4-1无缝线路——绪论、无缝线路温度力计算解析

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32610009统一无缝线路计算公式

32610009统一无缝线路计算公式

线
波作为计算对象。

统一无缝线路计算公式
2)轨道原始弯曲由原始弹性弯

曲yoe和原始塑性弯曲yop两部分组成。

轨道原始弹性弯曲为正弦曲线,表示为:
线 路
yoe
x
foe sin l0
式中,yoe——轨道原始弹性弯曲函数; foe——轨道原始弹性弯曲矢度;
l0——轨道原始弯曲半波长。
统一无缝线路计算公式

线

(1)
(2)
统一无缝线路计算公式


式中,β——轨道框架刚度系数,有砟轨道可取1.0;
线
Q——等效道床横向阻力;

无 缝 线 路
统一无缝线路计算公式
1 1 1 R R Rop
Pw
2 EI y
2
(
f
l2
fo
e
)
4l 2
4
3
Ql 2
f foe 3 R
1 Rop
8
foe l2
1.39639105

根据式(2)计算轨道稳定性临界波长 l 及弹性弯曲矢度 foe,
(foe=t·l2),代入式(1)计算临界温度压力Pw。
统一无缝线路计算公式
无 缝 线 路
四、两股钢轨的容许温度压力[P]
P Pw
K 式中:K——安全系数,取K=1. 30。 五、允许温升[ΔTμ]
[P]

2EF
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小结

有砟轨道允许温升计算可采用“统一无缝线

路稳定性计算公式”,以变形矢度2mm作为限制

高速铁路无缝线路技术—无缝线路基本知识

高速铁路无缝线路技术—无缝线路基本知识

温度应力式无缝线路
无缝线路上的焊接长钢轨被充分锁定,在温度变化的情况下,
其两端长度各不足100 m的范围内少有伸缩外,中间部分不
能伸缩,因而在钢轨内夏季产生温度压力,冬季产生温度拉
力。
放散应力式
自动放散:尖轨伸缩调节器(桥上) 定期放散:一年两次放散应力(寒冷地区)
适用于年轨温差较大的地区,或温度力较大的特殊地段。
伸缩调节器
(图片来源于网络)
1.4 无缝线路的类型
普通无缝线路
பைடு நூலகம்
缓冲区2~4根
长轨条2~3 km
缓冲区2~4根
1.4 无缝线路的类型
(2)按长轨条长度分: ①普通无缝线路(温度应力式): L=2 000~3 000 m 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
(3)按长轨条铺设位置分: ①路基无缝线路; ②桥上无缝线路; ③岔区无缝线路
跨区间无缝线路是在完善了长大桥上无缝线路、高强度胶结绝缘接头、无缝道岔等多项技术 以后,把闭塞区间的绝缘接头以及几个区间(包括道岔、桥梁、隧道等)都焊接(或胶结、冻结) 在一起,取消了缓冲区的无缝线路。
我国无缝线路发展从上世纪50年代开始,经历了五个阶段: 无缝线路技术储备阶段(1950~1970):焊接、长轨运输、设计理论 突破四大铺设禁区阶段(1970~1990) :长大桥、大坡度、小半径、寒冷地区 跨区间无缝线路试铺阶段(1990~2000) :无缝道岔、胶结绝缘接头 新线一次铺设跨区间无缝线路阶段(2000~2005):秦沈客运专线 全面推广跨区间无缝线路阶段(2005~):高速及新建铁路、长定尺钢轨
无缝线路是二十世纪轨道结构进步的标志,是与高速重载相适应的轨道结构,是轨道技 术的发展方向。

无缝线路温度力

无缝线路温度力
第三节 线路纵向阻力和无缝线路温度力分布
3.1 接头阻力 3.2 扣件阻力
3.3 道床纵向阻力
3.4 长轨条的温度力分布
3.5 缓冲区轨缝的计算
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回顾:
• 温度应力;温度力的计算公式 • 线路的纵向阻力;
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思考:
当Pt小于PH时,轨缝大小是否发生变化?
当Pt等于PH时,轨缝大小是否发生变化? 当Pt大于PH时,轨缝大小是否发生变化?
缓冲轨 λ短缩
a上
长轨条
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1)长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按冬季轨缝不超过构造轨缝ag的条件,可算得预留轨 缝a0上限 ag
缓冲轨 λ短缩
a上 λ长缩
长轨条
a上+长缩+短缩=ag
a上=ag (长缩+短缩)
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1)长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件,其下限为:
a下 缓冲轨 长轨条
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1)长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件,其下限为:
a下 缓冲轨
λ短伸
长轨条
21/53
2)长轨与标准轨之间的预留轨缝计算方法 按夏季轨缝不顶严的条件,其下限为:
a下 缓冲轨
λ短伸 λ长伸
长轨条
a下-长伸 -短伸=0 a下=长伸+短伸
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准备知识二:道床纵向阻力r的性质 ①r为位移力,没有位移就没有r,单位N/cm或N/mm。
②锁定后,有多长范围( l )的长钢轨产生了一定的位移, 则在该范围内产生线路阻力( rl ) 。
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3.4.1 基本温度力图 温度力图(以拉应力为正)——基本温度力图(轨温单向变化) 基本条件:钢轨内部温度力和钢轨外部阻力保持平衡

《铁道线路》 概述及无缝线路基本原理

《铁道线路》  概述及无缝线路基本原理

第四章 无缝线路
二、锁定轨温 无缝线路的锁定轨温,是指钢轨在无温度力状 态时的钢轨温度,是我国工务工程界对零应力轨温 的一种习惯叫法。通常是以钢轨两端正常就位时的 钢轨平均温度作为锁定轨温。
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
轨温变化幅度( △t ),是指计算钢轨温度应 力时的实测轨温与锁定轨温之差,即:
影响行车的平顺和旅客的舒适度,加速钢轨和机
车车辆的磨耗和伤损,降低了使用寿命,并增加
了养护维修费用。
第一节 概述
第一节 概述
第一节 概述
第四章 无缝线路
无缝线路是由多根长钢轨在工地焊接成长轨 条后铺设而成的线路。由焊轨厂焊接而成的较长 的钢轨称为焊接长钢轨,简称长钢轨。首先在焊 轨厂用接触焊或气压焊把未经钻眼与淬火的25m 标准轨焊接成250~500m的长钢轨,然后用专用的 长轨运输列车运至线路铺设地点,再用小型气压 焊焊接成1000~2000m或设计要求长度的长轨条, 最后按轨道结构设计要求铺设到线路上。
钢轨受力情况,无缝线路分为温度应力式和
放散温度应力式。
1、温度应力式 温度应力式无缝线路是按照设计轨温将长钢轨 锁定,使钢轨因温度变化而产生的温度力不致影响 轨道的强度和稳定。温度应力式无缝线路铺设锁定 后,当轨温发生变化时,长轨条两端约100m范围 内的伸缩区有正常的伸缩,其余为固定区,不因轨 温变化而伸缩,因而在钢轨内部产生随温度变化而 变化的温度力,其值随轨温变化而异。 第一节 概述
第二节 无缝线路的基本原理
第四章 无缝线路
二、温度应力与温度力 钢轨铺设到线路上被锁定后,由于受到接头夹 板和扣件的限制,不能随轨温变化而自由伸缩,在 钢轨内将产生温度应力。 根据虎克定律,钢轨内的温度应力值为:

铁路无缝线路钢轨温度力测定理论分析

铁路无缝线路钢轨温度力测定理论分析

低, 使用寿命长 , 能提高列车舒适度 , 降低轮轨振动与噪声 , 已被接受并广泛应用。但 由于无缝线路 中钢 轨不 能 自由伸缩 , 当环 境温 度发 生变化 时钢 轨温 度也 随之 变 化 , 于是 在钢 轨 内部 产 生很 大 的轴 向温度 力 。 如果 不能及 时 、 确地 掌握 无缝线 路 钢 轨温 度 力状 况 , 对 钢轨 的温 度 力超 限地 段 及 时调 整 、 散 , 可 准 并 放 就 能发 生胀 轨跑道 和 断轨 的危险 , 危机 行 车 安全 ¨ 。因此 研究 具 有 初 始弯 曲 的钢 轨 内轴 向温 度 力 与轨 道
铁 路 无缝 线路 钢 轨 温 度 力测 定理 论 分 析
梁素 平 。 李 向国
( 家庄铁道大学 土木工程学 院, 北 石家庄 石 河 0 04 ) 5 0 3
摘要 : 以横 向位 移 法为基础 , 过 建 立无 缝 线路 具有 初 始 弯 曲 的轨 道 力 学 计 算模 型 推 导钢 通 轨 内温度 力 、 轨跨 中施加 的横 向力 、 中横 向位 移 以及轨 道 各 参 数 的 关 系。 并通 过 计 算 绘 图 钢 跨 分 析轨道 各 参数对 无缝 线路 中钢轨 温度 力测 定值 的影 响 。通 过 分 析 可知 , 线 半径 、 轨 长 度 曲 钢
第2卷 第2 4 期
石 家庄铁 道 大 学 学报 ( 自然科 学版 )
V .4 o o2 . 1 N 2
21年6 JU NL F H IZUN EA N E S Y(AUA I C ) 01 月 ORA IAHA G I OUI RI NTR L C NE O SJ TD V T SE
从 而将所 测钢 轨温 度代入 △ = — , 求得 锁定 轨温 。其 中 , 为所 测得 的钢 轨 的温 度 , 为锁 定轨

浅谈无缝线路的温度力与应力放散

浅谈无缝线路的温度力与应力放散
决无缝 线路 “ 应 力 集 中 ”、 锁 定 轨 温 发 生 变化 的 基 本 方 法 。 关键 词 : 无缝 线路 ; 温度 力 ; 应 力放 散 中图分 类号 : U 2 1 3 . 9 文献标 识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 7 - - 6 9 2 1 ( 2 0 1 3) 0 9 _ - 0 1 2 4 _ - 0 3
=E ・占=E ・ △L /L=E ・ ・z a t ( 的 类 型
无 缝 线 路 根 据 处 理 钢 轨 内 部 温 度 应 力 方 式 的不 同 , 可分 为温度 应力 式 和放散 温度应 力式 。 温 度 应 力 式 无 缝 线 路 是 由 一 根 焊 接 长 轨 条 及 其 两 端 2~4 根 标 准 轨 组 成 , 采 用 普 通 接 头 的 形 式 。 这 种无 缝线 路铺 设结 构简 单 , 维 修方 便 , 因 而 得 到 广 泛



L — — 钢轨 长度 ( mm ) ; △t — — 轨温 变化 幅度 ( o C) , 是 钢 轨 轨 温 与 实 际 锁 定轨温 的差 值 。 长轨 条被 扣件 完全 固定 , 当轨 温变化 量 为 △ t时 长 轨条不 能 随轨温 的变 化 而 自由伸 缩 , 钢 轨 内部 必 然 要产 生一个 温度 力 P 。 。 根 据胡 可定律 , 这 个 由 温 度 变 化 而 引 起 的 应 力 为:
( 神 华 准 能 大 准铁 路公 司 工 务 段 , 内蒙 古 薛 家 湾 0 1 0 3 0 0 )
摘 要 : 无 缝 线 路 与 普 通 线 路 相 比 最 大 的 区 别 就 是 承 受 着 较 大 的 温 度 力 。 无 缝 线 路 温 度 力 是 因 长 轨 条 的 温 度 变化 而 产 生 的 , 由 于 温 度 力 的 存 在 影 响 无 缝 线 路 的 强 度 和 稳 定 性 。 无 缝 线 路 应 力 放 散 是 解

无缝线路锁定轨道温度概念详解

无缝线路锁定轨道温度概念详解

无缝线路锁定轨道温度概念详解[知乎] 无缝线路锁定轨道温度概念详解1. 引言无缝线路锁定轨道温度是指在铁路交通中,为了确保铁路线路的安全性和稳定性,采取的一项重要措施。

本文将深入探讨无缝线路锁定轨道温度的概念、原理以及其在铁路运输中的重要性。

通过对其多个方面的分析和讨论,希望能为读者提供全面、深入理解无缝线路锁定轨道温度的解读。

2. 什么是无缝线路锁定轨道温度?无缝线路锁定轨道温度是指在铁路线路施工完成后,为保证线路的正常运营,铁路管理机构在规定时期内不允许对线路进行调整、变更的温度范围。

这个温度范围是根据特定的材料性能和环境条件来确定的,通过对温度进行监测和测量,调整铁路线路的长度和坡度,确保线路的稳定性和安全性。

3. 无缝线路锁定轨道温度的原理3.1 热胀冷缩原理物体在受热时会膨胀,受冷时会收缩,这就是热胀冷缩现象。

在铁路线路中,钢轨、钢轨扣和混凝土轨枕等构件受到日夜温差的影响,会出现热胀冷缩现象。

为了避免由此引发的安全隐患,需要通过锁定轨道温度来保持线路的稳定性。

3.2 线路长度和坡度调整无缝线路锁定轨道温度的关键是调整线路的长度和坡度。

当铁路线路受到温度变化的影响时,线路会发生伸缩变形,如果不进行调整,将会导致线路的拉伸和压缩,进而影响列车的行驶平稳性和列车运行的安全性。

通过精确测量温度,并根据一定的计算和模型预测,铁路管理机构可以及时采取正确的措施来调整线路的长度和坡度,从而保证线路的稳定性和安全性。

4. 无缝线路锁定轨道温度的重要性4.1 保障列车运行安全无缝线路锁定轨道温度可以避免铁路线路因温度变化而导致的伸缩变形,确保列车在运行过程中的平稳性和稳定性。

这对于高速列车、重载列车等特殊运营条件下的铁路交通尤为重要,可以提高行车安全性和列车运行的舒适性。

4.2 延长线路使用寿命无缝线路锁定轨道温度的正确调整可以减少铁路线路由于温度变化导致的载荷,有效降低轨道的疲劳损伤和破坏,延长线路的使用寿命,减少线路维护和修复的频率和成本。

轨道工程-第八章 无缝线路

轨道工程-第八章 无缝线路

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 150 km,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%。
二、无缝线路基本原理
(三)道床纵向阻力
道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架(钢轨和轨枕组装而成,也称轨
排)纵向位移的阻力。一般以每根轨枕的阻力R,或每延厘米分布阻力r表
示。它是抵抗钢轨伸缩、防止线路爬行的重要参数。
钢轨的移动方向 道床纵向阻力
道床纵向阻力与道床密实度、 道碴粒径、材质、道床断面、捣 固质量及脏污程度有关。道床在 清筛松动后纵向阻力明显下降, 随着运营时间的推移,可逐渐恢 复正常值。只要钢轨与轨枕间的 扣件阻力大于道床纵向阻力,则 无缝线路长钢轨的温度应力和温 度应变的纵向分布规律将完全由 接头阻力和道床纵向阻力确定。
(5)按长钢轨接头的联结型式分:
①焊接无缝线路; ②冻结无缝线路
一、无缝线路基本知识介绍
2.无缝线路的类型
(1)按处理温度应力的方式分: 长轨条
标准长度钢轨 长轨条
①温度应力式无缝线路
②放散应力式无缝线路
温度应力式无缝线路
缓冲区
(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;
对于60kg/m钢轨: 最大温度压力:maxPt1=248max △T1F=248×43×77.45=808.4kN 最大温度拉力:maxPt2=248max△T2F=248×47.9×77.45=900.5kN
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京九线“卫运河特大桥”伸缩调节器
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分类方式一:依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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三字经: 寒冷区,春秋季,选轨温,缓冲轨,春换短,秋换长,松扣件, 再锁定。




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分类方式二:依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路(长1-2 km) •全区间无缝线路(不跨越道岔) •跨区间无缝线路
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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分类方式一:依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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分类方式一:依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
缓冲区
缓冲区
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分类方式二:依对长钢轨长度及是否跨越区间 •跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接,从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。 区间 区间
区间
缓冲区
缓冲区
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分类方式二:依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路(长1-2 km)
因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。
第四章
无缝线路
——CWR(Continuously welded rail track) 焊接长钢轨轨道 ——jointless track 无接头轨道
将标准长度的钢轨焊接起来,消灭了轨缝,形 成无缝的长钢轨线路
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第四章
为何要铺设无缝线路?
无缝线路
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视频
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第四章
为何要铺设无缝线路?
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锁定固定 无缝线路锁定 温升幅度太大可能引起失稳 (视频1,视频2) 温降幅度太大可能引起断轨 (视频3,视频4)
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分类方式一:依对温度应力的处理方式 温度应力式无缝线路 放散温度应力式无缝线路 • • 自动放散式 定期放散式
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接头允许伸缩
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德国伸缩调节器
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攀枝花钢铁(集团)公司2009年2季度钢轨价格
产品名 称 牌号 规格 先款出厂含税价 执行标准 200km/h标 300km/h以 备注 准 新铁标 上标准 7650.00 7450.00 7050.00 7100.00 7400.00 7600.00 7250.00 7550.00 7750.00 7580.00 7380.00 7430.00 7730.00 7930.00 7580.00 7880.00 8080.00 7640.00 7940.00 8140.00 7690.00 7990.00 8190.00 7840.00 8140.00 8340.00 7880.00 7580.00 8080.00 8210.00 7910.00 8410.00
第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
26/56
延长钢轨使用寿命1.25倍,轨枕寿命1.26倍
铺设1km无缝线路的焊接、铺设附加费约1.8~2.0万元
——仅钢轨和轨枕的节省费用远远超高2.0万元
因此铺设无缝线路的意义重大。
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第四章
第一节 概述
第二节 无缝线路温度力计算
无缝线路
第三节 线路纵向阻力和无缝线路温度力分布 第四节 无缝线路稳定性 第五节 普通无缝线路设计
第六节 桥上无缝线路
第七节 无缝线路长钢轨纵向力的测定 第八节 超长无缝线路 第九节 应力放散与应力调整 第十节 长钢轨的焊接、运输和铺设
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分类方式二:依对长钢轨长度及是否跨越区间 •普通无缝线路(长1-2 km)
因遍设缓冲区而使焊接长钢轨的长度限制在1—2km以内的无缝线路。 1-2km
缓冲区
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分类方式二:依对长钢轨长度及是否跨越区间 •全区间无缝线路(不跨越道岔)
使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的 1—2km延长至两个相邻车站 站端道岔之间长度的无缝线路。 区间
第一节 概 述
无缝线路是轨道技术进步的重要标志,也是当今世界高 速、重载铁路轨道结构的最佳选择。
德国是世界上最早采用无缝线路的国家(1926年)
我国铁路无缝线路一直处于快速增长阶段。目前建设的
客运专线和高速铁路均为一次性铺设跨区间无缝线路。
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
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第四章
第一节 概述
第二节 无缝线路温度力计算
无缝线路
第三节 线路纵向阻力和无缝线路温度力分布 第四节 无缝线路稳定性 第五节 普通无缝线路设计
第六节 桥上无缝线路
第七节 无缝线路长钢轨纵向力的测定 第八节 超长无缝线路 第九节 应力放散与应力调整 第十节 长钢轨的焊接、运输和铺设
无缝线路
普通线路具有如下缺点: 冲击、振动、打击噪声污染环境、
影响行车的平稳和旅客的舒适,促使道床破坏、线路状态恶 化、钢轨及联结零件使用寿命缩短、维修劳动费用增加。
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第四章
为何要铺设无缝线路?
无缝பைடு நூலகம்路
普通线路具有如下缺点: 冲击、振动、打击噪声污染环境、
影响行车的平稳和旅客的舒适,促使道床破坏、线路状态恶 化、钢轨及联结零件使用寿命缩短、维修劳动费用增加。 ——本质上,无缝线路克服了普通线路的缺点: 消灭了大量 的接头,使行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道维修 费用减少,使用寿命延长。
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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第一节 概 述
1.1 世界铁路无缝线路的发展
1.2 无缝线路的类型
1.3 无缝线路的技术经济效果
1.4 无缝线路关键技术的发展趋势
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•全区间无缝线路(不跨越道岔)
使焊接长钢轨的长度由普通无缝线路的 1—2km延长至两个相邻车站站 端道岔之间长度的无缝线路。
•跨区间无缝线路
轨条与道岔直接连接,从而使一条焊接长钢轨将多个全区间无缝线路 连接成一体的无缝线路。
•超长无缝线路
超长无缝线路是跨区间无缝线路和全区间无缝线路的统称。
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