ALUMINOTHERMISCHES AUFTRAGSCHWEISSEN FÜR VIGNOLSCHIENENALUMINOTHERMIC REPAIR WELDING PROCESS FOR FLAT BOTTOM RAILS平底レール向けのテルミット頭部補修溶接~

THERMIT ®-HEAD REPAIR (THR)ALUMINOTHERMISCHES AUFTRAGSCHWEISSEN

-HEAD REPAIR (THR)

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SICHERHEIT FÜR DAS LÜCKENLOS VERSCHWEISSTE GLEISSAFETY FOR THE CONTINUOUSLY WELDED TRACKロングレールの安全性向上

THERMIT ®-HEAD REPAIR – DIE ALTERNATIVE ZUM KLASSISCHENLICHTBOGEN-AUFTRAGSCHWEISSEN

Um den Fahrweg in einem möglichst guten Zustand zu halten, ist eine präventive und zustandsorientierte Instandhaltung des Gleises unerlässlich. Damit verbun-den sind eine Reduzierung der Lebenszykluskosten und Gewährleistung der Sicherheit. Lokal begrenzte Schie-nenfehler, wie beispielsweise Headchecks, Squats oder Ausbrüche, sind Einzeldefekte im Schienenkopf, welche sich nicht über längere Bereiche im Gleis erstrecken. In Abhängigkeit von der Ausprägung des Fehlers kann es notwendig sein, die betroff enen Stellen herauszu-trennen und Ersatzschienen zu setzen. In vielen Fällen können jedoch auch Reparaturschweißverfahren heran-gezogen werden, ohne dass das deutlich kosteninten si-vere Setzen einer Ersatzschiene oder ein Schienenwech-sel erforderlich werden.

In unserem aluminothermischen Auftragschweißver-fahren THERMIT ®-Head Repair (THR) fi nden Sie eine ebenso hochwertige wie wirtschaftliche Alternative zum klassischen Lichtbogen-Auftragschweißen. THR basiert auf der über hundert Jahre bewährten THERMIT ®-Technologie, die seit vielen Jahrzehnten höchst erfolgreich beim Verbindungsschweißen von Schienen eingesetzt wird. Eine einfache Anwendung, sehr hohe Prozesssicherheit sowie die hervorragende Qualität der Reparaturschweißung sind die maßgeb-lichen Vorteile von THERMIT ®-Head Repair im Ver-gleich zum Lichtbogen-Auftragschweißen.

Fuge im Schienenkopf zur Herstellung einer THR-Schweißung

Excavation in the rail head to produce a THR weld

THR 溶接の切り取り形状

The preventative and condition-oriented maintenance of the track is essential if the line is to be kept in top condition. This generally involves the reduction of the lifecycle costs and guaranteeing of safety. Local defects in the rails, such as head checks, squats or spallings, are isolated defects in the rail head that do not con-tinue for long areas along the track. Depending on the type of defect, it may be necessary to cut away the areas aff ected and insert replacement tracks. However, for many defects repair welding processes can also be used without the more costly procedures of inserting a replacement track or changing the track.

Our aluminothermic repair welding process THERMIT ® Head Repair (THR) is a high-quality and economic alter-native to traditional arc repair welding. THR is based on the well-known THERMIT ® technology, a well-estab-lished and highly successful process for welding rails with a history that goes back more than one hundred years. Easy application, very high process reliability as well as the perfect quality of the repair welding are the decisive advantages of THERMIT ® Head Repair in comparison to arc repair welding.

状況に応じた予防的な軌道の保守は、線路の状態を最良に保つために不可欠です。これらはまた、ライフサイクルコストの低減と安全性の確保にも繋がります。きしみ割れ、シェリング等のレールの部分損傷はレール頭部に単発で発生し、軌道上に長く形成されるものではありません。この種の損傷に対しては、影響のある箇所を切り取り、レール交換を行います。しかしながら、これらの損傷はレール交換や設定変更等、費用のかかる手法を用いず補修溶接を行うことができる場合が多くあります。

弊社のテルミット溶接の一つ、テルミット頭部補修溶接 (THR) は、高品質かつコスト的にも伝統的なアーク溶接の代替となり得る工法です。 THR は 100 年以上の伝統を持ち、技術的に確立され、よく知られたレール溶接工法であるテルミット技術を用いています。 THR は施工が容易で信頼性が高く、また高い品質を誇る補修溶接であり、アーク溶接に対し決定的な優位性を有しています。

THERMIT ® HEAD REPAIR –THE ALTERNATIVE TO TRADITIONAL ARC REPAIR WELDING

テルミット頭部溶接- アーク溶接に代わる新たな手法

GIESSSCHEMACASTING PLAN概略

Euro-TiegelSingle-Use-Crucible使い捨てルツボ

RiegelformstückPlug

プラグ

FormMouldモールド

SchlackenschaleSlag pan

スラグパン

FormhalteblechMould shoeモールド・シュープレート

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DAS THERMIT ®-HEAD REPAIR VERFAHRENTHE THERMIT ® HEAD REPAIR PROCESS テルミット頭部補修溶接法

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ÜBERZEUGENDE STÄRKEN UND DEUTLICHE MEHRWERTECONVINCING STRENGTHS AND CLEAR ADDED VALUES確かな強度と明らかな付加価値

VORTEILE VON THERMIT ®-HEAD REPAIR

Im Schienenverkehr sollte es zwischen Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und An-wendungsfreundlichkeit keine Kompromisse geben. Das bedeutet allerdings, dass ein Reparaturverfahren in jedem dieser Aspekte überzeugen muss. Unser THERMIT®-Head Repair Verfahren erfüllt höchste Ansprüche – und überzeugt gerade deswegen als echte Alternative zum Lichtbogen-Auftragschweißen.

» THR ist effi zient, sicher und kostensparend.» THR eignet sich zum Beheben lokal begrenzter Schienenfehler, wie zum Beispiel Headchecks, Squats, Shelling, Spalling oder Schleuderstellen.» THR ist genauso schnell durchführbar wie die Standard-THERMIT ®-Schweißung.» THR vereint in Ausführung mit dem Euro-Tiegel I die optimalen Eigenschaften des Tiegelsystems mit erhöhter Prozesssicherheit.» THR ist geeignet für eine Vorwärmung mit Propan und Sauerstoff . Mit zwei verschiedenen Varianten von Gasdrücken können minimale Vorwärmzeiten realisiert werden.

ADVANTAGES OF THERMIT ® HEAD REPAIR

In rail traffi c, there should not be any compromises between safety, profi tability and user friendliness.This means, however, that a repair process must be convincing in every one of these aspects. Our THERMIT ® Head Repair process satisfi es highest requirements – and for this very reason convinces as real alternative to arc repair welding.

» THR is effi cient, safe and cost-saving.» THR is suitable for repairing local rail defects such as head checks, squats, shelling, spalling or wheel burns.» THR can be implemented as quickly as the standard THERMIT® welding.

» THR ist anwendbar für alle gängigen Vignolschienenprofi le.» THR erlaubt das Schweißen an neuen und abge-

fahrenen Schienen.» THR ist deutlich anwenderunabhängiger als das

herkömmliche Lichtbogen-Auftragschweißen.» THR ist für ausgebildete THERMIT®-Schweißer mit minimalem Trainingsaufwand sicher beherrschbar.

» When implemented with the Single-Use-Crucible I, THR combines the perfect properties of the Crucible with increased process reliability.» THR is suitable for pre-heating using propane and oxygen. With two diff erent gas pressure variants, minimum pre-heating times can be realised.» THR can be used for all common fl at bottom rail profi les.» THR allows for the welding of new and worn rails. » THR is considerably less dependent on the operator than traditional arc repair welding.» THR can be safely controlled by trained THERMIT® welders after a minimum amount of training.

ERMITTLUNG VON SCHIENENFEHLERN

Das THERMIT ®-Head Repair Verfahren eignet sich hervorragend zur Behebung von Fehlern auf der Fahr-fl äche von Vignolschienen. Voraussetzung für denerfolgreichen Einsatz ist die Kenntnis des zu reparieren-den Schienenfehlers und seiner Größe. Dazu muss die räumliche Ausdehnung des Fehlers, beispielsweise per Ultraschallprüftechnik, ermittelt werden, bevor das Heraustrennen des Defekts mittels Brennschnitt erfolgen kann. Eine entsprechende Schneidlehre gibt hierbei die geforderte Fugengeometrie und damit die maximal erlaubte Fehlergröße vor.

Die Fugengeometrie entspricht einem Kreissegmentmit folgenden Maßen:» Tiefe ca. 28 mm (maximale Tiefe in Fugenmitte)» Länge ca. 90 mm (maximale Länge bzgl. der Höhe der Fahrfl äche)» Breite der Fuge entspricht der Schienenkopfbreite

Bei Bedarf kann die Fuge auch durch Schleifen hergestelltwerden. Zu berücksichtigen sind dabei die Standard-abmessungen der Fugengeometrie.

Das THERMIT ®-Head Repair Verfahren ist anwendbarbei unterschiedlichen Schienenprofi len und ist sowohlfür Neuschienen als auch für abgefahrene Schienen geeignet.

The THERMIT ® Head Repair process is perfectly suitable to remedy defects on the running surface of fl at bottom rails. One prerequisite for the successful use is knowl edge of the track defect to be repaired and its size. To this end, the spatial dimensions of the defect have to be determined, for instance by means of ultra-sonic test ing, before the defect can be removed by means of a fl ame cut. A suitable cutting gauge specifi es the necessary excavation geometry and thus the maxi-mum permitted size of the defect.

The excavation geometry corresponds to a segment of a circle with the following dimensions:» Depth approx. 28 mm (maximum depth at the centre of the excavation)

DETERMINATION OF RAIL DEFECTS

» Length approx. 90 mm (maximum length in relation to the height of the running surface)» Width of the excavation corresponds to the width of the rail head

If necessary, the excavation can also be made by grinding. In this case, the standard dimensions of the excavation geometry must be taken into account.

The THERMIT ® Head Repair process is applicable for diff erent rail profi les and can be used for new rails as well as for worn rails.

テルミット頭部補修溶接は平底レールの踏面損傷の補修に最適です。 THR を活用するにあたり不可欠な要素は、損傷をよく確認し、サイズを把握することです。損傷を溶断する前に、まず超音波探傷検査等により損傷の寸法を特定します。専用の切断ガイドを使用することにより、切り取りサイズが特定されますので、それに従い許容される損傷のサイズも特定されます。

切り取り寸法は下記の円弧形状です。» 深さ約 28 mm (切り取り中心にて最大)» 長さ約 90 mm (レール頭頂部にて最大)» 切り取り幅はレールの頭部幅

レール不良箇所の特定

必要であれば、切り取りは研磨によっても可能です。この場合、標準の切り取り形状を考慮し研磨する必要があります。

THR は様々なレールに適用可能で、また新旧レールに対応します。

Squat, ein typischer Schienenfehler für die Anwendung des THR-Verfahrens

Squat, a typical rail defect for the applicationof the THR process

シェリングは THR で補修代表的な損傷です

Längsschnitt einer THR-Schweißung mit THERMIT ®-Guss-gefüge und Wärmeeinfl usszone ( Schienenlängsrich-tung), ergänzend dargestellt ist die Geometrie der zuvor hergestellten Fuge

Longitudinal section of a THR weld with THERMIT ® cast structure and heat-aff ected zone ( longitudinal direction of the rail); also shown is the geometry of the excavation previously produced

レール長手方向における切り取り幅、 THR 溶接部及び熱影響層（ レール長手方向）

= 75 mm

= 25 mm

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BEWÄHRTE TECHNOLOGIE UND ZUVERLÄSSIGE QUALITÄTPROVEN TECHNOLOGY AND RELIABLE QUALITY実績のある技術、信頼の品質

THERMIT ® HEAD REPAIR のメリット EIGENSCHAFTEN DER THERMIT ®-HEAD REPAIR SCHWEISSUNGFEATURES OF THE THERMIT ® HEAD REPAIR WELDING THERMIT ® HEAD REPAIR の特徴

鉄道輸送においては安全性、収益性及び利便性のバランスが重要です。換言すれば、補修溶接はこれら全てを考慮したものでなければなりません。弊社の THR は最も高い要求に応えることができます―これこそがアーク溶接に対する現実的な代替となり得る理由です。

» THR は効果的で、安全、かつ 省コストです。» THR はきしみ、シェリング、空転傷等の単発の損傷に最適です» THR は通常のテルミット溶接同様、短時間で施工可能です» シングルユースルツボを用いれば、このルツボのメリットとともに、より高い信頼性が得られます

Bei Schweißungen mit dem THR-Verfahren profi tieren Sie von allenEigen schaften, mit denen sich unsere THERMIT ®-Technologie schonüber Zehn tausende von Schienenkilometern bestens bewährt hat.

When welding using the THR process, you benefi t from all the features by means of which our THERMIT®

technology has already proven of value over ten thou-sands of rail kilometres.

For the repair of local rail defects, the following aspects must be particularly emphasised: » The THR welding process is very robust and off ers a high degree of process reliability.» The grade of the THERMIT ® in the weld metal results in a hardness that is adjusted to the hard - ness of the rail – the hardness profi le is similar to the standard THERMIT ® weld.» Only a narrow heat-aff ected zone is formed on the running surface of the rail.» THR welding merely aff ects the rail head, not the entire cross section of the rail – the quasi-static bend test thus shows maximum readings.» There is no change in the tension state when welding in the track – the track does not need to be neutralised again.

THR 溶接は、弊社のテルミット溶接が数万 km にわたる溶接で実証してきた長所を活かすことができます。

単発の損傷には、

» THR 溶接は堅牢であり、信頼性が高い工法です» 溶接金属の硬さはレール母材の硬さに応じて調整できます。対応する硬さはテルミット溶接同様です

» レール踏面の熱影響相は非常に狭い範囲にとどまります» THR が影響を及ぼすのはレール頭部のみであり、レール全断面に影響しません ‒ 従って準静的曲げ試験では最大の値を示します

» レールの軸力に変動を及ぼしません ‒ 従って設定替は不要です

Abstand von der Schweißnahtmitt eDistance from the centre of the welded gap | 溶接継目中央からの距離

Härte in HV100 | Hardness in HV100 | ビッカース硬度（HV100）

Härteverlauf in Schienenlängs -richtung (Güte R260)

Hardness distribution in the longitudinal direction of the rail (grade R260)

レール長手方向の硬度分布（レールの等級は欧州規格 EN 13674 のR260）

» THR はプロパン、酸素による予熱に適しています。これらのガス圧の調整により、最短の予熱時間を実現できます

» THR は主要な平底レールに広く適用可能です» THR は新旧レールに使用できます» THR は伝統的なアーク溶接と比べ、技術者の技量に依存しません

» THR はテルミット溶接技術者であれば最小限の教育を行うだけで管理できます

Kraft in kN | Load in kN | 荷重（kN単位）

Durchbiegung in mmDefl ecti on in mm | たわみ量（mm単位）

Kraft-Durchbiegungsdiagramm einer THR-Schweißung im Biegeversuch

Load-defl ection diagram of a THR weld in the bend test

THR 溶接部の曲げ試験で荷重とたわみ量の関係を示すグラフ

2.000

1.800

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

0

1050 15 20 25 30 35 40 45

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

-75-100-125 -25 0 25 50 75 100 125

Für die Reparatur lokaler Schienenfehler sind folgende Aspekte besonders hervorzuheben:

» Die THR-Schweißung ist sehr robust und bietet eine hohe Prozesssicherheit.» Über die Güte der THERMIT ®-Portion im Schweiß- gut wird eine der Schiene angepasste Härte eingestellt – mit einem Härteverlauf analog zur Standard-THERMIT ®-Schweißung.

» Auf der Fahrfl äche der Schiene bildet sich nur eine schmale Wärmeeinfl usszone aus.» Die THR-Schweißung erfasst nicht den gesamten Schienenquerschnitt, sondern nur den Schienenkopf – der quasistatische Biegebruchversuch zeigt daher maximale Werte.» Beim Verschweißen im Gleis verändert sich

der Verspannungszustand nicht – eine erneute Neutralisation des Gleises entfällt.

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Elektro-Thermit GmbH & Co. KG Chemiestr. 24, 06132 Halle (Saale), GermanyPhone +49 (0) 345 7795-600, Fax +49 (0) 345 7795-770info@elektro-thermit.de, www.elektro-thermit.de

WIR MACHEN DAS LÜCKENLOSE GLEIS!Die Elektro-Thermit GmbH & Co. KG ist Mitglied der Goldschmidt Thermit Group. Die Erfi nder des THERMIT®-Schweißens liefern seit über 120 Jahren Qualität und Innovationen rund ums Gleis, für höchste Sicherheit, besten Fahrkomfort und niedrige Instandhaltungskosten.

CREATING THE CONTINUOUSLY WELDED TRACK!The Elektro-Thermit GmbH & Co. KG is a member of the Goldschmidt Thermit Group.For over 120 years, the inventor of the THERMIT® welding process has stood for quality and innovation in tracks, leading to optimum safety, the best comfort and a decrease in maintenance expenses.

私たちは線路を完璧にしますElektro-Thermit GmbH & Co. KG は Goldschmidt Thermit Group の一員です。THERMIT® 溶接技術を開発した当社は、線路についての高品質かつ革新的なサービスを 120 年以上にわたって提供してきており、高度な安全性、最高の乗り心地、およびメンテナンスコストの低減に貢献しています。