无缝线路基础知识1
无缝线路简介
温度应力式无缝线路结构形式图
爆胎
4、温度力 4.1 温度力：无缝线路上，钢轨一般长度在 1000m 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。
4.2 温度应力式无缝线路包括固定区、伸缩区和缓冲区三部分
三、无缝线路与普通线路的比较
无缝线路与普通线路相比有哪些优势？
无缝线路简介
目录
无缝线路简介
第一部分 普通线路的概念 第二部分 无缝线路的概念 第三部分 无缝线路与普通线路的比较
一、普通线路的概念
普通线路（有缝）由标准长度的钢轨(长度为12.5 m或25 m)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。
普通接头
京张铁路
二、无缝线路的概念
1、无缝线路的概念 无缝线路（continuously welded rail track）是一种新型的轨道结构型式． 是把标准长
THANKS
运营总部企业管理部
1、提高旅客舒适度； 2、降低维修强度，节约人力物力，延长线路设备服役时间； 3、延长车辆设备使用寿命； 4、提高列车行驶速度。 ……
无缝线路（continuously welded rail track）是一种新型的轨道结构型式． 是把标准长度 的钢轨连续焊接成长轨条并锁定铺设的线路。无缝线路分为温度应力式和放散温度应力 式。
度的钢轨连续焊接成长轨条并锁定铺设的线路。无缝线路分为温常用的焊接方法有3种：闪光焊法、气压焊法和铝热焊法。其中铝热焊法已 被国内外认为是一种具有高效率的理想快速焊接方法，是我国无缝线路连接焊头的唯 一有效的焊接方法。
闪光焊
气压焊
铝热焊
3、温度应力式无缝线路 结构形式：由一根长轨条及两端 2 ~ 4 根标准轨组成，两端接头采用高强螺栓夹板联接，
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
高速铁路无缝线路技术—无缝线路基本知识
温度应力式无缝线路
无缝线路上的焊接长钢轨被充分锁定，在温度变化的情况下，
其两端长度各不足100 m的范围内少有伸缩外，中间部分不
能伸缩，因而在钢轨内夏季产生温度压力，冬季产生温度拉
力。
放散应力式
自动放散：尖轨伸缩调节器（桥上） 定期放散：一年两次放散应力（寒冷地区）
适用于年轨温差较大的地区，或温度力较大的特殊地段。
伸缩调节器
（图片来源于网络）
1.4 无缝线路的类型
普通无缝线路
பைடு நூலகம்
缓冲区2~4根
长轨条2~3 km
缓冲区2~4根
1.4 无缝线路的类型
（2）按长轨条长度分： ①普通无缝线路(温度应力式): L＝2 000~3 000 m ②全区间无缝线路:L≤区间长度 ③跨区间无缝线路:L＞区间长度并焊连无缝道岔
（3）按长轨条铺设位置分： ①路基无缝线路； ②桥上无缝线路； ③岔区无缝线路
跨区间无缝线路是在完善了长大桥上无缝线路、高强度胶结绝缘接头、无缝道岔等多项技术 以后，把闭塞区间的绝缘接头以及几个区间（包括道岔、桥梁、隧道等）都焊接（或胶结、冻结） 在一起，取消了缓冲区的无缝线路。
我国无缝线路发展从上世纪50年代开始，经历了五个阶段： 无缝线路技术储备阶段（1950~1970）：焊接、长轨运输、设计理论 突破四大铺设禁区阶段（1970~1990） ：长大桥、大坡度、小半径、寒冷地区 跨区间无缝线路试铺阶段（1990~2000） ：无缝道岔、胶结绝缘接头 新线一次铺设跨区间无缝线路阶段（2000~2005）：秦沈客运专线 全面推广跨区间无缝线路阶段（2005~）：高速及新建铁路、长定尺钢轨
无缝线路是二十世纪轨道结构进步的标志，是与高速重载相适应的轨道结构，是轨道技 术的发展方向。
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。
无缝线路教案
铁路无缝线路应知应会一、无缝线路基本知识1、无缝线路：就是把钢轨焊接起来的线路，又称焊接长钢轨线路。
因线路上减少了大量钢轨接头和轨缝，故称之为无缝线路。
2、无缝线路的类型：无缝线路按结构可分为两大类：一类是温度应力式无缝线路，其结构形式是在两长钢轨之间用几根普通标准长度的钢轨连接，这一区段叫缓冲区；长轨本身仅在两端约数十米长度范围内允许伸缩，允许伸缩的区段叫伸缩去；长轨中间不能伸缩的部分叫固定区。
另一类是放散应力式无缝线路，在每年春、秋两季各放散应力一次，以免钢轨所承受的温度应力过大。
由于放散工作量大，目前有被淘汰的趋势。
另外除上述普通无缝线路外，现在铺设比较多的是全区间无缝线路和跨区间无缝线路。
全区间无缝线路就是扑在线路上的长钢轨长度贯穿整个区间，两端与咽喉道岔的缓冲轨焊联的无缝线路。
跨区间无缝线路就是铺在线路上的长钢轨长度贯穿全区间的各个区间，与站区无缝道岔焊联成一体的无缝线路。
我段管内成昆正线现在只有白石岩至冕山区段是全区间无缝线路其它的已经全部是跨区间无缝线路。
3、影响无缝线路稳定性的因素无缝线路稳定性问题实际上就是涨轨跑道问题。
根据常识杆件受强大的压力后会臌曲。
无缝线路是是埋设在道床里的结构件，当轨道要臌曲时，道床将产生阻力阻止它臌曲。
还右钢轨和轨枕组成轨道框架，如果扣件紧固，不让钢轨和轨枕间发生相对移动，则轨道框架的刚度也有防止轨道臌曲的作用。
使轨道臌曲的原动力是温度力和列车行进时的纵向力，其中主要是温度力。
轨道若非常平直，轨道在很大的温度力作用子下会臌曲，如轨道原来就有弯曲，则轨道容易臌曲。
因此，影响线路稳定性主要要素是：作用力是温度力，有害成分是原始弯曲，抵抗力是道床阻力和轨道框架刚度。
故为保持轨道稳定，在温度力不变情况下应做到归乡顺直，道床阻力和轨道刚度足够大。
4、无缝线路上钢轨所受温度力的大小由什么决定？钢轨所受的温度力是随轨温的变化而变化的。
准确的温度力需根据设计的锁定轨温及当地的最高最低轨温来计算。
无缝线路的知识点总结归纳
无缝线路的知识点总结归纳无缝线路的知识点总结归纳导语：在现代社会中，无缝线路已经成为人们生活和工作中必不可少的一部分。
它不仅可以实现人与人之间的高效通信，还可以支持各种大型网络和云计算应用。
本文旨在总结和归纳无缝线路的相关知识点，帮助读者深入了解和应用这一技术。
第一部分：无缝线路的基础概念1. 什么是无缝线路？无缝线路是一种能够实现用户间通信并在网络故障时自动切换到备用路由的通信系统。
它可以在不中断服务的情况下实现数据传输，并能够提供高可靠性和容错能力。
2. 无缝线路的组成无缝线路由路由器、交换机、光纤等组成。
路由器负责将数据包转发到目标地址，交换机则提供高速数据转发和连接多个用户，而光纤则作为数据的物理介质进行传输。
3. 无缝线路的工作原理无缝线路的工作原理基于路由表和转发表的匹配。
路由器通过比对数据包的目标地址，找到符合条件的转发规则，并将数据包发送到相应的目标地址。
当网络发生故障时，无缝线路会自动切换到备用路由，以保证数据传输的连续性和可靠性。
第二部分：无缝线路的应用1. 企业网络无缝线路可以在企业网络中实现跨网络的通信和数据传输。
它可以提供高速、可靠的连接，支持企业内部的各种应用和系统之间的数据交换。
2. 通信网络无缝线路在通信网络中扮演着关键的角色。
它可以实现电话、视频、互联网等各种通信方式的无缝切换和传输，提供高质量的通信服务。
3. 云计算和大数据无缝线路为云计算和大数据应用提供了高速、可扩展和可靠的网络连接。
它可以支持各种虚拟化技术，实现数据中心之间的快速数据传输和资源共享。
第三部分：无缝线路的优缺点1. 优点a. 高可靠性：无缝线路可以通过备用路由在网络故障时自动切换，保证数据传输的连续性。
b. 高效性：无缝线路提供了高速、低延迟的数据传输，支持大规模的数据交换和通信。
c. 容错能力：无缝线路可以通过多路径转发数据，避免单点故障导致的数据丢失。
d. 可扩展性：无缝线路可以根据需求扩展带宽和连接数，满足不断增长的数据传输需求。
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
无缝线路基础知识1
无缝线路基础知识及应力放散第一部分无缝线路基础知识一、无缝线路的定义在线路上,钢轨接头的数量是由钢轨长度决定的。
我国钢轨标准长度为12.5m 和 25m,这样,每千米线路上就要有160个或80个接头。
为消灭或减少线路上的接头轨缝,把许多根标准长度的钢轨一根接一根连续地焊接起来,成为一定长度的长钢轨线路,这就是无缝线路。
无缝线路是一种新型的轨道结构,通常在工厂内将标准长度的钢轨用气压焊或电阻焊的方法焊成250—500m长的轨条,再用四层自动装卸列车运到铺设工地,而后又将数根轨条用铝热焊或移动气压焊接成数千米长的长轨条,铺设在线路上成为无缝线路。
我国铁路规定,无缝线路上的钢轨焊接长度至少有 300m。
二、无缝线路的焊接方法(1) 气压焊:气压焊是用乙快、氧焰将轨端加热到 1200 ℃,然后停火,并用焊机自动加压,将两根钢轨熔接。
(2) 接触焊(又叫电阻焊): 接触焊是将两根待焊的钢轨固定在焊机的两个相对夹钳内,轨端通以强大电流,由于对接钢轨之间有极大电阻,因而产生大量的热量。
当轨端加热到1250℃时,断开电流,在继续施加压力的情况下,使轨头挤出凸起而焊在一起(此法在工厂使用 )。
(3) 铝热焊:铝热焊是铁的氧化物被铝还原成铁水,同时产生巨大的热量,把高温铁水浇入焊缝进行焊接的方法一般用于维修现场焊接,焊接强度低于钢轨母材。
(4) 小型气压焊:小型气压焊原理与气压焊相同，目前各铁路局大修部门的工地焊接都采用此种焊接方法,焊接强度高于铝热焊。
三、无缝线路的优点无缝线路与普通线路相比较,钢轨接头的数量大大减少。
接头的减少改善了列车运行条件,使列车行车平稳,旅客舒适,又能节省大量接头材料, 降低维修费用,延长线路设备和机车车辆的使用寿命,能适应高速行车需要,是铁路轨道发展方向之一。
四、无缝线路的分类无缝线路按其承受的温度应力情况,分为温度应力式、定期放散温度应力式和自动放散温度应力式三种。
(1) 温度应力式。
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
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
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。
无缝线路基础知识
自动放散式：1、组成，在长轨条两
端设臵钢轨伸缩调节器即伸缩接头， 随时释放钢轨内温度应力。
2 、缺点，限制了每一节轨节的长度， 而且线路构造复杂，铺设及养护非常不 便。 3、实用范围，多用于特大桥上。
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 路的两端设臵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。
4、基本原理：
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。
5、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 1—1 所示 ( 图中 l 、 2 分别 为长短轨间和矩轨间轨缝)。
此时钢轨的长度为： 25.004m十0.009m=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 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。
②限制伸缩量比自由伸缩量小得多。 如前述例2，当轨温下降33℃时，长轨 条的自由缩短量为389mm，而限制缩短 量仅有1.9mm。
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如表1-1、表 1-2，单位为mm。
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。
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。
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无缝线路基础知识及应力放散第一部分无缝线路基础知识一、无缝线路的定义在线路上,钢轨接头的数量是由钢轨长度决定的。
我国钢轨标准长度为12.5m 和 25m,这样,每千米线路上就要有160个或80个接头。
为消灭或减少线路上的接头轨缝,把许多根标准长度的钢轨一根接一根连续地焊接起来,成为一定长度的长钢轨线路,这就是无缝线路。
无缝线路是一种新型的轨道结构,通常在工厂内将标准长度的钢轨用气压焊或电阻焊的方法焊成250—500m长的轨条,再用四层自动装卸列车运到铺设工地,而后又将数根轨条用铝热焊或移动气压焊接成数千米长的长轨条,铺设在线路上成为无缝线路。
我国铁路规定,无缝线路上的钢轨焊接长度至少有 300m。
二、无缝线路的焊接方法(1) 气压焊:气压焊是用乙快、氧焰将轨端加热到 1200 ℃,然后停火,并用焊机自动加压,将两根钢轨熔接。
(2) 接触焊(又叫电阻焊): 接触焊是将两根待焊的钢轨固定在焊机的两个相对夹钳内,轨端通以强大电流,由于对接钢轨之间有极大电阻,因而产生大量的热量。
当轨端加热到1250℃时,断开电流,在继续施加压力的情况下,使轨头挤出凸起而焊在一起(此法在工厂使用 )。
(3) 铝热焊:铝热焊是铁的氧化物被铝还原成铁水,同时产生巨大的热量,把高温铁水浇入焊缝进行焊接的方法一般用于维修现场焊接,焊接强度低于钢轨母材。
(4) 小型气压焊:小型气压焊原理与气压焊相同，目前各铁路局大修部门的工地焊接都采用此种焊接方法,焊接强度高于铝热焊。
三、无缝线路的优点无缝线路与普通线路相比较,钢轨接头的数量大大减少。
接头的减少改善了列车运行条件,使列车行车平稳,旅客舒适,又能节省大量接头材料, 降低维修费用,延长线路设备和机车车辆的使用寿命,能适应高速行车需要,是铁路轨道发展方向之一。
四、无缝线路的分类无缝线路按其承受的温度应力情况,分为温度应力式、定期放散温度应力式和自动放散温度应力式三种。
(1) 温度应力式。
温度应力式无缝线路每股由一根长钢轨及两端 2—4 根标准轨组成。
采用夹板接头形式,在无缝线路铺设、锁定后,钢轨不能因温度变化而自由伸缩 , 因而在钢轨内部产生温度应力。
温度应力的大小随轨温变化而不同，当轨道阻力大于钢轨温度力时,线路能保持足够的强度和稳定,一般不放散其温度应力。
这种形式的无缝线路结构简单,不需要特殊设备,铺设、维修方便。
(2) 定期放散温度应力式。
定期放散温度应力式无缝线路的结构形式与温度应力式相同。
在温度变化幅度较大地区,于每年春、秋两季的适当时候松开扣件,放散钢轨温度应力,更换缓冲区中不同长度的调节轨,重新锁定线路,来减少和控制钢轨的温度应力。
(3) 自动放散温度应力式。
自动放散温度应力式无缝线路一般用于特大桥上。
长钢轨两端安装钢轨伸缩调节器,使用特制中间扣件,设置消除列车作用下引起爬行的弹簧装置,让钢轨能在轨枕上自由伸缩,来消除和减少钢轨的温度应力和消除桥梁伸缩附加力的影响。
五、温度应力式无缝线路的构造温度应力式无缝线路由固定区、伸缩区和缓冲区三个部分组成 , 如下图1. 固定区:固定区又称锁定区,是无线路长轨条不能伸缩的部分(图中的 k 段)。
它和两端伸缩区紧接,一般长度为 1 刷 ~2 棚 mo 受线路(小半径曲线、道口及道岔 ) 、桥隧设备、施工条件及绝缘电路等因素的限制时,应不短于 50m 的长度。
当温度变化时 , 长轨条受扣件及接头阻力的抑制 ,bc 段不能胀缩 , 该区内钢轨温度力为最大。
最乙大温度力甲a b c d温度力缓冲区（伸缩区）伸缩区缓冲区（调节区）（呼吸区）（锁定区）固定区（稳定区）（呼吸区）（锁定区）（调节区）温度力甲——克服接头阻力产生的温度力温度力乙——克服道床纵向阻力产生的温度力温度应力式无缝线路2、伸缩区:在温度应力式无缝线路上,伸缩区指每根长轨条两端能有一定伸缩的区段( 如图中 ab 和 cd 段 )。
长轨条中的温度力一部分由接头阻力承受,其余的由轨道从接头起逐渐积累起来的扣件阻力和道床纵向阻力承受,因而长轨条两端必有一段可伸缩区段,温度力从固定区两端向外逐渐减少伸缩区长度根据历年轨温差幅度、道床纵向阻力、钢轨接头阻力来计算确定,一般为 50~100m。
3、缓冲区:缓冲区由 2~4 根标准长度的钢轨组成。
个别地点为适应桥头或钢轨绝缘等特定要求,有的多于 4 根。
它设在 2 根长钢轨之间的自动闭塞区段绝缘接头处以及其他必要的地点,各接头采用夹板联结。
它的主要作用是调节轨缝，更换绝缘接头和更换应力放散调节轨。
采用胶接绝缘接头时,可将胶接绝缘钢轨插在 2 节或 4 节标准轨中间。
缓冲区钢轨接头必须使用 10.9 级螺栓,扭矩应保持在700~900N-m。
绝缘接头轨缝不得小于 6mm。
六、无缝线路的基本原理无缝线路在某种意义上就是一项与温度相抗衡的技术。
在无缝线路轨道结构中, 充分认识钢轨的温度力是十分重要的。
一根自由放着的钢轨,夏天受热伸长,冬天受冷缩短,这种现象,称为热胀冷缩。
当温度变化时,一根不受任何限制而自由伸缩的钢轨的伸缩量为ΔL = α -L -Δt式中 r 一一钢轨的膨胀系数 , α =0.0000118;L 一一钢轨长度 (m);Δt 一一轨温变化度数 ( ℃ ) 。
例如 , 一根 1000m 长的钢轨 , 当轨温变化 40 ℃时 , 钢轨的自由伸缩量为ΔL =1000 × 40 × 0.0000118=0.472m = 472mm 当然,线路上这样大的伸缩量是绝对不允许的。
如果把钢轨两端固定起来,不让它自由伸缩,那么当轨温升高时,钢轨要伸长而不能伸长,钢轨内就会产生压应力。
轨温降低时,钢轨要缩短不能缩短,钢轨内就会产生拉应力。
这种因轨温度化在钢轨内部产生的拉应力或压应力,就是温度应力。
温度应力的大小可根据虎克定律计算 , 即在弹性极限范围内 , 变形与荷载成正比 , 应力与应变也成正比关系。
两端固定的钢轨,按虎克定律计算 , 当轨温升高或降低 1℃时,钢轨内每 1cm2的断面上将产生约 250N 的温度压力或拉力。
长钢轨内部的温度应力大小与轨温变化幅度成正比,与钢轨长度无关,这也是铺设无缝线路的主要理论依据。
无缝线路轨道除承受机车车辆的动荷载外,还承受巨大的温度力,这是无缝线路非常重要的一个特点,也是无缝线路设计、施工及维修养护工作中必须考虑的一个特殊问题。
七、无缝线路的几种轨温1.钢轨温度钢轨温度是指钢轨的实际温度。
影响轨温的因素比较复杂,它不但受气温、风力、日照程度的影响,而且还与地形、线路方向、测量部位和测量条件有关。
根据长期进行测定的规律,最高轨温可高于同一时间最高气温约 20 ℃,一般最高轨温都出现在每日的12点到15点。
最低轨温与同一时间最低气温接近。
2. 中间轨温。
中间轨温是最高轨温与最低轨温的平均值。
中间轨温是设计锁定轨温的一个重要依据。
3. 锁定轨温锁定轨温是长轨条铺设施工时实际的锁定轨温。
此时钢轨内部不存在温度应力。
它是一项非常重要的资料 , 是保证无缝线路的正常养护和正常工作的前提,必须准确可靠。
一般以钢轨合拢、钢轨落槽后及拧紧接头螺栓时所测的轨温平均值作为锁定轨温。
4. 设计锁定轨温设计锁定轨温是设计无缝线路时采用的锁定轨温。
它通常是在保证无缝线路的强度与稳定的条件下由计算确定的。
这样的锁定轨温要保证长轨在冬天不被拉断、夏天不发生胀轨跑道事故。
八、轨道阻力及轨道框架刚度在无缝线路上,保持线路稳定、不变形的阻力有纵向阻力、横向阻力和竖向阻力三种。
（一）纵向阻力。
阻止钢轨及轨道框架作纵向移动的阻力称纵向阻力(包括接头阻力、道床纵向阻力和中间扣件阻力)。
1. 接头阻力无缝线路两端接头阻止钢轨纵向位移的力叫接头阻力。
它是由钢轨与夹板接触部分之间的摩擦力构成的。
要达到要求的接头阻力,首先必须保证一级螺栓的扭力矩不低于900N-m, 二级螺栓不低于700N·m, 三级螺栓不低于 400N-m。
2. 道床纵向阻力钢轨、轨枕联合在一起称为轨道框架。
道床抵抗轨道框架纵向位移的力称为道床纵向阻力。
它的大小与道碴材料、粒径、道床断面、捣固程度、轨道框架质量及道床脏污程度有关。
3. 扣件阻力扣件阻力指各种中间扣件和防爬设备抵抗钢轨纵向位移的阻力。
当扣件阻力大于道床纵向阻力时,轨道框架只能沿道床移动,否则钢轨将沿轨枕移动。
无缝线路伸缩区一般采用 I 型弹条扣件。
（二）横向阻力道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。
它是防止胀轨跑道，保持线路稳定的重要因素。
道床横向阻力与下列因素有关:1. 轨枕类型及位移混凝土枕线路的道床横向阻力比木枕线路约大50-60%。
道床阻力随位移增加而增大。
当位移达到一定值时,阻力不再有明显的增加,道床破坏。
2. 道床肩宽3. 道床肩部石碴堆高程度4. 维修作业影响进行维修作业时,道床松动会降低道碴间的摩擦力,最终降低横向阻力。
从扒碴起,道床横向阻力开始下降,到起道、捣固时阻力降到最小值,经过回填和夯拍,阻力又逐渐回升;但夯拍后阻力值仍低于扒碴前的阻力值。
5. 作业方法影响由于机械化作业需要扒出的石碴少,机械化捣固和穷拍作业后道床密实 , 机械化作业后的道床阻力要比手工作业后高 5-9% 。
6. 列车碾压次数7. 轨枕盒内石碴的数量轨枕盒内石碴饱满、密实,横向阻力就大,反之横向阻力就小。
（三）竖向阻力道床竖向阻力采用较少。
碎石道床每根木枕的竖向阻力可达1500~1600N 。
（四）轨道框架刚度轨道框架刚度是轨道框架抵抗弯曲的能力。
其大小与扣件的类型、扣压力的大小、轨枕和钢轨类型有关。
混凝土枕线路和木枕分开式扣件线路的框架刚度是普通道钉木枕线路的 1.5 倍。
九、跨区间及全区间无缝线路（一）跨区间及全区间无缝线路的基本结构跨区间无缝线路是指轨节长度跨越车站道岔的轨道结构，不跨越车站只跨越闭塞分区的无缝线路为全区间无缝线路。
1. 轨道结构标准(1) 钢轨: 采用 60kg/m 及以上全长洋火钢轨或其他耐磨轨。
(2) 轨枕: 采用Ⅱ、Ⅲ型混凝土枕或混凝土宽枕,有碴桥上采用混凝土桥枕,特殊情况可使用I类木枕。
Ⅲ型混凝土枕配置 1667 根/km,型及既有轨枕配置为1840根/km。
(3) 扣件: 混凝土枕使用Ⅱ、Ⅲ型扣件,术枕使用分开式扣件,明桥面使用K 型分开式扣件,岔枕使用弹性分开式扣件。
(4) 道岔: 采用无缝道岔,道岔与长轨节直接联结。
无缝道岔的钢轨接头采用绝缘胶接接 ,高锺钢整铸辙叉前后 4 个接头采用冻结接头,其余接头全部焊接。
(5) 道床: 采用一级碎石道碴。
皿型枕碴肩宽度为400mm，Ⅲ型枕及道岔范围内为450mm边坡坡度为1:1.75，碴肩堆高150mm，轨枕盒内道床应填平,并低于承轨槽顶面20—30mm。
(6) 绝缘接头: 采用厂制胶接绝缘钢轨。