8无缝线路稳定性分析、普通无缝线路设计、超长无缝线路及特殊地段无缝线路.

普通无缝线路设计--华东交通大学

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
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

无缝线路简介

温度应力式无缝线路结构形式图
爆胎
4、温度力 4.1 温度力：无缝线路上，钢轨一般长度在 1000m 以上，这种轨道是被“锁定”着的，当轨温发生变化时，钢轨不能自由伸缩，在内部产生一种力，称为温度力。
4.2 温度应力式无缝线路包括固定区、伸缩区和缓冲区三部分
三、无缝线路与普通线路的比较
无缝线路与普通线路相比有哪些优势？
无缝线路简介
目录
无缝线路简介
第一部分普通线路的概念第二部分无缝线路的概念第三部分无缝线路与普通线路的比较
一、普通线路的概念
普通线路（有缝）由标准长度的钢轨(长度为12.5 m或25 m)利用接头联接零件联接而成的，线路上存在着大量的钢轨接头。
普通接头
京张铁路
二、无缝线路的概念
1、无缝线路的概念无缝线路（continuously welded rail track）是一种新型的轨道结构型式．是把标准长
THANKS
运营总部企业管理部
1、提高旅客舒适度； 2、降低维修强度，节约人力物力，延长线路设备服役时间； 3、延长车辆设备使用寿命； 4、提高列车行驶速度。 ……
无缝线路（continuously welded rail track）是一种新型的轨道结构型式．是把标准长度的钢轨连续焊接成长轨条并锁定铺设的线路。无缝线路分为温度应力式和放散温度应力式。
度的钢轨连续焊接成长轨条并锁定铺设的线路。无缝线路分为温常用的焊接方法有3种：闪光焊法、气压焊法和铝热焊法。其中铝热焊法已被国内外认为是一种具有高效率的理想快速焊接方法，是我国无缝线路连接焊头的唯一有效的焊接方法。
闪光焊
气压焊
铝热焊
3、温度应力式无缝线路结构形式：由一根长轨条及两端 2 ~ 4 根标准轨组成，两端接头采用高强螺栓夹板联接，

无缝线路知识

无缝线路一、无缝线路㈠概述：为满足高稳定性的需求，高速铁路采用无缝线路。

无缝线路结构有两种主要型式：一种是日本铁路所采用的，在单元轨条之间设置一组正反向伸缩调节器；另一种是法国、德国等欧洲铁路所采用的超长无缝线路。

我国高速铁路无缝线路结构以超长无缝线路作为主要结构型式，但在长大桥上铺设无缝线路，为减少桥梁和轨道所受纵向力，宜设置伸缩调节器。

㈡类型：1、根据应力方式的不同：①温度应力式：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。

②放散温度应力式：分为定期放散式和自动放散式无缝线路。

2、根据长度的不同：①普通无缝线路：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。

②区间无缝线路：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。

③跨区间无缝线路：使用无缝道岔将焊接长钢轨穿越车站，从而使一条焊接长钢轨将多个区间无缝线路连接成一体的无缝线路。

㈢无缝线路的基本原理无缝线路铺设后，随着轨温的变化，长钢轨由于热胀冷缩不能实现，因而在其内部产生应力，称为温度应力，特别是在轨温很高或很低时，钢轨内将产生巨大的温度应力。

对整个钢轨断面而言，由轨温变化而产生的力，相应地称为温度力。

钢轨的自由伸缩量：一根不受任何限制可以自由伸缩的钢轨，当轨温变化时，其自由伸缩量可按下式计算：α∆l〃L〃t∆=式中：l∆——钢轨的自由伸缩量（mm）；α——钢轨的线膨胀系数，α=0.0118mm/m℃，即每米长的钢轨，当轨温变化1℃时，钢轨将伸缩0.0118mm；L——钢轨长度（m）；t∆——轨温变化幅度（℃）。

【例3-1】若钢轨长度为 1000m，轨温变化为 20℃，则其自由伸缩量为：l =0.0118〓1000〓20=236（mm）。

㈣位移观测桩：㈤无缝线路验收标准1、管内无砟轨道无缝线路锁定轨温是25℃；允许〒5℃；2、相邻单元轨节的锁定轨温不大于5℃；3、同一单元轨节左右股锁定轨温不大于3℃；4、同一区间内单元轨节的最高与最低实际锁定轨温之差不大于10℃；5、加焊钢轨长度：正线不小于24m，道岔侧股及到发线不得小于12m；6、线路锁定后，位移观测桩最大位移量不大于10mm或者锁定轨温变化不大于5℃。

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。

无缝线路稳定性11

三、无缝线路胀轨跑道无缝线路胀轨跑道的三个阶段
P
胀轨阶段
跑道阶段
B
N
持稳阶 0 段0
S
S
0+
oe+ op
=2mm
什么叫无缝线路的胀轨图跑道3-9
四、影响CWR稳定性的因素
促使无缝线路失稳的因素（或称有利因素）：钢轨的温升幅度轨道原始不平顺
保持无缝线路稳定性的因素：道床横向阻力轨道框架刚度
oe00p图390bssnop2mm三无缝线路胀轨跑道持稳阶段胀轨阶段跑道阶段什么叫无缝线路的胀轨跑道无缝线路胀轨跑道的三个阶段四影响cwr稳定性的因素促使无缝线路失稳的因素或称有利因素钢轨的温升幅度轨道原始不平顺保持无缝线路稳定性的因素道床横向阻力轨道框架刚度五提高cwr稳定性的措施提高无缝线路稳定性的主要措施有控制钢轨温升幅度的增长减小轨道原始弯曲增大道床横向阻力增强轨道框架刚度第4节普通cwr设计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中和温度和结构计算
伸缩力——因温度变化梁伸缩引起的相互作用力挠曲力——因列车荷载梁的挠曲而引起的相互作用力 ●桥上无缝线路的设计要求设计桥上无缝线路时，为保证安全，必须考虑在各项纵向力的组合作用下，保证钢轨、桥跨结构及墩台满足各自的强度条件、稳定条件以及钢轨断缝条件。
第3节 CWR稳定性分析
一、一般稳定性的物理概念
稳定平衡状态
不稳定平衡状态线路轨道易于发生横向位移，形成线路方向不良，影响列车行驶的平稳性，甚至引发列车脱轨事故。因此，无缝线路轨道稳定性成为铁路运输业普遍关注的问题之一。
无缝线路轨道稳定性主要研究高温条件下轨道横向位移与钢轨温度力的变化规律，并针对轨道及其运营环境条件，确定相应的轨温变化幅度及横向变形位移容许值，制定相应的轨道设计标准及线路维修标准。因而，无缝线路轨道稳定性不应视为单纯的稳定理论问题，而是一个工程技术问题，并应根据普遍的力学原理结合工程实际要求加以处理。

无缝线路培训材料

稳定性分析包括对钢轨、扣件、道床和周围土壤的相互作用进行详细研究。
03 无缝线路的施工技术
施工前的准备工作
现场勘查
对施工场地进行实地考察，了解现场环境、地形地貌、交通状况等因素，为后续施工提供基础数据。
制定施工方案
根据现场勘查结果，制定详细的施工方案，包括施工组织、进度安排、安全保障等措施。
秋季维护
对无缝线路进行全面检查，修复秋季降温过程中可能出现的轨道几何
尺寸变化。
冬季维护
加强低温环境下的监测，确保钢轨不被冻结，保
障列车安全运行。
05 无缝线路的安全管理
安全操作规程
操作前检查
在操作无缝线路之前，必须对设备进行全面检查，确保设备处于良好状态且无安全隐患。
操作规范
严格按照操作规程进行无缝线路的操作，不得违规操作或擅自更改操作步骤。
02 无缝线路的原理
钢轨的伸缩与温度应力
钢轨在温度变化时会发生伸缩，如果钢轨被固定，无法自由伸缩，就会产生温度应力。
温度应力的大小取决于钢轨的长度、温度变化幅度以及钢轨的热膨胀系数。
温度应力的积累可能导致钢轨断裂或轨道几何尺寸变化，影响列车的安全运行。
无缝线路的设计原理
无缝线路是通过将标准长度的钢轨焊接成连续轨道来消除轨缝，从而减少列车运行时的冲击和振
动。
无缝线路的设计需要考虑钢轨的强度、稳定性、耐久性和维护要
求。
无缝线路通常采用长轨排铺设，并使用扣件和轨枕将钢轨固定在道床上，以保持轨道的稳定性和
平顺性。
无缝线路的稳定性分析
无缝线路的稳定性是其安全运行的关键因素之一。
稳定性分析需要考虑多种因素，如温度变化、列车载荷、土壤湿度和地质条件等。

无缝线路的设计

定性的条件下铺设无缝线路，可适当压缩锁定温度范围。
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。

无缝线路基本理论讲解

注意：
只要钢轨与轨枕间的扣件阻力大于道床抵抗轨枕纵向移动的阻力，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。
无缝线路纵向阻力包括接头阻力、扣件阻力及道床纵向阻力。
1．接头阻力
钢轨两端接头处由钢轨夹板通过螺栓拧紧，产PH 生阻止钢轨纵向位移的阻力，称接头阻力。接头阻力由钢轨夹板间的摩阻力和螺栓的抗剪力提供。
为了安全，我P国H接头阻n 力 S仅考虑钢轨与夹板间的
摩阻力。
接头阻力： PH=n·S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摩阻力的大小主要取决于螺栓
2．扣件阻力
中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的阻力，称扣件阻力。为了防止钢轨爬行，要求扣件阻力必须大于道床纵向阻力。
扣件阻力是由钢轨与轨枕垫板面之间的摩阻力和扣压件与轨底扣着面之间的摩阻力所组成。摩阻力的大小、取决于扣件扣压力和摩擦系数的大小。一组扣件的阻力F为： F=2(μ1+μ2)P 。
(2）分类
1) 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两种类型。
温度应力式无缝线路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。
放散温度应力式无缝线路，又分为自动放散式和定期放散式两种，适用于年轨温差较大的地区。
采用伸缩接头的放散温度应力式无缝线路
F

2(1

2
)
a
b
b
P拉
实测资料指出，在一定的扭矩下，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。
垫板压缩和扣件局部磨损，将导致扣件阻力下降，通常垫板的压缩与扣件的磨损按1mm估计。