BWG钢轨伸缩调节器技术说明docx

  voestalpine BWG Ltd.页数 1 / 13BWG钢轨伸缩调节器技术说明北京奥钢联必达吉道岔技术有限公司文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者oestalpine BWG Ltd.页数 2 / 13目 录1.设计功能 .................................................................................................................31.1基础原理 .......................................................................................................31.2规格型号 .......................................................................................................31.3接口参数 .......................................................................................................42.结构部件 .................................................................................................................52.1钢轨 ...............................................................................................................52.2扣件 ...............................................................................................................52.3轨枕 ...............................................................................................................62.4伸缩装置 .......................................................................................................63.安装调整 .................................................................................................................73.1吊运和存放 ....................................................................................................73.2预留伸缩量 ....................................................................................................83.3有砟轨道安装 ................................................................................................93.4无砟轨道安装 ..............................................................................................103.5线型高程调整 ..............................................................................................114.应用业绩 ...............................................................................................................13文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 3 / 131.设计功能1.1基础原理钢轨伸缩调节器主要使用在于桥梁结构上平衡线路和桥梁之间由于气温变化、加速与 刹车以及混凝土收缩徐变引起的伸缩差，释放轨道中由于温度力、制动力及收缩徐变所 造成的纵向应力。钢轨伸缩调节器通过设置平缓斜接头的方式将钢轨中断而又不影响行车面的连续 性，主要由纵向可伸缩的基本轨及相对保持固定的尖轨组成。桥缝基本轨尖轨图 1-1: 工作原理图解说明特殊的扣件使得尖轨相对固定（设计允许尖轨爬行量约 40mm）而基本轨伸缩，纵向应力通过可伸缩的基本轨得到释放。基本轨在固定的尖轨外侧呈曲线型伸缩，使得除尖轨藏尖区外轨距保持一致。尖轨头内侧机加工面形状与基本轨自然横向静载弹性曲线保持一致，从而水平方向上弹性弯曲的基本轨在尖轨外侧的水平作用力保持连续，来保证基尖轨的密贴。根据伸缩量的不同，钢轨伸缩调节器在桥缝处采用了不同结构的伸缩装置，使节点间距在伸缩过程中保持均匀且不超出允许的最大值。规格型号根据设计伸缩量的不同，BWG 钢轨伸缩调节器标准型号见下表。文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 4 / 13型号伸缩量桥缝结构SA60-300?150mm不设悬挂钢枕和伸缩装置，鱼尾板加固桥缝处钢轨。SA60-600?300mm设一根悬挂钢枕和单连杆伸缩装置。SA60-1200?600mm设两根悬挂钢枕和双连杆伸缩装置。表 1-1: 钢轨伸缩调节器型号根据轨道类型的不同，每种型号又分为有砟和无砟两种。有砟以“B”标记，无砟以“FF”标记。如 SA60-600B 代表伸缩量为?300mm 的有砟钢轨伸缩调节器，SA60-300FF代表伸缩量为?150mm 的无砟钢轨伸缩调节器。1.3接口参数钢轨伸缩调节器的设置和选型需要仔细考虑相应轨道和桥梁工程的详细情况，因此需要 轨道设计单位、桥梁设计单位和钢轨伸缩调节器厂商紧密合作才能做好这项工作，而且 需要尽可能的在早期设计阶段便开展全方位的合作。分类接口参数备注设计运营速度安装地段轨道类型有砟或无砟轨道数据安装地段轨道线型曲线、竖曲线、超高相邻轨道扣件刚度确定是不是需要过渡桥梁结构钢结构或混凝土结构温度跨度桥梁温度范围环境温度范围桥梁数据设计梁缝宽度梁端转角加速刹车造成的伸缩长度混凝土收缩徐变伸缩长度其他因素造成的伸缩长度如地震等表 1-2: 钢轨伸缩调节器接口参数文件:2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx作者:W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 5 / 13所有钢轨伸缩调节器的应用都需要针对线性伸缩量、梁端转角和偏移量进行结构稳定性检算。必须详细分析由于梁端转角、支座偏移量和车辆荷载造成的桥梁稳定性或扣件受力情况。在特殊情况下也可以对标准的钢轨伸缩调节器做出设计改动。钢轨伸缩调节器厂商需要在设计早期及时了解轨道线型和桥梁工程的设计信息。为准确选型或进行有针对性的设计，需要桥梁设计单位和轨道设计单位提供表 3-2 所列接口参数。钢轨伸缩调节器接口参数将作为选型及进行特殊设计的重要依据，同时在安装和调整阶段也需要使用接口参数计算预留伸缩量。2.结构部件2.1钢轨钢轨伸缩调节器基本轨采用标准高度 172mm 的 UIC 60E1 截面钢轨，尖轨采用 UIC 60E1A1 截面钢轨加工而成，均由符合 DIN EN 13674-1 标准的 R350HT 材质的硬头轨制造。基本轨和尖轨跟端均通过锻压过渡到中国标准的 CN60 钢轨截面。轨距加宽为减小尖轨磨损延长尖轨寿命，尖轨尖端采用了横向藏尖结构，尖轨尖端前一根到后三根轨枕的范围内设计轨距大于标准轨距最大约 4mm。在尖轨尖端附近的基本轨外侧设置有三个样冲点，分别对应最小伸缩位置、中间位置和最大伸缩位置。2.2扣件钢轨伸缩调节器全范围采用弹性基板系统，标准扣件高度为 61mm，垂向静刚度有17.5kN/mm 和 22.5kN/mm 两种可选。为与相邻线路垫板静刚度匹配，可以在钢轨伸缩调节器两端设置过渡段。基本轨固定端 8 根（SA60-300 型为 7 根，靠梁缝处的 1 根枕采用 SAKp-2 扣压板）混凝土轨枕部分采用 SKL3 常阻力扣件弹条，单组扣件纵向阻力不小于 9kN。基本轨伸缩端 20 根混凝土轨枕和梁缝中间的悬挂钢枕部分采用 SAKp-2 小阻力扣压板，单组扣件纵向阻力不大于 5kN。文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 6 / 13尖轨部分采用 SKL15 常阻力扣件弹条，跟端采用 SKL12 弹条，单组扣件纵向阻力不小于 9kN。在基本轨和尖轨共用弹性基板区域内，基本轨和尖轨采用了不同性能的弹性衬垫以 保证不同的扣件阻力要求。2.3轨枕图 2-1：有砟和无砟轨枕截面图钢轨伸缩调节器采用与道岔相同的混凝土轨枕。无砟系统采用雷达 2000 系统带外露钢桁架的埋入式长枕。有砟系统采用梯形倒角埋入式长枕，并通过轨枕端部的连接板纵向联结成整体。标准轨枕长度为 3.0m，SA60-300 型轨枕长度可缩短至 2.7m。除梁缝处以外，标准轨枕间距为 0.6m。2.4伸缩装置图 2-2：SA60-600 型梁缝结构文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 7 / 13SA60-600 型钢轨伸缩调节器在梁缝中间设置一根悬挂钢枕，通过单连杆伸缩装置（剪刀架）与两侧轨枕相连，保证伸缩过程中节点间距均匀且不超出允许最大值。图 2-3：SA60-1200 型梁缝结构SA60-1200 型钢轨伸缩调节器在梁缝中间设置两根悬挂钢枕，通过双连杆伸缩装置（剪刀架）与两侧轨枕相连，保证伸缩过程中节点间距均匀且不超出允许最大值。SA60-600 和 SA60-1200 型均在轨道两侧跨梁缝设置两根纵向钢梁，一端固定，一端可纵向伸缩，通过扣件与悬挂钢枕相连。列车作用在梁缝中悬挂钢枕上的荷载通过纵向钢梁传递到梁缝两侧的桥梁结构上。3.安装调整3.1吊运和存放为保证安装质量，钢轨伸缩调节器应尽量在厂内预组装后整组发运到施工现场。整 组钢轨伸缩调节器的运输和吊装应遵循相关安全规范，确保操作人员和吊运产品的安全。 应根据不同型号钢轨伸缩调节器的尺寸和重量提前制定详细的运输和吊装方案。型号标准长度宽度高度重量SA60-300FF16.88m2.7m约 0.5m16tSA60-600FF17.20m3.0m约 0.5m18tSA60-600B17.20m3.0m约 0.5m23tSA60-1200B17.55m3.0m约 0.5m25t表 3-1：钢轨伸缩调节器尺寸和重量文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 8 / 13如果使用一台吊车来吊装和移动整组钢轨伸缩调节器时，必须使用至少 12m 长的扁担吊梁。只允许使用尼龙吊索或塑料绑带用于吊装作业，不得使用钢丝绳或铁链，以避免损伤钢轨。而且要确保在吊装过程中绑带不会沿着钢轨伸缩调节器轨排滑动。吊装整组钢轨伸缩调节器时至少需要 4 个吊点，且吊索应该沿钢轨伸缩调节器全长以均匀的间距对称进行布置。吊索应该具有足够的长度从而确保绑带和水平方向之间的夹角不会小于 65 度。因此，吊梁和轨排之间应该至少留有 1.3 米的距离。 吊运过程中，钢轨部件的竖向挠度不得超过其自由长度的 1/500。转弯时，钢轨部件可能会在水平上方稍稍弯曲，最多不得超过自由长度的 1/1000。采用吊车提升或移动钢轨部件时，不得在钢轨部件上方放置额外的重物。钢轨伸缩 调节器部件发生撞击或者掉落时应该进行相应的检查，以确定要不要更换。如需要临时存放整组钢轨伸缩调节器，存放场地表面应平整（+/-10mm），表面足 够坚硬，以防止堆放的钢轨伸缩调节器钢轨部件发生倾斜，且运输车辆和起重设备可以 在场地内架设并能自由移动。在室外存放时，必须置于地表以上至少 15cm，采用横截面不小于 250X150mm 的垫 木以不大于 2m 的间距支撑。整组钢轨伸缩调节器最多码放两层，码放时必须采用横截 面不小于 80X80mm 的垫木间隔开，中间垫木与底层垫木在相同位置布置。另外，上部应采用塑料布覆盖防止受潮。3.2预留伸缩量为保证在极限的最高和最低温度时钢轨伸缩调节器的伸缩范围不超标，现场安装时 应根据实际的桥梁温度设定预留伸缩量。如条件允许，应尽量在厂内预组装前预估现场 安装时的桥梁温度并根据该温度在预组装时即调整预留伸缩量。图 3-1：关键参数 a 值和 D 值文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 9 / 13预留伸缩量的关键参数为 a 值和 D 值，其中 a 值为基本轨外侧中间位置样冲点相对尖轨尖端的位移，D 值为梁缝两侧混凝土轨枕的间距。a 值和 D 值及对应的允许误差由厂商的现场安装督导人员根据第 1.3 节所列接口参数计算。a 值和 D 值的允许误差取决于钢轨伸缩调节器设计允许伸缩量与梁缝实际最大伸缩量的差值，余量越大，允许误差越大，对现场调整的精度要求就越低。但同一组钢轨伸缩调节器左右股 a 值和 D 值的偏差应控制在 5mm 以内。预留伸缩量安装单位应在厂商的指导下严格按照计算结果调整钢轨伸缩调节器预留伸缩量，否则可能造成运营中伸缩范围超标而影响钢轨伸缩调节器正常功能。 现场调整预留伸缩量时，应将钢轨伸缩调节器置于平整的支撑面（如已安装好的轨 道）上，可使用辊轮支撑以减小伸缩阻力。如需要拉伸钢轨伸缩调节器，可使用拉轨器 拉伸钢轨端部，在梁缝处可使用液压油缸调整轨枕间距。如需要压缩钢轨伸缩调节器， 可先撞击基本轨跟端（撞击时注意用方木或橡胶垫缓冲保护钢轨）调整 a 值，再松开扣防止爬行 在现场调整钢轨伸缩调节器预留伸缩量时，应避免基本轨和尖轨常阻力扣 件区域出现不必要的爬行。如发生爬行，应及时调整恢复。3.3有砟轨道安装 在整组有砟钢轨伸缩调节器安装之前，应先进行梁端挡砟墙的施工。为保证钢轨伸缩调节器的正常功能，确保连杆伸缩装置的最小活动空间和梁缝处节点间距最大不超出650mm，同时考虑轨枕靠挡砟墙一侧的捣固空间，桥梁设计单位在进行梁端挡砟墙设计时应考虑表 3-2 所列接口要求。型号挡砟墙顶面低于钢梁缝最小时挡砟墙内梁缝最大时挡砟墙外轨顶面的高差(h)侧（梁缝侧）净距(x)侧（轨枕侧）净距(y)SA60-600Bh≥293mmx≥94mmy≤600mmSA60-1200Bh≥293mmx≥190mmy≤1250mm表 3-2：梁端挡砟墙接口要求文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 10 / 13梁端挡砟墙施工完成后，即可安装预组装好的整组有砟钢轨伸缩调节器。为避免钢轨伸缩调节器部件与挡砟墙发生冲突，应在梁面填充道砟至预定高度并调整梁缝两侧混凝土轨枕的间距（D 值）。施工梁端挡砟墙吊运整组钢轨伸缩调节器至安装位置并粗调位置和高程计算并调整a值和D值确认D值后填埋道砟确认a值后与两端钢轨焊连精调捣固图 3-2: 有砟钢轨伸缩调节器安装流程图钢轨伸缩调节器安装就位后应立即与两端线路钢轨焊接。焊接采用铝热焊，且应尽量在钢轨锁定轨温下进行。焊接之前应保证两端线m 的范围。如不能及时焊接，钢轨接头应使用合适的鱼尾板连接。在最终焊接之前应再次确认 a 值，如有必要应重新调整。为避免重复调整工作，建议在铺轨完成且线路钢轨锁定后再插铺钢轨伸缩调节器。铺轨期间可以采用临时过渡轨枕，采用这种施工工序还可以保护钢轨伸缩调节器，避免受到施工车辆的碾压损伤。3.4无砟轨道安装无砟钢轨伸缩调节器的安装过程与埋入式无砟道岔的安装类似，整组轨排运输到现 场定位后，绑扎道床钢筋并在轨道线型高程精调合格后浇注混凝土。浇注混凝土时应对 钢轨件和扣件系统做好覆盖保护。为保证 SA60-600FF 和 SA60-1200FF 悬挂钢枕和连杆伸缩装置的活动空间，安装梁缝处模板时应留出足够的空间，混凝土顶面应低于轨枕顶面至少 60mm，SA60-600FF 型文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 11 / 13梁缝处的道床隔断应大于 94mm，SA60-1200FF 型梁缝处的道床隔断应大于 190mm。运输整组轨排至安装梁缝位置粗调轨排位置和高程计算并调整a值和D值精调轨道线型和高程确认D值后浇注混凝土确认a值后与两端钢轨焊连图 3-3：无砟钢轨伸缩调节器安装流程图钢轨伸缩调节器安装就位后应立即与两端线路钢轨焊接。焊接采用铝热焊，且应尽量在钢轨锁定轨温下进行。焊接之前应保证两端线m 的范围。如不能及时焊接，钢轨接头应使用合适的鱼尾板连接。在最终焊接之前应再次确认 a 值，如有必要应重新调整。为避免重复调整工作，建议在铺轨完成且线路钢轨锁定后再插铺钢轨伸缩调节器。铺轨期间可以采用临时轨枕和道砟过渡，采用这种施工工序还可以保护钢轨伸缩调节器，避免受到施工车辆的碾压损伤。3.5线型高程调整钢轨伸缩调节器安装完成后需要对线型和高程进行精细调整，与两端正线进行顺接 匹配。有砟钢轨伸缩调节器的精调通常使用捣固车在捣固道砟的过程中起道拨道调整轨 枕的横向位置和竖向高程来实现。与有砟轨道不同，无砟钢轨伸缩调节器浇注混凝土后需要用调整件调整弹性基板 的横向位置和竖向高程来实现轨道线型和高程的调整，调整件的调整原理与 BWG 无砟 道岔相同。文件: 2015-10-30BWG 钢轨伸缩调节器技术说明.docx 作者: W.Wangvoestalpine BWG Ltd.页数 12 / 131.弹性基板2.盖板 Ka 103.碟形弹簧垫圈4.偏心锥 EK 2–...5.六角螺栓 M27x290–8.8 tZno6.调高垫片 Upf 6–...图 3-4：弹性基板支座部件图钢轨伸缩调节器的平面通过偏心锥调整，通过不相同的型号的偏心锥不同的偏心距实现不同的横向调整量。按照设计，预组装时使用的偏心锥均为 0 号，但为调整制造误差（如轨枕螺栓孔距的偏差），通常也会用到少数的 2 号和 4 号偏心锥。偏心锥的型号通常以 EK“规格”-“偏心距”表示，钢轨伸缩调节器使用的规格均为 2，因此偏心锥型号为EK2-0、EK2-2 等。偏心锥的偏心距有 0 到 12mm，调整量为±12mm，以 1mm 为一级，但通常用到 2mm 一级即可满足调整要求。调整件预组装型号预组装数量调整用型号备注EK2-0SA60-300：112EK2-2、EK2-4、为调整制造误差，偏心锥SA60-600：116预组装也会用到EK2-6、EK2-8SA60-1200：120其

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