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大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺

摘要

本发明公开了一种大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,包括步骤:1.轨排钉联施工,采用轨排钉联线对施工用的多个轨排连续进行钉联施工;轨排包括多根轨枕和安装在多根轨枕上的两根工具轨;2.轨排吊运;3.轨排铺设施工;4.长钢轨铺设施工,其施工过程包括长钢轨移位和采用长钢轨对已铺设完成轨排中的工具轨进行逐段换铺两个步骤;5.利用防尘保温箱对铺设完成的前后相邻两根长钢轨进行塑性气压焊接;6.应力放散与锁定施工。本发明设计合理、施工步骤简单、实现方便且施工周期短、施工质量高,能解决现有大温差、强风沙条件下长钢轨铺设施工过程中存在的施工周期长、施工效率低、施工效果较差、焊接质量难以控制等问题。

著录项

  • 公开/公告号CN102296495A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-12-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中铁二十局集团第四工程有限公司;

    申请/专利号CN201110137063.8

  • 申请日2011-05-25

  • 分类号E01B29/00(20060101);E01B29/02(20060101);E01B29/06(20060101);E01B29/16(20060101);E01B29/17(20060101);

  • 代理机构61213 西安创知专利事务所;

  • 代理人谭文琰

  • 地址 266061 山东省青岛市崂山区东海东路89号中铁二十局集团第四有限公司科技部

  • 入库时间 2023-12-18 04:00:10

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-07-31

    专利权的转移 IPC(主分类):E01B29/00 变更前: 变更后: 登记生效日:20130712 申请日:20110525

    专利申请权、专利权的转移

  • 2013-01-23

    授权

    授权

  • 2012-02-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):E01B29/00 申请日:20110525

    实质审查的生效

  • 2011-12-28

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于轨道铺设施工技术领域,尤其是涉及一种大温差、强风沙条 件下长钢轨铺设及焊接施工工艺。

背景技术

新建铁路锡乌线施工过程中,所需铺设的长轨条全部经既有线运输, 并相应集中存放于存轨基地。实际施工时,在内蒙古恶劣的气候条件下, 如何合理确定从存轨基地将长轨条运至铺轨地点,如何配置施工机具使资 源最优,如何保证恶劣气候条件下长钢轨的现场焊接质量,锁定温度合理 是一个施工难题。由于内蒙古的自然环境恶劣,沙尘暴、草害、雪灾等自 然灾害较多,昼夜温差达到40多度、天气变化无常,气温忽冷忽热,气 候条件与内地铁路轨道工程所处环境截然不同,强风沙天气较多,因而施 工过程中存在铺架工程施工中站线轨缝控制、机械养路整道、无缝线路焊 接、应力放散及锁定等诸多技术难点,实际施工时存在施工周期长、施工 效率低、施工效果较差、焊接质量难以控制等多种实际问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一 种大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其设计合理、施工 步骤简单、实现方便且施工周期短、施工质量高,能有效解决现有大温差、 强风沙条件下长钢轨铺设施工过程中存在的施工周期长、施工效率低、施 工效果较差、焊接质量难以控制等问题。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种大温差、强风沙 条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征在于该工艺包括以下步骤:

步骤一、轨排钉联施工,采用轨排钉联线且按常规轨排钉联施工方法, 对施工用的多个轨排连续进行钉联施工;所述轨排包括多根轨枕和安装在 多根所述轨枕上的两根工具轨;

步骤二、轨排吊运:步骤一中轨排钉联施工过程中,采用吊装设备和 运输车,将已施工完成的轨排分批运送至铺设现场;

步骤三、轨排铺设施工:采用铺轨机且按照轨排的常规铺设方法,对 运送至铺设现场的轨排进行铺设,并获得由轨排铺设成的轨道;

步骤四、长钢轨铺设施工,其铺设施工过程如下:

401、长钢轨移位:根据预先设计的铺设位置,且采用移位设备将预 先运送到铺设现场的多根长钢轨,分别移至步骤三中已铺设完成轨道的轨 枕上;

402、换轨:按照常规的换轨法施工方法,采用步骤401中所述的长 钢轨对步骤三中所述轨排中的工具轨进行逐段换铺;

步骤五、长钢轨现场焊接施工:采用气压焊轨机且根据塑性气压焊接 原理,对步骤四中换铺后前后相邻的两根所述长钢轨进行焊接,其焊接过 程如下:

501、焊前准备,其准备工作主要包括以下步骤:

5011、轨端处理:采用打磨设备,对被焊接的两根长钢轨的轨端分别 进行打磨处理;

5012、压接机定位:采用钢轨焊接用压接机,对两根所述长钢轨的轨 端进行夹紧固定,并使得两根所述长钢轨的轨底平齐;

5013、防尘保温箱罩装:在两根所述长钢轨的对接处外侧,罩装一个 防尘保温箱,且所述防尘保温箱为外部布设有保温层的箱体;

502、塑性气压焊接:在所述防尘保温箱内,且按照常规对钢轨进行 塑性气压焊接的焊接方法对两根所述长钢轨进行塑性气压焊接,并获得施 工完成的无缝线路;

步骤六、应力放散与锁定施工:按照常规无缝线路应力放散与锁定施 工工艺,对步骤五中施工完成的所述无缝线路进行应力放散与锁定施工处 理。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤一中所述轨排钉联线上设置有多个工位且多个所述工位由前至后依 次为上枕工位、翻枕工位、落模锚固工位、脱模工位、轨枕翻正工位、散 枕工位、布轨工位、预上扣件工位、紧固扣件工位和检查工位,且步骤一 中对所有轨排的钉联施工方法均相同,其中任一个轨排的钉联施工过程如 下:

101、上枕:采用布设于上枕工位的龙门吊,将所钉联轨排需用的多 根轨枕并排吊放到钉联机上,并通过钉联机将散开后的多根所述轨枕移送 至翻枕工位;

102、翻枕:采用布设于翻枕工位的自动翻枕龙门,将移送至翻枕工 位的多根所述轨枕逐个翻成底面朝上,同时对所述轨枕中钉孔内的砼浆块 和泥土进行清除;之后,通过钉联机将经翻枕后的多根所述轨枕移送至落 模锚固工位;

103、落模锚固:按照常规落模锚固施工方法且采用布设于落模锚固 工位的锚固模板,对送至落模锚固工位的多根所述轨枕分别进行落模锚 固;且进行落模锚固时,采用常规落模锚固用的硫磺砂浆对倒插入钉孔内 的螺旋道钉进行锚固;之后,通过钉联机将经落模锚固后的多根所述轨枕 移送至脱模工位;

104、脱模:按照常规脱模方法,对送至脱模工位的多根所述轨枕分 别进行脱模;之后,通过钉联机将经脱模后的多根所述轨枕移送至轨枕翻 正工位;

105、轨枕翻正:采用布设于轨枕翻正工位的翻枕器或人工用铁叉叉 住轨枕中部进行翻正的方法,对送至轨枕翻正工位的多根所述轨枕分别进 行翻正;之后,通过钉联机将经轨枕翻正后的多根所述轨枕移送至散枕工 位;

106、散枕:根据预先设计的轨枕间距,对移送至散枕工位的多根所 述轨枕进行散枕;之后,通过钉联机将经散枕后的多根所述轨枕移送至布 轨工位;

107、布轨:采用布设于布轨工位的龙门吊,将步骤一中两根所述工 具轨分别吊装至经散枕后的多根所述轨枕上,形成初装后的工具轨;之后, 通过钉联机将初装后的工具轨移送至预上扣件工位;

108、预上扣件:人工在初装后的工具轨上安装扣件,并通过钉联机 将装有扣件的工具轨移送至紧固扣件工位;

109、紧固扣件:人为通过电动扳手对步骤108中安装的扣件进行紧 固,并获得钉联完成的轨排成品;之后,通过钉联机将所述轨排成品移送 至检查工位;

110、检查:按照常规轨排成品质量的检查方法,对步骤109中所述 轨排成品的质量进行检查。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤106中所述的对移送至散枕工位的多根所述轨枕进行散枕时,采用布 设于散枕工位的散枕器或散枕小滑车进行散枕。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 所述散枕小滑车包括两列结构和尺寸均相同的散枕车,两排所述升降架上 分别对应设置有供两列所述散枕车进行前后移动的走行轨道;所述散枕车 包括多个结构和尺寸均相同的滑移小车,且相邻两个滑移小车之间通过连 接铁链进行连接,每列所述散枕车中所包括滑移小车的数量与步骤一中多 根所述轨枕的数量相同,两列所述散枕车呈左右对称布设且二者同步进行 纵向移动,两列所述散枕车组成对多根所述轨枕同步进行均匀散枕的散枕 装置;所述滑移小车包括对所述轨枕进行支撑的水平支撑板和安装在所述 水平支撑板底部的行走机构,所述行走机构的结构与走行轨道的结构相对 应,且D=d+L,式中D为预先设计的轨枕间距,L为连接铁链的长度,d 为水平支撑板的纵向长度。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤一中所述的钉联机包括由两排呈平行布设的升降架组成的升降架组 和在两排所述升降架之间进行纵向往复移动的输送台车,所述升降架组与 所述输送台车配合使用;步骤106中采用散枕小滑车对移送至散枕工位的 多根所述轨枕进行散枕时,其散枕过程如下:

1061、吊放轨枕:通过布设在散枕工位的龙门吊将经轨枕翻正后的多 根所述轨枕分别吊放至两列所述散枕车上,且使得每根轨枕的左右端部分 别担放在两列所述散枕车中位置正对的两个滑移小车上,并使得每根轨枕 均放置在两个所述滑移小车的中部;本步骤中,将多根所述轨枕分别吊放 至两列所述散枕车上时,两列所述散枕车中的连接铁链均处于松弛状态; 且在将多根所述轨枕分别吊放至两列所述散枕车之前,将两排所述升降架 升至最高位置;

1062、连接机构安装:将两列所述散枕车的前端或后端分别安装连接 机构,且通过连接机构将两列所述散枕车分别固定在所述输送台车上;对 所述连接机构进行安装之前,先相应将所述输送台车移至两列所述散枕车 的前侧或后侧;

1063、均匀散枕:启动所述输送台车纵向向前移动或纵向向后移动, 且所述输送台车纵向向前移动或纵向向后移动的同时,拖动两列所述散枕 车同步向前或向后移动,直至两列所述散枕车中的连接铁链均被拉开且处 于平直状态,则完成多根所述轨枕的散枕作业;

1064、轨枕移位:将所述输送台车移至步骤1063中散枕后的多根所 述轨枕下方,之后对两排所述升降架同步进行下降调整,直至将散枕后的 多根所述轨枕全部平稳放置在所述输送台车上,随后通过所述输送台车将 散枕后的多根所述轨枕移送至布轨工位。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 所述走行轨道包括两根并排布设且结构和尺寸均相同的实心钢管,两根实 心钢管平行布设在升降架上部且两根所述实心钢管分别为实心钢管一和 实心钢管二;所述行走机构包括三个结构和尺寸均相同的行走轮,所述水 平支撑板底部对应设置有三个轮座,且所述行走轮均通过轮轴安装在轮座 上;三个所述行走轮包括一个沿所述实心钢管一行走的行走轮一和两个均 沿所述实心钢管二行走的行走轮二,所述行走轮一布设在水平支撑板的一 侧中部且其布设位置与所述实心钢管一的布设位置相对应,两个所述行走 轮二一前一后布设在水平支撑板的另一侧且二者的布设位置均与所述实 心钢管二的布设位置相对应,两个所述行走轮二对称布设在所述行走轮一 的前后两侧。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 所述水平支撑板为矩形钢板,且所述矩形钢板的纵向长度与所述轨枕的宽 度相同。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤5013中所述的箱体为铁皮箱,且所述保温层为石棉防火布层。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤一所述工具轨为长度为12.5m或25m的短轨;步骤四中所述的长钢轨 为长度为100m~500m的长轨。

上述大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺,其特征是: 步骤502中对两根所述长钢轨进行塑性气压焊接时,其焊接过程包括以下 步骤:

5021、加热器加热位置调整:点火之前,对气压焊轨机中加热器的加 热位置进行调整,并使得所述加热器的火孔平面与被焊接长钢轨的焊接端 平行,同时使得所述加热器火孔端面与被焊接长钢轨外侧轮廓面之间距离 为25mm±1mm;

5022、预顶:对与步骤5012中所述压接机配合使用的液压驱动系统 的工作参数进行调整,使得通过所述压接机在被焊接长钢轨的轨端施加大 小为18Mpa~20Mpa的预顶力;

5023、点火焊接:向所述加热器内供入氧气与乙炔3s~4s后,对所 述加热器进行点火;点火后,摆动所述加热器对两根所述长钢轨之间的焊 接部位进行加热;

5024、降压并保压:待加热至被焊接长钢轨的焊接端产生塑性变形时, 通过调整步骤5022中所述液压驱动系统的工作参数,将所述压接机施加 在被焊接长钢轨轨端的预顶力降至8Mpa~10Mpa并持续保压,同时通过所 述加热器对两根所述长钢轨之间的焊接部位持续进行加热;

5025、加压顶锻:当发现被焊接长钢轨的轨底角上表面出现多个面积 为1.5mm2~3mm2的焊接熔池时,通过调整步骤5022中所述液压驱动系统 的工作参数,将所述压接机施加在被焊接长钢轨轨端的预顶力升至 32Mpa~35Mpa并持续保压,以对被焊接的两根所述长钢轨进行加压顶锻, 且加压顶锻时间为50s±15s;

5026、推凸:顶锻结束后,熄灭加热器并采用推凸装置且按照常规钢 轨气压焊中的推凸方法,将焊接吐出量推除;

5027、焊缝正火:待两根所述长钢轨之间所形成焊缝温度降至400℃~ 500℃时,采用所述加热器对所述焊缝进行正火处理,且正火处理的起始 温度为400℃~500℃,终了温度为850℃~900℃;

5028、焊后打磨及矫直:利用仿形打磨机对两根所述长钢轨连接处的 顶面和侧面分别进行打磨,并采用弯轨机矫直所述焊缝;

步骤5023和步骤5024中对两根所述长钢轨之间的焊接部位进行加热 时,所述加热器的摆动量均为15mm~20mm且其摆动频率为60次/分钟± 10次/分钟;步骤5025中进行加压顶锻时,所述加热器的摆动量为30mm ±5mm且其摆动频率为80次/分钟±10次/分钟。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、工艺步骤简单、施工方便且投入成本低,施工质量易控。

2、轨排钉联工艺设计合理且采用往复式轨排钉联线实现了机械化流 水作业,劳动强度小、施工工期端且施工效率高、施工效果好,采用先对 施工所需的多个轨排进行钉联,再将钉联完成的多个轨排进行现场铺设, 之后再采用长钢轨进行换铺的铺设工艺,大大简化了工具轨的现场铺设施 工过程,现场铺设时只需根据设计图纸对多个钉联完成的轨排进行铺设即 可,且铺设精度易控,只需确保各轨排的安装位置,而无需对各根轨枕和 各根工具轨的布设位置进行重复测量,因而大幅度减轻了现场工作量。

3、实现了机械化铺轨作业,长钢轨从焊轨厂运输到铺架基地后,使 用DPK32型铺轨机、移动式小型气压焊机和长轨运输车等设备进行无缝线 路的铺设、焊接、应力放散和锁定。

4、轨排钉联过程中采用反锚方式,不仅锚固方便且锚固效果非常好。

5、所采用的散枕小滑车结构设计合理、加工制作及安装布设简便且 加工制作成本低,同时使用操作简便,只需将多根轨枕分别吊放至两列散 枕车上,且使得每根轨枕的左右端部分别担放在两列散枕车中位置正对的 两个滑移小车上即可,散枕之前两列散枕车中的连接铁链均处于松弛状 态;实际进行散枕时,只需通过输送台车带动两列散枕车同步向前或向后 移动,并相应将两列散枕车中的连接铁链均由松弛状态拉开至平直状态, 便自动完成均匀散枕作业。同时,散枕小滑车的适用范围广,实际使用时, 只需根据预先设计的轨枕间距D、连接铁链的长度L和水平支撑板的纵向 长度d对连接铁链的长度进行调整,即可完成不同轨枕间距的散枕作业, 调整非常简便。

6、采用散枕小滑车完成均匀散枕作业后,轨枕移位方便,只需将起 降架进行下调,便可将散枕后的多根轨枕平稳移至输送台车上。

7、采用防尘保温箱结构设计合理、加工制作及安装布设方便且投入 成本低,同时施工操作简便、使用效果好,能有效解决温差大、强风沙条 件下的轨道焊接问题,并且焊接质量高,整个焊接过程不受外界环境影响。 同时,采用适合施工区域的应力放散和锁定工序,最终施工完成无缝线路 的施工质量高。

8、经济效益显著,采用机械化施工、标准化作业,不仅能缩短工期 和节约生产成本,还将为公司创造更大的市场效益和经济效益,因而本发 明具有有效施工时间短、安全风险小、施工及运营相互干扰较小等施工特 点。

综上所述,本发明设计合理、施工步骤简单、实现方便且施工周期短、 施工质量高,能有效解决现有大温差、强风沙条件下长钢轨铺设施工过程 中存在的施工周期长、施工效率低、施工效果较差、焊接质量难以控制等 多种实际问题。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的施工工艺流程框图。

图2为本发明在散枕小滑车上吊放轨枕时的使用状态参考图。

图3为本发明散枕车与走行轨道的的布设位置示意图。

图4为本发明滑移小车的底部结构示意图。

附图标记说明:

1-走行轨道;    2-滑移小车;    2-1-水平支撑板;

2-2-行走轮;    2-3-轮座;      3-升降架;

4-连接铁链;    5-砼枕;        6-链环。

具体实施方式

如图1所示的一种大温差、强风沙条件下长钢轨铺设及焊接施工工艺, 包括以下步骤:

步骤一、轨排钉联施工,采用轨排钉联线且按常规轨排钉联施工方法, 对施工用的多个轨排连续进行钉联施工;所述轨排包括多根轨枕和安装在 多根所述轨枕上的两根工具轨。

步骤二、轨排吊运:步骤一中轨排钉联施工过程中,采用吊装设备和 运输车,将已施工完成的轨排分批运送至铺设现场。

步骤三、轨排铺设施工:采用铺轨机且按照轨排的常规铺设方法,对 运送至铺设现场的轨排进行铺设,并获得由轨排铺设成的轨道。

步骤四、长钢轨铺设施工,其铺设施工过程如下:

401、长钢轨移位:根据预先设计的铺设位置,且采用移位设备将预 先运送到铺设现场的多根长钢轨,分别移至步骤三中已铺设完成轨道的轨 枕上。

402、换轨:按照常规的换轨法施工方法,采用步骤401中所述的长 钢轨对步骤三中所述轨排中的工具轨进行逐段换铺。

步骤五、长钢轨现场焊接施工:采用气压焊轨机且根据塑性气压焊接 原理,对步骤四中换铺后前后相邻的两根所述长钢轨进行焊接,其焊接过 程如下:

501、焊前准备,其准备工作主要包括以下步骤:

5011、轨端处理:采用打磨设备,对被焊接的两根长钢轨的轨端分别 进行打磨处理。

5012、压接机定位:采用钢轨焊接用压接机,对两根所述长钢轨的轨 端进行夹紧固定,并使得两根所述长钢轨的轨底平齐。

5013、防尘保温箱罩装:在两根所述长钢轨的对接处外侧,罩装一个 防尘保温箱,且所述防尘保温箱为外部布设有保温层的箱体。

502、塑性气压焊接:在所述防尘保温箱内,且按照常规对钢轨进行 塑性气压焊接的焊接方法对两根所述长钢轨进行塑性气压焊接,并获得施 工完成的无缝线路。

步骤六、应力放散与锁定施工:按照常规无缝线路应力放散与锁定施 工工艺,对步骤五中施工完成的所述无缝线路进行应力放散与锁定施工处 理。

因而实际使用过程中,本发明采用先对施工所需的多个轨排进行钉 联,再将钉联完成的多个轨排进行现场铺设,之后再采用长钢轨进行换铺, 其铺设工艺与常规“换轨法”有本质区别。常规的换轨法施工过程中,直 接在施工现场对工具轨进行铺设,而未先进行轨排的钉联施工,因而实际 施工时需花费大量的人力操作,不仅劳动强度大、施工工期长,并且施工 效率低、施工工艺复杂、施工效果较差。而采用本发明进行进行铺设时, 由于前期先采用轨排钉联线对施工需用的多个轨排进行钉联,因而大大简 化了工具轨的现场铺设施工过程,现场铺设时只需根据设计图纸对多个钉 联完成的轨排进行铺设即可,且铺设精度易控,只需确保各轨排的安装位 置,而无需对各根轨枕和各根工具轨的布设位置进行重复测量,因而大幅 度减轻了现场工作量。同时,由于对轨排进行钉联时,采用机械式的轨排 钉联线完成,不仅钉联效率和钉联精度能得到有效保证,而且劳动强度大 幅降低、省时省力,真正实现了机械化操作。本发明所指的大温差、强风 沙条件是在昼夜温差达到40多度、强风沙天气较多(风力大多在4级以 上)且自然环境恶劣的施工区域进行施工时的施工条件,上述施工区域如 内蒙古地区等。

实际进行钉连接,步骤一所述工具轨(即钉联完成的轨排成品)为长 度为12.5m或25m的短轨;步骤四中所述的长钢轨为长度为100m~500m 的长轨。本实施例中,所述长钢轨的长度为500m。相应地,本发明能有效 适用于长度为100~500m的长钢轨铺设施工。

本实施例中,步骤一中所述轨排钉联线上设置有多个工位且多个所述 工位由前至后依次为上枕工位、翻枕工位、落模锚固工位、脱模工位、轨 枕翻正工位、散枕工位、布轨工位、预上扣件工位、紧固扣件工位和检查 工位,且步骤一中对所有轨排的钉联施工方法均相同,其中任一个轨排的 钉联施工过程如下:

101、上枕:采用布设于上枕工位的龙门吊,将所钉联轨排需用的多 根轨枕并排吊放到钉联机上,并通过钉联机将散开后的多根所述轨枕移送 至翻枕工位。本实施例中,所述轨枕为砼枕5。

102、翻枕:采用布设于翻枕工位的自动翻枕龙门,将移送至翻枕工 位的多根所述轨枕逐个翻成底面朝上,同时对所述轨枕中钉孔内的砼浆块 和泥土进行清除;之后,通过钉联机将经翻枕后的多根所述轨枕移送至落 模锚固工位。

103、落模锚固:按照常规落模锚固施工方法且采用布设于落模锚固 工位的锚固模板,对送至落模锚固工位的多根所述轨枕分别进行落模锚 固;且进行落模锚固时,采用常规落模锚固用的硫磺砂浆对倒插入钉孔内 的螺旋道钉进行锚固;之后,通过钉联机将经落模锚固后的多根所述轨枕 移送至脱模工位。

104、脱模:按照常规脱模方法,对送至脱模工位的多根所述轨枕分 别进行脱模;之后,通过钉联机将经脱模后的多根所述轨枕移送至轨枕翻 正工位。

105、轨枕翻正:采用布设于轨枕翻正工位的翻枕器或人工用铁叉叉 住轨枕中部进行翻正的方法,对送至轨枕翻正工位的多根所述轨枕分别进 行翻正;之后,通过钉联机将经轨枕翻正后的多根所述轨枕移送至散枕工 位。

106、散枕:根据预先设计的轨枕间距,对移送至散枕工位的多根所 述轨枕进行散枕;之后,通过钉联机将经散枕后的多根所述轨枕移送至布 轨工位。

107、布轨:采用布设于布轨工位的龙门吊,将步骤一中两根所述工 具轨分别吊装至经散枕后的多根所述轨枕上,形成初装后的工具轨;之后, 通过钉联机将初装后的工具轨移送至预上扣件工位。

108、预上扣件:人工在初装后的工具轨上安装扣件,并通过钉联机 将装有扣件的工具轨移送至紧固扣件工位。

109、紧固扣件:人为通过电动扳手对步骤108中安装的扣件进行紧 固,并获得钉联完成的轨排成品;之后,通过钉联机将所述轨排成品移送 至检查工位。

110、检查:按照常规轨排成品质量的检查方法,对步骤109中所述 轨排成品的质量进行检查。

本实施例中,步骤106中对移送至散枕工位的多根所述轨枕进行散枕 时,采用布设于散枕工位的散枕小滑车进行散枕。实际进行钉联过程中, 也可以采用布设于散枕工位的散枕器进行散枕,且采用散枕器进行散枕作 业时,其散枕方法均与常规散枕器的操作方法相同,而采用散枕器进行散 枕作业时,所用的钉联机为现有的常规钉联机。

本实施例中,采用散枕小滑车实际进行轨排钉联作业时,所采用的钉 联机结构与现有的轨排钉联机结构不同之处仅在于:两排所述升降架3上 分别对应设置有供两列所述散枕车进行前后移动的走行轨道1,其余部分 结构和工作原理均与常规使用的钉联机相同,所述钉联机包括由两排呈平 行布设的升降架3组成的升降架组和在两排所述升降架3之间进行纵向往 复移动的输送台车,所述升降架组与所述输送台车配合使用。

结合图2、图3和图4,所述散枕小滑车包括两列结构和尺寸均相同 的散枕车,两排所述升降架3上分别对应设置有供两列所述散枕车进行前 后移动的走行轨道1。所述散枕车包括多个结构和尺寸均相同的滑移小车 2,且相邻两个滑移小车2之间通过连接铁链4进行连接,每列所述散枕 车中所包括滑移小车2的数量与步骤一中多根所述轨枕的数量相同(且两 列散枕车能同步完成多根所述轨枕的散枕作业),两列所述散枕车呈左右 对称布设且二者同步进行纵向移动,两列所述散枕车组成对多根所述轨枕 同步进行均匀散枕的散枕装置。所述滑移小车2包括对所述轨枕进行支撑 的水平支撑板2-1和安装在所述水平支撑板2-1底部的行走机构,所述行 走机构的结构与走行轨道1的结构相对应,且D=d+L,式中D为预先设计 的轨枕间距,L为连接铁链4的长度,d为水平支撑板2-1的纵向长度。 因而,所述散枕车拉开时可以自动控制轨枕间距。

实际使用过程中,所述钉联机中的两排升降架3可以设置有只能进行 上下升降而不能纵向移动的升降架3,同时也可以在所述升降架3底部设 置供其前后移动的走行轨。两排所述升降架3可以仅在散枕工位设置,也 可以沿轨排钉联线进行全线布设。

实际进行散枕时,步骤106中采用散枕小滑车对移送至散枕工位的多 根所述轨枕进行散枕时,其散枕过程如下:

1061、吊放轨枕:通过布设在散枕工位的龙门吊将经轨枕翻正后的多 根所述轨枕分别吊放至两列所述散枕车上,且使得每根轨枕的左右端部分 别担放在两列所述散枕车中位置正对的两个滑移小车2上,并使得每根轨 枕均放置在两个所述滑移小车2的中部。本步骤中,将多根所述轨枕分别 吊放至两列所述散枕车上时,两列所述散枕车中的连接铁链4均处于松弛 状态。且在将多根所述轨枕分别吊放至两列所述散枕车之前,将两排所述 升降架3升至最高位置。

1062、连接机构安装:将两列所述散枕车的前端或后端分别安装连接 机构,且通过连接机构(具体为临时固定装置)将两列所述散枕车分别固 定在所述输送台车上;对所述连接机构进行安装之前,先相应将所述输送 台车移至两列所述散枕车的前侧或后侧。

1063、均匀散枕:启动所述输送台车纵向向前移动或纵向向后移动, 且所述输送台车纵向向前移动或纵向向后移动的同时,拖动两列所述散枕 车同步向前或向后移动,直至两列所述散枕车中的连接铁链4均被拉开且 处于平直状态,则完成多根所述轨枕的散枕作业。

1064、轨枕移位:将所述输送台车移至步骤1063中散枕后的多根所 述轨枕下方,之后对两排所述升降架3同步进行下降调整,直至将散枕后 的多根所述轨枕全部平稳放置在所述输送台车上,随后通过所述输送台车 将散枕后的多根所述轨枕移送至布轨工位。

本实施例中,步骤1062中对所述连接机构进行安装之前,先相应将 所述输送台车移至两列所述散枕车的前侧,再将两列所述散枕车的前端通 过连接机构固定在所述输送台车;步骤1063中进行均匀散枕时,启动所 述输送台车纵向向前移动且输送台车纵向向前移动的同时,拖动两列所述 散枕车同步向前,直至将两列所述散枕车中的连接铁链4均被拉开且处于 平直状态;散枕结束后,步骤1064中先将所述输送台车后退至散枕后的 多根所述轨枕下方,再通过向下调整所述起降架将多根所述轨枕全部平稳 放置在所述输送台车上。

本实施例中,所述走行轨道1包括两根并排布设且结构和尺寸均相同 的实心钢管,两根实心钢管平行布设在升降架3上部且两根所述实心钢管 分别为实心钢管一和实心钢管二。所述行走机构包括三个结构和尺寸均相 同的行走轮2-2,所述水平支撑板2-1底部对应设置有三个轮座2-3,且 所述行走轮2-2均通过轮轴安装在轮座2-3上。三个所述行走轮2-2包括 一个沿所述实心钢管一行走的行走轮一和两个均沿所述实心钢管二行走 的行走轮二,所述行走轮一布设在水平支撑板2-1的一侧中部且其布设位 置与所述实心钢管一的布设位置相对应,两个所述行走轮二一前一后布设 在水平支撑板2-1的另一侧且二者的布设位置均与所述实心钢管二的布设 位置相对应,两个所述行走轮二对称布设在所述行走轮一的前后两侧。也 就是说,两个所述行走轮二以所述行走轮一的中心轴线为对称线进行对称 布设。实际使用过程中,所述走行轨道1也可采用其它类型的移动轨道, 且滑移小车2相应采用与所述移动轨道结构相对应的行走机构。同时,所 述水平支撑板2-1底部前后两侧中部设置有用于安装连接铁链4的链环6, 且水平支撑板2-1前后两侧中部开有便于在链环6上安装连接铁链4的凹 槽。实际使用时,两个所述行走轮一通常位于所述升降架3外侧,相应地 所述行走轮二位于升降架3内侧。

本实施例中,所述水平支撑板2-1为矩形钢板,且所述矩形钢板的纵 向长度与所述轨枕的宽度相同。实际使用时,也可以根据实际需要,对所 述矩形钢板的尺寸进行相应调整,但所述矩形钢板应具有能承受所述轨枕 的能力。也就是说,两列所述散枕车包括多个位置一一正对的滑移小车2。

综上所述,本实施例中,所述轨排的钉联过程按照以下流水作业过程 进行:步骤101中采用布设于上枕工位的龙门吊将所钉联轨排需用的多根 轨枕并排吊放到钉联机上时,具体是采用龙门吊将运送车辆上的轨枕分垛 吊放到输送台车上,并分层布开。采用龙门吊吊装轨枕时,每钩挂吊轨枕 的根数应控制在20~24根;铪枕层间的垫木集中堆码整齐并定期清理, 不得乱扔乱放。之后,通过所述输送台车将多根所述轨枕移至翻枕工位。

步骤102中采用自动翻枕龙门将多根所述轨枕逐个翻成底面朝上,同 时对所述轨枕中钉孔内的砼浆块和泥土进行清除后,通过所述输送台车将 多根所述轨枕移至落模锚固工位。

步骤103中进行落模锚固时,采用固定模板进行反锚,具体是先将轨 枕拨正落入模板槽内,对准钉孔并将螺旋道钉倒插进钉孔内,然后灌注熬 制好的硫磺砂浆;熔制锚固砂浆时,按选定的配合比,称好各材料的一次 熔制量,先倒入砂子加热到100~120℃时,将水泥倒入水加热到130℃, 最后加入硫磺和石蜡,继续搅拌加热到160℃,熔浆由稀变稠成液胶状时 即可放入保温锅内保温待用,同时要不断搅拌使砂子不致离析;所用的固 定模板要及时清扫,使轨枕承轨槽与固定模板密贴,以防漏浆;螺旋道钉 要保持干燥并倒插入钉孔内;灌浆量控制在覆盖孔内道钉不小于20mm。之 后,通过所述输送台车将经落模锚固后的多根所述轨枕移送至脱模工位。

步骤104中进行脱模后,通过所述输送台车经脱模后的多根所述轨枕 移送至轨枕翻正工位。

步骤105中进行轨枕翻正时,人工用铁叉叉住轨枕中部将轨枕翻正, 并将承轨槽面与螺旋道钉四周多余的砂浆铲除,清扫干净。之后,通过输 送台车将经轨枕翻正后的多根所述轨枕移送至散枕工位。

实际进行散枕时,根据轨节表所标明的轨枕间距(即预先设计的轨枕 间距D),且按照步骤1061至步骤1064所述的方法,对移至散枕工位的 多根轨枕进行散枕,并通过所述输送台车将散枕后的多根所述轨枕移送至 布轨工位。

步骤107、步骤108、步骤109和步骤110均按照现有的钉联工艺进 行。步骤107中进行布轨之前,提前对工具轨进行检尺并在轨头处予以标 识,采用布设于布轨工位的龙门吊进行实际吊放时,按轨节表所标工具轨 的长度及相错量,将需用的工具轨配对吊放在轨枕承轨槽内,用方尺测量 病放好接头,画出轨枕间距印并方正轨枕,之后用白油漆点在工具轨的内 侧轨腰上;轨节编号按轨节表顺序标在铺轨前进方向第7根轨枕上股的工 具轨内侧轨腰上。当需对曲线缩短轨进行吊放时,首先以轨节表标明的铺 轨前进方向确定出曲线走向,分出上下股,接头放正应在铺轨前进方向一 端;曲线方接头,其接头相错量以上股为准。步骤107中布轨结束后,形 成初装后的工具轨,且通过输送台车将初装后的工具轨移送至预上扣件工 位。

步骤108中进行预上扣件施工时,按轨节表注明的扣件类型及号码进 行配置,并依次进行散放和安装,且带上螺帽后,手拧3个螺纹以上。安 装扣件前,先将轨下垫板调正,然后用橇棍配合,将扣件落槽并安装标准, 且钢轨接头处的扣件人工上紧。扣件安装后,通过输送台车将装有扣件的 工具轨移送至紧固扣件工位。

步骤109中在对接头及轨枕进行准确定位后,确认轨下垫板及扣件安 放正确,再用电动扳手拧紧全部螺帽,便获得钉联完成的轨排成品(即成 品轨节)。之后,通过输送台车将所述轨排成品移送至检查工位。

步骤110中轨节拼装好后,质检人员对轨节进行全面细致的检查,并 对有缺陷的轨节进行整改,同时对两端轨头进行涂油,并配放鱼尾板及螺 栓,校对轨节编号。确认质量符合标准后,方准出场。质量检查合格后, 采用布设于检查工位的龙门吊将拼装好的轨节按铺轨顺序吊装上车(或吊 放于轨节存放场),并对装够轨节的车辆按有关规定进行加固。同时,起 吊轨节时,应选准吊点,以减少轨节的挠度和摆动。

综上,按照步骤101至步骤110中所述的钉联方法,完成一节成品轨 节后,依次往复流水作业进行后续轨节的钉联生产。

步骤二中对轨排进行吊运时,将步骤一中验收合格的轨排成品,按照 铺轨顺序表,装到铁路平板运输车并运输到铺架前方,每车次可装运轨排 1.5km。

步骤三中采用铺轨机对轨排进行铺设施工时,采用DPK32型铺轨机进 行铺设,且其铺设过程如下:

301、倒装轨排:

首先,利用预先在铺轨机主机后面不远处所组立的多个倒装龙门架, 将钉联好的轨排由普通平板车倒装到装有滚轮的运输车上,由运输车载运 轨排自行送到铺轨机的主机后部,并将轨排直接供给铺轨机的主机。

所述倒装龙门架的作业位置应选择在线路坡度不大于10‰的地段,否 则要将底部垫平,路基承压力应不小于0.15MPa,且同一个倒装龙门架两 侧应保持水平,最大高差不大于10mm。同时,所述倒装龙门架的布设位置 应选择在离铺轨机主机较近的位置,一般不大于500m。每个倒装龙门架的 底部各垫六根2.5m长的木枕。倒装长度为25m的轨排时,两个倒装龙门 架的中心距离为13.8m,误差为±10mm;倒装龙门架中心与铺设线路中心 偏差应小于20mm。

倒装龙门架组立好后,用机车将装有轨排的平板车推入倒装龙门架 下,使轨排吊点位置对准吊钩。之后,松开拉绳装置,使吊钩对准轨排两 枕间的空当,放下吊钩,吊起平板车上所装的由多根轨排组成的轨排组, 并将平板车拉出倒装龙门架。同时,装有滚轮的运输车驶入吊有轨排的倒 装龙门架下,之后放下倒装龙门吊上所吊装的轨排组并使之放于装有滚轮 的运输车上,摘除吊钩,操纵拉绳装置使起重绳子吊钩外移。最后,装有 滚轮的运输车驶出倒装龙门架,完成一组轨排的倒装。

302、将轨排组拖拉进铺轨机的主机:

首先,拆除捆扎轨排的钢丝绳,挂好滑轮钢丝绳,然后用铺轨机上的 卷扬设备,将整组轨排(新II型混凝土枕6层、III型混凝土枕5层)拖拉 至铺轨机腹内。

303、铺轨机对位:

铺轨机自行到已铺轨排前端的第三根轨枕时制动,停下对位。铺架机 自行速度以<5km/h为宜,在最后5m~6m时速度应控制在3km/h,车前应 有专人放风瞭望,掌握刹车。

304、吊运轨排:

开动能从铺轨机后端走行至吊臂最前端的吊轨小车,使吊轨小车退至 轨排的吊点位置,落下吊钩并挂好轨排;然后,将轨排吊高在距下面轨排 0.05m~0.20m时,再开动小车移动到机臂最前方。轨排吊送至机臂最前端 时,作业人员应将轨排平稳送出。当轨排后端超出铺轨前排10mm左右时, 即可开始下落轨排。

305、轨排对位、落铺轨排:

吊轨小车前进到预定位置后停止,操纵轨排平稳下落,轨排降落到离 地面一米时,两侧人员应同时扶住轨排降落。曲线地段,由于铺轨时吊臂 前端有偏移量,两侧人员应同时注意,将轨排向曲线内侧推进,对中中线。 当轨排降落至离碴面约30cm~40cm时,两侧人员应稳住轨排,对中中线, 这时应使轨排前端暂停降落,后端继续下落,并与已铺轨排的前端对位上 鱼尾板,对位是控制铺轨速度的关键,一般占铺一节轨排总时间的一半左 右,所以对位时一定认真操作,避免延误。

另外,为了提高铺轨排的速度,轨排接头可以先上两个夹板螺栓,以 缩短车前作业时间,提高铺轨排速度。对位同时,按预留轨缝值的要求, 根据铺轨时的轨温情况,插入相应的轨缝片。后端对位上鱼尾板后即可通 过摆头设施使轨排前端对正线路中线,必要时辅以人工,用撬棍或拨道器 左右拨正,以使轨排保证所需形状,与地面中线对正,然后快速下落轨排。

306、吊轨小车回位:

该组轨排落位后,迅速摘除挂钩,升到铺轨机内的其他轨排之上,并 将吊轨小车退回机腹预定位置,准备再次起吊。

307、联接接头及吊铺下一组轨排:

铺轨机再次前进,驶入新铺轨排上,再次对位,继续铺设下一组轨排, 并重复以上工序。当一列车轨排铺设完后,立即用机车将空车拉回前方站, 并及时发回基地,准备轨排运输工作。同时,将停在前方站的另一列轨排 运输平车送到铺架前方继续作业。

308、补上夹板螺栓:

为了提高铺轨排的速度,铺设轨排时仅上两个夹板螺栓或使用轨排接 头快速连接器。铺轨列车通过后,应进行钢轨接头联接工作。

309、粗拨线路,保证铺轨作业的进行:

在铺轨作业过程中,要把新铺轨排的前端用道碴适当垫高,以防止被 铺轨机前轮压低,造成后续轨排铺设时接头联接困难。

随着铺轨机的前进,组织一班人力粗拨线路,使曲线目视圆顺,直线 正直,以免后续车辆掉道,影响进度。

310、站线的铺设:

正线轨排的铺设能否连续不断地进行,有赖于轨排源源不断地运至铺 设现场。但是,为保证轨排列车的长距离行驶,必须有足够的站线供会让 列车。因此,在保持正线连续不断铺设的同时,必须抓紧安排道岔和站线 的铺设。及时铺设站线,还有利于开设新站,把轨排车尽量前移,以缩短 基地到现场间的距离,加速空重车的交换和周转,还可以免除设置倒装站。

站线的铺设,采取人工预铺道岔,则待正线到达后直接铺设站线。站 线铺设利用架梁间隙使用正式铺轨机铺设,也可以采用架桥机进行站线的 铺设。

311、收尾工作:

拨正线路,方正轨枕,串实承轨槽处的枕下道碴,消除反超高和三角 坑。重点对桥面、道岔及合龙口处等薄弱部位加强维修,以保证工程列车 运行安全及工程列车运行速度的提高。

312、质量检查:

新铺线路经过初步维修后,由专人对铺轨排质量进行全面检查。如果 每公里轨缝平均值超限,应查找原因并在下一班调整。当天收工时,应将 最后铺设的轨节号及实际铺设的终点里程,报告铺架基地。

步骤401中对长钢轨进行移位时,将所有上层轨道组成横摆至N17型 平车侧边,同时将下层间隔铁旋转180°,使挡铁朝下,防止长钢轨落下时 砸坏间隔铁。装运第一层长钢轨,确保每根长钢轨都落在相应间隔铁的格 空,装完长钢轨后将下层间隔铁旋转180°,使挡铁朝上。同时运输长钢轨 时,应尽量避免紧急停车,以防止长钢轨惯性冲击损坏运输车支架。

步骤402中采用步骤401中所述的长钢轨对步骤三中所述轨排中的工 具轨进行逐段换铺,且对长钢轨进行铺设时,主要包括以下步骤:

第一步、将长钢轨运输列车与分轨推送车和过渡顺坡车联挂,连同滚 轮小车推送到位(滚轮小车的前轮中心线距已铺好钢轨末端约350mm), 并停好、制动,打铁靴;

第二步、松开钢轨锁定车上要拖拉的的长钢轨锁紧装置,同时将所有 间隔铁旋转朝下;

第三步、将长钢轨运输列车中首车上的安全门打开(拖拉结束后需关 上安全门),将分轨装置横向调整到与需拖拉长钢轨相对应的位置;

第四步、调节分轨推送车和过渡顺坡车上的升降滚筒到合适高度,如 拖拉上层钢轨,从运输车方向过来的滚筒高度应逐渐降低,使长钢轨能平 顺降低进入分轨装置;

第五步、将卷扬装置上的钢丝绳穿过引导车推送装置和分轨导框后, 夹持已松开待铺的一对长钢轨的前端,打紧斜楔挡;

第六步、铺轨顺序:为防止所拖拉长钢轨与未被拖拉长钢轨之间摩擦, 且为方便拆除锁轨装置,铺轨顺序为先上后下,每层钢轨具体铺设顺序为 从外向内(对于由左至右编号为1至12的12根长钢轨来说,其拖拉顺序 为1和12、2和11、3和10、4和9、5和8以及6和7)。

第七步、启动卷扬机,将长钢轨从枕轨运输车组上拖出,并通过分轨 装置向车体两侧分出,待长钢轨通过导框后,调整分轨导框的位置,使长 钢轨内宽为1435mm;

第八步、长钢轨顺利通过推送机构前面至卷扬装置下方,取掉斜楔, 松开夹钳;

第九步、推送装置夹紧油缸动作,使上下滚轮夹紧钢轨。马达驱动上 层主动滚轮推送长钢轨,直至长钢轨将要推出推送机构时停止工作;

第十步、将卷扬装置钢丝绳绕过前面滚轮小车的定滑轮,再绕回推送 机构下的钢轨尾部与钢轨夹钳连接好;

第十一步、卷扬装置动作将钢轨从推送车拖至地面,用钢丝绳固定在 以铺钢轨轨枕上;

第十二步、完成上述工作后,长钢轨运输列车组以6~10km/h左右的 速度向前行驶,距前端钢轨头位置时,降到3km/h以下,并由专人指挥;

第十三步、用卷扬机吊着钢轨头下放到线路中心;

第十四步、重复进行下一轮铺轨循环;

第十五步、调度命令下达后,人工开始拆除轨排中的工具轨(即短轨), 拆除的短轨翻至道床砟肩上,以便收轨车回收。同时,对将拆除下来的P50 垫板、P50轨距挡板和A型弹条扣件回收。

第十六步、垫板更换完毕并检查确认后拨入长钢轨,8-10名施工人员 站在道心手持钢钎拨移长轨,枕木端1人持钢钎配合保证长钢轨进入承轨 槽,依次将长钢轨全部拨入。

拨入后检查长钢轨起点与缓冲区之间的距离,如距离较大,采用拉轨 器拉轨。拉轨后轨缝不宜大于25mm,不宜小于15mm。与缓冲区连接的长 钢轨端部钻孔后,采用高强夹板与缓冲区短轨联结。

同时长轨终点处由于曲线等因素影响,左右股相错量较大,应对较长 一股进行切割,保证左右股相错量不得大于100mm。

另外,需注意的是:换铺长钢轨时可单股换入,也可双股同时换铺。 且对长钢轨进行换铺时,长钢轨左右股之间的相错量不大于100mm。同时, 更换垫板时防止道砟进入橡胶垫板底部、顶部,已进入者必须清扫干净; 轨距挡板、尼龙板座等应严格按照标准进行安装,严防安装错误。长钢轨 上扣件均为B型I级弹条扣件,防止误用A型I级弹条扣件或II级弹条 扣件。

站栓螺母采用内燃扳手紧固,临时紧固力矩宜为80N·M以上,也可 采用人工进行螺母紧固。由于下一步要进行锁定施工,单元长轨与缓冲区 短轨接头螺栓螺母紧固力矩在500N·M以上即可。一般情况下,长钢轨之 间不应钻孔,采用急救器等无孔夹板进行连接。联结螺母紧固力矩,参照 一般夹板螺栓紧固力矩。人工换铺后,对轨距及时进行检查,允许偏差为 ±3mm。

步骤5011中进行轨端处理时,先对长钢轨的垂直面和侧面工作面进 行调直,经调直的长钢轨用1m直尺检查且其矢度不得超过±0.5mm。调直 后,再用端面打磨机对轨端端面进行打磨,且打磨过程中端面打磨机的两 个定位面必须与长钢轨接触密贴;同时打磨结束后,还需对轨端端面进行 精锉。已锉好的轨端端面要用清洁的塑料或专用的保护盒妥善保护,使之 免受污染和碰撞。另外,轨端处理结束后的待焊时间一般不超过30min, 特别是在雨雪雾等潮湿天气焊接时,等待时间应更短一些。

步骤5012中采用压接机进行定位后,应确保两个长钢轨顶面齐平, 焊缝处拱度≤0.3mm,高低错位≤0.2mm,如因两轨高度差较大,可用垫片 调整相差<0.5mm,轨顶面不准下凹。同时工作面要平,误差≤0.3mm,当 轨头宽度偏差过大或轨端有旁弯无法调直时,应以基本轨轮廓面为基准保 持工作面在一半长度内直线度偏差<0.5mm。两轨底面平行错位≤1.0mm。 两轨端面在按焊轨要求实施预顶后应密贴,局部间隙≤0.3mm,但两底角 必须密贴。固定过程中如因各方面因素偏差过大,无法达到上述要求时, 需打开压接机,重新处理钢轨端面、调整对轨、垫轨直至达到焊接的技术 要求,不能强行焊接,以免影响焊接质量。

步骤5013中所述的箱体为铁皮箱,且所述保温层为石棉防火布层, 用于减小外界环境温度对焊接过程的影响,尤其是在自然环境恶劣、沙尘 暴、草害、雪灾等自然灾害较多、昼夜温差达到40多度的内蒙古地区来 说,所述防尘保温箱的保温、隔离作用至关重要。本实施例中,所述铁皮 箱为长2.5米、宽1.0米且高0.8米的立方形箱体,结构简单、加工制作 方便且使用操作简便,只需将整个箱体罩装在两根所述长钢轨的对接处外 侧即可。实际焊接时,采用防尘保温箱能全封闭焊机范围,使焊机范围的 内部温度处于相对恒温状态,有效减少了气温对长钢轨焊接的外界影响。 实际对气压焊轨机中的加热器进行安装时,将加热器两侧分别从压接机导 杆钢轨之间侧向掐入后,旋转90°置于导杆之上,并将其按要求正确连接。

实际进行长钢轨焊接时,本实施例中,步骤502中对两根所述长钢轨 进行塑性气压焊接时,其焊接过程包括以下步骤:

5021、加热器加热位置调整:点火之前,对气压焊轨机中加热器的加 热位置(具体是调整压接机摆动机构的挂钩长度,转动加热器支承小车的 转动轴)进行调整,并使得所述加热器的火孔平面与被焊接长钢轨的焊接 端平行(最大偏差处≤1.0mm),同时使得所述加热器火孔端面与被焊接 长钢轨外侧轮廓面之间距离为25mm±1mm。

5022、预顶:对与步骤5012中所述压接机配合使用的液压驱动系统 的工作参数进行调整,使得通过所述压接机在被焊接长钢轨的轨端施加大 小为18Mpa~20Mpa的预顶力。

5023、点火焊接:向所述加热器内供入氧气与乙炔3s~4s后,对所 述加热器进行点火;点火后,摆动所述加热器对两根所述长钢轨之间的焊 接部位进行加热。实际进行点火时,将加热器距焊缝距离为50mm之外用 火枪点火,禁止用手直接点火。

5024、降压并保压:待加热至被焊接长钢轨的焊接端产生塑性变形时 (此时焊缝处及其附近产生高度为1~3mm的微微凸起),通过调整步骤 5022中所述液压驱动系统的工作参数,将所述压接机施加在被焊接长钢轨 轨端的预顶力降至8Mpa~10Mpa并持续保压,同时通过所述加热器对两根 所述长钢轨之间的焊接部位持续进行加热。

5025、加压顶锻:当发现被焊接长钢轨的轨底角上表面出现多个面积 为1.5mm2~3mm2的焊接熔池时(此时轨头顶面出现有随火焰而动的“镜 面熔池”),通过调整步骤5022中所述液压驱动系统的工作参数,将所 述压接机施加在被焊接长钢轨轨端的预顶力升至32Mpa~35Mpa并持续保 压,以对被焊接的两根所述长钢轨进行加压顶锻,且加压顶锻时间为50s ±15s。

5026、推凸:顶锻结束后,熄灭加热器并采用推凸装置且按照常规钢 轨气压焊中的推凸方法,将焊接吐出量推除。

推凸过程中,当压力升至400Mpa时推凸装置仍不能前进推除焊瘤时, 应停止推凸,待卸下推凸装置后,重新焊接。

5027、焊缝正火:待两根所述长钢轨之间所形成焊缝温度降至400℃~ 500℃时,采用所述加热器对所述焊缝进行正火处理,且正火处理的起始 温度为400℃~500℃,终了温度为850℃~900℃。

实际进行焊缝正火时,从0min至第2min之间,加热器的摆动以焊缝 为中心,总宽度40mm,每分钟摆动次数为50~60次;从第2min至第3min 以焊缝为中心,加热器在宽度为60mm~80mm的范围摆动,每分钟摆动次 数为35次~40次。

5028、焊后打磨及矫直:利用仿形打磨机对两根所述长钢轨连接处的 顶面和侧面分别进行打磨,并采用弯轨机矫直所述焊缝。

步骤5023和步骤5024中对两根所述长钢轨之间的焊接部位进行加热 时,所述加热器的摆动量均为15mm~20mm且其摆动频率为60次/分钟± 10次/分钟;步骤5025中进行加压顶锻时,所述加热器的摆动量为30mm ±5mm且其摆动频率为80次/分钟±10次/分钟。

实际进行焊接时,可以根据实际具体需要,对焊接过程中的上述参数 进行相应调整。

焊接结束后,还需进行焊缝探伤,探伤要待焊缝自然冷却到50℃以下 才能进行。焊缝内部任何部位发现有未焊透、裂纹、气孔夹渣等缺陷时, 该焊头必须报废重焊。

步骤六中进行应力放散与锁定施工时,采用低温下拉伸放散为主,并 辅助自然温度放散,其原理是:在放散段自然温度的条件下,轨下垫滚筒, 松开全部扣件使其失效,使长钢轨能自由伸长或缩短,并使用一定的外力, 让放散轨节处于零应力状态。根据设计锁定轨温和实际轨温(低于或等于 设计锁定轨温范围)计算出零应力状态下放散钢轨的拉伸量,用拉轨器拉 出该伸长量后即锁定钢轨。

无缝线路在高温时膨胀伸长、低温时收缩,钢轨中因此产生很大的压、 拉应力,如何保证线路稳定是无缝线路要解决的关键问题。本实施例中, 通过紧固站栓道钉对弹跳扣件钢轨产生扣压力将钢轨与轨枕紧紧连接,密 实的道床对轨枕产生较大的纵向、横向阻力,将长轨条牢牢锁定在道床内。 合理的锁定轨温是保证无缝线路稳定的重要因素。由于伸缩区中区出现的 温度力峰值大于固定区温度力,一般锁定轨温较中和轨温(最高、最低轨 温平均值)高5-10℃,以降低伸缩区中部的温度力峰值,防止夏季轨温升 高时跑道,保证线路稳定。

区间无缝线路伸缩区一般100m,伸缩区与岔区之间设置缓冲区,缓冲 区设置3-4对标准轨。轨温升高或降低时伸缩区钢轨温度力大于高强夹板 的接头阻力后,伸缩区钢轨伸长或收缩,超过接头阻力的温度,力传递至 缓冲区,逐根克服缓冲区轨枕的纵向道床阻力,最终达到平衡,而不会直 接传递至道岔,保证道岔正常使用不受影响。

同时,还需在单元轨节应力放散前预先设置位移观测桩。单元轨节起 终点的位移观测桩尽量与单元轨节焊接接头对应。道岔区的位移观测桩必 须按要求位置设置准确,成对的位移观测桩连线应垂直于线路。桥上可在 侧面挡砟墙上设置钢筋桩,站内在两线间埋设观测桩。

由于长轨铺设时轨温与正在进行的作业轨温不一致,弹条卸除、钢轨 顶起后,钢轨的束缚解除,钢轨将产生位移,但由于钢轨内部应力及滚轮 摩擦阻力等影响,此时钢轨内部应力不为零,记录钢轨临时位移,作为以 后施工放散的依据。

当日轨温符合锁定轨温时采用滚筒放散法进行放散锁定:

封锁线路后,采用内燃扳手松开扣件,需使扣件与轨距挡板分离。起 道器顶升钢轨后装入滚筒,使钢轨安放在滚筒上。滚筒安装距离8m左右, 不宜过大。及时观测轨温,当轨温进入锁定轨温时,人工持锤对称敲击钢 轨腰部产生振动使钢轨中的残余应力得到释放,敲击应由一端向另一端进 行,随即撤除滚筒,采用内燃扳手紧固站栓螺帽锁定钢轨,紧固力矩100~ 150N·M,以扣件前额与轨距挡板接触为标准。锁定施工由一端向另一端 推进。记录单元轨起点、终点锁定时的轨温的平均值作为单元轨的锁定轨 温。

放散锁定由小里程向大里程推进,放散时,松开本单元扣件及相邻已 锁定单元100m断线路扣件,单元节之间锁定焊接头焊接后,本单元及相 邻已锁定单元100m钢轨一同进行放散锁定。

而当气温较低,当日轨温低于设计锁定轨温时采用综合放散法:

综合放散法松开扣件、安装滚筒同滚筒放散法,由于轨温低于设计锁 定轨温,须采用拉轨器对钢轨进行拉伸,拉伸长度计算公式如下:

拉伸长度σl=α×l×(T锁-t)

σl:各临时位移观测点的钢轨计算拉伸量;

α:钢轨的线膨胀系数:取0.0000118m/℃;

T锁:施工控制锁定轨温;

t:拉伸钢轨时钢轨的平均轨温;

l:各位移观测点至上次放散单元轨伸缩区起点的距离。

为保证单元轨节各部位线性伸长,应等距设置临时观测点,拉伸时曲 线地段采用撞轨器撞轨,减轻滚筒对钢轨的约束阻力。提前计算各观测点 的伸长值,拉伸时各点实测伸长值与计算值符合时即可进行线路锁定。

高寒地区施工期较短,轨温较低时为保证线路锁定质量可临时锁定, 待春天时气温回升后再行正式锁定。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是 根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构 变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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