周 斌
(西安鐵路職業技術學院)
無縫線路的應力放散
周 斌
(西安鐵路職業技術學院)
由于受季節和施工條件的限制,鋪設長軌條時,往往不能在設計鎖定軌溫范圍內進行鎖定,這給養護維修工作帶來很多困難。另外,積聚在長軌條內的溫度力隨著環境溫度的變化而無法得到釋放,使得長軌條受到很大的溫度壓力或拉力,不能自由伸縮,引起了線路的不均勻爬行;而線路阻力未能完全阻止長軌條的伸縮,易拉斷螺栓或引起鋼軌折斷,形成脹軌跑道現象。為防止這一現象的發生,工務部門須對超長無縫線路進行應力放散。
無縫線路 線路阻力 應力放散
無縫線路是指把標準長度的鋼軌焊連而成的長鋼軌,因為長軌條無軌縫而得名。又稱焊接長鋼軌線路。在施工中把不鉆孔、不淬火的25m長的鋼軌,通過基地工廠用氣壓或接觸焊的辦法,焊成250m—500m的長軌條,運到鋪軌地點再焊接成具有一定長度的長軌條鋪設到線路上,因長軌條無軌縫而得名。超長無縫線路則是在普通無縫線路的基礎上減小或取消了緩沖區,將單元軌條或與無縫道岔焊連,形成跨區間、全區間無縫線路。
應力放散是指在設計鎖定軌溫范圍內,將中間扣件、防爬器等全部松開,使鋼軌盡可能地自由伸縮,把積存在鋼軌內部的溫度應力全部放散掉,然后重新鎖定線路。《鐵路線路修理規則》規定以下情況之一者要進行應力放散或調整:
1) 實際鎖定軌溫超出設計鎖定軌溫范圍,或左右股長軌條的實際鎖定軌溫相差超過5℃;
2) 因其他原因造成鎖定軌溫不清楚或不準確;
3) 跨區間和全區間無縫線路的兩相鄰單元軌節的鎖定軌溫差超過5℃ ,同一區間內單元軌條的最高、最低鎖定軌溫差相差10℃;
4) 鋪設或維修的作業方法不當,使軌條產生不正常的伸縮;
5) 固定區或無縫道岔出現嚴重的不均勻位移;
6) 夏季線路軌向嚴重不良,碎彎多;
7) 通過測試,發現溫度力分布嚴重不勻;
8) 因處理線路故障或施工改變了原鎖定軌溫;
9) 低溫鋪設軌條時,拉伸不到位或拉伸不均勻。

表1 無縫線路的應力放散方法
無縫線路應力放散可根據具體條件采用滾筒配合撞軌法,或滾筒結合拉伸配合撞軌法。無縫線路應力調整,宜采用列車碾壓法。
檢查長鋼軌鎖定軌溫的變化情況,簡單易行的方法是設置位移觀測樁,通過觀測鋼軌長度的變化,可以計算出鎖定軌溫變化的大小,從而確定應力放散或調整區段。
超長無縫線路,單元軌條長度不超過1200m時設6對位移觀測樁(單元軌條起、訖點,距單元軌條起、訖點100m及400m各設置1對);單元軌條長度大于1200m時設7對位移觀測樁(單元軌條中點設置1對,單元軌條起、訖點,距單元軌條起、訖點100m及400m各設置1對)。
在無縫線路鋪設時,用準直儀在鋼軌上找到零點,用沖子在軌腹部沖印,作為粘貼觀測標尺的零點。
防爬觀測樁的編號:順列車運行方向(單線順計算里程方向)順序編號,編號為“X-Y”。X為該單元軌條編號,Y為該單元軌條內的觀測樁編號。觀測樁編號與“初始位移量”要標注在標尺前方軌腰上。標注順序為“X-Y-A”,A為初始位移量,紅底白字。兩個相鄰單元軌條的共享觀測樁,分成上下兩排分別標注相關數據。
1) 位移觀測量的分析
伸縮區位移大于20mm,固定區位移大于10mm,以及伸縮區位移量較上月比較大于7mm,固定區位移量較上月比較大于3mm的地段。
2) 通過觀測到的位移量計算實際鎖定軌溫
長軌條因中間接頭被焊接,鋼軌兩端被扣件及防爬設備扣緊,不能自由伸縮。當軌溫升高時,相當于被壓縮了一個。這一亦可稱之為未能實現的伸長量,用來表示。它在量值上等于,但符號相反,則有:

ΔLr—未能實現的伸縮量,mm
Tsy—原鎖定軌溫,℃
Δt—軌溫變化幅度(℃)
兩相鄰觀測樁間的距離,mm
3) 實際鎖定軌溫分析
對于長軌條左右股實際鎖定軌溫差大于5℃及相鄰樁段實際鎖定軌溫差大于8℃的無縫線路地段,可以進行有計劃的應力放散或調整。
[1]廣鐘巖 《鐵路無縫線路》北京:中國鐵道出版社,2011.
[2]何奎元 《鐵路軌道與維修》北京:中國鐵道出版社,2012.
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1007-6344(2015)12-0058-01