无缝线路应力放散及调整分析
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无缝线路应力放散及调整分析
摘要:随着我国交通运输业的快速发展,铁路交通也得到了突飞猛进的发展。在无缝线路的施工过程中,应力放散以及调整是施工过程中必须要十分重视的问题。接下来,本文将结合笔者多年相关工作经验,详细论述无缝线路应力放散及调整分析。
关键词:无缝线路应力放散调整
无缝线路就是将标准长度的钢轨进行焊接,从而形成长钢轨线路。无缝线路是现阶段轨道结构中非常重要的一项技术,在世界各国得到了飞速发展。无缝线路有一个重要特点,轨条长度随着温度变化而发生改变,但是,在扣件的约束下,无法进行自由伸缩,进而在内部产生巨大温度力。为了更好的保障无缝线路的稳定与强度,必须充分掌握轨条温度力与变化规律。通过应力放散,进一步消除温度对线路的影响,最大限度的保障线路的稳定性能。
1 无缝线路应力放散的含义与作用
如果锁定轨温度上升,钢轨就会伸长,进而需要释放温度压力,缩短钢轨长度。如果锁定轨温度下降,钢轨就会缩短,进而需要释放温度压力,伸长钢轨长度。为了更好的保障行车安全,若无缝线路的温度过高,必须释放一定温度压
力。上述这些情况统称为应力放散。通过应力放散,进一步改变轨条长度,一般情况下,通过改变缓冲轨长度的方式进行调节。
应力放散可以看作是释放温度力的过程以及重新锁定
轨温过程,应力放散的最终目的是调节无缝线路的锁定轨温,使其温度变得更加合理,进而缓解无缝线路所承担的温度力。通过应力放散,尽可能避免无缝线路钢轨折断、跑道以及胀轨等问题。
应力放散及调整的组织施工非常严密,对于技术水平的要求比较高,对钢轨上积累的应力进行有序的、人为性作业。必须全面掌握好施工前期的准备工作以及基本工作、施工要点的分析,结合现场实际情况灵活使用,进一步保障应力放散的均匀、彻底。
2 无缝线路应力放散的具体情况分析
通过大量的研究实践证实,在下面情况发生时,必须进行应力放散:①实际的锁定轨温超过设计的锁定轨温,或者说两股轨条之间的实际温度相差5度以上。②锁定轨温不准确或者不清晰。③全区间以及跨区间的两条相邻单元之间轨条锁定温度超过5度,在同一区间中,最高轨条温度与最低轨条温度相差10度以上。④前期铺设或者后期的维修方式不合理,使得轨条不能进行正常伸缩。⑤在无缝道岔以及固定区域发生严重的位移不均匀情况。⑥线路轨向不良,碎弯
比较多。⑦测试结果显示,温度力分布不均匀。⑧施工以及处理线路故障等原因使得原来的锁定轨温发生变化。⑨在低温情况下铺设轨条,拉伸不均匀或者拉伸不到位。从整体上来说,应力放散或者应力调整就是温度力的释放,其最终目的就是改变锁定轨温,使应力保持一致、均匀,尽可能保障轨道行车的安全进行。
放散量的计算$L=L.B(TS*-TS),在公式中,L表示需放散的钢轨长度,B表示钢轨的线膨胀系数,TS*表示应力放散后的锁定轨温,TS*需要在设计轨温范围之内。TS表示原来的锁定轨温,也就是经过列车爬行之后的实际锁定轨温。需注意,如果是超长无缝线路的伸长放散,锯轨量需要在伸长放散量的基础上加上焊缝宽度。如果是缩短放散,则锯轨量需要在伸长放散量的基础上减去焊缝宽度。
3 无缝线路应力放散的具体方法研究
3.1 滚筒法
控制温度,将滑动摩擦力转变成为滚动摩擦力是滚筒法应力放散的基本特点。应用滚筒法的前提就是放散轨温与设计锁定温度相吻合。滚筒法操作简便,而且应力放散比较均匀,但是,需要中断停车。其基本操作过程如下分析:做好前期的准备工作,安排人员到位,使放散轨温与设计锁定温度相吻合。然后封锁区间,并将全部的防爬器以及扣件松开,在垫板与钢轨底每隔10米插入滚筒,最大限度的使钢轨保
持自由伸缩的状态。通过放散前后的阻力差以及轨温差使得自然条件下钢轨自由伸缩。为了更彻底、快速的伸缩,使用撞轨器沿着放散方向撞击钢轨或者使用木锤敲击钢轨,当完成放散量达到放散轨温之后,需要即刻锁定线路。当行车条件满足之后,恢复线路行车。这种方式,一般需要使用特制的滚筒。这种滚筒的制作非常简单,将圆钢截成150毫米的节段就可以。在具体的放散过程中,使用木锤敲击钢轨,能够促进钢轨伸缩,进一步提升放散效率。撞轨器的撞击效果更加满意。如果使用撞轨器放散,如果是伸长放散,可以每隔一公里设置一个撞轨点;如果是缩短放散,可每隔500米设置一个撞轨点。由于上坡地段或者曲线的摩阻力比较大,应该适当减小间隔。
3.2 列车碾压法
控制温度,将静摩擦力转变成为动摩擦力是列车碾压法的基本特点。应用列车碾压法的前提就是放散轨温与设计锁定温度相吻合。列车碾压法施工简便,不用中断行车,但是,放散不彻底、不均匀。集合应力放散的方向,可以将列车碾压法分为三种不同情况:①顺列车方向端放散。在双线地段,充分利用单向行车的应力放散特点,将沿列车方向的始端锁定,换好终端缓冲区的调节轨,将其他路段的正向防爬器松开,并松动中间扣件,通过列车通过时的轨温变化以及震动来放散应力。②逆列车方向端放散。在双线地段,充分利用
单向行车的应力放散特点,将沿列车方向的终端锁定,将其他路段的正向防爬器松开,并松动中间扣件,将正向防爬器打紧,通过列车通过时的轨温变化以及震动来放散应力。③两端放散。在双线地段,充分利用单向行车的应力放散特点,将沿列车方向的终端锁定,将一半长度路段的正向防爬器松开,并松动中间扣件,将正向防爬器打紧,通过列车通过时的轨温变化以及震动来放散应力。另一半则将沿列车方向的终端锁定,将这一半路段的正向防爬器松开,并松动中间扣件,将正向防爬器打紧,通过列车通过时的轨温变化以及震动来放散应力。两端放散的应力分散方法比较适合线路较长的地段,而且轨缝累计值与放散长度相差无几。松动部分空间是列车碾压的前提,垫板与轨底之间的摩擦比较大。因此,想要达到预计的放散量,通常情况下,实际轨温要略高。即便如此,放散也不均匀,端部放散比较理想,终端放散效果比较差。特别是离轨道端部500米以上的地段,实际钢轨走动量非常小。正是因为这样的特点,才将撞轨作为一种辅助方式。
3.3 拉轨法
拉轨法顾名思义就是通过控制长度,通过物理机械力量促使钢轨达到放散或拉伸的目的。拉轨法无须受到轨温条件以及季节的变化,但是,放散不彻底,还需要终断行车。通过这种方式封锁线路,可以与滚筒方式相互结合,进一步降