跨区间无缝线路讲义（2稿）.doc

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跨区间无缝线路讲义

第一章概述

第一节无缝线路的新发展

第二节跨区间无缝线路的特点

第二章跨区间无缝线路原理

第一节跨区间无缝线路基本原理

第二节跨区间无缝线路设计

第三节无缝道岔设计

第三章长轨焊接和跨区间无缝线路铺设

第一节长轨焊接

第二节跨区间无缝线路铺设

第四章无缝线路的养护维修

第一节基本要求和作业轨温条件

第二节无缝线路的养护维修

第三节主要作业要领

第四节跨区间无缝线路养护

第一章概述

第一节无缝线路的新发展

高速、重载，是铁路现代化的重要标志。而跨区间无缝线路的发展，则是高速、重载铁路强化轨道结构的客观需要。跨区间无缝线路在我国的开发与应用，标志着我国铁路无缝线路的发展跨入一个新的时代。

无缝道岔和钢轨胶接绝缘接头是发展跨区间无缝线路的关键技术。

无缝道岔是指道岔钢轨接头的焊接或胶接以及道岔与其两端钢轨的焊接。无缝道岔需要解决的关键技术是道岔区的应力分布及道岔结构的适应性和辙叉与钢轨的可焊性。我国无缝道岔技术起步较晚，但投入的力量较大，对道岔区应力分布的研究已有多家理论，辙叉已出现多种结构形式，为辙叉与钢轨的焊接提供了有利条件（贝氏体叉心）。

无缝道岔无法焊接接头和绝缘接头分别采用冻结和胶接绝缘接头。联结时采用专用地高强度夹板及直径为27mm的10.9级螺栓组成冻结接头，其PH值可达1700~1900kN。绝缘联结时采用由磨耗层、绝缘层和夹板母材构成的绝缘夹板及螺栓和绝缘套管组成的联结件固定，其PH值可达1200kN。

第二节跨区间无缝线路的特点

一、跨区间无缝线路长轨条贯通区间，并与车站道岔焊连。跨区间无缝线路取消了缓冲区，彻底实现了线路的无缝化，充分发挥了无缝线路的优越性。

1、取消缓冲区，使轨件的损耗和养护维修工作量得以进一步减少；

2、跨区间无缝线路由于彻底消灭了普通钢轨接头，进一步改善了列车运行的动态工况。

3、改善线路工况

⑴跨区间无缝线路上的长轨条没有伸缩区，伸缩区的缺点自然不复存在。尤其是伸缩区与固定区交界处因温度循环而产生的温度力峰，以及伸缩区因过量伸缩不能复位而产生的温度力峰，都由于伸缩区的消失而消失，从而有利于轨道的稳定。

⑵跨区间无缝线路的防爬能力较强，纵向力分布比较均匀，锁定轨温容易保持，线路的安全度和可靠性大有提高。

⑶跨区间无缝线路长轨条温度力升降，平气平落，不会形成温度力峰，可以适度提高锁定轨温，从而提高轨道的稳定性。

二、采用重型轨道结构及新型混凝土枕扣件。区间正线上铺设2.6m长的Ⅲ型无挡肩或有挡肩混凝土枕，按1667根/km铺设；岔区铺设混凝土岔枕。弹条Ⅲ型扣件与Ⅲ型无挡肩混凝土轨枕配套使用，弹条Ⅱ型扣件与Ⅲ型有挡肩混凝土轨枕配套使用。轨下胶垫厚度10mm，静刚度为50~80kN/mm。

三、采用胶接绝缘接头、冻结接头。

四、一般采用提速道岔，高速区段采用大号码道岔，与跨区间无缝线路焊联的道岔采用无缝道岔。

五、道床及道碴：采用一级道碴，道床顶面宽45cm，并堆高碴肩15cm，道碴材质符合现行《铁路碎石道碴》（TB/T2140）一级道碴标准。正线道床分层铺碴整道应不少于三层，每层厚度应小于80mm，最后一层为轨面高程调整层，其厚度应小于50mm。

第二章跨区间无缝线路原理

第一节跨区间无缝线路基本原理

无缝线路与传统的准轨线路在受力方面的根本区别在于钢轨承受着较大的温度力，因此，研究无缝线路的强度和稳定问题时，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。为此首先要分析温度力、伸缩位移与轨温变化及阻力之间的关系。

一根长度为ι可自由伸缩的钢轨，当轨温变化Δt℃时，其伸缩量为：Δι=α·ι·Δt

由虎克定律得知，钢轨的温度应力σt为

Δt=T-T0

式中E——钢轨钢的弹性摸量，E=2.1×105MPa；

α——钢轨的线膨胀系数，α=11.8×10-6/℃

Δt——相对零应力轨温的轨温变化幅度（℃），以升温为正，称之为温升；

T0——零应力轨温，即长度被固定的钢轨，当温度力为零时的轨温（℃）。

我国铁路习惯称零应力轨温为锁定轨温。将E和α的数值代入，则得：σt=2.48Δt（MPa）

钢轨温度力Pt为：

Pt=F·σt=FEαΔt=248FΔt（N）

式中F——钢轨得断面积（cm2）。

由此可得知：

1、在长度被固定得钢轨内部所产生的钢轨温度力，仅与轨温变化幅度Δt有关，而与钢轨本身的长度无关。因此，从理论上讲，无缝线路上的长轨条可以焊成任意长度，它并不影响钢轨内的温度力。这也是发展全区间和跨区间无缝线路的理论依据。

2、对于不