无缝线路的铺设与养护维修(毕业论文).doc

毕业论文任务书 学生姓名 学 号 班级 指导教师姓 名 职 称 系部交通系毕业论文题目无缝线路的铺设与养护维修毕业论文要求：1.能熟练准确的掌握×××施工的基本知识；2.能够运用×××施工的基本原理解决实际遇到的问题；3.熟悉隧道施工工序、施工方法、施工工艺；4.能够合理安排施工程序、施工方法、施工工序。完成期限和主要措施：主要参考文献：1铁路无缝线路（第四版）广钟岩 高慧安 北京：中国铁道出版社 2005.22. 法国拉伊台克国际公司钢轨铝热焊接QPCJ工艺3.铁路轨道与修理 高职教材4.铁路线路设计规范 2006版指导教师签名： 年 月 日目录目录2摘 要3第一章 铺设无缝线路的意义3第二章 无缝线路的铺设42.1普通无缝线路的铺设42.1.1无缝线路铺设的基本要求42.1.2铺设无缝线路的工序方法62.2高速铁路的超长跨区间无缝线路92.2.1超长无缝线路的铺设方法92.2.2单元长轨条的长度112.2.3无缝的提速道岔的焊接112.2.4低温铺设长轨条的拉伸12第三章 无缝线路的养护维修的有关问题123.1无缝线路养护维修的规定123.2无缝线路养护维修作业特点133.2.1具有季节型特点133.2.2作业要受轨温条件限制133.3无缝线路养护维修的原则133.3.1基本原则133.3.2一般要求143.4无缝线路养护维修温度应力放散143.5无缝线路养护维修故障的产生及处理153.5.1胀轨跑道及其处理153.5.2无缝线路断轨及其处理18第四章 无缝线路钢轨焊接工艺要求204.1铝热焊法204.2铝热焊法的焊接原理204.3铝热焊法的焊接工艺204.4法国拉伊台克QPCJ铝热焊工艺224.5特殊条件下的铝热焊接25致 谢28附 录29跨区间无缝线路养护与维修29参考文献错误！未定义书签。摘 要无缝线路（continuously welded rail track）是将许多根标准长度钢轨焊接成相当长的轨条并铺布在轨枕上的线路。它比普通线路接缝少，列车冲击振动少，运行平稳，旅客舒适；降低轨道养护维修费用；延长钢轨和机车车辆使用寿命；减轻机车车辆冲击轨缝的噪声，有利于环境保护；是轨道结构的发展方向，是铁路现代化的主要内容之一。无缝线路被公认为是20世纪轨道结构最突出的改进与创新。无缝线路是轨道结构上的一个在变革，是当今轨道结构现代化的重要标志，它无可争议的优越性得到各国铁路的承认。几十年来，各国铁路竞相发展无缝线路，使这项技术日臻完善，并取得巨大的经济效益和社会效益。我国自铺设无缝线路以来，在理论研究、设计、焊接、施工、养护维修和管理等方面都取得了很大成绩。同时，铁路工作者致力于无缝线路的稳定性研究，大力提高钢轨厂焊能力和质量，在大修施工中普及了移动式气压焊，改善了铝热焊剂质量，改进了铝热焊工艺以提高铝热焊缝质量。焊接长钢轨铺设工艺及装备的研究和铺设跨越闭塞分区的超长无缝线路有了长足的进步。加速扩大超长无缝线路的铺设，最大限度地减少或取消缓冲区，可以最大限度地延长固定区，将使无缝线路的优越性得到更充分发挥。发展无缝线路（全区或跨区间无缝隙线路）是技术发展的必然。关键词：无缝线路；维修；养护 第一章 铺设无缝线路的意义无缝线路既是轨道结构技术进步的重要标志，也是高速、重载轨道结构的最优越选择。无缝线路问世之前，普通线路上的钢轨接头，既是轨道结构不可缺少的组成部分，又是轨道结构的薄弱环节。线路的接头不仅对线路设备、机车和车辆的使用寿命、旅客的舒适度、能源的消耗等有一定的不良影响，而且还直接威胁着铁路行车安全。因此，对钢轨接头的功能就有两个基本要求：一是温度变化时钢轨能伸缩；二是接头构造要坚固稳定。这两个要求对普通线路来说是互相矛盾的，保了伸缩就保不了稳定。实践证明，只有将钢轨焊接起来的无缝线路，才是彻底解决钢轨接头的稳固与平顺的根本出路。无缝线路又称长钢轨线路，把轨条焊联长度12km。近年来，在提速工程的带动下，超长无缝线路发展迅速，长轨条连续焊接的长度可达数百千米，从而构成名符其实的无缝线路。铺设无缝线路的实践经验证明，无缝线路与有缝线路相比，它在技术经济上有明显的优势性。据一些国家统计，在节约劳力和延长设备使用寿命方面，无缝线路比有缝线路可节约线路维修费用3575%。此外，无缝线路的平顺性好，行车平稳，旅客舒适，非常适合高速、重载列车的运行，还可以减少机车车辆的运营费用。可见，大力发展无缝线路上一项具有重大技术经济意义的举措。第二章 无缝线路的铺设2.1普通无缝线路的铺设2.1.1无缝线路铺设的基本要求（1）长轨条长度的确定长轨条的最小长度为200m在设有自动闭塞的区段，无缝线路的长轨条通常以闭塞区间两信号机轨端绝缘之间的距离作为设计长度。设计长度按下式计算：L长=L绝-½（L前缓+L后缓）式中 L长每段无缝线路的长轨条设计长度 L绝自动闭塞区间两信号机轨端绝缘之间的距离 L前缓长轨条前端的缓冲区长度L后缓长轨条后端的缓冲区长度在某些运能紧张的区段，能为施工提供的封锁时间很能短，在此情况下，应根据施工能力和封锁时间，合理地确定长轨条的长度。在连续几个曲线地段，或曲线下股钢轨的总缩量较大时，铺设时常因两股钢轨的长度差而形成卡车现象，以至延误封锁时间，在此情况下，可适当缩减长轨条长度。小半径曲线或大坡道地段，钢轨容易磨耗或擦伤，钢轨更换周期相对较短，可单独设计一段无缝线路。如采用优质全长淬火轨则不受此限制。（2）无缝线路对轨道部件的要求1钢轨接头无缝线路的钢轨接头按设计预留轨缝，夹板螺栓必须采用10.9级高强度螺栓，并按规定标准扭紧。接头前后6根轨枕应采用高弹性胶垫。铺设之前对钢轨接头应加强捣固。绝缘接头应采用胶接绝缘钢轨接头或高强度胶接绝缘夹板组装接头。2轨枕扣件无缝线路除明桥面外，应一律采用混凝土枕。扣件做到紧、密、靠、正，铺设后要及时调正，并按规定扭矩拧紧。在调正扣件和整正胶垫同时，应注意消除钢轨原始弯曲。木桥枕应采用K型分开式扣件，并按设计松紧相间的规定布置。3道床道床铺设前要补足道碴，并按设计整好道床断面，夯实碴肩。4轨道加强设备铺设时应根据设计，加强线路的防爬设备，使之发挥应有的作用。（3）钢轨锁定轨温的确定单元长轨条的实际锁定时，其各截面之间必然存在轨温差。因此，在铺设过程中，锁定轨温的测定应分段进行，取平均值作为该单元长轨条的锁定轨温。各分段的实际上各段的实际锁定轨温可能有差异，但任何一分段的锁定轨温均不得超出设计锁定轨温。若铺设时轨温比较平稳，也可以取长轨条始终端就位时轨温之平均值作为该长轨条的锁定轨温。在锁定轨温范围内前后单元长轨条间轨温差不得大于5，如不符合这一规定，应在焊联下一根单元长轨条之前，做好前一单元轨条的应力放散工作，而后再进行焊联。所有单元轨条的最高锁定轨温与最低锁定轨温之差不得大于10。桥上锁定轨温是个别设计确定的，则与之焊联的区间单元长轨条的锁定轨温，必须必须到桥上无缝线路锁定相近的情况下，而后彼此焊联锁定。（4）爬行位移观测桩的设计无缝线路长轨条，在运营中可能发生位移，应定期对无缝线路钢轨进行位移观测，一般采用位移观测桩观测法，通过对观测数据的分析，判断无缝线路钢轨是否发生了位移，如有位移应及时采取措施予以处理。位移观测桩按单元轨条设置：1单元轨条长度大于1200m 时，在单元轨条的起讫点及距起讫点100m、400m处和单元轨条中点各设一对观测桩，共设七对。2单元轨条长度小于1200m时，在单元轨条的起讫点及距起讫点100m、400m处各设一对观测桩，共设六对。3在岔区，每组无缝道岔的岔前、岔后、辙跟等三处各设一对观测桩。在电气化区段，每5060m有一对电杆，电杆是永久性建筑物，亦可利用电杆代替观测桩。相邻观测桩越近观测效果越好，越有利于分析锁定轨温的变化。（5）掌握气、轨温变化铺设无缝线路时，由于施工时间有限，设计锁定轨温范围有限，在施工时间内轨温不一定在设计允许范围内。为处理好这一矛盾，必须掌握本地区的气、轨温的变化规律。（6）长轨条拉伸技术低温条件下铺设无缝线路时，可以采用钢轨拉伸机拉伸钢轨的技术，把长轨条拉伸到中和轨温锁定，使其锁定轨温符合设计的允许范围。这是低温条件下铺设无缝线路时的一种有推广价值的作业方式。2.1.2铺设无缝线路的工序方法铺设施工由钢轨装卸、运输、焊联、换轨、线路整修、旧轨回收等工序组成。必须保证施工质量。铺设焊接长钢轨时，应注意以下几个问题：（1）铺设焊接长钢轨时，应根据设计文件进行，要严格按设计的锁定温度范围锁定长轨。（2）两股钢轨的锁定轨温差不应超过5，相邻单元轨节锁定轨温不应超过10；在曲线上如两股钢轨的锁定轨温不相同时，应在设计的铺设温度范围内，使外轨锁定温度稍低于内股锁定温度，以免温度升高时，内轨的温度力高于外轨的温度力，造成向外的偏心力矩，和对轨道稳定性的不利影响。（3）两股钢轨的接头，应采用对接。（4）为保证缓冲区标准轨缝，应先锁定两端伸缩区，然后锁定固定区。锁定时间不宜相隔太长。（5）焊轨前，应按设计长度做好配轨计算工作。在焊接最后一个铝热焊联合焊头前需要锯轨时，要仔细计算锯轨位置，搭接时锯下的钢轨长度不应小于6m。（6）长轨铺设锁定后，应立即划好防爬观测桩的标记，并在钢轨腹部标明锁定轨温数据。锁定轨温、观测桩标记、铺设情况的有关资料应核实准确，移交给工务段，作为日后养护维修的依据。（7）目前多是结合大修换铺钢筋混凝土轨枕，并适用周转轨（旧轨），待运营46个月左右，是轨道较为稳定后，再换成焊接长钢轨。现在正在进行的新义线0km35km线路大修就是采用这种形式。换铺的间隔时间不宜过长，也不宜过短。过长影响钢筋混凝土轨枕的使用寿命和增加轨道的养护工作，间隔过短道床稳定程度达不到要求。（8）每段无缝线路铺设完成后，经检查合格后，方准放行列车。列车放行条件应符合铁路轨道施工规范及铁路安全规则的规范规定。放行列车后，一、二天内对扣件应复拧一遍。2.1.3整体道床施工(a) 立柱式检查坑整体道床特点 立柱间距1400mm,立柱顶面距离地面较远,而且立柱内要安装尼龙套管。为保证立柱式道床结构的稳定性、尼龙套管预埋位置的准确性,采用架轨法施工。(b) 施工工艺 清理道床基底、凿毛铺轨基标测设钢筋绑扎架轨调轨安装扣件及尼龙套管定型模板支立混凝土浇筑与养护。(c) 清理道床基地、凿毛 为保证上部道床结构与下部道床结构的整体性,要对下部结构进行凿毛处理,凿毛后要将杂物清理干净。(d) 基标测设 根据图纸要求设置控制基标及加密基标。基标设置允许偏差:控制基标,方向6、高程为±2mm;直线段距离为1/5000、曲线段距离为1/10000;加密基标,方向为±1mm、高程为±2mm、直线段距离为±5mm、曲线段距离为±3mm。(e) 钢筋绑扎 按照图纸要求绑扎钢筋,火烧丝头部弯向道床内,严禁外露,并用火烧丝绑扎预制混凝土垫块,确保保护层的质量。(f) 架轨 立柱检查坑顶面距离地面较远,采用目前地铁整体道床普遍使用的钢轨支撑架,但是需要将支撑架下的支撑点垫到要求的高度。(g) 安装扣件及尼龙套管 (1)散扣件、尼龙套管,扣件按设计规定的类型有次序地散布。 (2)画点,安装前先在钢轨上按设计要求画轨枕吊挂位置点。先在一股钢轨上画点,另一股用方尺找出。 (3)安装扣件、铁垫板与尼龙套管。 将铁垫板、扣件、橡胶垫板与尼龙套管连接,铁垫板与钢轨垂直,且上、下两股钢轨铁垫板相对,轨底胶垫不出台。安排专人负责方正铁垫板,并至少检查3遍。扣件及铁垫板密贴无歪斜。安装完成后在橡胶垫板II下包一层塑料薄膜,薄膜要有一定强度、无破损。(h) 调轨 钢轨扣件安装完毕,浇筑整体道床混凝土之前需要进行调轨工作。整体道床允许误差仅+3mm,-2mm,且混凝土浇筑成形后,整体道床轨道的高程、轨距只能靠轨距垫和铁垫片微调。因此,控制轨面高程和轨距是调轨工作的重点,也是整体道床施工的关键工序。 如此高的精度要求,靠普通的钢尺、小线等测量工具是无法满足的。施工中采用水准仪、经纬仪等精度较高的仪器,辅以钢尺及一些自制仪器进行控制。(i) 定型模板支立 按照立柱尺寸,用竹编板、角铁及固定丝杠定做定型模板,数量为一股道立柱数量,这样有利于流水施工的实现。实践证明可以很好的提高工效、保证立柱混凝土施工质量。定型模板如图3所示。(j) 混凝土浇筑与养护 模板支立完成后进行立柱混凝土浇筑,为保证施工质量,采用豆石混凝土,且要保证振捣到位。浇筑完毕后要对混凝土道床进行定时的养护。2.2高速铁路的超长跨区间无缝线路随着高速铁路的快速发展，对轨道结构的要求是越来越高。我国的广深铁路、秦沈客运专线、京津高速客运专线的修建并运行和现在正在建设中的多条客运专线，都是高速铁路发展的代表。在这些高速铁路上，都无一例外的采用了超长跨区间无缝线路这一轨道形式。超长无缝线路是跨区间无缝线路和全区间无缝线路的通称，如全区间无缝线路的长轨条全部与无缝道岔焊联，则直称呼超长无缝线路更便捷。2.2.1超长无缝线路的铺设方法超长无缝线路是以一次铺入锁定的长轨条为单元，依次分段铺设而成。超长无缝线路的铺设方式主要有二种可供选择：其一叫做连入法，用于作业轨温与设计轨温范围相符合的情况；另一叫做插入法，用于作业轨温与设计锁定轨温范围不符合的情况。（1） 连入法铺设超长线路采用连入法铺设时，长轨条的始端要用焊接法与上次铺入的长轨条终端焊联。也就是说，在续铺的始端，新旧钢轨引入换轨车龙门，换轨车即缓慢前进，待新轨已稳定落地之后，即开始进行始端的连入焊接，此时，边连入焊，换车边前进，直至终端，新铺入的长轨条的终端与线路上的旧轨用临时联结器联结。即在一个天窗时间内把要铺设的长轨的始端用焊连法与前一天铺设的长轨条终端焊连，铺设时同时焊连同时放散，作到一步到位。连入焊采用小型气压焊或铝热焊均可。（2 ） 插入法铺设时的轨温与设计允许铺设轨温范围不符时，多采用插入法铺设。采用此法铺设长轨条时，可在任意轨温条件下，先依次分段铺设，在两单元长轨条之间插入一根缓冲轨，待轨温适宜时放散应力。而后将缓冲轨拆除，并根据长轨条的有孔端，插入一段焊接轨进行终焊。设计基本要求：钢轨采用60kg/及以上的全长淬火轨或其它耐磨轨；轨下基础应采用、型混凝土枕，有碴桥上应采用专用混凝土桥枕，木岔枕前后的过渡枕木，要采用与岔枕同规格、长2.6m的木枕；扣件混凝土枕采用、型弹条扣件，木枕采用分开式弹条扣件或分开K型分开式扣件；道床采用一级道碴，道床顶面碴肩宽45cm，并堆高碴肩15cm；道岔一般采用提速道岔，高速区段采用大号码道岔，与超长无缝线路焊联的道岔采用无缝道岔；曲线半径不得小于600m；特大桥、大桥，以及大跨度桥采用伸缩调节器；单元长轨条应尽可能长一些，单元轨条之间锁定轨温相差不得大于5；岔区无缝线路应个别设计。施工注意事项：虽然原则上可在任何轨温条件下铺设，但实际操作还是要尽量选择在设计轨温范围内铺设或靠近设计轨温范围的轨温条件下铺设。终焊最好选在较低温度下进行，采用拉伸法，放散应力与终焊并举。终焊最好选用具有拉伸功能的小型气压焊机进行。终焊采用铝热时，要采用宽臂距拉伸机，拉伸到位后保压施焊。放散应力时，必须采用轨下支垫滚筒与撞轨相结合的方法。2.2.2单元长轨条的长度超长无缝隙线路，一次铺设的单元长轨条的长度越长越好，可以减少连入焊接和封锁次数。但实际上单元长轨条的长度受诸多因素制约，如施工技术、施工配合、封锁天窗时间的长短和季节温度等。长轨条的长度一般定为1.52.5km，最短不得小于200m。（1）跨区间的超长无缝线路长轨条长度不受限制；全区间超长无缝线路长轨条长度应以两车站最外道岔间的距离减两个缓冲区段长度来计算。（2）长轨条由若干单元轨节组成。区间内单元轨节长度一般定为1.52.5km，最短不得小于200m。（3）下列地段宜单独设计为一个或数个单元轨节：长大桥梁及其两端线路护轨梭头范围之内；长度超过1000m的隧道；大跨度连续的两端设置调节器时，单元轨节长度应与每联连续梁长度相同。设计每段无缝线路的长度的焊联长度，还要遵循以下原则：（1）缓冲区、伸缩区不得设在有铺面的道口上和无碴桥上，同时尽量避免设在缓和曲线上。（2）通过长隧道的无缝线路，其缓冲区应设在洞口以内。对于隧道群可用整根长轨条通过，在每座隧道口以内50m和隧道口之间，应按伸缩区的要求加强锁定。2.2.3无缝的提速道岔的焊接跨区间的超长无缝线路一般先把区间无缝线路和站区无缝道岔铺好，而后在适宜的轨温条件下再把长轨条与车站内无缝道岔的焊联起来，构成跨区间的超长无缝线路。设计时往往把区间无缝线路和站区无缝线路的锁定轨温等同设定。如两者的锁定轨温有差异时，区间无缝线路与无缝道岔邻近的单元轨条，可按相邻单元轨条的锁定轨温相差小于5的条件，向无缝道岔过渡，使最终与无缝道岔直接焊联的那根单元轨条的锁定轨温与无缝道岔轨温一致。不论如何处理，对无缝线路道岔都要进行检算：（1）无缝线路道岔钢轨强度检算；（2）无缝线路道岔稳定性计算；（3）道岔里股钢轨伸缩位移检算；（4）道岔部件强度检算。2.2.4低温铺设长轨条的拉伸所谓低温铺设，指的是铺设时长轨条的自然轨温低于设计锁定轨温之下限。低温铺设长轨条，在铺设工艺流程中增加一项长轨拉伸的作业，是提高零应力轨温，使锁定轨温一步到位的重要举措。此法优点很多：一是采用拉伸法所确定的锁定轨温。较通常施工所确定的锁定轨温，既准确又均匀；二是免去了第二年放散应力的麻烦，节约了工时、材料，减少了对行车的干扰，利在运输，功在安全。第三章 无缝线路的养护维修的有关问题无缝线路养护维修的基本任务，就是要在不同温度的条件下，经常保持无缝线路的原设计标准，保证轨道有足够的强度和稳定性，确保线路状态良好，使列车按规定的速度安全、平稳不间断地运行，并尽可能延长设备使用寿命。无缝线路的养护维修必须拟定专门的规定，如起道、拨道、捣固、更换轨枕、维修扣件等必须有所限制，否则，无缝线路抵抗胀轨的阻力将被破坏，会诱发轨道失稳，影响行车安全。3.1无缝线路养护维修的规定1在无缝线路上进行可能降低无缝线路的抵抗阻力作业时，对作业必须有所限制，如一次起道量不得超过30mm，一次拨道量不得超过10mm。2在起道、拨道之前，应预卸计划补充道碴，以保证作业后轨枕盒内填满道碴和填足道床肩宽。3在进行降低无缝线路抵抗阻力的维修作业时，应发出列车慢行的通知，限制行车速度。4凡进行降低无缝线路抵抗阻力，或进行松开扣件的维修作业，应尽量安排在接近锁定轨温的温度下进行。超过锁定轨温1015时，禁止起道、拨道和整修。必要时先放散应力，然后作业。5禁止连续更换轨枕，并限制在每根钢轨长度范围内一次换枕根数，限制抽换轨枕的间隔。关于抽换轨碗时对钢轨温度和慢行的要求，同前几项的规定大致相同。3.2无缝线路养护维修作业特点由于无缝线路较普通线路，在结构和技术要求上都有自己的特点，因此在养护维修作业中，也具有其独自的特点：3.2.1具有季节型特点无缝线路的突出问题是要与轨温作斗争。无缝线路的全年维修计划要根据不同的季节特点和规律，以及其锁定轨温和线路状态合理安排，并充分考虑“冬防断、夏防胀”的计划预防性原则。气温较低的季节，安排锁守轨温较低或较薄弱地段进行综合维修；气温较高的季节，安排在锁定轨温较高地段进行综合维修；高温季节应不安排综合维修和影响线路稳定性的作业。3.2.2作业要受轨温条件限制无缝线路的维修计划，必须按照作业项目对道床稳定性的影响程度、锁定轨温的高低进行安排。影响稳定性的作业项目要安排在气温比较接近锁定轨温的春季4-5月或秋季9-10月进行，并要按锁定轨温的高低合理确定时间。6、7、8月份的高温季节绝对禁止做破坏轨道稳定性的工作，如必须进行综合维修或成段保养时，一定要先放散后作业，以后要在设计锁定轨温范围内，重新做好放散和锁定线路工作。其它保养、临时补修作业采取调整作业时间，以使作业轨温符合规定。因此，工务段必须把准确掌握锁定轨温，加强管内轨温观测分析，掌握轨温变化规律，作为搞好无缝线路养护维修工作的前提。3.3无缝线路养护维修的原则3.3.1基本原则（1）、贯彻以预防为主，防治结合、修养并重的原则，有计划地进行综合养护维修。在计划维修中要突出“五项重点工作”：加强锁定提高线路阻力；整修轨道几何尺寸，特别是拨正方向；消灭钢轨硬弯和空吊板；清筛不洁道床；综合整治钢轨接头，修理钢轨。（2）、作业时，要坚持“严、全、细”要求。即作业温度条件和标准要严，作业项目要全，作业工作要细。（3）、严格控制温度力及其它附加力处于合理范围内。（4）、加强线路结构，增强线路阻力和轨道框架刚度。3.3.2一般要求（1）、锁定轨温要准确可靠。实际锁定轨温是在设计锁定轨温增减5范围以内缩定的，若锁定轨温不准，则会直接影响维修作业的安全，必须有计划地进行应力放散与应力调整。（2）、缓冲区全部接头螺栓应经常保持拧紧达到规定扭力矩。（3）、各种配件按规定设置齐全，无失效。（4）、防爬设备齐全，无失效。（5）、线路方向良好。（6）、道床经常保持良好。（7）、路基应无下沉、翻浆冒泥等病害3.4无缝线路养护维修温度应力放散无缝线路的应力放散与调整，是线路大维修工作的一项重要作业。无缝线路的铺设一年四季都要进行，这就必然要发生锁定轨温不在设计范围之内，夏季超出上限、冬季低于下限的情况。运营线路局部位移与变形，也是常见的事。这就决定了线路的大维修工作都应进行应力放散与调整的任务。无缝线路的应力放散与调整，是把没有在设计允许的锁定轨温范围内锁定的无缝线路，以及运营中锁定轨温发生了变化的无缝线路，经放散或调整后，重新锁定，使锁定轨温处在设计允许范围内。常用的放散方法有两种：一是温度控制法，在合适的轨温范围内，使钢轨自由伸缩，充分放散钢轨应力，而后合拢锁定。锁定后重新设置防爬观测标记。如有测标，应重新测量并记录初始读数。二是长度控制法，是根据已知锁定轨温和放散计划锁定轨温，算出放散长度，这一长度即为放散时应控制的放散量。此法最好在封锁线路条件下采用拉伸器放散。此法的缺点是：它的放散量是根据原锁定轨温算出的，其准确程度取决于原锁定轨温是否准确和有无变化，难以彻底充分地放散。3.5无缝线路养护维修故障的产生及处理3.5.1胀轨跑道及其处理胀轨跑道是轨道丧失稳定时出现的线路变形。当温度升高，钢轨轴压力增大，线路缓慢的出现弹性弯曲，这种现象称为胀轨；当轴压力继续增大，超过临界后，线路突然在最薄弱地段鼓出带有明显的动态特征，这种现象称为跑道。从理论分析和实践经验得知，无缝线路的胀轨跑道的原因，不是温度力过高，就是线路阻力下降或线路方向偏差超限。（1）胀轨跑道发生的一般规律胀轨跑道的主要原因是纵向力过大和道床阻力不足。温度力过大主要原因是锁定轨温下降或不准。道床阻力不足是由于各种扰动道床的作业引起的。约有90%的胀轨跑道事故发生于线路作业中间或作业后12天内。胀轨跑道事故往往发生在晴天的下午26点。因为上午作业道床松动，工人在现场，如发生胀轨预兆，可作应急处理，而下午温度继续上升，线路继续变化，工人不在场即会发生事故。胀轨跑道事故多数发生在晚春及初夏。因为45月间开始大量维修作业，扰动道床，而且线路经过寒冬，局部钢轨可能有大量收缩，锁定轨温下降，存在应力峰。因此，晚春初夏遇有气温上升，较容易发生跑道。长轨铺于晚秋或冬季，气温较低，又未彻底放散应力时，容易发生跑道。另外，如冬季断轨修复或发生的重伤轨在冬季修复时，修复地点附近容易在高温时跑道。跑道常发生在线路陡长下坡终端或列车制动地段，也常发生在平交道口、桥头及曲线头附近。跑道常发生于缺碴、扣件松弛地段，也常发生于线路方向、水平不良及波磨钢轨地段。曲线比直线容易跑道。曲线跑道常为向外的单波，跑道量较小；直线跑道常为S波，跑道量较大。跑道常发生在列车走行的时候，且常在货物列车的中后部开始。这是因为列车经过时产生横向冲击力，钢轨负弯矩部分道床阻力下降，且轨温上升等缘故。资料表明，一趟长大货物列车通过时，轨温可上升11左右。（2）无缝线路胀轨跑道发生的原因1、实际锁定轨温下降而导致温度力过大。造成实际锁定下降，主要有三种原因：长轨爬行（伸缩）不均，产生附加压力；固定区发生断轨，断轨处温度拉力降为0，若在低温焊复，则在高温时，断缝附近必然会出现较大的温度压力，遇有作业时，在这个压力峰处将造成线路失稳；无缝线路的锁定轨温，在运营一段时间后，会自动下降610，甚至还多。2、轨道原始变形增大，特别是在曲线地段发生较多。3、道床阻力降低，表现在道口、桥头、及其它缺碴地段，扰动道床作业后以及列车运行中。4、轨道框架刚度降低，如扣件松动、防爬设备失效等。5、违章作业，尤其是超温作业或超过作业标准规定限度时。6、低温时，成段进行线路作业将导致道床阻力下降，伸缩区延长，到温度升高时，在伸缩区与固定区交接处将因伸缩区延长将出现更大的温度压力峰。（3）无缝线路胀轨跑道的预防防治胀轨跑道上无缝线路管理工作的核心问题，它贯穿于无缝线路管理的全过程，为此必须制订防治的措施。防止胀轨跑道的发生是工务部门无缝线路夏季工作的重中之重，如何杜绝胀轨跑道的发生是无缝线路维修工作中的一个永久的主题，下面简单介绍一下预防胀轨跑道的预防措施。正确掌握锁定轨温，避免违章作业。必须对锁定轨温掌握的正确详实，发现钢轨长度有变化时，应及时调整锁定轨温；作业要根据季节特点合理安排，严格执行规章规定的作业标准和作业轨温。按规定标准及时补足道碴，经常保持道碴均匀、饱满、坚实；经常拧紧夹板螺栓及扣件；必要时应适当增加道床肩宽或堆高，提高道床的横向阻力和轨道框架刚度。在冬天道床冻结的情况下，不宜进行曲线拨道，以免拨道后线路向内侧移动造成锁定轨温的降低。破底清筛等中修作业，施工时必须慢行。施工后轨温上升，应派人看守或适当延长慢行时间。凡经施工扰动道床的区段，应于列车到来之前和通过之后检查线路方向，发现异常及时拨正或下令列车慢行。高温季节加强线路巡检，特别是近期内有线路作业的地段。发现线路连续出现碎弯时，必须加强巡检或派人监视，观测轨温和线路方向变化。养护维修作业中，发现轨向、高低不良，起道、拨道省力，轨端道碴离缝时，必须停止作业，及时采取防胀措施。制定防胀措施，绘制防胀信息联络图，安排防胀车，作到发生胀轨跑道是能够及时处理，最大限度地降低因事故造成的损失。加强无缝线路防爬观测检查工作，发现无缝线路钢轨爬行异常时，及时安排应力放散。先放散后施工。（4）无缝线路胀轨跑道的处理按规定设置停车信号，及时通知邻近车站及养路工区，同时对胀轨两端的线路加强防爬锁定。浇水或喷洒液态二氧化碳的方法降低钢轨温度，浇水或喷洒液态二氧化碳长度为跑道范围以外50m100m，浇水顺序应从胀轨跑道的两端向中间浇，待轨温下降后，随即进行拨道，恢复线路原有位置，夯实道床，必要时补充道碴。如果轨温较高，浇水不奏效或当地水源不便时，可将轨道顺胀轨跑道的波形拨成半径不小于200m的曲线拨成反向曲线时，两反向曲线间的夹直线不应小于10m；拨道顺序应先拨中间后向两端延伸，拨道后立即回填石碴，加强夯实，以5km/h放行列车。困难情况下处理跑道，可切断钢轨，松开扣件放散应力，然后用夹板或急救器加固，限速5km/h开通线路。3.5.2无缝线路断轨及其处理（1）断轨发生的一般规律在锁定轨温偏高、轴重大、行车密度高的线路上，断轨发生率较高，且断轨次数与累计通过的总重有关，绝大多数因疲劳伤损引起。焊缝断裂占断轨总数的比重较高，木枕线路断缝占80%以上。寒冷地区焊缝断裂较普通地区严重，多发生在1112月份，而且断轨时间多发生在早晨4点10点。曲线地段断轨次数约比直线地段高出4倍左右。（2）断轨的处理紧急处理：当断缝小于50mm时，应立即在断缝处上好夹板或鼓包夹板用急救器固定（新型的急救器性能较好，多采用此法），在断缝前后50m范围内拧紧扣件，派人看守，限速5km/h放行列车；当断缝小于30mm时，限速15km/h25km/h放行列车；有条件时进行原位焊复，否则，在断缝处两端钻孔上好夹板或鼓包夹板，拧紧接头螺栓，然后可适当提高行车速度。临时处理：当钢轨折断严重或断缝大于50mm时，以及紧急处理后不能立即焊复的，应封锁线路进行临时处理。沿断缝两侧对称切除伤损部，两锯口间插入不短于6m同型钢轨，轨端钻孔，上接头夹板，用10.9级螺栓拧紧。在短轨前后50mm范围内，拧紧扣件后，按正常速度放行列车。其他线路插入不得短于4.5m的带分孔同类型钢轨，用6孔夹板上紧接头，必要时加设防爬设备锁定，然后可按正常速度放行列车。处理时要记录好锯轨时的断缝长度、轨温和锯下的钢轨长度。永久性处理：钢轨断缝处紧急处理或临时处理后，在接近或低于实际锁定轨温时，插入短轨重新焊复。采用小型气压焊时，插入短轨等于切除钢轨长度加上2倍顶锻量。先焊好一端，焊接另一端时，先张拉钢轨，使断缝两侧标记的距离等于丈量距离减去断缝值加顶锻量后再焊接；采用铝热焊时，插入短轨的长度等于切除钢轨长度减去2倍预留焊缝值。先焊好一端，焊接另一端时，先张拉钢轨，使断缝两侧标记的距离等于丈量距离减去断缝值后再焊接。由于现在铝热焊技术的提高（普遍采用引进的法国铝热焊技术与设备）及操作简单，多采用此种方法。如下图。路上焊接时的轨温不得低于0。放行列车时，焊缝处轨温应降至300以下。第四章 无缝线路钢轨焊接工艺要求钢轨的焊接，是铺设无缝线路的首要条件和技术关键，是铺设无缝线路重要工序之一，是工务部门养护维修无缝线路的重要作业项目之一。钢轨焊接，是将两根钢轨顺直对接，在接头处通过物理与化学反应使接头处达到分子间的金属键连接、金属分子重组、结晶成为一个牢固整体的过程。 目前，我国铁路部门广泛采用的钢轨焊接的主要方法有接触焊法、气压焊法、铝热焊法三种类型，分别应用在工厂长轨条焊接和工地长轨条焊接。我们锦州工务段这几年在实践工作中，对无缝线路维修进行钢轨焊接时一直是采用铝热焊法。我工作的车间就是从事钢轨焊接工作，从实际的工作角度上出发，我选取的论文题目是无缝线路养维修，所以我着重研讨一下铝热焊轨法。4.1铝热焊法 铝热法是将两钢轨顺直正向摆放，两待焊端面之间保持一定的缝隙。在钢轨两侧和底部用模具扣封严密，模具与钢轨两端面之间构成型腔，顶部留有浇铸孔，并从浇铸孔用火焰对型腔内进行预热，预热温度达到工艺要求后，将坩锅内已配制好的铝热焊剂引燃，坩锅内发生强烈的物理化学反应，得到的高温液体从坩锅底部的特殊孔浇注到型腔内，高温钢水将型腔内两钢轨轨端面熔化并相互熔合，冷却后即将两钢轨焊为一体。这种方法与铸造相似，亦称为铸焊法。铝热焊法在无缝线路铺设、维修和断轨抢修中，都起到了重要作用。由于铝热焊法具有轻便灵活的特点，自20世纪末我国分别引进了法国拉伊台克公司和德国施密特公司的铝热技术，锦州工务段主要采用法国拉伊台克公司的铝热技术（2007年上半年用了一段德国施密特公司的铝热技术），用于断轨处理和线上长轨的对接焊。4.2铝热焊法的焊接原理铝热焊是利用焊剂中的铝在高温条件下下氧有较强的化学亲和力，它从重金属的氧化物中夺取氧，使重金属还原，同时放出热量，将金属熔成高温液体，浇注施焊而成。铝热焊接钢轨就是利用这种氧化还原的化学反应作用。4.3铝热焊法的焊接工艺线上现场钢轨铝热焊接主要采用干型焊筋快速预热工艺，其特点是浇注系统采用预制干型砂箱，便于现场携带和操作。法国拉伊台克公司和德国施密特公司的铝热焊技术基本的工艺：（1）安装砂型：从砂盒内轻轻取出砂型，然后手持砂型在待焊钢轨上试合。若与钢轨体不密贴，可轻轻在待焊轨上摩合，直到密合，确认完好后再把浮砂清掉；将封箱泥膏填入压枪内，挤出泥条。泥条应与砂型上的泥沟槽吻合。封箱泥条挤在泥沟槽内要均匀、饱满，不得间断，以免钢水泄漏；置入封箱泥的砂箱仔细扣到待焊轨接缝处，扣箱时应两人相对操作，要求对准、端平、直顺、严密，刮去浮砂。合箱完毕后立即用砂型卡夹牢砂箱。用电筒从浇口杯处检查轨腰处砂型是否对准，从直浇口检查底处砂型是否对正。若有歪斜，轻轻扭动或推正，拧紧卡子到各处严密，最后用封箱泥抹严所有外部接缝。再一次检查砂型内腔，确认无脱砂、裂纹、多余的封箱泥膏。试合轨顶砂芯，确认合适后将其置于砂型顶面的直浇口外侧，以便再预热钢轨，同时烘烤砂芯。（2）坩锅装料：焊接前再次检查坩锅，填料前20min用预热器烘烤坩锅内衬2min；捏住焊剂袋用力上下翻动使焊剂充分均匀，然后缓慢均匀地把焊剂倒入坩锅，盖上坩锅盖。（3）预热焊接端面预热温度须达到9001000，目测时为橙黄色。预热前应检查预热器及连接管路。燃烧嘴的出口方向应与焊缝平行，燃烧嘴伸入轨头下的距离为2mm。氧气表压力调到0.61MPa丙烷压力调到0.0360.045MPa。先打开丙烷气阀，再打开氧气阀，用明火点燃预热器，流量逐渐增加到2600L/h左右，调好的火焰应呈蓝色内焰，长方形内焰头有一绒球状焰体。燃烧嘴不清洁时内焰往往分叉散火，应熄灭清理，重新调整。预热操作中应注意使燃烧嘴中心与端缝中心对正，不能触及钢轨，观察砂型周围有无“漏火”现象。一般5min左右钢轨端面可均匀达到9001000。达到预热温度后提起预热器，减少氧气量，逐渐减少丙烷气与氧气量，直到熄灭。预热过程中发生回火，应立即关闭所有气阀，将预热器发热部分投入水中冷却，找出回火原因。预热嘴距钢轨顶面距离，氧气、丙烷流量调整，轨缝间隙等工艺调整需要通过现场试验进行。(4)钢水浇注：当预热达到预定温度时，操作人员一人把握坩锅，另一人拿起用火烤过的轨顶砂芯，当预热器提起时另一人立即对准位置放牢砂芯，把握坩锅的操作人员应迅速把坩锅放置到砂型上方对正，在3s时间内点燃高温火柴迅速插在焊剂顶部（最深为25mm）点燃焊剂，从预热器提起到点燃焊剂要求不超过6s。焊剂点燃后坩锅内反应镇静钢水浇注完毕。（5）焊后接头手工整修5min后拆箱，移走废渣盘和坩锅，立即解除砂模夹具、模套、砂箱底托盘。用推凸机铲平轨顶，用剁子除掉冒出的多余焊料。轨头打磨平整圆顺，焊头温度降到300以下可放行列车。4.4法国拉伊台克QPCJ铝热焊工艺主要特点：