畢業(yè)設(shè)計開題報告(鐵路工程相關(guān))

1、題 目：跨區(qū)間無縫線路技術(shù)及養(yǎng)護維修學(xué)院：遠程專業(yè)： 土木工程學(xué)生姓名：李思楊學(xué)號： 06710202一、文獻綜述：隨著運輸市場的發(fā)展變化 , 鐵路運輸調(diào)整了經(jīng)營策略 , 客車以夕發(fā)朝至、當(dāng)日到達、增大密度、城市間公交化為主 ; 貨車以大編組、重載、長交路等方式為發(fā)展方向。明顯的特點是列車速度、密度大幅度提高 , 而提速、重載的重要前提之一是提高線路狀態(tài) , 在線路大修中鋪設(shè)無縫線路工程是提高線路等級滿足提速線路軌道要求的重要手段。德國是無縫線路發(fā)展最早的國家， 1926年開始，在 50年代將無縫線路作為國家的標準線路。 日本于 50年代開始鋪設(shè)無縫線路， 現(xiàn)已鋪設(shè) 5 000 余公里，其特點

2、是每段無縫線路長 1300km，在長軌條兩端設(shè)置伸縮調(diào)節(jié)器。近年來在新干線上采用一次性鋪設(shè)無縫線路技術(shù)。美國無縫線路初期進展緩慢，但到了 70年代后迅速發(fā)展，以年平均鋪設(shè) 7590km的速度增長，到 1979年底無縫線路已超過 12萬 km，是目前全世界鋪設(shè)無縫線路最多的國家。我國無縫線路從 1957 年開始鋪設(shè)，開始時采用電弧焊法，分別在北京、上海各試鋪了 1km，以后逐步擴大。 后來在工廠采用氣壓焊或接觸焊將鋼軌焊成 250m 500m的長軌條，然后運至鋪設(shè)地點在現(xiàn)場用鋁熱焊或小型氣壓焊將其焊連成設(shè)計長度。一般情況下，一段無縫線路長度為1 000 2 000m。每段之間鋪設(shè)2 4 根調(diào)節(jié)軌

3、，接頭采用高強螺栓連接。目前京廣、京滬、京沈、隴海等主要干線均已鋪設(shè)無縫線路。我國 90 年代開始了對超長無縫線路的研究和鋪設(shè)工作，至今已在北京、上海、鄭州等路局鋪設(shè)了超長無縫線路上千公里。作為世界鐵路技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，高速鐵路運輸正蓬勃發(fā)展，無論已建成的國家，還是計劃修建鐵路的國家，運用高速技術(shù)發(fā)展高速鐵路已成為一個必然的方向。二、選題的目的和意義跨區(qū)間無縫線路是鐵路軌道現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，經(jīng)濟效益顯著。無縫線路是將許多根標準長度鋼軌焊接成相當(dāng)長的軌條并鋪布在軌枕上的線路。它比普通線路接縫少，列車沖擊振動少，運行平穩(wěn)，旅客舒適；降低軌道養(yǎng)護維修費用；延長鋼軌和機車車輛使用壽命；減輕機車車輛沖

4、擊軌縫的噪聲，有利于環(huán)境保護；是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。 無縫線路被公認為是20 世紀軌道結(jié)構(gòu)最突出的改進與創(chuàng)新。無縫線路由于消滅了大量的接頭，因而具有行車平穩(wěn)、旅客舒適，同時機車車輛和軌道的維修費用減少, 使用壽命延長等一系列優(yōu)點。在普通線路上，鋼軌接頭是軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一，由于接縫的存在，列車通過時發(fā)生沖擊和震動，并伴隨有打擊噪音，沖擊力最大可達到非接頭區(qū)的 3 倍以上。接頭沖擊力影響行車的平穩(wěn)和旅客的舒適，并促使道床破壞、線路狀況惡化、鋼軌及連接零件的使用壽命縮短、維修勞動費用增加。養(yǎng)護線路接頭區(qū)的費用占養(yǎng)護總經(jīng)費的 35%以上；鋼軌因軌端損壞而抽換的數(shù)量較其他部

5、位大 2-3 倍；重傷鋼軌 60%發(fā)生在接頭區(qū)。 隨著列車軸重、行車速度和密度的不斷增長 , 上述缺點更加突出，更不能適應(yīng)現(xiàn)代高速重載運輸?shù)男枰?。為了改善鋼軌接頭的工作狀態(tài)，人們從本世紀三十年代開始至今， 一直致力于這方面的研究與實踐 , 采用各種方法將鋼軌焊接起來構(gòu)成無縫線路。這中間首先遇到了接頭焊接質(zhì)量問題；其次就是長軌在列車動力和溫度力共同作用下的強度和穩(wěn)定問題；還有無縫線路設(shè)計、長軌運輸、鋪設(shè)施工、養(yǎng)護維修等一系列理論和技術(shù)問題。隨著上述一系列問題的逐步解決，跨區(qū)間無縫線路在世界各國得到了廣泛的運用。無縫線路的長軌條長度，從理論上講，可以無限延長，這是發(fā)展跨區(qū)間無縫線路的理論基礎(chǔ)。普通

6、無縫線路軌條長度受信號機位置、道岔、特大橋等因素的限制， 一般只有 1 到 2km，隨著鋼軌膠接絕緣街頭和無縫道岔兩項關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，跨越閉塞分區(qū)的區(qū)間無縫線路，以及跨越車站的跨區(qū)間無縫線路得以實現(xiàn)。隨著新建鐵路路基填筑質(zhì)量的提高和工后沉降大幅度降低，道床密實度及穩(wěn)定性達到設(shè)計開通速度要求，新建線上可以實現(xiàn)一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路，消除了普通線路接頭造成的“記憶病害”，大幅度提高了軌道的平順性，秦皇島至沈陽客運專線新建鐵路一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路的成功，標志著我國鐵路無縫線路的發(fā)展跨入了一個新的時代。跨區(qū)間無縫線路的優(yōu)點十分明顯：無縫線路的長軌條貫通區(qū)間，并與車站道岔焊連，取消了緩沖區(qū)，徹底實現(xiàn)了

7、線路的無縫化，全面提高了線路的平順性與整體強度；取消緩沖區(qū)后，軌道部件的損耗和養(yǎng)護維修工作量進一步減少；鋼軌接頭的消失，進一步改善了列車運行條件；伸縮區(qū)與固定區(qū)交界處因溫度循環(huán)而產(chǎn)生的溫度力峰以及伸縮區(qū)過量伸縮不能復(fù)位而產(chǎn)生的溫度力峰，都由于伸縮區(qū)的消失而消失；跨區(qū)間無縫線路的防爬能力較強，縱向力分布比較均勻，鎖定軌溫容易保持，線路的安全性和可靠性得到提高；跨區(qū)間無縫線路長軌條溫度力升降平起平落，不會形成溫度力峰，可適度提高鎖定軌溫，從而提高軌道的穩(wěn)定性。有鑒于此，我國鐵路主要技術(shù)政策提出：高速重載線路應(yīng)優(yōu)先發(fā)展跨區(qū)間的超長無縫線路。此外，在一些特殊地段鋪設(shè)無縫線路更是能凸顯無縫線路的優(yōu)點。例

8、如在橋梁上鋪設(shè)鐵路時，如果采用傳統(tǒng)軌道的話講車輪對橋梁的沖擊非常大，長此以往必將減短橋梁的使用壽命，在橋梁上鋪設(shè)無縫線路，可以減輕列車車論對橋梁的沖擊，改善列車和橋梁的運營條件，延長設(shè)備使用壽命，減少養(yǎng)、修工作量。這些優(yōu)點在行車速度提高時尤為顯著。鐵路線路設(shè)備是鐵路運輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。它常年裸露在大自然中，經(jīng)受著風(fēng)雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產(chǎn)生變形，鋼軌、聯(lián)結(jié)零件及軌枕不斷磨損，因而使線路設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)不斷地發(fā)生變化，這將大大影響鐵路的運行能力，甚至隱藏著重大的安全隱患。為此我們需要研究跨區(qū)間無縫線路的養(yǎng)護技術(shù)，經(jīng)常保持線路設(shè)備完整和質(zhì)量均衡，使列車能以規(guī)定速度

9、安全、平穩(wěn)和不間斷地運行，并盡量延長設(shè)備使用壽命。以“預(yù)防為主、防治結(jié)合、修養(yǎng)并重”為原則，按線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的變化規(guī)律和程度，相應(yīng)地進行綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時補修，有效地預(yù)防和整治線路病害，有計劃地補償線路設(shè)備損耗，以及取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效益。對跨區(qū)間無縫線路養(yǎng)護維修技術(shù)的研究不僅能保障鐵路的正常運行，更使鐵路安全運行得到了保障。三、研究方案從本專業(yè)的培養(yǎng)目標出發(fā)，綜合運用所學(xué)知識獨立解決工程實際問題，培養(yǎng)獨立思考和獨立工作的能力。本次畢業(yè)設(shè)計主要包括線路大修平縱斷面設(shè)計、無縫線路強度及穩(wěn)定性檢算、無縫線路結(jié)構(gòu)設(shè)計、無縫線路養(yǎng)護維修、線路病害治理、鋼軌原位重焊等?？鐓^(qū)間無縫線路：1、跨區(qū)間

10、無縫線路的發(fā)展簡要介紹跨區(qū)間無縫線路發(fā)展至今的技術(shù)進步情況及各國的發(fā)展情況。2、跨區(qū)間無縫隙線路的優(yōu)點跨區(qū)間無縫隙線路通過多種方法，例如采用無縫道岔等提高了軌道的結(jié)構(gòu)強度；跨區(qū)間無縫線路由于大量消除了普通鋼軌接頭，尤其是道岔的無縫化，進一步優(yōu)化了列車運行的工況。3、發(fā)展跨區(qū)間無縫線路的有利條件我國鐵路正大力發(fā)展重載、高速運輸，與之相適應(yīng)工務(wù)必須實現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化，加速發(fā)展無縫線路。為此，我國鐵路科研、設(shè)計、施工、養(yǎng)護等部門經(jīng)過艱苦努力，客服了四個難題，使軌道結(jié)構(gòu)得到了強化，新技術(shù)的采用等都為在主要干線大量鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路創(chuàng)造了極為有利的技術(shù)、物質(zhì)條件。4、跨區(qū)間無縫線路的基本結(jié)構(gòu)和原理詳細闡

11、述跨區(qū)間無風(fēng)險路德結(jié)構(gòu)特征以及是什么原理、是么技術(shù)使超長無縫線路的修建成為可能。5、跨區(qū)間無縫線路關(guān)鍵技術(shù)介紹膠接鋼軌絕緣接頭、膠接絕緣夾板、可動心軌無縫道岔等發(fā)展跨區(qū)間無縫線路時起重要作用的關(guān)鍵技術(shù)。6、跨區(qū)間無縫線路設(shè)計：（1）、確定設(shè)計鎖定軌溫、根據(jù)強度條件確定允許的降溫幅度無縫線路鋼軌應(yīng)有足夠的強度，以保證在動彎應(yīng)力、溫度應(yīng)力及其他附加應(yīng)力共同作用下不被破壞，仍能正常工作。、根據(jù)穩(wěn)定條件確定允許的升溫范圍、根據(jù)鋼軌折斷時的斷縫值確定的允許降溫幅度無縫線路鋼軌折斷后，軌縫不能超過一定限值，否則將引起輪軌間過大的作用力，嚴重時還可能會危及行車安全。根據(jù)固定區(qū)間內(nèi)鋼軌折斷后的斷縫允許值可確定

12、允許的降溫幅度、確定鎖定軌溫（2）、無縫線路結(jié)構(gòu)計算、伸縮區(qū)長度的確定、預(yù)留軌縫的計算、防爬設(shè)備的設(shè)置有碴軌道道床除特殊設(shè)計的橋上小阻力扣件之外，為防止鋼軌沿墊板相對軌枕縱向移動，要求扣件阻力要大于道床縱向阻力，若此條件不滿足時，則須要在伸縮區(qū)增設(shè)防爬設(shè)備，為此應(yīng)滿足： P 防 +nP扣 nR 采用彈條 I 、型扣件時，一般可不裝防爬器。、軌條長度及緩沖區(qū)設(shè)置線路養(yǎng)護方法：1、養(yǎng)護維修工作重點 :(l) 嚴格控制鎖定軌溫變化 : 注意觀察、掌握軌溫等情況，定期做好無縫線路鎖定工作，保持無縫線路經(jīng)常處于穩(wěn)定狀態(tài)。(2) 強化軌道整體結(jié)構(gòu) : 在養(yǎng)護維修作業(yè)中，要注重做好補充均勻道碴、堆高碴肩、夯

13、拍道床、整修扣件、復(fù)緊螺栓等提高線路阻力的作業(yè)，以及進行必要的設(shè)備加強工作，強化軌道整體結(jié)構(gòu)，提高軌道抗變形的能力。(3) 保持軌道的平順性 : 在養(yǎng)護維修工作中，要堅持設(shè)備檢查制度，根據(jù)實際狀態(tài)安排作業(yè)計劃，要注重整治道床板結(jié)翻漿、軌枕空吊板、軌向不良及幾何尺寸超限等方面的作業(yè)，并有計劃地安排鋼軌打磨、焊補及整治死彎等修理作業(yè)，努力提高軌道的平順性。2、無縫道岔養(yǎng)護維修簡單介紹無縫道岔養(yǎng)護維修的工作重點，包括控制鎖定軌溫變化、防止道岔縱爬橫移、保持道岔整體結(jié)構(gòu)性能等。3、故障處理(1) 無縫道岔中尖軌、轍叉及鋼軌發(fā)生重傷或磨耗需要更換時，應(yīng)直接進行永久處理。當(dāng)尖軌、鋼軌損壞時，可臨時更換普通

14、尖軌、鋼軌，采用夾板聯(lián)結(jié)、凍結(jié)接頭 ; 當(dāng)可動心軌轍叉損壞時，在岔枕上更換一組特制墊板，換入一根短軌，兩端用夾板聯(lián)結(jié)、凍結(jié)接頭，開通直股，限速25km/h。在以上采取臨時措施后，應(yīng)盡快安排進行永久處理。(2) 當(dāng)焊縫發(fā)生重傷時，可先用夾板加固、而后進行永久處理 ; 當(dāng)焊縫發(fā)生折斷時，可先鋸切掉焊筋或折斷部分，插入短軌，用普通夾板或插入短軌頭用長孔夾板聯(lián)結(jié)，并根據(jù)現(xiàn)場情況決定開通時是否限速。專題研究：專題研究主要是進行了鋼軌折斷原位重焊和脹軌、跑道兩種軌道損傷修復(fù)情況。1、鋼軌折斷原位重焊通過對比說明現(xiàn)在部分重焊技術(shù)會導(dǎo)致鎖定軌溫的變化，而新的方法則幾乎不會改變鎖定軌溫，更有利于軌道的穩(wěn)定。2、

15、脹軌、跑道詳細介紹什么是脹軌、跑道，是什么原因?qū)е旅涇?、跑道現(xiàn)象的出現(xiàn)以及對這種現(xiàn)象的防止措施。此外還介紹了如果脹軌、跑道現(xiàn)象出現(xiàn)了，應(yīng)當(dāng)如何進行處理。四、預(yù)期設(shè)計效果本設(shè)計通過對跨區(qū)間無縫線路主要技術(shù)及其養(yǎng)護維修方法的探索，使自己初步了解跨區(qū)間無縫線路方面的主要技術(shù)及其養(yǎng)護維修的方法，以便日后在工作中遇到相關(guān)情況能夠運用設(shè)計中的相關(guān)知識來解決對應(yīng)問題。五、參考文獻 ：1、鐵路線路維修與大修榮佑范2、軌道李成輝3、鐵路無縫線路 二、四版廣鐘巖4、鋼軌的材質(zhì)性能及相關(guān)工藝周清躍 等5、無縫線路研究與應(yīng)用盧耀榮6、鐵道工程郝瀛7、鐵路軌道陳岳源8、板式軌道設(shè)計與施工王其昌 韓啟孟9、無縫線路施工徐賡華10、鐵路軌道申國祥11、鐵路線路大修工程王其昌12、鐵路曲線養(yǎng)護陳漢蛾13、鐵路跨區(qū)間無縫線路張末14、鐵道線路工程王午生15、橋上無縫線路撓區(qū)力的計算盧耀榮16、鐵道軌道基本理論許實儒 童本浩17、無縫線路上海鐵路局教育處組織編寫1