钢轨防胀轨措施.docVIP

中铁二十一局邯济铁路扩能改造工程

第六项目部防胀轨措施

当线路方向发生胀轨、跑道预兆时，应先浇水降温，进行拨道，必要时可限速通车或封闭线路。

无缝线路轨道在自然温度作用下，钢轨中将产生温度力，当此温度力为压力时，达到一定值之后，轨道会出现横向变形。据大量实验表明，这一变形的发生与发展过程是有一定规律的，基本上可分为三个阶段：一是持稳阶段（不变形阶段）；二是胀轨阶段（渐变阶段）；三是跑道阶段（突变阶段）。

持稳阶段为受力的初始阶段见图中AB段，在此阶段中，钢轨的温度力虽然因温度升高而增大，但轨道并不发生变形，仍保持初始状态，仍然保持初始状态，钢轨温度力完全以弹性势能的形态贮存于肝钢轨之中。由于种种原因，钢轨不可能是理想的直线，总有某种程度的初始弯曲，因此，持稳阶段的钢轨温度压力可能达到临界压力值，而是有一定限度的，一旦钢轨温度压力超过这一限值，轨道即产生弯曲变形。轨道的受力与变形关系将近进入第二阶段。

第二阶段为胀轨阶段，见图2-10之BK段，这一阶段开始，轨道便随钢轨温度压力的升高而产生微小的横向变形，随着温度压力的升高，变形逐渐清晰，且变形曲线趋于稳定，以后随温度压力的升高只是变形的加速和矢度的增大而已。当温度压力达到某一现值时，轨道变形失度的增大，将迫使道碴挤压错动，且响应产生一种声响，它预示轨道的受力与变形已接近临界状态。之后，轨道的受力与变形将进入第三阶段。

图2-10无缝线路胀轨跑道过程

第三阶段为胀轨跑道阶段，或称为破坏阶段，见图2-10KC。当温度压力上升到、弯曲变形矢度扩大到时，胀轨阶段即为结束，继而进入跑道阶段。此时，只要钢轨温度压力稍有增加，或轨道受到外部的干扰，变形矢度就会突然扩大，不再同温度压力承相随关系，轨道即在瞬间内，伴随着巨大的声响而突然臌曲，即所谓的跑道现象发生了，其最大的变形失度可达几十厘米，轨道的结构受到破坏。

一、影响稳定性的因素

（一）诱发轨道失稳的因素

1．钢轨温度压力。它是迫使这种结构丧失稳定的主要作用因素。

2．轨道初始部平顺。它是降低轨道屈曲强度的结构因素，轨道存在初始不平顺，常是发生胀轨跑道的处所。

（二）保持轨道稳定的因素

1．道床横向阻力

道床横向阻力的大小取决于无缝线路轨道的状态，它受轨枕类型、重量、尺寸、铺设根数、道床材质、石碴粒径、道床断面形状及污脏程度、含水量等因素的影响，除此之外，尚同铺设年限和通过吨数有关。运营经验和模拟试验均证明，它是防止胀轨跑道、保持线路稳定的重要因素。

2．轨道框架刚度

轨道框架刚度越大，越不容易变形，因此它是保持轨道稳定的另一重要因素。轨道框架刚度，在平面内除包括含量根钢轨刚度之外，还包含钢轨与轨枕的节点刚度。它表征节点扭矩抵抗轨道弯曲变形的能力。

研究无缝线路稳定性的目的，在于弄清无缝线路在自然温度升降变化之中，钢轨温度力、道床纵向和横向阻力与轨道框架刚度三者之间相互影响的关系，以及弄清钢轨温度压力和轨道原始弯曲及弯曲部分在温度压力作用下发生变形之间的关系和物理现象，以便指导道无缝线路的工作，以确保轨道的稳定和行车安全。

无缝线路稳定性计算，旨在确定和检验无缝线路的钢轨温度压力和温度拉力限制在多大的范围之内，才能保证夏季线路不跑道，冬季钢轨不拉断。所以，无缝线路的设计，必须进行稳定性的计算，以此确定铺设时得锁定轨温；规定无缝线路的养护维修，必须依据稳定性的计算来控制作业轨温、作业项目和作业范围，以及控制钢轨的弯曲矢度；在无缝线路的夏季检查中，当发现方向不良时，必须根据无缝线路的稳定性计算，来推断钢轨的受力状态，以拟定防止发生胀轨跑道的措施，保持轨道的正常工作。可见，提供一个正确而实用的无缝线路稳定性计算方法，对无缝线路的安全运营至关重要。