什麼是無縫線路?

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作為鐵路工程師,下面我們一起探討一下什麼是無縫線路。

在很久以前,我們乘坐火車,總會聽到有規律的咔噠咔噠的聲音,這是列車車輪撞擊鋼軌的軌縫接頭造成的。在鐵路大提速之前的時候,鐵路大部分都是有縫線路,存在很多缺點,一是限制了火車的行車速度,二來損傷鋼軌接頭,三來加大了線路的維修頻率,提高了養護維修成本。隨著火車的速度不斷提高,既有鐵路隨之改建,有縫線路更換成無縫線路,新建的鐵路,全部是一次性建成無縫線路。我們如今再乘坐火車,早已經聽不見催眠曲一樣的咔噠聲了。

【什麼是無縫線路】

(軌道側面結構圖)

無縫線路就是將標準長度的鋼軌焊接成長達幾公里、甚至幾十公里的長軌條線路。在普通有縫線路上,每隔一個標準25米長度的鋼軌,就會留下接頭和縫隙,這是為了滿足鋼軌熱脹冷縮的要求。鋼軌隨著溫度的變化會縮短和伸長,其內部產生的應力會通過鋼軌軌縫進行釋放。

將標準短鋼軌焊接成長達幾百米甚至數公里長的鋼軌條,一旦遇到熱脹冷縮,鋼軌內部產生的應力也需要釋放,這個問題解決不了,就沒法鋪設無縫線路,因為溫度變化產生的應力無處釋放,就會造成鋼軌因為膨脹互相擠壓,因為冷縮互相拉扯,輕則鋼軌扭曲,重則鋼軌斷裂,給列車運行帶來安全隱患。

【無縫線路如何解決熱脹冷縮問題】

(鋪設無縫線路)

軌道專家們通過研究得出了一個結論:鋼軌內部所產生的應力,僅與軌道溫度和鎖定溫度之間的差值有關,與鋼軌條自身的長度關係不大。根據這個原理,我們就可將鋼軌條焊接成任意長度。

因為熱脹冷縮,無縫線路會因為溫度變化而產生的應力,需要進行釋放。採取的辦法:一個是應力放散,一個是軌溫鎖定。無縫線路應力放散就是在合適的軌溫範圍內使鋼軌伸縮,抵消鋼軌內部的溫度力,然後再重新鎖定線路。軌溫鎖定就是參照鋪設地區年最高溫度和最低溫度數值,將鋼軌鎖定在一個溫度範圍之內,這樣無縫線路即使熱脹冷縮,產生的應力也在允許的範圍之內,不會造成脹軌和拉斷。

【無縫線路的鋪設】

(無縫線路結構圖)

無縫線路鋪設分為固定區、伸縮區和緩衝區三部分。固定區的線路全部被鎖定,伸縮區留有一些軌縫,滿足應力釋放要求,緩衝區是無縫線路向有縫線路的過渡區段。按照無縫線路鋪設長度的不同,可分為普通無縫線路,長度控制在1~2公里;區間無縫線路,在兩個車站之間鋪設;跨區間無縫線路,鋪設長度可以包括一個或者幾個車站,長達數十甚至上百公里。


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