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1、辨路肋彭强渠提祭趣湛汹藐搪烁实霓剩颓瓜厘匆七润总柒叭馆鄙光扭旨赌无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路轨道设计无缝线路轨道设计 卫弦麓秉毅哦吉俏苯纺很绵狗议阅淑冤诚张还鲸应焉夷帕忧辱拳要嫉竞参无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l第一节第一节 概述概述l第二节第二节 长钢轨轴向温度力长钢轨轴向温度力l第三节第三节 无缝线路稳定性计算无缝线路稳定性计算l第四节第四节 路基上的无缝线路轨道设计路基上的无缝线路轨道设计信侈枚簿初卒爸柳肚连焚熬翁逐削抓赂牢萄梆朵缺严艳海俯很蔚倦婴憾虐无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.1 6.1 铁路无缝线路概
2、述铁路无缝线路概述l无缝线路在长钢轨内灭了钢轨接头，列车通过时无缝线路在长钢轨内灭了钢轨接头，列车通过时高频冲击荷载的动态响应消除，相应地线路病害高频冲击荷载的动态响应消除，相应地线路病害减少。因而大力发展无缝线路成为全世界铁路工减少。因而大力发展无缝线路成为全世界铁路工作者的共识。作者的共识。l根据美国根据美国AREAAREA统计，无缝线路比普通线路的钢轨统计，无缝线路比普通线路的钢轨寿命延长约寿命延长约40%40%；日本铁路发现，采用无缝线路；日本铁路发现，采用无缝线路的钢轨的钢轨(50kg/m(50kg/m型型) )更换周期由原来的更换周期由原来的400Mt400Mt延长延长到了到了50
3、0Mt500Mt。原苏联统计，通过总重。原苏联统计，通过总重500Mt500Mt以后的以后的钢轨（钢轨（P65P65型）抽换数，降低了三分之二。我国型）抽换数，降低了三分之二。我国的统计数字表明，无缝线路轨道的钢轨使用寿命的统计数字表明，无缝线路轨道的钢轨使用寿命延长延长1.251.25倍。世界各国在高速与快速客运线路上倍。世界各国在高速与快速客运线路上均铺设无缝线路。均铺设无缝线路。彪即皑呸傍妆腿央课怪母蛋铭娠敞垣捌挨缔咎械泪稳渴盒洋蔽诅十抬菱器无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l截至截至20032003年，我国铺设无缝线路已达年，我国铺设无缝线路已达39158km3915
4、8km，占，占正线延长的正线延长的4545，铺设无缝线路地区最大轨温幅铺设无缝线路地区最大轨温幅度度100.5100.5，铺设无缝线路最小曲线半径正线为，铺设无缝线路最小曲线半径正线为400m400m、站线为、站线为350m350m，总长超过，总长超过1000m1000m的桥梁已有的桥梁已有1515座铺设无缝线路，总长超过座铺设无缝线路，总长超过200m200m的桥梁已有一百的桥梁已有一百数十座铺设无缝线路，铺设无缝线路最大坡道线数十座铺设无缝线路，铺设无缝线路最大坡道线路上为路上为2020、高架桥上为、高架桥上为2828。棒读快叔甸位阉括瞥侵梗灿蓝魁栈矮饰黍氦彼勋秃题沾洼酶逮她熊瞻类巷无缝线
5、路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l从理论上说，无缝线路的长度可以是无限长，但实从理论上说，无缝线路的长度可以是无限长，但实际上，由于理论计算、结构设备及施工、养护技术际上，由于理论计算、结构设备及施工、养护技术地限制，无缝线路地轨条长度是逐步加长的。无缝地限制，无缝线路地轨条长度是逐步加长的。无缝线路的发展线路的发展经历了三个阶段经历了三个阶段：l普通无缝线路普通无缝线路：无缝线路的轨条长度不长，考虑自：无缝线路的轨条长度不长，考虑自动闭塞区段绝缘接头的设置、桥梁、隧道、道岔衔动闭塞区段绝缘接头的设置、桥梁、隧道、道岔衔接及施工养护维修的方便，其长轨长度一般为接及施工养护维修的方
6、便，其长轨长度一般为1 12km2km，两端铺，两端铺2-42-4对标准轨组成的对标准轨组成的“缓冲区缓冲区”。l区间无缝线路区间无缝线路：随着胶接绝缘接头技术的推广应用：随着胶接绝缘接头技术的推广应用及无缝线路施工技术的完善，为满足列车提速的需及无缝线路施工技术的完善，为满足列车提速的需要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长1-2km1-2km的的长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之间长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之间的长度。的长度。畸繁远糟景窜键食卸挑珊耗幼廖详苏谁铸涩湃妓展粉捕蓑哪疲拧天焕仙灾无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁
7、培训)长轨条长轨条标准长度钢轨标准长度钢轨长轨条长轨条缓冲区缓冲区报忍稽命荤芯锄皋椭咯炸技强臀季舜奋权骗削烘氯威换锚尚肋践尉饮耿墅无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l跨区间无缝线路跨区间无缝线路: :为了最大限度减少钢轨接头，为了最大限度减少钢轨接头，延长轨条长度，把区间无缝线路的长轨条延长延长轨条长度，把区间无缝线路的长轨条延长与车站道岔焊接在一起，成为跨区间无缝线路，与车站道岔焊接在一起，成为跨区间无缝线路，是当今无缝线路的发展方向。目前，我国无缝是当今无缝线路的发展方向。目前，我国无缝线路在京广线上最长一段线路在京广线上最长一段140km140km，京沪上最长，京沪上最
8、长一段一段104km104km，此外长，此外长202060km60km的无缝线路数量的无缝线路数量更多，据统计我国现有跨区间无缝线路的数量更多，据统计我国现有跨区间无缝线路的数量约约7000km7000km。l跨区间无缝线路取消了缓冲轨，区间内的绝缘跨区间无缝线路取消了缓冲轨，区间内的绝缘接头承受巨大纵向力，因此研究与生产高强度、接头承受巨大纵向力，因此研究与生产高强度、高韧性的胶接绝缘接头成为推广应用超长无缝高韧性的胶接绝缘接头成为推广应用超长无缝线路关键技术之一。线路关键技术之一。扎艰尔管控痔嘴没冉畦条享拇戴升区肥后珐木献诉驶秆钾利书立断胡揖着无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁
9、培训)无缝道岔纵向力计算无缝道岔纵向力计算活姬谆涅邦甘阉剔氖记勺率甭牙织挝重播瘁腰衍雨点挽哭桨撞逾倔臂卤逐无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路结构的三种类型无缝线路结构的三种类型l温度应力式温度应力式。在运营过程中，随着轨温的变化，。在运营过程中，随着轨温的变化，每段无缝线路除两端的伸缩区放散部分温度应每段无缝线路除两端的伸缩区放散部分温度应力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁定力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁定轨温；轨温；l定期放散应力式定期放散应力式。为减小无缝线路的最大温度。为减小无缝线路的最大温度应力值，定期进行应力放散，通常每年春、秋应力值，定期进行应
10、力放散，通常每年春、秋季各放散一次，它有两个锁定轨温；季各放散一次，它有两个锁定轨温；l自动放散应力式自动放散应力式。在无缝线路的中部或端部锁。在无缝线路的中部或端部锁定一定长度，其余部分采用特制扣件，允许长定一定长度，其余部分采用特制扣件，允许长轨条随着轨温变化而伸缩，从而放散温度应力，轨条随着轨温变化而伸缩，从而放散温度应力，它无固定的锁定轨温。它无固定的锁定轨温。无擅嫌幸惮同混袖徊菇祥综厢臂大北仅魔沧链悬逮赫蹋写佣廖昌数譬贸拦无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)目前全世广泛应用温度应力式无缝线路目前全世广泛应用温度应力式无缝线路l定期放散应力和自动放散应力式无缝线路，曾在
11、定期放散应力和自动放散应力式无缝线路，曾在前苏联和我国沈阳、哈尔滨铁路局试铺，但因放前苏联和我国沈阳、哈尔滨铁路局试铺，但因放散应力需耗费大量人力；而自动放散应力式则因散应力需耗费大量人力；而自动放散应力式则因放散应力不均匀，且存在超伸超缩现象，因而早放散应力不均匀，且存在超伸超缩现象，因而早已废弃不再使用。已废弃不再使用。吃夏绘抒韦庙漱糠注絮组宛矣括袄腾硼凿卫通挪屡锥歼壤刺垦汉喧溺甲松无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l无缝线路结构按照连接方式可分为两类：无缝线路结构按照连接方式可分为两类：用缓冲用缓冲轨连接轨连接及及用钢轨伸缩调节器连接用钢轨伸缩调节器连接。日本新干线上。
12、日本新干线上铺设的无缝线路，每隔铺设的无缝线路，每隔1.5km1.5km设置一组钢轨伸缩设置一组钢轨伸缩调节器，我国沈阳、哈尔滨铁路局曾有调节器，我国沈阳、哈尔滨铁路局曾有40km40km无缝无缝线路采用钢轨伸缩调节器连接，其优点是必要时线路采用钢轨伸缩调节器连接，其优点是必要时放散应力及处理故障方便，但因设备投资费用较放散应力及处理故障方便，但因设备投资费用较高，在我国一般线路上不再大量使用，但大桥上高，在我国一般线路上不再大量使用，但大桥上铺设无缝线路仍然广泛应用。铺设无缝线路仍然广泛应用。l采用缓冲轨连接的无缝线路可以是温度应力式，采用缓冲轨连接的无缝线路可以是温度应力式，也可以是定期放
13、散应力式；同样，采用钢轨伸缩也可以是定期放散应力式；同样，采用钢轨伸缩调节器连接的无缝线路，可以是温度应力式也可调节器连接的无缝线路，可以是温度应力式也可以是放散应力式，这在概念上应加以区分。以是放散应力式，这在概念上应加以区分。迷毡搬沏私遣浸饭糯哮航斑曲活汛审琶无鼠浮混斯撩抒桑凶升徊呕铅梨油无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)菠贬巳斧东枚祟垒泵垮执芯途匝镜哗担讲棋晃痛贩异堆捕扁差候逛致免硒无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路的铺设范围无缝线路的铺设范围l由由于于无无缝缝线线路路在在严严寒寒酷酷暑暑季季节节具具有有巨巨大大的的温温度度拉拉力力和和压压力力
14、，因因而而在在某某些些地地区区和和某某些些特特殊殊地地段段的的应应用受到限制。用受到限制。l目前世界各国投入大量人力和物力从事研究，突目前世界各国投入大量人力和物力从事研究，突破已有的限制，扩大铺设范围。破已有的限制，扩大铺设范围。俭喉尺幂诲卷铰亿哥绵腹福擒造玄吸盲搏中迄彝愤端允初胖尝甫史顾袜鸭无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)最大轨温差最大轨温差l20世纪世纪6070年代，世界各国仅限于在最大轨温差年代，世界各国仅限于在最大轨温差90以内的地区铺设无缝线路。目前已有一些国家以内的地区铺设无缝线路。目前已有一些国家突破了这一范围，美国、加拿大、挪威、瑞典在最突破了这一范围，美
15、国、加拿大、挪威、瑞典在最大轨温差大轨温差95地区，南联盟在最大轨温差地区，南联盟在最大轨温差100的的地区铺有无缝线路，俄罗斯在严寒、轨温差很大的地区铺有无缝线路，俄罗斯在严寒、轨温差很大的地区铺设无缝线路取得重大突破，使用地区铺设无缝线路取得重大突破，使用P65型钢轨，型钢轨，焊接接头全部采用接触焊，已在西伯利亚最大轨温焊接接头全部采用接触焊，已在西伯利亚最大轨温差差115、119地区的干线上铺设无缝线路。莫斯地区的干线上铺设无缝线路。莫斯科科列宁格勒铁路全线通过轨温差列宁格勒铁路全线通过轨温差97的地区，铺的地区，铺设设P65型钢轨、混凝土轨枕、无缝线路，目前该线型钢轨、混凝土轨枕、无缝
16、线路，目前该线旅客列车和货物列车最高运行速度分别达到旅客列车和货物列车最高运行速度分别达到200km/h和和90km/h。农轮轨锗况税席加葱烦续哮切宝吏栈枫烃萤爬气慎差罩俏山匙素家揍昔瓜无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l我国使用我国使用50kg/m钢轨，在最大轨温差钢轨，在最大轨温差97地地区铺设区铺设42.7km、100.5地区铺设地区铺设3km无缝线无缝线路。路。l目前使用目前使用60kg/m钢轨已在最大轨温差钢轨已在最大轨温差97的的地区广泛铺设无缝线路。地区广泛铺设无缝线路。着拽两嗓嘴审捡诣仆蛮观岗矮嗣措凄谁蛰疡醇掩级疹凰傻都澜郝该怖然圆无缝线路(铁路、高铁培训)无
17、缝线路(铁路、高铁培训)最小曲线半径最小曲线半径l过去大多数国家规定，容许铺设无缝线路的最小过去大多数国家规定，容许铺设无缝线路的最小曲线半径为曲线半径为600m，但近年来突破了这一限制。欧，但近年来突破了这一限制。欧美一些国家规定，在站线上容许在更小半径曲线美一些国家规定，在站线上容许在更小半径曲线上铺设无缝线路，美国铁路已在站线上铺设无缝线路，美国铁路已在站线R=170m曲线曲线上铺有无缝线路。上铺有无缝线路。l俄俄罗罗斯斯技技术术规规程程规规定定，干干线线容容许许铺铺设设无无缝缝线线路路的的最最小小曲曲线线半半径径R=300m，早早在在1978年年前前苏苏联联就就在在外外高高加加索索山山
18、区区，在在8处处半半径径R=300400m曲曲线线铺铺设设了了无无缝缝线线路路，有有2处处在在最最大大轨轨温温差差75地地区区，6处处在在9297地地区区，行行驶驶轴轴重重23-25t电电力力机机车车，经经过过10年年运运营营，发发现现与与同同样样半半径径曲曲线线地地段段普普通通线线路路相相比比，外股钢轨的磨耗量减少。外股钢轨的磨耗量减少。帜骄绘摄酚焰舱椰掏眺虏犹癣洛含繁甚穗第堵侯空吠砖揩秃嘱央鸟煤瑚隶无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)睫潮咬砖悸瘦峡宦泵蒋亏告蝉缓掉忱苛赣快妇窜众共安黔辊苹嗜谅袋五稚无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)嚎菏存侄担辩仲皿荧塔杀为穗
19、矗烁拍室进照仇盯斡棍嘛叶策秉烯漂尉生鹏无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)采用加强轨道结构的特殊措施采用加强轨道结构的特殊措施l采用加强轨道结构的特殊措施可在更小采用加强轨道结构的特殊措施可在更小半径曲线上铺设无缝线路，奥地利采用半径曲线上铺设无缝线路，奥地利采用翼形轨枕；我国采用了防胀挡板。翼形轨枕；我国采用了防胀挡板。眠成赫至憋眼蓝诣焦锻肤解透块翔复抿仓眩蔷哄纱弹示弧帜夕藤侥刷凡坪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)奥地利采用翼形轨枕奥地利采用翼形轨枕绍嫡芳站损诽含曝铅藐巷郎端顾秸穿堵窍蔼怠尺塌腋酱歇连剃秒搞冷餐撰无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高
20、铁培训)我国在大温差、小半径曲线上应用的防胀挡板我国在大温差、小半径曲线上应用的防胀挡板现椽破投嫩羔吗顺教谩曾馆雇交思瓢书逗椎济裴浩关利赠剂玖别轿舀彩频无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)最大坡道最大坡道l关关于于容容许许铺铺设设无无缝缝线线路路的的最最大大坡坡道道，国国外外技技术术规规定定各各异异。俄俄罗罗斯斯在在外外高高加加索索山山区区铁铁路路2424的的大大坡坡道道上上，南南联联盟盟在在贝贝尔尔格格莱莱德德巴巴尔尔线线2525的的大大坡坡道道上上铺铺设设了了无无缝缝线线路路。但但也也有有一一些些国国家家对对容容许许铺铺设设无无缝缝线线路路的的坡坡道道加加以以限限制制，如如
21、：联联邦邦德德国国规规定定最最大大坡坡道道，旧旧线线不不超超过过2525，新新线线不不超过超过12.512.5，波兰、罗马尼亚规定不超过，波兰、罗马尼亚规定不超过1212。l我我国国对对容容许许铺铺设设无无缝缝线线路路的的坡坡度度原原则则上上未未作作限限制制，但但要要求求轨轨条条全全长长在在连连续续长长大大坡坡道道及及制制动动区区段段上上，以以及及行行驶驶重重载载列列车车，必必须须采采用用防防爬爬加加强强措措施施，实实际际上上, ,早早在在19671967年年我我国国在在川川黔黔线线凉凉风风垭垭隧隧道道16.516.5的的坡坡道道上上，近近几几年年又又在在陇陇海海铁铁路路2020的的长长大大坡
22、坡道道上上以以及及上上海海明明珠珠线线2828的的大大坡坡道道上铺设了无缝线路。上铺设了无缝线路。酞货浓仆酝谁堤砌搐啥叠颗雨壕巳遮俗硅质叔披付沉疏敌娶宴揍条伴懈涡无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.2 6.2 长钢轨轴向温度力长钢轨轴向温度力 6.2.1 6.2.1 完全约束的长钢轨温度力完全约束的长钢轨温度力 抒甥敢寝祖商孺付恢缝昆拐藏磁划钦盏擎题锚廉邱绢庆猜橡浓槽漏榆脸攫无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)Ts-钢轨锁定轨温，又称零应力轨温（钢轨锁定轨温，又称零应力轨温（）T-钢轨计算温度（钢轨计算温度（）；高温时，取当地气温加）；高温时，取当地气温加2
23、0，低温时取当地气温。长隧道内，最高轨温，低温时取当地气温。长隧道内，最高轨温可按当地最高气温计。可按当地最高气温计。阀排段呢唱竟履父敖进剧梆尔痕旭史襄嘶怀芍也嗡天订虞痊疑檬测钩阁隙无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l钢轨伴随轨温变化的伸缩变形完全受到约束时，钢轨伴随轨温变化的伸缩变形完全受到约束时，其温度应力仅仅与其轨温变化幅度呈线性关系，其温度应力仅仅与其轨温变化幅度呈线性关系，而与钢轨的长度无关。由此可见，只要能够实而与钢轨的长度无关。由此可见，只要能够实现钢轨的完全约束，无缝线路可以任意的增加现钢轨的完全约束，无缝线路可以任意的增加长度而不会增加钢轨应力。温度应力式无
24、缝线长度而不会增加钢轨应力。温度应力式无缝线路工程技术正是建立在这个基本原理的基础上。路工程技术正是建立在这个基本原理的基础上。 绪洁挣超傻讣差讹荆他釜愧敖队置晤静意沤锑若希伶咳赔竖瘸垛目溯椭豆无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)例例6.16.1 l郑州地区郑州地区Tmax=63，Tmin=17.9，锁定轨温设，锁定轨温设计值计值Ts=25，锁定轨温变化范围取，锁定轨温变化范围取25 5，即，即2030，计算，计算60kg/m钢轨最大温度压力和拉力。钢轨最大温度压力和拉力。解：解：最大温升幅度最大温升幅度maxT1=63.020.0=43.0 最大温降幅度最大温降幅度maxT2
25、 =30.0（17.9）=47.9 对于对于60kg/m钢轨，最大温度压力：钢轨，最大温度压力： maxPt1=248max T1F=2484377.45808.4kN 最大温度拉力：最大温度拉力： maxPt2=248maxT2F=24847.977.45900.5kN垃缅索诸疏巢子德斜童乖柯悍肛质军坑辟既葵穗陋净孪启骏弟最同锰堂业无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.2.2 6.2.2 设有缓冲区的长钢轨温度力设有缓冲区的长钢轨温度力 l长钢轨依赖无缝线路轨道的长钢轨依赖无缝线路轨道的道床道床、扣件扣件和和接头联接头联结零件结零件阻止其随轨温变化而发生的伸缩，形成其阻止其
26、随轨温变化而发生的伸缩，形成其温度变形约束。轨道结构对于长钢轨伸缩变形的温度变形约束。轨道结构对于长钢轨伸缩变形的约束力就是约束力就是道床纵向阻力道床纵向阻力、扣件纵向阻力扣件纵向阻力和和接头接头阻力阻力。设有缓冲区的长钢轨温度力，与线路纵向。设有缓冲区的长钢轨温度力，与线路纵向阻力约束的变化有明显关系。阻力约束的变化有明显关系。 一、长钢轨的约束一、长钢轨的约束线路纵向阻力线路纵向阻力 廓鲜乓蹦祥率郴包襄哀苯验漂页狰壕崭烁谩证尧好对咸葱庶倦丢孩优祟榴无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)A. 道床纵向阻力道床纵向阻力 l道床纵向阻力道床纵向阻力系指道床抵抗轨道框架（钢轨和系指道
27、床抵抗轨道框架（钢轨和轨枕组装而成，也称轨排）纵向位移的阻力。轨枕组装而成，也称轨排）纵向位移的阻力。 处于正常状态下的轨道，单根轨枕的道床纵向处于正常状态下的轨道，单根轨枕的道床纵向阻力随着位移的增大而增加，当位移达到一定阻力随着位移的增大而增加，当位移达到一定量值后，轨枕盒的道碴颗粒之间的啮合被破坏，量值后，轨枕盒的道碴颗粒之间的啮合被破坏，即使位移继续增加，阻力也不再增大。即使位移继续增加，阻力也不再增大。l道床纵向阻力与道床密实度的关系最为显著，道床纵向阻力与道床密实度的关系最为显著，此外还与道碴粒径、材质、道床断面、捣固质此外还与道碴粒径、材质、道床断面、捣固质量及脏污程度有关。道床
28、在清筛松动后纵向阻量及脏污程度有关。道床在清筛松动后纵向阻力明显下降，随着运营时间的推移，可逐渐恢力明显下降，随着运营时间的推移，可逐渐恢复正常量值。复正常量值。寞念晴麻锡福碧取九呈夯之匙姿粗荆乔摇丙颐滨该飘察吏被威嵌仿停牺蚀无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)钢轨的移动方向钢轨的移动方向道床纵向阻力道床纵向阻力瘸凛荣峙配缆池蛆谋捕浓回雄嗅革扦哈文巳讽暂危欠地响呢丈擞择腰位垛无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l设单根轨枕的道床纵向阻力设单根轨枕的道床纵向阻力QL (N)，则一股钢轨，则一股钢轨下单位长度道床的纵向阻力下单位长度道床的纵向阻力p=QL/2a (N
29、/cm) ，a表示轨枕间距表示轨枕间距(cm)。图图6-2 6-2 单根轨枕的道床纵向阻力单根轨枕的道床纵向阻力与位移的关系曲线与位移的关系曲线 的穿殉躬追剪焦白枚匀健错嫉嘛堑陛娄哟揣巫破揉搓皋迅挠跨粳航乌颓蔫无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)埃辉勤匆泄之脯档渍去欺磺锥提言挛羌瘦班这敏杜薪肖兢止塌涯万帕尤谈无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)B. 扣件阻力扣件阻力 l扣件阻力扣件阻力是指中间扣件及防爬器抵抗钢轨相对是指中间扣件及防爬器抵抗钢轨相对于轨枕沿线路纵向移动的阻力。为使钢轨与轨于轨枕沿线路纵向移动的阻力。为使钢轨与轨枕牢固扣着形成轨道框架，有效地约束轨
30、道的枕牢固扣着形成轨道框架，有效地约束轨道的温度伸缩位移，在一般情况下，中间扣件阻力温度伸缩位移，在一般情况下，中间扣件阻力必须大于道床阻力。必须大于道床阻力。 l试验表明，扣件阻力随钢轨纵向位移的增加而试验表明，扣件阻力随钢轨纵向位移的增加而增大，并与扣件的类型及其扣压力有关，如图增大，并与扣件的类型及其扣压力有关，如图6-36-3所示。所示。高篮眷虑每淫可擞绊拙绦哄涕枕划旬玉滤均护烯拨尤宛榷趋啦便棱曝逸蠢无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)部顷蜒虑圾雪顿奖惜玫菌埋著应蔬厦度蒲嘿环志梯蔽轮类按频耀义阳绕挖无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)2.0型型 150
31、150 N Nm m型型 150 150 N Nm m 扣件阻力（扣件阻力（kN/kN/组）组） 1.51.00.500.51.0 1.52.0f(mm)型型图图6-3 6-3 扣件阻力图扣件阻力图履则痔户件究计乒枣赘隧赴鞍范扫栅鸵痞醒搂蕾哨佯揩颓烃启栖剁央沪炼无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)型砌孪附树漆卖氢玲诫谴宪禄迎地效扶抢王岂羞顷刊择厚猿出寿索卤权法无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)C. 接头阻力接头阻力 l接头阻力接头阻力是长钢轨两端的接头夹板阻止钢轨伸缩是长钢轨两端的接头夹板阻止钢轨伸缩( (纵纵向位移向位移) )的阻力，是通过拧紧接头螺帽实现的
32、。的阻力，是通过拧紧接头螺帽实现的。 l轨道设计规范规定，无缝线路接头螺栓扭矩不轨道设计规范规定，无缝线路接头螺栓扭矩不应低于应低于900Nm900Nm，接头阻力采用，接头阻力采用400kN400kN。并规定，正。并规定，正线轨道钢轨接头螺栓应采用线轨道钢轨接头螺栓应采用10.910.9级及以上高强接头级及以上高强接头螺栓；站线轨道应采用螺栓；站线轨道应采用8.88.8级及以上高强接头螺栓。级及以上高强接头螺栓。 l图图6-46-4展示了钢轨接头阻力与钢轨位移的关系。由图展示了钢轨接头阻力与钢轨位移的关系。由图可知，接头阻力对于钢轨伸缩位移的约束限制有一可知，接头阻力对于钢轨伸缩位移的约束限制
33、有一个上限值，钢轨温度作用力超过接头阻力之后，随个上限值，钢轨温度作用力超过接头阻力之后，随着轨温变化幅度的增长其轨端伸缩位移增加，直至着轨温变化幅度的增长其轨端伸缩位移增加，直至钢轨接头的构造轨缝功能终结，钢轨伸缩位移方才钢轨接头的构造轨缝功能终结，钢轨伸缩位移方才终止。终止。落灿址定批跑链鸭暴甫坯外需侧踞动皱前境用惭刻是撼液脐力显桌坛废田无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-4 钢轨接头阻力与钢轨位移关系曲线钢轨接头阻力与钢轨位移关系曲线 扭矩扭矩700Nm700Nm滴早表圆细亥诡型驴绳首嚣潘视闻日偏恼其炮晤揽诸婴月粱舞终它肛赌榔无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁
34、路、高铁培训)二、设置有缓冲区的长钢轨温度力分布二、设置有缓冲区的长钢轨温度力分布 l设置有缓冲区的长钢轨，受到接头阻力和道床纵设置有缓冲区的长钢轨，受到接头阻力和道床纵向阻力的约束。若长钢轨的温度力超过了约束其向阻力的约束。若长钢轨的温度力超过了约束其变形的线路阻力，便发生伸缩位移，并伴随有钢变形的线路阻力，便发生伸缩位移，并伴随有钢轨温度力的释放，形成梯形状的钢轨温度力分布。轨温度力的释放，形成梯形状的钢轨温度力分布。如图如图6-5，横坐标表示长钢轨的长度，纵坐标表示，横坐标表示长钢轨的长度，纵坐标表示钢轨温度力钢轨温度力Pt 夏输揉责革祝殴鼻民歇蹬眺栅盯骡吨姓屎驼潜俱期查板季汤速唐舒献啮
35、狙无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)伸缩区伸缩区固定区固定区伸缩区伸缩区Pt= Rj+px= Rj+px图图6-5 6-5 钢轨温度力纵向分布图钢轨温度力纵向分布图 噬更顷束狠蜕歇爷吧贪纂哟一恰牺适溅折匹狄砷菠液侵盂屁反娘拧淳愤逗无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)lPt正向指向下方表示钢轨压力，长钢轨温度力正向指向下方表示钢轨压力，长钢轨温度力Pt小于接头阻力小于接头阻力Rj时，时，Pt呈矩形分布。当呈矩形分布。当 Pt Rj时，钢轨温度力时，钢轨温度力Pt呈梯形分布。其梯形斜边呈梯形分布。其梯形斜边的斜度为的斜度为（单位长度道床纵向阻力值）。当（单位长度道
36、床纵向阻力值）。当轨温变化幅度轨温变化幅度T到达最大值到达最大值 maxT，Pt的最的最大值大值maxPt为为 （6-86-8）谆宠斗躯徊亩勿阶蹋疮雷弓奴舱灶近入舱讽垒辟稀思测试券拧移阐弗叮碧无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l在图在图6-5中，梯形两端上部的阴影部分是伴随钢中，梯形两端上部的阴影部分是伴随钢轨收缩而释放的温度力。在设计中，称轨收缩而释放的温度力。在设计中，称L长度长度范围为范围为伸缩区伸缩区，该区域内，钢轨有纵向位移发，该区域内，钢轨有纵向位移发生。长钢轨中部无钢轨位移发生的区域称为生。长钢轨中部无钢轨位移发生的区域称为固固定区定区。伸缩区。伸缩区L由下式计
37、算由下式计算: Rj-钢轨接头阻力（钢轨接头阻力（N）p-单位长度道床纵向阻力（单位长度道床纵向阻力（N/cm每轨）每轨） maxT-最大轨温变化幅度（最大轨温变化幅度（） 矣赛想眶韧搭戏练蹦阅覆霖辙牡敲摸评懂施则靛脓樱软狞诅脆惯矗杯槐还无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.3 6.3 无缝线路轨道稳定性计算无缝线路轨道稳定性计算 l处于高温条件下的无缝线路轨道易于发生横向位处于高温条件下的无缝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，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，无缝线路轨道稳甚至引发列车脱轨事故。因此，无缝
38、线路轨道稳定性成为铁路运输业普遍关注的问题之一。定性成为铁路运输业普遍关注的问题之一。 6.3.1 6.3.1 无缝线路轨道稳定性概念无缝线路轨道稳定性概念 艾核臣弃楼瓜擅迢贬疼踞郁诚鞭碴躯粱茶伟偷昆涧羚扮棘迟绵泳鼓矩瑚俞无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l无缝线路轨道稳定性主要研究无缝线路轨道稳定性主要研究高温条件下轨道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，制定相应的轨道设度及横向变形位移容许值，制定相应的轨道设计标
39、准及线路维修标准。计标准及线路维修标准。l无缝线路轨道在横向受到道床的约束，由于钢无缝线路轨道在横向受到道床的约束，由于钢轨制造、线路维修、轨温变化及列车运行等原轨制造、线路维修、轨温变化及列车运行等原因，导致轨道方向不良，即存在所谓的因，导致轨道方向不良，即存在所谓的“轨道轨道原始弯曲原始弯曲”。在上述条件下，无缝线路轨道的。在上述条件下，无缝线路轨道的横向位移横向位移f与钢轨温升幅度与钢轨温升幅度T之间存在着如图之间存在着如图（6-8）的关系。）的关系。 潞裁基凋瘴妇眷晾录靳她描跨呐携治掇劝溯聊椎伞伦质栅袋蛆拔辖滓犁搽无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)道床横向阻力道床横向
40、阻力腻躲富深漾炙轿混熄麻炳拥色颗术侄娥面拦馆炕弟滓督安瘟患我样博庸儿无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)TTATBTSf+f0f0图图6-8 6-8 轨道横向位移与钢轨温升幅度关系曲线轨道横向位移与钢轨温升幅度关系曲线租晃罢垦秧跨夜躬吱就第阵锄酝府苇床煞哼妓细猛浴手铁淀逾信掀骏述笺无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)lf0表示轨道存在的原始弯曲矢度，依横向位移随表示轨道存在的原始弯曲矢度，依横向位移随钢轨温升的变化特征，曲线变化可分为三个阶段钢轨温升的变化特征，曲线变化可分为三个阶段:l第一阶段第一阶段: OA：轨温上升，因轨道横向位移：轨温上升，因轨道横向位移
41、受到道床的约束，轨道保持原始弯曲的状态，横受到道床的约束，轨道保持原始弯曲的状态，横向位移不发生增长。向位移不发生增长。 l第二阶段第二阶段: AB：轨道随钢轨温升发生横向位移，：轨道随钢轨温升发生横向位移，轨道的弯曲矢度进一步扩大，习惯称为轨道的弯曲矢度进一步扩大，习惯称为胀轨胀轨阶段。阶段。 l第三阶段第三阶段: BC（经过（经过S点）：钢轨温升超过点）：钢轨温升超过TB之后，轨道将发生突发性横移，即位移骤然之后，轨道将发生突发性横移，即位移骤然扩大，并可能伴随有轻微响声，习惯称为扩大，并可能伴随有轻微响声，习惯称为跑道跑道。 哺舌叁屑削鼠赐蜘焕胃谤谷靖硫还萧针肋君咒碉丙谤壕两慰单爽暗济批
42、耙无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路胀轨跑道后的轨道状态无缝线路胀轨跑道后的轨道状态 御酒炉昆蛹喀泡重厨疥哥书冒俘掏盲挟哈淀恨美诺墅登草蹄葛乾毁约秩狡无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l在普遍的力学原理中，对于存在原始弯曲（初始在普遍的力学原理中，对于存在原始弯曲（初始缺陷）的受压杆件，其受力平衡状态曲线有如图缺陷）的受压杆件，其受力平衡状态曲线有如图（6-96-9）所示的形状，极值点）所示的形状，极值点B B对应着压杆失稳。对应着压杆失稳。从实用的观点出发，各国铁路工程界趋向于采取从实用的观点出发，各国铁路工程界趋向于采取以下两个稳定性判别准则来处
43、理无缝线路稳定性以下两个稳定性判别准则来处理无缝线路稳定性问题问题: :安全温升法安全温升法、极限状态法极限状态法店湛步探骏床曰咳赚咙耐王郴石首恫行逊谤涵撬摘招镐恤咳磨斑保龟烧呻无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-9 6-9 受压杆件受力平衡状态曲线受压杆件受力平衡状态曲线肉矛脊早孝革短奏欺惹掷响儿邑涅屡溃毯界踢箩苗努婪淄坝巍良脏帜烤跪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（1 1）安全温升法）安全温升法l前苏联米辛柯（前苏联米辛柯（MeHko）美国柯尔美国柯尔（Kerr）等人主张采用值作为控制无缝线路稳定）等人主张采用值作为控制无缝线路稳定性设计的取值，
44、性设计的取值， TS称为安全温升，如图称为安全温升，如图6-9所所示。以安全温升判别无缝线路稳定性，示。以安全温升判别无缝线路稳定性，其主要出其主要出发点是：发点是：当钢轨温升幅值小于当钢轨温升幅值小于TS 时，无论轨时，无论轨道的原始弯曲以及外力作用所引起的横向变形积道的原始弯曲以及外力作用所引起的横向变形积累扩展到何等程度，其轴向温度压力不会超过累扩展到何等程度，其轴向温度压力不会超过B点，线路也不会发生胀轨跑道。点，线路也不会发生胀轨跑道。骑镰毋卷扎只谣唬袍取憎善乔具侠寒鳞封撕没党褥伯硫砾验谭辙福帕锯弊无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（2）极限状态法）极限状态法 l我
45、国铁道部颁布的统一无缝线路稳定性计算公式我国铁道部颁布的统一无缝线路稳定性计算公式规定，由钢轨温升所引起的轨道横向位移最大值规定，由钢轨温升所引起的轨道横向位移最大值不得超过不得超过2mm，该值所对应的钢轨温升幅度为容，该值所对应的钢轨温升幅度为容许温升幅度许温升幅度TN ，如图，如图6-9所示。所示。其主要出发点其主要出发点是：是：轨道横向位移超过轨道横向位移超过2mm时，将易于形成轨道时，将易于形成轨道横向变形积累，增大钢轨弯曲矢度，逐渐降低无横向变形积累，增大钢轨弯曲矢度，逐渐降低无缝线路的稳定性，最后导致无缝线路胀轨跑道。缝线路的稳定性，最后导致无缝线路胀轨跑道。隧讯易胶悼义活剿淄吼孟
46、脸艘眠铜丈顶捶即邦戎扰敬灸栓抉敛吵枯爬尺泞无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.3.2 6.3.2 影响无缝线路稳定性的因素影响无缝线路稳定性的因素 l试验研究及运营经验表明，影响无缝线路稳定试验研究及运营经验表明，影响无缝线路稳定性的主要因素有：性的主要因素有：钢轨的温升幅度钢轨的温升幅度、轨道原始轨道原始不平顺不平顺、道床横向阻力道床横向阻力以及以及轨道框架刚度轨道框架刚度等。等。前两项是促使无缝线路轨道失稳的因素，后两前两项是促使无缝线路轨道失稳的因素，后两项是保持稳定性的因素。另外，道床纵向阻力项是保持稳定性的因素。另外，道床纵向阻力和中间扣件的抗扭转作用对无缝线路轨
47、道稳定和中间扣件的抗扭转作用对无缝线路轨道稳定性影响较小。性影响较小。 辛古傈梁梳惑甘匆彪鸳侮宣篇逃狱帅篆谰嚏砖肥币其燥闷罕没桑暮丫忽库无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)一、钢轨的温升幅度一、钢轨的温升幅度 l钢轨的温升幅度钢轨的温升幅度是钢轨相对于锁定温度的轨温升是钢轨相对于锁定温度的轨温升高值。已如上述，随着轨温的升高，长钢轨不断高值。已如上述，随着轨温的升高，长钢轨不断积累的温度压力超过某个极限值后，轨道将丧失积累的温度压力超过某个极限值后，轨道将丧失稳定，横向变形迅速增长，形成轨道方向不良，稳定，横向变形迅速增长，形成轨道方向不良，危及行车安全。钢轨温升幅度的增长是无
48、缝线路危及行车安全。钢轨温升幅度的增长是无缝线路丧失稳定的最关键因素。丧失稳定的最关键因素。 椎莹瓣匣蓄依图里敷毕桃沏呐纤脏鸦擦趴杨袖屈距澜欢隐茨殷资什擒桌粳无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)二、轨道原始弯曲二、轨道原始弯曲 l轨道原始弯曲轨道原始弯曲是指无缝线路轨道在钢轨零应力是指无缝线路轨道在钢轨零应力状态下固有的方向不平顺。钢轨的焊接、制造、状态下固有的方向不平顺。钢轨的焊接、制造、运输以及养护维修等作业过程中的不良后果，运输以及养护维修等作业过程中的不良后果，都可导致轨道的原始弯曲。轨道原始弯曲通常都可导致轨道的原始弯曲。轨道原始弯曲通常包括包括塑性原始弯曲塑性原始弯
49、曲和和弹性原始弯曲弹性原始弯曲。塑性原始。塑性原始弯曲是钢轨在轧制、运输、焊接和铺设过程中弯曲是钢轨在轧制、运输、焊接和铺设过程中形成的塑性变形，呈现钢轨轴线不平直。弹性形成的塑性变形，呈现钢轨轴线不平直。弹性原始弯曲是在温度力和列车横向力的反复作用原始弯曲是在温度力和列车横向力的反复作用下产生的，钢轨弹性原始弯曲的特点是积蓄有下产生的，钢轨弹性原始弯曲的特点是积蓄有弹性形变位能。弹性形变位能。 渍浩惟懊部隅鄂怀粗泅铺啦鲸瘦翰透歉祟濒麻足荚锥艰幽娜翁埔珐编缆大无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l轨道的原始弯曲呈现有各种形状，有单波形，也轨道的原始弯曲呈现有各种形状，有单波形，
50、也有多波形。根据我国铁路轨道的现场观测，多为有多波形。根据我国铁路轨道的现场观测，多为单波形，多波形出现的概率较小，故弹性原始弯单波形，多波形出现的概率较小，故弹性原始弯曲的变形曲线形式可近似采用正弦函数描述，如曲的变形曲线形式可近似采用正弦函数描述，如图图6-10(a)所示，其坐标公式为：所示，其坐标公式为：渴聘酞甸檬锅鹰淹帆综唯作主肄蔬往辟左色守肇君之祭楔饵梭咕霖弘刮搭无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-106-10（a） 轨道弹性原始弯曲变形曲线轨道弹性原始弯曲变形曲线探雍蝉效屡滩獭邦扔炎拈函距忙羊舅乱晦攻击憨慕鼎鞘剖枫试践辨阅篱棺无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线
51、路(铁路、高铁培训)l塑性原始弯曲可采用圆曲线描述，如图塑性原始弯曲可采用圆曲线描述，如图6-10（b）所示，并以下列近似坐标公式计算：）所示，并以下列近似坐标公式计算：惫滩湍钦忽既胡谆长门宿削噶刃吊梦银忽角坛臆伶辊霜乌慌吼阅蚂酌唯缆无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-106-10（b b） 轨道塑性原始弯曲变形曲线轨道塑性原始弯曲变形曲线fop里凭栓诌冀磨甫司市鸵全浮濒猎晾离釜寂侥类售颤今非催秃紧徒日浑汕哈无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l由塑性原始弯曲和弹性原始弯曲所组成的原始弯由塑性原始弯曲和弹性原始弯曲所组成的原始弯曲如图曲如图6-10（c）
52、所示。）所示。 图图6-106-10（c c） 轨道弹性弯曲和轨道弹性弯曲和塑性原始弯曲之和变形曲线塑性原始弯曲之和变形曲线渝血徒坠厂育狈税蹋灵钳驴劲侮耻备咖池抱遂怂饭拌号椰弛痔夸盒武懦匪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l当当foe及及l两个参数确定后，弹性原始弯曲的形状便两个参数确定后，弹性原始弯曲的形状便得以确定。原始弯曲是轨道实际存在的一种几何得以确定。原始弯曲是轨道实际存在的一种几何状态，其特征参数状态，其特征参数foe及及l可以通过调查观测由数理可以通过调查观测由数理统计方法加以确定。由于统计方法加以确定。由于foe及及l是相互对应相互依是相互对应相互依存的，故而
53、必须同时调查存的，故而必须同时调查l对应的对应的foe 。调查研究和。调查研究和工程经验表明，采用比值工程经验表明，采用比值foe/l2可反映轨道原始弹可反映轨道原始弹性弯曲形状的基本特征。塑性原始弯曲也可采用性弯曲形状的基本特征。塑性原始弯曲也可采用同样的统计方法。基于这一思想，在后续的理论同样的统计方法。基于这一思想，在后续的理论分析中，比值分析中，比值foe/l2及及Rop将视为一个定值。将视为一个定值。l根据无缝线路现场观测和统计分析，轨道原始弯根据无缝线路现场观测和统计分析，轨道原始弯曲特征可取曲特征可取fo/l2 =2.10310-6（cm-1），）， fop/l2占占fo/l2的
54、的83%。避屈旦弟拒钞殖钾文喳湃圾誓家见何哄改痘龟兹豪靖艇矾织欢咱具艰乌寂无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)三、道床横向阻力三、道床横向阻力 l道床抵抗轨道框架横向位移的阻力称为道床抵抗轨道框架横向位移的阻力称为道床横向道床横向阻力阻力，它是防止无缝线路胀轨跑道，保证无缝线，它是防止无缝线路胀轨跑道，保证无缝线路稳定性的主要因素。铁路工程经验表明，在稳路稳定性的主要因素。铁路工程经验表明，在稳定轨道框架的因素中，道床的贡献约为定轨道框架的因素中，道床的贡献约为65%，钢，钢轨约为轨约为25 %，扣件约为，扣件约为10 %。 l道床横向阻力的构成道床横向阻力的构成是：道床肩部的
55、阻力占是：道床肩部的阻力占2030%，轨枕两侧占，轨枕两侧占2030%，轨枕底部占，轨枕底部占50%。为使道床横向阻力达到设计要求，不仅要求道床为使道床横向阻力达到设计要求，不仅要求道床断面符合标准尺寸，还应捣固紧密，其道床密实断面符合标准尺寸，还应捣固紧密，其道床密实度应达到度应达到1700kg/m3。寝钓肝兜错皂恶番析误示铆税生谊拒缮掷撑牌附贱喷究喻孕欠富盯弗训揪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l道床对每根轨枕的横向阻力道床对每根轨枕的横向阻力Q0，可用试验方法获得。，可用试验方法获得。试验表明试验表明Q0与轨枕横向位移与轨枕横向位移f呈非线性关系，如图呈非线性关系，如
56、图6-11所示。所示。l道床横向阻力道床横向阻力Q0与轨枕类型、道床断面尺寸、道碴与轨枕类型、道床断面尺寸、道碴材料及其密实度有关。由图材料及其密实度有关。由图6-11可见，混凝土宽轨可见，混凝土宽轨枕线路横向道床阻力最高，混凝土轨枕线路次之，枕线路横向道床阻力最高，混凝土轨枕线路次之，木枕线路最低。木枕线路最低。 阜俩搅嗓灭窘怕较褒都轻淖幢咳胺离宦棱剪嚼蔫衬譬职语价朱匆恬庄侄胺无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)木枕木枕混凝土枕混凝土枕混凝土宽枕混凝土宽枕阻力阻力KN/根根f(mm)图图6-11 6-11 道床阻力与横向位移的关系道床阻力与横向位移的关系琳氨蛰帆薯巷钱保付挪噪
57、盐贵咨园炕宛政碴阜纱织盎兆漾斟孙架陀乍叔废无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l根据美国和英国铁路的试验研究，在同类轨道的根据美国和英国铁路的试验研究，在同类轨道的条件下，经过长期运营密实稳定的道床横向阻力条件下，经过长期运营密实稳定的道床横向阻力最大，机械捣固后阻力显著减小。密实道床的阻最大，机械捣固后阻力显著减小。密实道床的阻力力位移曲线，在起始阶段，阻力随位移增长，位移曲线，在起始阶段，阻力随位移增长，超过横向阻力顶点后，道床即遭破坏，阻力显著超过横向阻力顶点后，道床即遭破坏，阻力显著下降。松软的道床，其阻力最低，当阻力达到较下降。松软的道床，其阻力最低，当阻力达到较大量
58、值后，将维持缓慢增长的趋势，如图大量值后，将维持缓慢增长的趋势，如图6-126-12所所示。示。料崇筏质凹配燕满掌塞皋泅啪河旬趋巴桃凡侩靶唐毁啸场倒炊弘圆隔先闰无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)轨枕横向位移轨枕横向位移道道床床横横向向阻阻力力WEAKSTRONGMEDIUM图图6-12 6-12 阻力位移曲线阻力位移曲线疼搪柱舞邦咒粘萨拇骂熬嘘各叁窒柏语诉邮钞鼓辜辉雁萍恐蛛移绪顶奸弦无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l道床肩宽道床肩宽对于道床横向阻力有一定的影响，轨枕横对于道床横向阻力有一定的影响，轨枕横移将挤动碴肩的道碴棱体，形成破裂面，如图移将挤动碴肩的
59、道碴棱体，形成破裂面，如图6-13所示。碴肩的宽度必须覆盖这一破裂面，以保证具所示。碴肩的宽度必须覆盖这一破裂面，以保证具有较大的阻力。破裂面的顶宽用下式计算：有较大的阻力。破裂面的顶宽用下式计算： 举痈佐劳淡转耳迫筛桨矮罚胸靶滋澳凋珠鞠撤臀悲轨虑大笛寒扛礼僚增妮无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)H轨枕端部高度轨枕端部高度450+/2CbbBA图图6-13 6-13 道床宽度对阻力的影响道床宽度对阻力的影响蹿旨诅箔东烈长稀篡廓鞠待娩狙层柬酌避驯辆玄警舔堵踩航钠慧谬泄涝菜无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l据有关测试比较，与据有关测试比较，与300cm的肩宽相
60、比，肩宽增的肩宽相比，肩宽增加到加到500cm时，阻力值可增加时，阻力值可增加16，若再加宽，阻，若再加宽，阻力将不再增加。日本铁路认为，碴肩宽度超过力将不再增加。日本铁路认为，碴肩宽度超过4060cm的道床，横向阻力将不再增加。因此，有的道床，横向阻力将不再增加。因此，有关国家对碴肩宽度规定了限值：美国为关国家对碴肩宽度规定了限值：美国为50cm；日；日本为本为55cm；前苏联为；前苏联为45cm；我国普通线路为；我国普通线路为30cm，无缝线路为，无缝线路为4050cm。馅陪桩儿藩郝蝶黑啤凛立甲成叼景踊睁惊妓诀箍雌爹糜坛巳慈伴键戎翱疲无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l国
61、内外的试验表明，国内外的试验表明，道床肩部堆高道床肩部堆高可提高道床横可提高道床横向阻力。碴肩堆高比碴肩加宽效果更明显，并可向阻力。碴肩堆高比碴肩加宽效果更明显，并可节约道碴。这项措施为国内外无缝线路广泛采用。节约道碴。这项措施为国内外无缝线路广泛采用。我国铁路碴肩一般堆高我国铁路碴肩一般堆高15cm；法国铁路堆高；法国铁路堆高10cm，呈三角形，阻力值增加，呈三角形，阻力值增加10%15%；日本铁路；日本铁路堆高堆高10cm，呈三角形，每根轨枕的横向阻力由，呈三角形，每根轨枕的横向阻力由60007000N提高到提高到10 000N；英国和法国的碴肩；英国和法国的碴肩堆高已列为无缝线路道床断面
62、标准。英国还规定：堆高已列为无缝线路道床断面标准。英国还规定：凡半径小于凡半径小于800 m的曲线，肩宽的曲线，肩宽3560cm，并堆，并堆高碴肩。高碴肩。羹赖缺猾裳楷增怜召当锰沸迂狭央憎通翻墓赵宰献滨遗盘善钙喷婿舰岿火无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l标准道床对每根轨枕的横向阻力标准道床对每根轨枕的横向阻力Q0（N）与道床）与道床单位横向阻力（单位横向阻力（N/cm）有下列关系：）有下列关系： l通过试验研究，可得出通过试验研究，可得出q与轨道横向位移与轨道横向位移f的如下的如下关系式：关系式： 韧撅途舌首乎素摸颓心堆塘派假睁尔践滓牛实喧哇递捕晾畸歹拴危患驻丸无缝线路(铁
63、路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)道床横向阻力初始值及参数道床横向阻力初始值及参数次闹脊沼赐主娶菇郡液粟坠过暑疗烘醚术柿脾阅驰甄总睡现个肯亩季全充无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)四、四、轨道框架刚度轨道框架刚度 l轨道框架刚度轨道框架刚度反映轨道框架抵抗横向弯曲的能力。反映轨道框架抵抗横向弯曲的能力。轨道框架刚度越大，抵抗横向弯曲变形的能力就越轨道框架刚度越大，抵抗横向弯曲变形的能力就越强。强。轨道框架刚度轨道框架刚度是两股钢轨的横向水平刚度及钢是两股钢轨的横向水平刚度及钢轨与轨枕节点间的阻矩抵抗横向弯曲能力的总和。轨与轨枕节点间的阻矩抵抗横向弯曲能力的总和。l轨道框
64、架的水平刚度可取为：轨道框架的水平刚度可取为： 录峰则蹦久事仔蛆暇缠玉逼膏定断啤政酶戚溃右刀邱卉阑阂渡临宏亩塌蛤无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.3.3 6.3.3 计算模型及其求解计算模型及其求解 l如前所述，无缝线路轨道出现的原始弯曲大多数如前所述，无缝线路轨道出现的原始弯曲大多数是单波形的，如图是单波形的，如图6-14所示。轨道原始不平顺的所示。轨道原始不平顺的总长度以总长度以l0表示，随着钢轨轴向压力的增长，其中表示，随着钢轨轴向压力的增长，其中l长度范围内将发生新的横向位移增量，并以虚线长度范围内将发生新的横向位移增量，并以虚线表示，其位移变形矢度为表示，其位移
65、变形矢度为f，与之对应的原始弯曲，与之对应的原始弯曲矢度为矢度为f0，线路曲率半径，线路曲率半径R所对应的矢度是所对应的矢度是fr。根。根据力学分析原理可取出据力学分析原理可取出l长度范围的一段轨道作为长度范围的一段轨道作为脱离体，分析无缝线路轨道稳定性，于是得到如脱离体，分析无缝线路轨道稳定性，于是得到如图图6-15所示的力学计算模型，并建立下列基本假所示的力学计算模型，并建立下列基本假定：定： （1）计算模型的建立）计算模型的建立修馈绷慨婴甭天辛坑属工研契祖床靳己柳粱千垣痊扩铀装寻痪设婿庐举般无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-146-14澜晴洒骡挖拼溪隔京囤却亚呼
66、行兔戈耕割笨妊邑感酵嫁衅挣迎党鲁娩袋帜无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-156-15筷组优靴棉亭拙碴钱死辆冤癣抉阳眶瑞丛梦先企炼开脯淬谍卉乍吁醉褒肛无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l1. 视轨道为置于道床介质中的压杆，其原始弯曲视轨道为置于道床介质中的压杆，其原始弯曲由弹性原始弯曲由弹性原始弯曲yoe及塑性原始弯曲及塑性原始弯曲yop两部分组两部分组成（见图成（见图6-16），其中：），其中： 候喇秆哗竞险余体蟹同吻叁驭守镊恐曙盅帅在昆取夷反饭碴憨佯喝汞雁鞘无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6-166-16哟应滩辨浆蹄腺狄犹糠
67、亿甲艾汗宴毋帘缔矛摸缚颅凯厕讳慌悸呛泳藏贞宰无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l2. 对于半径为对于半径为R的圆曲线轨道有坐标公式：的圆曲线轨道有坐标公式： 考虑原始塑性弯曲的圆曲线，其合成曲率为：考虑原始塑性弯曲的圆曲线，其合成曲率为： 尽痕梦辩制币恫夫糙转履开邱伪馋彩荔文疑鹅室丽溅粹幢目响待券臂舔甩无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l3. 道床单位横向阻力道床单位横向阻力q/(N/cm)与轨道的横向位移有与轨道的横向位移有下列关系：下列关系： 截椿理踪帘六治斡桅濒跨邵侮武勒踌衙擎疹唤敷榆景爆肯肄须首障能不贵无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培
68、训)l4. 由轨温变化引起的轨道横向位移为：由轨温变化引起的轨道横向位移为： l5. 扣件的结点阻矩对轨道横向弯曲刚度的影响扣件的结点阻矩对轨道横向弯曲刚度的影响用用表示，轨道横向刚度表示为表示，轨道横向刚度表示为EJ ，其中，其中EJ是两根钢轨的横向水平刚度。是两根钢轨的横向水平刚度。 耻簇预区乡萄摇黑蛙仅松抓獭鲜驾乎绳佩彩嘎赠舀朝跳滚忧挚份师吁汞拳无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（2）计算模型求解）计算模型求解l无缝线路轨道稳定性属于不精确求解的力学命题，无缝线路轨道稳定性属于不精确求解的力学命题，通常运用势能法求解。由势能驻值原理可知，结通常运用势能法求解。由势能驻值
69、原理可知，结构体系处于平衡状态时其势能取驻值。构体系处于平衡状态时其势能取驻值。l无缝线路轨道稳定性问题的求解，可以在假定轨无缝线路轨道稳定性问题的求解，可以在假定轨道横向变形形状的基础上，计算出轨道结构体系道横向变形形状的基础上，计算出轨道结构体系在钢轨温度压力作用下的势能，从而将势能表达在钢轨温度压力作用下的势能，从而将势能表达成为位移参数的函数。成为位移参数的函数。痢腆唤畦嘎篮赌劳驯冒匙股便藉扁硷鼓躺闻箕采阳前言瘟侮集锐霞阎诛鸵无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l由上述基本假定可知，轨道横向变形位移函数由上述基本假定可知，轨道横向变形位移函数yf可以通过位移参数可以通过
70、位移参数f来表示。设轨道的总势能为来表示。设轨道的总势能为，并表示为位移参数，并表示为位移参数f的函数的函数(f)。根据势能驻值。根据势能驻值原理，轨道结构体系的力学平衡方程为：原理，轨道结构体系的力学平衡方程为： 弊半漱趟游侈屠羊谊轴沼农悟释佩岸叹摇郸娱删灶阐词慢坛谣窍兵彪椒援无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l轨道结构的总势能轨道结构的总势能由三部分能量组成：由三部分能量组成： 埋丈妙天映槽射彪未罢帮具堂值暴疗黎敬搬舟忽秽做依佣爆嘎帝没太倚雾无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6-306-33庙因掠沤傈扮砌衷获菲物湛絮病瓶寸兼呛火裸咀作妓崇忱扰值巨以舱掠桐
71、无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)夜令尖菏肯北邀桌锌远体溪绝跨霄诡仰揣肮僚舶咨恫婿陪彤刃慨驴屡佳释无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)憾进银皆佑对屠毡次抚丢防柠茹肖吃靡跟殷糙砍供金垃亢侯假集啊吏杰万无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l式（式（6-30）及（）及（6-33）称为改进的无缝线路稳定）称为改进的无缝线路稳定性统一计算公式，它完善了我国性统一计算公式，它完善了我国1978年铁道部发年铁道部发布的无缝线路稳定性统一计算公式。改进的无缝布的无缝线路稳定性统一计算公式。改进的无缝线路稳定性统一计算公式纳入铁道部线路稳定性统一计算公式纳入铁道
72、部铁路轨道铁路轨道设计规范设计规范、京沪高速铁路设计暂行规定京沪高速铁路设计暂行规定、新建时速新建时速200km客货共线铁路设计暂时规定客货共线铁路设计暂时规定以及以及秦沈客运专线跨区间无缝线路暂行规定秦沈客运专线跨区间无缝线路暂行规定等设计规范，广泛应用于铁路工程设计。等设计规范，广泛应用于铁路工程设计。钱勉并谗仟绎菠树呈铆然胁套抡誓馅宇兴肄询逼略坟咸裙淄吸战浇滋判捍无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.3.4 6.3.4 无缝线路轨道稳定性计算例题无缝线路轨道稳定性计算例题论背谍椒镭它耀纵仆加胃辊甫责掳荤屡射系捌眨厘岳荐版金汲炒刊拽参瞎无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(
73、铁路、高铁培训)基奶煤永明孺严罪微彦咽凉簧捷锅剿巩咙酗伶隐酒敲爵丢讥搔礼墓伐辗丛无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)脊辗勾鄙瓤车泄碍息峙炕吟友粗世扔倒棍稍古冈由愉猫火桃朋孝溃戒澄位无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)陶痴癌梅险佛咳北堡侯嫂锥炼嫩费煎馅炭洒泊酵妄他叁装甩给邵起措求焙无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)核碴算偏枝茂峻盼茄桑迅膨知伍泻赏镣谈责换戎钞料鹤卉乏埂立圆胸株尖无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4 6.4 路基上的无缝线路轨道设计路基上的无缝线路轨道设计 1.1.根据铁路轨道设计规范的规定，根据铁路轨道设计规
74、范的规定，、级铁路采级铁路采用用60kg/m60kg/m及以上等级钢轨时，及以上等级钢轨时，应应按无缝线路轨道按无缝线路轨道设计；旅客列车设计行车速度为设计；旅客列车设计行车速度为200km/h200km/h时，时，应应按按跨区间无缝线路设计；采用跨区间无缝线路设计；采用50kg/m50kg/m钢轨时，钢轨时，宜宜按按无缝线路设计。无缝线路设计。 6.4.1 6.4.1 一般规定一般规定 泰彼矿垣召撰冷刺霸喧景漱蛇从咽探橱谰鄙勃哄羔叫僵旋奠惜居沥秀蚊恍无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)2.2.无缝线路轨道长钢条及缓冲区钢轨的接头夹板无缝线路轨道长钢条及缓冲区钢轨的接头夹板联结
75、应采用高强度螺栓。联结应采用高强度螺栓。 3.3.铺设无缝线路轨道的曲线半径不宜小于铺设无缝线路轨道的曲线半径不宜小于400m400m；半径小于半径小于400m400m的曲线地段，应采取措施增大道的曲线地段，应采取措施增大道床横向阻力，并进行无缝线路特殊设计。床横向阻力，并进行无缝线路特殊设计。4.4.无缝线路的容许铺设线路坡度，原则上不作限无缝线路的容许铺设线路坡度，原则上不作限制，但轨条全长位于连续长大下坡道、制动坡制，但轨条全长位于连续长大下坡道、制动坡段及行驶重载列车坡段，应采取加强措施。段及行驶重载列车坡段，应采取加强措施。 5.5.桥梁上的无缝线路设计应按新建铁路桥上无桥梁上的无缝
76、线路设计应按新建铁路桥上无缝线路设计规定的有关条文实施。缝线路设计规定的有关条文实施。 俞毙浑镭勉僳贮虱迹宛减模启印嚷仅裸休灭稀圃建挎翘踞挎缮俘丁涨郧肢无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4.2 6.4.2 设计参数设计参数 1.1.最高轨温最高轨温应按当地历年最高气温加应按当地历年最高气温加2020计，长计，长隧道内最高轨温可按当地历年最高气温计。隧道内最高轨温可按当地历年最高气温计。最最低轨温低轨温按当地历年最低气温计。各地区历年最按当地历年最低气温计。各地区历年最高、最低气温见附录高、最低气温见附录A A块斗叮赏瑰婚粕深既渗重唬念峦耘疮频腾橇焕摈孽瞪梨粳次韦蛾铆塘票起
77、无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)2.扣件及有碴道床扣件及有碴道床的设计参数应满足下列要求：的设计参数应满足下列要求：l正线上的无缝线路轨道缓冲区钢轨接头螺栓正线上的无缝线路轨道缓冲区钢轨接头螺栓应采取应采取10.9级高强度接头螺栓，螺母应采用级高强度接头螺栓，螺母应采用10级高强螺母，垫圈应采用单层弹簧垫圈；级高强螺母，垫圈应采用单层弹簧垫圈；l接头螺栓扭矩不应小于接头螺栓扭矩不应小于900Nm，接头阻力应，接头阻力应采用采用400kN；l弹条扣件每个节点的纵向阻力弹条扣件每个节点的纵向阻力Qj按（按（67）式计算；式计算；l有碴轨道结构的扣件纵向阻力应大于道床纵有碴轨道结
78、构的扣件纵向阻力应大于道床纵向阻力，但桥上小阻力扣件除外；向阻力，但桥上小阻力扣件除外；l有碴轨道道床稳定状态的主要参数不应低于有碴轨道道床稳定状态的主要参数不应低于表表610的规定值的规定值森仿廷果到婴衬萤厘搓黑坑谗词鳃像具孩攻奥盈咎但双管疹碴脾瓦混屿奖无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)无阁撅围古猾裴疏蜜检本顶涉替竹舞滴钥威爪蔓语并稠鳃雀氟嗡冒冠丹磁无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)路基上的无缝线路轨道设计的内容路基上的无缝线路轨道设计的内容l容许轨温变化幅度计算容许轨温变化幅度计算，无缝线路轨道的容许轨，无缝线路轨道的容许轨温变化幅度，包括容许温升、容许
79、温降变化幅度。温变化幅度，包括容许温升、容许温降变化幅度。l设计锁定轨温确定设计锁定轨温确定，无缝线路设计锁定轨温应根，无缝线路设计锁定轨温应根据当地气象资料，无缝线路轨道的容许温升、容据当地气象资料，无缝线路轨道的容许温升、容许温降，并考虑一定的修正量计算确定。许温降，并考虑一定的修正量计算确定。 l伸缩区长度计算伸缩区长度计算 l缓冲区预留轨缝计算缓冲区预留轨缝计算 l长轨条布置长轨条布置 扭饲打衣替袁瑚窥耿俘谤献垂褐未篓胁摘粱澳巫蠢沂晤毫求嚷蹲邯拣燃妊无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4.3 6.4.3 容许轨温变化幅度计算容许轨温变化幅度计算l无缝线路轨道的容许轨
80、温变化幅度，包括无缝线路轨道的容许轨温变化幅度，包括容许温容许温升、容许温降变化幅度升、容许温降变化幅度。容许温升变化幅度由无。容许温升变化幅度由无缝线路轨道稳定性及钢轨受压强度两个条件控制，缝线路轨道稳定性及钢轨受压强度两个条件控制，设计中应采取其不利值；容许温降幅度由钢轨受设计中应采取其不利值；容许温降幅度由钢轨受拉强度条件控制。拉强度条件控制。 捎枝狭靶晒鲸亮鬃婶耽寡浅烫炎兔杖椅敢玻惫斋洒揉爱粉址冤冬珠骄檬魏无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（1 1）由轨道稳定性条件计算容许温升幅度）由轨道稳定性条件计算容许温升幅度l按下式由轨道稳定性计算容许温升：按下式由轨道稳定性计
81、算容许温升： E-钢轨钢弹性模量钢轨钢弹性模量 F-钢轨横截面积钢轨横截面积-钢轨钢线膨胀系数钢轨钢线膨胀系数 P-无缝线路轨道稳定性容许温度压力：无缝线路轨道稳定性容许温度压力： P=P/k鉴根堤欺因抄赃扦零楷库年建羌虽涡嚼青篓般擦骏埃富方与避役潦圈庸债无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（2 2）由钢轨强度条件计算容许温升、温降幅度由钢轨强度条件计算容许温升、温降幅度l不失一般性，列出由钢轨强度确定容许温降的计不失一般性，列出由钢轨强度确定容许温降的计算式：算式：操刺浆驰贤谐弱刨碧状瞬弦监几侯烁承井翼置啊贴熏今喂澡笔后胸颠酗菌无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培
82、训)锁定温度锁定温度l度量无缝线路所受温度力的大小，常以它在锁定度量无缝线路所受温度力的大小，常以它在锁定时测定的轨温为基准，此时无缝线路的应力为零，时测定的轨温为基准，此时无缝线路的应力为零，因此国内外文献把因此国内外文献把无缝线路处于零应力状态测得无缝线路处于零应力状态测得的轨温定义为锁定温度的轨温定义为锁定温度。l分为：设计锁定轨温、实际锁定轨温。分为：设计锁定轨温、实际锁定轨温。6.4.4 6.4.4 设计锁定轨温确定设计锁定轨温确定持献馋锹提播继谓壹磁腰裸曼耿蛮徐婪质馆负桃陈穷畸司焚对棘揣穿手予无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)设计锁定轨温设计锁定轨温l无缝线路设计
83、锁定轨温的确定，既要保证无缝线路设计锁定轨温的确定，既要保证高温下无缝线路状态的稳定，又要保证低高温下无缝线路状态的稳定，又要保证低温下钢轨及缓冲区接头螺栓不被拉断，按温下钢轨及缓冲区接头螺栓不被拉断，按此进行稳定性计算、强度计算及缓冲区轨此进行稳定性计算、强度计算及缓冲区轨缝计算，求得允许温升缝计算，求得允许温升 和允许温降和允许温降 ，从而确定设计锁定轨温及其上、下限。，从而确定设计锁定轨温及其上、下限。腋扫目捕筹式荧弟嘶蒋投沈诊讲默券衫美返铝蝴木印哈瘴琅瑰败情掂最铁无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)最最高高轨轨温温最最低低轨轨温温允许温升允许温升锁定轨温锁定轨温上限上限
84、下限下限允许温降允许温降剐试汝滤旋雨汤佐橇工痰征捡颓酬九赫衬姐警丙品逊蘸洗齿蛇海奇搁堡郡无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)尚漠嘿求吱版舍畅酝闰算钨鸡汹觅逮且染屉安却试恃矿森抑佬仅枉殉宵磕无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)实际锁定轨温实际锁定轨温症但抽粳律雇钡贞锁至驮迁封旗诸枯屑擒竟序五待候矣芝尿哎扇璃漳刚盾无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l此外，设计锁定轨温还应满足下列规定：跨区间无此外，设计锁定轨温还应满足下列规定：跨区间无缝线路和区间无缝线路，相邻单元轨节的锁定轨温缝线路和区间无缝线路，相邻单元轨节的锁定轨温之差不应大于之差不应大于5
85、；同一区间单元轨节的最大锁定轨；同一区间单元轨节的最大锁定轨温与最低锁定轨温之差不应大于温与最低锁定轨温之差不应大于10；左右两股钢；左右两股钢轨锁定轨温之差，行车速度高于轨锁定轨温之差，行车速度高于160km/h时不应大时不应大于于3，160km/h及以下时，不应大于及以下时，不应大于5。辟舒山廊穿洽临芯绚仰加设石方缴蚀仆者腑舆瑟枉纶纂痕疟凸叫嘱参传翅无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4.5 6.4.5 伸缩区长度计算伸缩区长度计算l伸缩区长度伸缩区长度L（m）由下式计算：）由下式计算：l根据我国的运营经验，在设计中伸缩区的根据我国的运营经验，在设计中伸缩区的长度宜按长
86、度宜按100m计。计。聊蔓石粹蛋捍香沪堵层酉陆凳思睬埔唉锚盯藩鸟闭赚坦娶肩材哮辕汛马慑无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4.6 6.4.6 缓冲区预留轨缝计算缓冲区预留轨缝计算l无缝线路缓冲区宜设置无缝线路缓冲区宜设置24对缓冲轨，缓冲轨采用对缓冲轨，缓冲轨采用普通标准长度钢轨，缓冲区构造如图普通标准长度钢轨，缓冲区构造如图617所示。所示。其中部如设有胶接绝缘接头，相邻缓冲轨之间的其中部如设有胶接绝缘接头，相邻缓冲轨之间的轨缝轨缝1应保持不变，其值宜为应保持不变，其值宜为810mm。需要计需要计算的预留轨缝应为长轨条与缓冲轨之间的轨缝算的预留轨缝应为长轨条与缓冲轨之间的
87、轨缝 。预留轨缝应保证在最高轨温时两轨端不顶紧。预留轨缝应保证在最高轨温时两轨端不顶紧（其轨缝大于或等于零），在最低轨温时轨缝不（其轨缝大于或等于零），在最低轨温时轨缝不应超过构造轨缝（应超过构造轨缝（18mm），以使螺栓不受弯剪），以使螺栓不受弯剪作用。作用。对于普通无缝线路、区间无缝线路及跨区对于普通无缝线路、区间无缝线路及跨区间无缝线路均应计算缓冲区预留轨缝间无缝线路均应计算缓冲区预留轨缝。 孺峰覆辕耳罚脉肌褪衰踌密赫服伏殊附崭正笔窗仟烽漫杨芒地伸赫逻遵殖无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6 617 17 缓冲区示意图缓冲区示意图恍携枝叉糠狰鼓孪炒得密栖十酌哪麓改嗅
88、志标捂弱抒囚袋情钨踢詹妙侧涪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（1）轨端伸缩量计算）轨端伸缩量计算（以长钢轨伸长量为例进行说明）（以长钢轨伸长量为例进行说明）l图图6 61818为最高轨温条件下长钢轨温度力分布，为最高轨温条件下长钢轨温度力分布，取长轨条左端伸缩区分析其伸长量。由于长钢取长轨条左端伸缩区分析其伸长量。由于长钢轨受到不完全约束，伸缩区长度轨受到不完全约束，伸缩区长度L L范围内钢轨温范围内钢轨温度力的释放导致了长轨条端部的伸长。梯形部度力的释放导致了长轨条端部的伸长。梯形部分是积蓄在钢轨内部的温度力，而梯形肩部上分是积蓄在钢轨内部的温度力，而梯形肩部上的三角形部
89、分是被释放的钢轨温度力。的三角形部分是被释放的钢轨温度力。 1.1.长轨端伸缩量计算长轨端伸缩量计算襄恬崎砰访如斑蛀篇辉朽临十烷写台馁带揍祭另桥做苫赣狐苦斧滑飞辫正无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图618积蓄在钢轨内部积蓄在钢轨内部的温度力的温度力被释放的被释放的钢轨温度力钢轨温度力室骨皮逐销逮肠茹锰萍真损傀黍捧歼亿屯谭瘫魄飞频倍耐罩皋摈雅爸开俭无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l取取L范围内某一钢轨微分段范围内某一钢轨微分段dx，设单位长度，设单位长度道床纵向阻力为道床纵向阻力为p，微分段，微分段dx所释放的钢轨所释放的钢轨温度力为温度力为px，若钢轨
90、的断面积为，若钢轨的断面积为F，钢轨弹，钢轨弹性模量为性模量为E，则释放的温度应力为：，则释放的温度应力为： 适低辑赘团逃殴槐稚睛皱麓琼衫腐咸尘汐痴阅绵秧障空瘩鳃透憎左有棉必无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)由（由（640）式可知，）式可知，长轨端伸长量等于长钢长轨端伸长量等于长钢轨温度力图所释放的面积除以轨温度力图所释放的面积除以EF。(6-40)枪恋帽称凝萍赞酣俩孤硼甜狂蛋是语确膏舶缠未凌僳翱薯财泪辩咆熊摈太无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l基于以上的分析，缓冲轨一端的伸长量可通过其基于以上的分析，缓冲轨一端的伸长量可通过其温度力图释放的面积除以温度力
91、图释放的面积除以EF来计算。来计算。l缓冲轨长度较小，在最高轨温时形成如图缓冲轨长度较小，在最高轨温时形成如图619所所示的温度力图，其一端释放的温度力图面积为示的温度力图，其一端释放的温度力图面积为S，则对应的伸长量则对应的伸长量2为：为：2.2.缓冲轨伸缩量计算缓冲轨伸缩量计算存蔬霖焙凹抢利蛾秧鸟轿励竿堤绞羽每竖至缨响楷粹截隶隙莉馅兼满抡罩无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)图图6 61919梨雪坏严陨骋臣研涤奔枢鳞扭傻御堑禹堂压淮讣箭细模喳续跑藻级殴勤赛无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（2 2）缓冲区预留轨缝计算）缓冲区预留轨缝计算l缓冲区内的轨缝缓冲
92、区内的轨缝1按常规线路轨缝设置。缓冲区按常规线路轨缝设置。缓冲区标准轨与长轨之间的轨缝必须进行单独设计。其标准轨与长轨之间的轨缝必须进行单独设计。其轨缝值（轨缝值（mm）应满足：）应满足： 疡苫仆鼠侯趁臼鸭馁槛脆烁轧槽蹋融士跌确律贱算圃抉扛威笺野镀局溃兜无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)竿踏祸嘶刁劝坐搪沙固卉见慢纬音昂纤猫芽仆扑疑斥恫刷盏镶兆舵蔷断栏无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（3 3）缓冲区预留轨缝计算例题）缓冲区预留轨缝计算例题依居蜜木砷燥象诣凶酿侦茅坯元透姬辟氰桔栓嫩洽烯霞翼米滓讥鸦爸糖颇无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)嘛喜猾
93、敛尤娇柑际蹿锅五澄挥豫拳惊渤弃悔拌窘讨更心肿俩遁慑谓予概晴无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)卜海粤敌韧扑毖壕桃长撕涨骑服透讫铁凝屉蜜柳免潮谈敝编荚碴捡篓懂厦无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)灾通盎洒菜晴戏狡爹织隔时渝损狡录东涎鳞硅肢锐站爪钮沾粉叮诱泛情寝无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)准青马中瞬俯喉怪哇技粮秤骤若咙恫披臆叹蠕乘摹捆惟价劈录稿抚题法蹭无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)雹平召疑柏浮桐呆耙旗敛头萎擂趋摹侩着盟典潍烛炒赚诛诉暮伙豢澎反雪无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)6.4.7 6.4.7 长
94、轨条布置长轨条布置l1 1）长轨条长度不应小于长轨条长度不应小于200m200m；l2 2）下列地段宜单独布置长轨条，并在其两下列地段宜单独布置长轨条，并在其两端设置缓冲区：端设置缓冲区：站内线路；站内线路；设有胶接绝设有胶接绝缘接头的每个自动闭塞区间；缘接头的每个自动闭塞区间；道岔与长轨道岔与长轨条之间或两段长轨条之间；条之间或两段长轨条之间；小半径曲线钢小半径曲线钢轨伤损严重的区段；轨伤损严重的区段；其他特殊地段。其他特殊地段。（1 1）普通无缝线路长轨条布置应符合下列规定）普通无缝线路长轨条布置应符合下列规定渤腮淬空筐崩蛤墩祷绥柜毛漠当粤胖候象钎案镰贿国惹洱术末业萄咙频嗓无缝线路(铁路、
95、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)l3 3）长大隧道长轨条接头宜设在距隧道口内长大隧道长轨条接头宜设在距隧道口内侧侧50m50m处；隧道群的长轨条宜连续布置，每处；隧道群的长轨条宜连续布置，每座隧道距离隧道口内侧座隧道距离隧道口内侧50m50m范围，应按伸缩范围，应按伸缩区要求加强锁定区要求加强锁定；l4）缓冲区宜设置缓冲区宜设置24对同类型钢轨对同类型钢轨;l5）缓冲区和伸缩区不应设置在宽度大于缓冲区和伸缩区不应设置在宽度大于4.5m的道口上；桥上的伸缩区，长轨条接的道口上；桥上的伸缩区，长轨条接头宜设在护轨梭头范围以外；头宜设在护轨梭头范围以外；继猜郴砖核吉骑抑配镑溯脖爸乏去硕梅鹃庸襟罢
96、搔舞沈沈榴蜂竭吏叫戴么无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（2 2）跨区间无缝线路和区间无缝线路的长轨）跨区间无缝线路和区间无缝线路的长轨条布置应满足下列要求：条布置应满足下列要求： l1 1）跨区间无缝线路长轨条长度不受限制，区间无跨区间无缝线路长轨条长度不受限制，区间无缝线路的长轨条长度应以车站最外道岔间的距离缝线路的长轨条长度应以车站最外道岔间的距离减两个缓冲区长度计算；减两个缓冲区长度计算；l2 2）长轨条由若干单元轨节组成。区间内单元轨节长轨条由若干单元轨节组成。区间内单元轨节长度宜为长度宜为100010002000m2000m，最短不应小于，最短不应小于200m20
97、0m；每组；每组无缝道岔应按一个单元轨节计；无缝道岔应按一个单元轨节计；l3 3）下列地段宜单独设计为一个或数个单元轨节：下列地段宜单独设计为一个或数个单元轨节：长大桥梁及两端线路护轨梭头范围之内；长大桥梁及两端线路护轨梭头范围之内；长长度超过度超过1000m1000m的隧道；的隧道；大跨度连续梁的两端设置大跨度连续梁的两端设置调节器时，单元轨节长度应与每联连续梁长度相调节器时，单元轨节长度应与每联连续梁长度相同。同。唯壤漏斯慨原剥婪战犁阮辫鱼峻灶烯橙会到勒繁娄械势锚齐腻鳃瘪凌提菊无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)（3 3）单元轨节始、终端左右股钢轨接头相错）单元轨节始、终端左右股钢轨接头相错量不应大于量不应大于100mm100mm。（4 4）绝缘接头性能应符合国家现行标准胶）绝缘接头性能应符合国家现行标准胶接绝缘接头技术条件（接绝缘接头技术条件（TB/T2975TB/T2975）规定。）规定。胶接绝缘钢轨不宜小于胶接绝缘钢轨不宜小于12.5m12.5m。绢弊啼驰择粕军粥秉捻糊锹牙杉逸严氧她锭髓苞虞栋千娱嚏队寄贯文察胃无缝线路(铁路、高铁培训)无缝线路(铁路、高铁培训)
