《铁道线路》 概述及无缝线路基本原理

(如南京长江大桥)。
第一节 概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第四章 无缝线路
定期放散温度应力式无缝线路的结构形式与温 度应力式无缝线路相同，只是在每年春、秋两季适 当轨温条件下把钢轨内部的温度应力释放1~2次， 并更换缓冲区的钢轨。这种形式的无缝线路一般用 于年温差比较大的地区，以确保无缝线路的强度与 稳定要求。
本章主要阐述温度应力式无缝线路的有关内容
第一节 概述
第四章 无缝线路
2、放散温度应力式
放散温度应力式又可分为自动放散和定期放散
两种形式。
自动放散应力式无缝线路是在焊接长钢轨的两
端设置钢轨伸缩调节器，采用特殊的中间扣件使钢
轨可以随温度的变化而自由伸缩，随时释放钢轨内
的温度度力，并尽量消除桥梁伸缩附加力的影响。
这种形式的无缝线路一般用于特殊设计的大桥上
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
在阳光下测量轨温时，钢轨断面上各点的温度 是不一致的。例如阳光直射面与背阴面不同，轨底 与轨头不同，钢轨内部与表面不同，而且用测温计 测量轨温时也有误差。因此对轨温变化幅度的实际 测量精度，控制在1℃即可。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
影响轨温的因素比较复杂，它与气候变化、风 力大小、日照程度、线路走向和测量部位等均有密 切关系。根据多年的观测资料分析，最高轨温比当 地最高气温高10~20℃。最低轨温与当地最低气温 接近，有时偏低1~2℃。一年内最高轨温与最低轨 温出现的次数是有限的。计算时一般取最高轨温比 最高气温高20℃，最低轨温与最低气温相同。我国 各地区的最高、最低轨温见教材表4-2（P83）。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
(2)降低钢轨内部的温度应力，关键是控制轨 温的变化幅度。
(3)无缝线路轨道除承受机车车辆动荷载外， 还要承受巨大的温度力，这是无缝线路区别于普通 线路的非常重要的特点，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。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
无缝线路是高速、重载轨道结构的最优选择， 是轨道结构技术进步的重要标志，它以无可争议 的优越性为各国铁路所承认。
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第四章 无缝线路
普通线路的铁路轨道结构是用标准长度的钢
轨铺设的。这种线路的钢轨接头既是轨道结构不
可缺少的部分，又是轨道结构的薄弱部分。由于
接缝的存在，列车运行通过时会发生冲击和振动，
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
二、温度应力与温度力 钢轨铺设到线路上被锁定后，由于受到接头夹 板和扣件的限制，不能随轨温变化而自由伸缩，在 钢轨内将产生温度应力。 根据虎克定律，钢轨内的温度应力值为:
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
从以上公式可以得出如下结论: （1）钢轨内部产生的温度应力，仅与轨温变 化幅度△t成正比例关系，而与钢轨的长度无关。 因此，从理论上讲，无缝线路上的长轨条可以焊成 任意长度，而不影响其内部的温度应力。这是铺设 无缝线路尤其是全区间和跨区间无缝线路的理论依 据。
第四章 无缝线路
二、锁定轨温 无缝线路的锁定轨温，是指钢轨在无温度力状 态时的钢轨温度，是我国工务工程界对零应力轨温 的一种习惯叫法。通常是以钢轨两端正常就位时的 钢轨平均温度作为锁定轨温。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
轨温变化幅度（ △t ），是指计算钢轨温度应 力时的实测轨温与锁定轨温之差，即：
第四章 无缝线路
温度应力式无缝线路的优点是结构简单，不需 要特殊设备，铺设维修方便，在温差不大的地区， 钢轨内部的温度应力也不会太大，结构比较稳定。
在冬夏两季，温度应力式无缝线路的钢轨要承 受较大的温度力。
温度应力式无缝线路是一种较好的结构形式， 得到广泛的应用。世界上大多数国家都采用温度应 力式。我国所铺设的无缝线路也主要采用这种形式。
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第四章 无缝线路
一、钢轨内的温度应力与温度力 （一）钢轨自由伸缩量 钢轨断面的平均温度称为轨温，亦称有效轨温。 一根不受任何限制而自由伸缩的钢轨，当轨温 发生变化时，将和其他材料一样，产生热胀冷缩现 象。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
当轨温度变化为△t时，钢轨的伸缩量为
第一节 概述
第四章 无缝线路
与普通线路相比，无缝线路消除了大量的钢 轨接头，在技术和经济上有明显的优越性：
（1）减少材料的消耗； （2）列车在运行过程中消除了对接头的冲 击，减少了线路的病害以及养护维修工作量 （3）降低了维修费用
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第四章 无缝线路
（4）延长了线路设备和机车车辆的使用寿命 （5）减少了机车车辆的运营费用 （6）行车更加平稳，提高了旅客的舒适度 （7）能适应高速、重载列车运营的要求 在高速铁路上铺设无缝线路，其优点格外明显， 故为世界各国广泛应用。无缝线路是铁路轨道的发 展方向。近几年我国已开始大力发展全区间和跨区 间无缝线路，以最大限度地消灭钢轨接头。
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第四章 无缝线路
按钢轨受力情况，无缝线路分为温度应力式和
放散温度应力式。
1、温度应力式 温度应力式无缝线路是按照设计轨温将长钢轨 锁定，使钢轨因温度变化而产生的温度力不致影响 轨道的强度和稳定。温度应力式无缝线路铺设锁定 后，当轨温发生变化时，长轨条两端约100m范围 内的伸缩区有正常的伸缩，其余为固定区，不因轨 温变化而伸缩，因而在钢轨内部产生随温度变化而 变化的温度力，其值随轨温变化而异。 第一节 概述
影响行车的平顺和旅客的舒适度，加速钢轨和机
车车辆的磨耗和伤损，降低了使用寿命，并增加
了养护维修费用。
第一节 概述
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第四章 无缝线路
无缝线路是由多根长钢轨在工地焊接成长轨 条后铺设而成的线路。由焊轨厂焊接而成的较长 的钢轨称为焊接长钢轨，简称长钢轨。首先在焊 轨厂用接触焊或气压焊把未经钻眼与淬火的25m 标准轨焊接成250~500m的长钢轨，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或设计要求长度的长轨条， 最后按轨道结构设计要求铺设到线路上。