工学交通运输毕业论文 城市轨道交通线路长钢轨现场焊接方案探讨

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学交通运输论文题目：城市轨道交通线路长钢轨现场焊接方案探讨指导老师：XXX二〇一一年十二月十日摘要：无缝线路长钢轨通常由铁路焊轨厂或现场焊轨墓地焊接。针对城市轨道交通工程中不同的施工环境，对比分析了现有的各种长钢轨焊接方法的适用范围，探讨了现场焊轨基地、高架桥上的焊轨墓地及利用移动式焊轨车焊接无缝线路长钢轨的施工方案。关键词：城市轨道交通，无缝线路，钢轨焊接，现场焊轨墓地，移动式接触焊机城市轨道交通的轨道通常采用无缝线路。长钢轨焊接是无缝线路铺设的首要条件，也是决定工程进

2、度及质量的关键因素之一。以往城市轨道交通中无缝线路所用的长钢轨由就近的铁路焊轨厂生产，然后用长轨运输列车由国铁转接城市轨道线路再运送至施工现场。其中还必须在换装场将长钢轨倒装到地铁专用的长轨运输列车上，经过二次倒运至现场。由于在铁路货物运输中长钢轨(一般要求最小长度为125m)的运输属于特种货物运输，其运输计划受到种种限制，势必影响整个工程进度计划的完成。有的工程基地无线路与国有铁路直接相连时还需要修建临时便线，而有的则需要通过专用铁路或城市轨道交通已运营地段才能提供长钢轨，给长钢轨铺设工作带来困难。再加上大部分工程现场距离铁路焊轨厂路途遥

3、远，需增加大量运输费用。在1996年广州地铁1号线轨道工程施工中，我国首次采用了在现场焊接长钢轨的新工法。即在现场建立焊轨基地，用K900移动式接触焊机焊接长钢轨。这不仅加快了施工进度，而且为建设方节省了投资。1现场焊轨基地焊接长钢轨工法1.1焊轨基地设置现场焊机要求在工程现场适当位置(例如车辆段内)设置长钢轨焊接基地。焊轨基地全长200m，分四个区。即短轨存放区30m，配轨区30m，焊接区l0m，长轨存放区130m。在配轨区、焊接区、长轨存放区全长设置钢轨纵移装置，可焊接125m长钢轨。焊接区设有50耐的焊机房，安放焊轨机及配套设备(动力

4、柜、电脑、液压油源等)，K900焊机通过电动葫芦吊挂在待焊接头上方。1.2现场焊轨工法焊轨时先按照配轨图进行配轨，并进行轨端校正及端面处理，然后移至焊机下进行接头焊接。每一个接头焊接完成后纵向前移25m，进行下一个接头的焊接。接头焊后需依次进行正火、打磨和探伤。长钢轨焊接完成并检测合格后，吊放至临时存放区，存放于存轨台上。焊接时必须按照焊接工艺试验中获得的并经过监理工程师认可的工艺参数进行。K900焊机按照预先设置的焊接参数(电流、电压、顶锻量等)自动进行闪光烧化、快速烧化、顶锻、推瘤。微型计算机能自动记录实际焊接参数。如果焊接过程中有一个

5、参数发生变化，微型计算机就将该焊头判定为不合格，需锯断重焊。因此，通过计算机控制，可确保接头焊接质量合格。此工法先后在广州地铁1号线、上海地铁2号线、大连轨道交通3号线采用，且工法得到进一步改进和完善。大连轨道交通3号线焊轨基地在半个月内建成，并日产125m长钢轨12一16根。2高架桥上设立焊轨基地方案由于城市轨道交通工程基本位于市区，特别是高架轨道，主要沿城市街道布局来定线，这使得工程施工用场地非常有限，而在地面设置焊轨基地的难度也很大。如在武汉市轨道交通1号线一期工程中，正线全长10.234km及停车场均为高架形式，位于武汉市繁华的京汉

6、大道上，虽然有联络线与地面国铁连接，但联络线长度有限，并且其坡度、曲率较大，不适合建焊轨基地。在这种条件下，选择了在高架桥上建立焊轨基地的方案。即利用已施工完成的桥面空间建立与地面相同形式的高架焊轨基地，长钢轨的轨端打磨、焊接、正火、接头打磨和探伤全部在高架桥上完成。与地面焊轨基地相比，由于高架桥主体结构承载力的限制，短钢轨除配轨台外，均就近分散存放，随用随取，并且尽量存于墩顶位置，以不超过桥梁设计承载力为原则。长钢轨的焊接量按整体道床施工进度控制，在满足施工条件的地段直接铺设，避免在高架桥上倒装存放。此方案不仅节省投资，也避免了因长钢轨供

7、应不及时而带来的影响，增加了施工的灵活性，便于控制工期。3移动式接触焊机进行接头焊接法对于城市轨道交通工程中的无缝线路，有人曾提出通过移动式接触焊机直接焊接已铺设完成的标准轨的建议。即首先利用25m标准轨施工轨下混凝土整体道床，待道床混凝土强度满足要求后，由移动焊轨车吊挂接触焊机机头进行接头焊接。与在焊轨基地焊接长钢轨相比，此方案不仅减少了投人，也节省了建立焊轨基地的时间。但从焊接质量来考虑，此方法尚存在以下不足之处:(1)移动式接触焊机需要400kVA的供电系统，在进行十几公里甚至几十公里的钢轨焊接时，不宜利用固定式变压器供电，只能由焊轨

8、车内装配满足功率要求的发电机来供电。由于大型发电机工作时的噪声及排污非常严重，污染了市区居民的生活环境，不符合文明施工的要求。譬如巴顿K900焊轨车说明书上规定，在隧道内进行接头