摘要：伴隨著鐵路的發(fā)展，普通鋼軌線路的弊端變得越來(lái)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(wú)縫線路應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)縫線路需要克服溫度應(yīng)力等因素帶來(lái)的危害，所以無(wú)縫線路并不是簡(jiǎn)單的把所有鋼軌簡(jiǎn)單的焊接在一起。在克服這些困難后無(wú)縫線路體現(xiàn)了其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，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(wú)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(wú)縫線路的含義
　　無(wú)縫線路是指把不鉆孔、不淬火的25m長(zhǎng)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(zhǎng)軌，然后運(yùn)到鋪軌地點(diǎn)，再焊接成1000m到2000m的長(zhǎng)度，鋪到線路上。換句話說(shuō)，無(wú)縫線路就是沒(méi)有軌縫的線路。
　　
　　2 無(wú)縫線路的組成
　　 目前無(wú)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(guó)絕大多數(shù)均采用溫度應(yīng)力式無(wú)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(wú)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(zhǎng)鋼軌的伸縮，換句話說(shuō)，這種鋼軌也就是利用外力來(lái)野蠻地扣住鋼軌的長(zhǎng)度伸縮變化，正是因?yàn)槿绱?，這種方式僅適用于晝夜溫度變化小于90度地地區(qū)，我國(guó)屬于這一范圍，故多采用溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路。
　　溫度應(yīng)力式無(wú)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(zhǎng)度根據(jù)計(jì)算確定，一般為50～100m。固定區(qū)長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)縫線路每年春秋季節(jié)適當(dāng)溫度下，更換不同長(zhǎng)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(wú)縫線路。自動(dòng)放散溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路是在焊接長(zhǎng)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(zhǎng)度的不同無(wú)縫線路劃分為：普通無(wú)縫線路、全區(qū)間無(wú)縫線路、跨區(qū)間無(wú)縫線路。
　　
　　3 無(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)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：
　?、?σ與L無(wú)關(guān)，與△t呈線性關(guān)系;
　　② 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）;
　　③ PT的大小主要取決于△t
　　
　　4 無(wú)縫線路的鎖定
　　鋪設(shè)無(wú)縫線路的關(guān)鍵是設(shè)法克服長(zhǎng)鋼軌因軌溫變化而產(chǎn)生的溫度力問(wèn)題。為此，無(wú)縫線路上長(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)縫線路中，將長(zhǎng)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(wú)縫線路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
　　要將無(wú)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(guò)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(guó)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(wú)縫線路施工技術(shù)探討[J].安徽建筑.2008(3).