摘要：伴隨著鐵路的發(fā)展，普通鋼軌線路的弊端變得越來越明顯，由于鋼軌之間的軌縫的存在，鐵路提速、保養(yǎng)、旅客舒適度等方面都面臨著不小的考驗(yàn)。在此背景下，無縫線路應(yīng)運(yùn)而生。無縫線路需要克服溫度應(yīng)力等因素帶來的危害，所以無縫線路并不是簡單的把所有鋼軌簡單的焊接在一起。在克服這些困難后無縫線路體現(xiàn)了其無可比擬的優(yōu)勢，大大減少了鋼軌街頭的數(shù)目，提高軌道強(qiáng)度與穩(wěn)定性，加速實(shí)現(xiàn)軌道現(xiàn)代化。
　　關(guān)鍵詞：無縫線路 溫度應(yīng)力 線路鎖定
　　中圖分類號(hào)：U443文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　1 無縫線路的含義
　　無縫線路是指把不鉆孔、不淬火的25m長的鋼軌，在基地工廠用氣壓焊或接觸焊的辦法，焊成200m到500m的長軌，然后運(yùn)到鋪軌地點(diǎn)，再焊接成1000m到2000m的長度，鋪到線路上。換句話說，無縫線路就是沒有軌縫的線路。
　　
　　2 無縫線路的組成
　　 目前無縫線路的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，大體上可以分為溫度應(yīng)力式及放散溫度應(yīng)力式兩種。從經(jīng)濟(jì)和功能層面考慮，世界各國絕大多數(shù)均采用溫度應(yīng)力式無縫線路。
　　下面我們就溫度應(yīng)力式和放散溫度應(yīng)力式兩種無縫線路做具體討論。
　　2.1 溫度應(yīng)力式
　　溫度應(yīng)力式的鋼軌單一軌條兩端為2-4根12.5m的標(biāo)準(zhǔn)軌作為緩沖軌，用扣件、道床阻力限制長鋼軌的伸縮，換句話說，這種鋼軌也就是利用外力來野蠻地扣住鋼軌的長度伸縮變化，正是因?yàn)槿绱耍@種方式僅適用于晝夜溫度變化小于90度地地區(qū)，我國屬于這一范圍，故多采用溫度應(yīng)力式無縫線路。
　　溫度應(yīng)力式無縫線路包括伸縮區(qū)、固定區(qū)和緩沖區(qū)三部分。伸縮區(qū)長度根據(jù)計(jì)算確定，一般為50～100m。固定區(qū)長度根據(jù)線路及施工條件確定，最短不得短于50m。緩沖區(qū)一般由2～4對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌或廠制縮短軌組成，有絕緣接頭時(shí)為4對(duì)，采用膠結(jié)絕緣接頭時(shí)為3對(duì)或5對(duì)。
　　2.2 放散溫度應(yīng)力式
　　放散溫度應(yīng)力式鋼軌也分為兩種，一種是定期放散式，另一種是自動(dòng)放散式。
　　定期放散式的特點(diǎn)是要定期更換長軌兩端的緩沖軌，基本解構(gòu)與溫度應(yīng)力式相同。自動(dòng)放散式是指在長軌兩端設(shè)置伸縮調(diào)節(jié)器隨時(shí)釋放溫度應(yīng)力，多在大橋上使用 。定期放散式無縫線路每年春秋季節(jié)適當(dāng)溫度下，更換不同長度的緩沖區(qū)鋼軌，調(diào)節(jié)鋼軌溫度應(yīng)力。其結(jié)構(gòu)型式與溫度應(yīng)力式相同。
　　在溫差較大的地區(qū)和特大橋梁上，為了消除和減少鋼軌溫度力對(duì)鋼梁伸縮的影響，采用自動(dòng)放散溫度應(yīng)力式無縫線路。自動(dòng)放散溫度應(yīng)力式無縫線路是在焊接長鋼軌間，設(shè)置橋用鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，用以釋放溫度力。
　　以上討論的僅僅是一般的劃分方法，此外，根據(jù)鋼軌鋪設(shè)長度的不同無縫線路劃分為：普通無縫線路、全區(qū)間無縫線路、跨區(qū)間無縫線路。
　　
　　3 無縫線路基本原理
　　我們都知道，物體有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)季節(jié)發(fā)生變化時(shí)，氣溫有較大的波動(dòng)，鋼軌處于室外，溫度百年華當(dāng)然也會(huì)十分嚴(yán)重，這就導(dǎo)致了，鋼軌在不同氣溫和氣候條件下長度發(fā)生很大變化。相關(guān)計(jì)算可表達(dá)為：
　　3.1 鋼軌伸縮量 △L :
　　△L = α?L?△t (mm)
　　 式中：α——線膨脹系數(shù)為0.0118mm/m℃，即每
　　米鋼軌溫度變化1℃，鋼軌伸縮0.0118mm
　　3.2 溫度應(yīng)力
　　σ=E?ε
　　=E?△L/L
　　=E?α?L?△t/L
　　=E?α?△t
　　=2.5*106△t（pa）
　　式中：L—鋼軌長度（m ）
　　 △t—鋼軌溫度變化幅度（℃）
　　E—鋼軌的彈性模量E=2.1×1011（pa）
　　 ε—鋼軌在溫度變化下發(fā)生的應(yīng)變
　　3.3 溫度力
　　PT= F ? σ= F ? E ? α ? △t
　　 = 2.5×106△tF (Pa)
　　 = 250△tF （N）
　　式中：F—鋼軌截面積（cm2）
　　注：從 σ=Eα△t 和 PT=250△tF 得出：
　　① σ與L無關(guān)，與△t呈線性關(guān)系;
　?、?溫度增減可使鋼軌產(chǎn)生拉應(yīng)力與壓應(yīng)力（溫
　　 度升高產(chǎn)生壓應(yīng)力，溫度降低產(chǎn)生拉應(yīng)力）;
　?、?PT的大小主要取決于△t
　　
　　4 無縫線路的鎖定
　　鋪設(shè)無縫線路的關(guān)鍵是設(shè)法克服長鋼軌因軌溫變化而產(chǎn)生的溫度力問題。為此，無縫線路上長鋼軌的兩端是用鋼軌聯(lián)結(jié)零件和防爬設(shè)備加以強(qiáng)制性固定的，其他部分也是采用強(qiáng)度大的中間聯(lián)結(jié)零件和防爬設(shè)備使之緊扣于鋼筋混凝土軌枕之上，稱為鎖定線路。鎖定時(shí)(即鋪設(shè)或維修時(shí))的鋼軌溫度稱為鎖定軌溫。
　　為降低長軌條內(nèi)的溫度力，需選擇一個(gè)適宜的鎖定軌溫，又稱零應(yīng)力狀態(tài)的軌溫。在鋪無縫線路中，將長軌條始終端落槽就位時(shí)的平均軌溫稱為施工鎖定軌溫。施工鎖定軌溫應(yīng)在設(shè)計(jì)鎖定軌溫允許變化范圍之內(nèi)。鎖定軌溫是決定鋼軌溫度力水平的基準(zhǔn)，因此根據(jù)強(qiáng)度、穩(wěn)定條件確定鎖定軌溫是無縫線路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
　　要將無縫線路鎖定，需要考慮以下幾個(gè)方面：
　　4.1 接頭阻力
　　鋼軌兩端接頭處由鋼軌夾板通過螺栓擰緊，產(chǎn)生阻止鋼軌縱向位移的阻力，稱接頭阻力。接頭阻力由鋼軌夾板間的摩阻力和螺栓的抗剪力提供。為了安全，我國接頭阻力僅考慮鋼軌與夾板間的摩阻力。
　　4.2 扣件阻力
　　中間扣件和防爬設(shè)備抵抗鋼軌沿軌枕面縱向位移的阻力，稱扣件阻力。為了防止鋼軌爬行，要求扣件阻力必須大于道床縱向阻力。
　　扣件阻力是由鋼軌與軌枕墊板面之間的摩阻力和扣壓件與軌底扣著面之間的
　　摩阻力所組成。摩阻力的大小、取決于扣件扣壓力和摩擦系數(shù)的大小。
　　4.3 道床縱向阻力
　　道床縱向阻力系指道床抵抗軌道框架縱向位移的阻力。一般以每根軌枕的阻力值，或每延毫米分布阻力表示。它是抵抗鋼軌伸縮，防止線路爬行的重要參數(shù)。
　　道床縱向阻力受道碴材質(zhì)、顆粒大小及級(jí)配、道床斷面、搗固質(zhì)量、臟污程度、軌道框架重量等因素的影響。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 查凱. 城市軌道交通無縫線路施工技術(shù)探討[J].安徽建筑.2008(3).