无缝线路应力放散及锁定方法

摘要

本发明公开了一种无缝线路应力放散及锁定方法，涉及无缝线路维护方法技术领域，包括以下步骤：步骤一：在单元轨节区间内设置观测点；步骤二：拆卸单元轨节固定扣件；步骤三：支垫滚筒；步骤四：撞轨，并在观测点观测位移量；步骤五：落轨并锁定线路；本发明通过采用滚筒法和拉伸器滚筒法相结合的应力放散方法，一方面由于滚筒将轨道和轨枕之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，便于单元轨节伸缩，使放散更加均匀，另外一方面，在单元轨节上每隔300-500米设置一个撞轨点，通过撞轨实现钢轨内部应力释放。拉伸器滚筒法是当钢轨处于零应力状态时轨温低于设计锁定轨温，通过将钢轨拉伸以达到钢轨处于设计锁定轨温状态的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及无缝线路维护方法技术领域。

背景技术

随着我国铁路大规模提速，特别是客运专线的建设，一次铺设无缝线路越来越多，我国《铁路主要技术政策》提出：高速重载线路应优先发展跨区间的超长无缝线路。但是由于受施工季节和施工条件的限制,铺设无缝线路时,往往不能在设计锁定轨温进行锁定,这给维修养护工作带来很多困难。如锁定轨溫偏低,不仅维修养护工作受到许多限制,而且高溫时钢轨受到很大的溫度压力,加之长钢轨不均匀爬行造成“应力集中”,就有胀轨跑道的危险;反之如锁定轨溫偏高,低溫时钢轨受到很大的拉力,线路不均匀爬行后,某些地段拉应力增大,溫度拉力与爬行附加拉力合在一起,容易拉断螺栓或引起钢轨折断。因此,对非设计锁定轨温锁定的无縫线路,特别是低溫锁定或已产生严重“应力集中”的无缝线路应该进行应力放散。

无缝线路锁定轨温必须准确、均匀、可靠，凡有下列情况之一者，必须做好应力放散。

（1）实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围以内，或左右股轨条的实际锁定轨温相差超过3 ℃；

（2）锁定轨温不清楚或不准确；

（3）跨区间和全区间无缝线路的两相邻单元轨条的锁定轨温差超过5 ℃，同一区间内单元轨条的最低、最高锁定轨温相差超过10 ℃；

（4）铺设或维修作业方法不当，使轨条产生不正常的伸缩；

（5）固定区或无缝道岔出现严重的不均匀位移；

（6）夏季线路轨向严重不良，碎弯多；

（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原锁定轨温；

（9）低温铺设轨条时，拉伸不到位或拉伸不均匀。

无缝线路应力放散主要是通过温度控制或长度控制来实现。具体地说温度控制就是在合适的轨温范围内使钢轨伸缩，抵消钢轨内部的温度力，然后再重新锁定线路；长度控制是靠外力强迫钢轨伸缩，当伸缩量达到预定数值时，立刻锁定线路。对应可使用滚筒放散、列车碾压、撞轨等方法。

（1）滚筒放散是把钢轨扣件松开，把滚筒放在轨枕上，滚筒作为支点支撑钢轨，使轨底与垫板之间的滑动摩擦变为轨底与滚筒间的滚动摩擦，以减小放散阻力，待轨温达到预定锁定轨温时，通过撞轨车撞轨以释放钢轨内部应力，使钢轨处于零应力状态后取下滚筒，锁定线路。

滚筒有两种：一种是带支架的滚筒；另一种是用钢管或圆钢直接锯成的圆棍，使用时，可把圆棍放在轨底与轨枕之间，以达到放散的目的。

该放散方法需要中断行车，施工时间长，额外配备滚筒，但应力放散均匀，锁定轨温准确。

（2）碾压放散是松开接头扣件及螺栓，松开全部防爬器及适当的中间扣件，利用列车运行碾压钢轨，靠列车的碾压和振动迫使钢轨伸缩，待伸缩量达到预计量时锁定线路。

碾压放散法分顺列车运行方向和逆列车运行方向两种。顺向碾压法首先松开沿列车运行终端的缓冲区接头螺栓、正向防爬器和适当中间扣件，而始端伸缩区扣件不动，利用列车的震动和温度力迫使钢轨向一端伸缩，达到放散的目的。

逆向碾压法松开沿列车运行方向始端的缓冲区接头螺栓，松开全部的反向防爬器和适当的中间扣件，而终端的伸缩区的扣件不动，并且反复打紧所有正向防爬器，靠列车的震动迫使钢轨向列车运行的反方向伸缩，达到放散的目的。这种方法可以把向列车运行方向爬行了的钢轨拉回原位，适用于爬行量较大的线路。

除顺、逆向碾压放散法之外，还可采用两端放散法，即在固定区中间，一端采用逆向碾压法放散，待达到放散量后锁定线路，另一端采用顺向碾压法放散。这种方法适应于两端缓冲区轨缝较大，而轨缝之和又大于计划放散量，在单线无缝线路上可采用此法进行放散施工。

碾压放散的优点是不需中断行车，但放散时间长，放散量不均匀，达到预计放散量时其锁定轨温往往比预计的高，放散效果差。

（3）撞轨放散是在封锁线路时，松开所有扣件和缓冲区接头螺栓，朝放散方向撞击钢轨，在外力的作用下，克服轨底与胶垫间的摩擦力，迫使钢轨伸缩。这种方法需要劳力多，另外需配备撞轨器，放散量集中在撞轨器附近，而其它地方放散量不均匀，容易使钢轨内部产生新的不均匀的温度力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种放散时间短，放散量均匀，锁定轨温准确的无缝线路应力放散及锁定方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种无缝线路应力放散及锁定方法，包括以下步骤：

    步骤一：在单元轨节区间内设置观测点；

    步骤二：拆卸单元轨节固定扣件；

    步骤三：支垫滚筒；

    步骤四：撞轨，并在观测点观测位移量；

    步骤五：落轨并锁定线路；

所述步骤一包括单元轨节的设置和在单元轨节区间设置观测点，所述单元轨节长度为1000-2000米，所述单元轨节两端分别设置一个观测点，在其长度区间内每隔100-150米设置一个观测点。

所述步骤二包括拆卸所有单元轨节对应长度区间内的固定扣件，使钢轨处于放松状态。

所述步骤三包括在单元轨节和轨枕之间支垫滚筒，在单元轨节长度区间内每隔12根轨枕设置一个滚筒。

所述滚筒为能够保证单元轨节实现滚动的圆柱状结构。

所述步骤四包括在单元轨节上每隔300-500米设置一个撞轨点，并使用撞轨包逐个撞轨点开始撞轨，直至单元轨节在各个观测点位置出现反弹，此时认定钢轨处于零应力状态，如果此时钢轨温度在设计锁定轨温范围内则放散完成。如果此时钢轨温度低于设计锁定轨温，则需要计算拉伸量，通过拉伸器在钢轨零应力状态下拉伸钢轨达到计算的拉伸量，拉伸过程中通过撞轨以达到钢轨各个位置拉伸均匀的目的，当各个观测点的拉伸量全部达到预计拉伸量后，此时钢轨放散完成，在撞轨过程中使用铜锤敲击轨腰。

所述步骤五包括拆卸滚筒并落下单元轨节至轨枕上的安装位置，并锁定固定扣件，固定扣件可以先采用“隔一紧一”的方式固定，待单元轨节锁定后，锁定全部固定扣件。

本发明的有益效果如下：通过采用滚筒法和撞轨相结合的应力放散方法，一方面由于滚筒将轨道和轨枕之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，便于单元轨节伸缩，使放散更加均匀，另外一方面，在单元轨节上每隔300-500米设置一个撞轨点，通过撞轨实现快速释放钢轨内部应力以达到钢轨零应力状态目的，加快应力放散的速度，提高效率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

无缝线路应力放散及锁定时无缝线路施工的最后关键工序，应力放散的均匀、准确、彻底，直接影响到线路的稳定性。应力放散是将单元轨节的扣件全部拆除，通过滚筒、撞轨器、拉伸机等小型工机具将钢轨内部的温度应力释放，当钢轨的状态达到设计锁定温度时，将钢轨落槽锁定。在现场施工中根据不同的轨温分别采用两种方法进行放散，本发明采用滚筒、撞轨、钢轨拉伸器相结合的方法进行其包括以下步骤：

步骤一：在单元轨节区间内设置观测点；所述步骤一包括单元轨节的设置和在单元轨节区间设置观测点，所述单元轨节长度为1000-2000米，所述单元轨节两端分别设置一个观测点，在其长度区间内每隔100-150米设置一个观测点。 

步骤二：拆卸单元轨节固定扣件；所述步骤二包括拆卸所有单元轨节对应长度区间内的固定扣件，使钢轨处于放松状态。

步骤三：支垫滚筒；所述步骤三包括在单元轨节和轨枕之间支垫滚筒，在单元轨节长度区间内每隔12根轨枕设置一个滚筒，所述滚筒为能够保证单元轨节实现滚动的圆柱状结构，滚筒即可以采用现有带支架的滚筒，也可以采用钢管或者其他圆柱状结构。

步骤四：撞轨，并在观测点观测位移量；所述步骤四包括在单元轨节上每隔300-500米设置一个撞轨点，并使用撞轨包逐个撞轨点开始撞轨，直至单元轨节在各个观测点位置出现反弹，此时钢轨状态为零应力状态，如果此时钢轨温度在设计锁定轨温范围内则放散完成。如果此时钢轨温度低于设计锁定轨温，计算各个观测点钢轨拉伸量，采用钢轨拉伸器将钢轨拉伸到位，通过撞轨和敲击轨腰的方法使各个观测点的钢轨拉伸到位，等所有观测点的钢轨全部拉伸到位后，则放散完成。在撞轨过程中使用铜锤敲击轨腰，一般情况下每隔300m至500m设置一个撞轨点，在2km的单元轨节设置位置为500m、1000m、1500m三个撞轨点，在1.5km的单元轨节设置为400m、800m、1200m三个撞轨点，撞轨可以直接使用现有的撞轨器具进行即可。

步骤五：落轨并锁定线路；所述步骤五包括拆卸滚筒并落下单元轨节至轨枕上的安装位置，并锁定固定扣件，固定扣件可以先采用“隔一紧一”的方式固定，待单元轨节锁定后，锁定全部固定扣件，在锁定前应当测量轨温度，根据高速铁路轨道工程施工质量验收标准16.5.3规定 线路锁定时，实际锁定轨温必须在设计锁定轨温允许范围内，相邻单元轨节的实际锁定轨温差不得大于5℃，同一单元轨节左右股钢轨的实际锁定轨温差不得大于3℃，同一区间内单元轨节的最高与最低实际锁定轨温之差不得大于10℃。故在施工过程中不能满足以上任何一项都需要进行重新放散。

综上所述，本发明通过采用滚筒法和拉伸器滚筒法两种应力放散方法，一方面由于滚筒将轨道和轨枕之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，便于单元轨节伸缩，使放散更加均匀，另外一方面，在单元轨节上每隔300-500米设置一个撞轨点，通过撞轨实现快速释放钢轨内部温度应力，以达到钢轨零应力状态，加快应力放散的速度，提高效率。拉伸器滚筒法是在钢轨达到零应力状态时轨温低于设计锁定轨温时，通过拉伸器拉伸钢轨以达到钢轨锁定温度在设计锁定轨温范围内，以撞轨和敲击轨腰的方法使钢轨各个位置的拉伸量均匀。