第三节线路纵向阻和无缝线路温度力分布
无缝线路基本理论
任何温度力图都是对应于一定的Δt。现在任取一段
钢轨的温度力图进行分析，如图所示。此处温度力图
为曲线，代表了道床纵向阻力梯度取为变量的更一般
的情况。 由于受有纵向力，则该段钢轨L必存在有受到约束 的，或说未能实现的伸缩量ΔLr 。
而对于单位长度的钢轨来说，必然存在相应的受到约
无缝线路纵向阻力包括接头阻力、扣件阻力及
道床纵向阻力。
பைடு நூலகம்
1．接头阻力
PH 钢轨两端接头处由钢轨夹板通过螺栓拧紧，产
生阻止钢轨纵向位移的阻力，称接头阻力。接头 阻力由钢轨夹板间的摩阻力和螺栓的抗剪力提供。 PH n S 为了安全，我国接头阻力仅考虑钢轨与夹板间的 摩阻力。
接头阻力： PH=n· S 摩阻力的大小主要取决于螺栓 拧紧后的张拉力和钢轨与夹板之 间的摩擦系数f。接头螺栓拧紧
如果钢轨两端完全被固定，不能随轨温变化
而自由伸缩，则将在钢轨内部产生温度应力。根据虎 克定律，温度应力σt 为： t E t E l E t
l
式中 E——钢的弹性模量，E＝2.1×l05MPa； 将E 、α之值代入上式，则温度应力为：
t 2.1105 11.8106 t 2.50t (MPa)
式中 P——一枚螺栓拧紧后的拉力(kN)； α——夹板接触面的倾角，tanα＝i； i为轨底顶
面接触面斜率，50、75kg/m钢轨： i ＝1/4；43、
60kg/m钢轨： i ＝1/3。 当钢轨发生位移时，夹板与钢轨接触面之间将产生 摩阻力F， F将阻止钢轨的位移。
F Nf R cos f 2 sin P cos f
2．扣件阻力 中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的 阻力，称扣件阻力。为了防止钢轨爬行，要求扣件阻 力必须大于道床纵向阻力。 扣件阻力是由钢轨与轨枕垫板面之间的摩阻力和扣 压件与轨底扣着面之间的
无缝线路基本理论
力也不再增大；在正常轨道条件下，钢筋混凝土轨枕
位移小于2mm，木枕位移小于1mm，道床纵向阻力 呈斜线增长，钢筋混凝土枕轨道道床纵向阻力大于木 枕轨道。 在无缝线路设计中，采用轨枕位移为2 mm时相应 的道床纵向阻力值，见表8—3。
二、钢轨温度力与锁定轨温
无缝线路的特点是轨条长，当轨温变化时，钢轨要
据铁道科学研究院试验，如果混凝土轨枕下采用橡
胶垫板，不论是扣板式扣件还是弹条式扣件，其摩擦 系数为：μ1+μ2=0.8。 扣压力P的大小与螺栓所 受拉力的大小有关。以扣板 式扣件为例：
b P P拉 ab
式中P拉——扣板螺栓拉力， 与螺帽扭矩有关； a、b——扣板着力点至 螺栓中心的距离。 扣板受力图
b P拉 扣件摩阻力F的表达式为： F 2( 1 2 ) ab
实测资料指出，在一定的扭矩下，扣件阻力随钢轨
位移的增加而增大。当钢轨位移达到某一定值之后，
钢轨产生滑移，阻力不再增加。
垫板压缩和扣件局部磨损，将导致扣件阻力下降， 通常垫板的压缩与扣件的磨损按1mm估计。 此外，列车通过时的振动，会使螺帽松动，扭矩下 降，导致扣件阻力下降。为此规定：扣板扣件扭矩应 保持在80～120N· m；弹条扣件为100～150N· m。
一根钢轨所受的温度力Pt 为：
Pt t F 2.50t F (N)
l l t
t E t E
l E t l
Pt t F 2.50t F
以上为无缝线路温度应力和温度力计算的基本公式。 由此可得知： 1．在两端固定的钢轨中所产生的温度力，仅与轨
度力，这时有多大温度力作用于接头上，接头就提供 相等的阻力与之平衡。当温度力大于接头阻力时，钢 轨才能开始伸缩。因此在克服接头阻力阶段，温度力 的大小等于接头阻力，即：Pt = 2.5ΔtH· F = PH (N)
无缝线路理论知识
无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过是发生冲击和振动，并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适，并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出，更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态，人们从本世纪三十年代开始至今，一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题；其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题；还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决，无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同，可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成，并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后，焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗，两端自由伸缩受到一定的限制，中间部分完全不能伸缩，因而在钢轨内部产生很大的温度力，其值随轨温变化而异。
第三节 线路纵向阻和无缝线路温度力分布
P峰=1/2（Ptmax+Ptmin) 温度压力峰值的大小与锁定轨温无关。温度力峰值位置为 L峰=1/r{1/2(Ptmax+Ptmin)-Rj} 温度力峰值的出现与锁定轨温和中间轨温有关。 （具体的峰值出现情况，请看课本204页上部分） 温度压力峰值是引起无缝线路失稳的重要因素之一，特 别是在春夏之秋，发生的概率最大，所以在线路养护维修作 业时应特别注意。
接头阻力的特点
1.接头阻力是摩擦力，只有存在相对运动或 相对运动趋势时，才产生； 2.钢轨首先要克服接头阻力，然后才能伸长 或缩短； 3.钢轨从伸长转入缩短或从缩短转入伸长状 态要克服两倍接头阻力。
列车通过钢轨接头是产生振动的，会使扭力矩下降，接 头阻力值降低。据国内外资料，可降低到静力测定值的 40%—50%。所以，定期检查扭力矩，从新拧紧螺帽，保证接 头阻力值在长期运营过程中保持不变，是一项十分重要的措 施。 维修规则规定无缝线路钢轨接头必须采用10.9级螺栓， 扭矩应保持在700—900N·m。下表为计算时采用的接头阻力 值。 不同扭矩时的钢轨接头阻力Rj（KN)
2、扣件阻力
1.定义：中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的 阻力称为扣件阻力。 2.要求中间扣件阻力大于道床阻力，否则装防爬器。 3.要求：扣件阻力＞道床纵向阻力，这是无缝线路设计必须 遵守的原则 4.《铁路线路维修规定》:扣板扣件扭矩应保持在80-120N·m 弹条扣件为100-150N·m。并注意复拧。
三、道床纵向阻力
1.定义：是指道床抵抗轨枕纵向位移的阻力。 2.决定道床纵向阻力的因素：受到道砟材质、 颗粒大小、道床断面、道床密实度、脏污程度、轻 轨重量、外形和尺寸等因素的影响。 3.在无缝线路设计中，采用轨枕位移为2mm时 相应的道床纵向阻力。
无缝线路理论知识
无缝线路理论知识铁路无缝线路钢轨温度力伸缩位移轨温变化纵向受力分析无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过是发生冲击和振动，并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适，并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出，更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态，人们从本世纪三十年代开始至今，一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题；其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题；还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决，无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同，可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成，并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后，焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗，两端自由伸缩受到一定的限制，中间部分完全不能伸缩，因而在钢轨内部产生很大的温度力，其值随轨温变化而异。
铁路无缝线路培训教材
第一章无缝线路基本知识第一节温度应力和温度力一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量1、钢轨的自由伸缩量钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。
自由伸缩量同钢轨的长度和轨温变化度数成正比。
钢轨自由伸缩量的计算公式是：△l＝αl△t 式中：△l――钢轨的自由伸缩量（mm）；α――钢轨的线膨胀系数（0.0118mm/m.℃）l――钢轨长度（m）；△t――轨温变化度数（℃）。
［例1－1］一根不受任何阻碍的钢轨，在早晨轨温为19℃时测定的长度是25.004m，中午轨温升高到49℃，钢轨的长度是多少？［解］△t＝49℃－19℃＝30℃。
△l＝αl△t＝0.0118×25.004×30＝8.8≈9(mm)此时钢轨的长度为: 25.004m+0.009m＝25.013m［例1－2］某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃，在轨温变化到12℃时，松开接头扣件、中间扣件和防爬器，钢轨应缩短多少毫米？［解］据题意，我们认为此时的长轨条处于自由缩短状态。
则长轨条缩短量△l＝αl△t＝0.0118×1000×33≈389(mm)这个缩短量是十分惊人的，它将使无缝线路完全丧失行车条件。
2、钢轨的限制伸缩量无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩，而锁定，则指钢轨扣件的锁固状态。
由于已被强力锁定，自由伸缩量的相当一部分不能实现，故无缝线路钢轨的限制伸缩有如下特点：①只有当轨温变化到相当程度才会产生限制伸缩。
②限制伸缩量比自由伸缩量小的多。
③限制伸缩量同长轨条的长度无关，即任何长度的长轨条的限制伸缩量，在轨温变化相同度数时都是一致的。
无缝线路未充分锁定或道床抵抗轨枕沿线路方向移动的阻力不够，钢轨的限制伸缩量将会增大，甚至接近自由伸缩量，这将对无缝线路产生巨大的破坏性影响。
（无缝线路长轨条和标准轨的一端限制伸缩量见附表）二、温度应力和温度力无缝线路锁定之后，较大的自由伸缩量变成了较小的限制伸缩量。
7无缝线路类型及纵向受力分析解析
F 2(1 2 ) P
式中
P ——扣件一侧扣压件对钢轨的扣压力；
μ 1——钢轨与垫板之间的摩擦系数； μ 2 --钢轨与扣压件之间的摩擦系数。
据铁道科学研究院试验，如果混凝土轨枕下采用橡胶垫板，不论是扣板式扣件还是
弹条式扣件，其摩擦系数为μ
1
+μ 2=0.8。
扣板受力图
b P P拉 ab
扣件摩阻力：
式中
P拉——扣件螺栓所受拉力，与螺帽扭矩有关； a、b——扣板着力点只螺栓中心的距离。
b F 2( 1 2 ) P拉 ab
3 道床纵向阻力
是指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。一般以每根轨 枕的阻力R，或每延长厘米阻力r表示。它是抵抗钢轨伸缩， 防止线路不均匀爬行的重要参数。
二、各种线路阻力
接头阻力 纵向阻力 扣件阻力 道床纵向阻力 道床横向阻力 线路阻力 横向阻力 轨道框架水平刚度 道床竖向阻力 竖向阻力 轨道框架垂直刚度
1 接头阻力
在钢轨接头处两钢轨端部由钢 轨夹板通过螺栓拧紧，产生阻止钢 轨位移的摩阻力称为接头扣件阻力 ，简称接头阻力。 接头阻力由钢轨夹板间的摩擦 力和螺栓的抗剪力提供。为了安全 ，我国接头阻力 PH 仅考虑钢轨与夹 板间的摩擦力。
其中 A—— 钢轨断面积（mm2）。 由以上两式可得知： 1）在两端固定的钢轨中产生的温度力，仅与轨温变化幅 度有关，而与钢轨本身长度无关。 因此，从理论上说，钢轨可任意增长而不影响其内部温 度应力值。这就是跨区间无缝线路可以铺设的理论根据。 降低钢轨内部温度应力的关键，在于如何控制轨温变化 幅度。
道床纵向阻力受道碴材质、颗粒大小、道床断面、捣固 质量、脏污程度、轨道框架重量等因素的影响。
无缝线路铺设的有关问题
无缝线路铺设的有关问题范猛(2008-04-16 15:58:11)一绪论无缝线路是用标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称为焊接长钢轨线路（Continuous Welded Rail Track,英文简称CWR Trark）。
无缝线路被公认为是20世纪轨道结构最突出的改进与创新。
无缝线路是轨道结构技术进步的重要标志，也是高速重载轨道的最优选择，它以无可争议的优越性为各国铁路所承认，德国、美国、英国、法国、俄罗斯和日本等国家的铁路竞相发展无缝线路。
其中德国是发展无缝线路最早（1926年）的国家。
无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道维修费用的减少，使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修和30%~70% 。
我国的铁路无缝线路起步较晚，1957年才开始试铺。
随着相关技术的不断进步，进年来，我国铺设无缝线路进程明显加快，每年净增数量约达1000km，至2004年我国铁路累计铺设无缝线路39087km，区间无疑线路约13648km，跨区间无缝线路约5502km。
京广、京沪、京哈和陇海四大干线已全部铺设了无缝线路。
城市的地下铁路、轻轨轨道也在大力以展无缝线路。
二无缝线路分类无缝线路是采用钢厂提供的、未经钻眼与淬火的25m长度的标准轨，先在焊轨厂用接触焊或气压焊焊接成250~500m的长轨条，然后用专用的长轨运输列车运至线路铺设地点，再用小型气压焊焊接成1000~2000m或设计要求的长度，最后按轨道结构设计要求铺设到线路上。
无缝线路按钢轨内部的温度应力处理方式不同，可分为温度应力式和放散应力两种类型。
现今世界各国主要采用温度应力式无缝线路，从钢轨长度的角度看，无缝线路可分为：1．普通无缝线路——由于自动闭塞区间绝缘接头的设置，轨条长度不跨越闭塞分区，也不跨越车站。
2．全区间无缝线路——长轨节长度为相邻两车站进站、出站信号机之间的距离，轨条长度跨越闭塞分区，在绝缘接头处采用了高强度胶接绝缘接头技术。
无缝线路技术1
专用的长轨运输列车
消除接缝
铺设线路
小型气压焊成 1000-2000m 或设计要求长度
二、无缝线路的类型
(一）根据处理内部温度应力方式的不同 温度应力式、放散温度应力式 我国高速铁路采用温度应力式无缝线路。
（一）温度应力式无缝线路
温度应力式的无缝线路，每段是由一根焊接长钢轨及 其两端2～4根标准轨组成，两端采用普通接头形式。
Td , Tu — 允许温降和允许温升
Tmax、Tmin — 当地历史最高、最低轨 温 Tk — 设计锁定轨温修正值， 一般取0 50 C
Te — 设计锁定轨温
（2）无砟轨道
Tmax Tmin Te Tk 2
路基有砟无缝线路锁定轨温可适当提高；桥上无缝 线路锁定轨温可适当降低；南方地区的无砟轨道，锁定 轨温范围不应过低，否则夏季钢轨温升幅度过大，导致 钢轨出现碎弯的几率增加。
延长机车车辆、钢轨及联接零件的使用寿命，降低养护维修 费用(节约30%～70%)；
在电力牵引或自动闭塞区段可减少接头的导电设备等。
无缝线路：
把标准长度的钢轨一根一根地焊接成具有相当长度的 长钢轨（我国铁路规定不短于200m），用以代替标准钢 轨而铺设的线路。
未经钻眼与淬火的 25m标准轨
焊轨厂 （接触焊或气压焊） 250-500m长轨条
接头阻力
螺栓所受的拉力，是用测力扳手测定拧紧螺帽时的扭 力矩，再由扭力矩推算出拉力值，其经验公式为： T＝K〃D〃Pb 式中 T——拧紧螺帽时的扭力矩； K——系数（取K＝0.2）； Pb——螺栓拉力（KN）; D——螺栓直径（mm）。
无缝线路理论知识
无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过是发生冲击和振动，并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适，并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出，更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态，人们从本世纪三十年代开始至今，一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题；其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题；还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决，无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同，可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成，并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后，焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗，两端自由伸缩受到一定的限制，中间部分完全不能伸缩，因而在钢轨内部产生很大的温度力，其值随轨温变化而异。
第三章 无缝线路
无缝线路是由许多根标准长度的钢轨 焊接成为一定长度的长钢轨线路与普通线 路比较，在相当长一段线路上消灭了钢轨 接头，因而具有行车平稳，机车车辆及轨 道的维修费用低，给无缝线路的铺设以及 长钢轨的焊接和运输带了一定的困难，特 别因钢轨的自由伸缩受恨制而在内出现的 巨大温度力，是无缝线路能否满足强度和 稳定要求的潜在威胁。为了保证行车安全， 必须采取一系列的加强措施和不同于普通 线路的养护维修方法，实践证明，无缝线 路优点是主要的，具有强大的生命力，是 轨道的必展方向。
年通过总重 密度小于8M ｔ×km/km
无缝线路 正 线
＞600 ≤600 ≤800 ≤600 0.10 0.10
0.15 0.15
1：1.75 1：1.75 1：1.75
3.1 3.0 2.9
1：1.75
站线
1：径10~16ｍｍ钢筋
爬行观测桩是检查钢轨纵向位移的重要 设施，应埋设牢靠，一般设在固定区中部及 伸缩区起点和终点，共5对。
100
100
寒冷地区，埋入冻结线以下50ｃｍ，桩顶宜 略高出轨面。
道床顶面宽度
0.15ｍ
R＞600ｍ，道床顶面宽度为3.4ｍ R≤600ｍ，道床顶面宽度为3.5ｍ
表3－5
道床纵向阻力值 单根轨枕 一股钢轨下单位道床 下道床的 的纵向阻力（N/cｍ） 纵向阻力 （N） 1840根 1760根 7000 4000 10000 7000 64 37 91 64 62 35 87 62
（2）逆列车运行方向一端放散法 ） 在双线线路，把顺列车运行方向的终端伸缩区锁定 在双线线路， 不动，松开其余地段的反向防爬器， 不动，松开其余地段的反向防爬器，反复打紧正向 防爬器，靠轨温变化和列车振动进行应力放散， 防爬器，靠轨温变化和列车振动进行应力放散，由 于是逆列车运行方向放散， 于是逆列车运行方向放散，可以把已经爬行和长钢 轨拉回原位。 轨拉回原位。
无缝线路(铁路、高铁培训)-129页文档资料
长轨条
标准长度钢轨
长轨条
缓冲区
跨区间无缝线路:为了最大限度减少钢轨接头， 延长轨条长度，把区间无缝线路的长轨条延长 与车站道岔焊接在一起，成为跨区间无缝线路， 是当今无缝线路的发展方向。目前，我国无缝 线路在京广线上最长一段140km，京沪上最长 一段104km，此外长20～60km的无缝线路数量 更多，据统计我国现有跨区间无缝线路的数量 约7000km。
6.2.1 完全约束的长钢轨温度力
L TL
钢 轨 的 线 膨 胀 1系 1.81数 06/， 0C
t Et E L LET
E钢轨钢的弹性模量 E 2 .1 1 1 N 0 1 /m 2 2 .1 1 7 N 0 /c2m
TTs -T
试验表明，扣件阻力随钢轨纵向位移的增加而 增大，并与扣件的类型及其扣压力有关，如图 6-3所示。
扣件阻力扣（件阻力 k（N/组 组）） 2.0
1.5 1.0 0.5
Ⅲ型
Ⅱ型 150 N·m
Ⅰ型 150 N·m
0 0.5 1.0 1.5 2.0 f(mm)
图6-3 扣件阻力图
弹条型扣件阻力
从理论上说，无缝线路的长度可以是无限长，但实 际上，由于理论计算、结构设备及施工、养护技术 地限制，无缝线路地轨条长度是逐步加长的。无缝 线路的发展经历了三个阶段：
普通无缝线路：无缝线路的轨条长度不长，考虑自 动闭塞区段绝缘接头的设置、桥梁、隧道、道岔衔 接及施工养护维修的方便，其长轨长度一般为1－ 2km，两端铺2-4对标准轨组成的“缓冲区”。
4-1无缝线路——绪论、无缝线路温度力计算
gd
——钢轨底部下缘动弯应力。
第四章
无缝线路
——CWR(Continuously welded rail track) 焊接长钢轨轨道 ——jointless track 无接头轨道
将标准长度的钢轨焊接起来，消灭了轨缝，形 成无缝的长钢轨线路
1/56
第四章
为何要铺设无缝线路？
无缝线路
2/56
视频
3/56
第四章
为何要铺设无缝线路？
32/56
第二节 无缝线路温度力的计算
2.1 温度力的计算
2.2 轨温
2.3 最大温度拉力和最大温度ห้องสมุดไป่ตู้力
33/56
钢轨自由伸缩位移： 长度为l， 可自由伸缩的钢轨，当轨温变化Δ t℃ 时伸缩量
l t l
t t
l t l
34/56
钢轨被完全固定时温度力：
43/56
锁定轨温的地位——无缝线路设计的核心 根据轨道结构的承载能力（最高轨温时不丧 失稳定，最低轨温时强度足够），当地的最高、 最低气温来选择合适的锁定轨温。
设计确定的轨温设计锁定轨温（是一个范围）
44/56
锁定轨温的地位——无缝线路施工的核心 确保施工锁定轨温在设计锁定轨温的范围内
施工确定的轨温施工锁定轨温
缓冲区
缓冲区
23/56
分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接，从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。 区间 区间
区间
缓冲区
缓冲区
24/56
分类方式二：依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路（长1-2 km）
无缝线路温度力
3.1 接头阻力 3.2 扣件阻力
3.3 道床纵向阻力
3.4 长轨条的温度力分布
3.5 缓冲区轨缝的计算
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回顾：
• 温度应力；温度力的计算公式 • 线路的纵向阻力；
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思考：
当Pt小于PH时，轨缝大小是否发生变化？
当Pt等于PH时，轨缝大小是否发生变化？ 当Pt大于PH时，轨缝大小是否发生变化？
缓冲轨 λ短缩
a上
长轨条
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1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按冬季轨缝不超过构造轨缝ag的条件，可算得预留轨 缝a0上限 ag
缓冲轨 λ短缩
a上 λ长缩
长轨条
a上＋长缩＋短缩＝ag
a上＝ag (长缩＋短缩）
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1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨 长轨条
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1）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨
λ短伸
长轨条
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2）长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件，其下限为：
a下 缓冲轨
λ短伸 λ长伸
长轨条
a下－长伸 -短伸＝0 a下＝长伸＋短伸
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准备知识二：道床纵向阻力r的性质 ①r为位移力，没有位移就没有r，单位N/cm或N/mm。
②锁定后，有多长范围( l )的长钢轨产生了一定的位移， 则在该范围内产生线路阻力( rl ) 。
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3.4.1 基本温度力图 温度力图（以拉应力为正）——基本温度力图（轨温单向变化） 基本条件：钢轨内部温度力和钢轨外部阻力保持平衡
无缝线路基础知识(谷风参考)
3.5
3.8
3.6
3.9
3.8
4.1
3.9
4.2
4.1
4.4
4.2
4.5
4.4
4.7
4.5
4.8
4.7
5.0
4.8
5.1
5.0
5.3
5.1
5.4
5.3
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二、温度应力和温度力
无缝线路锁定之后，较大的自由 伸缩量变成了较小的限制伸缩量。那 么，未实现的那一部分伸缩量到哪里 去了呢?
经验学习
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钢轨未能实现的伸缩量，以温度应力的 形式积蓄于钢轨内部。很明显，轨温变化 越大，应力就越大。因此，我们把在无缝 线路上，由于轨温变化引起的钢轨伸缩因 受到限制而转化到钢轨内部的力叫温度应 力。
3、实用范围，多用于特大桥上。
经验学习
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小结
普通线路的接头会产生很多病害。无 缝线路在相当长的一段距离内消灭了接 头，但不能完全消灭钢轨的热胀冷缩。 为了适应长轨条的限制伸缩，在无缝线 路的两端设置2～4根调节轨并预留轨缝。 这就是温度应力式无缝线路的结构特点 和采用这种结构的原因。
经验学习
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轨 钢筋混凝土枕
4.7 5.2 5.8 6.3 6.0 7.5 8.1 8.8 9.5 10.2 10.9 11.7 12.4 13.3 14.1 14.9 15.8 16.7 17.7 18.6
12.5米标准轨
木枕
钢筋混凝土枕
1.4
1.3
1.4
1.4
1.5
1.5
1.6
1.6
1.7
1.6
1.7
1.7
夏天轨温上升，钢轨欲伸长时受到的温 度应力是压应力。
无缝线路铺设技术
我的2007年《铁道工程》大本论文，请大家多多指教！[h1][/h1]一前言无缝线路（continuously welded rail track）是将许多根标准长度钢轨焊接成相当长的轨条并铺布在轨枕上的线路。
它比普通线路接缝少，列车冲击振动少，运行平稳，旅客舒适；降低轨道养护维修费用；延长钢轨和机车车辆使用寿命；减轻机车车辆冲击轨缝的噪声，有利于环境保护；是轨道结构的发展方向，是铁路现代化的主要内容之一。
无缝线路被公认为是20世纪轨道结构最突出的改进与创新。
1.1无缝线路基本原理在普通轨道上，钢轨长度一般只有12.5 m或25 m，在接头处都留有轨缝，钢轨随轨温的变化可以伸缩。
无缝线路上，钢轨长度在1 000m以上，这种轨道是被“锁定”着的，当轨温发生变化时，钢轨不能自由伸缩，在内部产生一种力，称为温度力。
夏天轨温升高，钢轨欲伸长，但因受阻力影响而不能实现，从而转化为压应变，在钢轨内部产生压应力。
冬季轨温降低，钢轨欲收缩，但因受阻力影响而不能实现，从而转化为拉应变，在钢轨内部产生拉应力。
这是无缝线路区别于一般线路的根本特点。
由理论计算和运营实践表明：无缝线路内部的温度力的大小与轨温的变化幅度成正比关系，而与钢轨的长度无关，所以，在一定的温度变化条件下，只要轨道的强度与稳定能够得到保证，无缝线路的长度可以不受限制。
但在实际应用中，考虑到自动闭塞区段绝缘接头的设置，桥梁、隧道、道叉的衔接及施工、维修的方便，无缝线路的长度一般为1～2km，两端还铺有短轨作为“缓冲区”，致使此种无缝线路中尚有10%左右的有缝线路。
1.2无缝线路锁定轨温将焊接长钢轨铺在轨枕上，并予以锁定时的钢轨温度。
当钢轨全部被锁定时，钢轨内部的温度应力等于零，所以又称“零应力轨温”。
选择锁定轨温的原则是以冬季钢轨不折断，夏季不发生胀轨跑道，并根据各个地区的轨温变化情况进行检算和调整，一般以高于本地区的中间轨温比较适宜。
例如，中国北京地区最高轨温为62.6℃，最低轨温为－22. 8℃，中间轨温就是19. 9℃，而设计锁定轨温一般采用24℃。