張新安

（包頭鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古 包頭 014014）

無(wú)縫線路是把標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌焊接而成的長(zhǎng)鋼軌線路，它是當(dāng)今軌道結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要新技術(shù)，世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展。無(wú)縫線路的特點(diǎn)是軌條長(zhǎng)，當(dāng)軌溫變化時(shí)，鋼軌要發(fā)生伸縮，但由于有扣件的約束作用，不能自由伸縮，在鋼軌內(nèi)部要產(chǎn)生很大的溫度力。為保證無(wú)縫線路的強(qiáng)度和穩(wěn)定，需要了解長(zhǎng)軌條內(nèi)溫度力及其變化規(guī)律。為此要首先分析溫度力、伸縮位移與軌溫變化之間的關(guān)系。通過(guò)應(yīng)力放散這一方法，消除溫度力對(duì)無(wú)縫線路的影響，保持線路穩(wěn)定。

1 應(yīng)力放散的定義

鎖定軌溫高了，鋼軌較長(zhǎng)，要放散溫度壓力，使鋼軌縮短一些；鎖定軌溫低了，鋼軌較短，要放散溫度拉力，使鋼軌伸長(zhǎng)一些；此外，為了保證行車安全，如果無(wú)縫線路的溫度力太大，也要“釋放”掉一部分，這些都叫應(yīng)力放散。應(yīng)力放散使長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度發(fā)生變化，通常用改變緩沖軌長(zhǎng)度的方法來(lái)調(diào)節(jié)。

2 應(yīng)力放散的作用

應(yīng)力放散的過(guò)程既然是釋放溫度力和重新確定鎖定軌溫的過(guò)程，它最終就將使無(wú)縫線路的鎖定軌溫由不合理變?yōu)楹侠?，使無(wú)縫線路承受的溫度力由大變小。這樣，通過(guò)應(yīng)力放散，就可以杜絕無(wú)縫線路發(fā)生脹軌、跑道和鋼軌折斷的隱患，這就是應(yīng)力放散的作用所在。

3 需要進(jìn)行應(yīng)力放散的情況

3.1 實(shí)際鎖定軌溫不在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍以內(nèi)，或左右股軌條的實(shí)際鎖定軌溫相差超過(guò)5℃；

3.2 鎖定軌溫不清楚或不準(zhǔn)確；

3.3 跨區(qū)間和全區(qū)間無(wú)縫線路的兩相鄰單元軌條的鎖定軌溫差超過(guò)5℃，同一區(qū)間內(nèi)單元軌條的最低、最高鎖定軌溫相差超過(guò)10℃；

3.4 鋪設(shè)或維修作業(yè)方法不當(dāng)，使軌條產(chǎn)生不正常的伸縮；

3.5 固定區(qū)或無(wú)縫道岔出現(xiàn)嚴(yán)重的不均勻位移；

3.6 夏季線路軌向嚴(yán)重不良，碎彎多；

3.7 通過(guò)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)溫度力分布嚴(yán)重不勻；

3.8 因處理線路故障或施工改變了原鎖定軌溫；

3.9 低溫鋪設(shè)軌條時(shí)，拉伸不到位或拉伸不均勻。

總之，應(yīng)力放散或調(diào)整就是釋放溫度力，目的是改變鎖定軌溫，或使應(yīng)力均勻一致。作用是避免脹軌、跑道和鋼軌折斷，保證行車安全。

4 應(yīng)力放散的方法

4.1 滾筒法

滾筒法放散應(yīng)力的基本性質(zhì)是溫度控制法、變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。條件是放散軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便、放散均勻徹底。缺點(diǎn)是要中斷行車。

滾筒法的基本過(guò)程是；準(zhǔn)備工作就緒、人員到位、軌溫進(jìn)入設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍時(shí)，立即封鎖區(qū)間，松開全部扣件和防爬器，在鋼軌底與墊板之間每隔8～10m插入滾筒，使鋼軌接近自由伸縮狀態(tài)，利用放散前和放散時(shí)的軌溫差和阻力差使鋼軌在自然條件下發(fā)生伸縮。為使伸縮快速而徹底，輔以木棰敲擊鋼軌或撞軌器順放散方向撞擊鋼軌，達(dá)到預(yù)定鎖定軌溫和放散量后，立即鎖定線路具備行車條件后，開通線路，恢復(fù)行車。

滾筒放散法需要一套特制的滾筒。滾筒制作簡(jiǎn)單，一般將直徑23～28mm的鋼管或圓鋼鋸截成長(zhǎng)150mm的段節(jié)即成。

在放散過(guò)程中，如用木錘錘擊鋼軌，可加速鋼軌的伸縮，提高放散效率。如采用撞軌器輔助撞擊鋼軌，效果當(dāng)然更佳。使用撞軌器輔助放散時(shí)，如系伸長(zhǎng)放散，可每公里設(shè)—個(gè)撞軌點(diǎn)；如系縮短放散，每300～500m設(shè)一個(gè)撞軌點(diǎn)。曲線或上坡地段摩阻力更大些，宜適當(dāng)縮短間隔。

撞軌器由兩根2m長(zhǎng)的鋼軌組成，使用時(shí)，用它來(lái)撞擊長(zhǎng)軌放散端攏門口,放散后長(zhǎng)軌的長(zhǎng)度變化和軌縫調(diào)節(jié)，均通過(guò)緩沖軌的鋸截或換長(zhǎng)來(lái)完成。

4.2 列車碾壓法

列車碾壓法放散應(yīng)力的基本性質(zhì)是溫度控制法、變靜摩擦為動(dòng)摩擦。條件是放散軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是不中斷行車，施工簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)是放散不均勻、不徹底。

列車碾壓法根據(jù)應(yīng)力放散的方向不同，可分為如下幾種情況：

（1）順列車運(yùn)行方向一端放散法：在雙線地段，利用線路單向行車的特點(diǎn)放散應(yīng)力。放散時(shí)，把沿列車運(yùn)行方向的始端伸縮區(qū)鎖定不動(dòng)，在終端緩沖區(qū)先換好調(diào)節(jié)軌，然后松開其余地段的正向防爬器，并適當(dāng)松動(dòng)中間扣件，利用列車通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和軌溫變化來(lái)克服摩阻力、放散應(yīng)力。

（2）逆列車運(yùn)行方向一端放散法：在雙線地段，順列車運(yùn)行方向的終端伸縮區(qū)鎖定不動(dòng)，松開其余地段的反向防爬器及部分扣件，同時(shí)反復(fù)打緊正向防爬器，靠軌溫變化和列車的振動(dòng)，逆向放散應(yīng)力。

（3）兩端放散法：在雙線地段，先鎖定終端伸縮區(qū)全部和固定區(qū)一半長(zhǎng)度的反向防爬器，反復(fù)打緊正向防爬器，靠軌溫變化和列車振動(dòng)逆向放散應(yīng)力，待達(dá)到需要的放散長(zhǎng)度后，立即鎖定。另一半長(zhǎng)度，則采用順列車運(yùn)行方向一端放散，待達(dá)到預(yù)計(jì)放散長(zhǎng)度后，立即鎖定。這種放散方法適用于長(zhǎng)軌兩端軌縫很大，而且其軌縫累計(jì)值(扣除預(yù)留軌縫)又與計(jì)算出來(lái)的放散長(zhǎng)度基本相等的情況。對(duì)于雙線線路相鄰兩無(wú)縫線路同時(shí)放散應(yīng)力，以及單線無(wú)縫線路放散應(yīng)力，采用這種放散方法效果較好。

列車碾壓法放散應(yīng)力的條件之一是部分松動(dòng)扣件，因而軌底與墊板或膠墊之間的摩阻力較大。所以，要達(dá)到計(jì)劃鎖定軌溫時(shí)的放散量，往往實(shí)際軌溫要比計(jì)劃鎖定軌溫略高一些；而且即使如此，放散量也不均勻，通常表現(xiàn)為端部放散量較理想.越往終端，達(dá)到計(jì)劃放散量越困難。尤其是離端部500m以上的地段，鋼軌的走動(dòng)量很小。也正因?yàn)槿绱?，才把撞軌作為列車碾壓法放散?yīng)力的一種輔助手段。

4.3 撞軌（拉軌）法

撞軌(拉軌)法放散應(yīng)力的性質(zhì)是長(zhǎng)度控制法，即用機(jī)械力強(qiáng)迫鋼軌伸縮以達(dá)放散之目的。它不需要放散軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)。具有不受季節(jié)和軌溫條件限制的憂點(diǎn)。缺點(diǎn)是要中斷行車，放散不均勻、不徹底。之所以要中斷行車，是因?yàn)橥?拉)到一定程度后，鋼軌就很難再發(fā)生伸縮，而伸縮量未達(dá)到預(yù)計(jì)值。

撞軌（拉軌）法要封鎖線路，一般結(jié)合滾筒法進(jìn)行，減小線路阻力，增強(qiáng)放散效果。為了避免鋼軌的自由伸縮與撞拉伸縮相抵消，必須先讓長(zhǎng)軌在滾筒上，自由伸縮一定時(shí)間，達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)后再進(jìn)行撞拉。這樣做還有一個(gè)很大的好處，就是便于準(zhǔn)確地確定放散后的封鎖定軌溫。

5 應(yīng)力調(diào)整

應(yīng)力調(diào)整的方法比較簡(jiǎn)單。一般是兩端伸縮區(qū)保持不動(dòng)，然后按列車運(yùn)行方向，把固定區(qū)部分或全部防爬器松開；鋼筋混凝土軌枕地段，還要松開部分扣件。隨著列車的振動(dòng)和溫度的變化，使固定區(qū)鋼軌適當(dāng)伸縮，以調(diào)整應(yīng)力。為了加強(qiáng)應(yīng)力調(diào)整的過(guò)程，也可輔以撞軌和拉軌。調(diào)整完畢后，擰緊扣件，打緊防爬器，恢復(fù)行車。此法可用于行車密度較大的區(qū)段或要點(diǎn)困難、又急于調(diào)整的時(shí)候。

應(yīng)力調(diào)整應(yīng)在軌溫等于或接近鎖定軌溫的條件下進(jìn)行。否則將改變?cè)i定軌溫，造成無(wú)縫線路新的受力不均。如應(yīng)力調(diào)整后對(duì)原鎖定軌溫影響較大，應(yīng)加以放散，使鎖定軌溫恢復(fù)到設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

應(yīng)力放散與調(diào)整是一項(xiàng)施工組織嚴(yán)密，技術(shù)要求較高，人為有序的釋放鋼軌上積聚的應(yīng)力的作業(yè)，我們必須熟練掌握做好前期的準(zhǔn)備工作、基本工作和整理工作及各種施工方法的施工要點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活應(yīng)用，使無(wú)縫線路的應(yīng)力均勻一致，保證鐵路的安全暢通。

［1］盧耀榮.無(wú)縫線路研究與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.

［2］申國(guó)祥.鐵路軌道[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.