无缝线路稳定性及有效保证措施研究
重载铁路无缝线路稳定性分析
无 缝破 坏 ，俗称 胀 轨 跑 道 。 当轨 温 开 始 高 于 零 应 力轨 温
时 ， 轨 内 已产 生温 度 压 力 ， 轨 道 仍 能 保持 初 始状 钢 但 态， 并不 变 形 ， 时轨 道 增 加 的能 量 以压 缩 变 形 能 的 这
主要 因素 是 温 升 幅值 、 始 不 平顺 、 道 框架 的抗 弯 初 轨 茶 坞 工 务 段 管 辖 大 秦 正 线 Ｄ ６ ＋０ 一 Ｋ ４ Ｋ１４ ０ ０ Ｄ ６２
＋ ０ 一ｌ ００ 二 下行 共 计 ９ ６ ｍ， 占大 秦 线 全 长 的 ２３ 所 ５ｋ 约 ／， 管辖 的大 秦 下 行 正线 全 部 为 跨 区 间无 缝 线 路 ，上 行 刚度 和道 床横 向分布 阻 力 。 １１ 温 升 幅值 ． 温 升 引起 钢 轨 轴 向 温 度压 力 增 高 ，是 影 响无 缝 线路 稳定 的根本 原 因 。一 般来 说 ， 轨温 度 压力 偏 高 钢 地段 的无 缝 线路 易丧 失 稳 定性 。为 降 低 长 轨 条 的温 度压 力 ， 选择 适宜 的 锁定 轨 温 （ 需 零应 力轨 温 ） 。如果 实 际锁 定 轨 温 比设 计 锁 定 轨 温低 很 多 ，有 可 能 导致 无 缝 线 路 丧 失 稳定 性 ， 生胀 轨 跑 道 ， 至 酿成 列 车 发 甚
部 分 薄弱 路 段 ２ ０ 换 铺 无 缝 线 路 ， 缝 线 路 的养 ０８年 无
护 和管 理 是 工 作重 点 。无 缝线 路 轨 道 结 构 的突 出 问 题 是 限制 了钢 轨 的伸 缩 ， 升较 大 时 ， 温 钢轨 内部 积 存
巨大 的温 度 压 力 ，可能 造 成 轨 道臌 曲 ，危 及 行 车 安
全 。 因此 ， 对无 缝线 路 稳定 性 分 析具 有重 要 意 义 。
无缝线路的稳定性
能量法和静力平衡法
▲能量法
弹性理论的能量变分原理
▲势能驻值原理
结构物处于平衡状态的充要 条件是在虚位移过程中，总 势能取驻值
二. 影响无缝线路稳定性因素
1、保持稳定的因素
道床横向阻力 轨道框架刚度
2、丧失稳定的因素
钢轨温度压力 轨道初始弯曲
1、保持稳定的因素
道床抵抗轨道框架横移的阻力
v0
30°
v
你知道吗？
3．一物体以10m/s的初速度水平抛出，落地 时速度与水平方向成45°，求： （1）落地速度 （2）开始抛出时距地面的高度 （3）水平射程（g=10m/s²)
你知道吗？
• 4．滑雪运动员以20m/s的水平速度从一山 坡飞出，问经过多长时间又落到斜坡上。 已知斜坡与水平面成45°角，取g=10m/s²。
f
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1 N
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1
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H——轨枕埋入道床深度； Φ——道砟内摩擦角，一般取35°~50°。
§.道床横向阻力影响因素
在道床肩部堆高道砟，加大了道砟滑动体的 重量，增加了道床横向阻力，道床肩部的堆 高形式（如下图）中的堆高形式可增加道床 横向阻力分别为29%、34%和40%。
道床肩部堆高示意图
§.道床横向阻力影响因素
c、轨枕：枕底压花、宽轨枕、框架 轨枕、双块式轨枕
失稳（胀轨跑道）过程
持稳阶段（AB段）
影响无缝线路稳定性的因素.
修正，而允许铺轨温差不作修正。
道床对每根轨枕的横向阻力Q0，可用 试验方法获得。试验表明Q0与轨枕横 向位移 f 呈非线性关系，如图所示。 道床横向阻力Q0与轨枕类型、道床断 面尺寸、道砟材料及其密实度有关。 由图可见，宽轨枕线路横向道床阻力 最高，混凝土轨枕线路次之，木枕线 路最低。
阻力 kN/根 混凝土宽枕
混凝土枕 木枕
三、无缝线路的稳定性
（二）影响无缝线路稳定性的因素
通过大量调查发现，很多次的胀轨跑道事故并非温度压力过大所致，而 是由于对无缝线路起稳定作用的因素认识不足，在养护维修中破坏了这些因 素而发生的。因此，需要研究丧失稳定和保持稳定两方面的因素，发展有利 因素限制不利因素，提高无缝线路的稳定性，充分发挥其优越性。
b H tan( 45 0 ) 2
H—轨枕端埋入道床的深度；φ—摩擦角，一般取35～50°。
轨枕端部高度
’
b
b B
A
H
450+φ/2
C
、无缝线路的稳定性
据有关测试比较，与30 cm的肩宽相比，肩宽增加到50 cm时，阻力值 可增加16%，若再加宽，阻力将不再增加。日本铁路认为，砟肩宽度 超过40～60 cm的道床，横向阻力将不再增加。因此，有关国家对砟肩 宽度规定了限值：美国为50 cm；日本为55 cm；前苏联为45 cm；我国 普通线路为30 cm，无缝线路为40～50 cm。 国内外的试验表明，道床肩部堆高也可提高道床横向阻力。砟肩堆高
三、无缝线路的稳定性
（2） 轨道框架刚度
轨道框架刚度反映轨道框架抵抗横向弯曲的能力。轨道框架刚度越大， 抵抗横向弯曲变形的能力就越强。轨道框架刚度在水平面内等于两股 钢轨的横向水平刚度及钢轨与轨枕节点间的阻矩抵抗横向弯曲能力的 总和。 两股钢轨的水平刚度为：EI=2EIy，Iy为一根钢轨对竖直轴的惯性矩。 扣件阻矩与轨枕类型、扣件类型、扣压力及钢轨相对于轨枕的转角有 关。可以表示为钢轨相对轨枕转角的幂函数：
8无缝线路稳定性分析、普通无缝线路设计、超长无缝线路及特殊地段无缝线路.
K C
f0+f
f0 2mm
3 无缝线路稳定性计算的主要目的
无缝线路稳定性计算的主要目的是研究轨道 胀轨跑道的发生规律，分析其产生的力学条件及 主要影响因素的作用，计算出保证线路稳定的允 许温度压力。
因此，稳定性分析对无缝线路的设计，铺设 及养护维修具有重要的理论和实践意义。
4 影响无缝线路稳定性的因素
3）稳定性安全储备
轨道结构的工作特点是荷载的重复性与随机性， 加上自然条件的影响，使得轨道存在各种不平顺， 不得不对线路进行经常或定期的修理，线路状态的 变化会降低无缝线路的稳定性。
因此，在上述稳定性计算的基础上，还需要对 稳定性的安全储备量进行分析，即要考虑一定的安 全储备量。
4）稳定性计算
（自学）
为此，要求钢轨与轨枕间的扣件阻力，大于轨 枕与道床间的纵向阻力。即
P防＋nP扣≥nR
式中 P防——一对防爬器提供的阻力(N)，见表5-3； P扣——一根轨枕上扣件的阻力(N)，见表5-3； R——一根轨枕提供的道床纵向阻力(N)，见表5-4； n——配置一对防爬器的轨枕数。
缓冲区的防爬设备与伸缩区相同。采用弹 条Ⅰ、Ⅱ型扣件时，一般可不装防爬器。
跨区间无缝线路需要在多次“天窗”中铺设，各段
轨节铺设温差较大，为了使各段轨节锁定轨温相近，需要使 用钢轨拉伸器，使钢轨能锁定在设计的锁定轨温范围内，同 时，在不同季节铺设无缝线路时，也需要使用钢轨拉伸器。
3 无缝道岔
超长无缝线路中的道岔应当是没有任何轨缝的道岔， 道岔中所有的钢轨接头都应焊接或胶接起来，道岔两端 也需要与直股或侧股的无缝线路长轨条焊接在一起，这 样的道岔称为无缝道岔。
④ 无缝线路结构计算
i) 轨条长度
轨条长度应考虑线路平、纵面条件、道岔、 道口、桥梁、隧道所在位置，原则上按闭塞区间 长度设计，一般长度为1 000～2 000 m。
无缝线路稳定性11
三、无缝线路胀轨跑道 无缝线路胀轨跑道的三个阶段
P
胀轨阶段
跑道阶段
B
N
持 稳 阶 0 段0
S
S
0+
oe+ op
=2mm
什么叫无缝线路的胀轨图 跑道3-9
四、影响CWR稳定性的因素
促使无缝线路失稳的因素（或称有利因素）： 钢轨的温升幅度 轨道原始不平顺
保持无缝线路稳定性的因素： 道床横向阻力 轨道框架刚度
oe00p图390bssnop2mm三无缝线路胀轨跑道持稳阶段胀轨阶段跑道阶段什么叫无缝线路的胀轨跑道无缝线路胀轨跑道的三个阶段四影响cwr稳定性的因素促使无缝线路失稳的因素或称有利因素钢轨的温升幅度轨道原始不平顺保持无缝线路稳定性的因素道床横向阻力轨道框架刚度五提高cwr稳定性的措施提高无缝线路稳定性的主要措施有控制钢轨温升幅度的增长减小轨道原始弯曲增大道床横向阻力增强轨道框架刚度第4节普通cwr设计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中和温度和结构计算
伸缩力——因温度变化梁伸缩引起的相互作用力 挠曲力——因列车荷载梁的挠曲而引起的相互作用力 ●桥上无缝线路的设计要求 设计桥上无缝线路时，为保证安全，必须考虑在各项纵向 力的组合作用下，保证钢轨、桥跨结构及墩台满足各自的强度 条件、稳定条件以及钢轨断缝条件。
第3节 CWR稳定性分析
一、一般稳定性的物理概念
稳定平衡状态
不稳定平衡状态线路轨道易于发生横向位移，形成 线路方向不良，影响列车行驶的平稳性，甚至引发列车脱轨事 故。因此，无缝线路轨道稳定性成为铁路运输业普遍关注的问 题之一。
无缝线路轨道稳定性主要研究高温条件下轨道横向位移与 钢轨温度力的变化规律，并针对轨道及其运营环境条件，确定 相应的轨温变化幅度及横向变形位移容许值，制定相应的轨道 设计标准及线路维修标准。因而，无缝线路轨道稳定性不应视 为单纯的稳定理论问题，而是一个工程技术问题，并应根据普 遍的力学原理结合工程实际要求加以处理。
无缝线路的养护维修及其稳定性
无缝线路是我国轨道结构技术进步的一个重要标志，是目前轨道结构的最佳选择，为了实现铁路线路的现代化，必须积极选择无缝线路轨道结构。
无缝线路发展非常迅速，具有无可比拟的优势，能够消除大量的接头，使行车的平稳性得到有效的保障。
无缝线路使机车和轨道的维修费用得到降低，延长其使用寿命，对旅客的舒适性进行有效的提高。
必须对无缝线路进行有效的维修养护，提高无缝线路的稳定性，发挥无缝线路的优势。
1无缝线路当前主要是将长轨条进行焊接铺设后的线路称为无缝线路，这是由于长轨条之间不存在缝隙。
随着我国铁路事业的不断发展，列车的轴重、行车的速度、列车的密度都在不断提高，特别是重大铁路的蓬勃发展使普通线路的安全性越来越低。
因此修建无缝线路能够有效的提高行车安全性和舒适性，节约大量的维修费用。
根据相关调查无缝线路节约的维修费用高达30%-70%，能够极大地延长设备的使用寿命，节约劳动力和维修成本。
在维修养护无缝线路时应该对钢轨接头的基本维修要求进行明确。
首先，接头构造必须具有足够的稳定性。
其次，如果出现明显的温度变化，钢轨必须具备可伸缩性。
这两个要求在普通线路中是无法得到满足的，如果要满足稳步需求，那么伸缩需求就不能得到满足。
为了对接头的稳固和平顺进行解决，应该积极运用钢轨焊接的无缝线路。
无缝线路具有较快的更新换代速度，因此必须加强对无缝线路的养护维修，对养护维修的措施进行完善。
2对无缝线路进行养护维修的重要性运用无缝线路能够使车辆的运行效率和安全性得到提高，同时保障轨道的质量。
在普通线路中钢轨接头是一个薄弱环节，这是由于有大量的轨缝存在于钢轨接头中。
当列车行驶时，轨道受到车载无缝线路的养护维修及其稳定性阮国明大秦铁路股份有限公司侯马北工务段山西侯马043000摘要:随着铁路建设规模的不断扩大，轨道交通的建设速度不断提高，特别是重载铁路的发展，要求铁路结构具有更高的水平，对线路平顺也有着更高的要求。
因此无缝线路发挥了非常重要的作用。
无缝线路的铺设与养护问题探析
无缝线路的铺设与养护问题探析随着现代化城市建设的不断推进，无缝线路的铺设与养护问题变得越来越重要。
无缝线路在城市中承担着不可忽视的作用，它为城市中的交通、供电、通讯等基础设施提供了重要的支持。
无缝线路的铺设与养护问题成为城市建设中的一个重要课题。
本文将对无缝线路的铺设与养护问题进行探析，希望能够为相关领域的研究与实践提供一些启示。
一、无缝线路的铺设1. 现状分析当前，城市中的无缝线路铺设存在着一些问题。
铺设无缝线路需要考虑到城市的地形特点、土壤条件、地下管线等因素，而这些因素的复杂性使得无缝线路的铺设工程变得十分困难。
由于城市的地下空间密集，加之地下管线的复杂性，无缝线路的铺设工程更是需要精密的规划和执行。
无缝线路的铺设需要充分考虑到周边居民的生活和工作，避免对周边环境造成不必要的影响。
2. 铺设技术在无缝线路的铺设技术方面，需要采用先进的设备和技术手段。
使用激光测量仪器对地形和地貌进行详细测量，确保无缝线路的铺设符合地形和地貌的要求；采用现代化的导管铺设技术，通过地下钻进、隧道开挖等手段，将无缝线路铺设在地下，最大限度地减少对地表环境的干扰；采用智能化控制系统，对无缝线路的铺设过程进行实时监测和调整，确保工程的安全和质量。
无缝线路的养护是保证其长期稳定运行的关键。
然而在现实中，无缝线路的养护工作存在一些问题。
由于城市建设的不断推进，地下空间的利用不断增加，导致无缝线路的养护空间受到限制，给养护工作带来了很大的难度。
无缝线路的养护需要高度的技术和专业知识，但目前相关领域的人才储备并不充足，养护工作的质量和效率存在一定的问题。
城市中的无缝线路养护工作需要与其他基础设施的养护协调进行，但协调机制并不健全，养护工作的协同性不强。
为解决无缝线路的养护问题，需要采用先进的养护技术手段。
通过无损检测技术对无缝线路的运行状况进行监测和评估，及时发现线路的隐患和问题；采用智能化的养护设备，实现对无缝线路的远程监控和维护，提高养护工作的效率和质量；开展无缝线路养护技术的培训和研究，提升相关领域的人才水平和技术能力，保障养护工作的顺利进行。
关于无缝线路稳定性的分析
时 ， 轨 温继 续 升 高 ， 轨 变形 会 在 钢 轨 最 薄 弱 的位 若 钢
０ 引言
置 迅速增大 ， 道框 架突然臌 曲， 碴抛 出 ， 轨 道 轨枕 裂
大秦 线是 我 国重 载 铁 路 线 ， 量 开 行 万 吨 、 万 大 两 吨单 元 式 重 载货 物列 车 ， 且行 车 密度 大 ， 线 路 设 备 对
圃
太原铁 道 科技 ・
关 于无 缝 线 路 稳 定 性 的分 析
脱轨或 颠覆 的重 大事 故。 引起锁 定轨 温 降低 的原 因有 ：
因 的影 响 而发 生 变化 ， 是无 缝 线路 稳定 问题有 别 于 这
其他结构稳定 问题 的主要特点。道床横 向阻力 由轨枕
两侧 及 轨底 与道 碴 接 触 面 之 间 的摩 擦 力 和枕 端 碴 肩
关 于无缝线路稳定性的分析
・ 原铁 道科 技 太
关于 无缝 线 路稳 定 性 Байду номын сангаас分 析
刘莺春 ： 茶坞 工务段
摘
要 ：无缝 线路轨 道结构 的 突 出问题 是 在 结构 上 限制 了钢轨 的
力， 但轨道仍能保持初始状态， 并不变形， 时轨道能 这
量 的增 加 以压 缩 变形 能 的形 态存储 于钢 轨 中； 着轨 随 温 的继 续 升 高 ， 轨 内的压 力 逐 渐 增 大 ， 钢 一些 薄 弱处 的钢 轨 出现变 形 ，轨道 结 构 开始 产 生微 小 的横 移 ， 进
１１ 温升 幅值 ．
冲击很大 ，给工务段 的养护维修工作 带来 了巨大挑
战。茶 坞 工务 段管 辖大 秦 正 线 Ｋ１４ ００ Ｋ ４ ＋ ０ ， ６ ＋ ０ 一 ６ ２ ０ ０
上、 下行 共 计 ９ ６ ｍ 的 线路 ， 占大秦 线全 长 的 ２３ ５ｋ 约 ／，
无缝线路稳定性分析
毒ｓ
霎４
２
图２
轨道框架刚度是反映其本身抵抗 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。轨道框架刚度，在水平面内，等于两 股钢轨水平刚度及钢轨与轨枕节点间的
阻矩之和。节点阻矩与轨枕类型、扣件类 型、扣件压力及钢轨相对于轨枕的转动 有关。中间扣件的扣压力愈大，钢轨与轨
于轨道中的能量被突然释放，引起大量
破坏了这些因素而发生的。因此，我们
必须研究丧失稳定与保持稳定两方面的 因素，注意发展有利因素，克服、限制不 利因素，防止胀轨跑道事故，以充分发挥 无缝线路的优势。
２．１道床横向阻力
位移，并能使钢轨形成塑性弯曲，使轨枕 劈裂，石踏抛散，甚至颠覆列车，造成严
重后果。
无缝线路稳定性计算的目的是研究 温度力，道床横向阻力及轨道框架刚度 之间的关系，研究在后两者已给定的条 件下，温度压力必须限制在多大范围内 才能保证线路的稳定。设计无缝线路时， 必须经过稳定性计算以确定其锁定轨 温；在养护维修时，依据稳定性计算来限
减少，直至恢复到无缝线路原始状态。
此时，轨道处于稳定平衡状态。但温度 压力达到某一临界力ＰＫ时，轨温稍有升
高或稍受外力干扰时，轨道弯曲变形就 会突然显著增大，导致轨道完全被破坏。
枕联结愈紧密，轨道框架的水平刚度就
愈大。
万方数据
誓墨霞蕊国
无缝线路稳定性分析
５１
（上接第８８页）
ｙ＝３ｘ（０≤ｘ≤Ｍ，２，Ｍ为０—６ｋｉｎ需要架粱的 数目） ｙ＝２．５ｘ＋Ｍ／４（ｈ吖２≤ｘ≤Ｍ，２＋Ｎ／１．５。Ｎ为６一 ｌＯｋｍ需要架梁的数目） ｙ＝２ｘ＋Ｍ／２＋Ｎ／３（Ｍ／２＋Ｎ／１．５≤且合理，则ａ宜≤２。综合考虑确 定求出ａ值后，根据单台座制梁周期为 ｕ天，则制粱台座数量为ａｎ，代入直线方 程可求得ｂ的最小值。
无缝线路铺设有关问题的探讨与研究
无缝线路铺设有关问题的探讨与研究摘要：随着铁路运输技术的发展，无缝线路作为我国铁路线路的主要轨道形式，必须同时满足强度和稳定性方面的设计要求。
在无缝线路施工过程中，有很多复杂的技术问题，导致在施工中出现严重的质量问题。
本文就通过对无缝线路在铺设过程中常见的问题进行分析，并提出了可行性的建议及整治处理方案。
关键词：无缝线路；铺设；问题随着近几年运量的不断增加，作为铁路线路主要组成部分的钢轨，其磨耗的发展速度也在不断加快，工务段大维修更换无缝线路逐渐成为施工项目的一项重点，其费用约占大修总成本的85％。
根据调查资料显示，在更换无缝线路施工中，往往会因为一些细微问题影响施工的正常进行。
一、无缝线路基本情况无缝线路是指将12.5m、25m钢轨焊接成数千米或数十千米长钢轨的线路。
但为了铺设、维修、焊接、运输的方便，我国的无缝线路钢轨长度为1~2km。
其优点是接头比普通线路大大减少，不仅节省了大量的接头零件和线路维修工作量，而且减少列车的接缝震动，运行平稳，降低噪声。
另一方面，由于减少了在接头处的振动，又能延长线路设备和机车车辆的使用年限。
随着高速铁路和重载运输的发展，大量铺设无缝线路自然成为客观需要。
而在施工过程中所产生的问题也要也要学会运用新的科学技术加以解决。
二、无缝线路铺设过程中应注意的问题1.无砟道床长钢轨铺设铺轨前复测线路中线基桩，线路中线基桩按直线段100m，曲线段20m一对的原则埋设，曲线上的直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直点和道岔中心、变坡点、竖曲线起终点各加设一对基桩。
每日铺轨轨温、接头相错量、锯轨情况、到达里程等，及时记录并反馈到铺轨基地，以便及时调整配轨长度、为线路放散锁定提供依据和形成完整的“配轨表”。
2.有砟道床无缝线路铺设2.1道床底砟。
为了保证铺轨进度和轨道养护质量及线路稳定，采用摊铺机和压路机摊铺碾压道床底砟。
道砟摊铺前测设中线，并挂线摊铺，摊铺后，表面目视平坦，用3m直尺测量高低差不超过10mm。
城市轨道交通中为什么要使用无缝线路？无缝线路的稳定性跟哪些因素有关？
城市轨道交通中为什么要使用无缝线路？
无缝线路的优点是接头比普通线路大大减少，不仅节省了大量的接头零件和线路维修工作量，而且减少列车的接缝震动，运行平稳，降低噪声。
另一方面，由于减少了在接头处的振动，又能延长线路设备和机车车辆的使用年限。
因此，是现代铁道发展的方向。
无缝线路的稳定性跟哪些因素有关？
无缝线路的稳定问题是一个力学平衡问题。
平衡因素以温度压力和轨道原始弯曲为一方，轨道框架刚度和道床横向阻力为另一方。
前者为破坏稳定的因素，后者为保持稳定的因素,无缝线路的稳定与否,就是双方消长变化的结果。
保证无缝线路稳定的基本要求在于尽可能地增加其保持稳定的因素，减少其破坏稳定的因素。
主要措施有：提高无缝线路的轨道框架刚度，即采用重型钢轨、混凝土轨枕及强力扣件；提高道床横向阻力；保持线路方向良好；消灭钢轨硬弯，力求焊缝平直；保证路基无翻浆下沉等病害。
用长轨铺设的铁路线路。
通常使用的标准钢轨长度为12.5米和25米两种。
把10。
无缝线路的养护维修及其稳定性
无缝线路的养护维修及其稳定性【摘要】本文概述了无缝线路的定义以及铺设无缝线路的意义。
分析了影响无缝线路稳定性的主要因素，及养护维修工作重要内容，仅供各位参考。
【关键词】无缝线路养护维修；稳定性一、前言与普通线路相比较，无缝线路在相当长一段线路上消灭了钢轨接头，因而具有行车平稳，提高旅客舒适度，减少材料消耗，降低维修费用，延长线路设备、机车车辆使用寿命及维修周期，改善行车条件，适应高速行车的要求等优点，是铁路轨道的发展方向。
二、无缝线路的定义与铺设无缝线路的意义1.无缝线路的定义无缝线路是由许多根标准长度的钢轨焊接成为不小于500m的长钢轨线路。
2.铺设无缝线路的意义无缝线路既是轨道结构技术进步的重要标志, 也是高速、重载轨道结构的最优选择, 它以无可争议的优越性为各国铁路所承认。
各国铁路竞相发展无缝线路, 近年来, 我国铁路无缝线路的发展也很快, 技术上有了很大进步。
在轨道结构强化方面, 60kg/m钢轨已成为各干线的主型轨, 轨下基础以II、III型混凝土枕为主型, 道床以I级硬质道碴为标准, 将逐步取代石灰岩道碴, 尤其是跨区间无缝线路和无缝道岔的发展, 为高速、重载运输的发展打下了坚实基础。
无缝线路问世之前, 普通线路上的钢轨接头, 既是轨道结构不可缺少的组成部分, 又是轨道结构的薄弱环节。
线路上钢轨接头的数量, 是由钢轨长度决定的。
钢轨越长接头越少, 但钢轨越长, 轨缝就越大, 车轮经过轨缝所产生的振动也越大, 因此, 钢轨又不能太长。
我国铁路钢轨标准长度, 过去为12.5m, 现在为25m, 1km 线路上的钢轨接头数, 过去和现在分别为160个和80个。
为了改善钢轨接头的工作状态, 曾经从接头构造上、材质上采取过很多措施, 如轨枕的支承形式和尺寸、夹板断面形状、长度、螺栓个数、轨端淬火等等, 但均未能解决接头的缺陷, 接头病害依然存在。
实践证明, 造成接头病害的主原因, 有以下几个方面:(1) 接头处一对夹板的刚度, 仅为钢轨刚度的30%左右。
无缝线路施工质量保证措施
无缝线路施工质量保证措施
①严格按照规定和测量的步骤进行各项测量。
轨温的测量是确保长轨锁定的关键。
②紧固扣件，要求在同一时间完成，不能相差过长时间，并要求扣件密贴，型号准确，胶垫要正位，扣件的扭矩要过到标准。
接头扣件及联结夹板螺栓要拧紧。
③道床要密实饱满，以增强无缝线路的阻力和线路的稳定性，要求将枕端碴肩堆高，以增加横向阻力。
位移观测标志要设置及时。
④合理设置缓冲区，局部保留了轨缝。
一般在夏季将标准轨改换成缩短40㎜的缩短轨一对，调整轨缝，以保证缓冲区轨缝的正常，反之也可调一对标准轨。
⑤铝热焊焊缝要设置得当，不应使焊缝爬上和放置在轨枕上。
因此，要求在设置铝热焊缝前，要准确丈量线路，掌握好温度的变化，使轨缝在两轨之间的规定位置。
⑥防爬设备安装要牢固。
在钢筋混凝土轨枕上加设的楔形木垫的尺寸标准，以防因行车振动而松动。
⑦线路铝热焊缝和接头都是其薄弱环节，因此必须加强焊缝和钢轨接头前后各三根轨枕的捣固，以使其得到加强，消除低接头。
重载铁路无缝线路稳定性分析
重载铁路无缝线路稳定性分析在无缝线路中，最为重要的就是铁路的养护和管理，特别是在行驶重载铁路中，无缝线路轨道的结构有一个突出的问题就是在铁路的设计上限制了铁道中所用的钢轨的伸缩度，当轨道自身的温度处在较高的状态中，钢轨的内部可能会出现积存较大的温度压力这一问题，这一温度压力有可能会造成轨道出现膨胀弯曲，同时也会对行车安全造成威胁，因此在对重载铁路无缝线路的稳定性进行分析的时候具有十分重要的意义。
1 无缝线路出现跑道的含义当轨道的结构局部中出现一种爆发性的破坏，就会被称为胀轨跑道，但是本质上来讲这一破坏就是重载铁路无缝线路的膨胀和弯曲。
这种膨胀和弯曲是由于轨道自身的问题升高而出现的，当轨道的温度高于零应力轨道问题的时候，当钢轨内部的温度高于轨道正常温度的时候，就会产生与其相对应的温度压力，但是在此时轨道仍能够保持自身的初始状态，当轨道处在这种状态中，轨道的自身并不会出现任何的变形，但是随着轨道内部的温度处在不断持续的升高的状态中，那么钢轨内的轨内压力也会随之不断增大，会导致钢轨出现变形的状态，同时轨道的结构也会开始出现微小的横移，进而产生胀轨。
当轨道的膨胀达到一个临界的状态，轨道的温度继续出现升高的状态的话，那么在钢轨内最薄弱的位置，就会出现温度迅速增大的问题，同时轨道的框架也会突然的进行膨曲，进而导致轨枕裂损。
2 影响无缝线路稳定性的因素影响重载铁路无缝线路的主要因素包括以下内容：轨道自身的温度升高的数值、轨道的框架自身所出现的抗弯刚度、轨道的初始不平顺、道床中出现横向的分布阻力。
2.1 温升幅值影响无缝线路在稳定性上出现问题的最根本的原因是，钢轨轴向出现温度升高，进而导致了轨道自身的温度的上升，同时轨道的压力也随之增大，钢轨在温度压力偏高的时候，无缝线路自身会十分容易丧失稳定性。
2.2 初始不平顺在轨道的各种不同的问题中，影响无缝线路最直接的原因就是轨道自身的初始弯曲，然而轨道的初始弯曲是由轨道的塑性弯曲和轨道的初始弹性弯曲而组成的。
高速铁路桥上无缝线路稳定性分析
高速铁路桥上无缝线路稳定性分析一、引言近年来，高速铁路的建设在世界范围内迅速发展。
高速铁路桥梁是高速铁路系统中的重要组成部分，对于确保列车稳定运行至关重要。
而无缝线路作为高速铁路桥上的关键组成部分，其稳定性直接影响着桥梁的安全性能。
因此，深入研究高速铁路桥上无缝线路的稳定性成为当今高速铁路建设领域亟待解决的重要问题。
二、高速铁路桥上无缝线路的工作原理1. 高速铁路桥上无缝线路的定义和作用2. 高速铁路桥上无缝线路的结构3. 高速铁路桥上无缝线路的工作原理三、的影响因素1. 线路材料的选择2. 线路结构的设计3. 线路固定方式4. 外部环境因素四、的方法与模型1. 考虑静力和动力条件的稳定性分析方法2. 利用有限元方法进行稳定性分析3. 高速列车作用下的线路振动模型五、高速铁路桥上无缝线路稳定性实验研究1. 实验设计与参数设置2. 实验装置与布置3. 实验结果与分析4. 实验结论与启示六、高速铁路桥上无缝线路稳定性优化措施1. 材料优选与技术改进2. 结构优化与设计3. 固定方式优化与改进4. 外部环境因素控制与预防七、的案例分析1. 案例一：某高速铁路桥梁无缝线路稳定性分析2. 案例二：某地区高速铁路桥梁无缝线路稳定性问题解决方案八、的前景与挑战1. 前景展望2. 挑战与难点分析九、总结与展望在这篇论文中，我们将探讨的关键问题。
通过对无缝线路的工作原理进行详细解析，我们将分析影响高速铁路桥上无缝线路稳定性的因素，并提出相应的分析方法与模型。
通过实验研究和案例分析，我们将探索高速铁路桥上无缝线路稳定性的实际问题与解决方案。
最后，我们将展望的未来前景与挑战。
该研究将对未来高速铁路桥梁的设计与建设提供重要的参考和理论支持，同时也为相关行业提供了一个重要的研究方向。
无缝线路温度应力的安全稳定性分析
无缝线路温度应力的安全稳定性分析发布时间：2021-06-01T10:25:45.933Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李永波[导读] 摘要：随着当前铁路的日益发展，特别是近年来我国发展的铁路，对无缝线路的可靠性和稳定性有了更高的要求。
中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司喀什基础设施段新疆喀什市 844000 摘要：随着当前铁路的日益发展，特别是近年来我国发展的铁路，对无缝线路的可靠性和稳定性有了更高的要求。
无缝线路因其具有行车速度快，平稳性好、维护成本低、使用寿命长等优点，因此成为铁路铺设的首选方案。
但是无缝线路由于钢轨不能自由伸缩，在夏季由于气温升高，无缝线路内部产生的温度压应力增大，就会发生线路钢轨胀轨；在冬季气温降低，温度拉应力增大，可能发生断轨，影响线路的可靠性和稳定性。
因此，对无缝线路进行安全稳定性的研究具有十分重要的意义。
关键词：无缝线路；稳定性评估；温度应力引言无缝线路是将标准长度的钢轨焊接成长轨条并铺设到线路上，当环境温度发生变化时，由于轨枕等附属设施的存在，使得焊接长轨条不能进行自由伸缩，钢轨内部会产生巨大的温度应力，同时会破坏轨道结构。
1概述目前国内铁路工务系统主要通过人工利用准直仪或者红外线装置进行测量，通过钢轨位移量计算钢轨的实际锁定轨温，虽然方法简单，但是由于位移观测桩偏移、位移观测标签脱落、人工测量误差等原因造成测量结果失真；位移观测桩在无缝线路固定区间距基本为500米，通过位移观测只能掌握500米范围内的平均锁定轨温情况，无法掌握500米范围内局部是否有应力集中点，是否存在温度力差较大处所；线路进行更换钢轨、换枕施工经常会导致位移观测桩破损，日常需要进行维护。
除利用准直仪或者红外线装置测量位移观测的方法进行无缝线路实际锁定轨温的检测，近些年发展的通过测量钢轨的横向力和纵向力反算钢轨的内部温度应力，得到无缝线路的实际锁定轨温，但是这种方法需要拆卸20米-50米钢轨的扣件，必须在天窗内完成，测量效率低，且浪费人力、物力。
轨道不平顺对无缝线路稳定性影响分析
轨道不平顺对无缝线路稳定性影响分析轨道不平顺对无缝线路稳定性影响分析摘要：无缝线路在现代铁路系统中被广泛应用，其能够提供更加安全、舒适和高效的出行体验。
然而，铁轨的不平顺问题对无缝线路的稳定性产生了一定影响。
本文通过分析轨道不平顺对无缝线路稳定性的影响，以期为铁路设计和运营提供参考。
1. 引言在铁路系统中，无缝线路具有诸多优点，包括提供更平滑的乘车体验、减少噪音和振动、降低运营和维护成本等。
然而，随着运行时速、列车负载的增加以及使用年限的延长，铁轨的不平顺问题成为影响无缝线路稳定性的重要因素。
2. 轨道不平顺产生原因分析轨道不平顺主要由以下几个方面原因造成：道床不均匀沉降、轨道几何尺寸偏差、轨面磨耗和变形等。
这些因素会导致铁轨表面产生不规则形状，进而影响无缝线路的稳定性。
3. 轨道不平顺对无缝线路稳定性的影响轨道不平顺对无缝线路稳定性的影响主要表现在以下几个方面：(1) 增加了列车运行时的摩擦力：轨道不平顺会增加列车在铁轨上的摩擦力，导致轮轨磨损加剧，同时增加列车制动距离，降低运行效能。
(2) 产生噪音和振动：轨道不平顺会引起列车运行时的振动和噪音，给乘客和环境带来不舒适感受。
(3) 加剧了轨道及设备的损坏：轨道不平顺会加剧铁轨和相关设备的磨损和损坏，增加了维修和更换的成本，降低了线路的可靠性和使用寿命。
4. 轨道不平顺治理措施为了改善无缝线路的稳定性，需要采取以下治理措施：(1) 定期轨道检查和维护；定期对无缝线路进行检查，修复轨面不平顺问题。
(2) 优化道床结构；通过加固和更换道床，提高无缝线路的稳定性。
(3) 控制列车运行速度和负载；合理控制列车运行速度和负载，减少轨道不平顺对线路的影响。
(4) 利用新材料和技术；开发和应用新材料和技术，提高铁轨的耐久性和稳定性。
5. 结论轨道不平顺对无缝线路的稳定性有一定的影响，通过采取维护和治理措施，可以减小其对线路的不良影响。
未来，在设计和建设无缝线路时，需要更加重视解决轨道不平顺问题，以提供更加安全、舒适和高效的铁路运营服务。
无缝线路稳定性分析及加强措施
无缝线路稳定性分析及加强措施无缝线路在钢轨内部巨大的温度力作用下，容易引起轨道的横向变形，在列车动力或人工作业等干扰下，轨道弯曲变形有时会突然增大，这一现象常称为胀轨跑道，在理论上称为丧失稳定。
这对列车运行的安全是个极大威胁。
无缝线路的稳定性分析主要目的是研究轨道臌曲的发生规律，分析产生轨道臌曲的力学条件和主要影响因素。
通过分析这些因素，制定相应的预防措施，提高无缝线路的稳定性。
标签：无缝线路稳定性措施一、无缝线路稳定性影响因素1.道床横向阻力对无缝线路稳定性的影响道床的约束阻力主要受到维修的扰动和其他原因的影响而发生改变。
道床纵向阻力系指道床抵抗軌道框架纵向位移的阻力。
它是抵抗钢轨伸缩，防止线路爬行的重要参数。
道床抵抗轨道框架纵向阻力的位移是由轨道与道床的摩阻力和枕木盒内道碴抗推力组成的。
道床横向分布阻力是指道床抵抗轨道框架的横向阻力。
它是防止胀轨跑道，保持轨道稳定的重要原因。
道床横向阻力是由轨道两侧及底部与道碴接触面之间的摩阻力和轨枕端头阻止横移的阻力组成。
道床横向阻力对于无缝线路横向稳定性的影响很敏感，是保持无缝线路稳定的主要因素。
有关资料结果表明，保持轨道的稳定性，道床横向阻力起65%的作用。
道床的饱满程度，道床肩宽，道床肩部堆高，道砟种类及粒径尺寸，线路维修作业影响，行车条件和轨枕类型是影响道床横向阻力的主要因素[1]。
在无缝线路轨道沉降段，由于路基沉降引起轨枕和道床接触减小，道床横向阻力降低。
由“统一公式”，道床横向阻力减小，即等效道床阻力Q值降低，轨道允许温度力[P]降低，无缝线路稳定性减低[2]。
由不等波长稳定性计算公式，初始道床横向阻力降低，无缝线路处于平衡状态的温度力降低，稳定性降低。
即沉降段中，由于道床横向阻力的降低，无缝线路稳定性降低。
2.轨道框架刚度对无缝线路稳定性影响轨道框架刚度在水平面内等于两股钢轨的水平刚刚度（即横向刚度）以及钢轨与钢轨结点间的扣件阻矩之和。
两股钢轨水平面内的刚度之和（为一根钢轨对竖直轴的惯性矩）。
浅谈如何有效提高无缝线路的稳定性
浅谈如何有效提高无缝线路的稳定性摘要：在铁路建设的过程中，轨道交通系统获得了快速的发展，尤其是重载铁路，更是对铁路结构提出了严格的要求。
正因如此人们才会对无缝铁路予以如此高的重视。
无缝铁路因为消除了长轨条缝隙，而轨道温度在变化时，钢轨又会出现伸缩，所以钢轨很有可能在轨道温度压力升高的作用下，出现稳定性丢失的问题。
部分特殊地段比如无缝道岔区、桥梁等因为结构比较特殊，所以在钢轨内还会出现很多多余附加力。
所以这些地段对于无缝线路的稳定性要求很高，对轨道质量提出了十分严格的要求。
本文就以无缝铁路的稳定性控制为研究对象，希望可以对提高无缝铁路价值予以帮助。
关键词：无缝线路；稳定性；措施前言：无缝铁路的出现标志着我国轨道技术获得了喜人的进步，无缝铁路如今已经成为了最佳的轨道结构选择，对推动轨道现代化发展而言意义重大。
相较于有缝铁路，无缝铁路优势巨大、发展迅速，可以消除多余接头，为稳定的行车提供有效的保证。
此外无缝铁路还能够降低机车与轨道的保养维护费用，提高旅客出行舒适性。
所以提高无缝铁路稳定性，发挥无缝铁路价值就成为了今天所要探讨的话题。
一、无缝线路概述无缝线路即将长轨条焊接铺设后的线路[1]。
以这样的处理手段所得到的轨条间并不存在缝隙的问题。
在我国铁路事业快速发展的今天，不论是列车密度、行车速度还是列车轴重都获得了加强。
此外铁路的快速发展对于线路的安全性、稳定性也提出了各种要求，在一定程度上降低了线路安全性。
而无缝线路凭借着巨大的优势可以显著地提高车辆通行的舒适性、安全性，并节约线路、车辆的维护检修费用，成为了深受人们重视的线路类型。
二、影响无缝线路稳定性的因素道床横向阻力和轨道框架刚度是保持无缝线路稳定的主要因素，如果道床阻力和扣件阻力足够，道床和钢轨、钢轨和轨枕间就不会发生相对位移，从而使无缝线路稳定，而破坏这种稳定的根本因素是温度压力和轨道原始弯曲，轨道的原始弯曲包括弹性原始弯曲和塑性原始弯曲。
塑性原始弯曲是钢轨在轧制、运输、焊接和铺设过程中形成的，弹性原始弯曲是在温度力和列车横向力的作用下产生的。
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无缝线路稳定性及有效保证措施研究2012年1月第1期(总160)铁道工程JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO.1(Ser.160)文章编号:1006—2106(2012)01—0026—04无缝线路稳定性及有效保证措施研究梁灿(中国中铁印尼有限责任公司,北京100039)摘要:研究目的:无缝线路在长轨条范围消除了轨缝,在轨温改变时钢轨的伸缩受到限制,当轨温升高时,钢轨内将产生巨大的温度压力,温度压力超过一定限值时,钢轨可能会臌曲变形,使轨道丧失稳定.有些特殊地段,如桥梁,无缝道岔区,由于结构特点,还会在钢轨内产生多余的附加力,在半径较小的曲线地段,无缝线路抗失稳能力降低,对无缝线路稳定性提出了更高的要求.研究结论:在特殊地段,如桥梁,无缝道岔区及小半径曲线地段,传统的提高无缝线路稳定性措施有一定的局限性,通过采用外侧支挡或内侧加拉杆,使用整体道床,使用小阻力扣件,使用伸缩调节器,设置道床插板等措施,可以有效地解决特殊地段无缝线路的稳定性.关键词:无缝线路;稳定性;措施中图分类号:U213.9文献标识码:A AStudyontheStabilityofContinuouslyWeldedRailTracksandRelevant EffectiveMeasuresLIANGCan(ChinaRailwayIndonesiaCo.,Ltd,Beijing100039,China)Abstract:Researchpurposes:Theseamiseliminatedwiththerangeoflongrailforseamlessrai lwayline.Whenthetemperatureofrailchanges,theexpansionofsteelrailisrestricted,significanttemperaturepre ssurewillbeinducedwithintherail,whenthetemperaturesexceedsthelimit,therailmaybuckleordistort,consequ entlyleadstothelossofstabilityofrailtrack.Inspecialsectionssuchasbridgeorseamlessturnout,duetostructurec haracteristics,unneces—saryadditionalforcewillbeinduced.Incurvedsectionwithsmalldiameter,thecapabilityofse amlessrailwaylinetore—sistthelossofstabilitydecreases,whichputsforwardahigherrequirementonthestabilityofC ontinuouslyWeldedRailTracks.Researchconclusions:Inspecialsectionssuchasbridgeorseamlessturnoutorcurvedsection withsmalldiameter,the traditionalmeasurestomaintainthestabilityofcontinuouslyWeldedRailTrackshaveshortc omings.Byusingexternalretainingdevicesorinnertie—bars,usingintegralballastbed,usingfasteningswithlessfriction,settingupinserting boardofballastbed,thestabilityofcontinuouslyWeldedRailTracksinthespecialsectionsca nbeensured.Keywords:continuouslyweldedrailtracks;stability;measures1无缝线路稳定性概述铁路无缝线路就是将标准长度的钢轨焊联在一起,在很长的一段距离,钢轨消除了轨缝,增加了轨道的平顺性.在列车运行当中,显着地降低了机车车辆的冲击作用.运营实践证明,无缝线路地段的养护维修工作量比普通线路降低35%～75%,铺设无缝线路使机车车辆的使用寿命增加,也提高了旅客的舒适度.收稿日期:2011—12—16,作者简介:梁灿,1970年出生,男,高级工程师,现任中国中铁印尼有限责任公司设计部副部长.第1期梁灿:无缝线路稳定性及有效保证措施研究27 我国铺设无缝线路也有近50年的历史,经历了初期的既有线换铺和当今的新线一次铺设无缝线路的阶段. 随着我国铁路向高速重载的方向发展,还会有更多的无缝线路铺设.尽管无缝线路有诸多的优点,但在设计中常常会遇到许多问题.当轨温改变时,长钢轨中将产生巨大的温度力,轨温升高时,会产生温度压力.温度压力增大时,首先对无缝线路稳定性造成影响.有些特殊地段,如桥梁,无缝道岔区,由于结构特点,还会在钢轨内产生多余的附加力,更加大了对稳定性的影响.在曲线地段,尤其在半径较小的曲线地段,无缝线路抗失稳能力降低,对无缝线路稳定性提出了更高的要求.无缝线路的失稳是由于钢轨内承受了巨大的轴向力,钢轨因此产生横向变形,当轨道框架刚度和轨道横向阻力不能限制钢轨变形时,轨排突然发生大的横向位移,现场俗称为"胀轨跑道".无缝线路失稳对列车运行威胁很大,有可能造成重大损失,因此,在设计中必须认真检算,以保证无缝线路稳定性.2国内外发展状况无缝线路最早建于德国,德国也是开始研究无缝线路稳定性最早的国家.研究者认为长钢轨内温度升高产生轴向压力,是不可避免的事情.但如果采取必要的措施,加强轨道结构,可以阻止轨道的失稳,于是, 许多学者进行了大量的研究.迈尔是其中的代表性人物,他根据能量法提出了钢轨臌曲计算图式,为后来安全温升法理论奠定了基础.以后经过研究,又提出了临界温升法的计算理论.随着无缝线路在世界的推广和普及,到上世纪中叶,许多国家通过对无缝线路稳定性进行研究,都取得了成果,其中有前苏联的米辛科公式,别尔申公式,El本的沼田实公式,由美国的科尔和英国的萨姆维旦,利用能量变分原理结合微分方程分析无缝线路稳定性,使该理论达到一个新的水平.我国从1957年开始试铺无缝线路,并在既有线上大量换铺无缝线路,一直非常重视对稳定性的研究工作.许多高等院校,科学研究院,设计院和铁路局都对无缝线路稳定性理论进行了研究.铁科院和铁路局在实际轨道上对钢轨受压臌曲规律,进行了大量的试验, 不断加深对稳定性理论的认识.1977年4月,在长沙铁道学院,科研小组提出了"统一无缝线路稳定性计算公式",简称"统一公式"uj,使我国无缝线路稳定性理论规范化,统一化迈出了坚实的一步.现在"统一公式"仍在铁路局,设计院广泛应用.虽然建立了"统一公式",但对无缝线路稳定性的研究始终未结束.长沙铁道学院陈秀方教授等人对国内几条干线铁路进行了现场实测,用数千个样本统计出60kg/m钢轨的初始弯曲矢长比,弹性初始弯曲和塑性弯曲的分布],为60kg/m线路稳定性计算合理选取参数提供了依据.他们在这一基础上对原"统一公式"进行了改善_3],改善后的"统一公式"在秦沈客运专线中得以应用.随着能量变分原理在无缝线路稳定性研究中的应用,又取得了许多成果.郑州铁路局广钟岩高级工程师,通过运营实践与理论研究相结合, 提出了一整套有理论依据的措施,对保证无缝线路稳定性有着指导作用.铁道科学研究院的卢耀荣研究员,通过大量研究提出了初始弯曲波长与变形波长不等的计算模型,实践证明这种模型更接近实际,据此推导出稳定性计算公式.此外,他对稳定性理论的又一重大发现是关于动态失稳特征,即所谓"弹动现象"_4J,更具有重要的理论和实际意义.以上说明,我国研究无缝线路稳定性已经取得了相当大的成绩,突破了所谓无缝线路"禁区",但还有待进一步深化.对一些特殊地段的无缝线路,还需更深入地研究.3传统的提高无缝线路稳定性措施及局限性我们已经知道,造成无缝线路失稳的因素有钢轨的温度升高和初始弯曲,防止失稳的因素有轨道框架刚度和轨道横向阻力.在进行无缝线路设计时,应按照限制不利因素或增强有利因素,保证无缝线路的稳定性.以往有些方法,可以提高无缝线路稳定性.3.1合理确定无缝线路锁定轨温无缝线路的允许温升一般由稳定性决定,如果要使钢轨中的温度压力降低,就要限制钢轨的实际温升. 因此,无缝线路的锁定轨温常常要高于中间轨温几摄氏度,这可以使钢轨的实际温升减小,从而降低钢轨的温度压力.但是,锁定轨温不能比中间轨温高太多,正常情况下,有7℃以内的温度量值.3.2严格控制初始弯曲矢度无缝线路焊接长钢轨在运输,施工以及运营过程中,由于各种外力作用使钢轨弯曲.当取消外力作用弯曲消失,则称为弹性初始弯曲,如果取消外力,仍不能消除的弯曲,则叫做初始塑性弯曲.初始弹性弯曲和初始塑性弯曲对于无缝线路稳定性都是不利的因素,在施工,运营过程中应尽量减小初始弯曲.但在运营过程中,初始弯曲是不可避免的,尤其在繁忙干线铁路,初始弯曲非常难控制.如果处在半径很小的曲线上,控制初始弯曲效果也不大.28铁道工程2o12年1月3.3增加轨道的框架刚度轨道的框架刚度包括两部分,一是两根钢轨本身的抗弯刚度肼,二是钢轨和轨枕用扣件联结的阻矩.用提高钢轨类型的方式可适当提高钢轨本身截面的抗弯刚度,但由于增大了钢轨截面面积,使钢轨的轴向压力也同时增大,由此看提高钢轨类型对增加轨道框架刚度的效果很小.通过拧紧扣件提高扣件与轨枕的阻矩作用,实践证明可增加轨道框架刚度,但目前扣件阻矩的轨道框架作用仅限于作定性分析,在设计中从未有规范或文献说明其准确的量化值.在利用"统一公式"计算稳定性时,现仍将刚度系数取为1.3.4增加砟肩宽度堆高砟肩对于有砟轨道,其横向阻力是指道床阻止轨枕横向移动的约束作用,称为道床横向阻力.道床横向阻力同道床密实度,砟肩宽度和轨枕类型等因素有关.一般情况下增加砟肩宽度可以提高道床横向阻力J,但由于砟肩道床破裂面的位置原因,砟肩宽度超过550mm以后,道床横向阻力不再增加.将砟肩堆高,也可以增加道床的横向阻力.增加砟肩宽度和堆高砟肩是有限提高稳定性较为有效的方法,在有关的暂规或设计文件中都有类似的说明.但此方法增加道床横向阻力的效果,按"统一公式"计算的等效道床阻力仅仅达到90～100N/em,在半径较小的曲线地段,仅靠增加砟肩宽度和堆高砟肩难以保证无缝线路的稳定性.3.5采用定期放散应力式无缝线路这种型式的无缝线路是在每年的春秋季节,放散无缝线路温度力,可以使温度力在冬季和夏季都不至太大,从而避免无缝线路失稳.但这种方法每年必须有两次放散应力,增加很多线路的作业.因此,此方法在国内很少采用.4现采用的有效措施上面的5种提高无缝线路稳定性方法是比较传统的,在早些时候铺设的无缝线路确实起到了一些作用, 但根据定量分析,上面方法的效果都是有限的.近几年对无缝线路研究又有了新的成果,提高稳定性的基本原则未变,仍然是限制不利因素,提高有利因素,但结构型式同以往有很大不同.从使用效果看,确实有了很大改善,某些方法,已经突破了原来的"禁区".4.1采用外侧支挡或内侧加拉杆在双线铁路曲线地段的外侧线路上,可以用一种支挡结构,如图1所示.在线路外侧将钢筋混凝土桩打入路基内,在桩与轨枕之间嵌入木板挡住轨枕.钢筋混凝土桩截面可达100mm×100mm,在地下部埋深有1～1.5m,这不仅保证了钢筋混凝土桩的强度,桩身的稳定性,而且,桩与木块可为轨道提供足够的横向力,阻止钢轨向曲线外侧的横向变形,借此提高无缝线路的稳定性.图1曲线外侧设置支挡结构示意图双线铁路曲线地段的内侧线路,如果在曲线的外侧设置支挡结构难以满足限界要求,可在曲线内侧设置拉杆结构,如图2所示.这种结构仍是在内侧路基上打入钢筋混凝土桩,用拉杆将桩与钢轨联结.拉杆截面很大,同样可提供足够的横向力,以约束长钢轨的横向变形,保证无缝线路的稳定性.设置支挡结构和拉杆,在郑州铁路局宝成线,陇海线,曲线半径小于400m地段都有使用,如果是很平坦的路基,使用效果非常好.图2曲线内侧设置拉杆结构示意图4.2使用整体道床整体道床结构属于新型轨下基础,除了具有整体性强,少维修,使用寿命长等优点外,还可以保证无缝线路的稳定性.碎石道床轨道的横向阻力决定于碎石对轨枕的约束作用.当轨枕在道床中有横向位移或横向位移趋势时,其底面,侧面和端部都会受到阻力作第1期梁灿:无缝线路稳定性及有效保证措施研究29 用.道床的横向阻力随轨道的状态而不断变化,许多试验表明即使是Ⅲ型轨枕在比较密实的道床中,一根轨枕在横向位移为2mill时,道床的横向阻力也仅有15～19kN.整体道床的轨下基础,是由钢筋混凝土结构组成,其抗横向阻力远远高于碎石道床,而一般的扣件横向阻力值也有40～5OkN,这样的阻力足可以保证无缝线路的稳定性.整体道床地段的无缝线路稳定性计算,目前在国内尚未发表权威性的方法,一般认为,整体道床地段的无缝线路可以保证稳定性.铁三院线路处专门为此进行了研究,其计算模型如图3所示.取两相邻扣件之间的钢轨为隔离体,扣件的约束可视为弹簧,阻止钢轨的伸缩和弯曲.按照弹性受弯物体的截面弯矩与变形之间的关系列出微分方程,进行推导计算.计算结果表明,整体道床地段的无缝线路稳定性可以保证.图3整体道床无缝线路稳定性模型4.3使用小阻力扣件在桥上无缝线路地段,长钢轨中除了有温度力外,还有附加力的作用,如伸缩力.本来按温度力计算还可以满足无缝线路稳定性要求,但是如果加上伸缩力后,长钢轨内轴向压力将超过其允许压力值.伸缩力值同线路纵向阻力,桥梁结构和桥梁材料等因素有关, 通过降低纵向阻力减小伸缩力是比较常见的方法.小阻力扣件可以比道床阻力小,由铁道科学研究院研制的小阻力扣件,是通过减小扣件的扣压力或在轨下设置复合垫板降低线路的纵向阻力,其中小一级的扣件阻力可控制在5kN/m以下,从而有效降低了伸缩力. 小阻力扣件线路的伸缩力,同铁路常用的弹条扣件比较,伸缩力分布如图4所示.图4小阻力扣件线路伸缩力分布图可见小阻力扣件线路的伸缩力比大阻力扣件线路的值小许多,结果使温度力与伸缩力之和仍小于由稳定性计算的允许轴向压力,保证了无缝线路的稳定性.4.4使用伸缩调节器伸缩调节器是一种可以伸缩的装置,主要由基本轨,尖轨,轨撑,垫板和螺栓等部件组成.近几年通过对伸缩调节器的不断改善,其结构更合理,铁路桥梁经常采用曲线型伸缩调节器.实际上伸缩调节器还有其它作用,如果将其设置在温度跨度较大的连续梁活动支座一端,可适应梁端比较大的位移,尤其在连续钢桁梁端部使用较多.如果伸缩调节器设置在大跨度连续梁联的中间,可以使传递到桥梁墩台的力降低.伸缩调节器提高无缝线路稳定性,是利用它可降低长钢轨内轴向力这一特点.设置伸缩调节器钢轨温度力分布如图5所示.由图中钢轨温度力的分布可以知道,在伸缩区范围,钢轨的温度力小于固定区的温度力,也就保证了无缝线路的稳定性.但有一点必须要注意,为保证线路运营的安全,在半径小于1500m的曲线上,不宜使用伸缩调节器.固定区l伸缩区1固定区\/1只图5设置伸缩调节器钢轨温度力分布图4.5设置道床插板这是将同轨道联结的板插入道床中,板的平面同线路方向垂直,可以增大道床的横向阻力.首先要解决的问题是插板如何同轨道联结,资料记载了国内外有将插板固定在轨枕上,但目前国外还无法考证,国内也未发现这种联结方法的实物.铁三院线路处设计出一种同钢轨联结在一起的插板,如图6所示.是由两部分通过螺栓将其联结并固定在钢轨上,插板设置在轨枕之间,板的端部可到轨枕底面高度以下.单用板的面积草算,在内外股钢轨设置两块板的横向阻力,相当于增加了一根轨枕.插板的准确阻力,还要通过现场试验进行确定.这种插板如果可以提供足够的横向阻力,不给养护维修带来麻烦,将是非常值得推广的.睡__L\}{/\图6道床插板示意图(下转第56页)56铁道工程2012年1月SystemforSuperLongDahuofangWaterTunnel[J].坛,2011. JournalofRailwayEngineeringSociety,2010(3):61一ChenYongzhao,MeiZhirong.etc.Geological65?PredictionandGroundwaterConnectivityTestStudyon[4]张军伟,梅志荣,唐与.特长隧洞TBM施工与锚喷支护Water—RichTunnel 『C]//2011InternationalF0rumof应用研究[J].铁道工程,2011(1):39—46.NewDevelopmentonTunnelandUnderground ZhangJunwei,MeiZhirong,TangYu.StudyonTBMEngineering.2011. ConstructionandApplicationofBolt—shotcrete[7]厦门市市政建设开发总公司,等.厦门富水复杂地层城Suppo~inConstructionofLongWaterTransferTunnel市隧道修建关键技术研究[R].厦门:厦门市市政建设[J].JournalofRailwayEngineeringSociety,2011(1):开发总公司,2011.39—46?TheControllingCompanyofMunicipalConstruction[5]傅立磊,梅志荣,张军伟,等.排桩内支撑支护技术在厦andDevelopmentinXiamen,etc.ResearchontheKey门淤泥地层深基坑中的应用研究[C]//中国土木工程学TechniqueofCityTunnelinWater—richandComplex会第十四届年会暨隧道及地下工程分会第十六届年会,StratumofXiamen[R].Xiamen:TheControllingpanyofMunicipalConstructionandDevelopmentFuLilei,MeiZhirong,ZhangJunwei,etc.TheinXiamen.2011. 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