無縫鐵軌如何避免熱脹冷縮,高鐵採用無縫鋼軌,怎麼解決熱脹冷縮問題?

時間 2022-02-09 16:10:27

1樓:匿名使用者

從萬軌相接到一軌貫通

---路軌變遷見證滬寧鐵路百年

2005-4-30

●2023年4月25日,鐵路滬寧線在上海鋪下第一根鐵軌,至今整整100年了

●鐵道無言,卻是時代步伐的忠實記錄者。當年,在一根根鐵軌連線起來的鐵路上開行的火車,在中國還是十分新奇的交通工具。而2023年9月20日凌晨,滬寧線實現超長無縫鋼軌改造關鍵技術的突破,全線303公里沒有乙個接縫,火車在這裡告別了「咣噹咣噹」的過縫雜訊

第一根鐵軌不到11公尺長

100年前,滬寧鐵路???這條每公里花費9萬兩銀元的鐵路,每碼鐵軌的重量只有85磅,每根長10.97公尺,看上去很單薄。鐵軌質量不好,火車跑不快,時速才20多公里。

2023年至2023年,為了行駛特快列車,上海至陵口間換鋪美國製造的每碼重90磅的鋼軌。那種「特快」火車,時速也只有50公里。這種狀態一直維持到2023年。

上世紀50年代,滬寧線換鋪每公尺43公斤的國產鋼軌。2023年至2023年,滬寧鐵路再次換鋪國產鋼軌。2023年開始,根據鐵道部強化沿海鐵路戰略部署,實施軌道結構重型化,首先在滬寧線換鋪重軌。

鐵軌越來越好,滬寧鐵路火車的時速也由40、70、80公里,提高到2023年的100公里。2023年4月1日,上海鐵路局在滬寧線上開出了全國鐵路第一列時速超過140公里的「先行號」快速列車,拉開了中國鐵路全面提速的序幕,這是當時鋼軌線路能夠承受的最快速度。

據無縫線路技術專案課題組組長李慶鴻介紹,鋼軌溫度每公升降1攝氏度,每1公尺鋼軌就會伸縮0.0000118公尺。如果某地一年鋼軌的溫度上下相差40攝氏度,那麼,對於1000公里長的鐵路來說,就要伸縮472公尺,因此,從有鐵路的那一天起,鋼軌就是一根一根接起來的,接頭之間的正常空隙在18公釐之內。

將25公尺長的鋼軌用夾板螺栓一根一根連線起來,固然避免了鋼軌熱脹冷縮造成的脹軌和斷軌,但也帶來一系列的問題:首先是列車通過鋼軌接頭時的「咯噔、咯噔」聲將近100分貝,嚴重影響旅客休息;其次,60%以上的鋼軌破損發生在接頭,其修理費約佔線路全部養護費用的70%。

關鍵技術獲突破

滬寧線是京滬快速幹線上的「**通道」,行車密度居世界之最,是一條典型的過載、快速、高密度、客貨混跑的特別繁忙幹線。

快速和過載都加大了列車作用在軌道上的荷載,加劇了線路的變形和零部件的損壞,加大了維修工作量,同時高密度、大運量的運輸方式又減少了線路維修作業的時間。因此,世界各國紛紛採用高標準的堅實路基、穩定可靠的現代化軌道結構、跨區間無縫線路和保持軌道平順的線路維修技術,滬寧線也不例外。

事情並不一帆風順。2023年5月4日,氣溫突然公升高,已經鋪設跨區間無縫線路的滬寧線戚墅堰站等7個車站的54組道岔在同一天發生故障。道岔扳不動,滬寧線面臨中斷行車,京滬大動脈面臨癱瘓!

鋼軌的熱脹冷縮,跨區間無縫線路的溫度力不能正常傳遞,是導致道岔扳不動的直接原因。溫度力的正常傳遞技術,目前除了少數幾個發達國家外,其他國家均尚未取得成功,這成為發展區間無縫線路的最大技術障礙。

上海鐵路局及時成立了技術攻關小組,開始了艱辛的探索。

2023年6月14日,攻關小組將新型試驗鐵軌鋪設在安亭站11號道岔,經過一年的觀察,沒有發生異常情況。

2023年初,棲霞山?常州線上,一根全長104.6公里、跨15個區間的超長無縫線路誕生,同時也創下了國內鐵路之最。

2023年,滬寧線鋪成了一根全長223.2公里、跨33個區間的超長無縫線路。

2023年,滬寧線鋪成了一根全長242.4公里、跨35個區間的超長無縫線路。

2023年,南京---南翔上下行288.8公里、跨40個區間,分別鋪成了超長無縫線路。

2023年,南京---上海上下行303公里、跨43個區間的超長無縫線路鋪設成功。

溫度力傳遞結構這一關鍵技術的突破,標誌著我國鐵路跨區間無縫線路技術達到國際領先水平。從此,跨區間超長無縫線路成為現實,南京上海一線牽。

夜晚演奏的「交響曲」

在303公里筆直壯觀的滬寧線跨區間超長無縫線路背後,最值得大書一筆的是日日夜夜奮戰第一線的鐵路員工,是他們的聰明才智和辛勤勞動,贏得了中國鐵路一次又一次的驕傲。

滬寧線客貨爭能、運營與施工矛盾日益突出,白天客車密集到發,難以安排施工,必須對施工傳統安排時間進行改革突破,將作業安排在夜間進行。

承擔主要施工任務的上海鐵路局杭州大修段和上海工務機械化段夜以繼日,克服重重困難,突破了乙個又乙個技術難點。杭州大修段採用qpcj鋁熱焊連焊新技術,現場膠接絕緣接頭。經過對軌、封泥、加熱、推瘤、打磨等環節,確保所有焊接100%合格。

「對軌是準備工作,封泥是基礎工作,加熱是主要工作,推瘤和打磨是修補工作,五大關鍵乙個也不能少!」滬寧線大型養路機械夜間綜合大修施工現場指揮、杭州大修段副段長壽鑫說,在寒冷的冬季,如加熱時軌溫低於15攝氏度時,預熱時間要提高到10分鐘以上。這是對120個焊頭的摸索實踐中總結出來的。

工人熱火朝天,機器聲、吆喝聲,組成一首特別的交響曲,在寂靜的夜晚演奏得格外激昂。

2023年9月20日3時10分,滬寧線上海站西側一公里處,杭州大修段焊接工徐軍民等動作嫻熟地完成了無縫線路乙個焊點的工作。正是這個焊接點的焊接成功,標誌著我國最長的一根303公里跨區間超長無縫鋼軌在滬寧線上誕生。

50分鐘後,當上海開往銅陵的5046次旅客列車以常速平穩通過施工地點時,在場的杭州大修段、上海工務機械化段的數百名幹部職工情不自禁地鼓起掌來,為我國鐵路史上的又乙個新記錄的產生而歡呼。

滬寧線全面竣工了!

頭枕申城,尾擺金陵。如今,滬寧線303公里超長跨區間無縫線路上又增開兩對連線申城和金陵只需137分鐘的城際快速列車,從此,上海南京的距離又一次拉近了。消滅「咯噔、咯噔」聲,48480個鋼軌接頭匿跡,坐在風馳電掣的列車裡,平穩得就像坐在家裡的沙發上。

目前,無縫線路已在上海局全面推廣。隨著滬杭電化工程改造、宣杭複線建設、浙贛線電化工程改造等專案的推進,乙個全面打造超長跨區間無縫線路的戰役正在華東鐵路全面打響。

2樓:大鋮觀世界

專門為高鐵設計的無縫鋼軌,如何減緩熱脹冷縮?中國人太聰明了

3樓:匿名使用者

聽物理老師說是鐵軌焊接處的材料它的膨脹係數與鐵軌時相反,溫度高時收縮溫度低時是膨脹

高鐵採用無縫鋼軌,怎麼解決熱脹冷縮問題?

4樓:

無縫鋼軌解決熱脹冷縮有兩種方法:

(1)長軌節自身承受全部溫度應力,即將長軌鎖定在枕木上,使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區。

(2)在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,而以自動放散應力或定期放散應力的方法,使長軌節隨溫度公升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小範圍內,這樣不管溫度上公升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小範圍內。

5樓:_我是演員

將25公尺長的鋼軌用夾板螺栓一根一根連線起來,固然避免了鋼軌熱脹冷縮造成的脹軌和斷軌,但也帶來了一系列問題:首先是列車通過鋼軌接頭時的「咯噔、咯噔」的巨大衝擊聲,接近100分貝,嚴重影響旅客休息;其次,60%以上的鋼軌破損發生在接頭處,其修理費用約佔線路全部養護費用的70%。

現在已經出現了無縫鋼軌,無縫鋼軌不是幾千公里沒有縫隙的,而是把 25公尺長的鋼軌焊接起來連成幾百公尺長甚至幾千公尺長,然後再鋪在路基上,無縫鋼軌一段和一段之間還是有11公釐的空隙,如滬寧線上是303公里長的超長無縫鋼軌。

無縫鋼軌要解決熱脹冷縮僅靠數量不多的縫隙是不夠的。現在解決熱脹冷縮有兩種方法:一種是長軌節自身承受全部溫度應力,即將長軌鎖定在枕木上,使其不因溫度變化而脹縮,這被稱作溫度應力式無縫線路,這種無縫鋼軌結構簡單,鋪設維修方便,因而得到廣泛應用,適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區。

在一些溫度相差較大的地區就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,即為放散溫度應力式無縫線路,此種無縫鋼軌分為自動放散式和定期放散式兩種。自動放散式是為了消除和減少鋼軌內部的溫度力,允許長軌條自由伸縮,在長軌兩端設定鋼軌伸縮接頭,為了防止鋼軌爬行,在長軌中部使用特製的中間扣件。由於自動發散式結構複雜,已不使用。

定期放散溫度應力式無縫線路的結構形式與溫度應力式相同,根據當地軌溫條件,把鋼軌內部的溫度應力每年調整放散 2次。放散時,鬆開焊接長鋼軌的全部扣件,使它自由伸縮,放散內部溫度應力,採用更換緩衝區不同長度調節軌道的辦法,可以保持必要的軌縫,然而每次放散應力需要耗費大量勞動力,作業很不方便。同時在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小範圍內,這樣不管溫度上公升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小範圍內。

無縫鋼軌是怎樣解決鋼軌的熱脹冷縮的?

6樓:匿名使用者

樓主,無縫鋼軌不是幾千公里沒有縫隙的,而是把25公尺長的鋼軌焊接起來連成幾百公尺長甚至幾千公尺長,然後在鋪在路基上,無縫鋼軌一段和一段之間還是有11公釐的空隙,現在滬寧線上是303公里長的超長無縫鋼軌,無縫鋼軌要解決熱漲冷縮光靠數量不多的縫隙是不夠的了,現在解決熱漲冷縮有兩種方法,一種是長軌節自身承受全部溫度應力,即將長軌鎖定在枕木上,使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區.在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,而以自動放散應力或定期放散應力的方法,使長軌節隨溫度公升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小範圍內,這樣不管溫度上公升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小範圍內.

7樓:匿名使用者

無縫線路分為固定區,伸縮區,緩衝區,在緩衝區可以預留大一些的軌縫,以備伸縮,伸縮區相鄰緩衝區,如果緩衝區的軌縫因季節變化不夠用的話,則要在伸縮區更換不同長度的鋼軌以調整軌縫.

高鐵的無縫鐵軌是怎樣克服熱脹冷縮的?

8樓:一盞茶劇原創

以前的火車上是有縫隙鋼軌的這樣能消除熱脹冷縮,但如今的高速鐵路卻沒有,那麼是如何消除熱脹冷縮的呢?

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