高铁的轨道是无缝连接的,那么又是怎样解决铁轨的热涨冷缩问题呢

作者&投稿:邸俘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

无缝钢轨之所以可以防止热胀冷缩是因为:

无缝钢轨焊接中的应力放散工序能防止无缝钢轨热胀冷缩,即把钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上,防止在温度过低时断轨,温度过高时胀轨。


其实无缝钢轨在我国已经被广泛应用的了,实在算不上什么新技术。

有缝钢轨

相信很多朋友以前坐绿皮火车的时候,经常会听到“哐当、哐当”的声音,并且能够明显感觉到车辆在钢轨上有规律的震动。随着时代发展,我国铁路经过了几次大提速,以前那种震颤的感觉也不再有了,而消除这种震颤感觉的重要手段之一就是无缝钢轨。

我国钢轨标准长度为12.5m和25m两种,以前铁路正线一般使用50kg/m的钢轨,部分使用60kg/m钢轨,这两种钢轨都是12.5m和25m标准长度的。在建设铁路时,使用若干根标准长度的钢轨相连接,这时就出现了轨缝。

轨缝是指两轨端间留作钢轨热胀冷缩的缝隙。由于铁路钢轨暴露在室外,常年风吹日晒,受温度影响巨大。铺轨时,钢轨接头处就必须要预留轨缝,当轨温达到当地最高轨温时,轨缝应大于或等于零,使轨端不受挤压力,防止因为温度压力太大而导致的钢轨胀轨跑道现象;当轨温达到到当地最低轨温时,轨缝应小于或等于构造轨缝,使接头螺栓不受剪力,防止钢轨接头的螺栓出现拉弯或拉断的现象。构造轨缝是指受钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制,在构造上能实现的轨端最大缝隙值。


无缝钢轨的原理

作为火车提速关键设备的无缝钢轨,国产化率已接近100%,钢轨接口处1.5m以内的平直度误差不超过0.2mm。

当车轮行至两根钢轨接缝时,车轮踏面的一部分压在第一根钢轨上的同时,车轮踏面的另一部分同时压在第二根钢轨上了,使两根钢轨同时受力,使车轮平滑通过两钢轨接缝处,不产生振动。

铺轨时,使用牵引车牵着两根长达500米的钢轨滑行到相应的位置,数十名工程技术人员协助牵引机卸下钢轨并准确定位。钢轨铺设后,火车头就可顺着钢轨顶推由37节平板车组成的平板车组。

牵引机将钢轨铺设在无砟轨道上后,另一个无缝钢轨焊接施工队会立即将前面铺设的钢轨,焊接成一条没有缝隙的钢轨。

随着我国铁路发展,钢轨家族里推出了50m和100m的两种新成员,这就是用于铺设无缝线路的钢轨。

其实所谓的无缝钢轨并不是完全没有缝隙的,只是相比原来有缝钢轨而言,减少了轨缝的数量。人们乘坐无缝钢轨列车的时候,也并不是感受不到轨缝导致的车身轻微颤动,只不过由于轨缝数量比原来大幅减少,这种感觉并不明显。

一般情况下,50m、100m甚至用于高速铁路的500m超长无缝钢轨,它们都是由多条短钢轨依次焊接而成的。这时候有朋友会问:轨缝减少了,那么刚才提到的钢轨热胀冷缩问题怎么解决呢?

无缝线路解决钢轨热胀冷缩问题一般有两种方法。一种是长轨节自身承受全部温度应力,将长轨锁定在枕木上,让它不会因温度变化而胀缩,这种方法适用于我国南方等一年四季温度相差不大的地方。

另一种方法针对全年温差较大的地区,长轨节自身不承受温度应力,而以自动放散应力或定期放散应力的方法,使长轨节随温度升降而自由收缩。在铺设钢轨时,尽量选择最佳温度铺设,使钢轨的伸缩值在最小范围内,这样不管温度上升还是下降,都可以控制钢轨的伸缩量在合理范围内。


无缝钢轨的施工

以500m长钢轨施工铺设为例。无缝钢轨在施工时,首先在焊轨厂将新生产的100m定尺长钢轨焊接成500m,再将500m长钢轨运送至铺设现场。现场铺轨时,使用牵引车牵着两根500m长钢轨滑行到相应的位置,由数十名工程技术人员协助,使得牵引机顺利卸下钢轨并准确定位到铺设的位置。

钢轨铺设后,机车顺着刚刚铺好的轨道继续前行铺轨。此时,再由无缝钢轨焊接施工队将之前铺设的钢轨焊接起来。一般情况下,我国现场施工时习惯将500m长钢轨焊接为2000m长的一个管理单元。

无缝钢轨焊接过程中,需要有应力放散工序,这种工序就是为了解决前面提到的无缝钢轨热胀冷缩问题,将钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上,防止在温度过低时断轨,温度过高时胀轨。

最后,再将相邻2000m的长钢轨管理单元焊联起来。这样不断焊接,就形成了我们现在所使用的无缝线路。

与有缝线路相比,无缝线路可以提高列车走行时的平顺性,减少了列车对轨道部件的损伤,同时还能大幅减少现场工作人员的养护维修工作量。据统计,无缝线路一年至少能给我们国家节省15%的维修费用,延长25%的钢轨使用寿命,同时我们乘坐火车时,也不会再听到“哐当、哐当”的声音了。



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高铁的轨道之间没有留间隙,是怎么克服热胀冷缩的?
答:1. 铁轨在设计和制造时已经考虑到热胀冷缩的问题,因此它们之间并没有留出间隙。2. 高铁的轨道采用高强度的弹性扣件来固定钢轨的轨底,这种扣件能够防止钢轨因温度变化而发生变形。3. 无缝钢轨在出厂时是由多节钢轨焊接而成的,焊接后的钢轨可以长达500米。4. 焊接后的钢轨会经过一系列的工序,包括...

无缝钢轨如何克服热胀冷缩的问题?
答:3. 延长铁路线路使用寿命:采用高强度材料制造的无缝钢轨具有更长的耐久性和抗疲劳性能,能够承受更长时间的使用和更大的负荷。这减少了铁轨的磨损和疲劳裂纹的产生,延长了线路的使用寿命,并降低了维护和更换成本。4. 提升列车运行舒适性:无缝钢轨的平滑连接性和高度平整度减少了列车运行时的颠簸和噪音...

两根铁路铁轨的连接之间为什么要留有缝隙?
答:防止断裂,可以更好的有利于火车运行,铁路轨道,简称路轨、铁轨、轨道等,用于铁路上,并与转辙器合作,令火车无需转向便能行走。铁轨在温度升高较大时,就会有一定的膨胀,留些间隙防止铁轨膨胀相互挤压变形引发事故;物体热膨胀的一般规律:一般物体在温度升高时膨胀,温度降低时收缩,相同条件下,气体...

高铁的铁轨是无缝铁轨,请问怎么解决铁轨热涨冷缩的问题?
答:无缝钢轨焊接中的应力放散工序能防止无缝钢轨热胀冷缩,即把钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上,防止在温度过低时断轨,温度过高时胀轨。温度应力式长轨线路的钢轨锁定后,不能随温度的变化而自由伸缩。在轨温与锁定轨温不同时,轨内产生相应的温度应力,温差大,应力亦相应增大。为了使温度应力控制在一定范围...

为什么高铁行驶时没有火车咣当的声音
答:3、无缝钢轨还能够提高铁路的平稳性和轨道连接的完整性 传统焊接钢轨在使用过程中由于温度变化或振动等因素,焊接接头容易出现松动或变形,影响铁路的平稳度和稳定性。而无缝钢轨没有焊接接头,能够更好地保持轨道的整体稳定性,避免了因接头问题而带来的跳跃和噪音。4、无缝钢轨在维修和维护方面也具备优势 ...

2010年轨道交通“无缝连接”京津
答:综合天津市发展和改革委员会、建委、铁路天津站等部门透露的情况,2010年,天津地铁2、3、9号线,京津城际快速列车,以及北京地铁4、14号线等轨道交通线,将使京津两大直辖市实现“无缝连接”。届时,搭地铁再换乘京津城际快速列车,将是京津市民往来两大城市最快速、便捷的出行方式。 京津城际轨道交通线...

都是铁轨,为什么火车道铺满了石子?高铁轨道却没有?
答:火车轨道是多条轨道拼接在一起的,中间留有很大的缝隙,而高铁的轨道中间是没有缝隙的,都是经过严格的焊接在一起的,组成了一个无缝铁轨。这就是硬币能在高铁上屹立不倒的重要原因。 2、火车是由多个车厢拼接在一起的,在车辆的连接处存在很大的缝隙,一个火车重达几千吨的重量,压力会全部压在铁轨上面,只所以在铁...

铁路上的钢轨在接头的地方都留有一定的空隙,这是为啥?
答:中铁山桥集团教授级高级工程师于宝东在接受记者采访时明确表示:“现在铁路上没有缝隙是真的。”长度可达数十公里或数百公里,整个导轨没有导轨接缝。”也许有人知道铁路铁轨互相连接街道的地方总是留有空隙。这是专门为钢轨受热膨胀的拉伸而准备的。否则,如果铁轨受热,就会互相挤压、扭曲,变成象牙值,整个...

高铁铁轨有没有缝隙?没有缝隙怎样解决热胀冷缩问题?
答:有缝隙,为了解决热胀冷缩的问题每次更换或敷设钢轨时,钢轨会被先被拉长使它们膨胀,然后才锁定在轨枕上。这样就算日后温度增高,路轨的膨胀亦会减少。高铁铁轨采用的都是焊接长轨线路,焊接钢轨长度一般为1〜2km左右,因钢轨长度较长,照比原来鱼尾板铁路结合工艺有所提高,因此又称之为无缝铁路。

地铁的轨道与火车的轨道有什么区别
答:地铁的轨道与火车的轨道区别在于重量 轨道规格以每米有多少公斤为准,越重,则载重性越好 国铁的轨重少说也有55多的65甚至70,地铁一般在45以下,其余无区别 另外有无石子,在铁路上只是有碴和无碴的区别,无碴轨道减震反倒更好