无缝线路铺设

无缝线路铺设论文

题目：无缝线路铺设

院（系）：铁道信号与工程系

专业：高速铁路工程082班

学号： 08932016

*名：***

指导教师：**

完成日期： 2009 年 12 月

无缝线路铺设

1、总则

摘要:介绍北京地铁5号线高架桥整体道床一次性铺设无缝线路施工工艺和施工过程中的质量控制,阐述施工过程中影响施工质量的主要因素、施工过程中遇到的难点与解决方法。关键词:焊接知识、基地钢轨焊接、工地钢轨焊接、无缝线路应力放散与锁定;质量控制;接触焊焊轨、钢轨胶接绝缘接头、长钢轨铺设及钢轨预打磨

参考文献：《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》（中国铁道出版社）《无缝线路作业》（中国铁道出版社伊地知坚一）

工程特点：①轨道工程施工要求一次铺设无缝线路,验交行车速度标准为一次达到80km/h,需要线路具有较高的平顺性和稳定性,施工工艺要求很高。②改进了原来整体道床施工工艺,混凝土一次性浇筑整体道床,没有浇筑支墩这一工序。

施工难点①线路主要在高架桥上,最高处20多米,且处在两公路、商场、居民区、公路交通十字路口等交通拥挤地段,铺设线路所需材料和设备均需吊至桥上作业,材料进场和上桥困难,作业面受到限制,桥上倒运工作繁重,桥下安全防护困难。②线下单位施工进度不一致,共有12处施工断点,且施工断点长度在200~400m,导致轨道工程施工不能连续作业,只能分段施工后倒运施工工具和机械设备,增大了劳动强度。③采用AMS60移动式接触焊轨车在线路上直接将25m钢轨焊成单元轨节,焊轨设备用轨道车和平板车配合,车辆重、坡度大、曲线半径小,使焊轨操作难度增加。④施工段因有DTⅦ2型扣件及短轨枕、轨道减振器扣件及短轨枕、DTⅥ2型扣件及短轨枕等,在线路上不够集中,分段较多,造成大量配套工具倒运。⑤因施工时间跨度较长,冬季寒冷施工和夏季高温施工,混凝土浇筑施工时必须采取不同措施,才能保证施工质量。

随着城市轨道交通的发展,整体道床无缝线路以其低噪声、低维修率、高平顺性成为城市轨道交通中轨道结构的首选。一次性铺设无缝线路的施工工艺在城市轨道施工中逐渐成熟,其中钢轨接头焊接、应力放散与锁定则是整个施工中的关键工序,无缝线路应力放散与锁定的质量直接关系到无缝线路后期的稳定与使用效能。

2、焊接知识

2、1铺设规程规定的焊接方法有以下四种：1）电阻焊 2）气压焊 3）铝热焊4）电弧焊

2、2电阻焊是利用电阻在焊缝部分产生高温，在高压下把钢轨压焊在一起。第二次世界大战后，日本国铁也很快采用了这种焊接。现在已经大规模地在草津钢轨焊接中心采用。

这种焊接法焊缝部位的弯曲强度和疲劳强度是极高的，几乎与母材强度想接近，而且因为它是自动或半自动操作，所以质量高，乃是一种可靠性高的方法。但是必须有规模相当大的电力和加压设备。美国具有有列车组成的自动焊接车；在苏联侧发展了现场焊接用的电阻焊机。日本已输入了这种机械

2、3气压焊除了在加热需要用氧气和乙炔外，其余与电阻焊类似。因此它具有与电阻焊同样的焊接强度，由于气压焊接设备搬运方便，只要有铺设所需要的用地大小，就可在现场焊接、运送。也就是说它与电阻焊比起来要轻便一些。现在已试制成能在线路上进行焊接的气压焊机，这种焊机也也使用在新干线的施工中。现在一般所使用的气压焊机称为铁研式，日本国铁持有专利权。在岩见泽（2台）新津（2台）千叶（5台）草津（1台）无栖（3

台），除各种钢轨焊接中心和铁道技术研究所备有这种焊机外，在东海道下新干线等地还有若干台作为施工之用。因而用上述两种焊接方法时，铺设长轨后仍然需要再用铝热焊或封闭电弧焊等方法接长钢轨。

2、4铝热焊是利用氧化铁与铝之间产生热反应而焊接的，把氧化铁和铝热粉混合用火柴点燃，铝从氧化铁中得到氧而变成氧化铝，氧化铁则变成铁。在反应过程中可产生2000摄氏度的高温，将铁融化融化状态而下沉。因为预先在焊接部分装有砂型，融化的铁由上注入钢轨缝隙焊接而成。这种焊接方法就其本身而言，很早以前就被采用，日本也广泛的应用于街道电车轨道的焊接。仙山隧道最初的无缝线路也是采用铝热焊焊接的。虽然这种焊接放方便，但疲劳强度令人不安，在日本国铁正式使用是受到限制的，但是在欧洲有引人注目的发展，浇注式铝热焊是作为一种可靠性高的方法而被广泛采用的。与前面两种方法比起来，不仅强度不差，而且焊接设备极为简单，由于预热方法的改良，缩短了焊接时间，并具有能在线路上焊接的优点，欧美各国在把工厂焊成的120~360米长的长钢轨运到现场，直接铺设后，再用铝热焊焊成无缝线路。这种焊接方法在疲劳强度方面有了很大的提高，主要是改进了融化前的预热时间和熔化剂与氧化剂之间的比例。

2、5电弧焊是焊条与钢轨之间产生电弧，使焊条和钢轨融化，同时以焊缝填塞轨缝的方法。它与铝热焊一样有悠久的历史。由于这种方法在提高焊接强度上有困难，且焊接强度取决于焊工技术水平，波动性大，所以各国并不大力用于钢轨焊接上。但是在日本随着最近的低氢型焊条引入注目的发展和焊接技术的提高，对于用货车运来的100~200米长的长钢轨，已采用这种焊接方法进行现场焊接。特别是荷兰菲利普斯公司研制的封闭电弧焊，能在现场迅速而可靠地进行焊接，在日本也广泛的使用这种焊接。

此外，还有高频压力焊接法，这种焊接方法虽然未纳入现行铺设规程中，但最近有了发展。它是由高频电流取代瓦斯气体来加热钢轨焊接部位，并由液压装置把融化的钢轨加压焊接而成的方法。它与气压焊比较加热速度快，弯曲、落锤、疲劳试验都较好，所以可望随同上述各种焊接方法一起，也能承担起钢轨焊接一翼的任务。

此外，还有气焊，它与电弧焊一样，取决于焊工技术水平，特别是疲劳性能低，使用上安全性较差，不宜采用钢轨焊接，欧洲各国现在几乎不用

3、基地钢轨焊接

3、1钢轨焊接应采用闪光焊。长钢轨长度不应小于500m，长钢轨焊接应优先在工厂焊接，特殊情况下（如工期控制），经技术经济比选后，可在工厂化基地焊接。

1）基地钢轨焊接作业线应配有焊前钢轨矫正、锯轨、轨端除锈、钢轨闪光焊接、焊后钢轨校直、平直度自动检测尺、焊缝精磨、焊头热处理、冷却、探伤等设备。

2）待焊钢轨应符合《250km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》

（铁客机函{2005}298号）的规定。

3）长钢轨焊接工艺流程见图