱焊劑質(zhì)量，改進了鋁熱焊工藝以提高鋁熱焊 縫質(zhì)量。焊接長鋼軌鋪設(shè)工藝及裝備的研究和鋪設(shè)跨越閉塞分區(qū)的超長 無縫線路有了長足的進步。 加速擴大超長無縫線路的鋪設(shè)，最大限度地減少或取消緩沖區(qū)，可 以最大限度地延長固定區(qū)，將使無縫線路的優(yōu)越性得到更充分發(fā)揮。發(fā) 展無縫線路（全區(qū)或跨區(qū)間無縫隙線路）是技術(shù)發(fā)展的必然。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：無縫線路；維修；養(yǎng)護 第一章第一章 鋪設(shè)無縫線路的意義鋪設(shè)無縫線路的意義 無縫線路既是軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)進步的重要標(biāo)志，也是高速、重載軌道結(jié)構(gòu)的最優(yōu) 越選擇。 無縫線路問世之前，普通線路上的鋼軌接頭，既是軌道結(jié)構(gòu)不可缺少的組成部 分，又是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。線

7、路的接頭不僅對線路設(shè)備、機車和車輛的使用壽 命、旅客的舒適度、能源的消耗等有一定的不良影響，而且還直接威脅著鐵路行車 安全。因此，對鋼軌接頭的功能就有兩個基本要求：一是溫度變化時鋼軌能伸縮； 二是接頭構(gòu)造要堅固穩(wěn)定。這兩個要求對普通線路來說是互相矛盾的，保了伸縮就 保不了穩(wěn)定。實踐證明，只有將鋼軌焊接起來的無縫線路，才是徹底解決鋼軌接頭 的穩(wěn)固與平順的根本出路。 無縫線路又稱長鋼軌線路，把軌條焊聯(lián)長度 12km。近年來，在提速工程的帶 動下，超長無縫線路發(fā)展迅速，長軌條連續(xù)焊接的長度可達數(shù)百千米，從而構(gòu)成名 符其實的無縫線路。鋪設(shè)無縫線路的實踐經(jīng)驗證明，無縫線路與有縫線路相比，它 在技術(shù)經(jīng)濟上

8、有明顯的優(yōu)勢性。據(jù)一些國家統(tǒng)計，在節(jié)約勞力和延長設(shè)備使用壽命 方面，無縫線路比有縫線路可節(jié)約線路維修費用 3575%。此外，無縫線路的平順 性好，行車平穩(wěn)，旅客舒適，非常適合高速、重載列車的運行，還可以減少機車車 輛的運營費用?？梢?，大力發(fā)展無縫線路上一項具有重大技術(shù)經(jīng)濟意義的舉措。 第二章第二章 無縫線路的鋪設(shè)無縫線路的鋪設(shè) 2.12.1 普通無縫線路的鋪設(shè)普通無縫線路的鋪設(shè) 2.1.12.1.1 無縫線路鋪設(shè)的基本要求無縫線路鋪設(shè)的基本要求 （1）長軌條長度的確定 長軌條的最小長度為 200m 在設(shè)有自動閉塞的區(qū)段，無縫線路的長軌條通常以閉塞區(qū)間兩信號機軌端絕緣 之間的距離作為設(shè)計長度。設(shè)

9、計長度按下式計算： l 長=l 絕-（l 前緩+l 后緩） 式中 l 長每段無縫線路的長軌條設(shè)計長度 l 絕自動閉塞區(qū)間兩信號機軌端絕緣之間的距離 l 前緩長軌條前端的緩沖區(qū)長度 l 后緩長軌條后端的緩沖區(qū)長度 在某些運能緊張的區(qū)段，能為施工提供的封鎖時間很能短，在此情況下，應(yīng)根 據(jù)施工能力和封鎖時間，合理地確定長軌條的長度。 在連續(xù)幾個曲線地段，或曲線下股鋼軌的總縮量較大時，鋪設(shè)時常因兩股鋼軌 的長度差而形成卡車現(xiàn)象，以至延誤封鎖時間，在此情況下，可適當(dāng)縮減長軌條長 度。 小半徑曲線或大坡道地段，鋼軌容易磨耗或擦傷，鋼軌更換周期相對較短，可 單獨設(shè)計一段無縫線路。如采用優(yōu)質(zhì)全長淬火軌則不受此

10、限制。 （2）無縫線路對軌道部件的要求 1 鋼軌接頭 無縫線路的鋼軌接頭按設(shè)計預(yù)留軌縫，夾板螺栓必須采用 10.9 級高強度螺栓， 并按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)扭緊。接頭前后 6 根軌枕應(yīng)采用高彈性膠墊。鋪設(shè)之前對鋼軌接頭應(yīng) 加強搗固。絕緣接頭應(yīng)采用膠接絕緣鋼軌接頭或高強度膠接絕緣夾板組裝接頭。 2 軌枕扣件 無縫線路除明橋面外，應(yīng)一律采用混凝土枕?？奂龅骄o、密、靠、正，鋪設(shè) 后要及時調(diào)正，并按規(guī)定扭矩擰緊。在調(diào)正扣件和整正膠墊同時，應(yīng)注意消除鋼軌 原始彎曲。木橋枕應(yīng)采用 k 型分開式扣件，并按設(shè)計松緊相間的規(guī)定布置。 3 道床 道床鋪設(shè)前要補足道碴，并按設(shè)計整好道床斷面，夯實碴肩。 4 軌道加強設(shè)備 鋪設(shè)

11、時應(yīng)根據(jù)設(shè)計，加強線路的防爬設(shè)備，使之發(fā)揮應(yīng)有的作用。 （3）鋼軌鎖定軌溫的確定 單元長軌條的實際鎖定時，其各截面之間必然存在軌溫差。因此，在鋪設(shè)過程 中，鎖定軌溫的測定應(yīng)分段進行，取平均值作為該單元長軌條的鎖定軌溫。各分段 的實際上各段的實際鎖定軌溫可能有差異，但任何一分段的鎖定軌溫均不得超出設(shè) 計鎖定軌溫。若鋪設(shè)時軌溫比較平穩(wěn)，也可以取長軌條始終端就位時軌溫之平均值 作為該長軌條的鎖定軌溫。在鎖定軌溫范圍內(nèi)前后單元長軌條間軌溫差不得大于 5，如不符合這一規(guī)定，應(yīng)在焊聯(lián)下一根單元長軌條之前，做好前一單元軌條的應(yīng) 力放散工作，而后再進行焊聯(lián)。所有單元軌條的最高鎖定軌溫與最低鎖定軌溫之差 不得大

12、于 10。橋上鎖定軌溫是個別設(shè)計確定的，則與之焊聯(lián)的區(qū)間單元長軌條的 鎖定軌溫，必須必須到橋上無縫線路鎖定相近的情況下，而后彼此焊聯(lián)鎖定。 （4）爬行位移觀測樁的設(shè)計 無縫線路長軌條，在運營中可能發(fā)生位移，應(yīng)定期對無縫線路鋼軌進行位移觀 測，一般采用位移觀測樁觀測法，通過對觀測數(shù)據(jù)的分析，判斷無縫線路鋼軌是否 發(fā)生了位移，如有位移應(yīng)及時采取措施予以處理。 位移觀測樁按單元軌條設(shè)置： 1單元軌條長度大于 1200m 時，在單元軌條的起訖點及距起訖點 100m、400m 處和單元軌條中點各設(shè)一對觀測樁，共設(shè)七對。 2單元軌條長度小于 1200m 時，在單元軌條的起訖點及距起訖點 100m、400m

13、 處各設(shè)一對觀測樁，共設(shè)六對。 3在岔區(qū)，每組無縫道岔的岔前、岔后、轍跟等三處各設(shè)一對觀測樁。 在電氣化區(qū)段，每 5060m 有一對電桿，電桿是永久性建筑物，亦可利用電桿 代替觀測樁。相鄰觀測樁越近觀測效果越好，越有利于分析鎖定軌溫的變化。 （5）掌握氣、軌溫變化 鋪設(shè)無縫線路時，由于施工時間有限，設(shè)計鎖定軌溫范圍有限，在施工時間內(nèi) 軌溫不一定在設(shè)計允許范圍內(nèi)。為處理好這一矛盾，必須掌握本地區(qū)的氣、軌溫的 變化規(guī)律。 （6）長軌條拉伸技術(shù) 低溫條件下鋪設(shè)無縫線路時，可以采用鋼軌拉伸機拉伸鋼軌的技術(shù)，把長軌條 拉伸到中和軌溫鎖定，使其鎖定軌溫符合設(shè)計的允許范圍。這是低溫條件下鋪設(shè)無 縫線路時的一

14、種有推廣價值的作業(yè)方式。 2.1.22.1.2 鋪設(shè)無縫線路的工序方法鋪設(shè)無縫線路的工序方法 鋪設(shè)施工由鋼軌裝卸、運輸、焊聯(lián)、換軌、線路整修、舊軌回收等工序組成。 必須保證施工質(zhì)量。 鋪設(shè)焊接長鋼軌時，應(yīng)注意以下幾個問題： （1）鋪設(shè)焊接長鋼軌時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件進行，要嚴(yán)格按設(shè)計的鎖定溫度范圍 鎖定長軌。 （2）兩股鋼軌的鎖定軌溫差不應(yīng)超過 5，相鄰單元軌節(jié)鎖定軌溫不應(yīng)超過 10；在曲線上如兩股鋼軌的鎖定軌溫不相同時，應(yīng)在設(shè)計的鋪設(shè)溫度范圍內(nèi)，使 外軌鎖定溫度稍低于內(nèi)股鎖定溫度，以免溫度升高時，內(nèi)軌的溫度力高于外軌的溫 度力，造成向外的偏心力矩，和對軌道穩(wěn)定性的不利影響。 （3）兩股鋼軌的接頭

15、，應(yīng)采用對接。 （4）為保證緩沖區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌縫，應(yīng)先鎖定兩端伸縮區(qū)，然后鎖定固定區(qū)。鎖定時 間不宜相隔太長。 （5）焊軌前，應(yīng)按設(shè)計長度做好配軌計算工作。在焊接最后一個鋁熱焊聯(lián)合焊 頭前需要鋸軌時，要仔細(xì)計算鋸軌位置，搭接時鋸下的鋼軌長度不應(yīng)小于 6m。 （6）長軌鋪設(shè)鎖定后，應(yīng)立即劃好防爬觀測樁的標(biāo)記，并在鋼軌腹部標(biāo)明鎖定 軌溫數(shù)據(jù)。鎖定軌溫、觀測樁標(biāo)記、鋪設(shè)情況的有關(guān)資料應(yīng)核實準(zhǔn)確，移交給工務(wù) 段，作為日后養(yǎng)護維修的依據(jù)。 （7）目前多是結(jié)合大修換鋪鋼筋混凝土軌枕，并適用周轉(zhuǎn)軌（舊軌），待運營 46 個月左右，是軌道較為穩(wěn)定后，再換成焊接長鋼軌?，F(xiàn)在正在進行的新義線 0km35km 線路大修就

16、是采用這種形式。換鋪的間隔時間不宜過長，也不宜過短。 過長影響鋼筋混凝土軌枕的使用壽命和增加軌道的養(yǎng)護工作，間隔過短道床穩(wěn)定程 度達不到要求。 （8）每段無縫線路鋪設(shè)完成后，經(jīng)檢查合格后，方準(zhǔn)放行列車。列車放行條件 應(yīng)符合鐵路軌道施工規(guī)范及鐵路安全規(guī)則的規(guī)范規(guī)定。放行列車后，一、 二天內(nèi)對扣件應(yīng)復(fù)擰一遍。 2.1.32.1.3 整體道床施工整體道床施工 (a)(a) 立柱式檢查坑整體道床特點立柱式檢查坑整體道床特點 立柱間距 1400mm,立柱頂面距離地面較遠,而且立柱內(nèi)要安裝尼龍?zhí)坠堋?保證立柱式道床結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、尼龍?zhí)坠茴A(yù)埋位置的準(zhǔn)確性,采用架軌法施工。 (b)(b) 施工工藝施工工藝

17、清理道床基底、鑿毛鋪軌基標(biāo)測設(shè)鋼筋綁扎架軌調(diào)軌安裝扣件 及尼龍?zhí)坠芏ㄐ湍０逯Я⒒炷翝仓c養(yǎng)護。 (c)(c) 清理道床基地、鑿毛清理道床基地、鑿毛 為保證上部道床結(jié)構(gòu)與下部道床結(jié)構(gòu)的整體性,要對下部結(jié)構(gòu)進行鑿毛處理,鑿 毛后要將雜物清理干凈。 (d)(d) 基標(biāo)測設(shè)基標(biāo)測設(shè) 根據(jù)圖紙要求設(shè)置控制基標(biāo)及加密基標(biāo)。基標(biāo)設(shè)置允許偏差:控制基標(biāo),方 向 6、高程為2mm;直線段距離為 1/5000、曲線段距離為 1/10000;加密基標(biāo), 方向為1mm、高程為2mm、直線段距離為5mm、曲線段距離為3mm。 (e)(e) 鋼筋綁扎鋼筋綁扎 按照圖紙要求綁扎鋼筋,火燒絲頭部彎向道床內(nèi),嚴(yán)禁外露,并用火

18、燒絲綁扎 預(yù)制混凝土墊塊,確保保護層的質(zhì)量。 (f)(f) 架軌架軌 立柱檢查坑頂面距離地面較遠,采用目前地鐵整體道床普遍使用的鋼軌支撐 架,但是需要將支撐架下的支撐點墊到要求的高度。 (g)(g) 安裝扣件及尼龍?zhí)坠馨惭b扣件及尼龍?zhí)坠?(1)散扣件、尼龍?zhí)坠?扣件按設(shè)計規(guī)定的類型有次序地散布。 (2)畫點,安裝前先在鋼軌上按設(shè)計要求畫軌枕吊掛位置點。先在一股鋼軌 上畫點,另一股用方尺 找出。 (3)安裝扣件、鐵墊板與尼龍?zhí)坠堋?將鐵墊板、扣件、橡膠墊板與尼龍?zhí)坠苓B接,鐵墊板與鋼軌垂直,且上、下 兩股鋼軌鐵墊板相對,軌底膠墊不出臺。安排專人負(fù)責(zé)方正鐵墊板,并至少檢查 3 遍。扣件及鐵墊板密貼無

19、歪斜。安裝完成后在橡膠墊板 ii 下包一層塑料薄膜, 薄膜要有一定強度、無破損。 (h)(h) 調(diào)軌調(diào)軌 鋼軌扣件安裝完畢,澆筑整體道床混凝土之前需要進行調(diào)軌工作。整體道床 允許誤差僅+3mm,-2mm,且混凝土澆筑成形后,整體道床軌道的高程、軌距只能靠 軌距墊和鐵墊片微調(diào)。因此,控制軌面高程和軌距是調(diào)軌工作的重點,也是整體 道床施工的關(guān)鍵工序。 如此高的精度要求,靠普通的鋼尺、小線等測量工具是無法滿足的。施工中 采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等精度較高的儀器,輔以鋼尺及一些自制儀器進行控制。 (i)(i) 定型模板支立定型模板支立 按照立柱尺寸,用竹編板、角鐵及固定絲杠定做定型模板,數(shù)量為一股道立 柱數(shù)

20、量,這樣有利于流水施工的實現(xiàn)。實踐證明可以很好的提高工效、保證立柱 混凝土施工質(zhì)量。定型模板如圖 3 所示。 (j)(j) 混凝土澆筑與養(yǎng)護混凝土澆筑與養(yǎng)護 模板支立完成后進行立柱混凝土澆筑,為保證施工質(zhì)量,采用豆石混凝土,且 要保證振搗到位。澆筑完畢后要對混凝土道床進行定時的養(yǎng)護。 2.22.2 高速鐵路的超長跨區(qū)間無縫線路高速鐵路的超長跨區(qū)間無縫線路 隨著高速鐵路的快速發(fā)展，對軌道結(jié)構(gòu)的要求是越來越高。我國的廣深鐵路、 秦沈客運專線、京津高速客運專線的修建并運行和現(xiàn)在正在建設(shè)中的多條客運專線， 都是高速鐵路發(fā)展的代表。在這些高速鐵路上，都無一例外的采用了超長跨區(qū)間無 縫線路這一軌道形式。超

21、長無縫線路是跨區(qū)間無縫線路和全區(qū)間無縫線路的通稱， 如全區(qū)間無縫線路的長軌條全部與無縫道岔焊聯(lián)，則直稱呼超長無縫線路更便捷。 2.2.12.2.1 超長無縫線路的鋪設(shè)方法超長無縫線路的鋪設(shè)方法 超長無縫線路是以一次鋪入鎖定的長軌條為單元，依次分段鋪設(shè)而成。超長無 縫線路的鋪設(shè)方式主要有二種可供選擇：其一叫做連入法，用于作業(yè)軌溫與設(shè)計軌 溫范圍相符合的情況；另一叫做插入法，用于作業(yè)軌溫與設(shè)計鎖定軌溫范圍不符合 的情況。 （1） 連入法鋪設(shè) 超長線路采用連入法鋪設(shè)時，長軌條的始端要用焊接法與上次鋪入的長軌條終 端焊聯(lián)。也就是說，在續(xù)鋪的始端，新舊鋼軌引入換軌車龍門，換軌車即緩慢前進， 待新軌已穩(wěn)定

22、落地之后，即開始進行始端的連入焊接，此時，邊連入焊，換車邊前 進，直至終端，新鋪入的長軌條的終端與線路上的舊軌用臨時聯(lián)結(jié)器聯(lián)結(jié)。即在一 個天窗時間內(nèi)把要鋪設(shè)的長軌的始端用焊連法與前一天鋪設(shè)的長軌條終端焊連，鋪 設(shè)時同時焊連同時放散，作到一步到位。 連入焊采用小型氣壓焊或鋁熱焊均可。 （2 ） 插入法 鋪設(shè)時的軌溫與設(shè)計允許鋪設(shè)軌溫范圍不符時，多采用插入法鋪設(shè)。采用此法 鋪設(shè)長軌條時，可在任意軌溫條件下，先依次分段鋪設(shè)，在兩單元長軌條之間插入 一根緩沖軌，待軌溫適宜時放散應(yīng)力。而后將緩沖軌拆除，并根據(jù)長軌條的有孔端， 插入一段焊接軌進行終焊。 設(shè)計基本要求： 鋼軌采用60kg/及以上的全長淬火軌

23、或其它耐磨軌； 軌下基礎(chǔ)應(yīng)采用、型混凝土枕，有碴橋上應(yīng)采用專用混凝土橋枕， 木岔枕前后的過渡枕木，要采用與岔枕同規(guī)格、長2.6m的木枕； 扣件混凝土枕采用、型彈條扣件，木枕采用分開式彈條扣件或分開k 型分開式扣件； 道床采用一級道碴，道床頂面碴肩寬45cm，并堆高碴肩15cm； 道岔一般采用提速道岔，高速區(qū)段采用大號碼道岔，與超長無縫線路焊 聯(lián)的道岔采用無縫道岔； 曲線半徑不得小于600m； 特大橋、大橋，以及大跨度橋采用伸縮調(diào)節(jié)器； 單元長軌條應(yīng)盡可能長一些，單元軌條之間鎖定軌溫相差不得大于5； 岔區(qū)無縫線路應(yīng)個別設(shè)計。 施工注意事項： 雖然原則上可在任何軌溫條件下鋪設(shè)，但實際操作還是要盡量

24、選擇在設(shè)計軌 溫范圍內(nèi)鋪設(shè)或靠近設(shè)計軌溫范圍的軌溫條件下鋪設(shè)。 終焊最好選在較低溫度下進行，采用拉伸法，放散應(yīng)力與終焊并舉。 終焊最好選用具有拉伸功能的小型氣壓焊機進行。 終焊采用鋁熱時，要采用寬臂距拉伸機，拉伸到位后保壓施焊。 放散應(yīng)力時，必須采用軌下支墊滾筒與撞軌相結(jié)合的方法。 2.2.22.2.2 單元長軌條的長度單元長軌條的長度 超長無縫隙線路，一次鋪設(shè)的單元長軌條的長度越長越好，可以減少連入焊接 和封鎖次數(shù)。但實際上單元長軌條的長度受諸多因素制約，如施工技術(shù)、施工配合、 封鎖天窗時間的長短和季節(jié)溫度等。長軌條的長度一般定為1.52.5km，最短不 得小于200m。 （1）跨區(qū)間的超長

25、無縫線路長軌條長度不受限制；全區(qū)間超長無縫線路長軌 條長度應(yīng)以兩車站最外道岔間的距離減兩個緩沖區(qū)段長度來計算。 （2）長軌條由若干單元軌節(jié)組成。區(qū)間內(nèi)單元軌節(jié)長度一般定為1.5 2.5km，最短不得小于200m。 （3）下列地段宜單獨設(shè)計為一個或數(shù)個單元軌節(jié)：長大橋梁及其兩端線路護 軌梭頭范圍之內(nèi)；長度超過1000m的隧道；大跨度連續(xù)的兩端設(shè)置調(diào)節(jié)器時，單元軌 節(jié)長度應(yīng)與每聯(lián)連續(xù)梁長度相同。 設(shè)計每段無縫線路的長度的焊聯(lián)長度，還要遵循以下原則： （1）緩沖區(qū)、伸縮區(qū)不得設(shè)在有鋪面的道口上和無碴橋上，同時盡量避免設(shè) 在緩和曲線上。 （2）通過長隧道的無縫線路，其緩沖區(qū)應(yīng)設(shè)在洞口以內(nèi)。對于隧道群可

26、用整 根長軌條通過，在每座隧道口以內(nèi)50m和隧道口之間，應(yīng)按伸縮區(qū)的要求加強鎖定。 2.2.32.2.3 無縫的提速道岔的焊接無縫的提速道岔的焊接 跨區(qū)間的超長無縫線路一般先把區(qū)間無縫線路和站區(qū)無縫道岔鋪好，而后在適 宜的軌溫條件下再把長軌條與車站內(nèi)無縫道岔的焊聯(lián)起來，構(gòu)成跨區(qū)間的超長無縫 線路。設(shè)計時往往把區(qū)間無縫線路和站區(qū)無縫線路的鎖定軌溫等同設(shè)定。如兩者的 鎖定軌溫有差異時，區(qū)間無縫線路與無縫道岔鄰近的單元軌條，可按相鄰單元軌條 的鎖定軌溫相差小于5的條件，向無縫道岔過渡，使最終與無縫道岔直接焊聯(lián)的那 根單元軌條的鎖定軌溫與無縫道岔軌溫一致。 不論如何處理，對無縫線路道岔都要進行檢算：

27、（1）無縫線路道岔鋼軌強度檢算； （2）無縫線路道岔穩(wěn)定性計算； （3）道岔里股鋼軌伸縮位移檢算； （4）道岔部件強度檢算。 2.2.42.2.4 低溫鋪設(shè)長軌條的拉伸低溫鋪設(shè)長軌條的拉伸 所謂低溫鋪設(shè)，指的是鋪設(shè)時長軌條的自然軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫之下限。 低溫鋪設(shè)長軌條，在鋪設(shè)工藝流程中增加一項長軌拉伸的作業(yè)，是提高零應(yīng)力 軌溫，使鎖定軌溫一步到位的重要舉措。此法優(yōu)點很多：一是采用拉伸法所確定的 鎖定軌溫。較通常施工所確定的鎖定軌溫，既準(zhǔn)確又均勻；二是免去了第二年放散 應(yīng)力的麻煩，節(jié)約了工時、材料，減少了對行車的干擾，利在運輸，功在安全。 第三章第三章 無縫線路的養(yǎng)護維修的有關(guān)問題無縫線路的

28、養(yǎng)護維修的有關(guān)問題 無縫線路養(yǎng)護維修的基本任務(wù)，就是要在不同溫度的條件下，經(jīng)常保持無縫線 路的原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，保證軌道有足夠的強度和穩(wěn)定性，確保線路狀態(tài)良好，使列車按 規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)不間斷地運行，并盡可能延長設(shè)備使用壽命。無縫線路的養(yǎng) 護維修必須擬定專門的規(guī)定，如起道、撥道、搗固、更換軌枕、維修扣件等必須有 所限制，否則，無縫線路抵抗脹軌的阻力將被破壞，會誘發(fā)軌道失穩(wěn)，影響行車安 全。 3.13.1 無縫線路養(yǎng)護維修的規(guī)定無縫線路養(yǎng)護維修的規(guī)定 1在無縫線路上進行可能降低無縫線路的抵抗阻力作業(yè)時，對作業(yè)必須有所限 制，如一次起道量不得超過30mm，一次撥道量不得超過10mm。 2在起道、撥道

29、之前，應(yīng)預(yù)卸計劃補充道碴，以保證作業(yè)后軌枕盒內(nèi)填滿道碴 和填足道床肩寬。 3在進行降低無縫線路抵抗阻力的維修作業(yè)時，應(yīng)發(fā)出列車慢行的通知，限制 行車速度。 4凡進行降低無縫線路抵抗阻力，或進行松開扣件的維修作業(yè)，應(yīng)盡量安排在 接近鎖定軌溫的溫度下進行。超過鎖定軌溫1015時，禁止起道、撥道和整修。 必要時先放散應(yīng)力，然后作業(yè)。 5禁止連續(xù)更換軌枕，并限制在每根鋼軌長度范圍內(nèi)一次換枕根數(shù)，限制抽換 軌枕的間隔。關(guān)于抽換軌碗時對鋼軌溫度和慢行的要求，同前幾項的規(guī)定大致相同。 3.23.2 無縫線路養(yǎng)護維修作業(yè)特點無縫線路養(yǎng)護維修作業(yè)特點 由于無縫線路較普通線路，在結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求上都有自己的特點，因

30、此在養(yǎng)護 維修作業(yè)中，也具有其獨自的特點： 3.2.13.2.1 具有季節(jié)型特點具有季節(jié)型特點 無縫線路的突出問題是要與軌溫作斗爭。無縫線路的全年維修計劃要根據(jù)不同 的季節(jié)特點和規(guī)律，以及其鎖定軌溫和線路狀態(tài)合理安排，并充分考慮“冬防斷、 夏防脹”的計劃預(yù)防性原則。氣溫較低的季節(jié)，安排鎖守軌溫較低或較薄弱地段進 行綜合維修；氣溫較高的季節(jié)，安排在鎖定軌溫較高地段進行綜合維修；高溫季節(jié) 應(yīng)不安排綜合維修和影響線路穩(wěn)定性的作業(yè)。 3.2.23.2.2 作業(yè)要受軌溫條件限制作業(yè)要受軌溫條件限制 無縫線路的維修計劃，必須按照作業(yè)項目對道床穩(wěn)定性的影響程度、鎖定軌溫 的高低進行安排。影響穩(wěn)定性的作業(yè)項目

31、要安排在氣溫比較接近鎖定軌溫的春季4-5 月或秋季9-10月進行，并要按鎖定軌溫的高低合理確定時間。6、7、8月份的高溫季 節(jié)絕對禁止做破壞軌道穩(wěn)定性的工作，如必須進行綜合維修或成段保養(yǎng)時，一定要 先放散后作業(yè)，以后要在設(shè)計鎖定軌溫范圍內(nèi)，重新做好放散和鎖定線路工作。其 它保養(yǎng)、臨時補修作業(yè)采取調(diào)整作業(yè)時間，以使作業(yè)軌溫符合規(guī)定。 因此，工務(wù)段必須把準(zhǔn)確掌握鎖定軌溫，加強管內(nèi)軌溫觀測分析，掌握軌溫變 化規(guī)律，作為搞好無縫線路養(yǎng)護維修工作的前提。 3.33.3 無縫線路養(yǎng)護維修的原則無縫線路養(yǎng)護維修的原則 3.3.13.3.1 基本原則基本原則 （1）、貫徹以預(yù)防為主，防治結(jié)合、修養(yǎng)并重的原則，

32、有計劃地進行綜合養(yǎng)護 維修。 在計劃維修中要突出“五項重點工作”：加強鎖定提高線路阻力；整修軌道幾 何尺寸，特別是撥正方向；消滅鋼軌硬彎和空吊板；清篩不潔道床；綜合整治鋼軌 接頭，修理鋼軌。 （2）、作業(yè)時，要堅持“嚴(yán)、全、細(xì)”要求。 即作業(yè)溫度條件和標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)，作業(yè)項目要全，作業(yè)工作要細(xì)。 （3）、嚴(yán)格控制溫度力及其它附加力處于合理范圍內(nèi)。 （4）、加強線路結(jié)構(gòu)，增強線路阻力和軌道框架剛度。 3.3.23.3.2 一般要求一般要求 （1）、鎖定軌溫要準(zhǔn)確可靠。實際鎖定軌溫是在設(shè)計鎖定軌溫增減5范圍以 內(nèi)縮定的，若鎖定軌溫不準(zhǔn)，則會直接影響維修作業(yè)的安全，必須有計劃地進行應(yīng) 力放散與應(yīng)力調(diào)整。

33、（2）、緩沖區(qū)全部接頭螺栓應(yīng)經(jīng)常保持?jǐn)Q緊達到規(guī)定扭力矩。 （3）、各種配件按規(guī)定設(shè)置齊全，無失效。 （4）、防爬設(shè)備齊全，無失效。 （5）、線路方向良好。 （6）、道床經(jīng)常保持良好。 （7）、路基應(yīng)無下沉、翻漿冒泥等病害 3.43.4 無縫線路養(yǎng)護維修溫度應(yīng)力放散無縫線路養(yǎng)護維修溫度應(yīng)力放散 無縫線路的應(yīng)力放散與調(diào)整，是線路大維修工作的一項重要作業(yè)。無縫線路的 鋪設(shè)一年四季都要進行，這就必然要發(fā)生鎖定軌溫不在設(shè)計范圍之內(nèi)，夏季超出上 限、冬季低于下限的情況。運營線路局部位移與變形，也是常見的事。這就決定了 線路的大維修工作都應(yīng)進行應(yīng)力放散與調(diào)整的任務(wù)。 無縫線路的應(yīng)力放散與調(diào)整，是把沒有在設(shè)計

34、允許的鎖定軌溫范圍內(nèi)鎖定的無 縫線路，以及運營中鎖定軌溫發(fā)生了變化的無縫線路，經(jīng)放散或調(diào)整后，重新鎖定， 使鎖定軌溫處在設(shè)計允許范圍內(nèi)。 常用的放散方法有兩種： 一是溫度控制法，在合適的軌溫范圍內(nèi)，使鋼軌自由伸縮，充分放散鋼軌應(yīng)力， 而后合攏鎖定。鎖定后重新設(shè)置防爬觀測標(biāo)記。如有測標(biāo)，應(yīng)重新測量并記錄初始 讀數(shù)。 二是長度控制法，是根據(jù)已知鎖定軌溫和放散計劃鎖定軌溫，算出放散長度， 這一長度即為放散時應(yīng)控制的放散量。此法最好在封鎖線路條件下采用拉伸器放散。 此法的缺點是：它的放散量是根據(jù)原鎖定軌溫算出的，其準(zhǔn)確程度取決于原鎖 定軌溫是否準(zhǔn)確和有無變化，難以徹底充分地放散。 3.53.5 無縫線

35、路養(yǎng)護維修故障的產(chǎn)生及處理無縫線路養(yǎng)護維修故障的產(chǎn)生及處理 3.5.13.5.1 脹軌跑道及其處理脹軌跑道及其處理 脹軌跑道是軌道喪失穩(wěn)定時出現(xiàn)的線路變形。當(dāng)溫度升高，鋼軌軸壓力增大， 線路緩慢的出現(xiàn)彈性彎曲，這種現(xiàn)象稱為脹軌；當(dāng)軸壓力繼續(xù)增大，超過臨界后， 線路突然在最薄弱地段鼓出帶有明顯的動態(tài)特征，這種現(xiàn)象稱為跑道。 從理論分析和實踐經(jīng)驗得知，無縫線路的脹軌跑道的原因，不是溫度力過高， 就是線路阻力下降或線路方向偏差超限。 （1）脹軌跑道發(fā)生的一般規(guī)律 脹軌跑道的主要原因是縱向力過大和道床阻力不足。溫度力過大主要原因是 鎖定軌溫下降或不準(zhǔn)。道床阻力不足是由于各種擾動道床的作業(yè)引起的。 約有

36、90%的脹軌跑道事故發(fā)生于線路作業(yè)中間或作業(yè)后12天內(nèi)。 脹軌跑道事故往往發(fā)生在晴天的下午26點。因為上午作業(yè)道床松動，工人 在現(xiàn)場，如發(fā)生脹軌預(yù)兆，可作應(yīng)急處理，而下午溫度繼續(xù)上升，線路繼續(xù)變化， 工人不在場即會發(fā)生事故。 脹軌跑道事故多數(shù)發(fā)生在晚春及初夏。因為45月間開始大量維修作業(yè)，擾 動道床，而且線路經(jīng)過寒冬，局部鋼軌可能有大量收縮，鎖定軌溫下降，存在應(yīng)力 峰。因此，晚春初夏遇有氣溫上升，較容易發(fā)生跑道。 長軌鋪于晚秋或冬季，氣溫較低，又未徹底放散應(yīng)力時，容易發(fā)生跑道。另 外，如冬季斷軌修復(fù)或發(fā)生的重傷軌在冬季修復(fù)時，修復(fù)地點附近容易在高溫時跑 道。 跑道常發(fā)生在線路陡長下坡終端或列車

37、制動地段，也常發(fā)生在平交道口、橋 頭及曲線頭附近。 跑道常發(fā)生于缺碴、扣件松弛地段，也常發(fā)生于線路方向、水平不良及波磨 鋼軌地段。 曲線比直線容易跑道。曲線跑道常為向外的單波，跑道量較小；直線跑道常 為s波，跑道量較大。 跑道常發(fā)生在列車走行的時候，且常在貨物列車的中后部開始。這是因為列 車經(jīng)過時產(chǎn)生橫向沖擊力，鋼軌負(fù)彎矩部分道床阻力下降，且軌溫上升等緣故。資 料表明，一趟長大貨物列車通過時，軌溫可上升11左右。 （2）無縫線路脹軌跑道發(fā)生的原因 1、實際鎖定軌溫下降而導(dǎo)致溫度力過大。造成實際鎖定下降，主要有三種原因： 長軌爬行（伸縮）不均，產(chǎn)生附加壓力；固定區(qū)發(fā)生斷軌，斷軌處溫度拉力降 為0

38、，若在低溫焊復(fù)，則在高溫時，斷縫附近必然會出現(xiàn)較大的溫度壓力，遇有作業(yè) 時，在這個壓力峰處將造成線路失穩(wěn)；無縫線路的鎖定軌溫，在運營一段時間后， 會自動下降610，甚至還多。 2、軌道原始變形增大，特別是在曲線地段發(fā)生較多。 3、道床阻力降低，表現(xiàn)在道口、橋頭、及其它缺碴地段，擾動道床作業(yè)后以及 列車運行中。 4、軌道框架剛度降低，如扣件松動、防爬設(shè)備失效等。 5、違章作業(yè)，尤其是超溫作業(yè)或超過作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限度時。 6、低溫時，成段進行線路作業(yè)將導(dǎo)致道床阻力下降，伸縮區(qū)延長，到溫度升高 時，在伸縮區(qū)與固定區(qū)交接處將因伸縮區(qū)延長將出現(xiàn)更大的溫度壓力峰。 （3）無縫線路脹軌跑道的預(yù)防 防治脹軌跑道

39、上無縫線路管理工作的核心問題，它貫穿于無縫線路管理的全過 程，為此必須制訂防治的措施。防止脹軌跑道的發(fā)生是工務(wù)部門無縫線路夏季工作 的重中之重，如何杜絕脹軌跑道的發(fā)生是無縫線路維修工作中的一個永久的主題， 下面簡單介紹一下預(yù)防脹軌跑道的預(yù)防措施。 正確掌握鎖定軌溫，避免違章作業(yè)。必須對鎖定軌溫掌握的正確詳實，發(fā)現(xiàn) 鋼軌長度有變化時，應(yīng)及時調(diào)整鎖定軌溫；作業(yè)要根據(jù)季節(jié)特點合理安排，嚴(yán)格執(zhí) 行規(guī)章規(guī)定的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)軌溫。 按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)及時補足道碴，經(jīng)常保持道碴均勻、飽滿、堅實；經(jīng)常擰緊夾板 螺栓及扣件；必要時應(yīng)適當(dāng)增加道床肩寬或堆高，提高道床的橫向阻力和軌道框架 剛度。 在冬天道床凍結(jié)的情況下，不

40、宜進行曲線撥道，以免撥道后線路向內(nèi)側(cè)移動 造成鎖定軌溫的降低。 破底清篩等中修作業(yè)，施工時必須慢行。施工后軌溫上升，應(yīng)派人看守或適 當(dāng)延長慢行時間。 凡經(jīng)施工擾動道床的區(qū)段，應(yīng)于列車到來之前和通過之后檢查線路方向，發(fā) 現(xiàn)異常及時撥正或下令列車慢行。 高溫季節(jié)加強線路巡檢，特別是近期內(nèi)有線路作業(yè)的地段。 發(fā)現(xiàn)線路連續(xù)出現(xiàn)碎彎時，必須加強巡檢或派人監(jiān)視，觀測軌溫和線路方向 變化。 養(yǎng)護維修作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)軌向、高低不良，起道、撥道省力，軌端道碴離縫時， 必須停止作業(yè)，及時采取防脹措施。 制定防脹措施，繪制防脹信息聯(lián)絡(luò)圖，安排防脹車，作到發(fā)生脹軌跑道是能 夠及時處理，最大限度地降低因事故造成的損失。 加

41、強無縫線路防爬觀測檢查工作，發(fā)現(xiàn)無縫線路鋼軌爬行異常時，及時安排 應(yīng)力放散。先放散后施工。 （4）無縫線路脹軌跑道的處理 按規(guī)定設(shè)置停車信號，及時通知鄰近車站及養(yǎng)路工區(qū)，同時對脹軌兩端的線 路加強防爬鎖定。 澆水或噴灑液態(tài)二氧化碳的方法降低鋼軌溫度，澆水或噴灑液態(tài)二氧化碳長 度為跑道范圍以外50m100m，澆水順序應(yīng)從脹軌跑道的兩端向中間澆，待軌溫下降 后，隨即進行撥道，恢復(fù)線路原有位置，夯實道床，必要時補充道碴。 如果軌溫較高，澆水不奏效或當(dāng)?shù)厮床槐銜r，可將軌道順脹軌跑道的波形 撥成半徑不小于200m的曲線撥成反向曲線時，兩反向曲線間的夾直線不應(yīng)小于10m； 撥道順序應(yīng)先撥中間后向兩端延伸

42、，撥道后立即回填石碴，加強夯實，以5km/h放行 列車。 困難情況下處理跑道，可切斷鋼軌，松開扣件放散應(yīng)力，然后用夾板或急救 器加固，限速5km/h開通線路。 3.5.23.5.2 無縫線路斷軌及其處理無縫線路斷軌及其處理 （1）斷軌發(fā)生的一般規(guī)律 在鎖定軌溫偏高、軸重大、行車密度高的線路上，斷軌發(fā)生率較高，且斷軌 次數(shù)與累計通過的總重有關(guān)，絕大多數(shù)因疲勞傷損引起。 焊縫斷裂占斷軌總數(shù)的比重較高，木枕線路斷縫占80%以上。 寒冷地區(qū)焊縫斷裂較普通地區(qū)嚴(yán)重，多發(fā)生在1112月份，而且斷軌時間多 發(fā)生在早晨4點10點。 曲線地段斷軌次數(shù)約比直線地段高出4倍左右。 （2）斷軌的處理 緊急處理：當(dāng)斷縫

43、小于50mm時，應(yīng)立即在斷縫處上好夾板或鼓包夾板用急救 器固定（新型的急救器性能較好，多采用此法），在斷縫前后50m范圍內(nèi)擰緊扣件， 派人看守，限速5km/h放行列車；當(dāng)斷縫小于30mm時，限速15km/h25km/h放行列車； 有條件時進行原位焊復(fù)，否則，在斷縫處兩端鉆孔上好夾板或鼓包夾板，擰緊接頭 螺栓，然后可適當(dāng)提高行車速度。 m （斷縫） n （臨時處理） 臨時處理：當(dāng)鋼軌折斷嚴(yán)重或斷縫大于50mm時，以及緊急處理后不能立即焊 復(fù)的，應(yīng)封鎖線路進行臨時處理。沿斷縫兩側(cè)對稱切除傷損部，兩鋸口間插入不短 于6m同型鋼軌，軌端鉆孔，上接頭夾板，用10.9級螺栓擰緊。在短軌前后50mm范圍 內(nèi)

44、，擰緊扣件后，按正常速度放行列車。其他線路插入不得短于4.5m的帶分孔同類 型鋼軌，用6孔夾板上緊接頭，必要時加設(shè)防爬設(shè)備鎖定，然后可按正常速度放行列 車。處理時要記錄好鋸軌時的斷縫長度、軌溫和鋸下的鋼軌長度。 永久性處理：鋼軌斷縫處緊急處理或臨時處理后，在接近或低于實際鎖定軌 溫時，插入短軌重新焊復(fù)。采用小型氣壓焊時，插入短軌等于切除鋼軌長度加上2倍 頂鍛量。先焊好一端，焊接另一端時，先張拉鋼軌，使斷縫兩側(cè)標(biāo)記的距離等于丈 量距離減去斷縫值加頂鍛量后再焊接；采用鋁熱焊時，插入短軌的長度等于切除鋼 軌長度減去2倍預(yù)留焊縫值。先焊好一端，焊接另一端時，先張拉鋼軌，使斷縫兩側(cè) 標(biāo)記的距離等于丈量距

45、離減去斷縫值后再焊接。由于現(xiàn)在鋁熱焊技術(shù)的提高（普遍 采用引進的法國鋁熱焊技術(shù)與設(shè)備）及操作簡單，多采用此種方法。如下圖。 路上焊接時的軌溫不得低于0。放行列車時，焊縫處軌溫應(yīng)降至300以下。 予留焊縫25mm予留焊縫25mm （通常長度12.5m或6.25m） 插入短軌 第四章第四章 無縫線路鋼軌焊接工藝要求無縫線路鋼軌焊接工藝要求 鋼軌的焊接，是鋪設(shè)無縫線路的首要條件和技術(shù)關(guān)鍵，是鋪設(shè)無縫線路重要工序 之一，是工務(wù)部門養(yǎng)護維修無縫線路的重要作業(yè)項目之一。鋼軌焊接，是將兩根鋼 軌順直對接，在接頭處通過物理與化學(xué)反應(yīng)使接頭處達到分子間的金屬鍵連接、金 屬分子重組、結(jié)晶成為一個牢固整體的過程。

46、目前，我國鐵路部門廣泛采用的鋼軌焊接的主要方法有接觸焊法、氣壓焊法、 鋁熱焊法三種類型，分別應(yīng)用在工廠長軌條焊接和工地長軌條焊接。我們錦州工務(wù) 段這幾年在實踐工作中，對無縫線路維修進行鋼軌焊接時一直是采用鋁熱焊法。我 工作的車間就是從事鋼軌焊接工作，從實際的工作角度上出發(fā)，我選取的論文題目 是無縫線路養(yǎng)維修，所以我著重研討一下鋁熱焊軌法。 4.14.1 鋁熱焊法鋁熱焊法 鋁熱法是將兩鋼軌順直正向擺放，兩待焊端面之間保持一定的縫隙。在鋼軌兩 側(cè)和底部用模具扣封嚴(yán)密，模具與鋼軌兩端面之間構(gòu)成型腔，頂部留有澆鑄孔，并 從澆鑄孔用火焰對型腔內(nèi)進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度達到工藝要求后，將坩鍋內(nèi)已配制好 的鋁熱焊

47、劑引燃，坩鍋內(nèi)發(fā)生強烈的物理化學(xué)反應(yīng)，得到的高溫液體從坩鍋底部的 特殊孔澆注到型腔內(nèi)，高溫鋼水將型腔內(nèi)兩鋼軌軌端面熔化并相互熔合，冷卻后即 將兩鋼軌焊為一體。這種方法與鑄造相似，亦稱為鑄焊法。 鋁熱焊法在無縫線路鋪設(shè)、維修和斷軌搶修中，都起到了重要作用。由于鋁熱 焊法具有輕便靈活的特點，自20世紀(jì)末我國分別引進了法國拉伊臺克公司和德國施 密特公司的鋁熱技術(shù)，錦州工務(wù)段主要采用法國拉伊臺克公司的鋁熱技術(shù)（2007年 上半年用了一段德國施密特公司的鋁熱技術(shù)），用于斷軌處理和線上長軌的對接焊。 4.24.2 鋁熱焊法的焊接原理鋁熱焊法的焊接原理 鋁熱焊是利用焊劑中的鋁在高溫條件下下氧有較強的化學(xué)親和

48、力，它 從重金屬的氧化物中奪取氧，使重金屬還原，同時放出熱量，將金屬熔成高溫液體， 澆注施焊而成。鋁熱焊接鋼軌就是利用這種氧化還原的化學(xué)反應(yīng)作用。 4.34.3 鋁熱焊法的焊接工藝鋁熱焊法的焊接工藝 線上現(xiàn)場鋼軌鋁熱焊接主要采用干型焊筋快速預(yù)熱工藝，其特點是澆注系統(tǒng)采 用預(yù)制干型砂箱，便于現(xiàn)場攜帶和操作。 法國拉伊臺克公司和德國施密特公司的鋁熱焊技術(shù)基本的工藝： （1）安裝砂型： 從砂盒內(nèi)輕輕取出砂型，然后手持砂型在待焊鋼軌上試合。若與鋼軌體不密貼， 可輕輕在待焊軌上摩合，直到密合，確認(rèn)完好后再把浮砂清掉； 將封箱泥膏填入壓槍內(nèi)，擠出泥條。泥條應(yīng)與砂型上的泥溝槽吻合。封箱泥條 擠在泥溝槽內(nèi)要均

49、勻、飽滿，不得間斷，以免鋼水泄漏； 置入封箱泥的砂箱仔細(xì)扣到待焊軌接縫處，扣箱時應(yīng)兩人相對操作，要求對準(zhǔn)、 端平、直順、嚴(yán)密，刮去浮砂。 合箱完畢后立即用砂型卡夾牢砂箱。用電筒從澆口杯處檢查軌腰處砂型是否對 準(zhǔn)，從直澆口檢查底處砂型是否對正。若有歪斜，輕輕扭動或推正，擰緊卡子到各 處嚴(yán)密，最后用封箱泥抹嚴(yán)所有外部接縫。 再一次檢查砂型內(nèi)腔，確認(rèn)無脫砂、裂紋、多余的封箱泥膏。試合軌頂砂芯， 確認(rèn)合適后將其置于砂型頂面的直澆口外側(cè)，以便再預(yù)熱鋼軌，同時烘烤砂芯。 （2）坩鍋裝料： 焊接前再次檢查坩鍋，填料前20min用預(yù)熱器烘烤坩鍋內(nèi)襯2min；捏住焊劑袋用 力上下翻動使焊劑充分均勻，然后緩慢均勻

50、地把焊劑倒入坩鍋，蓋上坩鍋蓋。 （3）預(yù)熱 焊接端面預(yù)熱溫度須達到9001000，目測時為橙黃色。 預(yù)熱前應(yīng)檢查預(yù)熱器及連接管路。燃燒嘴的出口方向應(yīng)與焊縫平行，燃燒嘴伸 入軌頭下的距離為2mm。氧氣表壓力調(diào)到0.61mpa丙烷壓力調(diào)到0.0360.045mpa。先 打開丙烷氣閥，再打開氧氣閥，用明火點燃預(yù)熱器，流量逐漸增加到2600l/h左右， 調(diào)好的火焰應(yīng)呈藍色內(nèi)焰，長方形內(nèi)焰頭有一絨球狀焰體。燃燒嘴不清潔時內(nèi)焰往 往分叉散火，應(yīng)熄滅清理，重新調(diào)整。 預(yù)熱操作中應(yīng)注意使燃燒嘴中心與端縫中心對正，不能觸及鋼軌，觀察砂型周 圍有無“漏火”現(xiàn)象。一般5min左右鋼軌端面可均勻達到9001000。達

51、到預(yù)熱溫 度后提起預(yù)熱器，減少氧氣量，逐漸減少丙烷氣與氧氣量，直到熄滅。預(yù)熱過程中 發(fā)生回火，應(yīng)立即關(guān)閉所有氣閥，將預(yù)熱器發(fā)熱部分投入水中冷卻，找出回火原因。 預(yù)熱嘴距鋼軌頂面距離，氧氣、丙烷流量調(diào)整，軌縫間隙等工藝調(diào)整需要通過 現(xiàn)場試驗進行。 (4)鋼水澆注： 當(dāng)預(yù)熱達到預(yù)定溫度時，操作人員一人把握坩鍋，另一人拿起用火烤過的軌頂 砂芯，當(dāng)預(yù)熱器提起時另一人立即對準(zhǔn)位置放牢砂芯，把握坩鍋的操作人員應(yīng)迅速 把坩鍋放置到砂型上方對正，在3s時間內(nèi)點燃高溫火柴迅速插在焊劑頂部（最深為 25mm）點燃焊劑，從預(yù)熱器提起到點燃焊劑要求不超過6s。 焊劑點燃后坩鍋內(nèi)反應(yīng)鎮(zhèn)靜鋼水澆注完畢。 （5）焊后接頭手

52、工整修 5min后拆箱，移走廢渣盤和坩鍋，立即解除砂模夾具、模套、砂箱底托盤。用 推凸機鏟平軌頂，用剁子除掉冒出的多余焊料。軌頭打磨平整圓順，焊頭溫度降到 300以下可放行列車。 4.44.4 法國拉伊臺克法國拉伊臺克 qpcjqpcj 鋁熱焊工藝鋁熱焊工藝 主要特點： （1）采用一次性坩鍋，坩鍋本身清潔、干燥，不需要封口釘（封口處帶有塞子， 待焊劑引燃反應(yīng)安全后自動熔化）； （2）采用快速定時預(yù)熱； （3）焊劑、封箱泥的質(zhì)量高； （4）金相結(jié)構(gòu)方面減少了焊頭中夾雜物和孔隙的危險。 工藝步驟： （1） 到焊接現(xiàn)場前的準(zhǔn)備工作 檢查并并確認(rèn)施工過程中所必需的工具、材料是否齊全，作用是否良好，并分

53、 類放置。具體按鋼軌鋁熱焊接qpcj工藝操作指導(dǎo)手冊步驟1的七項物品、機具清單準(zhǔn) 備。 （2）焊接現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作 具體按鋼軌鋁熱焊接qpcj工藝操作指導(dǎo)手冊。重要注意事項：挖廢渣處理坑前 一定要檢查地下是否有電務(wù)、通信部門的信號電纜。 （3）軌道的準(zhǔn)備工作 落實軌道的高低和方向 將軌溫計放置于鋼軌腰部背光的一側(cè) 落實鋼軌的型號及重量與所使用的qpcj焊劑是相對應(yīng)的 檢查鋼軌的間隙：距離軌枕應(yīng)不少于100mm 除去間隙下方的道碴（少于100mm） 去掉焊頭兩端6根軌枕的扣件及墊板，6根軌枕以外的15米范圍內(nèi)鎖定線路上緊 扣件。 （4）鋼軌端頭的準(zhǔn)備 檢查并落實鋼軌上的任何鉆孔與鋼軌端頭的距離不小

54、于100mm,切割鋼軌端頭必 須使用專用鋸軌機，鋼軌端頭的直角、垂直公差不大于1.0mm，必須確定鋼軌端頭以 前未被氣焊或電焊過。 （5）鋼軌端頭的對正 鋼軌端頭的對正是鋁熱焊接工藝最難也是最關(guān)鍵的一個步驟。 間隙距離必須是252mm 尖點（垂直對正） 對于木枕，尖點值是3.2mm；對于混凝土枕，尖點值是1.6mm。 水平對正 在進行鋼軌端頭對正時，使用鋼軌對正架程序是：軌縫對正尖點對正水平 對正傾斜對正 （6）砂模的準(zhǔn)備 砂模避免受潮，確保砂模在鋼軌上結(jié)合緊密。 （7）預(yù)熱 預(yù)熱是焊接過程中的一個重要工序，其作用是消除模具中殘余的濕氣以及提高 模具和鋼軌的溫度。它通過特制專用加熱器完成，氧氣

55、和丙烷氣作為燃料。氧氣瓶 和丙烷瓶的壓力分別為483kpa、69kpa。 壓力的調(diào)節(jié) 在丙烷和氧氣鋼瓶上，將調(diào)節(jié)器的壓力完全釋放掉； 在燃燒器上，將兩個閥門完全打開； 慢慢地完全打開丙烷和氧氣鋼瓶； 使用調(diào)節(jié)器增大壓力，直到丙烷壓力為69kpa、氧氣壓力483kpa。 預(yù)熱 記錄鋼軌的溫度； 在寒冷氣候環(huán)境條件下，根據(jù)需要對鋼軌進行加熱； 快速打開燃燒器的丙烷閥門點燃火焰，使燃燒器端頭的火焰得到12mm長的藍色 焰心； 將燃燒器放在預(yù)先已經(jīng)定好位的燃燒器支架上，迅速地將燃燒器放置于砂模和 間隙的中央并且固定好，并檢查火焰是否垂直進入砂模，火焰應(yīng)穩(wěn)定地從砂模中冒 出，并且均勻?qū)ΨQ。按下秒表開始計

56、時：50kg鋼軌4.5min；60kg鋼軌5min；60kg以 上6min。 分流塞放在砂模的邊緣進行加熱； 不間斷地注視整個預(yù)熱過程，在規(guī)定的預(yù)熱時間結(jié)束把燃燒器從砂模中撤出， 注意不要預(yù)熱過度 （8）焊藥的準(zhǔn)備 （9）澆注 （10）拆除砂模與推凸 （11）熱打磨 （12）冷打磨 （13）收尾工作 以上的作業(yè)流程必須嚴(yán)格按照鋼軌鋁熱焊接qpcj工藝操作指導(dǎo)手冊的要求進行， 確保鋼軌焊縫的質(zhì)量。 工藝技術(shù)要求： （1）待焊鋼軌磨耗應(yīng)與線上鋼軌磨耗相當(dāng)或相近，鋼軌狀態(tài)完好，無損傷，無 大于0.3mm的波浪型磨耗，鋼軌軌端100mm范圍內(nèi)無孔眼，無被電焊或氣焊腐蝕的痕 跡。 （2）鋼號不同及不同工

57、廠生產(chǎn)的鋼軌，未經(jīng)實驗不利進行焊接。 （3）在無縫線路非固定區(qū)或線下焊接時，作業(yè)氣候條件應(yīng)符合焊接工藝要求。 在無縫線路內(nèi)進行焊接時，除符合焊接工藝要求外，還應(yīng)在接近鎖定軌溫條件下進 行，否則，需要放散應(yīng)力，使前后鋼軌恢復(fù)應(yīng)有位置。 （4）在線上焊接時軌溫不應(yīng)低于0，放行列車時，焊縫處軌溫應(yīng)降至300以 下，焊后焊縫探傷時的軌溫不得大于50。 （5）鋼軌鋁熱焊質(zhì)量驗收 鋁熱焊焊縫中心前后100mm屬于鋁熱焊焊接范圍 外觀檢查： 鋼軌頂面工作邊和側(cè)面工作邊使用1m直尺測量，軌底矢度偏差為00.5mm， 側(cè)面工作邊矢度不大于0.5mm。 鋼軌任何部分無棱角，過度平順、圓滑，鋼翹皮應(yīng)剔除。 內(nèi)部探傷

58、： 超聲波探傷檢查地?zé)o嚴(yán)重傷損 （6）根據(jù)不同待焊鋼軌、材質(zhì)使用不同類型焊劑，采用的鋼軌焊接工藝、所使 用的工具應(yīng)當(dāng)與焊劑相適應(yīng)。 （7）做好焊接技術(shù)資料記錄，內(nèi)容包括：天氣、氣溫、軌溫、待焊焊縫、預(yù)熱 時間、反應(yīng)時間、氧氣壓力、燃料氣壓力、焊藥標(biāo)簽。 4.54.5 特殊條件下的鋁熱焊接特殊條件下的鋁熱焊接 由于在實際焊接的過程中，鋼軌的類型、材質(zhì)不同，而且環(huán)境氣候變化不定， 使得在某些情況下，需要對標(biāo)準(zhǔn)的qpcj焊接工藝作相應(yīng)的調(diào)整。這些特殊條件有： （1）由于鋼軌磨損而使得軌頭的寬度和高度產(chǎn)生差異，這種差異導(dǎo)致軌頭、軌 內(nèi)或軌外一側(cè)不在同一平面。 解決有辦法： 當(dāng)出現(xiàn)軌頭寬度不同的情況時，

59、對直鋼軌的軌底和軌腰。在焊接完成后進 行打磨時，打磨軌頭的內(nèi)側(cè)或外側(cè)成一直線； 當(dāng)出現(xiàn)軌頭高度不相同的情況時，差異若小于3mm時，對直鋼軌頂部運行表面， 高度的差異在軌基處予以抵消。差異若大于3mm時，對于兩個鋼軌端頭間的可接受 高度差異是有限的，軌頭高度差異不能超過3mm,假如高度差異超過3mm，但小于 8mm，需要使用qpcj特制的中和組件。 （2）寒冷氣候條件 寒冷氣候條件定義如下是刮風(fēng)或下雨、下雪，溫度低于15。解決辦法： 加熱程序。如果鋼軌溫度低于15，必須在預(yù)熱開始前或在預(yù)熱過程中用預(yù) 熱槍將鋼軌加熱到37，需要加熱的鋼軌長度為1m，并且是砂模的兩側(cè)、每段鋼軌 的兩側(cè)。 冷卻程序。

60、在寒冷氣候條件下，焊頭將會冷卻過快而影響焊接質(zhì)量。因此， 當(dāng)溫度低于15或風(fēng)特別大或雨特別大時，必須地除瘤后立即用保溫箱或保溫罩蓋 起來，時間至少10min，之后再進行打磨。 （3） 在使用鋼軌拉伸器時 當(dāng)需要使用鋼軌拉伸器時，只能在鋼軌軌溫度低于張力370、壓力600才能 去掉拉伸器。 （4） 對于出現(xiàn)焊藥“凍結(jié)”的緊急情況（請?zhí)貏e注意） 這是一種十分少見但卻有潛在危險的情況，即焊藥在點著后在一分鐘之內(nèi)沒有 熔化的鐵水澆注下來。當(dāng)遇到這種情況時解決的方法： 立即離開坩鍋，離開焊接現(xiàn)場，等坩鍋內(nèi)不在有任何焊藥之后再返回； 鋸下焊頭，然后鋸一小鋼軌補進來。 第五章第五章 全文總結(jié)與工程展望全文總