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第三章无缝线路第一节概述一、铺设无缝线路的意义普通线路是由标准长度的钢轨（长度为12.5m或25m）利用接头联接零件联接而成的，线路上存在着大量的钢轨接头。
钢轨接头是铁路线路的薄弱环节，接头的存在不仅加剧列车通过时对线路产生的冲击和振动，促使道床板结、溜坍，混凝土轨枕破裂损坏，使接头处线路产生较严重的病害，而且还会加剧线路的爬行，降低钢轨和机车车辆的使用寿命，影响行车的速度和平稳性，并产生振动和噪音，使旅客感觉不舒适。
另外，大量的接头需消耗大量的接头零部件，为整治接头病害还将大大增加线路的养护维修工作量和养护维修费用。
随着轴重、运量和行车速度的不断增长，普通线路的上述缺点更为突出。
实践统计表明，列车对钢轨接头的冲击力比对非接头区的冲击力大3倍以上。
在普通线路上，接头的养护维修费用约占全部养护维修费用的35％～50％，钢轨由于轨端损坏而需更换的数量也较因其他部位损坏而需更换的数量多2～3倍。
显然，从根本上消除钢轨接头，对列车运行、旅客的舒适条件和线路的养护维修等方面均极为有利，无缝线路也因此而迅速发展起来。
所谓无缝线路，就是把标准长度的钢轨一根一根地焊接成具有相当长度的长钢轨（我国铁路规定不短于200m）用以代替标准钢轨而铺设的线路。
与普通线路相比，无缝线路在很大程度上消灭了钢轨接头，减少了列车对轨道的动力冲击和振动作用，因而具有行车平稳、噪音低、减少材料消耗、降低养护维修费用、延长维修周期、延长线路设备和机车车辆的使用寿命、减少行车阻力等优点，能适应高速行车的需要，有利于发展高速、重载铁路。
无缝铁路作为一种先进的轨道结构形式，是铁路轨道结构发展的方向之一。
早在二十世纪二十年代，国外就已经开始铺设无缝线路。
我国从1957年开始试铺无缝线路，随着铺设技术的日趋完善，特别是全区间和跨区间无缝线路铺设技术的不断成熟，近几年来，无缝线路的铺设进程明显加快，到目前为止，我国铁路已铺设无缝线路约3万多公里，占正线延展长度的40％以上，并将继续得到大力发展。
无缝线路结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解无缝线路的基本结构组成，掌握其工作原理及功能。
2. 学生能描述无缝线路的铺设工艺及维护要求，了解其在现代铁路建设中的应用。
3. 学生能掌握无缝线路相关的专业术语，并解释其含义。
技能目标：1. 学生具备分析无缝线路结构图纸的能力，能识别关键部件及其作用。
2. 学生能通过实际操作或模拟练习，熟练进行无缝线路的铺设与维护基本步骤。
3. 学生能够运用所学的知识，对无缝线路的常见问题进行诊断并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对铁路工程技术的兴趣，激发他们探索工程领域的热情。
2. 强化学生的团队合作意识，培养在工程实践中的相互协作能力。
3. 增强学生的安全意识，培养其对社会公共基础设施负责任的态度。
课程性质：本课程为铁路工程技术专业的实践性课程，侧重于理论知识的实际应用。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢探索实践性活动。
教学要求：结合学生的认知水平，通过实物演示、模拟操作和案例分析等教学方式，确保学生能够将理论与实践相结合，达到学以致用的教学效果。
通过分解课程目标为具体可操作的学习成果，以便在教学过程中进行有效的指导和评估。
二、教学内容1. 无缝线路结构基础理论：- 无缝线路的定义、分类及其发展历程。
- 无缝线路的组成结构，包括钢轨、扣件、轨枕、道床等。
- 无缝线路的工作原理及优势。
2. 无缝线路的铺设与施工技术：- 铺设工艺流程，包括施工前准备、钢轨焊接、铺设、调整和固定。
- 施工中关键环节的操作要领，如轨缝预留、焊接技术、应力放散等。
- 无缝线路施工质量控制及验收标准。
3. 无缝线路的维护与管理：- 无缝线路的日常检查、养护和维修工作内容。
- 常见病害类型及其成因，如轨缝过大、轨道不平顺等。
- 无缝线路养护维修技术及措施。
4. 案例分析与实操练习：- 分析典型无缝线路工程案例，了解实际工程中的应用。
1.什么是无缝线路？用具有相当长度的焊接长度长钢轨代替普通标准钢轨的轨道称为无缝线路。
2.什么是温度应力式无缝线路，温度应力式无缝线路的发展经历了那三个阶段？·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力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁定轨温。
·普通无缝线路、区间无缝线路、跨区间无缝线路3.什么是区间无缝线路？什么是跨区间无缝线路？·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要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长1-2km 的长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之间的长度。
·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与车站道岔焊接在一起，成为跨区间无缝线路。
4.为什么无缝线路长钢轨理论上可以无限长？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，而与钢轨的长度无关。
只要能够实现钢轨的完全约束，无缝线路可以任意的增加长度而不会增加钢轨应力。
5.无缝线路温度力与什么有关，其计算公式是什么？轨温。
σ=2.48Δt6.什么是无缝线路稳定性，无缝线路稳定性的主要研究内容是什么？·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，甚至胀轨跑道，引发列车脱轨事故。
·高温条件下轨道横向位移与钢轨温度力的变化规律7.简述无缝线路胀轨跑道的含义？·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，习惯称为胀轨阶段。
之后，轨道将发生突发性横移，即位移骤然扩大，并可·钢轨温升超过△TB能伴随有轻微响声，习惯称为跑道。
8.无缝线路稳定性的影响因素？工程上可采取那些措施提高无缝线路的稳定性？钢轨的温升幅度、轨道原始不平顺、道床横向阻力、轨道框架刚度。
9.桥上无缝线路有那些纵向附加力？伸缩力、挠曲力、制动力、断轨力10.什么是桥上无缝线路伸缩附加力？伴随温度变化，因梁轨相对位移而产生的钢轨纵向附加力。
无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过是发生冲击和振动，并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适，并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上；钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍；重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出，更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态，人们从本世纪三十年代开始至今，一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题；其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题；还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决，无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适，同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明，从节约劳动力和延长设备寿命方面计算，无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同，可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成，并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后，焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗，两端自由伸缩受到一定的限制，中间部分完全不能伸缩，因而在钢轨内部产生很大的温度力，其值随轨温变化而异。
轨道工程课程设计——设计锁定轨温及预留轨缝设计班级：土木 1112时间： 2013年12月组员：张钊一、课程设计任务、目的和意义无缝线路(continuous welded rail)是由多根标准长度的的钢轨焊接成不一定长度的长钢轨线路。
在普通线路上，钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于接缝的存在，列车通过时发生冲击和振动,并伴随有打击噪声，冲击力可达到非接头区的3倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适、并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修费用增加。
由此可见，铺设无缝线路能够使得一条线路上的接头数量锐减，消除了由于接头带来的冲击磨耗，改善了列车运行时的平稳性和舒适性，减少了养护维修工作量，增强了线路的经济性。
无缝线路按照温度应力放散的方式分为温度应力式和放散温度应力式。
理论上无缝线路可以无限长，但是温度应力并没有消失，这就需要进行无缝线路的设计，控制温度应力对轨道的影响，使其不超过钢轨的应力设计值，保证钢轨的稳定性。
本次课程设计的目的是使学生更深入地掌握《轨道工程》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）和设计方法。
任务是根据线路、运营、气候条件及轨道类型等因素进行轨道强度、稳定性等检算，并确定设计锁定轨温。
二、设计理论依据1、轨道结构的静力分析：轨道结构的经理分析主要以材料力学、结构力学、有限元法分析理论以及微分方程方法等位理论基础，建立轨道结构模型进行分析计算。
（1）计算模型采用连续弹性基础梁模型如图所示，它将轨枕对钢轨的支承视为连续支承。
该模型的计算参数有钢轨抗弯刚度EI 、道床系数C、钢轨支座刚度D、钢轨基础弹性模量u 、刚比系数k。
（2）单个静轮载作用下的方程及解y max=Pk 2uM max=P 4kR max=Pkα2（3）轮群荷载作用下的方程及解y0=k2u ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i+sinkx i)M0=14k ∑P0i e−kx i(cosk2i=1x i−sinkx i)R0=ak2∑P i e−kx i(coskni=1x i+sinkx i)2、轨道动力响应的准静态计算将轨道的静荷载乘以动力增量系数（包括速度系数、横向水平力系数、偏载系数）以表征轨道在动荷载作用下的振动放大效应。
