从普通“无缝线路”加谈到“跨区间无缝线路.docVIP

从普通“无缝线路”加谈到“跨区间无缝线路 从普通“无缝线路”加谈到“跨区间无缝线路” 2010年12月17日 　　粗看拔河游戏和日常生活中碰到的物体热胀冷缩现象牛头不对马咀。但在谈“无缝线路” 后又把二者关联一起。 　　拔河是人数相等的双方，以拉一根粗绳作载体，一种用比较力量的对抗性体育娱乐游戏。拔河起源于我国的春秋战国时期。唐宋以后，拔河渐在民间盛行。现代一般的拔河方法是：在地上划两条平行的直线为河界，由人数相等的左、右两队在河界两侧各执绳索的一端，闻令后，用力拉绳，以将对方拉出河界为胜。其结果有三种：左队胜，右队败或反之，第三种结果是均势力敌，不分胜负。这第三种结果，可为无缝线路诞生打下伏笔。 　　我们知道日常生活中碰到的物体热胀冷缩现象，是因物体由分子构成的,当物体受热升温时，物体内部分子运动速度加快、动能增大，分子用增大的能量抗衡引力的束缚。分子间因为运动而远离，就表现为物体膨胀。当物体遇冷降温时，上述过程是相反的。这是世上物体的普遍现象。铁路线上钢轨也不例外。 　　为此过去，人们在修筑铁路时，为解决钢轨在热胀冷缩时产生的伸缩力，在钢轨接头处都留有一道轨缝，让它有出逃地方。但一道道接头、轨缝，不仅使列车运行时，产生恼人的“咯噔咔哒”声，而且还造成车轮与钢轨的撞击，缩短使用寿命，影响列车快速安全运行。于时，人们从类似拔河游戏中得到启示：如果在铁路线上采用强大的线路阻力拉住钢轨的伸缩力，限制钢轨的自由伸缩达到锁定轨道目标，来解决钢轨热胀冷缩时产生的伸缩力，来消灭轨道中接头、轨缝。好的理论是实施的指南。于是把不钻孔、不淬火的一般只有12.5 m或25 m长的标准钢轨，在基地工厂用气压焊或接触焊的办法，焊成200m到500m的长轨（现场称轨条），然后运到铺轨地点，焊接成1000m到2000m的长度，铺到线路上再焊接就成为一段无缝线路。行业人士又把最适宜于铺设焊接长轨条的钢轨温度（简称轨温）称铺轨轨温。 　　为不使钢轨因气温变化自由伸缩，一般采用钢轨联接零件和防爬设备把它们强制性锁定在轨枕上。这种因轨温变化而引起的应力称温度应力，而作用于钢轨截面上的力称温度力（俗称伸缩力）。由于无缝线路中钢轨所承受的温度力的大小和轨温的变化有直接关系，所以我们锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温，以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断，夏天不致胀轨跑道，危及行车安全。为了减少温度力，通常采用铁路所在地区的最高气温与最低气温平均值的季节来进行锁定，使钢轨的温度力减少到最低限度。在我国是采用高强度螺栓、扣板式扣件或弹条扣件等防爬设备将轨条进行约束。实验表明，直径24mm的高强度螺栓，六孔夹板接头可提供40至60吨的纵向阻力。弹条扣件每根轨枕可提供1.6吨的纵向阻力。这种纵向阻力拉压着钢轨在热胀冷缩时产生的伸缩力使轨道被“锁定”着。 　　由理论计算和运营实践表明：无缝线路内部的温度力的大小与轨温的变化幅度成正比关系，而与钢轨的长度无关。所以，在一定的温度变化条件下，只要轨道的强度与稳定能够得到保证，无缝线路的长度可以不受限制。但在实际应用中，考虑到自动闭塞区段绝缘接头的设置，桥梁、隧道、道岔的衔接及施工、维修的方便，无缝线路的长度一般为1~2km，两端还铺有短轨作为“缓冲区”，致使此种无缝线路中尚有10%左右的有缝线路。 　　无缝线路有温度应力式和放散温度应力式两类型，温度应力式为无缝线路的基本结构型式。 　　从温度应力式无缝线路看，有伸缩区、固定区和缓冲区三部分。用约数十根标准钢轨连接长轨条自身的两端，长度一般在50～100m范围内，允许伸缩的段落叫伸缩区。长轨条中间不能伸缩的部分叫固定区。缓冲区是根据线路及施工条件确定，在两条长轨条之间，一般由2～4对标准轨或厂制缩短轨连接组成区段，最短长度不得短于50m。 　　温度应力式无缝线路由焊接长条轨及其两端若干根标准钢轨组成,用夹板及螺栓连结；其构造简单，铺设维修方便，但钢轨要承受很高的温度力，一般适用于常年轨温变化不大于90度的地区，也可铺设在大于这一轨温变化的地区，但要在一定轨温条件下，定期放散钢轨内部过高的温度力。 　　从放散温度应力式无缝线路看，有自动放散式和定期放散式两种。 　　定期放散式无缝线路，其结构型式与温度应力式相同。但缓冲区的钢轨不是标准轨，而是根据年轨温变化幅度大小设计一组一定长度的短轨，一般用于年轨温差很大的寒冷地区。我国东北的寒冷地区（年轨温差大于95℃）和前苏联都铺设有这种无缝线路。其做法是根据当地轨温变化条件，一般在冬季低温或夏季高温季节来临之前把钢轨内部的温度力放散，同时用另一部长度的钢轨（冬季用较长的，夏季用较短的）来更换缓冲区的钢轨，调整长钢轨内部的钢轨温度力，以保证冬季低温时不拉断钢轨，夏季高温时不发生胀轨跑道。在特大桥梁上，为了消除和减少钢轨温度力