无缝线路培训教材10506.docx

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1、第一章无无缝线路路基本知知识第一节 温度应应力和温温度力一、钢轨轨的自由由伸缩量量和限制制伸缩量量1、钢轨轨的自由由伸缩量量钢轨不受受任何阻阻碍的伸伸缩叫自自由伸缩缩。自由由伸缩量量同钢轨轨的长度度和轨温温变化度度数成正正比。钢钢轨自由由伸缩量量的计算算公式是是：llt 式中： l钢轨的的自由伸伸缩量（mmm）； 钢轨轨的线膨膨胀系数数（0.01118mmm/m.）l钢钢轨长度度（m）； t轨温温变化度度数（）。例11一一根不受受任何阻阻碍的钢钢轨，在在早晨轨轨温为119时测定定的长度度是255.0004m，中中午轨温温升高到到49，钢轨轨的长度度是多少少？解 t 449199300。llt0

2、.0111825.0044308.889(mmm)此时钢轨轨的长度度为: 255.0004m+0.0009mm255.0113m例12某某无缝线线路长轨轨条长110000m时的的轨温是是45，在轨轨温变化化到122时，松松开接头头扣件、中间扣扣件和防防爬器，钢钢轨应缩缩短多少少毫米？解据据题意，我我们认为为此时的的长轨条条处于自自由缩短短状态。则长轨条条缩短量量 llt0.0111810000333899(mmm)这个缩短短量是十十分惊人人的，它它将使无无缝线路路完全丧丧失行车车条件。2、钢轨轨的限制制伸缩量量无缝线路路钢轨在在充分锁锁定状态态下的伸伸缩叫限限制伸缩缩，而锁锁定，则则指钢轨轨扣

3、件的的锁固状状态。由于已被被强力锁锁定，自自由伸缩缩量的相相当一部部分不能能实现，故故无缝线线路钢轨轨的限制制伸缩有有如下特特点： 只有当轨轨温变化化到相当当程度才才会产生生限制伸伸缩。 限制伸缩缩量比自自由伸缩缩量小的的多。 限制伸缩缩量同长长轨条的的长度无无关，即即任何长长度的长长轨条的的限制伸伸缩量，在在轨温变变化相同同度数时时都是一一致的。无缝线路路未充分分锁定或或道床抵抵抗轨枕枕沿线路路方向移移动的阻阻力不够够，钢轨轨的限制制伸缩量量将会增增大，甚甚至接近近自由伸伸缩量，这这将对无无缝线路路产生巨巨大的破破坏性影影响。（无无缝线路路长轨条条和标准准轨的一一端限制制伸缩量量见附表表）二

4、、温度度应力和和温度力力无缝线路路锁定之之后，较较大的自自由伸缩缩量变成成了较小小的限制制伸缩量量。钢轨轨未实现现的伸缩缩量，以以温度应应力的形形式积蓄蓄于钢轨轨内部。很明显显，轨温温变化越越大，应应力就越越大。因因此，我我们把在在无缝线线路上，由由于轨温温变化引引起的钢钢轨伸缩缩因受到到限制而而转化到到钢轨内内部的力力叫温度度应力。夏天轨温温上升，钢钢轨欲伸伸长时受受到的温温度应力力是压应应力。冬天轨温温下降，钢钢轨欲缩缩短时受受到的温温度应力力是拉应应力。温度应力力的计算算公式是是：t=22.488t式中： t温度度应力（KKN） t轨温温变化度度数（）。温度应力力只表示示每平方方厘米钢钢

5、轨断面面上受到到的力。60kkg/mm钢轨的的全断面面为777.455cm22。我们把无无缝线路路钢轨全全断面上上受到的的温度应应力叫温温度力。温度力力的大小小和钢轨轨长度无无关。温度力的的计算公公式是： PPt=FFt2248t2448tF式中： FF钢轨轨断面积积（cmm2） Pt -温温度力（NN）。就P600轨而言言，其轨轨温变化化1所受的的温度力力为：Pt777.445248811192007.66（N）19.2(KN)例13某某无缝线线路铺设设60kkg/mm钢轨，设设其钢轨轨断面在在25时受到到的温度度力为00（此时时钢轨不不产生伸伸缩），试试求当轨轨温升高高60时钢轨轨断面受受

6、到的温温度力。解轨轨温升高高到600时，升升高了660225335，故钢钢轨断面面受到的的钢轨温温度压力力Pt=FFt199.2356722（KNN）无缝线路路的钢轨轨，随轨轨温的变变化要承承受巨大大的温度度力，这这是无缝缝线路区区别了普普通线路路的一个个非常重重要的特特点，也也是无缝缝线路维维修养护护工作中中必须考考虑的一一个特殊殊问题。在长度固固定的钢钢轨内产产生的钢钢轨温度度力，仅仅与轨温温变化幅幅度t有关，而而与钢轨轨本身长长度无关关；温度度力随轨轨温变化化而变化化，但锁锁定轨温温（一般般是一个个常量）是是决定钢钢轨温度度力的基基准，因因此，在在无缝线线路管理理中，正正确掌握握锁定轨轨

7、温是关关键。第二节 轨温、锁锁定轨温温和轨温温变化度度数一、轨温温：轨温温就是钢钢轨温度度。轨温必须须使用专专用仪器器（如数数字式钢钢轨测温温计）测测量确定定，切忌忌靠气温温表随意意臆测，以以免给施施工带来来不良影影响。（三三明地区区：最高高轨温559.88、中间间轨温228.77、最低低轨温-2.55 ）二、锁定定轨温1、无缝缝线路锁锁定时的的轨温叫叫锁定轨轨温。在在长轨条条铺设过过程中取取其“始终端端落槽时时的平均均轨温为为锁定轨轨温”。2、锁定定轨温的的性质 锁定轨温温是“零应力力轨温”。 锁定轨温温是轨温温变化度度依据。离开了了锁定轨轨温这个个基数，轨轨温变化化度数就就无从谈谈起，温温

8、度力和和钢轨限限制伸缩缩量也就就无从算算起。 锁定轨温温和钢轨轨长度是是相关统统一的。设计无无缝线路路时，锁锁定轨温温定下来来了，钢钢轨长度度也就随随之定下下来了。无缝线线路铺设设锁定之之后，要要想保持持锁定轨轨温不变变，就必必须保持持钢轨长长度不变变。如果果钢轨伸伸长了，就就意味着着锁定轨轨温升高高了；钢钢轨缩短短了，则则意味着着锁定轨轨温降低低了。一一旦锁定定轨温偏偏离了设设计范围围，就会会给无缝缝线路的的受力状状况带来来不良影影响。据测算，每每1000m长的的无缝线线路钢轨轨，每伸伸1.22mm，相相当于锁锁定轨温温升了11；缩短短1.22mm，相相当于锁锁定轨温温降低了了1。第三节 轨

9、道框架架刚度和和线路阻阻力一、轨道道框架刚刚度1、轨道道框架的的受力特特点在线路上上，用中中间扣件件把钢轨轨与轨枕枕联接起起来的架架体叫轨轨道框架架。轨道框架架的受力力特点是是钢轨、轨枕和和道床群群体受力力。在温温度力的的作用下下，钢轨轨要发生生伸缩，但但是密集集的扣件件把它紧紧扣在轨轨枕上，在在扣件作作用正常常的情况况下，钢钢轨的伸伸缩必然然带动轨轨枕的位位移。而而轨枕是是置埋于于道碴层层中的，自自身还有有相当的的重量，它它要实现现位移，又又必须克克服其底底部、侧侧面和端端部与道道碴产生生的巨大大的摩擦擦阻力，从从而反过过来抵消消了温度度力的作作用。这这样轨道道框架就就抵制了了温度力力导致的

10、的钢轨纵纵向位移移。当钢轨的的纵向位位移受阻阻时，未未被抵消消掉的温温度力将将寻找线线路薄弱弱环节释释放出来来，使轨轨道发生生横向的的弯曲变变形。这这时，轨轨道框架架又发挥挥其群体体作用，阻阻止这种种弯曲变变形。我们把轨轨道框架架抵抗弯弯曲变形形的能力力叫轨道道框架刚刚度。2、轨道道刚度的的决定因因素 钢轨轨刚度。钢轨本本身具有有抵抗弯弯曲的能能力。越越是重型型的钢轨轨，横截截面积越越大，刚刚度也就就越大，形形成的轨轨道框架架的刚度度也就越越大。 中间间扣件的的强度和和拧紧状状态。中中间扣件件的强度度越大，拧拧得越紧紧，对钢钢轨的扣扣压力就就越，大大轨道框框架的整整体性就就越强，轨轨道框架架刚

11、度就就越大。据测算算，扣件件拧紧产产生的轨轨道框架架刚度，比比两股钢钢轨本身身的刚度度之和还还要大550%以以上。所所以，提提高轨道道框架刚刚度的有有效措施施这定，就就是按规规定的扭扭力矩拧拧紧中间间扣件。二、线路路阻力1、温度度力和线线路阻力力的关系系线路阻止止钢轨和和轨道框框架纵、横向移移动的力力叫线路路阻力。在无缝线线路上，温温度力和和线路阻阻力是矛矛盾的统统一体。无缝线线路因为为锁定才才产生温温度力，反反过来，温温度力又又必须靠靠强有力力的锁定定产生的的阻力来来克服。温度力力和线路路阻力的的大小相相等，方方向相反反。也就就是说，温温度力一一经产生生，就必必须有相相等的线线路阻力力去平衡

12、衡、克服服它。线线路阻力力小于温温度力，就就会导致致轨道的的横向变变形和纵纵向爬行行。所以以，无缝缝线路“储备”的线路路阻力，必必须在最最高、最最低轨温温等最不不利条件件下都大大于、至至少等于于温度力力。无缝缝线路的的全部养养护维修修工作，都都必须为为了达到到这个要要求。2、线路路阻力的的分类分分析 纵向向阻力：无缝线线路阻止止钢轨及及轨道框框架纵向向移动的的阻力叫叫纵向阻阻力。纵纵向阻力力包括接接头阻力力、道床床纵向阻阻力和扣扣件阻力力。接头阻力力：钢轨轨或轨道道要发生生纵向位位移，首首当其冲冲的是接接头。接接头阻力力可近似似看成是是钢轨与与夹板之之间的摩摩阻力。在允许许范围内内，接头头螺栓

13、拧拧得越紧紧，钢轨轨与夹板板之间的的摩阻力力就越大大。道床纵向向阻力：当全部部接头阻阻力都不不足克服服温度力力时，道道床纵向向阻力就就开始发发挥作用用了。道道床抵抗抗轨枕沿沿线路方方向移动动的阻力力叫道床床纵向阻阻力。道床纵向向阻力有有如下特特点：第一：道道床纵向向阻力的的大小同同线路状状况有直直接关系系。道碴碴材料的的优劣、道碴粒粒径及级级配的合合理与否否、道床床断面的的大小、道碴的的捣实程程度、轨轨道框架架的重量量、道床床的脏污污程度等等因素，都都直接影影响道床床纵向阻阻力的大大小。不不同线路路的道床床纵向阻阻力值互互不一样样。第二，道道床纵向向阻力随随着轨枕枕位移的的增加而而增长，但但位

14、移达达到一定定值时，阻阻力就不不再增加加。通常常采用轨轨枕位移移2mmm时的道道床纵向向阻力作作为计算算常量。第三，只只有当扣扣件阻力力大于道道床纵向向阻力时时，钢轨轨才能带带动轨枕枕作纵向向位移而而产生道道床纵向向阻力。反之，扣扣件阻力力小于道道床纵向向阻力，钢钢轨就不不能带动动轨枕作作纵向位位移，道道床纵向向阻力将将不发挥挥作用。此时，随随着轨温温的进一一步变化化，钢轨轨本身将将沿垫板板作纵向向位移，造造成钢轨轨爬行。所以，无无缝线路路的中间间扣件一一定要拧拧紧。第四，道道床纵向向阻力的的作用顺顺序是轨轨端向无无缝线路路的中部部渐次延延伸，到到最高、最低轨轨温、最最大温度度力为止止。扣件阻

15、力力：中间间扣件和和防爬设设备抵抗抗钢轨纵纵向位移移的阻力力叫扣件件阻力。 横向向阻力：线路横横向阻力力包括轨轨道框架架刚度和和道床横横向阻力力。道床抵抗抗轨道框框架横向向位移的的阻力叫叫道床横横向阻力力。道床床横向阻阻力是防防止胀轨轨跑道、保持线线路稳定定的重要要因素。道床横向向阻力与与下列因因素有关关：道床床纵向阻阻力、道道床断面面的大小小、轨枕枕端部道道碴的多多少、轨轨枕盒内内道碴的的饱满和和夯实程程度、轨轨枕重量量和底部部粗糙度度等。增增大道床床肩宽是是提高道道床横向向阻力的的一个重重要手段段。第四节 基本温度度力图和和伸缩区区长度计计算一、基本本温度力力图温度力与与线路阻阻力平衡衡关

16、系的的示意图图叫基本本温度力力图。通通过读懂懂基本温温度力图图，我们们可以加加深对无无缝线路路的认识识。 基基本温度度力图1、图例例纵坐标：表示轨轨温和温温度力。它是一一个线段段而不是是射线，原原点T锁锁即锁定定轨温，终终点maaxt和和maxxPt表表示最高高轨温和和最大温温度力。横坐标：表示长长轨条全全长。原原点在横横坐标上上又表示示长轨条条左端。a、b、c、dd：为叙叙述方便便作为图图中各线线段的代代号。基本温度度力图对对于中轴轴对称。当轨温下下降到锁锁定轨温温以下至至最低轨轨温时，基基本温度度力图在在横坐标标下侧。2、分析析 当轨轨温t等等于锁定定轨温tt锁时，钢钢轨断面面受到的的温度

17、力力Pt等等于0，钢钢轨不伸伸缩。 当轨轨温高于于t锁，但轨轨温变化化度数又又未达到到接头阻阻力PHH折算成成的轨温温变化度度数tH时，因因接头被被锁定，钢钢轨伸长长受阻，从从而在钢钢轨全长长范围内内产生温温度力。该温度度力Ptt2448tF，并并沿a线线 随t的上升升而增加加，随时时与接头头阻力PPH达成平平衡。 轨温温继续上上升，当当轨温变变化度数数等tH时，最最大接头头阻力mmaxPPH与温度度力持平平，即PPtmmaxPPH，接头头阻力已已全部被被温度力力克服。 轨温温进一步步升高，钢钢轨在实实现限制制伸长的的过程中中带动轨轨枕作纵纵向位移移，道床床纵向阻阻力开始始克服温温度力。轨温升

18、升得愈高高，温度度力愈大大，道床床纵向阻阻力就愈愈大，产产生纵向向阻力的的道床长长度就愈愈长，并并从轨端端处开始始向无缝缝线路中中部延伸伸。已知知单位道道床纵向向阻力为为P，道道床长度度为x，则则该长度度道床产产生的纵纵向阻力力为Pxx，被平平稳的温温度力PPt则等等Px。随着t的逐步步升高，PPt随之之逐步增增大，PPx亦随随之逐步步增大，以以同Ptt平衡。这样， 就在图图中构成成了斜线线c，其其斜率因因线路状状况的不不同而不不同。 轨温温升至最最高轨温温maxxt，产产生最大大温度力力maxxPt,此时产产生 最最大纵向向阻力的的道床达达到最长长l，最最终完成成了线路路阻力与与温度力力平衡

19、。我们把把这一段段叫伸缩缩区。 长轨轨条两端端l范围围之间的的部分dd，随着着轨温的的升降，始始终承受受着 最最大而且且均衡的的温度力力。我们们把d这这一段叫叫固定区区。 从理理论上讲讲，当mmaxtt和maaxPtt呈单纯纯下降趋趋势时，dd随之向向下平行行推移并并逐步延延长， 表示固固定区增增长，伸伸缩区变变短。当当maxxt和mmaxPPt下降降至maaxPHH点时，基基本温度度力图呈呈一矩形形，此时时已无实实际意义义上的伸伸缩区。当maaxt和和maxxPt降降至原点点t锁时，全全长范围围内长轨轨条的温温度力都都等于00，此时时基本温温度力图图成一直直线，可可以像普普通线路路一样对对待

20、。二、伸缩缩区和固固定区从温度力力图可知知，伸缩缩区钢从从轨端向向里承受受的温度度力越来来越大，到到和固定定区的交交界处，承承受最大大的温度度力。既既然克服服了全部部接头阻阻力，在在伸缩区区，温度度力必须须迫使钢钢轨带动动轨枕发发生纵向向位移，从从而产生生与之等等同的道道床纵向向阻力。但是道道床纵向向阻力的的产生有有一个过过程，就就是说，要要待轨枕枕移动相相当距离离时，道道床纵向向阻力值值才能达达到最大大。换句句话说，道道床纵向向阻力的的产生是是以轨枕枕轨道道框架的的微小纵纵向位移移为代价价的。这这种位移移由里向向外逐根根轨枕积积累起来来而形成成长轨一一端的限限制伸缩缩。也正正因为如如此，我我

21、们才把把这一段段叫伸缩缩区。无缝线路路长轨条条两侧，在在温度力力作用下下发生限限制伸缩缩的区段段叫伸缩缩区。伸伸缩区长长度根据据年轨温温差幅值值、道床床纵向阻阻力、钢钢轨接头头阻力等等参数计计算确定定，一般般为5001000m。而在无缝缝线路长长轨条中中部，因因为不存存在道床床纵向阻阻力克服服温度力力的问题题，最大大温度力力只是均均衡地积积存在钢钢轨内部部，所以以轨道框框架并不不发生纵纵向位移移。也正正应为如如此，我我们才把把这一段段叫做固固定区。无缝线路路长轨条条中部均均衡承受受最大温温度力，但但轨道框框架不发发生纵向向位移的的区面叫叫固定区区。固定定区长度度不得短短于500m。无缝线路路长

22、轨条条两端以以外，用用来调节节钢轨和和轨道框框架限制制伸缩的的244根标准准轨叫缓缓冲区。三、伸缩缩区长度度的计算算从基本温温度力图图上可以以看出：伸缩区区的任一一长度xx乘以单单位道床床纵向阻阻力P，即即为该长长度上的的道床纵纵向阻力力值Pxx，而PPx则等等于相应应纵坐标标上的温温度力PPt减接接头阻力力PH。于是是得出一一个关系系式：Px= Pt-PH将此式变变换一下下，并用用l表示示伸缩区区长度l=（PPt-PPH）/pp式中l伸缩缩区长度度（cmm）Pt轨温变变化产生生的温度度力（KKN）PH接头阻阻力（KKN）（110.99级接头头阻力为为6000KN）P单单位道床床纵向阻阻力（1

23、18400配置砼砼枕P为为0.0091KKN/ccm）据此，我我们就可可以进行行伸缩区区长度计计算了。例15鹰鹰厦线无无缝线路路，采用用60kkg/mm钢轨、直径224mmm一级螺螺栓、66孔夹板板、18840根根/kmm钢筋混混凝土枕枕。锁定定轨温334， 求求轨温等等于599.8（外福福线最高高轨温）时时的伸缩缩区长度度l。l=（PPt-PPH）/pp（119.22*255.8-6000）/00.0991-11449.99（cmm）上例说明明接头阻阻力足以以克服温温度力，实实际没有有伸缩区区。这种种根据具具体线路路状况和和现场轨轨温变化化计算出出来的伸伸缩区长长度叫实实际伸缩缩区长度度。我

24、们们可以算算出任何何一条无无缝线路路在任何何轨温条条件下有有无实际际伸缩区区以及实实际伸缩缩区的长长度。与实际伸伸缩区长长度这个个概念相相对概念念，是设设计伸缩缩区长度度。设计计伸缩区区长度的的计算依依据是最最高、最最低轨温温。很明显，实实际伸缩缩区长度度是一个个变量，它它随轨温温和线路路条件的的变化而而变化，实实际伸缩缩区和固固定区之之间，是是没有一一个固定定分界点点的。但但是，养养护维修修工作又又要求我我们把伸伸缩区和和固定区区明确、固定地地区分开开来，以以便针对对不同线线路特点点采取不不同的养养护维修修措施，同同时也便便利于观观测、检检查；另另外，为为了给伸伸缩区长长度留出出相当的的余地

25、，以以保适当当最不利利的情况况，同时时考虑到到现场的的线路阻阻力难免免要打一一定的折折扣现场无无缝线路路标定的的伸缩区区长度，总总要比用用最高、最低轨轨温计算算出来的的伸缩区区长度长长一些，一一般为5501100mm,钢筋筋混凝土土枕地段段多为550775m。我们把把这种现现场标定定的伸缩缩区长度度叫设计计伸缩区区长度。第五节 缓冲区区轨缝的的设置一、缓冲冲区轨缝缝设置1、缓冲冲轨缝设设置的要要求无缝线路路缓冲区区的轨缝缝预留不不能像普普通线路路一样，更更不可随随意为之之。否则则，轨缝缝过小又又没有太太多的回回旋余地地，可能能造成连连续瞎缝缝而导致致胀轨跑跑道；轨轨缝过大大拉断接接头螺栓栓，可

26、能能影响行行车安全全。无缝线路路缓冲区区的轨缝缝预留，必必须照顾顾到两个个的需要要。一是是在夏天天最高轨轨温时，长长、短轨轨的限制制伸长量量达到最最大值，但但轨缝不不致顶严严；二是是在冬天天最低轨轨温时，长长、短轨轨的限制制缩短量量达到最最大值，但但轨缝不不致超过过构造轨轨缝188mm。预留轨轨缝应通通过计算算确定。2、预留留轨缝计计算（1）以以冬天最最低轨温温时轨缝缝不超过过构造轨轨缝188mm为为条件计计算：冬天最低低轨温时时，长轨轨缩短量量短轨轨缩短量量预留留轨缝18mmm。1+2+118mmm 式式中1长轨轨一端缩缩短量；2短轨一一端缩短短量；预留留轨缝。（2）以以夏天最最高轨温温时轨

27、缝缝不顶严严为条件件计算：夏天最高高轨温时时，长轨轨伸长量量短轨轨伸长量量预留留轨缝。1+2 式中：1长轨轨一端伸伸长量； 2短轨一一端伸长长量； 预留轨轨缝。在上述两两式中，长长、短轨轨一端伸伸缩量均均可从无无缝线路路钢轨限限制伸缩缩量表中中查取。（3）将将上述两两式的计计算结果果作为预预留轨缝缝的上、下限，然然后根据据当地气气温的总总体情况况，选取取中间一一个合适适的数值值作为预预留轨缝缝值。绝绝缘接头头的轨缝缝不得小小于6mmm。例21三三明地区区某无缝缝线路采采用18840钢钢筋混凝凝土枕，660kgg/m钢钢轨，缓缓冲区采采用122.5mm标准轨轨，1.09一一级螺栓栓。锁定定轨温3

28、32。求长长、短轨轨间和短短轨间的的预留轨轨缝。解查查表得，三三明地区区最高轨轨温599.8，取660，最低低轨温2.55，取-3。则夏夏天最高高轨温和和冬天最最低轨温温时，轨轨温变化化度数分分别是60332228 322（3）35查无缝线线路长短短轨一端端限制伸伸缩量得得：夏天最高高轨温时时，长轨轨一端伸伸长量1=0.77mm，短短轨一端端伸长量量2=0.44mm。冬天最低低轨温时时，长轨轨一端短短量1=22.6mmm，短短轨一端端缩短量量2=11.0mmm。则夏天最最高轨温温时，预预留轨缝缝应满足足：长短轨间间： 1+20.77+0.41.11mm（取取2mmm）短轨间： 2+20.44+

29、0.40.88mm（取取1mmm）则冬天最最低轨温温时，预预留轨缝缝应满足足：长短轨间间： 1+2+118mmm2.6+1.00+118mmm14.4 mmm（取取14mmm）短轨间： 2+2+118mmm1.0+1.00+118mmm16 mm故长、短短轨间预预留轨缝缝的上、下限为为142mmm，短轨轨间预留留轨缝上上、下限限为1661mmm，考考虑到三三明为温温暖地区区，可一一律取为为688mm。第六节 无缝线线路位移移观测一、无缝缝线路位位移观测测桩的设设置按上上铁工线线200000399号文关关于无缝缝线路位位移观测测桩埋设设标准补补充规定定的通知知要求求设置。二、日常常观测以以领工区

30、区为单位位负责进进行，爬爬行观测测以同一一单元轨轨条为一一个观测测单位，观观测数据据及时通通知工区区并记录录在册。三、观测测周期原原则上定定为1年年4遍，即即防胀始始、终日日期，一一年最热热、最冷冷日期，也也可根据据设备状状态需要要适当增增加观测测次数。四、利用用观测桩桩的观测测资料分分析锁定定轨温的的变化计计算方法法1、 计算公式式： t锁（884.77l）/l式中 t锁 锁锁定轨温温改变值值（升降降值）l 长轨轨条长度度变化值值（mmm） l - 轨条设设计长度度（m） 对对单线线线路，观观测桩点点编号顺顺里程增增加方向向，依次次编号。顺上行行方向（即即里程减减少方向向）爬行行为负，反反之

31、（即即顺里程程，里程程增加方方向）为为正。两两桩间爬爬行量差差l，用用前方桩桩的爬行行量减后后方桩的的爬行量量（均带带符号计计算），若若差值为为正则两两桩间钢钢轨伸长长，为负负则两桩桩间钢轨轨缩短，相相应表明明其锁定定轨温上上升、下下降。2、（例例）如图图，鹰厦厦线无缝缝线路，一一股钢轨轨各点观观测到的的爬行量量如下，各各桩号在在上侧记记录，桩桩距1880m，试试计算33-4桩桩间和44-5桩桩间的锁锁定轨温温变化度度数。下行 1 22 3 4 55 66 7 +33 +3 -33 +66 -4 +33 +3【解】33-4桩桩间l+6-（-3）+9（）t锁（844.7l）/l884.77*9/

32、18004.2（）说明锁定定轨温上上升了44.2。 4-5桩间间l-4-（+6）-100（）t锁（844.7l）/l884.77*-110/1180-4.6（）说明锁定定轨温下下降了44.6。第二章 胀轨、跑跑道和钢钢轨折断断确保无缝缝线路的的行车安安全、防防止胀轨轨、跑道道和钢轨轨折断是是无缝线线路养护护维修工工作的重重点。第一节 胀轨和跑跑道一、胀轨轨、跑道道的定义义我们已经经知道，当当轨温高高于锁定定轨温时时，无缝缝线路钢钢轨断面面上要承承受温度度压力。温度压压力和轨轨温的正正向变化化度数成成正比。当轨温温升到最最高值mmaxtt时，温温度压力力达到最最大值mmaxPPt。我们还知知道，

33、因因为有接接头阻力力和道床床纵向阻阻力的存存在，温温度压力力绝大部部分被“憋”在钢轨轨断面上上，只有有极小部部分通过过限制伸伸缩在伸伸缩区被被释放掉掉。这股股“憋”在钢轨轨断面上上的温度度压力，总总要遵循循自然规规律寻机机放散出出去，以以求彻底底平衡。当它达达到一定定值，在在纵向上上仍找不不到出路路时，就就会到横横向上去去谋求出出路，可可惜的是是，无缝缝线路的的曲线正正好给它它提供了了这种机机会，即即纵向温温度压力力合成的的径向分分力Prr正好指指向曲线线外侧的的方向，使使曲线顺顺势向上上股方向向臌曲。而直线线线路也也不可能能绝对直直，一旦旦某处有有些弯曲曲，纵向向温度压压力也会会顺弯曲曲的方

34、向向合成径径向分力力Pr，造造成直线线轨道弯弯曲的方方向变形形。这样，只只要温度度压力达达到了一一定值，无无缝线路路轨道出出现横向向变形就就不可避避免。大量试验验表明，这这一变形形的发生生与发展展过程中中是有一一定规定定规律的的，基本本上可分分为三个个阶段：持稳阶阶段、胀胀轨阶段段和跑道道阶段。1、持稳稳阶段持稳阶段段是无缝缝线路承承受温度度压力的的初始阶阶段。在在这个阶阶段，温温度压力力虽因轨轨温升高高而增大大，但轨轨道并不不发生变变形，仍仍保持初初始状态态，温度度力完全全以弹性性状态“贮存”于钢轨轨断面上上。钢轨轨的初始始弯曲越越小，对对应这一一状态的的温度压压力值越越高。如如果钢轨轨为理

35、想想的几何何直线，此此状态可可能 一一直持续续到温度度压力达达一个相相当大的的值，才才会在外外力的干干扰下发发生突然然臌曲；然而由由于种种种原因，钢钢轨不可可能是理理想的几几何直线线，总会会有某种种程度的的弯曲；因此，持持稳阶段段的钢轨轨温度压压力不可可能达到到前述的的“相当大大的值”，相反反，线路路阻力越越小、轨轨道几何何状态尤尤其是方方向越差差，造成成轨道臌臌曲变形形的温度度压力就就越低。无缝线路路的轨道道是 否否“持稳”，要看看温度压压力是否否达到了了一个临临界值，亦亦即轨温温是否达达到了一一个临界界轨温。临界温温度压力力或临界界轨温随随线路状状态的不不同而有有高有低低。对于于同一条条无

36、缝线线路而言言，只要要温度超超过了临临界值，轨轨道就由由持稳状状态进入入胀轨状状态。我们把使使无缝线线路由持持稳状态态进入胀胀轨状态态的温度度压力叫叫做第一一临界温温度压力力。在持持稳阶段段，无缝缝线路是是相对安安全的。2、胀轨轨阶段当轨温继继续升高高，温度度压力越越过第一一临界值值时，胀胀轨阶段段就开始始了。在在这一阶阶段，不不断增大大的温度度压力使使轨道产产生由小小到大、由少到到多的横横向变形形，有时时凭肉眼眼都能清清晰地觉觉察出来来弯曲曲的线形形越来越越明显，变变形矢度度越来越越大，轨轨道方向向显著不不良。但是轨温温不可能能无限制制地升高高。当它它升到一一定程度度（只要要在轨道道的承受受

37、范围之之内）后后开始下下降时，随随着温度度压力的的逐步解解除，我我们可能能看见，轨轨道的变变形弯曲曲也跟着着缩小，直直至恢复复到初始始状态。也就是是说，在在胀轨阶阶段， 轨道的的变形是是弹性变变形。无缝线路路轨道在在温度压压力作用用下产生生的弹性性变形叫叫胀轨。在胀轨阶阶段，在在温度压压力解除除之后，能能够恢复复到初始始状态的的轨道弹弹性变形形只有22mm。从理论论上讲，超超过2mmm的轨轨道弹变变形，在在温度压压力解除除之后是是不能完完全恢复复的，总总要留下下一些残残余变形形。轨温温反复变变化，这这种残余余变形将将积累起起来造成成方向严严重不良良。因此此，我们们必须及及时地对对胀轨量量加以限

38、限制，对对矢度达达到2mmm以上上的胀轨轨，切不不可等闲闲视之，留留下后患患。3、跑道道阶段在胀轨阶阶段，温温度压力力没有超超过无缝缝线路的的承受能能力，但但有可能能达到能能力的极极限。此此时，无无缝线路路的相对对稳定已已是在勉勉强维持持，安全全岌岌可可危。当轨温再再稍微升升高，温温度压力力继续增增大；若若轨道稍稍受外力力干扰（如如列车制制动、施施工影响响、锤击击钢轨等等），积积聚在钢钢轨断面面上的过过量温度度压力将将轨道几几何状态态突然发发生恶性性变化胀轨轨阶段的的变形矢矢度突然然显著加加大，有有时可达达数百毫毫米，轨轨道在一一瞬间发发出巨大大的声响响严重臌臌曲，轨轨排脱离离并拉烂烂道床，或

39、或钢轨与与轨枕脱脱离行车条条件完全全丧失。通过严严重扭曲曲变形的的钢轨可可以看出出，它的的变形已已超出它它的弹性性限度，成成为塑性性变形；钢轨断断面上的的温度力力已全部部释放出出来；钢钢轨在自自然状态态处于“零应力力”状态，温温度压力力与线路路阻力同同时消除除线路路已严重重破坏了了。无缝线路路轨道在在温度压压力作用用下发生生的破坏坏性变形形叫跑道道。我们把使使无缝线线路从胀胀轨突变变为跑道道的极限限温度压压力叫做做第二临临界温度度压力。第二临临界温度度压力通通常用PPk表示示。把与与第二临临界温度度压力相相应的极极限轨温温叫第二二临界轨轨温，第第二临界界轨温用用tk表示，与与它们相相应的钢钢轨

40、变形形矢度则则用fk表示。第一临界界温度压压力和第第一临界界轨温并并不常用用，所以以通常所所说的临临界温度度压力和和临界轨轨温系指指第二临临界压力力和第二二临界轨轨温。显然，随随着温度度压力的的升高，持持稳阶段段、胀轨轨阶段和和跑道阶阶段的关关系是顺顺次的因因果关系系，前两两阶段是是量变阶阶段，后后一阶段段是质变变阶段。第一，胀胀轨和跑跑道是两两种性质质完全不不同的概概念，不不能混为为一谈。胀轨并并未使轨轨道破坏坏。只要要采取一一定措施施，是能能维持行行车的，而而跑道则则使轨道道发生严严重破坏坏，完全全丧失了了行车条条件。第第二，胀胀轨和跑跑道的发发生有其其客观规规律，切切不可因因为它们们不经

41、常常发生而而放松警警惕，造造成不必必要的损损失。第二节 无缝的稳稳定性一、无缝缝线路稳稳定性的的概念无缝线路路的稳定定性，系系指无缝缝线路在在温度压压力作用用下不致致发生胀胀轨、跑跑道的性性能。它它是一个个和胀轨轨、跑道道相对的的概念。无缝线路路一旦进进入胀轨轨阶段，就就开始丧丧失稳定定，而跑跑道之时时，就是是稳定性性彻底丧丧失之时时，我们们通常把把轨道在在温度压压力作用用下，横横向变形形2mmm作为无无缝线路路稳定与与否的分分界点。超过22mm的的横向弹弹性变形形，恢复复后要留留下残余余变形，更更重要的的是，它它还将使使线路阻阻力随变变形量的的增大而而急剧下下降，相相应地就就使临界界温度压压

42、力和临临界轨温温急剧降降低，加加速无缝缝线路的的失稳进进程。二、稳定定性的影影响因素素无缝线路路的稳定定性，与与很多因因素有关关。很明明显，在在条件相相同的情情况下直线线无缝线线路的稳稳定性强强于小半半径曲线线无缝线线路；养养护质量量越高，无无缝线路路的稳定定性越强强，几何何状态越越好，无无缝线路路的稳定定性越强强。无缝缝线路发发生胀轨轨、跑道道，诱发发因素是是温度压压力，这这是不容容置疑的的。但是是，在铺铺设无缝缝线路的的地区，最最高轨温温下的最最大温度度压力并并不是很很大，从从理论上上讲，无无缝线路路的稳定定性抵抗抗胀轨、跑道是是绰绰有有余有的的。温度度压力并并不是发发生胀轨轨、跑道道的根

43、本本原因，至至多也只只能是原原因之一一。那么么，根本本原因是是什么呢呢？是无无缝线路路的稳定定性未达达到设计计标准，线线路阻力力不足，导导致临界界温度压压力或临临界轨温温降低。温度压压力是诱诱发胀轨轨、跑道道的原因因，线路路质量不不高、稳稳定性不不强则是是胀轨、跑道的的内因。，在影影响无缝缝线路稳稳定性的的诸多因因素中，轨轨道方向向的初始始不平顺顺是一个个非常重重要的因因素。轨轨道初始始弯曲让让温度压压力有隙隙可乘，是是无缝线线路不可可忽视的的薄弱环环节。轨道初 始弯曲曲有两种种。一种种是钢轨轨在轧制制和缓冷冷过程中中形成的的硬弯，其其特点是是范围小小，难以以矫直，或或矫直后后弹性恢恢复较严严

44、重。另另一种是是在列车车动力作作用下形形成的轨轨道方向向不良，其其特点是是容易整整治，也也容易再再度出现现。初始始弯曲越越小，轨轨道所能能承受的的临界温温度压力力Pk的的值就越越高，反反之就越越低。所所以，无无缝线路路的钢轨轨，用11m直尺尺测量，不不得有00.5mmm以上上的硬弯弯，直线线无缝线线路的方方向误差差不得超超过4mmm。三、无缝缝线路“失稳”的表现现无缝线路路“失稳”就是胀胀轨。无缝线路路的“失稳”胀轨轨主要表表现为：1、碎弯弯增多，矢矢度增大大。此时时的直观观反映是是方向反反常的“不好看看”，并呈呈现一种种无规律律的混乱乱现象，有有的地段段轨距反反常扩大大。2、空吊吊连续增增多

45、。应应注意区区别不成成段的空空吊板，多多半是捣捣固质量量不良所所致，成成段的空空吊板，则则多半是是温度压压力作用用于高低低不良地地段所致致。3、起道道省力，捣捣固不易易捣实。如果确确认成段段空吊是是胀轨形形成，就就应在该该段停止止起道、捣固作作业。如如果此时时起道，温温度压力力会成为为起道机机的附加加力，起起道自然然过分轻轻松。如如果此时时捣固，轨轨道框架架会乘势势抬高，在在温度压压力没有有释放完完之前，是是不可能能捣实的的。在有有胀轨迹迹象的地地段起道道、捣固固，将使使无缝线线路的稳稳定性迅迅速丧失失，甚至至有可能能导致跑跑道，所所以应绝绝对禁止止。4、逆向向拨道吃吃力或回回弹量大大。因为为温度压压力的径径向力始始终向弯弯曲方向