无缝线路知识
第八章 无缝线路
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1、基本概念
无缝线路也叫长钢轨线 路。就是把若干根标准长度 的钢轨经焊接成为1000~ 2000m而铺设的铁路线路。
通常是在焊轨厂将无孔 标准轨焊接成200~500m的 轨条,再运到现场就地焊接 后铺设。
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2、无缝线路发展历程
随着无缝线路一系列理论和技术问题的解决,无缝线路 于五十年代得以迅速发展。德国是无缝线路发展最早的国家 ,1926年就开始试铺,到50年代,已将无缝线路作为国家的 标准线路。到60年代已开始试验把无缝线路和道岔焊连在一 起,至今大部分道岔已焊成无缝道岔。我国虽然从30年代开 始铺设无缝线路,但进展较缓慢,直到70年代才得以迅速发 展,以年平均铺设7590km的速度增长,最多时年铺设达到 10000km。到1979年底无缝线路已超过12万km,是目前全世 界铺设无缝线路最多的国家。
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日本于50年开始铺设无缝线路,现已铺设5000余 公里。近年来日本在新干线上采用了一次性铺设无缝 线路技术。
前苏联由于大部分地区温度变化幅度较大,对无 缝线路的发展有所影响,直到1956年才正式开始铺设 。近十年发展较快,无缝线路已达5000余公里。
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我国无缝线路从1957年开始试铺,开始时采用电弧焊 法,分别在北京、上海各试铺了1km,以后逐步扩大。后来 在工厂采用气压焊或接触焊将钢轨焊成250~500m的长轨条 ,然后运至铺设地点在现场用铝热焊或小型气压焊将其焊 连成设计长度。一般情况下,一段无缝线路长度为l 000~ 2000m。每段之间铺设2~4根调节轨,接头采用高强度螺栓 连接。
阻力和螺栓的抗剪力提供。为了安全,我国接头阻力仅PH考虑
钢轨与夹板间的摩阻力。
PH n S
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夹板受力图
第五节 无缝线路
第五节无缝线路一、无缝线路特点高速铁路正线应采用跨区间无缝线路,到发线应采用无缝线路。
跨区间无缝线路是在完善了长大桥上无缝线路、高强度胶接绝缘接头、无缝道岔等多项技术以后,把闭塞区间的绝缘接头乃至整区间甚至几个区间(包括道岔、桥梁、隧道等)都焊接(或胶接、冻结)在一起,取消缓中区的无缝线路,如图2-102所示。
二、无缝线路基本原理(一)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。
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。
我国高速铁路采用温度应力式无缝线路。
(二)温度力与温度应力1.温度力当轨温变化时,固定区钢轨内部产生的力(拉力或压力)称为温度力。
其计算式为P1一a·E·A·△T式中P.——温度力(kN);a——钢轨线胀系数,1.18×10-S/℃;E——钢轨弹性模量,2.1×108kN/m2;A——钢轨截面积(cm);△T——轨温差(钢轨温度变化值)(℃)。
例:60 kg/m钢轨,A一77.45 Cm2,Pt一19.2△T(kN)。
2.温度应力当轨温变化时,整个钢轨断面所承受的应力,称为温度应力,其计算式为口一d·E·△T一2.478·△T(MPa)由以上公式可知温度应力与钢轨长度、截面面积无关。
(三)锁定轨温设计无缝线路相邻单元轨节之问锁定轨温之差不应大于5℃,同一区间内单元轨节最高与最低锁定轨温之差不应大于10℃;左右股钢轨锁定轨温之差不应大于3℃。
1.钢轨温度在夏季,由于太阳辐射热的作用,一般轨温比气温高10~20℃;在冬季,气温较低,气温与轨温大致相同。
一般规定:最高轨温等于当地最高气温加20℃,最低轨温等于最低气温。
2.锁定轨温为降低长轨条内的温度力,需选择一个适宜的锁定轨温,又称零应力状态的轨温。
无缝线路的知识点梳理总结
无缝线路的知识点梳理总结无缝线路的知识点梳理总结无缝线路(seamless routing)是指在计算机网络中,当一条物理链路发生故障时,网络能够自动将数据流量切换到其他可用路径上,以确保网络通信的可靠性和连续性。
无缝线路的实现依靠路由协议和相关技术,本文将对无缝线路的相关知识点进行梳理总结。
一、无缝线路的基本原理无缝线路的基本原理是通过建立多条可用路径,当某条路径发生故障时,可以快速切换到其他可用路径,使网络服务不中断。
为实现这一目标,需要引入以下几个关键技术:1. 冗余路径:要实现无缝线路,必须建立多条冗余路径,可以是物理链路的冗余或者逻辑路径的冗余。
这样,当某条路径发生故障时,可以切换到其他可用路径,避免中断网络通信。
2. 快速切换:当发生故障时,需要尽快切换到其他可用路径。
为了实现快速切换,可以使用静态路由或动态路由的方式,在路由表中保存多条路径信息,当发生故障时,路由协议可以根据预先设定的优先级和路径状态进行路径切换。
3. 路由协议:路由协议是实现无缝线路的关键。
常见的路由协议有RIP、OSPF、BGP等。
这些协议可根据网络中设备的状态信息,自动更新路由表,选择最优路径,实现无缝线路。
二、无缝线路的优缺点无缝线路的实现带来了一些明显的优点和一些潜在的缺点。
1. 优点:(1)提高网络的可靠性:通过建立冗余路径和实现快速切换,无缝线路可以显著提高网络的可靠性和容错性。
当某条路径发生故障时,可以快速切换到其他可用路径,避免网络中断。
(2)提高网络的可用性:无缝线路可以提高网络的可用性,确保网络服务的连续性。
即使发生故障,网络可以继续运行,用户感知不到中断。
(3)提高网络的性能:通过路由协议选择最优路径,无缝线路可以优化网络的性能。
当发生故障时,可以根据预设的优先级和路径状态选择最佳替代路径,避免网络拥堵和性能下降。
2. 缺点:(1)部署复杂:无缝线路需要在网络中部署多条冗余路径和相关设备,增加了网络的复杂性。
无缝线路构造认知—无缝线路构造认知
组成
(1)固定区:长轨条中间不能伸缩的部分,最短 不得短于50m; (2)伸缩区:长轨条两端,一般50~100m (3)缓冲区: 2~4根标准轨或缩短轨地段
放散温度应力式无缝线路
放散温度应力式无缝线路又分为:定期 放散和自动放散。
(一)定期放散式:
1、组成,在结构上同温度应力式无缝 线路。
2、优缺点:适用于温差幅度较大地区 (大于90℃),但每年放散应力工作量 太大,问题较多。
Δι=αιΔt
式中 Δι——钢轨的自由伸缩量(mm);
α——钢的线膨胀系数,亦即钢轨的单 位自由伸缩量(0.0118mm/m.℃);
ι——钢轨长度(m);
Δt——轨温变化度数 (℃)。
一19[根例℃1不时—受测1]任定何的阻长度碍是的2钢5轨.0,04在m早,晨中轨午温轨为温 升高到49℃,钢轨的长度是多少?
②温度应力式无缝线路
温度应力式无缝线路
利用线路上强大的阻止钢轨移动的阻 力来锁定线路,限制钢轨的自由伸缩。因 而尽管钢轨的温度发生了变化,但并不发 生钢轨长度的自由伸缩,只是钢轨的应 力,随着温度的变化而发生了变化。
组成
温度应力式无缝线路由一对焊接长轨条 和两端各2~4对标准轨组成。钢轨用扣件 锁定,长短轨间和短轨间均用夹板连接,预 留轨缝,如图所示(图中l、2分别为长短轨 间和矩轨间轨缝)。
一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量
在上一节中,我们提到了钢轨的自由伸 缩和限制伸缩。现在我们来看看它们的伸 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。据测定,1m长的钢轨,当轨温 变化l℃时,其自由伸缩量为 0.0118mm。据以得出钢轨自由伸缩量的 计算公式是:
无缝线路基础知识
[ 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 Δι=αιΔt =0.0118×1000×(45-12) =11.8×33≈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。
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
1.4 1.4 1.5 1.6 1.7 1.7 1.8 1.9 2.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.3 2.4 2.5 2.6 2.6 2.7 2.8
4.6
5.1 5.5 6.0 6.6 7.1 7.7 8.2 8.9
1.4
1.5 1.6 1.7 1.7 1.8 1.9 2.0 2.0
1.4
1.5 1.6 1.6 1.7 1.8 1.9 1.9 2.0
2.7
2.9 3.0 3.2 3.3 3.5 3.6 3.8 3.9
2.6
2.7 2.9 3.0 3.1 3.3 3.5 3.6 3.8
据测算,经锁定的钢轨,当轨温升降 1℃时,每平方厘米钢轨断面上产生的压应 力或拉应力是 247.8N(N ,牛顿,力的单位, 1kg=9.8N≈10N) 。由此得出温度应力的计 算公式是: σt=247.8Δt(σt=250Δt) 式中 σt—温度应力(N);
1.钢轨的自由伸缩量
第三章无缝线路
第三章无缝线路第三章无缝线路第一节概述一、铺设无缝线路的意义普通线路是由标准长度的钢轨(长度为12.5m或25m)利用接头联接零件联接而成的,线路上存在着大量的钢轨接头。
钢轨接头是铁路线路的薄弱环节,接头的存在不仅加剧列车通过时对线路产生的冲击和振动,促使道床板结、溜坍,混凝土轨枕破裂损坏,使接头处线路产生较严重的病害,而且还会加剧线路的爬行,降低钢轨和机车车辆的使用寿命,影响行车的速度和平稳性,并产生振动和噪音,使旅客感觉不舒适。
另外,大量的接头需消耗大量的接头零部件,为整治接头病害还将大大增加线路的养护维修工作量和养护维修费用。
随着轴重、运量和行车速度的不断增长,普通线路的上述缺点更为突出。
实践统计表明,列车对钢轨接头的冲击力比对非接头区的冲击力大3倍以上。
在普通线路上,接头的养护维修费用约占全部养护维修费用的35%~50%,钢轨由于轨端损坏而需更换的数量也较因其他部位损坏而需更换的数量多2~3倍。
显然,从根本上消除钢轨接头,对列车运行、旅客的舒适条件和线路的养护维修等方面均极为有利,无缝线路也因此而迅速发展起来。
所谓无缝线路,就是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。
与普通线路相比,无缝线路在很大程度上消灭了钢轨接头,减少了列车对轨道的动力冲击和振动作用,因而具有行车平稳、噪音低、减少材料消耗、降低养护维修费用、延长维修周期、延长线路设备和机车车辆的使用寿命、减少行车阻力等优点,能适应高速行车的需要,有利于发展高速、重载铁路。
无缝铁路作为一种先进的轨道结构形式,是铁路轨道结构发展的方向之一。
早在二十世纪二十年代,国外就已经开始铺设无缝线路。
我国从1957年开始试铺无缝线路,随着铺设技术的日趋完善,特别是全区间和跨区间无缝线路铺设技术的不断成熟,近几年来,无缝线路的铺设进程明显加快,到目前为止,我国铁路已铺设无缝线路约3万多公里,占正线延展长度的40%以上,并将继续得到大力发展。
第3章无缝线路
。它为线路运营和养护维修带来诸多弊端。
线路上钢轨接头的数量是由钢轨的长度决定的
。而钢轨长度主要是由轨缝的允许限值来控制
:在夏天,当轨温升高时,钢轨接头必须为钢 轨的膨胀提供条件,以减少钢轨内部的温度力 ;在冬天,当轨温降低时,钢轨收缩,钢轨接
普通线路
头轨缝不能过大,必须保证列车安全通过线路
。钢轨越长接头越少,但钢轨越长,需要预留
1. 温度应力式无缝线路
在温度变化不大的地区,可以用强有力的连接零 件把无缝线路锁定起来,加上轨枕和道床上的加 强措施,将钢轨锁定,不论是轨温上升还是下降 ,通过这样多种阻力与温度力相抗衡,使钢轨内 应力得到锁定,不让其释放,把钢轨的伸缩量限 制在一个很小的程度。同时在长轨条的两端加入 标准规,留出一定的轨缝,使长轨条有一定的伸 缩空间。靠长轨条两端的这些轨缝,就足以调节 长轨条的限制伸缩量,使无缝线路处于稳定状态 。由于钢轨不能自由伸缩,在轨温不断变化的条 件下,长轨条内部经常积蓄一定的温度力,我们 把这种无缝线路叫做温度应力式无缝线路。它是 无缝线路的基本结构形式。
轨道铺筑与探伤检测
第三章 无缝线路
第一节 无缝线路概述
一、轨道线路的特点 1.钢轨接头
普通线路是由多根标准长度的钢轨或标准缩短
轨用夹板连接而成,为适应热胀冷缩的需要,
普通线路
钢轨与钢轨接头之间需要预留一定数量的轨缝 。有轨缝的钢轨接头是普通线路结构不可缺少 的组成部分,又是普通线路上的薄弱环节之一
普通线路
处和轨端,以曲线上股多见。 4)夹板弯曲或断裂:主要在顶部中央出现细小 裂纹,以后逐渐扩大。 5)混凝土轨枕破裂:主要发生在轨下断面。 6)道床硬结、溜塌、翻浆冒泥。
3.产生接头病害的主要原因 一是由它本身的特点所决定的。因为接头破坏了 钢轨的整体性,使列车通过时产生较其他部分更 大的挠度。这种情况犹如线路上出现一段很短的 轨道不平顺一样,引起较大的冲击力。引起接头 冲击力的因素主要有三个:轨缝(接头处两根钢 轨之存在的缝隙)、台阶(接头处两根钢轨的端
无缝线路教学ppt
自动放散:尖轨伸缩调 节器(桥上) 散应力(寒冷地区) 定期放散:一年两次放
②温度应力式无缝线路
一、无缝线路基本知识
温度应力式无缝线路
(1)结构形式:是由一根焊接长钢轨及其两端 2~4根标准 轨组成,并采用普通接头的形式; (2)受力状况:无缝线路铺设锁定后,在钢轨内部产生很 大的温度力,其值随轨温变化而异;
锁定轨温的确定
锁定轨温的高低,直接决定无缝线路承受温度力的大小,因而直接决 定无缝线路的稳定性。一个地区只有一个最高轨温和一个最低轨温。 如果锁定轨温定得过高,夏天无缝线路承受的温度压力倒是不大,但 是到了冬天最低轨温时,无缝线路将承受较大的温度拉力而影响其稳定性。 如果锁定轨温定得过低,冬天最低轨温时无缝线路承受的温度拉力倒 是不大,但是到了夏天最高轨温时,无缝线路将承受较大的温度压力,同 样影响其稳定性。
二、无缝线路基本原理
③锁定轨温和钢轨长度是相关统一的。设计无缝线路时,锁定轨温定 下来了,钢轨长度也就随之定下来了。无缝线路铺好锁定之后,要想保持 锁定轨温不变,就必须保持钢轨长度不变。如果钢轨伸长了,就意味着锁 定轨温升高了;钢轨缩短了,则意味着锁定轨温降低了。一旦锁定轨温偏 离了设计范围,就会给无缝线路的受力状况带来不良影响。
(二)线路纵向阻力
接头阻力 纵向阻力 扣件阻力 道床纵向阻力
线路阻力
横向阻力
道床横向阻力 轨道框架水平刚度
竖向阻力
道床竖向阻力 轨道框架垂直刚度
二、无缝线路基本原理
(二)线路纵向阻力
轨温变化时,影响钢轨两端自由伸缩的原因是来自线路纵向阻力的抵 抗,它包括接头阻力、扣件阻力及道床纵向阻力。
Байду номын сангаас
3第四讲_无缝线路
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 P拉 扣件摩阻力:F 2( 1 2 ) 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。 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。只要钢轨与 轨枕间的扣件阻力大于道床抵抗轨枕纵向位移的阻力,则无 缝线路长钢轨的温度应力和温度应变的纵向分布规律将完全 由接头阻力和道床纵向阻力确定。 道床纵向阻力,是由轨枕与道床之间的摩阻力和枕木盒 内道碴抗推力组成。 另外,线路的养护维修作业在一定程度上破坏了道床原 状,使道床纵向阻力降低,需要通过一定时间的列车碾压后 ,才能恢复到原有的阻力值。
① 道床横向阻力
道床抵抗轨道框架横 向位移的阻力称道床横向 阻力,它是防止无缝线路 胀轨跑道,保证线路稳定 的主要因素。
稳定轨道框架的力, 65%由道床提供。
道床横向阻力是由轨 枕两侧及底部与道碴接触 面之间的摩阻力,和枕端 的碴肩阻止横移的抗力组 成。
道床横向阻力与位移关系曲线
② 轨道框架刚度
轨道框架刚度是反映其自身抵抗弯曲能力的参数。 轨道框架刚度愈大,弯曲变形愈小,所以是保持轨道 稳定的因素。
P R 2 cos P 2 sin( )
=+
θ
N
α
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板面之间的摩擦力和扣压件 与轨底扣着面之间的摩阻力所组成。摩阻力的大小取决于 扣件扣压力和摩擦系数的大小。一组扣件的阻力F为:
铁路无缝线路知识大全
铁路无缝线路知识大全一、内容概要无缝线路基本概念:介绍了铁路无缝线路的定义、发展历程、主要特点及其在现代铁路交通中的重要作用。
无缝线路结构设计:详细阐述了无缝线路的结构设计原理,包括轨道结构、扣件系统、跨区间无缝线路设计等。
无缝线路施工与养护:介绍了无缝线路的施工流程、施工方法以及施工中的注意事项,同时阐述了无缝线路的养护标准、检测方法以及维修策略。
无缝线路应力管理:讲解了无缝线路应力分布、计算及调整方法,以及应力对线路性能的影响。
无缝线路的力学行为:分析了无缝线路在运营过程中的力学行为,包括轨道几何形变、钢轨疲劳、温度应力等。
无缝线路的材料与设备:介绍了无缝线路所使用的材料,如钢轨、扣件、轨道板等,以及相关的设备,如焊接设备、检测设备等。
无缝线路的未来发展:展望了铁路无缝线路的未来发展趋势,包括新技术、新材料的应用以及智能化、自动化等方面的进步。
本书内容全面、系统,既适合从事铁路无缝线路设计、施工、养护的工程技术人员阅读,也适合作为高等院校相关专业的教材,供师生参考学习。
1. 铁路无缝线路的概念及发展历程铁路无缝线路,也被称为无砟轨道或连续焊接钢轨线路,是现代化铁路建设的重要发展方向。
它是通过将若干段钢轨进行焊接,形成一条连续、无缝的轨道,从而大大提高铁路的运行效率和安全性。
这种线路的主要特点是钢轨之间无缝隙,减少了列车行驶时的接缝冲击,提供了更为平稳、高速的行车环境。
铁路无缝线路的发展历史可以追溯到19世纪末期。
早期的铁路线路由于钢轨长度的限制和连接技术的落后,存在着大量的接缝,这不仅影响了列车的运行速度,也增加了运营维护的难度。
随着工业技术的进步,钢轨制造和焊接技术得到了飞速的发展,为铁路无缝线路的建设提供了技术支撑。
20世纪XX年代起,随着高强度钢轨的出现和焊接技术的成熟,无缝线路开始得到广泛应用。
最初的无缝线路主要在短距离、高密度的城市地铁或轻轨中出现,随着技术的发展和工程实践的不断积累,无缝线路逐渐应用到更长距离、更高速度的干线铁路中。
无缝线路基本知识
无缝线路基本知识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。
无缝线路
无缝线路1 无缝线路的定义与铺设无线路的意义1.1无缝线路介绍简述无缝线路是把钢轨焊接起来的线路,又称焊接长钢轨线路。
钢轨的长度可以达数千米或数十千米,但为了铺设、维修、焊接、运输的方便,我国的无缝线路长度多为1~2km 。
因线路上减少了大量钢轨接头和轨缝,故称之为无缝线路。
无缝线路分温度应力式及放散温度应力式两种。
目前世界各国绝大多数均采用温度应力式无缝线路。
无缝线路的类型分为温度应力式和放散温度应力式两类,温度应力式为无缝线路的基本结构型式。
1.2无缝线路相当于普通线路的优缺点,同时提出无缝线路养护重点无缝线路和普通线路相比,最大的区别是钢轨的接头也可以说轨缝大大减少,前文已简单提到普通线路钢轨接头对线路来说是一个薄弱环节。
钢轨接头的存在破坏了轨道的连续性,造成了不平顺。
也常常会产生鞍形磨耗、低接头、接头掉块、夹板弯曲、轨枕破损、翻浆冒泥、暗坑、错牙、支嘴等病害,这些病害的存在大大的增加了线路养护的工作量和费用。
钢轨接头不仅给公务工作带来沉重的负担,而且对机车车辆的使用寿命、维修周期都有不利的影响。
同时当车辆经过接头时发出的震动和噪声,使旅客感觉到不适。
无缝轨道的出现解决了普通轨道接头的问题,随着告诉铁路和重载铁路的需要,相信以后大量的无缝线路成为修建的首选。
无缝线路当然不是完美的,任何事物都有其自身的优点与缺点。
对于普通的线路上基本轨的长度无非是12.5m 和25m ,也就是说每隔12.5m 或25m 就会有一个接缝,随着温度的升降钢轨能自由的伸缩,因而积存在钢轨内的温度力较小。
无缝线路可不同,由于钢轨的长度很长,,仅能在常轨的两端有些伸缩,中间段不能热胀冷缩,当温度升高,将会带来很高的温度力,人们在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道,限制了钢轨的自由伸缩。
在我国是采用高强螺栓、扣板式扣件或弹条扣件等对钢轨进行约束。
实验表明,直径24mm 的高强螺栓,六孔夹板接头可提供40至60吨的纵向阻力。
无缝线路
二、无缝线路基本原理
式中:E—钢的弹性模量,E=2.1×105MPa;
εt—钢的温度应变。
接头阻力的特点: (1)其本质是摩擦力,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。
二、无缝线路基本原理
(二)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摩阻力 所组成。摩阻力的大小取决于扣件扣压力和摩擦系数的大小。
l— 钢轨长度,mm; ⊿t— 轨温变化幅度,℃。
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σ t为: l (2-2) t E t E E t l
二、无缝线路基本原理
为降低长轨条内的温度力,需选择一个适宜的锁定轨温,又称零应力状 态轨温。设计确定的锁定轨温称为设计锁定轨温;铺设无缝线路中,将 长轨条始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温;无缝线路运行 过程中处于温度力为零状态的轨温称为实际锁定轨温。施工锁定轨温应 在设计锁定轨温允许变化范围之内。常说的锁定轨温发生变化是指实际 锁定轨温发生变化;而设计和施工锁定轨温,一旦设计和施工完成记入 技术档案,作为日后线路养护维修的依据,不允许随意改变。锁定轨温 是决定钢轨温度力水平的基准,因此根据强度、稳定条件确定锁定轨温 是无缝线路设计的主要内容。
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无缝线路
一、无缝线路
㈠概述:
为满足高稳定性的需求,高速铁路采用无缝线路。
无缝线路结构有两种主要型式:一种是日本铁路所采用的,在单元轨条之间设置一组正反向伸缩调节器;另一种是法国、德国等欧洲铁路所采用的超长无缝线路。
我国高速铁路无缝线路结构以超长无缝线路作为主要结构型式,但在长大桥上铺设无缝线路,为减少桥梁和轨道所受纵向力,宜设置伸缩调节器。
㈡类型:
1、根据应力方式的不同:
①温度应力式:是由一根焊接长钢轨及其两端2-4根标准轨组成,并采用普通接头的形式。
②放散温度应力式:分为定期放散式和自动放散式无缝线路。
2、根据长度的不同:
①普通无缝线路:设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1-2km 以内的无缝线路。
②区间无缝线路:使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的1-2km 延长至两个相邻车站站端道岔之间长度的无缝线路。
③跨区间无缝线路:使用无缝道岔将焊接长钢轨穿越车站,从而使一条焊接长钢轨将多个区间无缝线路连接成一体的无缝线路。
㈢无缝线路的基本原理
无缝线路铺设后,随着轨温的变化,长钢轨由于热胀冷缩不能实现,因而在其内部产生应力,称为温度应力,特别是在轨温很高或很低时,钢轨内将产生巨大的温度应力。
对整个钢轨断面而言,由轨温变化而产生的力,相应地称为温度力。
钢轨的自由伸缩量:
一根不受任何限制可以自由伸缩的钢轨,当轨温变化时,其自由伸缩量可按下式计算:
α
∆l〃L〃t∆
=
式中:l∆——钢轨的自由伸缩量(mm);
α——钢轨的线膨胀系数,α=0.0118mm/m℃,即每米长的钢轨,当轨温变化1℃时,钢轨将伸缩0.0118mm;
L——钢轨长度(m);
t∆——轨温变化幅度(℃)。
【例3-1】若钢轨长度为 1000m,轨温变化为 20℃,则其自由伸缩量为:l =0.0118〓1000〓20=236(mm)。
㈣位移观测桩:
㈤无缝线路验收标准
1、管内无砟轨道无缝线路锁定轨温是25℃;允许〒5℃;
2、相邻单元轨节的锁定轨温不大于5℃;
3、同一单元轨节左右股锁定轨温不大于3℃;
4、同一区间内单元轨节的最高与最低实际锁定轨温之差不大于10℃;
5、加焊钢轨长度:正线不小于24m,道岔侧股及到发线不得小于12m;
6、线路锁定后,位移观测桩最大位移量不大于10mm或者锁定轨温变化不大于5℃。
二、焊缝
㈠类型:石武客运专线焊缝分为四种:一是道岔区的铝热焊;二是区间的移动设备闪光焊;三是区间的厂焊;四是胶接绝缘接头。
㈡标准:
①钢轨焊缝及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰痕、打磨灼伤;
②轨底表面焊缝两侧150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm范围内应打磨平整,不得打亏;
③焊缝编号标记齐全,字迹清楚,记录完整;
④胶接绝缘接头、铝热焊接头左右接头相错量不大于100mm,距离轨枕边缘不小于100mm。