无缝线路教学ppt课件.pptx

第六章 无缝线路内容提要一、无缝线路基本知识二、无缝线路基本原理三、无缝线路的稳定性四、普通无缝线路设计五、桥上无缝线路设计六、跨区间无缝线路一、无缝线路基本知识 1．基本概念 无缝线路也叫长钢轨线路。就是把若干根标准长度的钢轨经焊接成为1000～2000m而铺设的铁路线路。 通常是在焊轨厂将无孔标准轨焊接成200～500m的轨条，再运到现场就地焊接后铺设。一、无缝线路基本知识2.铺设无缝线路的意义 （1）无缝线路在长钢轨内消灭了钢轨接头，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。 （2）美国统计，无缝线路钢轨寿命延长约40%；日本统计，采用无缝线路的钢轨(50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3倍。我国统计，无缝线路钢轨使用寿命延长1.25倍。 （3）无缝线路是当今轨道结构的最佳选择，它以无可非议的优越性得到各国铁路的承认。几十年来，世界各国竞相发展。我国铁路无缝线路近年来在技术上有很大进步，在数量上有快速增长。一、无缝线路基本知识无缝线路与有缝线路相比具有的优点： （1）可延长钢轨使用寿命；（2）可减少养护维修劳力和材料；（3）可减少列车运营耗能；（4）铺设CWR的附加费用少。CWR:continuously welded rail一、无缝线路基本知识3.无缝线路的类型（1）按处理温度应力的方式分：①放散应力式无缝线路 适用于年轨温差较大的地区，或温度力较大的特殊地段。②温度应力式无缝线路 一、无缝线路基本知识 温度应力式无缝线路 (1)结构形式：是由一根焊接长钢轨及其两端2～4根标准轨组成，并采用普通接头的形式； (2)受力状况：无缝线路铺设锁定后，在钢轨内部产生很大的温度力，其值随轨温变化而异； (3)特 点：结构简单，铺设维修方便，应用广泛； (4)铺设范围：对于直线轨道，铺设50kg/m和60kg/m轨，每公里配量1840根或1667根混凝土枕时，铺设温度应力式无缝线路允许轨温差分别为100℃和104℃。 一、无缝线路基本知识（2）按长轨条长度分： ①普通无缝线路（温度应力式-有缓冲区） ：L＝1000~2000m ②全区间无缝线路：L≤区间长度 ③跨区间无缝线路：L＞区间长度并焊连无缝道岔一、无缝线路基本知识（3）按CWR铺设位置分： ①路基无缝线路； ②桥上无缝线路； ③岔区无缝线路一、无缝线路基本知识（4）按长钢轨接头的联结型式分： 焊接接头 胶结接头 冻结接头 一、无缝线路基本知识焊接接头：闪光焊、气压焊 铝热焊一、无缝线路基本知识4.无缝线路发展历史 铺设无缝线路能收到节约材料、劳力、能耗等综合技术经济效果，是当今轨道结构的最佳选择，它以无可非议的优越性得到各国铁路的承认。几十年来，世界各国竞相发展。我国铁路无缝线路近年来在技术上有很大进步，在数量上有较快增长。中 国国 外 1915年，欧洲在有轨电车轨道上开始使用焊接长钢轨，焊接轨条长度约为100～200m。20世纪30年代，世界各国开始在铁路上进行铺设试验。到了50、60年代，由于焊接技术的发展，无缝线路得到推广应用和迅速发展。 我国于1957年开始在京沪两地各铺设1 km无缝线路，次年才进行大规模的试铺。1961年底我国共铺设无缝线路约150km，60～70年代对在线路特殊地段铺设无缝线路进行了理论和试验研究，并取得了成功，为在线路上连续铺设无缝线路创造了条件。至2007年，我国铁路正线无缝线路长度已达5.2万公里，占正线总长的比重达到58％。一、无缝线路基本知识4一、无缝线路基本知识5一、无缝线路基本知识5一、无缝线路基本知识一、无缝线路基本知识一、无缝线路基本知识一、无缝线路基本知识二、无缝线路基本原理二、无缝线路基本原理（一 ）钢轨伸缩位移、温度力与轨温变化的关系 无缝线路的特点是轨条很长，当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由于有约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部要产生很大的轴向温度力。为保证无缝线路的强度和稳定，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。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(6-1)式中：α— 钢轨的线膨胀系数，取0.0118mm/m/ ℃ =11.8×10-6/ ℃； l— 钢轨长度，mm； ⊿t— 轨温变化幅度，℃。 如果钢轨两端完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨内部产生温度应力。根据虎克定律，温度应力σt 为：(6-2)二、无缝线路基本原理 式中：E—钢的弹性模量，E＝2.1×105MPa； εt—钢的温度应变。 将E、α值代入式（2-2），则温度应力σt为：(6-3) 一根钢轨所受的温度力Pt为：(6-4) F—钢轨断面积，mm2。上述公式可知：在两端固