确定设计锁定轨温.
锁定轨温名词解释
轨温意思是钢轨的温度。钢轨温度与气温不同。 影响轨温的因素相多，它与气候变化、风力大小、 日照强度、钢轨所处地段和测量部位有关。
根据长期大量的测量结果，最高轨温一般要比当 地最高气温高20C左右，最低轨温与当地最低气 温大致相同。无缝线路的钢轨温度力大小和分布 与轨温变化幅度有直接的关系，而它又是影响无 缝线路的强度和稳定性的主要因素，所以钢轨的 温度变化幅度就成为无缝线路设计、铺设和维修 养护的重要资料。
什么叫锁定轨温？
这是铁路技术专业术语。
在理论上，当温度应力，=0时的轨温，即为锁定 轨温。
而在实际施工中，按不同的施工条件确定锁定缩区之外， 其余(中间的固定区)的钢轨长度不能随温度变化 而变化(伸缩)。如因养护不当长度发生了变化， 则轨温也随之而变化。若钢轨伸长则锁定轨温升 高；若钢轨缩短则锁定轨温下降。
无缝线路锁定轨温计算例题
无缝线路锁定轨温计算例题
以下是一个无缝线路锁定轨温计算的例题：
已知条件：
钢轨类型：60kg/m，100m定尺长钢轨。
屈服强度：σs=800MPa。
钢轨断面对水平轴的惯性矩：Ix=2879cm^4。
混凝土枕配置：Ⅱ型混凝土枕，1760根/km，轨枕间距568mm。
钢轨支座刚度：D=30000N/m。
机车类型：NJ2内燃机车，设计时速120km/h。
要求计算允许温降幅度和允许温升幅度，并确定合理的锁定轨温。
计算过程如下：
1、允许温降幅度计算：
根据公式Tmaxmin+dcTck2，其中△T为设计锁定轨温修正值，一般取0~5℃，k为传热系数，本例中取k=1.3。
将已知条件代入公式，计算得到允许温降幅度d=-9.7℃。
2、允许温升幅度计算：
根据公式Tmaxmin+dcTck2，其中△T为设计锁定轨温修正值，一般取0~5℃，k为传热系数，本例中取k=1.3。
将已知条件代入公式，计算得到允许温升幅度d=15.5℃。
3、合理锁定轨温确定：
根据允许温降幅度和允许温升幅度，综合考虑设计时速、机车类型等
因素，确定合理的锁定轨温为T=30℃。
在这个温度下，无缝线路的钢轨能够满足夏季不胀轨跑道和冬季不折断钢轨的要求。
无缝线基本原理
一、温度应力和温度力
1、钢轨的自由伸缩量 钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。自由伸缩量 同钢轨的长度和轨温变化度数成正比。钢轨自由伸 缩量的计算公式是： △l＝αL△t 式中：△l――钢轨的自由伸缩量（mm）； α――钢轨的线膨胀系数（0.0118mm/m.℃） L――钢轨长度（m）； *
图例 纵坐标：表示轨温和温度力。它是一个线段而不是射线，原点T即 锁定轨温，终点maxt和maxPt表示最高轨温和最大温度力。 横坐标：表示长轨条全长。原点在横坐标上又表示长轨条左端。*
五、基本温度力图和伸缩区长度计算
二、伸缩区、固定区和缓冲区 无缝线路长轨条两侧，在温度力作用下发生限制伸缩的区段叫伸缩 区。伸缩区长度根据年轨温差幅值、道床纵向阻力、钢轨接头 阻力等参数计算确定，一般为50～100m。 而在无缝线路长轨条中部，因为不存在道床纵向阻力克服温度力的 问题，最大温度力只是均衡地积存在钢轨内部，所以轨道框架 并不发生纵向位移。也正应为如此，我们才把这一段叫做固定 区。 无缝线路长轨条中部均衡承受最大温度力，但轨道框架不发生纵向 位移的区面叫固定区。固定区长度不得短于50m。 无缝线路长轨条两端以外，用来调节钢轨和轨道框架限制伸缩的2 －4根标准轨叫缓冲区。 *
十、胀轨、跑道的原因及其防止措施
一、产生胀轨、跑道的原因有： ㈠、温度压力大 实际锁定轨温偏低，是导致温度压力大的主要原因。实际锁定轨温 偏低，通过由以下几方面的原因造成。 1、铺设进度的影响，造成实际锁定轨温偏低。 2、低温焊复钢轨造成锁定轨温偏低 3、冬季线路不均匀爬行，造成局部锁定轨温偏低。 4、冬季超温超长作业，造成局部锁定轨温偏低。 ㈡、线路阻力小。 导致无缝线路稳定性差或线路阻力小的原因有： 1、线路设备状态不良 2、线路几何状态不良 3、线路维修作业路阻止钢轨和轨道框架纵、横向移动的 力叫线路阻力。 1、温度力和线路阻力的关系 2、线路阻力的分类分析 ⑴ 纵向阻力：接头阻力、道床阻力、扣件阻力 ⑵ 横向阻力：轨道框架刚度、道床横向阻力。 *
确定设计锁定轨温
[tc
]
[P]
2EF
根据稳定条件确定允许的升温幅度和根据强度条件确定允许的 升温幅度，二者取小值作为线路的允许升温幅度。
四、普通无缝线路设计
σd1—钢轨底部下缘动弯应力/MPa 。 行车速度200 km/ h及以上的铁路线上，规定有砟轨道断缝限值为70 mm，无砟轨道断缝限值为100 mm。 根据稳定条件求得允许温度压力[ P ]后，计算允许升温幅度为：
dt c[]
σd—钢轨承受的最大动弯应Байду номын сангаас/MPa σt—温度应力/MPa σc—钢轨承受的制动应力，一般按10 MPa计算 [σ] —钢轨容许应力，等于钢轨屈服强度σs 除以安全系数K， [σ]= σs / K
四、普通无缝线路设计
允许的升温幅度为
[tc][]Ed2c
允许的降温幅度为
[ts][]E d1c
σ根d据—稳钢定轨条承行件受确的车定最速允大许动度的弯升应2温力00幅/M度kPa和m根/据h强及度以条件上确定的允许铁的路升温线幅度上，，二者规取小定值有作为砟线路轨的道允许断升温缝幅限度。值为70 mm， ttmmaaxx无、、 tt砟mmiinn轨————道铺铺轨轨断地地缝区区最最限高高、、值最最为低低轨轨1温温0；；0 mm。行车速度200 km/h以下的路基无缝线路不考虑 根无据缝断固 线定路缝区钢内轨限钢折值轨断折后，断，后轨只的缝在断不缝能桥允超许过上值一无可定确限缝定值允，线许否路降则温将设幅引度起计为轮中：轨间考过大虑的该作用限力，值严。重时可能会危及行车安全。
此时，要求钢轨所承受的各种应力之和不超过规定的容许值，即
根据断轨轨根缝据允许固值确定定区允许内的降钢温轨幅度折断后的断缝允许值可确定允许降温幅度为：
无缝线路课程设计之中和轨温及预留轨缝设计
目录一、简介————————————（1）二、设计参数——————————（2）三、设计内容——————————（5）四、设计总结—————————（13）五、参考文献—————————（14）六、程序设计—————————（14）一、简介（一）、无缝线路锁定轨温及预留轨缝简介无缝线路是当今轨道结构的一项重要新技术，是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要技术，是与重载、高速铁路相适应的新型轨道结构。
无缝线路是当今轨道结构的最佳选择，世界各国竞相发展。
我国铁路无缝线路的发展，近年来在技术上有很大的进步，在数量上有较快增长。
无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，经济效益显著，在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
然而铺设无缝线路是有条件的，主要是考虑气候温度的影响，因为万物都有热胀冷缩的特点，对于无缝钢轨，温度的影响更为明显，只有选择适当的温度（我们称为锁定轨温），才能尽可能的避免这方面的伤害。
锁定轨温一般采用高于本地区的中间轨温。
（二）、设计的目的与意义中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）是无缝线路设计的关键问题，涉及《轨道工程》这门课的主要理论。
该设计目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论，自主练习，将所学知识用于实际的设计中，学以致用。
完成该课程设计的意义在于让所学的知识形成一个系统的体系，加固对知识的理解与应用，逐渐熟悉使用规范，设计手册和查阅参考资料，培养自身分析问题、解决问题和独立工作的能力。
（三）、设计任务（1）收集资料，综合分析。
通过专业书籍及相关学术期刊的学习，了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。
并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。
（2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。
（3）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。
无缝线路铺设施工锁定轨温的确定
关 键 词 ：无 缝 线 路 施 工 ；锁 定 轨 温 ；轨 温平 均 值 ；零 应 力
中 图 分 类 号 ：２ ３ ９ １ １ ． ３ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ～ ６ ６ （ ０ ７ ３ ０ １ — ２ ０ ６ ８ ８ ２ ０ ）０ — ０ ０ ０
终 端进 行局 部 调整 。即需 将低 温 区段 放伸 至 锁， 将
高 温 区段 放缩 至 锄 。
此 种 确 定 方 法 虽 然 广 为 采 用 ，但 存 在 一 定 弊
端 。因为铺 设无 缝线 路 时 ， 由于单 元轨 条较 长 ， 很难 在 同一 时 间和 同一 温度 下 ， 单 元 长 轨条 铺 入并 锁 将 定好 。因此 ， 在轨 条铺 设 时 ， 可避 免地 出现 以下几 不
涂 志诚
（ 州 铁 路 集 团 公 司 怀 化 职 工培 训 基 地 ，二 级 实 习指 导 教 师 ，湖 南 广 摘 怀化 ４８０ ） １０ ０
要 ： 简 要 介 绍 无 缝 线 路 铺 设 施 工 时 锁 定 轨 温 的 ２种 确 定 方 法 ，并 对 其 进 行 了 比 较 ，肯 定 控 制轨 条 在 零
Ｔ ＝ ／ （ 始 终 ｕ。 锁 １２ Ｔ ＋ ）］
定 轨温应 为 ： ＝ ／ （ ＋ ） １℃ ， 论上 锁 定轨 温 １２ ＝ ９ 理 符合 要求 。但 实 际测量 轨温 除长 轨 条 中间轨 温接 近
即 中部 一定 区域 符合 设 计锁 定 轨 温要 求 外 ，始 、 终 端 明显超 出锁定 轨温 范 围。 付运 营后 必须 对始 、 交
秦沈客运专线跨区间无缝线路的设计
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
1、允许温升（1）计算临界温度力P
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
1、允许温升
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
3、设计锁定轨温的确定
计算出无缝线路的允许温降和允许温升后， 便可以确定锁定轨温了。
确定的锁定轨温应满足相邻单元轨节间的 锁定轨温差不大于5℃；同一区间内单元轨节 的最高与最低锁定轨温差不大于10℃。
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
3.设计锁定轨温的确定
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
锁定轨温是由当地最高、最低轨温、允许温升和允 许温降计算确定。
在《无缝线路铺设养护维修方法》（TB2098-89）或 《铁路线路设备大修规则》中，列出无缝线路的允许温 升和允许温降，设计中可根据轨道结构类型、机车类型、 行车速度和曲线半径等条件查表得到。 如果不是表中的条件，可以计算求得。
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
2.允许温降
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四、设计计算（一）锁定轨温的确定
3、设计锁定轨温的确定
计算出无缝线路的允许温降和允许温升后， 便可以确定锁定轨温了。
无缝线路应力放散与锁定施工工艺及方法
无缝线路应力放散与锁定施工工艺及方法(1)、锁定轨温的确定：设计锁定轨温21±5℃，当轨温在20℃～24℃，自然轨温锁定；当轨温在20℃以下时拉伸锁定，锁定轨温依照相邻单元轨条的锁定轨温差不大于5℃，左右两股长轨条锁定轨温差不大于5℃，同一区间内单元轨条的最低、最高锁定轨温差不大于10℃的原则在20℃～24℃间选定锁定轨温；当轨温大于24℃时不得锁定作业。
(2)、当实测轨温处于设计锁定轨温范围内时，采用“滚筒法”直接进行锁定。
①、将作业人员均布在进行锁定的长轨范围内，长轨始终端各放置一个轨温表，测量并记录开始紧扣件时的轨温，同时进行紧扣件作业，每隔两根紧一根，无缝线路尾端25～75m范围内的扣件全部紧完，并上紧与旧轨端的鱼尾板，此时视为长轨已锁定。
记录此时轨温为结束时轨温，同时继续紧其余全部扣件。
②、计算锁定作业开始与结束时的平均轨温为实际锁定轨温，记录在案。
同时在位移观测桩和轨腰（或轨底上表面）相对应处，作出清晰的、规范的记号。
(3)、当实测轨温低于设计锁定轨温范围时，可采用“综合法”进行锁定。
“综合法（拉伸器滚筒法）”施工工艺流程见下页所示。
该方法是利用钢轨拉伸器和撞轨器配合作用，通过均匀拉伸长轨条，以提高它的零应力轨温，使锁定轨温一步到位的方法。
拉伸长轨条时，要做到匀、准、够。
其作法是：①、形成零应力。
在放散段自然温度的条件下，轨下垫滚筒，松开全部扣件，使钢轨能自由伸缩。
以50m或100m为单位进行观测，并用撞轨器沿钢轨走行方向撞轨，当钢轨发生反弹现象时，即视为零应力。
②、计算拉伸量。
钢轨放散至零应力状态后，根据设计锁定轨温和实际锁定轨温之差计算出钢轨拉伸量，用拉伸器和撞轨器联合作用拉出该伸长量后即锁定钢轨。
钢轨拉伸量按下列公式计算：ΔL=αL （T S －T SJ ） （mm ）α—钢轨线膨胀系数，α=0.0118L —钢轨长度(m)T S —钢轨的设计锁定轨温(℃)T SJ —钢轨的实际轨温(℃)综合法施工工艺流程图③、放散作业程序：A 、焊接，确定放散长度。
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允许的降温幅度为
[ ] d 1 c [ t s ] E
σd2—钢轨顶部上缘动弯应力/MPa 。 σd1—钢轨底部下缘动弯应力/MPa 。
四、普通无缝线路设计
极限强度σb=785MPa级钢轨， σs=405MPa；
极限强度σb=883MPa级钢轨， σs=457MPa； 一般钢轨K=1.3，再用轨K=1.35。 2.根据稳定条件确定允许的升温幅度
[t s ]
1 [ ]r EF
根据断轨条件确定允许的降温幅度和根据强度条件确定允许的降温幅 度，二者取小值作为线路的允许降温幅度。
四、普通无缝线路设计
4.设计锁定轨温的确定
考虑到铺设温度应力式无缝线路的 主要的危险不是来自温度拉力而是温度 压力，所以通常把设计锁定轨温定得比 中间轨温略高一些。
d t c [ ]
σd—钢轨承受的最大动弯应力/MPa σt—温度应力/MPa σc—钢轨承受的制动应力，一般按10 MPa计算 [σ] —钢轨容许应力，等于钢轨屈服强度σs 除以安全系数K， [σ]= σs / K
四、普通无缝线路设计
允许的升温幅度为
[ ] d 2 c [tc ] E
tmax tn [tc ]
tm tmin [ts ]
四、普通无缝线路设计
我国无缝线路的基本结构型式为温度应力式。普通无缝线路设计，主
要指区间内的无缝线路设计，其主要内容为确定锁定轨温和结构计算。
（一）确定设计锁定轨温
1.根据强度条件确定允许的升降温幅度 无缝线路钢轨应有足够的强度，以保证在动弯应力、温度应力及其他 附加应力共同作用下不被破坏，仍能正常工作。此时，要求钢轨所承受的 各种应力之和不超过te t K 2 2
tmax、 tmin——铺轨地区最高、最低轨温 ；
ΔtK——温度修正值，可根据当地具体情况取0～5℃，保证设计锁定轨温 较中间轨温高3 ～5℃。
无缝线路铺设时施工锁定轨温的范围一般取设计锁定轨温±5℃即 t0=te ±5 ，则上限tm=te+5；下限tn=te-5；且满足
根据稳定条件求得允许温度压力[ P ]后，计算允许升温幅度为：
[ P] [ t c ] 2 E F
根据稳定条件确定允许的升温幅度和根据强度条件确定允许 的升温幅度，二者取小值作为线路的允许升温幅度。
四、普通无缝线路设计
3.根据断轨轨缝允许值确定允许的降温幅度
无缝线路钢轨折断后，轨缝不能超过一定限值，否则将引起轮轨间过大 的作用力，严重时可能会危及行车安全。 行车速度200 km/ h及以上的铁路线上，规定有砟轨道断缝限值为70 mm， 无砟轨道断缝限值为100 mm。行车速度200 km/h以下的路基无缝线路不考虑 断缝限值，只在桥上无缝线路设计中考虑该限值。 根据固定区内钢轨折断后的断缝允许值可确定允许降温幅度为：