铁道工程技术课件
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无缝线路设置伸缩调节器的投资费用较高，且在伸缩调 节器范围内轨道平顺性不及超长无缝线路。我国高速铁路无缝
线路结构以超长无缝线路作为主要结构型式，但在长大桥上铺设无缝线 路，为减少桥梁和轨道所受纵向力，宜设置伸缩调节器。
超长无缝线路
概念区分
普通无缝线路 因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。
区间无缝线路 使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的1—2km延长至两个相邻车站
站端道岔之间长度的无缝线路。 跨区间无缝线路
使用无缝道系将焊接长钢轨穿越车站道系，从而使一条焊接长钢轨 将多个区间无缝线路连接成一体的无缝线路。
超长无缝线路是跨区间无缝线路和全区间无缝线路的统称
高速、重载是铁路现代化的重要标志，超长无缝线路的发展则是 现代化铁路强化轨道结构的客观需要。
3．超长无缝线路没有伸缩区，伸缩区因过量伸缩而不能复位时产生的 温度力峰，都随之消失，有利于轨道的稳定和维修管理。
5．无缝道岔为道岔实现上部准、下部稳的整体稳固状态打下了基础。
时速120km以上的区段铺设了12号提速道岔； 时速160km以上、200km及以下的区段铺设了12号或18号可 动心轨道岔。 岔枕以混凝土岔枕、弹条扣件为主； 尖轨在弹性可弯中心之前设限位器，之后设分布的间隔铁； 可动心轨辙叉采用了长翼轨；固定型辙叉前后趾4个接头采用 了高强度冻结接头； 锁闭方式改用了利于调整错位的外锁闭。
优点： ㈠运行平稳 ㈡延长部件使用寿命 ㈢减少维修费用
缺点： ㈠钢轨承受温度变化造成的巨大温度力，导致夏季胀轨、冬天断轨 ㈡钢轨较长，需要特殊考虑运输、装卸、铺设方法与机具等 ㈢焊接质量对线路影响大
基本理论
一根长度为l可自由伸缩的钢轨，当轨温变化 t℃时，其伸缩量为
l＝a·l·t
如果钢轨完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨内部产生
经测试，最大接头阻力为1300 kN，远远超过一般钢轨 接头阻力600 kN，冻结效果良好。
2、胶接绝缘接头
无缝线路的有绝缘轨道电路和无缝道岔的绝缘接头必须采用 胶接绝缘接头。
这类接头分为胶接绝缘钢轨和胶接绝缘夹板。
胶接绝缘钢轨和胶接绝缘夹板均采用特制夹板和绝缘胶板 由工厂按各自的工艺制成。
胶接绝缘钢轨与长轨条和无缝道岔钢轨的联接采用焊接。
6．超长无缝线路及无缝道岔的绝缘接头一律采用胶接绝缘接头。
冻结接头和胶结绝缘接头
1、冻结接头
利用钢轨轨腔上下颚两个张口斜面，将夹板上下面也加 工成同样斜度的斜面，然后使用10.9级高强度专用大六角螺 栓，利用1.3～1.4kN·m紧固扭矩，产生较大的接头阻力， 实现钢轨接头的有效冻结。
冻结接头夹板采用B7钢制作，在工厂专用模具内将钢 轨胶结绝缘材料和夹板胶结在一起，到现场组装使用，减 少了养护维修成本和养护维修工作量。
钢轨伸缩调节器EJ（Expanson Joint）
主要用于无缝线路所跨越的长大连续梁桥上、以及道岔附 近。
目前在无缝线路采用的EJ包括单向和双向两种。
当在跨超过120m的连续梁上铺设无缝线路时，由于梁、 轨的材质不同，在温度变化因素作用下的纵向变形也不同，纵 向变形受到限制时就会转化为内应力。如果钢轨所承受的内应 力与其他各种应力叠加后超过钢轨的容许应力，将会影响到轨 道的安全性、稳定性，危及行车安全。
解决这一问题的措施之一是铺设钢轨伸缩调节器。
钢轨伸缩调节器平面线型采用的是缓和曲线型。缓和曲 线在用于高速铁路时是非常必要的，它可以降低车轮对纵坡的 冲击，减小轨道的几何不平顺。
导向轨撑
轨撑 提高垫ห้องสมุดไป่ตู้ 橡胶垫板
钢轨伸缩调节器
法国和德国高速铁路采用感应式或音频式无绝缘轨道电路，站线的钢轨 绝缘接头采用高强度、高韧性胶接绝缘接头，因而较为广泛地采用超长无缝 线路。但在大桥上铺设无缝线路仍然设置伸缩调节器，例如：法国高速铁路 巴黎一里昂段，从圣弗洛朗丹至里昂就有为较多的预应力混凝土连续梁桥无 缝线路设置伸缩调节器。德国高速铁路的汉诺威一维尔期线伊茨赫希海姆桥、 格明登桥、罗姆巴赫跨谷桥设有传力装置或徐变连接器，铺设无缝线路仍采 用伸缩调节器。
温度应力。根据虎克定律，温度应力t为： t＝E·t＝E( l／l)＝ E a·l·t ／l ＝E·a·t
一根钢轨所受的温度力Pt为：
Pt＝t·F＝2.5t·F
线路纵向阻力
纵向阻力是指阻止钢轨及轨道框架纵向伸缩的阻力。包括扣件 阻力和道床纵向阻力。
➢ 扣件阻力
各种中间扣件及防爬设备阻止钢轨相对于轨枕纵向位移的阻力 扣件阻力必须大于道床纵向阻力， 否则，钢轨将沿轨枕移动， 这是设计无缝线路必须考虑的 一个基本要求。
钢轨胶接绝缘材 料以热胶为主，大多 数采取工厂生产。胶 接绝缘接头由以下部 件组成：钢轨、全断 面夹板、绝缘胶板、 绝缘套管、绝缘端板、 高强度螺栓、平垫圈， 经加温、加压固化而 成。
高速铁路无缝线路施工
高速铁路无缝线路施工
❖ 概述 ❖ 施工
概述
❖ 无缝线路是将标准钢轨焊接而成的长钢轨线 路，又称为焊接长钢轨线路（英文简称CWR Track）
温度应力式
按钢轨内部温度应力的处理方式分类 定期放散应力式
自动放散应力式
按钢轨长度分类
普通无缝线路：长度一般为1000~2000m 区间无缝线路：长度小于区间长度 跨区间无缝线路：长度大于区间长度并焊接无缝道岔
➢ 道床纵向阻力
道床抵抗轨道框架沿线路方向纵向位移的力称为道床阻力。 特点： ⑴大小同线路状况有直接关系
⑵随着轨枕位移的增加而增长，但当位移达到一定值时，阻力 就不再增加。
⑶只有当扣件阻力大于道床纵向阻力时，钢轨才能带动轨枕作 纵向位移而产生道床纵向阻力。
⑷道床纵向阻力的作用顺序是轨端向无缝线路的中部渐次延伸， 到最高、最低轨温，直到最大温度力为止。
采用强度高、绝缘性能好、使用寿命长的胶接绝缘接头和道岔的 无缝化是发展超长无缝线路必须掌握的关键技术。
优越性
1、彻底地实现了线路的无缝化，全面地提高了线路的平顺性和整体强 度。
无缝道岔指的是道岔自身钢轨接头的焊接、胶接或冻结，以及 道岔两端钢轨与连接轨的焊联。无缝道岔钢轨在温度力作用下力的 传递与分布规律，是无缝道岔设计的理论基础。 2．超长无缝线路取消了缓冲区及钢轨接头，因而钢轨部件的损耗率和 维修工作量得以进一步减少。
线路结构以超长无缝线路作为主要结构型式，但在长大桥上铺设无缝线 路，为减少桥梁和轨道所受纵向力，宜设置伸缩调节器。
超长无缝线路
概念区分
普通无缝线路 因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。
区间无缝线路 使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的1—2km延长至两个相邻车站
站端道岔之间长度的无缝线路。 跨区间无缝线路
使用无缝道系将焊接长钢轨穿越车站道系，从而使一条焊接长钢轨 将多个区间无缝线路连接成一体的无缝线路。
超长无缝线路是跨区间无缝线路和全区间无缝线路的统称
高速、重载是铁路现代化的重要标志，超长无缝线路的发展则是 现代化铁路强化轨道结构的客观需要。
3．超长无缝线路没有伸缩区，伸缩区因过量伸缩而不能复位时产生的 温度力峰，都随之消失，有利于轨道的稳定和维修管理。
5．无缝道岔为道岔实现上部准、下部稳的整体稳固状态打下了基础。
时速120km以上的区段铺设了12号提速道岔； 时速160km以上、200km及以下的区段铺设了12号或18号可 动心轨道岔。 岔枕以混凝土岔枕、弹条扣件为主； 尖轨在弹性可弯中心之前设限位器，之后设分布的间隔铁； 可动心轨辙叉采用了长翼轨；固定型辙叉前后趾4个接头采用 了高强度冻结接头； 锁闭方式改用了利于调整错位的外锁闭。
优点： ㈠运行平稳 ㈡延长部件使用寿命 ㈢减少维修费用
缺点： ㈠钢轨承受温度变化造成的巨大温度力，导致夏季胀轨、冬天断轨 ㈡钢轨较长，需要特殊考虑运输、装卸、铺设方法与机具等 ㈢焊接质量对线路影响大
基本理论
一根长度为l可自由伸缩的钢轨，当轨温变化 t℃时，其伸缩量为
l＝a·l·t
如果钢轨完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨内部产生
经测试，最大接头阻力为1300 kN，远远超过一般钢轨 接头阻力600 kN，冻结效果良好。
2、胶接绝缘接头
无缝线路的有绝缘轨道电路和无缝道岔的绝缘接头必须采用 胶接绝缘接头。
这类接头分为胶接绝缘钢轨和胶接绝缘夹板。
胶接绝缘钢轨和胶接绝缘夹板均采用特制夹板和绝缘胶板 由工厂按各自的工艺制成。
胶接绝缘钢轨与长轨条和无缝道岔钢轨的联接采用焊接。
6．超长无缝线路及无缝道岔的绝缘接头一律采用胶接绝缘接头。
冻结接头和胶结绝缘接头
1、冻结接头
利用钢轨轨腔上下颚两个张口斜面，将夹板上下面也加 工成同样斜度的斜面，然后使用10.9级高强度专用大六角螺 栓，利用1.3～1.4kN·m紧固扭矩，产生较大的接头阻力， 实现钢轨接头的有效冻结。
冻结接头夹板采用B7钢制作，在工厂专用模具内将钢 轨胶结绝缘材料和夹板胶结在一起，到现场组装使用，减 少了养护维修成本和养护维修工作量。
钢轨伸缩调节器EJ（Expanson Joint）
主要用于无缝线路所跨越的长大连续梁桥上、以及道岔附 近。
目前在无缝线路采用的EJ包括单向和双向两种。
当在跨超过120m的连续梁上铺设无缝线路时，由于梁、 轨的材质不同，在温度变化因素作用下的纵向变形也不同，纵 向变形受到限制时就会转化为内应力。如果钢轨所承受的内应 力与其他各种应力叠加后超过钢轨的容许应力，将会影响到轨 道的安全性、稳定性，危及行车安全。
解决这一问题的措施之一是铺设钢轨伸缩调节器。
钢轨伸缩调节器平面线型采用的是缓和曲线型。缓和曲 线在用于高速铁路时是非常必要的，它可以降低车轮对纵坡的 冲击，减小轨道的几何不平顺。
导向轨撑
轨撑 提高垫ห้องสมุดไป่ตู้ 橡胶垫板
钢轨伸缩调节器
法国和德国高速铁路采用感应式或音频式无绝缘轨道电路，站线的钢轨 绝缘接头采用高强度、高韧性胶接绝缘接头，因而较为广泛地采用超长无缝 线路。但在大桥上铺设无缝线路仍然设置伸缩调节器，例如：法国高速铁路 巴黎一里昂段，从圣弗洛朗丹至里昂就有为较多的预应力混凝土连续梁桥无 缝线路设置伸缩调节器。德国高速铁路的汉诺威一维尔期线伊茨赫希海姆桥、 格明登桥、罗姆巴赫跨谷桥设有传力装置或徐变连接器，铺设无缝线路仍采 用伸缩调节器。
温度应力。根据虎克定律，温度应力t为： t＝E·t＝E( l／l)＝ E a·l·t ／l ＝E·a·t
一根钢轨所受的温度力Pt为：
Pt＝t·F＝2.5t·F
线路纵向阻力
纵向阻力是指阻止钢轨及轨道框架纵向伸缩的阻力。包括扣件 阻力和道床纵向阻力。
➢ 扣件阻力
各种中间扣件及防爬设备阻止钢轨相对于轨枕纵向位移的阻力 扣件阻力必须大于道床纵向阻力， 否则，钢轨将沿轨枕移动， 这是设计无缝线路必须考虑的 一个基本要求。
钢轨胶接绝缘材 料以热胶为主，大多 数采取工厂生产。胶 接绝缘接头由以下部 件组成：钢轨、全断 面夹板、绝缘胶板、 绝缘套管、绝缘端板、 高强度螺栓、平垫圈， 经加温、加压固化而 成。
高速铁路无缝线路施工
高速铁路无缝线路施工
❖ 概述 ❖ 施工
概述
❖ 无缝线路是将标准钢轨焊接而成的长钢轨线 路，又称为焊接长钢轨线路（英文简称CWR Track）
温度应力式
按钢轨内部温度应力的处理方式分类 定期放散应力式
自动放散应力式
按钢轨长度分类
普通无缝线路：长度一般为1000~2000m 区间无缝线路：长度小于区间长度 跨区间无缝线路：长度大于区间长度并焊接无缝道岔
➢ 道床纵向阻力
道床抵抗轨道框架沿线路方向纵向位移的力称为道床阻力。 特点： ⑴大小同线路状况有直接关系
⑵随着轨枕位移的增加而增长，但当位移达到一定值时，阻力 就不再增加。
⑶只有当扣件阻力大于道床纵向阻力时，钢轨才能带动轨枕作 纵向位移而产生道床纵向阻力。
⑷道床纵向阻力的作用顺序是轨端向无缝线路的中部渐次延伸， 到最高、最低轨温，直到最大温度力为止。
采用强度高、绝缘性能好、使用寿命长的胶接绝缘接头和道岔的 无缝化是发展超长无缝线路必须掌握的关键技术。
优越性
1、彻底地实现了线路的无缝化，全面地提高了线路的平顺性和整体强 度。
无缝道岔指的是道岔自身钢轨接头的焊接、胶接或冻结，以及 道岔两端钢轨与连接轨的焊联。无缝道岔钢轨在温度力作用下力的 传递与分布规律，是无缝道岔设计的理论基础。 2．超长无缝线路取消了缓冲区及钢轨接头，因而钢轨部件的损耗率和 维修工作量得以进一步减少。