铁路无缝线路设计
铁道线路—无缝线路
任务4 铁路轨道
一 铁路轨道的组成 二无 缝 线 路 三 轨道几何形位
任务4 铁路轨道
无缝线路
无缝线路就是把标准长度的钢轨一根一根地焊接成1000~2000米长 度的钢轨(我国铁路规定不短于200m)，用以代替标准钢轨而铺设的线路。
任务4 铁路轨道
无缝线路
通常是在焊轨厂用气压焊的方法，将标准轨焊接成250-500米的轨 条，再运到现场当场用铝热焊的方法焊接后就地铺设。
任务4 铁路轨道
无缝线路
钢轨的自由伸缩量 当轨温变化时，不受任何限制的钢轨的自由伸缩量为：
L＝·L·t 式中： L——钢轨的自由伸缩量(mm)；
——钢轨的线膨胀系数，0.0118mm/m℃； L——钢轨长度(m)； t——轨温变化幅度(℃)。
无缝线路
温度应力：
任务4 铁路轨道
公式：t＝247.8t(N/cm2)
任务4 铁路轨道
无缝线路
通常是在焊轨厂用气压焊的方法，将标准轨焊接成250-500米的轨 条，再运到现场当场用铝热焊的方法焊接后就地铺设。
任务4 铁路轨道
无缝线路
优点：消除了车轮对钢轨接头的冲击，使列车运行平稳、旅客舒适、 延长了线路设备和车辆的使用寿命、减少了线路养护维修工作量，并能 适应高速行车的要求。
温度力：
公式：P t＝247.8F·t(N)
Hale Waihona Puke
高速铁路无缝线路铺设技术课件 (一)
高速铁路无缝线路铺设技术课件 (一)高速铁路无缝线路铺设技术课件
一、无缝线路概念
无缝线路是指连续段长度达到100米或更长的铁路钢轨、钢轨支座、钢轨固定通道等构成的线路，其长度不需要进行拼接，呈现出一体化的铺设状态，达到无缝连接的效果。
二、无缝线路铺设技术
1.拼缝焊接技术
拼缝焊接技术是将两条标准长度的轨枕进行中心拼接，再用焊接工艺进行连接的技术。
通过该技术，可使两段轨枕之间的伸缩量减少，使余弦曲线等工艺曲线更加平滑，提高了线路的平顺性。
2.无缝化接头技术
无缝化接头技术是将钢轨表面进行加工，形成设计尺寸的锯齿形，再通过一定的装置扭接焊接成整块钢轨的技术。
该技术可有效避免钢轨的接头出现脱落、裂纹等情况，提高线路运行安全。
3.无缝槽道技术
无缝槽道技术将两个相邻的钢筋混凝土箱架通过倒角、割口等加工产生的配合型式，用小型铆钉或钢丝绳固定在一起，达到无缝连接的效果。
该技术在保证线路耐久稳定性的同时，还能提高铁路线路行车平
顺性和减震能力。
三、无缝线路铺设的优势
1.提高了线路的稳定性和耐久性，减少了线路的维修成本。
2.尽可能地避免了因钢轨连接部位出现问题而引发的列车行驶不稳定
的状态。
3.提高了线路的平顺性和舒适度，并且降低了行车噪声。
四、前景展望
高速铁路无缝线路铺设技术的应用，不仅能够提高铁路线路的稳定性
和耐久性，降低维修成本，还能提高高速铁路的行车平顺性和舒适度。
未来，有必要进一步提升相关技术，推动技术创新，进一步提高高速
铁路的服务品质和安全性。
路基上普通无缝线路设计
路基上普通无缝线路设计一、设计目的和意义中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。
本设计目的是通过实际设计，对无缝线路设计的主要原理、方法及步骤有更清楚的了解，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论与其实际应用（尤其是强度计算和温度力计算理论）。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于钢轨接头的存在，列车通过时发生震动和冲击，并伴随有击打噪声，所产生的冲击荷载最大可达非接头区3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、线路状态恶化、钢轨及联接零件的使用寿命缩短、养护维修费用增加。
线路接头区养护维修占总经费的1/3以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他地方大2~3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。
无缝线路由于消灭了大量的钢轨接头，因而具有行车平稳、旅客乘坐舒适、机车车辆和轨道的维修费用少、使用寿命长等一系列优点。
大量的研究资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比普通有缝线路可节约养护维修费用35%~75%。
二、 设计理论依据普通无缝线路设计，主要指区间内的无缝线路设计，其主要内容为确定设计锁定轨温和无缝线路结构设计两部分。
2.1确定设计锁定轨温由于长轨条在锁定施工过程中轨温是不断变化的，因而锁定轨温应该是一个范围，通常为设计锁定轨温±5摄氏度，困难条件下取±3摄氏度。
锁定轨温（sf T ）设计计算原则为“夏天不涨轨，冬天不断轨”，所以sf T 应根据当地的轨温条件和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。
如下图所示：中和轨温：[][]max min 22s c e k t t t t t t ∆-∆+=+±∆1）根据强度条件确定允许的降温幅度无缝线路应该具有足够的强度，以保证在动弯盈利、温度应力及其他附加应力共同作用下不被破坏，能够正常工作。
因此，要求钢轨承受的各种应力总和不超过规定的容许值[σ]，即[]σσσσ≤++c t d式中 d σ——钢轨最大动弯力，（MPa ）；t σ——钢轨温度应力，（MPa ）； c σ——钢轨承受的附加应力，（MPa ）如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等；本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取MPa c 10=σ；[]σ——钢轨允许应力，它等于刚轨的屈服强度sσ除以安全系数K ，[]Ks σσ=。
铁路桥梁桥上普通线路改无缝线路的设计
铁路桥梁桥上普通线路改无缝线路的设计随着我国铁路运输业的不断发展，无缝线路在铁路桥梁上的应用也越来越普遍。
随着无缝线路的改造，在桥梁上的应用也越来越成熟。
本文将就铁路桥梁桥上普通线路改无缝线路的设计进行解析。
一、问题背景在我国，铁路运输始终是公路运输不能替代的重要交通方式之一。
在传统铁路系统中，普通线路是目前应用广泛的一种铁路系统，但是在运行过程中出现的“咔嚓声”和振动等问题常常会影响旅客的出行体验。
随着科技的不断进步，无缝线路逐渐成为了运行更加平稳，安全性更加优异的一种铁路系统。
然而，与普通线路不同，无缝线路在铁路桥梁上的应用在设计上存在一些问题。
对于桥梁结构来说，首先需要安排无缝线路所需的连续轨道长度、轨区间铺设基本规则以及连接方式等问题。
然后需要注意桥梁的负荷等级和跨径尺寸，以确保桥梁能够承受无缝线路的重量和运行时的震动。
同时，还需要考虑无缝线路与桥梁接触面的要求及安全要求等。
因此，设计桥上无缝线路需要很高的技术水平和经验。
二、无缝线路的基本特点无缝线路的最大特点是采用“长轨铺设法”进行铺设，大大减少了接头的数量。
同时，无缝线路中的轨道不仅质量更优，强度更高，还具有更高的端部扭曲刚度和传感性，这意味着无缝线路的稳定性和密封性都大幅提升。
此外，零部件的质量和装配方式也得到了优化，在运行中能够维持更好的状态。
三、桥上无缝线路的设计流程1. 轨道连续长度设计根据铁路桥梁结构的不同变化，确定无缝线路的长度，以确保它们能够在桥梁上铺设。
使用该方法可以最大化减少由于连接不良或变形而引起的噪音和振动等问题。
2. 公路桥模型制作总模型以检查无缝线路的连接和桥梁支座的安装。
3. 连接式无缝线路设计设计完桥梁支座后，可以设计出一种格式，可以将无缝线路与桥梁链接起来。
4. 轨道铺设方向铺设时，应安排轨道的方向和位置，充分考虑无缝连接。
5. 跨径尺寸和负荷等级对于不同跨径和负荷等级的桥梁，也需要进行相应的设计和计算，以确保无缝线路不会对桥梁结构产生负面影响。
铁路工程铺轨及无缝线路方案
铁路工程铺轨及无缝线路方案1.无砟轨道长轨铺设正线无砟轨道地段配备WZ500 长轨铺轨机组采用拖拉法施工；有砟轨道采用单枕法铺设。
无砟地段无缝线路采用拖拉法施工，在铺轨基地将500m长钢轨装车加固后，通过长钢轨运输车运送至铺设现场，按照施工准备→长钢轨运输→长轨推送入槽→单元轨节焊接→应力放散及无缝线路锁定→轨道精调→钢轨预打磨→轨道检测及验收的作业流程组织施工。
采用拖拉法铺设时，无砟轨道线路利用铺轨机、支架落轨小车配合，长轨直接落槽，利用调高垫板调节轨道的高低，利用轨距挡板及轨距块调节线路轨距及方向。
线路达到初期稳定后进行单元轨焊接、应力放散，随后进行线路锁定、线路精调、轨道打磨等工序，2无缝线路施工无缝线路施工拟投入2台移动式闪光焊机，百米轨在芜湖焊轨场焊接后存放在黄山北铺轨基地，待长轨铺设后，上移动式闪光焊机，将500m长钢轨焊联长1.5km-2km的单元轨节，利用长轨拉伸器进行应力放散，锁定，在联调联试前进行全线钢轨预打磨，完成无缝线路施工。
3站线轨道工程车站到发线、联络线及动车走行线等一次铺设无缝线路，其余站线为有缝线路；站线有砟道床地段铺轨均采用人工铺设，施工中底砟和面砟采用汽车运输，底砟全部上完，面砟预上部分，用机械摊铺，整平并压实，轨料采用人工配合汽车倒运至相应位置，钢筋混凝土枕用锚固架现场正锚，人工将轨枕按设计散布，粗方就位并散轨底垫板，人工配轨、上轨，联接接头配件，画轨枕间距，在钢轨腰部用白铅油打点，细方轨枕，散扣件，拧紧扣件，按线路中线拨正轨节，并检查铺设质量。
站线无砟道床地段铺轨利用机械铺设，采用“拖拉法”进行施工。
站线有砟道岔采用人工提前预铺的方法铺设，利用轨道车将岔料运至施工现场，人工配合吊车按设计位置整组拼装就位。
4长枕埋入式无砟道岔施工方案无砟高速道岔均在道岔厂内预组装验收合格后，拆成道岔组件，火车运输至新建车站临近的既有火车站，再通过汽车运输至铺设现场，采用原位法进行铺设。
铁路轨道无缝线路
案例二：某重载铁路无缝线路改造工程实例
改造背景
01
针对既有重载铁路线路的老化、磨损等问题，进行无缝线路改
造以提高运输效率和安全性。
技术挑战
02
克服重载铁路轨道变形大、维护困难等技术难题，采用高强度
扣件、优化轨道结构等措施提高轨道稳定性。
实施效果
03
通过改造工程，显著提高了重载铁路的运输能力和安全性，减
无缝线路的施工技术和施工质量控制；
研究内容：本文将从以下几个方面对铁路轨道无缝线路 进行研究 无缝线路的设计理论和设计方法；
无缝线路的养护方法和养护标准。
02
铁路轨道无缝线路概述
定义与分类
定义
铁路轨道无缝线路是指将多根钢轨焊 接成一根长钢轨，铺设在铁路线路上 ，以消除或减少轨道接头，提高列车 运行平稳性和安全性的轨道结构。
在施工区域设置明显的安全警示 标志和防护设施，如安全网、安 全带等，防止意外事故发生。
应急预案
制定针对可能出现的紧急情况的 应急预案，如火灾、触电等，确 保在紧急情况下能够迅速采取有 效措施进行处置。
05
铁路轨道无缝线路运营维 护管理
运营维护管理原则和目标
安全第一
确保无缝线路的安全性和稳定性，防止发生 安全事故。
THANKS
感谢观看
铁路轨道无缝线路
目录
• 引言 • 铁路轨道无缝线路概述 • 铁路轨道无缝线路设计原理 • 铁路轨道无缝线路施工技术
目录
• 铁路轨道无缝线路运营维护管理 • 铁路轨道无缝线路案例分析 • 结论与展望
01
引言
背景与意义
铁路运输的重要性
铁路运输作为一种主要的陆上交通方式，具有运量大、成本 低、节能环保等优点，在国民经济和社会发展中占据重要地 位。
轨道无缝线路铺设课件
无缝线路的稳定性分析
温度力的影响
总结词
温度力是影响无缝线路稳定性的重要因素。
详细描述
温度力是由于钢轨温度变化引起的热胀冷缩现象，它会导致轨道的伸长或缩短，从而影响线路的稳定 性。在铺设无缝线路时，需要考虑不同季节和气候条件下的温度变化，以选择合适的钢轨类型和铺设 方法，确保线路的稳定性。
车辆载荷的影响
无缝线路的连续性和稳定性 能够减少列车运行过程中的 临时停车和延误，提高运输
效率。
03
04
降低维护成本
由于无缝线路减少了传统接 头处的故障率，因此可以减 少轨道维护和更换的工作量
，从而降低维护成本。
提升景观效果
无缝线路的美观性和连续性 可以提升铁路景观的整体效 果，减少视觉上的不协调感
。
无缝线路的发展历程
焊接等。
有轨电车线路无缝线路的应用实例
03
南京有轨电车、苏州有轨电车等城市的公共交通系统广泛应用
了无缝线路技术。
THANKS
对铺设完成的无缝线路 进行功能性检测，确保
线路运行正常。
安全性检测
对线路进行安全性检测 ，检查是否存在安全隐
患。
环境检测
对线路周围环境进行检 测，确保环境条件符合
要求。
06
无缝线路的应用案例
城市轨道交通的无缝线路应用
城市轨道交通无缝线路的优点
提高列车运行平稳性、降低列车运行噪音、提高旅客乘坐舒适度。
无缝线路的钢轨长度通常在500米到 1000米之间，甚至更长，这样可以减 少传统接头处的冲击和振动，提高列 车运行的平稳性和安全性。
无缝线路的优点
提高列车运行平稳性
由于消除了传统接头处的冲 击和振动，无缝线路能够显 著提高列车运行的平稳性， 减少车辆和轨道的磨损，延
铁路无缝线路设计
第5章无缝线路设计无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接，形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路，又叫做焊接长钢轨线路，它是当今世界上轨道结构中的一项新技术，在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。
对于一般的铁路线路来讲，钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节，由于轨缝的存在，列车在通过轨道时就会发生冲击和振动，并产生巨大的噪音，不但如此，钢轨受到的冲击力也会提升3倍以上。
接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感，还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。
伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求，在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天，普通铁路无法适应现代化运输的要求。
无缝线路消灭了大量的接头，具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点，是今后铁路发展的方向和未来。
5.1无缝线路基本规定1.根据《铁路无缝线路设计规》(TB 10015-2012)，新建、改建铁路正线应采用钢轨，钢轨长度可以是25m、50m和100m，在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。
2.无缝线路在设计时，应根据当地轨温资料，计算无缝线路的允许温升、允许温降，并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。
在一定围，无缝线路设计锁定轨温应一致。
3.道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。
在小半径曲线（）以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。
4.有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m；在小于500m半径地段铺设无缝线路时，应采取适当的措施增大道床横向阻力。
5.在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路，必要时应采取轨道加强措施，连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。
6.最大轨温变化幅度超过100℃的严寒地区铺设无缝线路时应单独设计，加强轨道结构强度，还可以采取大调高量扣件。
7.无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型因素进行，经过稳定性等检算确定设计锁定轨温。
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。
无缝线路的设计
表1
无缝线路的设计
本部分讲述的无缝线路设计为一般路基上的普 通无缝线路和超长无缝线路的设计。特定条件下 的无缝线路，如桥上无缝线路和无缝道岔在后面 单独讲述。
无缝线路的设计主要分以下八个部分： 1、轨道强度计算； 2、轨道稳定性计算； 3、无缝线路钢轨断缝检算； 4、设计锁定轨温； 5、无缝线路结构设计； 6、位移观测桩布置； 7、伸缩区、缓冲区预留轨缝设置； 8、端头车站无缝线路的锚定要求。
1、轨道强度计算
• 要求作用在钢轨上的应力总和不得超过钢轨的 屈服容许应力。
• 即： 动 t 附 [ ]
动——钢轨动弯应力； —t —钢轨温度应力； 附——钢轨附加应力，如伸缩应力、挠曲应力及
制动应力； [ ]——钢轨容许应力，等于屈服强度除以安全系
数K。
• 补充说明： • 钢轨强度检算时，假设钢轨为连续弹性基础上的等截面无限长梁，梁
• 设计锁定轨温计算如下：
• 设计锁定轨温范围宜为10℃，困难情况下不应小于6℃。
• 无缝线路相邻单元轨节之间的锁定轨温之差不应大于 5℃，同一区间内单元轨节的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℃。
5、无缝线路结构设计
6、位移观测桩布置
• 为了掌握运营中无缝线路钢轨是否发生了不正常位移， 判断无缝线路在长期养护维修中是否锁定牢固，以及在 各种施工作业中是否改变了原锁定轨温，应定期对无缝 线路钢轨进行位移观测。通过对位移观测数据的分析， 判定无缝线路的锁定状态，如发现有不正常位移，应及 时采取措施予以整治。
的下沉和基础反力成线性关系；或假设钢轨为弹性点支座上的等截面 连续长梁，支座的下沉与其反力之间成线性关系。
正线有碴轨道无缝线路铺设方案
正线有碴轨道无缝线路铺设方案无缝线路是指在道岔处能够实现无缝衔接的铁路轨道线路。
传统的铁路线路在道岔处通过道岔转换板连接，因此存在接头处的凸起，容易引起列车颠簸和噪音。
为了解决这个问题，现在有了无缝线路技术。
一、无缝线路的铺设方式无缝线路的铺设方式主要有三种：剪接连接、冷压连接和热压连接。
下面对三种方式进行详细说明：1.剪接连接：剪接连接是指通过切割轨道两端形成锯齿状，然后通过填充钢块进行连接的方式。
这种方式铺设无缝线路的优点是施工简单快捷，而且不需要专门的设备。
但是缺点是连接出现压力集中，可能导致接头处出现倾斜或者断裂。
2.冷压连接：冷压连接是指通过对剪接的轨道两端进行冷压连接，利用轨道自身的弹性恢复力来实现连接。
这种方式铺设无缝线路的优点是连接牢固，不会出现倾斜或者断裂的情况。
但是缺点是冷压连接施工难度较大，需要专门的设备和技术。
3.热压连接：热压连接是指通过高温加热轨道两端，然后进行压力连接的方式。
这种方式铺设无缝线路的优点是连接牢固，并且无缝衔接效果好，不会出现凹凸不平的情况。
但是缺点是热压连接施工相对复杂，需要专门的设备和技术，而且成本较高。
二、无缝线路的安全保障无缝线路在铺设过程中需要注意以下几个方面的安全保障：1.材料质量：选择合适的材料是保障无缝线路质量的基础。
轨道材料应符合相应的标准，具有足够的强度和耐磨性，不易受到环境腐蚀。
2.施工工艺：无缝线路的施工工艺应符合相关规范和要求。
施工人员需要经过专门培训，具备相关技能，并采取相应的防护措施，确保施工过程中不引起安全事故。
3.维护保养：无缝线路的维护保养是保障线路安全和使用寿命的重要环节。
应定期进行巡查和维修，确保线路平整和连接处的可靠性。
三、无缝线路的经济效益相比传统的道岔连接方式，无缝线路能够减小列车颠簸和噪音，提高行车的平稳性和舒适性。
这样不仅能够提升列车的运行效率，缩短行车时间，而且能够减少轨道的损耗，减少列车的能耗。
因此，采用无缝线路可以带来较大的经济效益。
铁路无缝线路设计
第5章无缝线路设计无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接，形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路，又叫做焊接长钢轨线路，它是当今世界上轨道结构中的一项新技术，在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。
对于一般的铁路线路来讲，钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节，由于轨缝的存在，列车在通过轨道时就会发生冲击和振动，并产生巨大的噪音，不但如此，钢轨受到的冲击力也会提升3倍以上。
接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感，还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。
伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求，在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天，普通铁路无法适应现代化运输的要求。
无缝线路消灭了大量的接头，具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点，是今后铁路发展的方向和未来。
5.1无缝线路基本规定1.根据《铁路无缝线路设计规范》(TB 10015-2012)，新建、改建铁路正线应采用钢轨，钢轨长度可以是25m、50m和100m，在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。
2.无缝线路在设计时，应根据当地轨温资料，计算无缝线路的允许温升、允许温降，并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。
在一定范围内，无缝线路设计锁定轨温应一致。
3.道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。
在小半径曲线（）以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。
4.有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m；在小于500m半径地段铺设无缝线路时，应采取适当的措施增大道床横向阻力。
5.在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路，必要时应采取轨道加强措施，连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。
6.最大轨温变化幅度超过100℃的严寒地区铺设无缝线路时应单独设计，加强轨道结构强度，还可以采取大调高量扣件。
7.无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型因素进行，经过稳定性等检算确定设计锁定轨温。
【轨道交通讲义】第六章 无缝线路
6.2.2 设有缓冲区的长钢轨温度力
一、长钢轨的约束—线路纵向阻力
长钢轨依赖无缝线路轨道的道床、扣件和接头联 结零件阻止其随轨温变化而发生的伸缩，形成其 温度变形约束。轨道结构对于长钢轨伸缩变形的 约束力就是道床纵向阻力、扣件纵向阻力和接头 阻力。设有缓冲区的长钢轨温度力，与线路纵向 阻力约束的变化有明显关系。
Pt t F
2.1107 11.8 106 T F
248 T F
F 钢 轨 横 截 面 积 （cm2）
钢轨伴随轨温变化的伸缩变形完全受到约束时， 其温度应力仅仅与其轨温变化幅度呈线性关系， 而与钢轨的长度无关。由此可见，只要能够实 现钢轨的完全约束，无缝线路可以任意的增加 长度而不会增加钢轨应力。温度应力式无缝线 路工程技术正是建立在这个基本原理的基础上。
800
1000
350
500
300
400
500
500
800
250 ~
300
半径
（m）
联邦德国铺设无缝线路最小曲线半径
轨道结构
轨枕类 钢轨
型
断面
木枕 l=2.6m 混凝土
S49 S54 UIC60 S49
枕
S54
l=2.4m 混凝土 S54
枕
l=2.6m 钢枕帽 形部分
UIC60
S49 S54
高度
h≥ UIC60 135mm
采用缓冲轨连接的无缝线路可以是温度应力式， 也可以是定期放散应力式；同样，采用钢轨伸缩 调节器连接的无缝线路，可以是温度应力式也可 以是放散应力式，这在概念上应加以区分。
长轨条
标准长度钢轨
长轨条
缓冲区
无缝线路的铺设范围
由于无缝线路在严寒酷暑季节具有巨大的温度拉 力和压力，因而在某些地区和某些特殊地段的应 用受到限制。
铁道无缝轨道线路设计
第1章绪论1.1 线路大修1.1.1 概述铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物组成。
它是一个整体工程结构，共同发挥各自的功用，其任何组成部分的改变或损坏，都将影响整体功能。
铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，因而使线路设备的技术状态不断地发生变化。
线路的残余变形，主要是机车车辆与线路相互作用的结果，往往又带有明显的不均匀性和不一致性，而构成线路的不平顺。
这种线路的不平顺性，即使是微小的，亦将显著增加机车车辆对线路的附加动力作用。
不平顺愈强，附加动力作用愈大，钢轨及其轨下基础负担愈重，残余变形的幅度及其积累愈快，线路承载能力愈低。
而铁路运量即通过总质量(表示为轴载与其通过次数的乘积)愈大的线路上，上述过程将发展的愈加剧烈[1]。
对目前的线路结构来说，产生不均匀的残余变形及其积累是无法避免的。
人们只能设法延缓它的发展，通过线路维修把它限制在一定范围之内，但不能完全消除。
为保证列车的正常运行，线路必须经常保持规定的技术完好状态，一旦这个技术标准被突破，靠线路维修又不能完全防止上述破坏现象的发生，线路各组成部件的疲劳与磨耗伤损，以及道床脏污程度等达到了规定的限度以至于不能继续使用时，就必须进行线路大修来修复轨道的承载能力。
另一方面，随着铁路运量的增长，列车平均轴载的增加，行车速度的提高，以及新技术和新设备的发展与应用，需要强化或更新线路设备时，也必须由线路大修去完成。
1.1.2 设计内容本设计中采取的方法及步骤如下：(1)根据设计任务书给定的运营条件及线路测量资料，对既有线路平纵断面进行改善。
(2)线路大修平面设计[1~4]：线路大修平面改善设计，主要是矫正既有线路平面的位置，平面设计以原线路设计标准为依据，并遵循一定的原则和基本的技术条件，根据线路勘测资料，对线路曲线部分各测点进行拨距计算。
铁道线路大修及换铺无缝线路设计.doc
目录摘要 (I)Abstract (II)第1章前言 (3)1.1 课题的来源和目的 (3)1.1.1 无缝线路的发展历史及现状 (3)1.1.2 问题的提出 (4)1.2国内外研究综述 (5)1.3本文研究内容和思路 (6)1.3.1本文研究内容 (6)1.3.2本文研究思路 (6)第2章换铺无缝线路的过程分析与探讨 (8)2.1 线路大修时无缝线路的铺设 (8)2.1.1铺设前的准备 (8)2.1.2铺设过程 (8)2.1.3应力放散 (8)2.1.4施工质量过程控制标 (9)2.2对应力放散的技术性分析 (10)2.2.1放散的基本要求 (10)2.2.2放散方法的确定 (10)2.2.3放散作业标准及注意事项 (11)2.3.1无缝线路胀轨跑道的主要原因 (11)2.3.2无缝线路的防胀措施 (11)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)摘要无缝线路为本世纪铁路上最大技术改革之一，己成为当今轨道结构现代化的主要标志。
它在减少线路维修工作量、延长轨道部件使用寿命、节约能源，降低噪音等方面，均有显著效果，确为铁路内外人员所公认。
无缝线路自第二次世界大战后开始正式使用，发展非常迅速，各国铁路纷纷铺设，而且已成为高速，重载铁路必须选用的轨道结构。
在发展过程中，不论在焊接，长轨运输、铺设、维修，以及事故的预防和处理等方面，均有新的建树。
我国无缝线路自50年代开始铺设以来，深受各铁路局之欢迎，也引起了各方有关人员的注意，各院校师生、现扬从业人员，以及科研部门对这项新技术不断钻研改进，取得不少新成就。
跨区间无缝线路是一种新型轨道结构型式，完全消除了钢轨接头，彻底实现了线路的无缝化，其优点十分明显。
由于跨区间无缝线路适应高速与重载铁路的发展需要，因此，世界各国竞相发展。
道岔无缝化是跨区间无缝线路发展的难点和关键技术。
无缝道岔结构复杂，掌握其在温度力作用下的受力和变形规律是无缝道稀设计、施工和养护维修的理论基础。
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——轨道框架刚度系数，采用 1.0；
——轨道曲半波长； f——轨道弯曲变形矢度，用 0.2cm； Q——等效道床分布阻力，经计算取 6.68。
（5-7） 式中 K——安全系数，一般情况下取 1.25~1.3。 由于该算法是小位移情况，顾不考虑胀轨区的温度压力降低，所以温度升
幅为
（5-8） 式中
F——钢轨断面面积，取 7745 。
病害和下承板梁上，铺设无缝线路须严格进行检查。 4、桥上铺设无缝线路，除符合下列条件者外，均应检查钢轨、墩台的受力
状态、轨道防爬能力及钢轨低温断缝值等。 5、在隧道长度为 1000m 及以上时，铺设无缝线路宜方，缓冲区尽量设置在隧道洞口外。隧道长度小 于 1000m，可不单独铺设。
5.4.4 无缝线路锁定轨温
无缝线路铺设地点在拉萨地区，其地区历史最大轨温差： 温度应力式无缝线路中应该满足
曲线地段
（5-9）
故可采用温度应力式无缝线路 直线地段
所以可采用温度应力式无缝线路 锁定轨温上限为：
锁定轨温下限为： 中间锁定轨温为：
设计锁定轨温： 设计锁定轨温范围：
5.5 伸缩区长度计算
5.3.2 计算 k 值
本设计采用 S-Ⅲ型钢筋混凝土枕，每千米轨枕数为 1760/Km，根据设计要
求，钢轨支座刚度 D 值在检算钢轨为
，当在检算轨枕时
D
轨枕间距为
钢轨基础弹性模量 为：
刚比系数为
（5-1）
式中
—— 新 轨 水 平 轴 的 惯 性 矩 ， 其 中 对 于 60Kg/m 轨 为
。 由公式（5-1）可得刚比系数为：
由于接头阻力 大于最大温度压力
部伸长量
。
，故接头不会伸长，所以缓冲轨端
1、当钢轨处于最低轨温时缓冲轨间的收缩量 2、当钢轨处于最低轨温时缓冲轨间的收缩量
5.6.3 长钢轨端部伸缩量
长轨端收缩量
由于接头阻力 大于最大温度压力
，故接头不会伸长，所以长轨端部
伸长量
。
1、当钢轨处于最低轨温时长轨端的收缩量
(N)
0
00
97
P 106
106
106
(N) 450
450
450
x(m 动 m) 4350.000 1800.000 0.000 89764.8
3 kx 5.133 2.124 0.000 0
μ 0.008 -0.165 1.000
Pμ
-17514.7 106450.0
829.596
(N)
97
00
其中
5.2.4 缓冲区和伸缩区的设置
缓冲区应设在下列地点： 1、两段长轨之间； 2、道岔与长轨之间； 3、自动闭塞和轨道电路地段的绝缘接头，一般应不止在缓冲区的中间； 4、其他必要的地点。
5.2.5 无缝线路铺设地段和位置
无缝线路的铺设地段和位置，应符合下列条件： 1、轨下基础稳定，线路没有翻浆冒泥、下沉挤出大于 15mm 的冻害。 2、半径为 800m 以及以下的曲线地段，应尽量采用全长淬火轨或耐磨轨。 3、桥梁有浅基、孔径不足、偏心超限、载重等级不足或支座、墩台等严重
计算参数： 设计锁定轨温
钢轨接头阻力
（扭矩为
）
钢轨纵向阻力梯度
最大温升
最大温降
取
缓冲轨长度取标准轨长度的整倍数，得
5.6 施工预留轨缝
轨缝设置的目的是为了保证在最高轨温时，相邻钢轨在最轨缝处不会产生 压应力，也就是在轨头发生伸缩之后，轨缝能够大于零；在最低轨温时，轨头 发生收缩之后，轨缝仍能够满足构造轨缝的要求。其中，轨头的伸缩量计算关 系如下：
5.2.6 缓冲区钢轨接头
缓冲区钢轨接头，应采用 10.9 级高强度接头螺栓及平垫圈，接头螺栓扭矩 应达到 900N·m。
缓冲区轨缝尺寸，应根据计算确定。
5.3 设计参数计算
5.3.1 设计资料及条件
1、无缝线路铺设地点：拉萨地区 2、无缝线路铺设钢轨类型：U71Mn60 轨 3、无缝线路铺设的轨枕类型：S-III 型 4、无缝线路轨枕间距：1760 根/km 5、道床类型：面碴厚为 250mm，垫层厚为 200mm 6、钢轨接头螺栓扭矩值：900N·m 7、设计区最小半径：R=500m 8 、 . 计算钢 轨位移 及弯 矩时， 道床 刚度： 60000N/mm， 检 验 钢轨 刚度 30000N/mm。 9、设计最高行车速度 120Km/h 10、设计轨温：最高温度 49.4℃，最低气温-16.5℃
，计算
f
/ oe
；
，基本上与
原来的
相接近，因此取：
作为变形曲线长度，
作为原始弹性初弯矢度。 2、计算曲线地段允许温度压力及允许温升
为了减小温度反复变化所致残余变形的累计，避免过分限制温度力，从而
影响无缝线路的铺设范围，由
时计算温度压力 ，并除以安全系数 得
到允许温度压力
式中
（5-6） E——钢轨弹性模量； I——两根钢轨对竖直中和轴线的惯性矩，其中 60kg/m 钢轨取
图 5-1
表 5-1 不利荷载计算表
计
算 项目
轮
动1
轮位 动2
∑Pμ
动3
(N)
P 106
106
106
动 (N) x(m
1 m)
450
450
450
101378.
0.000 2550.000 4350.000 97
kx 0.000 3.009 5.133
计
算 项目
轮
动1
轮位 动2
∑Pμ
动3
(N)
μ 1.000 -0.055 0.008
5.2.3 无缝线路结构组成
温度应力式无缝线路由固定区、伸缩区和缓冲区三部分构成。 1、伸缩区长度根据计算确定。
2、固定区为长轨减去两端伸缩区的长度，每段长轨的长度应根据线路情况 和施工条件决定，原则上应与自动闭塞区段的长度一致。如受条件限制，固定 区也不应短于 50m。
3、缓冲区一般由 2 到 4 节标准轨或厂制缩短轨组成，有绝缘接头时为 4 节。
铁路无缝线路设计
第5章 无缝线路设计
无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接，形成钢轨长度超过一定值的 钢轨线路，又叫做焊接长钢轨线路，它是当今世界上轨道结构中的一项新技术， 在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。
对于一般的铁路线路来讲，钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节，由于轨缝 的存在，列车在通过轨道时就会发生冲击和振动，并产生巨大的噪音，不但如 此，钢轨受到的冲击力也会提升 3 倍以上。接头冲击力不但影响列车行驶的平 稳度和旅客的舒适感，还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零 件的使用寿命、增加额外的维修费用。伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和 环保化的高要求，在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天，普通铁路无 法适应现代化运输的要求。无缝线路消灭了大量的接头，具备行车平稳、旅客 舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点，是今 后铁路发展的方向和未来。
5.4.3 直线段允许温升
1、试算直线段变形弦长 值
时，
，
，
，
，，
。
换算曲率为
∴ 计算得到 与原假定
不符。设
，重新计算 ；
以
再次试算 ，求得
则 该 与第二次设的
不符，再设
，计算 ；
再求得到
，则
，基本上与原来的
相接近，因此取：
作为变形曲线长度，
作
为原始弹性初弯矢度。 2、计算直线段的允许温度压力及允许温升
（5-4） （5-5）
B、当在直线地段上制动时，温度变化允许量为：
5.4.2 曲线段允许温升
1、试算曲线地段变形弦长 值 由稳定性统一计算公式，采用正弦曲线作为轨道变形曲线。
当
时，
，
，
，
，，
。
换算曲率为
∴ 计算得到 与原假定
不符。设
，重新计算 ；
以
再次试算 ，求得
则 该 与第二次设的
，再求得到
不符，再设 ，则
5.3.4 计算动弯应力
新轨截面模量
,
。
A、在
的曲线上，轨底动弯拉应力
轨头动弯压应力 B、直线段上的轨底动弯拉应力 直线段上的轨头动弯压应力
5.4 锁定轨温设计
5.4.1 容许温度变化幅度
在铁路线路中，钢轨应该有一定的强度以保证在受到动弯应力、温度应力 及其他附加应力时不至于破坏，仍然能够正常工作，所以，钢轨所能承受的各 种应力之和不超过容许应力值 ，即
5.3.3 弯矩计算
ND5 机车前后转向架各有三个轴，如图 5-1 所示，在寻找引起最大弯矩的最 不利轮位时，只要用一个转向架的三个轴分别作为计算轮来求最不利轮位。由 于转向架的三个轴轮重量相等，但是轴距是不相同的，所以要计算 1、2、3 轮 引起的弯矩，在所有弯矩值中找到最不利弯矩，既最不利荷载值。
根据设计要求，该线年通总重
，由《线规》可知轨道正线类型为
重型。
5.2.2 锁定轨温
无缝线路锁定轨温应根据当地最高铺设无缝线路的允许温升、允许温降计 算确定，并且考虑一定的修正量。
设 计 锁 定 轨 温 范 围 为 ± 5℃ ， 相 邻 单 元 轨 节 之 间 的 锁 定 轨 温 只 差 不 应 大 于 5℃，同区间轨温只差不大于 10℃,160km/h 以上铁路不应大于 3℃。
9.桥上无缝线路设计宜减少钢轨伸缩调节器的设置。 10. 标 准 长 度 钢 轨 应 采 用 工 厂 化 焊 接 ， 工 厂 化 焊 接 长 轨 条 长 度 不 宜 小 于 500m，焊接宜采用闪光焊接。
5.2 无缝线路设计要求
5.2.1 线路等级
铁路线路是供机车车辆组成的列车运行的，是轨道和路基、桥涵、隧道等 建筑物等设备的统称。在我国，新建和改建的铁路根据其在铁路网中的作用、 性质和远期客货运量的不同分成不同等级。铁路的等级不同，铁道线路及其工 程结构物都有不同的要求。