无缝线路应力调整计算案例(最新版本)

某新建铁路线路地段的温度应力式无缝线路轨道
设计。

某新建铁路线路地段的温度应力式无缝线路轨道设计如下：
温度应力分析：首先，对于该线路地段的设计，需要进行温度应力分析。

这包括考虑该地区的气候条件、季节性温度变化以及日夜温差等因素。

通过收集气象数据和地质状况，进行综合分析，确定温度应力的范围和变化情况。

材料选择：根据温度应力分析的结果，选择适当的材料用于无缝线路轨道的设计。

材料应具备良好的热膨胀性能，能够承受温度变化引起的应力。

常用的材料包括高强度钢材和复合材料等，这些材料具有较低的热膨胀系数和良好的耐热性能。

轨道结构设计：基于选定的材料，进行轨道结构的设计。

设计过程中需要考虑轨道的支撑和固定方式，确保轨道在温度变化下的稳定性。

同时，需要合理设计轨道的横断面形状，以满足列车行驶的要求和轨道的承载能力。

膨胀节设计：为了缓解温度应力对轨道的影响，需要在适当的位置设置膨胀节。

膨胀节能够吸收由温度变化引起的轨道伸缩，减轻温度应力对轨道结构的影响。

膨胀节的设计应考虑材料的选择、结构的稳定性和维护便捷性等因素。

轨道固定设计：为了确保轨道的稳定性，需要进行有效的轨道固定设计。

固定方式应能够满足温度应力的要求，避免轨道的偏移和变形。

常用的轨道固定方式包括钉固和焊接等，根据具体情况选择合适
的方式。

施工和监控：在设计阶段完成后，需要进行施工和监控工作。

施工过程中应确保按照设计要求进行操作，确保轨道结构的准确性和稳定性。

应力放散及锁定作业指导书1. 适用范围本指导书适用于无缝线路的应力放散及锁定施工作业。

2. 作业准备2.1 内业准备作业指导书编制后，在施工前组织技术人员认真学习有关设计文件，澄清技术问题，熟悉操作技术标准和规范。

制定安全施工方案及应急预案。

对相关操作人员经行岗前培训，做好技术交底，施工人员做进行岗前培训。

2.2 外业准备收集施工作业中所涉及的各种外部数据。

建立完善的施工保障措施，满足管理人员及施工作业人员的生活需要。

提前解决对施工有影响的各种外界问题。

3. 技术要求3.1 根据工期要求，合理安排时间，争取提前完成应力放散及锁定施工作业。

3.2 根据以往当地气候条件，调查当地气温变化规律后按设计文件要求，组织人员合理安排施工时间，确保施工质量。

4. 施工程序与工艺流程4.1 施工程序为：施工准备（包括首次锁定拉伸起点与终端测量钢轨温度）卸扣件、垫入滚筒、安装撞轨器设置临时位移观测点，并标记每百米放散拉伸量（标记在钢轨轨低脚上）应力放散（撞轨、强制拉伸，观测各个测点位移量）当各观测点达到拉伸要求，落轨、上扣件锁定撤除钢轨拉伸器、记录各观测点实际位移量松解下一单元扣件、进行锁定焊接。

判定本次应力放散工作是否合格，完善并整理各种内业资料。

4.2 工艺流程钢轨焊联成单元轨后，对单元轨进行应力放散，并在设计锁定轨温范围内将单元轨锁定。

应力放散及锁定施工流程图见图4-1：图4-1 应力放散施工工艺流程5. 施工要求（1）轨道状态检测在应力放散前全面对轨道进行检测，检测项目有：线路坡度、超高、焊接质量等，确认线路状况后，方可准备进行线路锁定施工。

（2）近期轨温调查通过调查，了解当地轨温的变化规律，确定锁定施工时间。

（3）标记临时位移观测点每100m 设1处临时位移观测点，作为钢轨应力放散时的临时位移观测点，通过对钢轨位移的观测，以判定应力放散是否彻底。

（4）卸扣件、垫滚筒将钢轨扣件卸除，在本次放散单元轨节内每隔10m 设置一个滚筒，用起道机顶起钢轨落于滚筒上。

无缝线路综合应力放散施工工法1、前言无缝线路应力放散是为了避免钢轨锁定后，不能随温度的变化而自由伸缩，在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内，使钢轨达到自由伸缩状态的重要过程。

因青岛地区的实际温度和设计锁定轨温相差较大，无缝线路应力放散时进行了针对性的研究和探讨，形成了无缝线路应力放散施工关键技术并总结形成无缝线路应力放散采用综合应力放散施工工法。

与传统的滚筒放散法相比较不受外界环境温度的影响，去除了保温棚等保暖措施和搭设保温棚等环节，显著加快了施工效率。

本工法科研项目通过了公司科研小组组织的技术成果鉴定，鉴定结果为：“无缝线路综合应力放散施工工法”技术具有可推广性和先进性。

2、工法特点本工法易于将钢轨控制在设计锁定轨温时的自由伸缩状态，施工速度快，作业效率高，施工质量优。

3、适用范围本工法适用于无缝线路应力放散及锁定作业时，根据测量轨温，当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温范围时采用。

4、工艺原理综合应力放散法是将已经达到初期稳定状态的线路，重新松开扣件、支起钢轨、垫上滚筒、进行轨温测量当实测轨温低于设计锁定轨温时，利用拉轨器、撞轨器等设备配合作业，通过均匀拉伸单元轨节使其达到实际锁定轨温时应有的长度，从而使锁定轨温一步到位，完成应力放散及锁定施工。

5、施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5.1-1 综合应力放散法施工工艺流程5.2操作要点5.2.1 施工准备测量轨温，当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温范围时，采用本工法施工。

5.2.2 放松单元轨扣件解除本次待放散单元轨节和上次已放散线路末端80米长度范围内的所有扣件，从始端向末端顺序拆卸。

弹条、轨距块摆放在钢轨两侧的枕肩上，轨距块号码摆放正确，如有破损或丢失及时更换。

5.2.3 垫入滚筒用起道千斤顶抬起钢轨，每隔10米在轨底垫一个滚筒，保证钢轨目视平顺，使钢轨达到自由伸缩状态。

5.2.4 测量轨温用3个轨温计同时贴于轨腰处3分钟，分别读取轨温数求和取其平均值即为实测轨温。

无缝线路应力放散施工方案线路施工开始前，按照路局批准的封锁施工计划对施工区段内无缝线路进行应力放散。

上下行线路应力放散分开进行，安排两次封锁施工。

主要作业内容：设置临时位移观测点、拆卸扣件、放散应力、锁定线路、设置位移观测标记。

⑴施工机械装备①线路锁定前向杭州工务段了解该区段的线路锁定轨温并掌握当地轨温变化规律。

②对施工作业人员进行岗前安全和技能培训。

③根据施工需要配齐各种施工设备及检验检测量具。

⑶设计锁定轨温中和轨温计算式:t中=（T max+T min）/2+(Δt d-Δt u)/2+Δt k式中Δt d，Δt u——允许温降和允许温升，分别取57℃和50℃；T max，T min——杭州地区最高和最低历史轨温，分别取62.1℃和-10.5℃；Δt k——中和轨温修正值，取3℃。

代人上式算得中和轨温t中=32.3℃。

设计锁定轨温范围[27.3℃,37.3℃]。

应力放散作业时，根据测量轨温判断，当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒配合撞轨法”，当轨温低于设计锁定轨温时采用“滚筒结合拉伸配合撞轨法"。

⑷滚筒配合撞轨法①计算放散量放散量按下列公式计算：△L=a×L×(T SS—T P)式中△L——放散量(mm)；a——钢轨钢的线膨胀系数，a=11.8×10-6/℃；L——单元轨节长度(mm)；T SS——放散后锁定轨温（℃）；T P——原锁定轨温。

当放散后锁定轨温低于原锁定轨温时，△L为负值，即放散后单元轨节要短一截，此时需要准备一相应的短轨，放在单元轨节的未锁定端，作临时连接用。

当放散后锁定轨温高于原锁定轨温时，放散后则需锯轨。

②封锁时间90min，封锁前30min线路慢行，慢行速度25Km/h。

封锁施工前40分钟，驻站联络员到萧山西站登记要点，等候调度命令，同时现场防护员及作业人员就位，等候封锁给点命令下达。

封锁命令下达后，现场防护员按照要求设置移动停车信号牌、作业标、响墩，然后由杭州工务段进行应力放散施工，杭州电务段配合处理轨道电路。

放散锁定施工方案编制人：_____________审核人：_____________审批人: _____________XXXXXXXXXXXXXXXXXX公司XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX项目经理部XXXX年XX月XX日目录一、工程概况 (3)二、施工方案 (3)三、施工工艺 (5)四、劳力组织 (6)五、工具备品 (7)六、质量保证措施 (7)七、安全保证措施 (8)一、工程概况应力放散和锁定是将已经达到初期稳定状态的线路，重新松开扣件、起升钢轨、垫上滚筒使钢轨处于自由伸缩状态或自由伸缩后再强制拉伸，放散掉钢轨内的附加应力和温度力，在钢轨处于设计锁定轨温时的“零”应力状态下，将线路锁定完成无缝线路的过程。

本工程进行放散锁定的部位主要为试车线及出、入段线的无缝线路。

其中，入段线无缝线路全长179.609m，出段线无缝线路全长182.801m，51#道岔岔尾方向（小里程方向）试车线无缝线路全长915.978m，51#道岔岔头方向（大里程方向）试车线无缝线路全长186.837m。

设计锁定轨温为28°±5°。

出、入段线无缝线路图试车线无缝线路示意图二、施工方案本工程放散锁定采用综合放散法（滚筒结合拉伸配合撞轨）。

由于需锁定的无缝线路长度均比较小。

因此不再切分单元轨节，将无缝线路一段利用靠背固定，另一端安装钢轨拉伸器，钢轨下垫上滚筒，根据即时轨温计算出无缝线路的拉伸量，等无缝轨节在当时的施工温度下处于自由伸缩状态时，进行位移零点标记，再用拉轨器将无缝轨节拉伸至计算出的拉伸量，各测点位移均达到计算位移量后进行锁定。

1.出、入段线（1）入段线钢轨拉伸器置于桥下碎石道床段，锁定轨温按25℃，实际轨温设定5℃进行计算，拉伸长度为42mm（放散锁定时，根据测得的即时轨温重新计算）。

⊿L＝α·L·⊿t⊿L——拉伸量（mm）α——钢轨线膨胀系数0.0000118/℃L——拉伸点至固定端长度（m）⊿t——设计锁定轨温与即时轨温之差（℃）放散锁定完成后，更换拉轨器后背12.5m钢轨，并按照实际测得的豁口长度进行“锯轨堵豁”，并更换绝缘。

无缝线路应力放散与调整一、应力放散或调整的条件无缝线路的锁定轨温必须准确、均匀、遇到下列情况之一者，必须做好放散或调整工作：1.实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围一内，或左右股长轨条的实际锁定轨温相差超过5℃；2.锁定轨温不清楚或不准确；3.跨区间和全区间无缝线路的相邻单元轨条的锁定轨温差超过5℃，同一区间内单元轨条的最低最高锁定轨温相差超过10℃。

4.铺设或维修作业方法不当，使长轨条产生不正常的伸缩；5.固定区和无缝道岔出现严重的不均匀位移；6．夏季线路轨向严重不良，脆弯多；7.通过测试，发现温度力严重不匀；8.因处理线路故障或施工改变了原锁定轨温；9.低温铺设长轨条时，拉伸不到位或拉伸不均匀。

二、无缝线路应力放散的方法无缝线路应力放散通常采用滚筒放散和滚筒与拉伸器相结合放散两种方法。

无缝线路应力放散应做到总放散量要够，沿钢轨全长放散要匀，最后锁定轨温要准，要结合放散应力同时整治线路爬行。

滚筒放散方法：在接近设计锁定轨温的条件下，松开扣件和防爬器，长钢轨下每隔10~15米垫入特制滚筒或圆钢筋棒、钢管、配合以适当撞轨，使长钢轨正常伸缩，当达到预计锁定轨温，立即取下滚筒，重新锁定线路。

滚筒与拉伸器相结合放散方法：在轨温比较低的条件下，利用滚筒放散的同时，使用拉伸器拉伸，但在原锁定轨温不清楚或不准确，必须在滚筒放散的基础上，经过计算后再用拉伸器拉伸。

拉伸一端缓冲区，应事先调整轨缝，并根据计算更换配轨，上紧全部扣件后，方能固定拉伸器进行拉伸。

三、无缝线路应力调整不改变长钢轨长度的应力调整，可在比较接近实际锁定轨温的条件下，采用滚筒调整和列车碾压调整两种方法。

列车碾压调整方法：在调整地段松开扣件和防爬器，利用列车慢行通过时的碾压作用，使应力放散均匀。

滚筒调整方法：在调整地段松开扣件和防爬器，长钢轨下垫入滚筒，利用撞轨器轻轻振动钢轨，使应力放散均匀。

四、无缝线路应力放散施工1.应力放散计算根据原锁定轨温，位移观测记录及缓冲区状态，以及放散后锁定轨温，计算长钢轨的放散量，检算缓冲区预留轨缝值。

无缝线路应力放散及调整分析随着我国交通运输业的快速发展，铁路交通也得到了突飞猛进的发展。

在无缝线路的施工过程中，应力放散以及调整是施工过程中必须要十分重视的问题。

接下来，本文将结合笔者多年相关工作经验，详细论述无缝线路应力放散及调整分析。

标签：无缝线路应力放散调整无缝线路就是将标准长度的钢轨进行焊接，从而形成长钢轨线路。

无缝线路是现阶段轨道结构中非常重要的一项技术，在世界各国得到了飞速发展。

无缝线路有一个重要特点，轨条长度随着温度变化而发生改变，但是，在扣件的约束下，无法进行自由伸缩，进而在内部产生巨大温度力。

为了更好的保障无缝线路的稳定与强度，必须充分掌握轨条温度力与变化规律。

通过应力放散，进一步消除温度对线路的影响，最大限度的保障线路的稳定性能。

1 无缝线路应力放散的含义与作用如果锁定轨温度上升，钢轨就会伸长，进而需要释放温度压力，缩短钢轨长度。

如果锁定轨温度下降，钢轨就会缩短，进而需要释放温度压力，伸长钢轨长度。

为了更好的保障行车安全，若无缝线路的温度过高，必须释放一定温度压力。

上述这些情况统称为应力放散。

通过应力放散，进一步改变轨条长度，一般情况下，通过改变缓冲轨长度的方式进行调节。

应力放散可以看作是释放温度力的过程以及重新锁定轨温过程，应力放散的最终目的是调节无缝线路的锁定轨温，使其温度变得更加合理，进而缓解无缝线路所承担的温度力。

通过应力放散，尽可能避免无缝线路钢轨折断、跑道以及胀轨等问题。

应力放散及调整的组织施工非常严密，对于技术水平的要求比较高，对钢轨上积累的应力进行有序的、人为性作业。

必须全面掌握好施工前期的准备工作以及基本工作、施工要点的分析，结合现场实际情况灵活使用，进一步保障应力放散的均匀、彻底。

2 无缝线路应力放散的具体情况分析通过大量的研究实践证实，在下面情况发生时，必须进行应力放散：①实际的锁定轨温超过设计的锁定轨温，或者说两股轨条之间的实际温度相差5度以上。

②锁定轨温不准确或者不清晰。

1编制依据1.1南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标合同文件；1.2南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标《实施性施工组织设计》；1.3南宁市轨道交通1号线一期工程轨道工程施工02标设计图纸及设计说明;1.4《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003年版）；1.5《城市轨道工程质量验收标准》（修订版QGD-016-2005）；1.6《无缝线路铺设及养护维修方法》TB/T 2098-2007。

2 工程概况2.1工程简介南宁市轨道交通1号线一期02标段以白苍岭站(不含)界为起点，线路途经火车站、民族大道、高坡岭路，终至南宁东站。

施工范围SK14+375.974～SK32+136.629正线及辅助线（含屯里车辆段出入线整体道床地段）的轨道系统，及屯里车辆段铺轨基地和南湖站铺轨基地的建设。

本工程与2、6、7号线有联络线，设计分界为：在朝阳广场站处1与2号线有联络线，设计分界位于与1号线正线相接的道岔岔后50m处；在埌东站处1号线与6号线有联络线，设计分界位于与1号线正线相接的道岔岔后50m处；在南宁东站处1号线与7号线有联络线,设计分界位于与1号线正线相接的道岔岔后 6.25m处。

屯里车辆段出段线范围为CDK0+000～CDK1+152.575(即为整碎道床分界点),入段线范围为RDK0+000～RDK1+434（即为整碎道床分界点）。

本期工程DC1500V架空接触网供电方式。

采用6辆B型车编组，设计最高运行速度80km/h。

正线最小曲线半径330m，配线最小曲线半径200m，最大坡度26.174‰。

出入段线最小曲线半径200m，最大坡度35‰。

正线轨道类型包括地下一般长枕式整体道床、双层非线性减振扣件、橡胶隔振垫浮置板道床、钢弹簧浮置板道床。

2.2工程范围轨道专业分为2个标段，我单位承担轨道施工02标段，本标段无缝线路长度36.004km，应力放散及锁定36.004km。

参 考 算 例（一）有关资料图1北京地区铺设无缝线路，其机车荷载为： 1.轨温：最高轨温：T max =62.6℃ 最低轨温：T min =－22.8℃ 2.轨道特征⑴钢轨：为60kg/m 的钢轨、按预期磨耗6mm 计算；缓冲区钢轨采用每根长25m 的标准轨；⑵轨枕：混凝土Ⅰ轨枕，每公里铺设1840根；(3)扣件：接头扣件为ф24mm 、10.9级螺栓，六孔夹钣；中间扣件为w 弹条式，橡胶垫板；(4)道床：碎石道碴，顶宽3.3m ，曲线外侧加宽0.05m 。

3．线路等级及最小曲线半径 (1)线路等级：I 级线路； (2)最小曲线半径：R min ＝600m 。

4．行驶机车东风4型内燃机车；最高行驶速度： V max =120km/h; 轮重和轴距排列如图1所示。

ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ115000180 180840180180(二)设计步骤和方法1．强度计算轨道有关资料钢的弹性模量：E＝21×104Mpa；钢轨的线膨胀系数：α＝0.0000118／℃;轨钢容许应力：[σs]＝365Mpa；钢轨对水平轴的惯性矩：J x＝2879cm4；钢轨对竖直轴的惯性矩：J y＝498cm4；轨底断面系数：w1＝375cm3；轨头断面系数：w2＝291c m3；支座弹性系数：D＝300kN／cm/cm支座弹性系数：D＝700kN／cm/cm轨枕间距：a＝54.5cm。

表一、已知条件(式中Rj大家取为570KN，道床纵向阻力r=115 N/cm)表二、以第一轮位作为计算轮∑P0μ计算表表三、以第二轮位作为计算轮∑P0μ计算表∑P0μ取较大的为98290N∑P 0μ取较大的为111004N(2)钢轨静弯矩计算（见课本P73例题）00011198290.8(cos sin )=20006444*0.012283in kx i i ii M P e kx kx p k kμ-==-==∑∑ N ·m （3）轨枕的的静压力计算(为检算轨下基础做准备)00010.0153*54.5*111004(cos sin )=46244N 222in kx i i ii ka ka R P e kx kx p μ-==+==∑∑ (4)轨枕上的动压力计算R d =(1＋α＋β)R 0=（1+0.36+0.15）*46244=69829N (5)钢轨动弯矩计算 钢轨动弯矩M d ：M d =(1＋α＋β)f·M 0速度系数α： 48.01001204.01004.0=⨯==V α 偏载系数β：采取未被平衡欠超高Δh=75mmβ=0.002·Δh=0.002×75=0.15横向水平力系数f ： f ＝1.6所以M d ＝(1十0.48十0.15)×1.6×20006=52175N·m(6)钢轨动弯应力计算 轨底动弯应力σ1： 1152175139.1375d M W σ===MPa 轨头动弯应力σ2: 2252175179.3291d M W σ=== MPa （7）钢轨制动应力列车制动时，在列车前面的钢轨受压，后面的钢轨受拉。

无缝线路应力放散及调整作业指导书4.1 作业技术要求4.1.1 无缝线路应力放散可根据具体条件采用滚筒配合撞轨法或滚筒结合拉伸配合撞轨法。

采用滚筒配合撞轨放散方法时，应在接近设计锁定轨温的条件下进行，松开扣件和轨道加强设备，长钢轨下垫滚筒，配以适当纵向撞轨、横向敲击，使长钢轨自由伸缩；采用滚筒结合拉伸器方法应在轨温比较低的条件下，在利用滚筒放散的同时，用拉伸器拉伸，但原锁定轨温不清楚、不准确时，必须在滚筒配合撞轨放散的基础上，通过测温、计算后，再用拉伸器拉伸。

4.1.2 应力放散时：4.1.2.1 应每隔50～100m设一位移观测点观测钢轨位移量，及时排除影响放散的障碍，总放散量应达到计算数值，钢轨全长放散均匀，锁定轨温准确，对部分位移不均处所要增加撞击次数和振动频次。

4.1.2.2 垫滚筒时需撤下胶垫并清理轨底，滚筒间隔8～10m。

4.1.2.3 放散应合理设置撞轨点，直线地段一般不超400m，曲线地段不超300m。

放散区段内有曲线时应注意曲线拉直对放散应力的影响。

4.1.3 锁定轨温必须在设计锁定轨温范围以内，左右两股长钢轨的锁定轨温相差不超过5℃。

跨区间和全区间无缝线路分段或分次放散时，交界处必须重叠放散50～100m，两相邻单元轨条的锁定轨温差不超过5℃，同一区间内单元轨条的最低、最高锁定轨温差不得大于10℃。

放散应力锯切钢轨应选择在原有焊接接头处，尽量不新增工地焊接接头。

4.1.4 长轨（两）端（左右股接）头相错不大于40mm。

4.1.5 缓冲区钢轨接头，应使用不低于10.9级螺栓，扭矩应保持700～1100N·m，绝缘接头轨逢不得小于6mm。

4.1.6 轨枕螺栓涂油、拧紧，扭力矩应达到80～150N·m。

4.1.7 缓冲区调节轨及其配件无缺损，配短轨时，一律锯轨，钻孔，严禁气割、吹孔。

4.1.8 几何尺寸达到标准，联结零件及防爬设备齐全、有效。

4.1.9 无缝线路应力放散后，应按实际锁定轨温及时修改有关技术资料和位移观测标记。

4.3.3 无缝线路结构计算4.3.3.1 强度条件验算对于PD3钢轨,496s σ=Mpa,K=1.3,所以3496[]381.541.3Kσσ===Mpa 在R=2000曲线上的制动地段,fσ=10Mpa,所以[]55381.54145.1810911.1810 2.110t C E σσσα-----∆===︒⎡⎤⎣⎦⨯⨯⨯f 拉底拉拉[]55381.54187.0910741.1810 2.110t C E σσσα-----∆===︒⎡⎤⎣⎦⨯⨯⨯f 压头压压4.3.3.2 稳定性条件验算 1、计算参数允许轨道变形矢度: 2N f =mm 弹性初弯矢度:2oe f =mm 塑性初弯矢度: 2op f =mm单根钢轨对垂直轴的惯性矩:449810y J =⨯mm 4 轨道框架刚度换算系数:3β= 等效道床横向阻力:Q=6.93N断面积:277.45107167319F =⨯-⨯=mm 2 换算曲率620811 1.510opf R R l -=+=⨯ (假定4000l =mm) 2542133 2.11049810 3.09610y EJ βππ=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯N ·mm2、由公式22'1[y EJ l Q R βπ=+ (公式4-3)得2220244893,4499l mm l mm ==与原假定的4000l mm =不符合。

设04499l mm =代入公式'2024000oeoe f f l =⨯(公式4-4)得' 2.53oe f mm=,以' 2.53oe f mm=代入公式4-3得2220906335,4572l mm l mm ==与原假定的4499l mm =不符合。

再设04572l mm =代入公式4-4得' 2.61oe f mm =,以' 2.61oe f mm =代入公式4-3得2221003518,4583l mm l mm ==与原假定的4572l mm =不符合。