发布于：2015-06-15 22:18:15
来自：道路桥梁/铁路工程
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城市轨道交通具有运量大、快速、准时以及节约能源、环保方面的优势，目前国内许多城市为解决日益突出的公共交通问题，正进行多条轨道交通项目的规划和实施。上海作为我国最大的经济中心，城市轨道交通建设亦已进入高速发展阶段，包括目前已建和在建的地铁1号线、2号线、明珠线和莘闵轻轨和1号线北延伸线工程，到2005年底，规划总里程将达500km。
长钢轨焊接作为轨道工程中的一个重要环节，研究如何将其作业方案与具体工程相结合，使之科学、合理、经济、可行，具有重要的意义。
二、现场焊轨基地方案的确定
根据以往施工模式，多采用铁路局专业焊轨工厂焊制长钢轨（固定接触焊），然后通过国铁线路直接运抵钢轨铺设地点焊接成长轨条（移动气压焊）。
上海地铁1号线北延伸轨道工程南接上海站，北至外环线泰和路，全长12.5 km。土建结构自最北端桥梁结构起，由北向南依次交付铺轨，南端双线约4 km隧道结构将于工程最后阶段贯通交付铺轨（见图1：）。
由于地铁1号线运营线路晚间停运时间很短，在确保其线路养护所需用作业时间的前提下，若按照以往施工模式，厂焊长钢轨仍经由1号线运营线路运抵北延伸段，本工程进度安排和1号线运营线路的安全性均无法保证，且本工程其他地段亦无与国铁线路相接点可作为长钢轨运输通道。
针对以上情况，经设计、施工等各方反复研究，本工程决定采用在高架桥适当地段建立现场钢轨焊接基地的方案：在焊轨基地利用K900悬挂式钢轨焊机将从地面吊至高架桥上的PD3无孔轨焊接成设计长度的长钢轨，再用小平板长轨专用列车运到铺设地点用气压焊联焊成长轨条。
三、建立现场焊轨基地的控制要求
1、现场焊轨基地设备的自动化控制程度、流水线滚道的技术标准均不低于工厂固定接触焊的水平，并完全满足铁道部现有规范要求。
2、采用与工厂固定接触焊相类似的基本工艺流程和设备配置。考虑现场实际供电能力，正火热处理采用还原性火焰加热方式。焊后细磨以平磨机取代进口的精磨机床，但焊后处理仍按TB/T 1632-91《钢轨焊接接头技术条件》标准执行。
。 图2 焊接工艺流程
3、接头焊后冷却速度及正火后冷却速率均应控制在2.0℃/s以内。冷却速率必须远离PD3轨出现马氏体的临界冷却速率。
4、在确保质量、保证工期的条件下，减少设备投资。与工厂流水线相比，拟改横向装车为纵向装车，取消横向装车所需的起重设备；焊后直接装车，以小平板长轨专用列车取代成品长轨钢承轨台，缩短流水线长度。
5、现场焊轨基地须严格按TB/T 1632-91《钢轨焊接接头技术条件》进行生产性试验，各项试验参数符合规范要求后，方可正式投产。
6、基地焊机采用K900型悬挂式钢轨焊机，其结构紧凑、功率大，适合于现场作业。采用脉动闪光焊接（属固定接触焊），全过程由计算机控制。专供该焊机的变压器容量必须保证不小于400KVA。
四、现场焊轨基地建设
1、焊轨基地位置选择及基地焊轨长度的确定
根据全线勘察，结合本工程长江路站存车线有效长度及今后长轨列车调车、转线作业要求，确定长轨焊接长度最长为200 m。
焊轨基地地点的选择，应考虑尽量建在平直线地段，并应具备基地所需大批钢轨吊装作业的便利条件。本工程焊轨基地设置在最北端泰和路站高架桥上，整条流水线位于平坡、直线地段。
2、现场焊轨基地的焊接流水线布置及工位设计
⑴ 焊轨基地流水线布置见图3，相关工位设置如下：
配轨工位——配轨、锯切及轨端打磨全并为一个配轨工位，设带式锯床1台，角向磨光机和手提砂轮机各2台；
焊接工位——采用K900悬挂式接触焊机，中心里程SK26+760，离工地400 kVA变压器最近，变压器至焊机间的导线损耗最小，有利于保证焊轨质量；除焊机外，尚有一套附属设备，包括：开关柜、控制柜、液压泵站及油箱、冷却机组，以及自耦变压器、冷水机及循环水箱、封闭的控制室及空调设备；
粗磨工位——设手提砂轮机及轴流风机各2台；
正火工位——设火焰正火装置1套，包括：加热器及支架、水冷却装置、流量控制台、测温计及氧（乙炔）气瓶等； 调直工位——配有250t移动式钢轨调直机1台，该调直机经改造后直接置于线路钢轨上，可在线路上前后移动。除调直机外，配2台轴流风机；
焊后细磨及探伤工位——平磨机1台、手提砂轮机2台、轴流风机2台、冷却水箱1套、超声波探伤仪1台。
⑵ 焊接主机至流水线未端（即长轨平车组前）的长度为200 m，以保证长钢轨装车时，长钢轨已脱离焊机。
⑶ 短轨存放台跨左、右线两股道设置，除配轨工位右侧存放少量短轨外，其它存放台每个货位存放钢轨2层，每层30根，共60根。存放台钢轨用2台1.5t简易门吊，将钢轨吊运至配轨工位的流水线上。
⑷ 流水线滚道由120个辊筒墩台组成，其中主动辊20个，从动滚100个，滚筒间距为2.5m，滚筒面高度与钢轨调直机工作面取平。
⑸ 为保证焊轨质量的稳定，各工位应建立防护棚，防止雨水影响，特别是计算机控制机房，须保持恒温和相对独立，以保证焊接参数控制的精确性。
⑹ 流水线在作业过程中，对桥面产生的最大载荷在设计许可范围之内。
五、结语
1、本工程生产性试验和正式焊轨过程中周期性试验证明：采用现场焊轨基地方案，针对现场气候、环境等易对焊轨质量产生干扰的因素，对主要工位（如焊机、机房、正火等）采取适当的防护设施后，焊制的长轨钢接头质量完全能满足规范质量要求。
2、结合工程具体现场条件，在电源、地形等条件满足要求的前提下，建立焊轨基地方案是经济、可行的。
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