最新无缝线路的阻力及伸缩区长度计算

附表2：
无缝线路应力调整计算案例
长轨条更换伤轨开断处，应力调整长度（L）计算
1.图例
插入短轨长度（△L）
1.更换重伤轨前期基础资料需采集准确：插入短轨长度（△L）、长轨伸缩量（△l）、更换短轨时轨温（Tsg）；查原锁定轨温（Tsy） 。
2.概述
2.按公式可核对原锁定轨温是否在在设计轨温范围之内？ 3.按“相邻轨条间锁定轨温差不超过5℃，最大、最小值不超过10℃”规定，可按Tsy下降2-3℃至Tst时，试算出理论调整长度。 4.检算调整后最终锁定轨温（Tsz）是否符合规定？ 公式 Tsj =（Tman +Tmin ）/2+（△td -△tu ）/2+[△tk ] 备注 △tu 允许升温 35 △tk 修正值 2 Tsj 设计 锁定轨温 32
按《修规》第3.10.3条 规定核对原锁定轨温是 否在设计轨温范围之 内？
3.计算Tsj 设计锁定 轨温计算
基础 项目 数据 量值
Tman
当地历史 最高轨温
Tmin
当地历史 最低轨温
△td 允许降温 40
65
-10
公式 ⑴△lz=△L*α(Tst-Tsg) +△l；
4.计算L 项目 应力调整长 轨条长度 基础
m 357
按区间无缝线路“相邻 轨条间锁定轨温相差不 超过5℃，最大、最小 值相差不超过10℃”之 规定，可试算出理论调 整长度。
公式 （L+△L）*α(Tsy-Tsz)=△L*α(Tsz-Tsg)+△l Tsz 项目 5.检算Tsz 最终锁定轨温 L范围内最 基础 终锁定轨温 数据 单位 ℃ 量值 28.1
⑵L=△lz/[α*（Tsy-Tst）] Tst
按Tsy 下降3℃

目录目录一．设计题目： (1)普通无缝线路设计..................................................................... 1 二．设计资料：................................................................................. 1 三、计算步骤： (2)3.1温度压力的计算 .................................................................. 2 3.2轨道稳定性允许温度压力[]P ............................................. 5 3.3轨道稳定性允许温升[]c T ∆ ................................................. 6 3.4根据强度条件确定允许温降[]d T ∆ ..................................... 6 3.5设计锁定轨温计算 .............................................................. 8 3.6设计锁定轨温 ...................................................................... 9 3.7伸缩区长度计算 ................................................................ 10 3.8无缝线路缓冲区预留轨缝计算 . (11)3.8.1长轨条一端伸缩量长∆的计算 ............................... 11 3.8.2缓冲轨一端伸缩量缓∆的计算 (12)3.8.3预留轨缝的计算 ..................................................... 12 3.9防爬器设置 ........................................................................ 13 3.10长轨条布置 ...................................................................... 14 四、参考文献................................................................................... 14 附：无缝线路稳定性检算 (14)轨道工程无缝线路设计一．设计题目：普通无缝线路设计二．设计资料：铺设无缝线路区段，地区历年最高轨温为*℃,最低轨温为*℃所选城市上海，m 钢轨无缝线路， R=550m （学号18）；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕1840根/㎞（学号18）；钢轨截面积F=77.45 cm 2，钢轨惯性矩I=1048cm 4,钢轨弹性模量E=2.1×105MPa ，轨道原始弹性弯曲半波长0l =720cm,原始弹性弯曲矢度oe f =2.5mm ，原始塑性弯曲矢度op f=2.5mm ，轨道弯曲变形矢度f=2mm 。

缓冲区的防爬设备与伸缩区相同。采用弹条扣件时，一般可不装防爬器。
表7.3 扣件阻力（kN）
扣件类型 螺母扭矩为80 N· m I型弹条 9.0 Ⅱ型弹条 9.3 Ⅲ型弹条 16.0 防爬器 15.0 K型 7.5
螺母扭矩为150 N· m
12.0
15.0
表7.4 道床纵向阻力
线路特征 单枕的道床纵向阻力/kN 一股钢轨下单位道床纵向阻力/N· cm-1 1 667根/ km 1 760根/ km 1 840根/ km
MPa，制动应力取为10 MPa，根据稳定条件求得允许温度压力
为1335.8 kN，断缝容许值为90 mm，线路纵向阻力160 N/cm， 钢轨弹性模量2.1×105 MPa，截面积77.45 cm2。 问能否在250 m曲线上铺设无缝线路？
问Hale Waihona Puke 思考：1、无缝线路维修作业是否有时间限制及作业条件限制？ 道床扰动阻力下降，须有作业轨温条件限制，一般在锁定轨温15℃范围作业。 2、钢轨不平顺对无缝线路稳定性的影响如何？ 钢轨方向不平顺会引起胀轨。 3、竖向上是否也会胀轨？
木轨线路
混凝土 轨线路 Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型
7.0
10.0 12.5 18.3
—
— — 152
61
87 109 160
64
91 115 —
穿销式防爬器
研究实例：某地区最高年轨温为65 ℃，最低年轨温-35 ℃，
Ⅲ型混凝土轨枕，等效道床阻力为115 N/cm，钢轨容许强度为 351 MPa，计算得轨底拉应力为161 MPa，轨头压应力为208
四、普通无缝线路设计
（二）无缝线路结构计算
1.轨条长度
• 轨条长度应考虑线路平、纵面条件、道岔、道口、桥梁、隧道所在位置， 原则上按闭塞区间长度设计，一般长度为1 000～2 000 m。轨节长度最短 一般为200 m，特殊情况下不短于150 m。在长轨之间、道岔与长轨之间、 绝缘接头处需设置缓冲区，缓冲区一般设置2～4根同类型25 m标准轨。

《轨道工程》课程设计题目名称区间无缝线路设计院（系）轨道交通学院专业铁道工程技术班级 11铁工-2班姓名杨强指导教师: 赖建英目录一、设计资料 (3)二、无缝线路轨道强度验算 (4)三、锁定轨温的计算 (15)四、伸缩区长度计算 (19)五、缓冲区预留轨缝计算 (19)六、缩短轨配置设计 (23)七、缩短轨配置设计图 (23)一、设计资料：项目名称：区间无缝线路设计最小曲线半径及轨枕类型：道床：碎石道砟，道床厚h=40cm；路基：既有线路基。

钢轨支点弹性系数：D：检算钢轨强度时取3000N/mm：检算轨下基础时取7000KN/mm。

钢轨采用60Kg/m钢轨，截面积F=77.45cm²，钢轨惯性矩I=1048cm4 钢轨弹飞性模量E=2.1 10MPa 轨道原始弹性弯曲半波长l0=720mm原始弹性弯曲矢度f0e=2.5mm原始弯曲塑性矢度f op=2.5mm，轨道弯曲变形矢度f=2mm，轨道框架刚度系数β=1.0 等效道床阻力γ0=84.3N/cm.地区历年最高轨温为64.5℃,最低轨温为-19.4℃。

曲线表：曲线1曲线2设计内容及要求本设计为无缝线路轨道结构设计，包括：1、无缝线路轨道强度计算；2、根据强度条件和稳定条件计算锁定轨温；3、伸缩区长度计算；4、缓冲区预留轨缝的计算二、无缝线路轨道强度验算轨道结构强度检算机车一：DF9内燃机车，三轴转向架，轮载115KN(轴重23KN ），轴距1.8m 机车构造速度100Km/h 。

轨道各部件强度检算（1）机车允许速度。

对于新建线路，通过R=1200m 曲线轨道时的机车允许速度可按R V 3.4max =来计算，得h /m 100h /m 96.148max K K V 〉=，按此速度来检算各部件强度。

（2）钢轨强度检算。

DF9内燃机车两转向架之距较大，彼此影响很小，可任选一车轮作计算轮，此处选1轮和2轮位计算轮。

①计算k 值：计算钢轨强度的D=30000N/mm,按无缝线路要求，轨枕均与布置，轨枕间距a=1000000/1670=599mm ，于是k=D/a=30000/599=50.1KPa②计算β值 14454mm 0012.010*******.2450.14k-=⨯⨯⨯⨯==EJβ式中，J 为60Kg/m 对水平轴的惯性矩，为44mm 102879⨯ ③计算∑μP以1与2轮分别为计算轮来计算∑μP ，并选取其中最大值来计算钢轨的弯矩。

伸缩力的影响；
qx h(61lxx 2h42x03 l3)
24E1J
3、梁的纵向位移按两跨梁上作用列车荷载计算，要考
虑梁因荷载变化而产生附加纵向位移作用；
4、假设固定支座能完全阻止梁的位x 移24q，Eh11忽J (6略lx活2 动4x支3 座l3)

ql 3h2 24E1J
（三）断缝检算
选择钢轨受拉力最大和扣件阻力最小的断面进行断缝检算 。
(四）桥梁墩台及支座检算
钢轨铺设录像
桥上无缝线路例题(见轨道工程， 陈秀方）
桥上无缝线路附加力
明桥面桥示意图
有碴桥示意图
京九铁路 —— 颜家边大桥
有碴桥示意图
株(州)六(盘水)铁路新林冲大桥
桥梁
一、 基本原理
桥上无缝线路不路基上的无缝线路有什么区别？
梁轨相互作用
附加伸缩力 附加挠曲力
断轨力
温度变化 荷载作用
钢轨受到附加 纵向力；
桥梁墩台产生 弹性变形，墩 顶发生纵向位 移。
1.多跨计算时，计算方法不变，梁轨 位移相等方程增加；
2.当桥梁位于无缝线路伸缩区，或长 钢轨端部设有伸缩调节器时，计算位移 时要考虑到温度力的放散量，此时钢轨 的拉压变形相等协调条件不再存在，但 要满足力的平衡条件。
3.线路阻力可取常量、线性或非线性 变量。
四、 附加挠曲力
钢轨在荷载作用下产生挠曲 梁在荷载下产生挠曲 梁轨之间有相对位移 产生挠曲附加力
r
r0
l0
lBC
1.假设 l0
2.截面B 3.截面C 4.截面E
PB
C
PE
r0l0 yC PC
yB

1

3-7 设某新建铁路的路段设计速度为V K =120km/h ，货物列车设计速度为V H =70km/h ，若给定h max =150mm ，h min =5mm ，h QY =70mm ，h GY =30mm ，当曲线半径为R=2000m 时，则： （1）确定曲线外轨超高的范围；（14.96mm ≤h ≤58.91mm ） （2）计算当外轨超高为h=50mm 时的欠超高h Q 和过超高h G ；（34.96mm ，21.09mm ） （3）应铺设多大的外轨超高？（54.37mm ） 解：（1）由 h Q =h K -h ≤h QY h G =h-h H ≤h GY h K =11.8R V K 2 h H =11.8V H 2可得， 11.8RV K 2-h QY ≤h ≤11.8RV H 2+h GY代入数据，并计算11.8×20001202-70≤h ≤11.8×2000702+30 可得14.96mm ≤h ≤58.91mm满足h max =150mm ，h min =5mm 的条件（2） 由 h Q =h K -h h G =h-h H h K =11.8R V K 2 h H =11.8V H 2可得，h Q =11.8R V K 2-h h G =h-11.8V H 2代入数据，并计算h Q =11.8×20001202-50 h G =50-11.8×2000702可得h Q =34.96mmh G =21.09mm（3） 由 h =7.6RV K 2 （新建铁路设计与施工时采用，见教材P56）代入数据并计算h =7.6×20001202=54.37mm 3-8 已知既有铁路上半径R=600m 的某曲线行车资料为：N K =30列/日，P K =800t ，V K =120km/h ； N H =75列/日，P H =4000t ，V H =70km/h ； N LH =8列/日，P LH =3000t ，V LH =50km/h ； 要求：（1）计算通过该曲线列车的均方根速度V P ；（2）按均方根速度计算确定实设曲线外轨超高h 及欠超高h Q 和过超高h G ；（3）计算确定该曲线应设置的缓和曲线长度（已知：超高时变率容许值f=28mm/s ，超高顺坡率容许值i=1‰）。

第一章无缝线路基本知识第一节温度应力和温度力一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量1、钢轨的自由伸缩量钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。

自由伸缩量同钢轨的长度和轨温变化度数成正比。

钢轨自由伸缩量的计算公式是：△l＝αl△t 式中：△l――钢轨的自由伸缩量（mm）；α――钢轨的线膨胀系数（0.0118mm/m.℃）l――钢轨长度（m）；△t――轨温变化度数（℃）。

［例1－1］一根不受任何阻碍的钢轨，在早晨轨温为19℃时测定的长度是25.004m，中午轨温升高到49℃，钢轨的长度是多少？［解］△t＝49℃－19℃＝30℃。

△l＝αl△t＝0.0118×25.004×30＝8.8≈9(mm)此时钢轨的长度为: 25.004m+0.009m＝25.013m［例1－2］某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃，在轨温变化到12℃时，松开接头扣件、中间扣件和防爬器，钢轨应缩短多少毫米？［解］据题意，我们认为此时的长轨条处于自由缩短状态。

则长轨条缩短量△l＝αl△t＝0.0118×1000×33≈389(mm)这个缩短量是十分惊人的，它将使无缝线路完全丧失行车条件。

2、钢轨的限制伸缩量无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩，而锁定，则指钢轨扣件的锁固状态。

由于已被强力锁定，自由伸缩量的相当一部分不能实现，故无缝线路钢轨的限制伸缩有如下特点：①只有当轨温变化到相当程度才会产生限制伸缩。

②限制伸缩量比自由伸缩量小的多。

③限制伸缩量同长轨条的长度无关，即任何长度的长轨条的限制伸缩量，在轨温变化相同度数时都是一致的。

无缝线路未充分锁定或道床抵抗轨枕沿线路方向移动的阻力不够，钢轨的限制伸缩量将会增大，甚至接近自由伸缩量，这将对无缝线路产生巨大的破坏性影响。

（无缝线路长轨条和标准轨的一端限制伸缩量见附表）二、温度应力和温度力无缝线路锁定之后，较大的自由伸缩量变成了较小的限制伸缩量。

由车型的牵引方式和速度得出，检算钢轨α
0.6V
=
0.6x100
=0.6
100
100
0.45V
0.45x100
检算钢轨下沉及轨下基础各部件α
速度系数α
=
=
100
0.6
=
1
100
=
=
0.6×100
100
100
=0.45
= 0.6
曲线半径 R=800m，取其未被平衡欠超高最大值∆h = 75mm，
β = 0.002∆h = 0.002 × 75 = 0.15
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
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。
轨上的动轮载 Pd 要比静轮载 P0 大，其增量随行车速度的增加而增大。
α=
Pd −P0

专用的长轨运输列车
消除接缝
铺设线路
小型气压焊成 1000-2000m 或设计要求长度
二、无缝线路的类型
(一）根据处理内部温度应力方式的不同 温度应力式、放散温度应力式 我国高速铁路采用温度应力式无缝线路。


（一）温度应力式无缝线路
温度应力式的无缝线路，每段是由一根焊接长钢轨及 其两端2～4根标准轨组成，两端采用普通接头形式。


Td , Tu — 允许温降和允许温升
Tmax、Tmin — 当地历史最高、最低轨 温 Tk — 设计锁定轨温修正值， 一般取0 50 C
Te — 设计锁定轨温

（2）无砟轨道
Tmax Tmin Te Tk 2

路基有砟无缝线路锁定轨温可适当提高；桥上无缝 线路锁定轨温可适当降低；南方地区的无砟轨道，锁定 轨温范围不应过低，否则夏季钢轨温升幅度过大，导致 钢轨出现碎弯的几率增加。

延长机车车辆、钢轨及联接零件的使用寿命，降低养护维修 费用(节约30%～70%)；
在电力牵引或自动闭塞区段可减少接头的导电设备等。



无缝线路：
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。
未经钻眼与淬火的 25m标准轨
焊轨厂 （接触焊或气压焊） 250-500m长轨条
接头阻力




螺栓所受的拉力，是用测力扳手测定拧紧螺帽时的扭 力矩，再由扭力矩推算出拉力值，其经验公式为： T＝K〃D〃Pb 式中 T——拧紧螺帽时的扭力矩； K——系数（取K＝0.2）； Pb——螺栓拉力（KN）; D——螺栓直径（mm）。

第页1 无缝线路的阻力及伸缩区长度计算一、线路阻力及轨道框架刚度:(一)纵向阻力:1、接头阻力:夹板与钢轨接触面间阻止钢轨伸缩的摩擦阻力,其大小与扭力距有关。

P H2、道床纵向阻力:指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。

其大小与道渣的材质、粒径、断面尺寸、捣固程度、轨道框架的重量、道床脏污程度有关。

3、扣件阻力:指各种中间扣件及防爬设备阻止钢轨相对于轨枕纵向拉力位移的阻力。

@线路扣件阻力大于道床纵向力时,线路只能沿道床位移。

反之,钢轨将沿垫板移动,为加强线路,减少钢轨伸缩量,防止钢轨爬行,要求在无缝线路伸缩区内,采用加强扣件,安装防爬器,增大扣件阻力,这就是设计无缝线路的一个要求。

(二)横向阻力:道床抵抗轨道框架横向位移的阻力其大小与以下几方面有关:1、轨枕类型及位移。

2、道床肩宽:道床肩宽阻力与总阻力的三分之一,宽400~500mm 时其横向阻力接近最大值。

3、道床肩宽堆高:适当堆高肩部,阻力明显增大。

4、线路维修作业的影响。

5、道碴种类及粒径:砾石小于碎石30％~40％15~30mm 级配小于25~65mm,减少20~40％6、作业方法:机械化作业大于手工作业5~9％7、道床饱满程度8、行车条件影响(三)轨道框架刚度:指轨道抵抗弯曲变型的结构能力。

二、温度力纵向分布图及钢轨伸缩量的计算(一)温度力图:温度力沿钢轨长度的纵向分布图复习提问引入新课5‘介绍20‘了解重点讲解30‘‘介绍20‘第一阶段:当轨温升高,首先由接头阻力克服钢轨伸长,其内部产生温度压力,但超过pa后接头阻力才被克服P t=2、5△tF=P A △t=P H/2、5F例:50kg/m钢轨,6孔﹠24mm螺栓,P A=2、7×105N。

求克服接头阻力的温度升降幅度。

△t=2、7×105/2、5×6580=16°c第二阶段:轨温继续升高,道床阻力开始阻止钢轨伸长,钢轨内部又产生温度力,要使距轨端x处的钢轨开始位移则需克服x*p(单位纵向道床阻力)的力,根据平衡条件P t=P H+XP X=P t-P H/P若已知最大温度力,即可算出伸缩区长第三阶段:当温度达到最大值时,钢轨亦不能伸缩。

第5章无缝线路设计无缝线路是将标准长度的普通钢轨进行焊接，形成钢轨长度超过一定值的钢轨线路，又叫做焊接长钢轨线路，它是当今世界上轨道结构中的一项新技术，在该项技术上世界各国正在以积极的态度竞相发展。

对于一般的铁路线路来讲，钢轨的接头往往是轨道的薄弱环节，由于轨缝的存在，列车在通过轨道时就会发生冲击和振动，并产生巨大的噪音，不但如此，钢轨受到的冲击力也会提升3倍以上。

接头冲击力不但影响列车行驶的平稳度和旅客的舒适感，还会促使道床破坏、线路状态恶化、缩短钢轨和街头零件的使用寿命、增加额外的维修费用。

伴随着现代化铁路的高速化、舒适化和环保化的高要求，在行驶速度、列车轴重和密度不断增长的今天，普通铁路无法适应现代化运输的要求。

无缝线路消灭了大量的接头，具备行车平稳、旅客舒适、车辆和轨道维护费用减低、轨道与道床使用寿命延长等众多优点，是今后铁路发展的方向和未来。

5.1无缝线路基本规定1.根据《铁路无缝线路设计规范》(TB 10015-2012)，新建、改建铁路正线应采用钢轨，钢轨长度可以是25m、50m和100m，在线路中优先采用100m 长定尺钢轨。

2.无缝线路在设计时，应根据当地轨温资料，计算无缝线路的允许温升、允许温降，并考虑一定的修正量计算确定锁定轨温。

在一定范围内，无缝线路设计锁定轨温应一致。

3.道岔、钢轨伸缩调节器及胶接绝缘接头钢轨宜与相连轨道同类型、同材质。

在小半径曲线（）以及大坡道地段宜采用全长淬火钢轨或高强钢轨。

4.有砟无缝线路铺设的曲线半径不宜小于500m；在小于500m半径地段铺设无缝线路时，应采取适当的措施增大道床横向阻力。

5.在连续长大坡道、制动坡段和行驶重载列车坡段上的无缝线路，必要时应采取轨道加强措施，连续长大坡道不宜设置钢轨伸缩调节器和有缝钢轨接头。

6.最大轨温变化幅度超过100℃的严寒地区铺设无缝线路时应单独设计，加强轨道结构强度，还可以采取大调高量扣件。

7.无缝线路设计应根据线路、运营、气候条件及轨道类型因素进行，经过稳定性等检算确定设计锁定轨温。

纵向阻力
中间扣件阻力
道床纵向阻力
一、线路阻力作用及分类
（1）接头阻力 钢轨两端接头处由夹板通过螺栓拧紧，产生了阻止钢轨纵向位移的阻力， 称为接头阻力。 接头阻力由钢轨与夹板之间的摩阻力和螺 栓抗剪力提供，为了安全，我们只考虑摩阻力。
一、线路阻力作用及分类
（1）接头阻力
接头阻力 Pj 的计算公式如下：
一、线路阻力作用及分类
（2）扣件阻力 扣件阻力是指各种中间扣件和防爬设备抵抗钢轨纵向位移的阻力。 为防止钢轨沿轨枕爬行，无缝线路要求中间扣件阻力要大于轨枕
底面的道床纵向阻力。
一、线路阻力作用及分类
（2）扣件阻力 扣件阻力的影响因素： 扣件阻力的大小与扣件的类型有关，扣件阻力可通过实验室进行
测定。
2.横向阻力 定义： 道床横向阻力是指道床抵抗轨道框架横向位移的阻力。 作用： 它是防止胀轨跑道，保持无缝线路轨道稳定的重要因素。
一、线路阻力作用及分类
2.横向阻力 影响道床横向阻力的因素： （1）道床的饱满程度 （2）道床肩宽 （3）道床肩部堆高
一、线路阻力作用及分类
2.横向阻力 影响道床横向阻力的因素： （4）道砟的种类及粒径 （5）线路维修作业的影响
一、线路阻力作用及分类
3.竖向阻力 竖向阻力中一个重要的方面 是轨道框架刚度。 它是指钢轨与轨枕通过中间 扣件连接而成的框架结构的整 体刚度，它表示轨道抵抗弯曲 变形的能力。
课后小结 1. 线路阻力作用及分类； 课后作业
见网络学习平台。
一、线路阻力作用及分类
（3）道床纵向阻力 道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。
一般以每根轨枕的阻力 R或每延长厘米（或毫米）阻力 r 表示。
一、线路阻力作用及分类

新建铁路桥上⽆缝线路设计暂⾏规定[详细]新建铁路桥上⽆缝线路设计暂⾏规定北京中华⼈民共和国铁道部关于印发《新建铁路桥上⽆缝线路设计暂⾏规定》的通知各铁路局,各设计院,青藏、⾼速铁路公司:现印发《新建铁路桥上⽆缝线路设计暂⾏规定》,⾃印发之⽇起实⾏.各单位在执⾏过程中,结合⼯程实践,认真总结经验,积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见及有关资料反馈部建设管理司.本暂⾏规定由铁道部建设管理司负责解释,由主编单位(铁道科学研究院)另⾏印发单⾏本.中华⼈民共和国铁道部(章)—1—(此页⽆正⽂)主题词:基本建设标准通知抄送:⼯程、建筑总公司,铁路⼯程技术标准所,铁路⼯程定额所,经规院,铁科院,地⽅铁路协会,部⼯程、建设开发中⼼,部内政法、计划、财务、科技、安监司,运输局.铁道部办公厅—1—前⾔本暂⾏规定根据铁道部科技研究开发计划项⽬(合同99G18号)以及⼯程建设规范科研项⽬(建技科)的要求,在总结我国铁路桥上⽆缝线路的研究成果和现场实践,并参照国外相关研究成果的基础上编制⽽成.本暂⾏规定包括五章正⽂及⼆个附录:第⼀章,总则;第⼆章,术语;第三章,纵向⼒计算;第四章,纵向⼒组合及墩台检算;第五章,桥上⽆缝线路结构设计;附录A,⽆缝线路固定区单股钢轨作⽤在桥梁的伸缩⼒、挠曲⼒;附录B,伸缩⼒、挠曲⼒计算⽅法.主编单位:铁道科学研究院.参加单位:西南交通⼤学、铁道第三勘察设计院、铁道第四勘察设计院、中南⼤学.—1—主要编写⼈员:马战国李成辉王召祜⾼慧安陈秀⽅杨梦蛟王红周进雄黄卫殷宁骏胡仁伟吴⼩萍赵陆青张军陈治安张莉苗永青马胜双刘增杰宋毓澜冯淑卿毕⽟琢—1—⽬录1 总则 (1)2 术语 (2)3 纵向⼒计算 (4)3.1 基本参数 (4)3.2 伸缩⼒ (6)3.3 挠曲⼒ (6)3.4 断轨⼒ (7)4 纵向⼒组合及墩台检算 (8)5 桥上⽆缝线路结构设计 (10)5.1 单元轨节布置 (10)5.2 钢轨伸缩调节器设置 (10)5.3 允许温升计算 (10)5.4 允许温降计算 (11)5.5 设计锁定轨温计算 (11)附录A ⽆缝线路固定区单股钢轨作⽤在桥梁的伸缩⼒、挠曲⼒ (13)附录B 伸缩⼒、挠曲⼒计算⽅法 (15)—1——1—1 总则1.0.1为统⼀新建铁路桥上⽆缝线路的设计技术标准,特制定本暂⾏规定.1.0.2本暂⾏规定适⽤于新建标准轨距铁路桥上铺设或预留⽆缝线路的设计. 1.0.3铺设或预留⽆缝线路的新建铁路桥梁设计应考虑⽆缝线路纵向⼒的作⽤,桥梁纵向⽔平线刚度不得⼩于刚度限值.1.0.4对于需设置钢轨伸缩调节器的桥梁,应合理的确定钢轨伸缩调节器的设置位置及伸缩区长度.1.0.5桥上⽆缝线路设计锁定轨温的上、下限宜与桥梁两端路基⽆缝线路的设计锁定轨温上、下限⼀致.1.0.6新建铁路铺设或预留⽆缝线路的桥梁墩台设计除应符合本规定外,尚应符合《铁路桥涵设计规范》(TB10002.1~5-99)及国家现⾏强制性标准的有关规定.—1—2 术语2.0.1 最⾼轨温最⾼轨温等于当地有记载以来的极端最⾼⽓温加20℃. 2.0.2 最低轨温最低轨温等于当地有记载以来的极端最低⽓温. 2.0.3 最⼤轨温变化幅度最⼤轨温变化幅度等于最⾼轨温与最低轨温间的差值. 2.0.4 线路纵向阻⼒道床或扣件抵抗钢轨纵向移动的阻⼒,取扣件阻⼒或道床阻⼒的较⼩值. 2.0.5 梁温度差桥上⽆缝线路伸缩⼒计算时所采⽤的梁最⼤⽇温差. 2.0.6 伸缩⼒因温度变化,桥梁与长钢轨纵向相对位移⽽产⽣的纵向⼒. 2.0.7 挠曲⼒在列车荷载作⽤下,桥梁挠曲引起桥梁与长钢轨纵向相对位移⽽产⽣的纵向⼒.2.0.8 断轨⼒因长钢轨折断,引起桥梁与长钢轨纵向相对位移⽽产⽣的纵向⼒. 2.0.9 ⽆缝线路纵向⼒指伸缩⼒、挠曲⼒、断轨⼒的总称. 2.0.10 墩、台顶纵向⽔平线刚度使桥梁墩、台⽀承垫⽯顶产⽣单位纵向⽔平位移时所需的纵向作⽤⼒.即:iHK δ∑=(2.0.10) 式中Σδi =δp +δφ+δhH —作⽤在墩、台⽀承垫⽯顶的纵向⽔平⼒(kN)δp —在H 作⽤下,由于墩、台⾝弯曲引起的墩、台⽀承垫⽯顶纵向⽔平位移(厘⽶)δ—在H作⽤下,由于基础倾斜引起的墩、台⽀承垫⽯顶纵向⽔平位移(厘φ⽶)δh—在H作⽤下,由于基础平移引起的墩、台⽀承垫⽯顶纵向⽔平位移(厘⽶)2.0.11温度跨度温度跨度指桥墩相邻两联梁(含简⽀梁)固定⽀座间的距离,或与桥台毗邻的桥墩固定⽀座⾄桥台挡碴墙间的距离.—1—3 纵向⼒计算3.1 基本参数3.1.1梁温度差取值应符合以下规定:有碴轨道混凝⼟梁:15℃⽆碴轨道混凝⼟梁:20℃钢梁:25℃3.1.2有碴轨道线路(每轨)纵向阻⼒取值应符合以下规定:(1)桥上⽆缝线路采⽤与桥梁两端路基⽆缝线路⼀致的轨道结构.计算伸缩⼒,纵向阻⼒取70N/厘⽶.计算挠曲⼒,轨⾯⽆载时,纵向阻⼒取70N/厘⽶;轨⾯有载时,机车下纵向阻⼒取110N/厘⽶,车辆下纵向阻⼒取70N/厘⽶.计算断轨⼒,纵向阻⼒取110N/厘⽶.(2)桥上⽆缝线路采⽤与桥梁两端路基⽆缝线路不同的轨道结构,且扣件的扣压⼒以及摩擦系数低于路基⽆缝线路时,线路纵向阻⼒Q值应按下式计算:Q=2ξPµ/α(N/厘⽶) (3.1.2)式中ξ—线路纵向阻⼒系数.计算伸缩⼒,ξ取0.65.计算挠曲⼒,轨⾯⽆载时,ξ取0.65;轨⾯有载时,机车下阻⼒系数ξ取1.0,车辆下阻⼒系数ξ取0.65.计算断轨⼒,ξ取1.0.P—单个扣件的扣压⼒(N).µ—钢轨与轨下胶垫的综合摩擦系数.轨下胶垫为橡胶垫板时,µ取0.8.轨下胶垫为不锈钢复合胶垫或钢轨与铁垫板直接接触时,µ取0.5.α—轨枕间距(厘⽶).3.1.3⽆碴轨道线路(每轨)纵向阻⼒计算应符合以下规定:(1)钢梁桥上采⽤k型分开式扣件,扣件布置形式为1(紧)—n(松)—1(紧)(螺母—1—扭⼒矩为80~120N·⽶),线路纵向阻⼒Q值应按下式计算:Q=ξ(P1+nP2)/(n+1)α(N/厘⽶) (3.1.3-1)式中ξ—线路纵向阻⼒系数.计算伸缩⼒,ξ取0.75.计算挠曲⼒,轨⾯⽆载时,ξ取0.75;轨⾯有载时,机车阻⼒系数ξ取1.15,车辆下阻⼒系数ξ取0.75.计算断轨⼒,ξ取1.0.P1—扣紧轨底的k型扣件节点阻⼒,取7500kN.P2—不扣紧轨底的k型扣件节点阻⼒,取500kN.α—轨枕间距(厘⽶).(2)混凝⼟桥梁⽆碴轨道,线路纵向阻⼒Q值应按下式计算:Q=2ξPµ/α(N/厘⽶) (3.1.3-2)式中ξ—线路纵向阻⼒系数.计算伸缩⼒,ξ取0.75.计算挠曲⼒,轨⾯⽆载时,ξ取0.75;轨⾯有载时,机车下阻⼒系数ξ取1.15,车辆下阻⼒系数ξ取0.75.计算断轨⼒,ξ取1.0.P—单个扣件的扣压⼒(N).µ—钢轨与轨下胶垫的综合摩擦系数.轨下胶垫为橡胶垫板时,µ取0.8.轨下胶垫为不锈钢复合胶垫或钢轨与铁垫板直接接触时,µ取0.5.α—轨枕间距(厘⽶).—1—3.2 伸缩⼒3.2.1伸缩⼒分桥台伸缩⼒和桥墩伸缩⼒.3.2.2桥梁位于⽆缝线路固定区时,伸缩⼒应按本暂⾏规定附录B计算⽅法计算.3.2.3等跨混凝⼟简⽀梁桥位于⽆缝线路固定区,且相邻桥墩纵向⽔平线刚度差⼩于较⼩墩的50%时,伸缩⼒按本暂⾏规定附录A 之表3取值.不等跨度桥梁伸缩⼒按⼤跨度取值.3.2.4简⽀梁位于⽆缝线路伸缩区时,伸缩⼒T1按下式计算:T1=Q×L (N) (3.2.4)式中Q—伸缩区线路纵向阻⼒(N/厘⽶).L—简⽀梁的跨度(厘⽶),当L⼤于⽆缝线路伸缩区长度时,L取伸缩区长度.3.2.5在连续梁的⼀端设置钢轨伸缩调节器时,伸缩⼒按下式计算:T1=Q×L (N) (3.2.5)式中Q—伸缩区线路纵向阻⼒(N/厘⽶).L—连续梁的联长(厘⽶),当L⼤于⽆缝线路伸缩区长度时,L取伸缩区长度.3.2.6在连续梁的中部或两端设置钢轨伸缩调节器时,⽆缝线路作⽤在连续梁桥墩的伸缩⼒可不计.3.3 挠曲⼒3.3.1挠曲⼒分车前墩台挠曲⼒和车下墩台挠曲⼒,挠曲⼒应按本暂⾏规定附录B计算⽅法计算.3.3.2挠曲⼒计算,简⽀梁应在相邻两孔梁上布置荷载计算(见图1);连续梁应在边跨(1跨)或固定⽀座⾄梁端的多跨梁上布置荷载计算,并取计算的较⼤值.—1—图1 计算挠曲⼒时荷载⽰意图3.3.3等跨混凝⼟简⽀T型或箱型梁桥位于⽆缝线路固定区,相邻桥墩纵向⽔平线刚度差⼩于较⼩墩的50%,荷载采⽤中—活载时,其挠曲⼒按本暂⾏规定附录A 之表4取值;荷载采⽤ZK标准活载时,其挠曲⼒按本暂⾏规定附录A之表5取值.3.4 断轨⼒3.4.1断轨⼒计算应按桥上⽆缝线路在设计锁定轨温上限锁定,并在最低轨温单股钢轨在梁上最不利位置时折断的条件计算.3.4.2桥梁位于⽆缝线路固定区时,断轨⼒T3按下式计算:T3=Q×L (N) (3.4.2)式中Q—线路纵向阻⼒(N/厘⽶).L—简⽀梁跨度或连续梁的联长(厘⽶)(连续梁桥上未设置钢轨伸缩调节器时,L为连续梁的联长),当L⼤于⽆缝线路断轨时钢轨伸缩区的长度时,L取断轨时钢轨伸缩区的长度.3.4.3在连续梁的跨中设置钢轨伸缩调节器时,断轨⼒按下式计算:T3=Q×L/2 (N) (3.4.3)式中Q—线路纵向阻⼒(N/厘⽶).L—连续梁的联长(厘⽶),当L/2⼤于⽆缝线路断轨时钢轨伸缩区的长度时,L/2取断轨时钢轨伸缩区的长度.—1—4 纵向⼒组合及墩台检算4.0.1铺设⽆缝线路的墩台除按桥梁设计有关规定进⾏检算外,应增加纵向⼒组合作⽤下的检算.4.0.2桥上⽆缝线路纵向⼒组合原则:(1)同⼀股钢轨的伸缩⼒、挠曲⼒、断轨⼒相互独⽴,不作叠加;(2)伸缩⼒、挠曲⼒、断轨⼒不与同线的离⼼⼒、牵引⼒或制动⼒等组合.(3)伸缩⼒、挠曲⼒按主⼒考虑,断轨⼒按特殊荷载考虑.4.0.3桥梁墩台设计荷载除按《铁路桥涵设计规范》(TB10002.1~5-99)规定组合外,增加的纵向⼒各种组合应符合表1的规定.表1纵向⼒组合4.0.4检算墩台时伸缩⼒、挠曲⼒、断轨⼒作⽤点为墩台⽀座铰中⼼,检算⽀座时伸缩⼒、挠曲⼒、断轨⼒作⽤点为⽀座顶中⼼,台顶断轨⼒作⽤点为台顶.断轨⼒可在全联范围内的墩台上分配.4.0.5简⽀梁桥墩顶纵向⽔平线刚度应不⼩于表2的规定.4.0.6简⽀梁桥台顶纵向⽔平线刚度不宜⼩于3000kN/厘⽶·双线.—1—表2 简⽀梁桥墩顶纵向⽔平线刚度限值注:单线墩台顶的最⼩⽔平线刚度限值按表中规定值的⼆分之⼀计.—1—5 桥上⽆缝线路结构设计5.1 单元轨节布置5.1.1桥上⽆缝线路由⼀个或若⼲个单元轨节组成,并应与桥梁两端路基⽆缝线路焊联,使其成为跨区间⽆缝线路的⼀部分.5.1.2在连续梁的两端设置钢轨伸缩调节器时,单元轨节宜按联分段;在连续梁的跨中或⼀端设置钢轨伸缩调节器时,单元轨节的长度可根据线路条件等因素确定.5.2 钢轨伸缩调节器设置5.2.1钢轨伸缩调节器的设置位置与数量应根据桥梁墩台及线路设计情况合理确定.5.2.2温度跨度⼤于100⽶的钢梁,应在活动⽀座梁端设置⼀组钢轨伸缩调节器.5.2.3温度跨度⼤于120⽶的混凝⼟连续梁,应设置⼀组或多组钢轨伸缩调节器,多联连续梁时可考虑共⽤钢轨伸缩调节器. 5.2.4钢轨伸缩调节器不应设置在R≤1500⽶的曲线上,也不宜设置在竖曲线上.5.2.5⼤跨度钢桁连续梁的两端设置钢轨伸缩调节器时,桥⾯系未设置活动纵梁时,K型扣件全部扣紧轨底;桥⾯系设置活动纵梁时,K型扣件扣紧轨底的长度宜为全联长度的1/3.5.3 允许温升计算5.3.1桥上⽆缝线路允许温升应根据线路稳定性计算确定.5.3.2桥上⽆缝线路允许温升计算应考虑⽆缝线路纵向⼒的影响.5.3.3桥上⽆缝线路允许温升ΔT u按下式计算:EFa pP T u22][?-=(5.3.3)式中[P]—桥上⽆缝线路允许温度压⼒.ΔP—桥上⽆缝线路伸缩压⼒、挠曲压⼒中的较⼤值.—1——1—E —钢轨钢的弹性模量. a —钢轨钢的线胀系数.F —钢轨截⾯⾯积.5.4 允许温降计算5.4.1 桥上⽆缝线路允许温降由钢轨强度检算确定,计算时应考虑⽆缝线路纵向⼒的影响.5.4.2 允许温降ΔT d 按下式计算:EaT fdd σσ]σ[Δ=(5.4.2)式中 E —钢轨钢的弹性模量.a —钢轨钢的线胀系数. [σ]—钢轨的允许应⼒.σd —列车活载作⽤下轨底边缘动弯应⼒.σf —桥上⽆缝线路钢轨最⼤纵向应⼒(不包括温度应⼒,取伸缩拉应⼒、挠曲拉应⼒中的较⼤值).5.5 设计锁定轨温计算5.5.1 桥上⽆缝线路设计锁定轨温应根据⽓象资料、允许温降、允许温升计算确定,并应满⾜桥上⽆缝线路断缝检算要求.同时还应满⾜⽆缝线路相邻单元轨节间的锁定轨温差不⼤于5℃,同⼀设计锁定轨温⽆缝线路内单元轨节的最⾼与最低锁定轨温差不⼤于10℃.5.5.2 设计锁定轨温T e 按下式计算:k u d e T T T T T T Δ2]Δ[]Δ[2min max ±++=(5.5.2) 式中 T ⽶ax —当地历年最⾼轨温.T ⽶in —当地历年最低轨温. [ΔT d ]—⽆缝线路允许温降.—1—[ΔT u ]—⽆缝线路允许温升.ΔT k —中和温度修正值.根据当地⽓候条件,修正值采⽤0~5℃.5.5.3 设计锁定轨温间隔采⽤10℃(困难条件下可采⽤6~8℃),设计锁定轨温上限T ⽶=T e +5℃,设计锁定轨温下限T n =T e -5℃.T ⽶、T n 值应满⾜以下条件:T ⽶ax —T n ≤[ΔT u ] T ⽶—T ⽶in ≤[ΔT d ]5.5.4 钢轨断缝检算按下式检算:][Q(2λλ≤??=T ）a EF(5.5.4)式中 ΔT —⽆缝线路最⼤温降(ΔT=T ⽶—T ⽶in ).Q —线路纵向阻⼒. E —钢轨钢的弹性模量. a —钢轨钢的线胀系数. [λ]—钢轨折断允许断缝值.设计荷载采⽤中—活载时,⽆缝轨道[λ]=10厘⽶,有碴轨道[λ]=8厘⽶. 设计荷载采⽤ZK 标准活载时,⽆碴轨道和有碴轨道[λ]=7厘⽶.。

向变化，先以降温为例说明。
1.当轨温 t 等于锁定轨温 t0 时，
钢轨内部无温度力，即 Pt 0 ，
如图中 AA ' 线。
一、基本温度力图
2.当 t t0 t H ，轨端无位移，温度力在整长
轨条内均匀分布 Pt PH ，如图中 BB ' 线。
一、基本温度力图
3.当 t t0 tH 时，道床纵向阻力开始发挥作用，轨端开始产生收
max Pt PH
ls
r
3
轨温反向变化时的温度力图
一、轨温反向变化时的温度力图
刚才是 t0下降到Tmin ，现在是Tmin 升温
到Tmax 。
锁定轨温可能有大于、等于或小于当
地中间轨温 t 的３种情况。现已常见的
大于中间轨温进行分析。
t0 t中 1（Tmax Tmin )
2
一、轨温反向变化时的温度力图
——温度力纵向分布图
1
长轨条的约束条件
2
基本温度力图
3
轨温反向变化时的温度力图
1
长轨条的约束条件
一、概述
温度力沿钢轨的纵向分布称为温度力图。
通常以横轴表示钢轨长度， 以纵轴表示温度力(温度拉力为正， 温度压力
为负)。
温度力
拉力为正
钢轨长度
压力为负
二、长轨条的约束条件
长轨条的约束条件分接头阻力约束条件和道床阻力约束条件。
1.当 Tmin t t H 时，这时轨温回升，钢轨的伸长，
首先仍然遇到接头阻力的抵抗，钢轨全长范围内温度
拉力减小，温度力图平行下移 PH 值，接头处温度拉力
变为零。温度力分布如图中AEE ' 。
一、轨温反向变化时的温度力图

A1=
8-3 韶山 III 型电力机车在 R=600m 的曲线上以速度 V=40km/h 匀速行驶，试求机车的牵引 力。 解： w0 ' = (2.25 + 0.019V + 0.00032V ) g
2
=（2.25+0.019×40+0.00032×402）×9.81 =34.52 （N/t）
wr =
12-9 运行图若按下图编制，试示出运行图周期及其组成，写出计算通过能力的 公式，并比较三者的大小关系。
（a） 图中，Tza=tw+tF+tB1+tB2 一般来讲，tB>tH 故有 Tza >Tzb >Tzc 由通过能力计算公式 N =
（b） Tzb=tw+tF+tH+tB
（c） Tzc=tw+tF+tH1+tH2
（3） （略） （4） λ长 =
λ长 =
× 12.5 × 10 6 9.1 × 12.5 2 × 10 6 （max Pt − PH）• l rl 2 （948.8 − 490） − − = =1.7m 2 EF 8EF 2 × 2.1 × 10 5 × 7745 8 × 2.1 × 10 5 × 7745
600 600 g= × 9.81 = 9.81 （N/t） R 600
w0 = w0 '+ wr =34.52+9.81=44.32 （N/t）
F=W= P ⋅ w0 = 138 × 44.32 = 6115.55 （N） 8-4 韶山 III 型电力机车，牵引质量为 3300t，列车长度为 730m，当牵引运行行车速度为 50km/h 时，计算下列情况下的列车平均单位阻力： （1）在平道上； （2）在 3‰的下坡道上； （3） 列车在长 1200m 的 4‰上坡道上行驶， 坡度上有一个曲线， 列车处于题 8-4 图 （a） 、 （b） 、 （c）情况下。

跨区间无缝线路技术综述王敬安【摘要】分析无缝线路名词术语及有关规定，系统介绍跨区间无缝线路技术标准、无缝道岔有关要求，便于工程技术人员借鉴，为尽快组织制定和修改补充所涉及技术标准提供参考。

【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2004(000)003【总页数】3页(P27-29)【关键词】跨区间无缝线路;无缝道岔;技术标准【作者】王敬安【作者单位】南京铁路分局工务分处,江苏南京,210031【正文语种】中文【中图分类】U213.9无缝线路以钢轨焊接取代了大量的普通钢轨接头，与普通线路相比，具有行车平稳、旅客舒适、节省钢轨接头材料、降低维修费用、延长线路设备和机车车辆使用寿命等优点，并能适应高速行车的要求，是我国铁路线路的主要轨道结构形式。

目前，我国铁路正线大部分铺设了无缝线路，主要干线区段又相继铺设了超长无缝线路、无缝道岔，并逐步完善了相关的技术条件，在保证运输安全的前提下，满足铁路提速、重载可持续发展的需要。

鉴于此，本文就无缝线路各个发展阶段的名词术语规定，以及有关技术条件进行了归纳、分析，并介绍跨区间无缝线路、无缝道岔的具体实施意见，为协调统一无缝线路技术标准提供依据，协助主管部门尽快组织进行修改和完善。

1 无缝线路技术条件(1)《铁路线路名词术语》(TB1352)编号205名词术语：无缝线路，说明为钢轨连续焊接或胶结超过200 m(一般为两个伸缩区长)的轨道。

(2)《铁路工程基本术语》(GB/T50262)第4.3.6条无缝线路(焊接长钢轨轨道)为钢轨连续焊接或胶结超过两个伸缩区长度的轨道。

(3)《铁路线路设备大修规则》第3.6.1条无缝线路的基本结构形式为温度应力式。

(4)《铁路线路维修规则》第3.9.1条温度应力式无缝线路，一般由固定区、伸缩区、缓冲区3部分构成。

固定区长度不得短于50 m。

伸缩区长度根据年轨温差幅值、道床纵向阻力、钢轨接头阻力等参数计算确定，一般为50～100 m。