应力放散论文.docx

浅谈无缝线路的应力放散和线路锁定刘喜忠（中铁二十一局铺架公司库阿二线铺架项目部，新疆库尔勒 841000）摘要：应力放散均匀和锁定轨温的控制是施工过程中的核心问题，应力放散均匀，使实际锁定轨温控制在设计锁定轨温范围内，是施工控制的关键工序。本文主要以库阿二线无缝线路应力放散及锁定施工为例，介绍无缝线路施工过程中应力放散的施工技术。关键词：无缝线路应力放散施工技术连入法插入法理论锁定轨温施工锁定轨温自由放散综合放散法应力放散均匀和锁定轨温的控制是施工过程中的核心问题，应力放散均匀，使实际锁定轨温控制在设计锁定轨温范围内，是施工控制的关键工序。本文主要以库阿二线无缝线路应力放散及锁定施工为例，介绍无缝线路施工过程中应力放散的施工技术。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，为社会、经济、政治稳定的提供了重要的保障。在无缝线路施工中，在普通线路上，由于采用的是标准长度的钢轨，每公里有线路上有80个（25m钢轨）接头。钢轨接头是铁路上的薄弱环节，由于轨缝的存在，列车通过时发生冲击和振动。其冲击力最大可达到非接头的3倍以上。这种冲击力影响列车的平顺和旅客的舒适，并促使道床硬结、溜坍、混凝土轨枕损坏破裂，加速钢轨和联结零件的磨耗和伤损。接缝的存在也降低了钢轨和机车车辆的使用寿命，并增加它的养护维修费用。与普通线路相比较，无缝线路在相当长一段线路上消灭了大量的接头，因而具有冲击振动少，运行平稳，提高旅客舒适度；减少材料消耗，降低轨道养护维修费用；延长线路设备机车车辆的使用寿命及维修周期，改善行车条件；减轻机车车辆冲击轨缝的噪声，有利于环境保护；适应高速行车的要求等到优点，是轨道结构的发展趋势，是铁路现代化的主要内容之一。目前我国铁路主要干线普遍采用无缝线路，夏季胀轨和冬季的断轨已成为无缝线路养护管理工作中关注的问题。无缝线路作为铁路轨道一种类型，受自然界气温变化影响，由于热涨冷缩在钢轨内部会产生巨大的温度应力，因此对无缝线路设备的维修养护管理成为铁路安全的重中之重，由于日常的养护维修，线路大中修施工作业，列车碾压等其它外部环境因素影响，无缝线路会不断产生位移和应力衰减，从而使锁定轨温自然下降，造成无缝线路不稳定，危及铁路行车安全，这时就要对不符合规定要求的无缝线路进行应力放散，然后再重新锁定线路。应力放散就是在设计锁定轨温范围内，将无缝线路全长扣件，防爬器等全部松开，让它自由伸缩，把钢轨内部的温度应力全部放散掉然后再重新锁定线路。1 理论锁定轨温无缝线路的锁定轨温又称“零应力轨温”,一根钢轨从自由状态转化为被完全固定状态时的轨温称为锁定轨温。此时,钢轨内部的温度应力等于0。比如一根长25 m的钢轨被拨入线路,其两端联结夹板、拧紧接头螺栓时的轨温为20 ℃,那么就可以将20 ℃算作该钢轨的锁定轨温。只要接头螺栓被拧紧,该根钢轨的自由伸缩就受到完全限制,无论是升温还是降温,钢轨内部均产生温度应力,锁定轨温是钢轨内部温度应力的起算点。锁定轨温是设计、铺设及养护无缝线路的重要技术参数,我们必须予以高度重视。2 施工锁定轨温2.1 锁定轨温与温度应力的关系无缝线路内部的温度应力和现场轨温，锁定轨温Ts之间的关系：式中：为锁定轨温，T为施工轨温，E=2.1x105MPa钢轨线性系数x10-5/℃x(TS-T)MPa由此；与之间为线路关系，为正值时表示无缝线路内部产生拉应力，为负值时表示无缝线路内部产生压应力。2.2 施工锁定轨温是铺设焊接长钢轨时的实际锁定轨温。采用换轨小车铺设焊接长钢轨,通常取其始端和终端入槽时所测定的轨温平均值, 即t锁=（t始+ t终）/2,同时要求始终端就位时的轨温必须控制在设计锁定轨温范围内,否则应待轨温适宜时,将焊接长钢轨放散应力后重新锁定。通常把一次铺设的轨条长度叫单元轨条。跨区间无缝线路由于施工技术条件和运营条件所限,不可能在一个天窗时间内一次铺设完成(一次仅能铺设1～3 km) ,只能把区间无缝线路分成若干单元轨条。两单元轨条间的焊接必须在线路上进行,而且要求每单元长轨在焊联后的锁定轨温相同,焊联时保证锁定轨温不超限(在设计锁定轨温范围)是关键。这就需要配备有较大拉伸能力的焊接设备或性能良好的拉伸机。由于区间无缝线路不是一次完成铺设,要使整个轨条温度力均匀,即锁定轨温一致,在铺设施工中,如何组织施工队伍,安排施工程序,使铺设、焊接、放散应力、锁定等工作有序进行,且保证锁定轨温符合要求,这就成为施工中一个关键问题。2.3 根据施工作业轨温和施工条件一般有两种施工方法,一种叫“一步连入法”,一种叫“二步连入法”。(1)一步连入法在一个天窗时间内把要铺设的单元轨条始端用焊接法与前一天铺设的单元轨条终端焊连,铺设时同时焊接,同时放散,做到一步到位。也就是说,在认为锁定轨温相符的条件下,新轨引进换轨车龙门之后,换轨车边前进边进行