普通无缝线路设计--华东交通大学
无缝线路结构课程设计
无缝线路结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解无缝线路的基本结构组成，掌握其工作原理及功能。
2. 学生能描述无缝线路的铺设工艺及维护要求，了解其在现代铁路建设中的应用。
3. 学生能掌握无缝线路相关的专业术语，并解释其含义。
技能目标：1. 学生具备分析无缝线路结构图纸的能力，能识别关键部件及其作用。
2. 学生能通过实际操作或模拟练习，熟练进行无缝线路的铺设与维护基本步骤。
3. 学生能够运用所学的知识，对无缝线路的常见问题进行诊断并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对铁路工程技术的兴趣，激发他们探索工程领域的热情。
2. 强化学生的团队合作意识，培养在工程实践中的相互协作能力。
3. 增强学生的安全意识，培养其对社会公共基础设施负责任的态度。
课程性质：本课程为铁路工程技术专业的实践性课程，侧重于理论知识的实际应用。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢探索实践性活动。
教学要求：结合学生的认知水平，通过实物演示、模拟操作和案例分析等教学方式，确保学生能够将理论与实践相结合，达到学以致用的教学效果。
通过分解课程目标为具体可操作的学习成果，以便在教学过程中进行有效的指导和评估。
二、教学内容1. 无缝线路结构基础理论：- 无缝线路的定义、分类及其发展历程。
- 无缝线路的组成结构，包括钢轨、扣件、轨枕、道床等。
- 无缝线路的工作原理及优势。
2. 无缝线路的铺设与施工技术：- 铺设工艺流程，包括施工前准备、钢轨焊接、铺设、调整和固定。
- 施工中关键环节的操作要领，如轨缝预留、焊接技术、应力放散等。
- 无缝线路施工质量控制及验收标准。
3. 无缝线路的维护与管理：- 无缝线路的日常检查、养护和维修工作内容。
- 常见病害类型及其成因，如轨缝过大、轨道不平顺等。
- 无缝线路养护维修技术及措施。
4. 案例分析与实操练习：- 分析典型无缝线路工程案例，了解实际工程中的应用。
普通无缝线路设计--华东交通大学
④ 679938.406 2 (
929427.068
l2
⑤
f f oe 4l 2 3 r0 2 l π PW 4 1 1 2 f f oe 3 ( )l R0 R
3
8 f op l0
2
轨道工程---普通无缝线路设计
r0 —等效道床横向阻力 84.3N/cm
①
1 1 1 1 8f 1 8 0.25 20 e 2.052 10 5 ' 2 R R R0 R 0 60000 720
t f 0 e 0.25 4.823 10 7 2 2 0 720
5 l f ×10 MPa ，轨道原始弹性弯曲半波长 0 =720cm,原始弹性弯曲矢度 oe =2.5mm，原始塑性
2 4
弯曲矢度
f op
=2.5mm，轨道弯曲变形矢度
f
=2mm；轨道框架刚度系数 =1.0，等效道床阻
r 力取 0 =84.3N/cm。
线路基本情况： 该线路位于 XXX 线，自 K110+000 至 K123+000 桥隧等建筑物位置如下表：
EI 2
⑥
1.0 2.1 10 7 1048 2 0.2 0.25 4
0.2 0.25 4 173945 .918 84.3 173945 .918 π3 2.052 10 5 173945 .918 2
3
2695359 .558 N
第十讲无缝线路
1
第六章 无缝线路
本讲主要内容
概述 无缝线路基本原理 无缝线路纵向温度力分布 无缝线路稳定性分析 无缝线路结构设计 桥上无缝线路 跨区间无缝线路
长期运营条件下中和轨温会逐渐下降，其机理尚不明！
15
三、无缝线路纵向温度力分布
1、线路纵向阻力*
接头阻力、扣件阻力、道床纵向阻力 均是抵抗钢轨自由伸缩的作用力
扣件阻力与道床阻力是串联关系，它们与接头阻力是并联关系
这三种阻力均具有滑动摩擦力的性质，只要有位移发生即达到滑动 极限值，与弹簧性质不同，不随钢轨伸缩位移的增大而增大
F 2( 1 2 ) P
橡胶垫板扣件 1 2 0.8
小阻力扣件实现途径： 减小扣压力 降低摩擦系数
19
三、无缝线路纵向温度力分布
3、扣件阻力*
扣件阻力随钢轨位移的增加而增大。当钢轨位移达到某一定值之后， 钢轨产生滑移，阻力不再增加
轨下胶垫产生残余压缩变形，以致 扣件阻力下降
基地吊装
长钢轨运输
6
一、概述
无缝线路关键技术
机械化铺轨技术
基地焊接
铺轨列车
7
一、概述
无缝线路关键技术
机械化铺轨技术
1
2
3
4
前进方向
8
一、概述 无缝线路关键技术
机械化铺轨技术
5
6
7
布枕过程
9
一、概述 无缝线路关键技术
铁路轨道课设-区间无缝线路设计
《轨道工程》课程设计题目名称区间无缝线路设计院（系）轨道交通学院专业铁道工程技术班级 11铁工-2班姓名杨强指导教师: 赖建英目录一、设计资料 (3)二、无缝线路轨道强度验算 (4)三、锁定轨温的计算 (15)四、伸缩区长度计算 (19)五、缓冲区预留轨缝计算 (19)六、缩短轨配置设计 (23)七、缩短轨配置设计图 (23)一、设计资料：项目名称：区间无缝线路设计最小曲线半径及轨枕类型：道床：碎石道砟，道床厚h=40cm；路基：既有线路基。
钢轨支点弹性系数：D：检算钢轨强度时取3000N/mm：检算轨下基础时取7000KN/mm。
钢轨采用60Kg/m钢轨，截面积F=77.45cm²，钢轨惯性矩I=1048cm4 钢轨弹飞性模量E=2.1 10MPa 轨道原始弹性弯曲半波长l0=720mm原始弹性弯曲矢度f0e=2.5mm原始弯曲塑性矢度f op=2.5mm，轨道弯曲变形矢度f=2mm，轨道框架刚度系数β=1.0 等效道床阻力γ0=84.3N/cm.地区历年最高轨温为64.5℃,最低轨温为-19.4℃。
曲线表：曲线1曲线2设计内容及要求本设计为无缝线路轨道结构设计，包括：1、无缝线路轨道强度计算；2、根据强度条件和稳定条件计算锁定轨温；3、伸缩区长度计算；4、缓冲区预留轨缝的计算二、无缝线路轨道强度验算轨道结构强度检算机车一：DF9内燃机车，三轴转向架，轮载115KN(轴重23KN ），轴距1.8m 机车构造速度100Km/h 。
轨道各部件强度检算（1）机车允许速度。
对于新建线路，通过R=1200m 曲线轨道时的机车允许速度可按R V 3.4max =来计算，得h /m 100h /m 96.148max K K V 〉=，按此速度来检算各部件强度。
（2）钢轨强度检算。
DF9内燃机车两转向架之距较大，彼此影响很小，可任选一车轮作计算轮，此处选1轮和2轮位计算轮。
①计算k 值：计算钢轨强度的D=30000N/mm,按无缝线路要求，轨枕均与布置，轨枕间距a=1000000/1670=599mm ，于是k=D/a=30000/599=50.1KPa②计算β值 14454mm 0012.010*******.2450.14k-=⨯⨯⨯⨯==EJβ式中，J 为60Kg/m 对水平轴的惯性矩，为44mm 102879⨯ ③计算∑μP以1与2轮分别为计算轮来计算∑μP ，并选取其中最大值来计算钢轨的弯矩。
2010年无缝线路毕业设计
湖南交通工程职业技术学院毕业设计（2010届）论文题目：无缝线路技术毕业设计姓名：胡成功系（院）：交通工程系专业名称：铁道工程技术指导老师：李建平2010 年 5 月9 日目录1 无缝线路毕业设计任务书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1 设计要求和内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.2 设计资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.3 主要参考书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.4 应交资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 无缝线路毕业设计指导书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.1锁定轨温的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.2伸缩区长度的计算及防爬设备的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.3 缓冲区预留轨缝计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.4设计焊接长钢轨的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.5爬行观测桩的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.6设计区段备用料的统计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.7撰写毕业设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 无缝线路毕业设计说明书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1锁定轨温的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2伸缩区长度的计算及防爬设备的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3 缓冲区预留轨缝计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.4设计焊接长钢轨的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.5爬行观测桩的布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.6设计区段备用料的统计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4焊接长钢轨的布置图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 爬行观测桩的布置图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6备用料统计表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.1湖南交通工程职业技术学院铁道工程专业毕业设计任务书、指导书设计题目：无缝线路技术设计班级：铁工0701铁道工程教研室李建平编21.无缝线路设计任务书1.1 设计要求和内容本设计是湘桂线K4+500~ K8+550; K8+550~K11+500; K11+500~K16+900(分三个组)地段的温度应力式无缝线路轨道设计。
无缝线路设计及计算
轨道工程课程设计——设计锁定轨温及预留轨缝设计班级：土木 1112时间： 2013年12月组员：张钊一、课程设计任务、目的和意义无缝线路(continuous welded rail)是由多根标准长度的的钢轨焊接成不一定长度的长钢轨线路。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过时发生冲击和振动,并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的3倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适、并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修费用增加。
由此可见，铺设无缝线路能够使得一条线路上的接头数量锐减，消除了由于接头带来的冲击磨耗，改善了列车运行时的平稳性和舒适性，减少了养护维修工作量，增强了线路的经济性。
无缝线路按照温度应力放散的方式分为温度应力式和放散温度应力式。
理论上无缝线路可以无限长，但是温度应力并没有消失，这就需要进行无缝线路的设计，控制温度应力对轨道的影响，使其不超过钢轨的应力设计值，保证钢轨的稳定性。
本次课程设计的目的是使学生更深入地掌握《轨道工程》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）和设计方法。
任务是根据线路、运营、气候条件及轨道类型等因素进行轨道强度、稳定性等检算，并确定设计锁定轨温。
二、设计理论依据1、轨道结构的静力分析：轨道结构的经理分析主要以材料力学、结构力学、有限元法分析理论以及微分方程方法等位理论基础，建立轨道结构模型进行分析计算。
（1）计算模型采用连续弹性基础梁模型如图所示，它将轨枕对钢轨的支承视为连续支承。
该模型的计算参数有钢轨抗弯刚度EI 、道床系数C、钢轨支座刚度D、钢轨基础弹性模量u 、刚比系数k。
（2）单个静轮载作用下的方程及解y max=Pk 2uM max=P 4kR max=Pkα2（3）轮群荷载作用下的方程及解y0=k2u ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i+sinkx i)M0=14k ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i−sinkx i)R0=ak2∑P i e−kx i(coskni=1x i+sinkx i)2、轨道动力响应的准静态计算将轨道的静荷载乘以动力增量系数（包括速度系数、横向水平力系数、偏载系数）以表征轨道在动荷载作用下的振动放大效应。
铁路桥梁桥上普通线路改无缝线路的设计
铁路桥梁桥上普通线路改无缝线路的设计摘要：以沪昆线资水（上行）大桥桥上普通线路改造为无缝线路为例，介绍了铁路桥上普通线路改造为无缝线路设计要点，为后期大规模的铁路桥上普通线路改无缝线路提供一定的设计和参考。
关键词：普通线路；改造；桥上无缝线路；检算abstract: the shanghai-kunming line endowment water (up) bridge general line transformation for seamless line as an example, this paper introduces the general line on the railway bridge reconstruction for seamless line design forlarge-scale railway bridge, the late on ordinary line change seamless line to provide certain design and reference.keywords: general line; modification; cwr; check computation中图分类号：u218文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）1 概况为适应线路运营条件的变化，越来越多的铁路局将管内部分线路上的普通线路改造成为无缝线路。
按照规范规定[2]，若桥梁无病害，对于60kg/m轨，轨温最大变化幅度在60～70℃，桥长不大于220m时，可以在桥上铺设无缝线路；桥梁应位于无缝线路固定区；相应的有砟桥上使用混凝土枕时，梁跨度不应大于32m；无缝线路在桥梁两端的桥头路基上锁定长度不短于100m。
超出上述范围的，应对钢轨、墩台受力状态、冬季钢轨折断时断缝的大小进行检算。
只有检算结果未超过允许值时才可以铺设。
因此，只有通过桥上无缝线路设计计算，检算结果满足相关要求，才能进行桥上普通线路为无缝线路的改造。
无缝线路的设计
表1
无缝线路的设计
本部分讲述的无缝线路设计为一般路基上的普 通无缝线路和超长无缝线路的设计。特定条件下 的无缝线路，如桥上无缝线路和无缝道岔在后面 单独讲述。
无缝线路的设计主要分以下八个部分： 1、轨道强度计算； 2、轨道稳定性计算； 3、无缝线路钢轨断缝检算； 4、设计锁定轨温； 5、无缝线路结构设计； 6、位移观测桩布置； 7、伸缩区、缓冲区预留轨缝设置； 8、端头车站无缝线路的锚定要求。
1、轨道强度计算
• 要求作用在钢轨上的应力总和不得超过钢轨的 屈服容许应力。
• 即： 动 t 附 [ ]
动——钢轨动弯应力； —t —钢轨温度应力； 附——钢轨附加应力，如伸缩应力、挠曲应力及
制动应力； [ ]——钢轨容许应力，等于屈服强度除以安全系
数K。
• 补充说明： • 钢轨强度检算时，假设钢轨为连续弹性基础上的等截面无限长梁，梁
• 设计锁定轨温计算如下：
• 设计锁定轨温范围宜为10℃，困难情况下不应小于6℃。
• 无缝线路相邻单元轨节之间的锁定轨温之差不应大于 5℃，同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温之 差不应大于10℃；左右股钢轨锁定轨温之差不应大于 3℃。
5、无缝线路结构设计
6、位移观测桩布置
• 为了掌握运营中无缝线路钢轨是否发生了不正常位移， 判断无缝线路在长期养护维修中是否锁定牢固，以及在 各种施工作业中是否改变了原锁定轨温，应定期对无缝 线路钢轨进行位移观测。通过对位移观测数据的分析， 判定无缝线路的锁定状态，如发现有不正常位移，应及 时采取措施予以整治。
的下沉和基础反力成线性关系；或假设钢轨为弹性点支座上的等截面 连续长梁，支座的下沉与其反力之间成线性关系。
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目录
一、设计题目................................................................................................................................. 1 二、设计资料................................................................................................................................. 1 三、设计内容................................................................................................................................. 1 四、参数表格................................................................................................................................. 2 五、无缝线路设计的步骤............................................................................................................. 3 1、温度压力的计算................................................................................................................ 3 2、轨道稳定性允许温度压力................................................................................................ 5 3、轨道稳定性允许温升........................................................................................................ 5 4、根据强度条件确定允许温降............................................................................................ 5 5、设计锁定轨温计算............................................................................................................ 6 6、设计锁定轨温的确定........................................................................................................ 6 7、伸缩区长度计算................................................................................................................ 7 8、无缝线路缓冲区预留轨缝计算........................................................................................ 8 8.1、长轨条一端伸缩量 长 的计算：............................................................................8 8.2、缓冲轨一端伸缩量 缓 的计算：............................................................................8 8.3、预留轨缝的计算：.................................................................................................. 8 9、防爬器设置........................................................................................................................ 9 10、长轨条布置...................................................................................................................... 9 六、参考文献................................................................................................................................. 9 附件：长轨条布置图
②
2 （ t
4 ） R
3
③
1.0 2.1 107 2 1048 （4.823 10 7 679938.406
4
3
2.052 10 5）
w2 (
4r0
3
wt ) fEI 2 f 4 84.3 679938.406 4.823 10 7 ) 0.2 1.0 2.1 107 1048 2 3 0.2
4 )； R'
3
1 1 1 钢轨温度压力（N） ；
5 E—钢轨弹性模量，为 2.1×10 MPa ；
I —两根钢轨对竖直中和轴线的惯性矩，60kg/m 钢轨
I =2×524=1048cm 4
—轨道框架刚度系数，采用 1.0；
l —轨道弯曲半波长（cm） ；
轨道工程---普通无缝线路设计
2、轨道稳定性允许温度压力
P PW
K1
（03）
式中： PW —轨道稳定性计算温度压力（N），按式（1）计算。
K 1 —安全系数，一般取 K 1 =1.25～1.3，本课设取 1.3
轨道工程---普通无缝线路设计
一、设计题目
普通无缝线路设计，无缝线路（continuous welded rail）用焊接长轨条铺设的轨道， 因 为长轨条没有轨缝而得名， 无缝线路类型： 无缝线路分温度应力式及放散温度应力式两种， 目前世界各国绝大多数均采用温度应力式无缝线路。
二、设计资料
线路铺设无缝线路区段，本课设所选城市为厦门，其历年最高轨温为 58.5℃,最低轨 温为-2℃（从《轨道工程》表 8-2 中任选一个城市，南方城市为宜，每人所选城市不得重 复）；60kg/m 钢轨无缝线路，曲线半径 R=600m（学号 06）；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕 1760 根/㎞（学号 06），钢轨截面积 F=77.45 cm ，钢轨惯性矩 I=1048cm ,钢轨弹性模量 E=2.1
5 l f ×10 MPa ，轨道原始弹性弯曲半波长 0 =720cm,原始弹性弯曲矢度 oe =2.5mm，原始塑性
2 4
弯曲矢度
f op
=2.5mm，轨道弯曲变形矢度
f
=2mm；轨道框架刚度系数 =1.0，等效道床阻
r 力取 0 =84.3N/cm。
线路基本情况： 该线路位于 XXX 线，自 K110+000 至 K123+000 桥隧等建筑物位置如下表：
w 929427.068 4r0 wt 3 f 679938.406 929427.068 4 84.3 679938.406 4.823 10 7 3 0.2 173945.918
④ 679938.406 2 (
929427.068
l2
⑤
f f oe 4l 2 3 r0 2 l π PW 4 1 1 2 f f oe 3 ( )l R0 R
注：无缝线路接头采用 10.9 级螺栓，扭矩应保持为 700-900 N
m ，本课设扭矩选 800，接头阻力为 490
2
轨道工程---普通无缝线路设计
五、无缝线路设计的步骤
1、温度压力的计算 根据《轨道设计规范》（TB10082—2005 J448—2005）的公式计算温度压力计算公
式；根据假设，用势能驻值原理导出如下基本公式：
EI 2
⑥
1.0 2.1 10 7 1048 2 0.2 0.25 4
0.2 0.25 4 173945 .918 84.3 173945 .918 π3 2.052 10 5 173945 .918 2
3
2695359 .558 N
4
三、设计内容
1、设计锁定轨温的确定 2、伸缩区长度计算 3、预留轨缝设计