| 浅谈用观测桩法监测无缝线路锁定轨温 |
|---|
| 类型：青工生产 |
|
|
| 介休工务段 张凤莲 对于某一特定长度为L的钢轨，当轨温变化幅度为△t |
新浪博客
#9651;Lt=aＬ△t
△t＝Ｔ－Ｔ０
无缝线路长轨条，因中间接头被焊接，钢轨两端被扣件及防爬设备扣紧，不能自由伸缩。当轨温升高△t时，相当于被压缩了一个△Ｌt。这一△Ｌt，亦可称之为未能实现的伸长量，用△Ｌr来表示。它在量值上等于△Ｌt ，但符号相反，所以有
△Lr =－△Ｌt=－αＬ△t
从而可得用应变法求锁定轨温Ｔ０的严格理论公式，即
Ｔ０＝Ｔ＋△Ｌr／αＬ
式中α－钢轨的线膨胀系数，11.8×10-6/℃,
△Lr－未能实现的伸缩量；
△t－相对零应力轨温的轨温变化幅度（℃），以升温为正，反之为负；
Ｔ０－零应力轨温，即长度被固定的钢轨，当温度力为零时的轨温（℃）。
对于未能实现的伸长量，或者说钢轨处于受压状态时，只有轨温下降，才能达到零应力轨温，因此上式中△Lr应取负值。相反的情况则取正值。
如已知△Ｌr，则在轨温为T时钢轨未能实现的应变为εr=△Lr/L。由此可知，如轨温变化－εr/α，则钢轨的温度应力将变为零，或者说温度应力为零。因此，零应力轨温等于T+εr/α。这就是应变法的基本原理。
观测桩法是在长轨条铺设之前，先期按设计位置，即长轨条伸缩始终点，长轨条中央及规定位置处的两侧路肩上埋设位移观测桩。在长轨条铺设锁定之后，立即在与各观测桩相对应的钢轨上做好标记（零点），作为观测钢轨爬行的观测点。
(1)
(2)设置数量：
Ｌ<＝500m
500m
Ｌ>1000m
注：当两观测桩之间距离大于240m时加一对辅助观测桩
(3)设置方法：
Ｌ<＝500m地段：采用平均桩距；
Ｌ>500m地段:设置方法如上图所示，两头桩距由85m，170m依次往中间推，中间一桩与相邻桩距采用剩余轨节长度的平均值。
(4)位移观测桩采用路肩永久性浇注，方法如下：
2.2.2区间无缝线路位移观测桩的设置
(1)当Ｌ<=1200m时，设置9对，此时桩距为85，85，170，L，L，170，85，85m。
(2)当Ｌ>1200m时，设置11对，此时桩距为85，85，170，170，L1，L1，170，170，85，85m。
其中：L=(L－680)/2或L=(L－1020)/2
2.2.3位移观测标尺的设置
(1)在无缝线路铺设锁定时，用准直仪在钢轨上找到零点，用冲子在轨腹部冲印，作为粘贴观测标尺的零点，防爬观测标尺粘贴时，顺列车运行方向分左右股，观测标尺的粘贴如下图：
列车运行方向
且标尺面对主机。
(2)防爬观测桩的编号：顺列车运行方向顺序编号。
伸缩区位移量>20mm，固定区位移量>10mm，以及伸缩区位移量较上月比较大于7mm，固定区位移量较上月比较大于3mm的地段要重点分析原因，是否为维修、机捣、中修、清筛、更换轨枕后的地段，或者扣件扣压力不达标，同时加强巡视。
例如：南同蒲下行335#长轨条2002年`四月份观测到的位移量如下：（实际锁定轨温：27℃）
股别
左股
右股
对于1#—2#观测桩之间的截面，发生的位移为－2mm，由△L=αＬ△t可求得1#－2#桩段的变化锁定轨温，
△t=△L/αＬ=－2×10-3/(11.8×10-6×85)＝－２℃
则１＃－２＃桩段的实际锁定轨温为
２７℃＋（－２℃）＝２５℃
同样可以计算出长轨条其它各个截面的实际锁定轨温。
与应力法监测无缝线路实际锁定轨温相比较，对于工务维修部门来讲，观测桩法具有明显的优势。
△t＝Ｔ－Ｔ０
无缝线路长轨条，因中间接头被焊接，钢轨两端被扣件及防爬设备扣紧，不能自由伸缩。当轨温升高△t时，相当于被压缩了一个△Ｌt。这一△Ｌt，亦可称之为未能实现的伸长量，用△Ｌr来表示。它在量值上等于△Ｌt ，但符号相反，所以有
△Lr =－△Ｌt=－αＬ△t
从而可得用应变法求锁定轨温Ｔ０的严格理论公式，即
Ｔ０＝Ｔ＋△Ｌr／αＬ
式中α－钢轨的线膨胀系数，11.8×10-6/℃,
△Lr－未能实现的伸缩量；
△t－相对零应力轨温的轨温变化幅度（℃），以升温为正，反之为负；
Ｔ０－零应力轨温，即长度被固定的钢轨，当温度力为零时的轨温（℃）。
对于未能实现的伸长量，或者说钢轨处于受压状态时，只有轨温下降，才能达到零应力轨温，因此上式中△Lr应取负值。相反的情况则取正值。
如已知△Ｌr，则在轨温为T时钢轨未能实现的应变为εr=△Lr/L。由此可知，如轨温变化－εr/α，则钢轨的温度应力将变为零，或者说温度应力为零。因此，零应力轨温等于T+εr/α。这就是应变法的基本原理。
观测桩法是在长轨条铺设之前，先期按设计位置，即长轨条伸缩始终点，长轨条中央及规定位置处的两侧路肩上埋设位移观测桩。在长轨条铺设锁定之后，立即在与各观测桩相对应的钢轨上做好标记（零点），作为观测钢轨爬行的观测点。
(1)
(2)设置数量：
Ｌ<＝500m
500m
Ｌ>1000m
注：当两观测桩之间距离大于240m时加一对辅助观测桩
(3)设置方法：
Ｌ<＝500m地段：采用平均桩距；
Ｌ>500m地段:设置方法如上图所示，两头桩距由85m，170m依次往中间推，中间一桩与相邻桩距采用剩余轨节长度的平均值。
(4)位移观测桩采用路肩永久性浇注，方法如下：
2.2.2区间无缝线路位移观测桩的设置
(1)当Ｌ<=1200m时，设置9对，此时桩距为85，85，170，L，L，170，85，85m。
(2)当Ｌ>1200m时，设置11对，此时桩距为85，85，170，170，L1，L1，170，170，85，85m。
其中：L=(L－680)/2或L=(L－1020)/2
2.2.3位移观测标尺的设置
(1)在无缝线路铺设锁定时，用准直仪在钢轨上找到零点，用冲子在轨腹部冲印，作为粘贴观测标尺的零点，防爬观测标尺粘贴时，顺列车运行方向分左右股，观测标尺的粘贴如下图：
列车运行方向
且标尺面对主机。
(2)防爬观测桩的编号：顺列车运行方向顺序编号。
伸缩区位移量>20mm，固定区位移量>10mm，以及伸缩区位移量较上月比较大于7mm，固定区位移量较上月比较大于3mm的地段要重点分析原因，是否为维修、机捣、中修、清筛、更换轨枕后的地段，或者扣件扣压力不达标，同时加强巡视。
例如：南同蒲下行335#长轨条2002年`四月份观测到的位移量如下：（实际锁定轨温：27℃）
股别
左股
右股
对于1#—2#观测桩之间的截面，发生的位移为－2mm，由△L=αＬ△t可求得1#－2#桩段的变化锁定轨温，
△t=△L/αＬ=－2×10-3/(11.8×10-6×85)＝－２℃
则１＃－２＃桩段的实际锁定轨温为
２７℃＋（－２℃）＝２５℃
同样可以计算出长轨条其它各个截面的实际锁定轨温。
与应力法监测无缝线路实际锁定轨温相比较，对于工务维修部门来讲，观测桩法具有明显的优势。