常用铁路无缝线路钢轨焊接方法探讨

近几年铁路高速、重载的迅速发展,轨道结构也由普通线路逐渐被无缝线路所取代。与普通线路相比,无缝线路消灭厂大量钢轨接头,因而具有行车平稳,轨道维修费用低,使用寿命长等优点,成为目前高速铁路线路建设的主要方法。无缝线路是铁路轨道的一项重要新技术,将普通钢轨焊接成一定长度的长轨条,用具有一定长度的长轨条焊联并铺设而成的线路称为无缝线路,长钢轨的焊接是铺设无缝线路的重要环节。     

浅谈无缝线路

伴随着铁路的发展,普通钢轨线路的弊端变得越来越明显,由于钢轨之间的轨缝的存在,铁路提速、保养、旅客舒适度等方面都面临着不小的考验。在此背景下,无缝线路应运而生。无缝线路需要克服温度应力等因素带来的危害,所以无缝线路并不是简单的把所有钢轨简单的焊接在一起。在克服这些困难后无缝线路体现了其无可比拟的优势,大大减少了钢轨街头的数目,提高轨道强度与稳定性,加速实现轨道现代化。     

无缝线路的铺设与养护问题探析

无缝化线路在强化铁路轨道结构,保证线路稳定性方面充分发挥作用。所谓无缝线路顾名思义指焊接标准长度钢轨,使之形成长钢轨线路。此种焊接方式的接头少,更有利于保证铁路轨道的平稳性、顺畅性,简化日常养护、维护,延长轨道的使用寿命。该文主要阐释铺设无缝线路及其养护技术,希望能够为铁路建设提供一些参考意见。     

无缝线路钢轨振动特性谐响应有限元分析

根据能量法和Timoshenko梁理论,运用振型叠加法建立轴向载荷作用下无缝线路钢轨谐响应有限元模型,分析了不同温度力作用下对不同轨道结构参数的钢轨振动特性的影响,探讨了纵向温度力与钢轨共振频率及幅值间关系;通过掌握其发展规律和变化特点,为谐响应法确定无缝线路中实际钢轨温度力及预测其稳定性奠定理论基础。     

铁路无缝线路流变特性初探

从流变理论角度分析了铁路无缝线路道床阻力和位移、钢轨温度力分布、伸缩区内的钢轨伸缩量及轨道横向不平顺的变化情况，对无缝线路养护维修提出了指导性建议。     

铁道无缝线路改造施工技术要点和质量控制标准

介绍了既有线路改造中无缝轨道的基地焊接、铺设、应力放散与焊联锁定、轨道打磨、轨道检测等施工工艺技术要点和质量控制要求,提出了普通线路改造为无缝钢轨工程建设中的新方法.     

多年冻土区路基段无缝道岔稳定性影响分析

针对青藏线格拉段换铺单线半焊无缝道岔,建立空间轨道框架非线性有限元模型,进行无缝道岔稳定性影响因素及其变化规律研究。通过设定参数,研究温度变化、竖向不均匀沉降、轨道加强设备以及温度力峰值对无缝道岔稳定性的影响。结果表明,温度变化越大,横向位移越大;双侧发生竖向沉降对无缝线路横向稳定性影响最大,设置轨道加强设备可以提高钢轨横向稳定性;出现温度力峰值会使温度增高大致3°。可见,在日温差较大的情况下,要勤于养护维修并及时关注轨道的不均匀沉降。     

简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路优化分析

为分析有轨电车嵌入式轨道桥上无缝线路梁轨相互作用机理并获得最优参数组合,根据梁轨相互作用原理,建立了多跨简支梁桥上嵌入式轨道桥上无缝线路力学分析模型,采用正交试验方法研究钢轨类型、高分子材料纵向阻力、桥墩纵向刚度、桥台纵向刚度和桥梁跨数这5种因素对嵌入式轨道桥上无缝线路力学特性的影响.研究结果表明:采用小阻力高分子材料可明显减小钢轨附加作用力,但轨板相对位移和断缝值有较大增长;当高分子材料纵向阻力约为5.0×10~6 N/m时,轨板相对位移达到限值,高分子材料产生拉裂破坏;最佳简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路设计方案为钢轨类型60R2槽型轨、高分子材料纵向阻力2.0×10~7 N/m、桥墩纵向刚度3.0×10~7 N/m、桥台纵向刚度2.0×10~8 N/m,桥梁跨数根据实际工程而定.     

流变理论在无缝线路中的应用

根据所建立的流变理论模型对无缝线路的纵向钢轨温度力的分布、伸缩区内的钢轨伸缩量及轨道横向不平顺的变化等情况,从流变的角度进行了探讨,为进一步进行无缝线路流变理论的研究打下良好的基础．     

钢轨焊接接头最危险应力确定

采用了车辆 -轨道耦合动力学模型进行焊接接头轮轨动力计算 ,建立了钢轨外形尺寸模型 .结合线路实际条件 ,以此作为参数 ,建立了钢轨焊接接头有限元模型 ,并进行了有限元分析 ,得到了焊接接头弯曲应力分布和钢轨变形情况 .得出的结论是钢轨焊接接头在轨腰和轨底连接处是应力集中的区域 .分析结果和日本新干线无缝线路钢轨焊接接头寿命预测的实验结果吻合     

刚构桥上无砟轨道无缝线路病害研究

为分析某刚构桥两端CRTSⅠ型框架型板式无砟轨道无缝线路扣件复合垫板窜出、半圆形凸形挡台与底座连接处拉裂以及半圆形凸形挡台周围填充树脂与轨道板产生较大离缝等病害,基于桥上无砟轨道无缝线路受力特点,采用有限元的方法建立线-板-桥-墩一体化计算模型,分析树脂强度、桥上铺设小阻力扣件以及设置钢轨伸缩调节器对轨道结构受力和变形的影响。结果表明:刚构桥两端扣件复合垫板窜出主要是由于采用小阻力扣件时,桥梁两端位置处的钢轨与轨道板的相对位移过大所致;半圆形凸形挡台与底座连接处拉裂、树脂大离缝等病害主要是因为在扣件纵向阻力过大以及树脂层的强度未达到设计强度,钢轨与桥梁温度变化使凸形挡台周围树脂层受力过大所致;桥上采用小阻力扣件时应该研究其铺设范围以期达到既能降低钢轨伸缩附加力又不显著增加钢轨与轨道板的相对位移。     

桥上无缝线路钢轨纵向附加力研究

应用桥梁、钢轨相互作用原理及计算模型 ,分析并计算了铁路简支梁桥上有碴轨道铺设无缝线路时钢轨纵向附加力的作用机理及分布规律     

钢轨接触焊参数选择及常见缺陷分析和防止

钢轨接触焊是一种生产效率高、质量稳定可靠的钢轨焊接方法,在我国也形象的称为钢轨闪光焊,在国内外无缝线路中应用广泛。钢轨接触焊接头质量受设备,钢轨材质,施工环境等诸多因素的影响,工艺参数确定较为复杂。本文通过对钢轨材质可焊性分析．对各种工艺参数对钢轨接触焊过程及接头质量影响的深入研究,结合实际施工,阐述了钢轨接触焊常见缺陷产生的原因及有效防止措施,用于指导无缝线路钢轨焊接,效果显著。     

青藏铁路风火山隧道气温轨温试验及无缝线路设计

研发了适合青藏高原恶劣气候环境的气温轨温自动采集存储系统.首次对青藏铁路风火山隧道内外的气温和轨温进行了为期1年的连续测试,获得了其变化特点.在此基础上,进行了风火山隧道无缝线路锁定轨温设计.利用有限单元法建立了无缝线路轨道结构的有限元模型,分析了风火山隧道无缝线路采用长钢轨贯穿隧道布置方式的可行性,计算了轨温过渡区的钢轨温度力梯度和最大钢轨伸缩位移.计算结果表明:当轨温过渡区长度为30-50m时,风火山隧道无缝线路可采用该种轨条布置方式,但需要布置一定数量的防爬设备.     

多跨简支梁桥上无砟轨道无缝线路受力研究

为研究多跨简支梁桥上不同无砟轨道对应无缝线路的受力特点,基于梁轨相互作用原理推导了可以考虑非线性阻力的多跨简支梁梁轨相互作用公式,并与有限元法进行了对比.分别建立了32 m标准跨度简支梁桥上不同无砟轨道模型,分析对比了实测温度荷载与制挠力耦合作用下各无砟轨道对应的无缝线路受力规律,同时探讨了简支梁跨数墩顶刚度以及扣件阻力等结构参数的影响.结果表明:对于32 m标准跨度简支梁,随着简支梁跨数的增加,钢轨附加应力最大值趋于稳定,且稳定时的最大值均小于规范限值,对于铺设无砟轨道的简支梁桥,其跨数不受钢轨附加应力限制;对于单元板式及双块式无砟轨道,当墩顶纵向刚度大于2 000 kN/cm时,墩顶刚度的变化对其钢轨附加应力的影响很小;多跨简支梁桥上无砟轨道不建议采用小阻力扣件.     

高铁长大桥梁CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路的动力学特性

在大跨度连续梁上铺设CRTS Ⅰ型板式无砟轨道结构,并且考虑高速车辆的动力作用之后,其梁轨相互作用机理更加复杂.基于ABAQUS软件,建立高速铁路长大桥梁CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路纵横垂向空间耦合动力学模型,可以对高速条件下高速车辆、无缝线路钢轨、无砟轨道和长大桥梁各细部结构的动力学特性进行研究.经计算和检算可知,在铺设CRTS Ⅰ型板式无砟轨道无缝线路的(80+ 128+ 80)m连续梁上运行时速350 km的高速车辆,其各项动力学计算结果均满足动力学检算标准.     

国外无缝线路发展概况

一、无缝线路使用情况早在1915年,欧洲一些国家就在电车轨道上用电弧焊方法把钢轨焊接成100—120米。在二十世纪初,由于炼钢技术和焊接技术还不发达,未能在干线上铺设焊接钢轨。美国在1917年只是在一些平交道口、站线、装煤线以及过磅线上铺设了焊接长钢轨。1924     

小半径曲线地段上无缝线路的施工技术

无缝线路作为一种新型轨道结构,以其稳定性高、经济、安全的显著优越性,被越来越多的运用到铁道建设中,尤其是在山区的小半径曲线(R≤300 m)地段。要真正实现小半径曲线的无缝化,设计施工要尤其注重线路的稳定性,除按照标准要求进行长钢轨焊接、铺设外,还要通过对轨道结构加固的一系列措施,提高轨道结构的强度、稳定性,减少小半径曲线的线路病害发生。近十几年的时间里,我国对小半径曲线无缝线路的各种情况进行了大量的可行性研究、实践分析。该文就是在总结已有研究成果和成功的无缝化实践的基础上而成的。小半径曲线(R≤300 m)地段无缝化已经被证实是可行的,而且是可以大力推广的,其施工技术将会更加丰富、更为标准、科学和全面。     

铁路跨区间无缝线路施工

无缝线路也叫长钢轨线路,就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为1000～2000m而铺设的铁路线路。所谓跨区间无缝线路,即轨条与轨条、轨条与道岔直接焊接,轨条之间直接传递纵向力和位移量。本文就跨区间无逢线路施工技术进行叙述,以期能与同行相互交流。     

跨区间无缝线路养护与维修

跨区间无缝线路是轨道结构技术进步的重要标志,是实现轨道结构现代化的最佳选择,它以无可非议的优越性得到各国铁路的承认。它具有轨道结构强度高、行车条件好、无缝线路工况佳、养护维修材料和劳力消耗少的优点。跨区间无缝线路与普通无缝线路的基本原理是一致的,因此,普通无缝线路的设计计算、施工养护的理论和方法,也适用于跨区间无缝线路。然而,跨区间无缝线路作为一种新型的轨道在其结构条件、受力状态及施工养护等方面也有其新的特点。加强跨区间无缝线路的养护与维修工作是保证行车安全、充分发挥效能的关键。