无缝线路(铁路、高铁培训)
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目录第一部分概述 (2)1、铺设无缝线路的意义································2、无缝线路的类型····································3、国内外无缝线路发展概况····························第二部分设计任务及基本要求························1、设计任务·········································2、基本要求·········································第三部分设计目的和意义1、设计目的·········································2、设计意义·········································第四部分设计理论依据及基本思路·····················1. 轨道动态响应的准静态计算··························2. 根据强度条件确定允许的降温幅度····················3. 根据稳定条件确定允许的升温幅度····················4. 设计锁定轨温的确定··································5.预留轨缝和伸缩区长度的确定··························第五部分设计参数································1、一些相关设计参数·································2、参数选取········································3、最终参数·········································第六部分设计内容····································1、轨道结构静力计算··································2、确定设计锁定轨温··································(1)由强度条件确定允许降温幅度····················(2)根据稳定条件确定允许升温幅度·················(3)设计锁定轨温的确定·····························3、轨道强度验算······································(1)计算d M、d y、d R·································(2)钢轨强度检算····································(3)轨枕验算······································(4)道床顶面压应力验算·······························(5)路基基床表面压应力验算·························(6)计算汇总表··································4、预留轨缝与伸缩区长度的确定·························(1)长轨与短轨间的预留轨缝························(2)短轨与短轨间的预留轨缝··························(3)伸缩区长度·····································第一部分概述1、铺设无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路,又称焊接长钢轨线路。
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。
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。
第一节无缝线路的基本概念无缝线路:是把钢轨焊接起来的线路,又称焊接长钢轨线路。
无缝线路轨条长度不应短于200m,特殊地段不应短于150m。
长钢轨:焊轨工厂将焊接钢轨按工厂承轨台的可容长度,焊成长250~500m的长轨,这种厂焊钢轨叫做长钢轨。
长轨条:将工厂焊好的长钢轨运抵铺轨工地,在工地用小型气压焊机按设计长度把它焊接起来,这种在工地焊联起来的钢轨叫做长轨条。
单元轨条:一个封锁点内铺设的长轨条叫单元轨条.无缝线路的优点:因减少了接头,所以减少了接头扣件的费用,降低了维修的工作量,提高了设备的使用寿命,增加了旅客的舒适感。
第二节无缝线路的分类一、按钢轨受力情况可分为温度应力式无缝线路和放散应力式无缝线路.(一)温度应力式无缝线路:一般由固定区、伸缩区和缓冲区三部分构成.1、结构形式:在长轨之间用几根普通标准长度的钢轨连接,以便于调节轨缝,这一区段叫缓冲区;长轨本身仅在两端约数十米长度范围内容许伸缩,容许伸缩的段落叫伸缩区;长轨中间不能伸缩的部分叫固定区。
固定区长度不得短于50m。
伸缩区长度一般为50~100m.——|———|-——--|-——|———-—|——-|——缓冲区伸缩区固定区伸缩区缓冲区2、缓冲区和伸缩区的设置条件:缓冲区和伸缩区不应设置在道口或不作单独设计的桥上。
有碴桥跨度不大于16m时,伸缩区可设置在桥上,但轨条接头必须在护轨范围以外。
3、缓冲区的作用:⑴保护绝缘接头;⑵便于调节长轨伸缩;⑶便于放散应力;⑷使长轨的伸缩不直接影响道岔。
(二)放散应力式无缝线路:1、分类:自动放散和定期放散2、缺点:由于每年放散应力工作量太大,这种形式的无缝线路有被淘汰的趋势。
二、按结构可分为全区间无缝线路和跨区间无缝线路。
(一)全区间无缝线路:两相邻车站咽喉道岔之间的无缝线路,取消了缓冲区,其长轨条贯穿整个区间,这样的无缝线路叫做全区间无缝线路。
(二)跨区间无缝线路:全区间无缝线路上的长轨条与车站内的道岔和线路全部焊联成一体,道岔焊成无缝道岔。