無縫線路工作原理主講教師目錄CONTNETS02軌溫與鎖定氣溫01溫度力、伸縮位移與軌溫變化的關(guān)系03線路阻力04溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）05鋼軌端部伸縮量06預(yù)留軌縫07無縫線路穩(wěn)定性01PARTONE溫度力、伸縮位移與軌溫變化的關(guān)系1、溫度力的產(chǎn)生溫度力、伸縮位移與軌溫變化的關(guān)系01由于溫度變化，伸縮受到限制而轉(zhuǎn)化為溫度力，作用在鋼軌縱向上。２、溫度力計算２、溫度力計算溫度力、伸縮位移與軌溫變化的關(guān)系0102PARTTWO軌溫與鎖定氣溫軌溫：鋼軌的溫度，一般指鋼軌斷面的平均軌溫，亦稱有效軌溫。1、軌溫與氣溫的關(guān)系軌溫與鎖定氣溫02軌溫與氣溫的關(guān)系：2、中間軌溫：軌溫與鎖定氣溫023、鎖定軌溫?zé)o縫線路鎖定時的軌溫稱鎖定軌溫；因線路剛鎖定時溫度應(yīng)力為零，又稱零應(yīng)力軌溫。軌溫的測量儀器：軌溫計03PARTTHREE線路阻力軌溫與鎖定氣溫02線路阻豎向阻力縱向阻力橫向阻力接頭阻力中間扣件阻力道床縱向阻力道床橫向阻力軌道框架水平剛度道床豎向阻力軌道框架豎向剛度軌溫與鎖定氣溫02１）接頭阻力：在鋼軌接頭處，兩根鋼軌端部由夾板通過螺栓和螺帽擰緊，由此產(chǎn)生的阻止鋼軌端部伸縮變化的摩阻力稱為接頭阻力。在選用高強螺栓、認(rèn)真涂油的情況下，保持接頭阻力的重要途徑是定期檢查，擰緊螺栓。軌溫與鎖定氣溫02接頭阻力的特點接頭阻力是摩擦力，只有存在相對運動或相對運動趨勢時，才產(chǎn)生；鋼軌首先要克服接頭阻力，然后才能伸長或縮短；鋼軌從伸長轉(zhuǎn)入縮短或從縮短轉(zhuǎn)入伸長狀態(tài)要克服兩倍接頭阻力。軌溫與鎖定氣溫02２）扣件阻力：是指中間扣件和防爬設(shè)備抵抗鋼軌沿軌枕縱向移動的阻力無縫線路要求中間扣件阻力大于軌底道床縱向阻力，否則裝防爬器為什么？由鋼軌和扣件之間的摩阻力及鋼軌與軌下墊板之間的摩阻力提供軌溫與鎖定氣溫02３）道床縱向阻力：道床阻止軌排縱向移動的阻力由軌枕底部、軌枕兩端面的摩阻力以及軌枕道碴盒內(nèi)道碴抗剪力組成。大小應(yīng)通過試驗測定，以正常軌道條件下軌枕位移小于2mm為依據(jù)。道床縱向阻力大小與道碴材質(zhì)、粒徑級配和尺寸、道床斷面形狀、臟污程度及密實程度等有關(guān)。思考：鋼軌由縮短轉(zhuǎn)為伸長，道床縱向阻力變化？軌溫與鎖定氣溫02４）道床橫向阻力：道床阻止軌排橫向移動的阻力由軌枕底部、兩側(cè)與道床間的摩阻力以及軌枕端部道床的抗剪力組成。大小應(yīng)通過試驗測定，以正常軌道條件下軌枕位移小于2mm為依據(jù)。軌溫與鎖定氣溫02道床橫向阻力影響因素：行車條件的影響 123456道床飽滿程度道床肩寬，在一定寬度內(nèi)增大，肩寬超過阻力即不再增大了。道床肩部堆高道碴粒徑和種類線路維修作業(yè)的影響04PARTFOUR溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）041、要求：有砟軌道無縫線路、扣件阻力大于道床縱向阻力2、溫度力分布圖軌溫變化的循環(huán)過程為（.Tsf>Tz）的情況Tsf→Tmin→Tmax→Tmin前提交件：鋼軌內(nèi)溫度力和其外部阻力隨時保持平衡溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）04單向降溫1）當(dāng)T=Tsf時，Pt=0，接頭阻力為零2）軌溫下降時，首先接頭阻力與溫度力平衡，當(dāng)溫度力達(dá)到Rj前，鋼軌與夾板不產(chǎn)生相對移動。此時則溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）04單向降溫3）軌溫繼續(xù)下降，則溫度力大于鋼軌接頭阻力，鋼軌與夾板產(chǎn)生相對移動，道床阻力發(fā)揮作用。4）當(dāng)此時則時，，溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）045）反向升溫，鋼軌有伸長趨勢，首先仍然遇到接頭阻力的抵抗，鋼軌全長范圍內(nèi)溫度拉力減小，溫度力圖平行下移Rj值，至接頭處溫度拉力變?yōu)榱?。軌溫繼續(xù)升高，反向接頭阻力起作用(由拉力變?yōu)閴毫?，溫度力圖繼續(xù)平行下移Rj值，此時接頭處承受溫度壓力，固定區(qū)仍為溫度拉力溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）04軌溫繼續(xù)升高，鋼軌開始伸長，反向道床阻力起作用，克服2倍道床阻力。溫度壓力峰溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）04當(dāng)軌溫升高到最高軌溫Tmax時溫度力分布圖（長鋼軌的內(nèi)力圖）04典型無縫線路分區(qū)：固定區(qū)、伸縮區(qū)、緩沖區(qū)緩沖區(qū)：為調(diào)節(jié)伸縮區(qū)軌端有限的伸縮需要，在伸縮區(qū)兩側(cè)各設(shè)置2～4根標(biāo)準(zhǔn)軌，用來調(diào)節(jié)軌縫，稱為緩沖區(qū)。05PARTFIVE鋼軌端部伸縮量鋼軌端部伸縮量05典型無縫線路分區(qū)：固定區(qū)、伸縮區(qū)、緩沖區(qū)1、長軌一端的伸縮量計算(見右圖)：陰影線部分為克服道床縱向阻力階段釋放的溫度力，從而實現(xiàn)了鋼軌伸縮。由材料力學(xué)可知，長軌條端部伸縮量λ長與陰影線部分面積的關(guān)系為：又故長軌一端的最大伸縮量緩沖區(qū)：為調(diào)節(jié)伸縮區(qū)軌端有限的伸縮需要，在伸縮區(qū)兩側(cè)各設(shè)置2～4根標(biāo)準(zhǔn)軌，用來調(diào)節(jié)軌縫，稱為緩沖區(qū)。鋼軌端部伸縮量052、標(biāo)準(zhǔn)軌一端的伸縮量標(biāo)準(zhǔn)軌溫度力圖如右：緩沖區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌軌端伸縮量λ短計算方法與λ長基本相同?？傻玫杰壎松炜s量λ短計算公式為：式中，maxPt為從鎖定軌溫到最低或最高軌溫時所產(chǎn)生的溫度力鋼軌端部伸縮量052、標(biāo)準(zhǔn)軌一端的伸縮量標(biāo)準(zhǔn)軌溫度力圖如右：溫度力圖中ABCO的面積對應(yīng)著由于接頭阻力和道床縱向阻力限制而不能實現(xiàn)的縮短量。當(dāng)鋼軌接頭兩端都為標(biāo)準(zhǔn)軌，軌縫的變化量（不是縮短量）：鋼軌端部伸縮量05L拉＝（Pt拉max-Rj）/

p)L壓＝（Pt壓max-Rj

）/p)設(shè)ag為鋼軌構(gòu)造軌縫、C值為由于接頭阻力和道床縱向阻力存在限制的軌縫兩端鋼軌的伸縮量。3、伸縮區(qū)長度計算4、預(yù)留軌縫a0的計算選計算結(jié)果大的一個作為伸縮區(qū)長度。06PARTSIX預(yù)留軌縫鋼軌端部伸縮量05冬季軌溫達(dá)最低軌溫Tmin時，amax≤ag，夏季軌溫達(dá)最高軌溫Tmax時，amin≥0。1.普通線路或無縫線路緩沖區(qū)標(biāo)準(zhǔn)軌之間的預(yù)留軌縫值要求：a、預(yù)留軌縫的上限計算b、預(yù)留軌縫的下限計算c、預(yù)留軌縫的計算《維規(guī)》規(guī)定：令令鋼軌端部伸縮量052、無縫線路長軌節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)軌之間的預(yù)留軌縫值3、允許鋪軌的年軌溫差：同理：或①-②式得07PARTSEVEN無縫線路穩(wěn)定性1、穩(wěn)定性概述無縫線路穩(wěn)定性07無縫線路作為一種新型軌道結(jié)構(gòu)，其最大缺點是在夏季高溫季節(jié)在鋼軌內(nèi)部存在最大的溫度壓力，容易引起軌道橫向變形。脹軌跑道：在列車動力或軌道作業(yè)等干擾下，軌道彎曲變形有時會突然增大，軌道結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，稱為脹軌跑道，它會嚴(yán)重危及行車安全。脹軌跑道理論上稱為喪失穩(wěn)定。121、穩(wěn)定性概述無縫線路穩(wěn)定性07變形發(fā)展分三個階段：3從安全角度，不希望跑道，也不希望脹軌過大，橫向變形量f控制在2mm范圍內(nèi)，以具有一定初始彎曲的軌道新產(chǎn)生2mm橫向變形時產(chǎn)生的鋼軌溫度壓力PN，并考慮安全系數(shù)K，得允許溫度壓力：a．持續(xù)穩(wěn)定階段，無變形b．脹軌階段，漸變形c．跑道階段，突然大變形，塑性變形。2、影響無縫線路穩(wěn)定性的因素?zé)o縫線路穩(wěn)定性07保持穩(wěn)定因素：道床橫向阻力、軌道框架水平剛度影響道床橫向阻力的因素：道床材料、道床肩寬及線路維修作業(yè)等影響軌道框架水平剛度因素：鋼軌水平剛度、扣件強度及扣壓力等誘發(fā)失穩(wěn)因素：鋼軌溫度壓力（主因）、軌道初始不平順。ab2、影響無縫線路