無縫線路
關注創(chuàng)建者：茜茜123 創(chuàng)建時間：2017-03-03
無縫線路的實例教程
在記者的采訪中了解到對于鐵軌間有沒有縫隙，大家各執(zhí)一詞，那么高速鐵路的鐵軌都是無縫的是真的嗎？
下面：謎底揭曉！
中鐵山橋集團 教授級高級工程師 于寶東：現(xiàn)在鐵軌確實沒有縫隙，這是真的。長度可以達到幾十公里甚至上百公里的長度，整個鋼軌沒有軌縫接頭。
在我們的記憶中，蜿蜒曲折的鐵道是用一根根長度相同的鋼軌連接而成的。在鋼軌街接的地方總會留有專為鋼軌受熱膨脹伸長而設的縫隙。如果沒有這個縫隙的話，鋼軌受熱伸長就會相互擠壓、扭曲、上拱，使整條鐵路變形。如果說現(xiàn)在的鐵軌沒有縫隙，那么問題來了：鐵軌的熱脹冷縮問題怎么解決呢？
于寶東：它的關鍵技術(shù)就是采用了高強度的彈性扣件扣壓住鋼軌的軌底，使鋼軌的熱脹冷縮變形，不能產(chǎn)生鎖定了它的熱脹冷縮地變形。
原來，無縫鋼軌在剛生產(chǎn)出來的時候，也是一節(jié)一節(jié)的，通過無縫鋼軌焊接機，將兩根鋼軌相鄰兩端升溫至1000度以上，然后兩根軌道擠壓到一起。這樣焊接出來的軌道，可以達到500米長。
經(jīng)過焊接、打磨、檢驗一道道工序的鋼軌，將被運輸?shù)戒佋O現(xiàn)場，再與其它軌道再次焊接，最終成為幾百公里長的無縫軌道。
中國那么大從南到北都有鐵路，這么長的里程，這么大的覆蓋面積，用的都是這種無縫鋼軌技術(shù)嗎？
于寶東：中國的南方它的一年四季溫差不大，所以它更適合于鋪設無縫線路，在中國的北方夏天跟冬天的溫差比較大，鋼軌定期對它的應力進行釋放把扣件全部打開，南方就不用應力釋放。
那么，為什么要使用這種無縫軌道呢？難道真的只是為了消除火車的哐哐聲嗎？
于寶東：車輪會對鋼軌產(chǎn)生沖擊，列車運行速度過高的時候，會有脫軌的危險。當火車的時速超過140公里之后，就必須要使用無縫線路。
展開 中國鐵路蘭州局集團蘭州工務機械段焊軌車間負責安全的副主任張惠坤指著基地內(nèi)的老式軌道說：“高鐵軌道消除了間隙，將每段100米的鋼軌在車間里焊接成每根500米，然后運到鋪設現(xiàn)場再將這些500米的長軌焊接起來成為無縫線路，‘哐當哐當’聲也變成了‘嗦嗦嗦’的行進節(jié)奏，這種沒有接頭的長軌道就是中國高鐵平穩(wěn)、高速運行的關鍵所在?！?5根100米長的鋼軌拼接成一條500米的長軌，焊接處就要做到“天衣無縫”，這需要怎樣的工序才能達到呢？張惠坤說，“我們基地高速鐵路焊軌技術(shù)已走在世界的前列。”
從空中俯瞰，中國鐵路蘭州局集團河口南焊軌基地占地面積134畝，全長1800米，就像一條舞動的長龍。它是全國十六個長軌焊接基地之一，也是西北地區(qū)最大的焊軌基地。據(jù)介紹，河口南焊軌基地目前擁有的2條長鋼軌焊接生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達到2000公里以上。至今已為蘭新二線、中川鐵路、西格二線、敦格鐵路、蘭渝鐵路、拉日鐵路、包西鐵路、天平鐵路、太中銀鐵路、蘭州樞紐、庫阿鐵路等鐵路項目焊接運送長鋼軌6000多公里，其中高速鐵路軌達到3000多公里。
一根鋼軌長度達到500米
一根完整的高鐵鋼軌的長度達到500米，立起來比一棟80層的大廈還要高出一大截。在張主任的帶領下，記者走進焊軌車間，追溯到高速軌焊接生產(chǎn)的源頭，見證鋼軌是怎樣焊成長軌的?！芭c普通焊接技術(shù)不同，這種焊接生產(chǎn)從標準軌卸車存放、到外觀尺寸的檢查和矯直除銹，從鋼軌焊接到焊后粗打磨、焊后熱處理、粗調(diào)直、時效處理，從精調(diào)直、精打磨到焊頭質(zhì)量檢測、成品存放、質(zhì)量復測等工序。”
張惠坤介紹，將5根百米鋼軌焊接成500米長軌，要經(jīng)過12個車間，經(jīng)過粗打磨、除銹、焊接、精調(diào)、落錘、探傷等16道工序。焊接的兩根鋼軌間平直度工差不能超過0.3毫米，相當于4根頭發(fā)絲。
展開 在反復荷載的作用下，鋼軌會產(chǎn)生疲勞損傷、折斷和裂紋；由于溫差的存在，無縫線路會發(fā)生失穩(wěn)，引起脹軌跑道；由于線路的不平順，列車會發(fā)生蛇行運動等。從材料角度看，鋼軌在輪軌接觸處，由于存在巨大的接觸應力會發(fā)生屈服，在制動力和曲線側(cè)向切削力的作用下又會發(fā)生損傷；作為道床組成材料的石碴，是散體材料，連續(xù)介質(zhì)分析方法難以得到正確的結(jié)果。這一切都說明，傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)分析方法，不能適應現(xiàn)代鐵路軌道結(jié)構(gòu)的需要。七十年代以來，由于計算機的迅速發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析方法越來越廣泛的應用于工程實際中，使工程中的大量復雜問題的求解成為可能。
輪軌相互接觸應力的分析
沿鋼軌滾動的車輪，除了引起鋼軌的彎曲應力外，還在輪軌接觸點處引起局部的接觸應力。當車輪的輪箍壓在鋼軌踏面的時候，二者之間的受壓面積很小，出現(xiàn)局部的應力集中，產(chǎn)生大大超過材料屈服點的接觸應力，引起頭部的壓潰，材料流動或形成高低不平的波浪形軌面，而材料較脆的時候，會產(chǎn)生頭部劈裂和其他種類的鋼軌損傷。
ABAQUS具有強大的接觸模擬功能，可以模擬變形體與變形體、剛體與變形體以及變形體自身的接觸。此外，ABAQUS還提供了從有限滑動到小滑動的各種類型的接觸模擬功能。針對工業(yè)中應用較多的過盈配合，大滑動，墊片接觸等現(xiàn)象，ABAQUS提供了豐富而強大的功能進行處理。此外，在接觸問題的收斂性和精確度方面，ABAQUS提供了強大的功能，新推出的SURFACE-TO-SURFACE的接觸功能，可以準確而快速的模擬各種接觸問題。
輪軌動力學分析
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路客貨運輸?shù)娜蝿杖找娣敝?。新型機車車輛的設計，制造和線路維護都需要預知輪軌之間的動力學性能特性，將車輛與軌道的模型一起綜合考慮分析。
展開 ：雙線，線間距5m，直線、坡度20‰
(3) 旅客列車速度目標值：350km/h，線路平面和重點橋隧工程等預留160km/h凈空限界
（4）牽引種類：電力
（5）閉塞類型：自動閉塞
（6）建筑限界：滿足開行雙層集裝箱運輸建筑限界要求
（7）設計荷載：ZK荷載（客車）；
(8) 橋梁守護類型：IV類
設計采用的規(guī)范標準：
(1)鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB 10002.1-2005）
(2)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (TB 10002.3-2005)
(3)鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范 (TB 10002.5-2005)
(4)鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (TB 10002.4-2005)
(5)《新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規(guī)定》（2003年10月，北京）（鐵建設函[2003]439號）；
(6)《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規(guī)定》（2003年6月，北京）（鐵建設函[2003]205號)；
(7)鐵建鑒(1992)93號文《關于南昆線四座大橋橫向剛度的補充技術(shù)要求》；
1.2 計算理論和方法的選擇及說明
初步設計階段對主橋68+128+68m預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋進行了施工過程和成橋運營兩個階段的結(jié)構(gòu)分析。
展開 [15] 高亮，楊文茂，曲村，等．高鐵長大橋梁CRTSⅠ型板式無砟軌道無縫線路的動力學特性[J]．北京交通大學學報，2013，37(1):73-79．
來源：城市軌道交通綠色與安全建造技術(shù)國家工程研究中心
無縫線路的最新內(nèi)容
[15] 高亮，楊文茂，曲村，等．高鐵長大橋梁CRTSⅠ型板式無砟軌道無縫線路的動力學特性[J]．北京交通大學學報，2013，37(1):73-79．
來源：城市軌道交通綠色與安全建造技術(shù)國家工程研究中心
中國鐵路蘭州局集團蘭州工務機械段焊軌車間負責安全的副主任張惠坤指著基地內(nèi)的老式軌道說：“高鐵軌道消除了間隙，將每段100米的鋼軌在車間里焊接成每根500米，然后運到鋪設現(xiàn)場再將這些500米的長軌焊接起來成為無縫線路，‘哐當哐當’聲也變成了‘嗦嗦嗦’的行進節(jié)奏，這種沒有接頭的長軌道就是中國高鐵平穩(wěn)、高速運行的關鍵所在?！?/div>
于寶東：中國的南方它的一年四季溫差不大，所以它更適合于鋪設無縫線路，在中國的北方夏天跟冬天的溫差比較大，鋼軌定期對它的應力進行釋放把扣件全部打開，南方就不用應力釋放。
那么，為什么要使用這種無縫軌道呢？難道真的只是為了消除火車的哐哐聲嗎？
于寶東：車輪會對鋼軌產(chǎn)生沖擊，列車運行速度過高的時候，會有脫軌的危險。
在反復荷載的作用下，鋼軌會產(chǎn)生疲勞損傷、折斷和裂紋；由于溫差的存在，無縫線路會發(fā)生失穩(wěn)，引起脹軌跑道；由于線路的不平順，列車會發(fā)生蛇行運動等。從材料角度看，鋼軌在輪軌接觸處，由于存在巨大的接觸應力會發(fā)生屈服，在制動力和曲線側(cè)向切削力的作用下又會發(fā)生損傷；作為道床組成材料的石碴，是散體材料，連續(xù)介質(zhì)分析方法難以得到正確的結(jié)果。這一切都說明，傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)分析方法，不能適應現(xiàn)代鐵路軌道結(jié)構(gòu)的需要。
10002.1-2005）
(2)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (TB 10002.3-2005)
(3)鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范 (TB 10002.5-2005)
(4)鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (TB 10002.4-2005)
(5)《新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規(guī)定》（2003年10月，北京）（鐵建設函[2003]439號）；
(6)《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規(guī)定
