无缝线路(铁路、高铁培训)
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• 目前世界各国投入大量人力和物力从事研究，突 破已有的限制，扩大铺设范围。
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最大轨温差
• 20世纪60～70年代，世界各国仅限于在最大轨温差
90℃以内的地区铺设无缝线路。目前已有一些国家
突破了这一范围，美国、加拿大、挪威、瑞典在最
大轨温差95℃地区，南联盟在最大轨温差100℃的
地区铺有无缝线路，俄罗斯在严寒、轨温差很大的
• 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。
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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。
• 区间无缝线路：随着胶接绝缘接头技术的推广应用 及无缝线路施工技术的完善，为满足列车提速的需 要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长1-2km
的长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之 间的长度。
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长轨条
标准长度钢轨
长轨条
缓冲区
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• 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。
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国外正线上容许铺设无缝线路的最小曲线半径
国别
俄罗斯
美法英 国国国
日本
联邦德国
丹 麦
匈牙利
南 捷克 联
盟
客客
线路 条件
主 货运 要 密度 干 干 小的 线 线 干线
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• 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”。
地区铺设无缝线路取得重大突破，使用P65型钢轨
，焊接接头全部采用接触焊，已在西伯利亚最大轨
温差115℃、119℃地区的干线上铺设无缝线路。莫
斯科—列宁格勒铁路全线通过轨温差97℃的地区，
铺设P65型钢轨、混凝土轨枕、无缝线路，目前该
线旅客列车和货物列车最高运行速度分别达到
200km/h和90km/h。
无缝线路轨道设计 a
1Hale Waihona Puke Baidu
• 第一节 概述 • 第二节 长钢轨轴向温度力 • 第三节 无缝线路稳定性计算 • 第四节 路基上的无缝线路轨道设计
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6.1 铁路无缝线路概述
• 无缝线路在长钢轨内灭了钢轨接头，列车通过 时高频冲击荷载的动态响应消除，相应地线路 病害减少。因而大力发展无缝线路成为全世界 铁路工作者的共识。
• 定期放散应力和自动放散应力式无缝线路，曾在 前苏联和我国沈阳、哈尔滨铁路局试铺，但因放 散应力需耗费大量人力；而自动放散应力式则因 放散应力不均匀，且存在超伸超缩现象，因而早 已废弃不再使用。
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• 无缝线路结构按照连接方式可分为两类：用缓冲 轨连接及用钢轨伸缩调节器连接。日本新干线上 铺设的无缝线路，每隔1.5km设置一组钢轨伸缩 调节器，我国沈阳、哈尔滨铁路局曾有40km无 缝线路采用钢轨伸缩调节器连接，其优点是必要 时放散应力及处理故障方便，但因设备投资费用 较高，在我国一般线路上不再大量使用，但大桥 上铺设无缝线路仍然广泛应用。
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• 我国使用50kg/m钢轨，在最大轨温差97℃地 区铺设42.7km、100.5℃地区铺设3km无缝线 路。
• 目前使用60kg/m钢轨已在最大轨温差97℃的 地区广泛铺设无缝线路。
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最小曲线半径
• 过去大多数国家规定，容许铺设无缝线路的最小 曲线半径为600m，但近年来突破了这一限制。欧 美一些国家规定，在站线上容许在更小半径曲线 上铺设无缝线路，美国铁路已在站线R=170m曲线 上铺有无缝线路。
• 跨区间无缝线路取消了缓冲轨，区间内的绝缘 接头承受巨大纵向力，因此研究与生产高强度 、高韧性的胶接绝缘接头成为推广应用超长无 缝线路关键技术之一。
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无缝道岔纵向力计算
限位器结构
间隔铁结构
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无缝线路结构的三种类型
• 温度应力式。在运营过程中，随着轨温的变化 ，每段无缝线路除两端的伸缩区放散部分温度 应力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁 定轨温；
• 根据美国AREA统计，无缝线路比普通线路的钢 轨寿命延长约40%；日本铁路发现，采用无缝 线路的钢轨(50kg/m型)更换周期由原来的 400Mt延长到了500Mt。原苏联统计，通过总 重500Mt以后的钢轨（P65型）抽换数，降低 了三分之二。我国的统计数字表明，无缝线路 轨道的钢轨使用寿命延长1.25倍。世界各国在 高速与快速客运线路上均铺设无缝线路。
• 俄罗斯技术规程规定，干线容许铺设无缝线路的
最小曲线半径R=300m，早在1978年前苏联就在外
高加索山区，在8处半径R=300～400m曲线铺设了
无缝线路，有2处在最大轨温差75℃地区，6处在
92～97℃地区，行驶轴重23-25t电力机车，经过10
年运营，发现与同样半径曲线地段普通线路相比
，外股钢轨的磨耗量减少。
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• 截至2003年，我国铺设无缝线路已达39158km ，占正线延长的45％，铺设无缝线路地区最大轨 温幅度100.5℃，铺设无缝线路最小曲线半径正 线为400m、站线为350m，总长超过1000m的 桥梁已有15座铺设无缝线路，总长超过200m的 桥梁已有一百数十座铺设无缝线路，铺设无缝线 路最大坡道线路上为20‰、高架桥上为28‰。
• 定期放散应力式。为减小无缝线路的最大温度 应力值，定期进行应力放散，通常每年春、秋 季各放散一次，它有两个锁定轨温；
• 自动放散应力式。在无缝线路的中部或端部锁 定一定长度，其余部分采用特制扣件，允许长 轨条随着轨温变化而伸缩，从而放散温度应力 ，它无固定的锁定轨温。
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目前全世广泛应用温度应力式无缝线路
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最大轨温差
• 20世纪60～70年代，世界各国仅限于在最大轨温差
90℃以内的地区铺设无缝线路。目前已有一些国家
突破了这一范围，美国、加拿大、挪威、瑞典在最
大轨温差95℃地区，南联盟在最大轨温差100℃的
地区铺有无缝线路，俄罗斯在严寒、轨温差很大的
• 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。
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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。
• 区间无缝线路：随着胶接绝缘接头技术的推广应用 及无缝线路施工技术的完善，为满足列车提速的需 要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长1-2km
的长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之 间的长度。
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长轨条
标准长度钢轨
长轨条
缓冲区
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• 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。
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国外正线上容许铺设无缝线路的最小曲线半径
国别
俄罗斯
美法英 国国国
日本
联邦德国
丹 麦
匈牙利
南 捷克 联
盟
客客
线路 条件
主 货运 要 密度 干 干 小的 线 线 干线
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• 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”。
地区铺设无缝线路取得重大突破，使用P65型钢轨
，焊接接头全部采用接触焊，已在西伯利亚最大轨
温差115℃、119℃地区的干线上铺设无缝线路。莫
斯科—列宁格勒铁路全线通过轨温差97℃的地区，
铺设P65型钢轨、混凝土轨枕、无缝线路，目前该
线旅客列车和货物列车最高运行速度分别达到
200km/h和90km/h。
无缝线路轨道设计 a
1Hale Waihona Puke Baidu
• 第一节 概述 • 第二节 长钢轨轴向温度力 • 第三节 无缝线路稳定性计算 • 第四节 路基上的无缝线路轨道设计
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6.1 铁路无缝线路概述
• 无缝线路在长钢轨内灭了钢轨接头，列车通过 时高频冲击荷载的动态响应消除，相应地线路 病害减少。因而大力发展无缝线路成为全世界 铁路工作者的共识。
• 定期放散应力和自动放散应力式无缝线路，曾在 前苏联和我国沈阳、哈尔滨铁路局试铺，但因放 散应力需耗费大量人力；而自动放散应力式则因 放散应力不均匀，且存在超伸超缩现象，因而早 已废弃不再使用。
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• 无缝线路结构按照连接方式可分为两类：用缓冲 轨连接及用钢轨伸缩调节器连接。日本新干线上 铺设的无缝线路，每隔1.5km设置一组钢轨伸缩 调节器，我国沈阳、哈尔滨铁路局曾有40km无 缝线路采用钢轨伸缩调节器连接，其优点是必要 时放散应力及处理故障方便，但因设备投资费用 较高，在我国一般线路上不再大量使用，但大桥 上铺设无缝线路仍然广泛应用。
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• 我国使用50kg/m钢轨，在最大轨温差97℃地 区铺设42.7km、100.5℃地区铺设3km无缝线 路。
• 目前使用60kg/m钢轨已在最大轨温差97℃的 地区广泛铺设无缝线路。
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最小曲线半径
• 过去大多数国家规定，容许铺设无缝线路的最小 曲线半径为600m，但近年来突破了这一限制。欧 美一些国家规定，在站线上容许在更小半径曲线 上铺设无缝线路，美国铁路已在站线R=170m曲线 上铺有无缝线路。
• 跨区间无缝线路取消了缓冲轨，区间内的绝缘 接头承受巨大纵向力，因此研究与生产高强度 、高韧性的胶接绝缘接头成为推广应用超长无 缝线路关键技术之一。
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无缝道岔纵向力计算
限位器结构
间隔铁结构
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无缝线路结构的三种类型
• 温度应力式。在运营过程中，随着轨温的变化 ，每段无缝线路除两端的伸缩区放散部分温度 应力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁 定轨温；
• 根据美国AREA统计，无缝线路比普通线路的钢 轨寿命延长约40%；日本铁路发现，采用无缝 线路的钢轨(50kg/m型)更换周期由原来的 400Mt延长到了500Mt。原苏联统计，通过总 重500Mt以后的钢轨（P65型）抽换数，降低 了三分之二。我国的统计数字表明，无缝线路 轨道的钢轨使用寿命延长1.25倍。世界各国在 高速与快速客运线路上均铺设无缝线路。
• 俄罗斯技术规程规定，干线容许铺设无缝线路的
最小曲线半径R=300m，早在1978年前苏联就在外
高加索山区，在8处半径R=300～400m曲线铺设了
无缝线路，有2处在最大轨温差75℃地区，6处在
92～97℃地区，行驶轴重23-25t电力机车，经过10
年运营，发现与同样半径曲线地段普通线路相比
，外股钢轨的磨耗量减少。
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• 截至2003年，我国铺设无缝线路已达39158km ，占正线延长的45％，铺设无缝线路地区最大轨 温幅度100.5℃，铺设无缝线路最小曲线半径正 线为400m、站线为350m，总长超过1000m的 桥梁已有15座铺设无缝线路，总长超过200m的 桥梁已有一百数十座铺设无缝线路，铺设无缝线 路最大坡道线路上为20‰、高架桥上为28‰。
• 定期放散应力式。为减小无缝线路的最大温度 应力值，定期进行应力放散，通常每年春、秋 季各放散一次，它有两个锁定轨温；
• 自动放散应力式。在无缝线路的中部或端部锁 定一定长度，其余部分采用特制扣件，允许长 轨条随着轨温变化而伸缩，从而放散温度应力 ，它无固定的锁定轨温。
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目前全世广泛应用温度应力式无缝线路