【正文】 得愈高，溫度力愈大，道床縱向阻力就愈大，產(chǎn)生縱向阻力的道床長度就愈長，并從軌端處開始向無縫線路中部延伸。⑵ 當(dāng)軌溫高于t鎖，但軌溫變化度數(shù)又未達到接頭阻力PH折算成的軌溫變化度數(shù)△tH時，因接頭被鎖定，鋼軌伸長受阻，從而在鋼軌全長范圍內(nèi)產(chǎn)生溫度力。a、b、c、d：為敘述方便作為圖中各線段的代號。 基本溫度力圖圖例縱坐標(biāo)：表示軌溫和溫度力。道床橫向阻力與下列因素有關(guān)：道床縱向阻力、道床斷面的大小、軌枕端部道碴的多少、軌枕盒內(nèi)道碴的飽滿和夯實程度、軌枕重量和底部粗糙度等?？奂枇Γ褐虚g扣件和防爬設(shè)備抵抗鋼軌縱向位移的阻力叫扣件阻力。反之，扣件阻力小于道床縱向阻力，鋼軌就不能帶動軌枕作縱向位移，道床縱向阻力將不發(fā)揮作用。不同線路的道床縱向阻力值互不一樣。道床縱向阻力：當(dāng)全部接頭阻力都不足克服溫度力時，道床縱向阻力就開始發(fā)揮作用了?？v向阻力包括接頭阻力、道床縱向阻力和扣件阻力。線路阻力小于溫度力，就會導(dǎo)致軌道的橫向變形和縱向爬行。在無縫線路上，溫度力和線路阻力是矛盾的統(tǒng)一體。中間扣件的強度越大，擰得越緊，對鋼軌的扣壓力就越，大軌道框架的整體性就越強，軌道框架剛度就越大。軌道剛度的決定因素⑴ 鋼軌剛度。這樣軌道框架就抵制了溫度力導(dǎo)致的鋼軌縱向位移。第三節(jié) 軌道框架剛度和線路阻力一、軌道框架剛度軌道框架的受力特點在線路上，用中間扣件把鋼軌與軌枕聯(lián)接起來的架體叫軌道框架。無縫線路鋪設(shè)鎖定之后，要想保持鎖定軌溫不變，就必須保持鋼軌長度不變。② 鎖定軌溫是軌溫變化度依據(jù)。軌溫必須使用專用儀器（如數(shù)字式鋼軌測溫計）測量確定，切忌靠氣溫表隨意臆測，以免給施工帶來不良影響。就P60軌而言，其軌溫變化1℃所受的溫度力為：Pt＝2481＝（N）≈(KN)［例1－3］某無縫線路鋪設(shè)60kg/m鋼軌，設(shè)其鋼軌斷面在25℃時受到的溫度力為0（此時鋼軌不產(chǎn)生伸縮），試求當(dāng)軌溫升高60℃時鋼軌斷面受到的溫度力。60kg/。夏天軌溫上升，鋼軌欲伸長時受到的溫度應(yīng)力是壓應(yīng)力。（無縫線路長軌條和標(biāo)準(zhǔn)軌的一端限制伸縮量見附表）二、溫度應(yīng)力和溫度力無縫線路鎖定之后，較大的自由伸縮量變成了較小的限制伸縮量。由于已被強力鎖定，自由伸縮量的相當(dāng)一部分不能實現(xiàn)，故無縫線路鋼軌的限制伸縮有如下特點：① 只有當(dāng)軌溫變化到相當(dāng)程度才會產(chǎn)生限制伸縮。［例1－1］一根不受任何阻礙的鋼軌，在早晨軌溫為19℃，中午軌溫升高到49℃，鋼軌的長度是多少？［解］ △t＝ 49℃－19℃＝30℃。第一章無縫線路基本知識第一節(jié) 溫度應(yīng)力和溫度力一、鋼軌的自由伸縮量和限制伸縮量鋼軌的自由伸縮量鋼軌不受任何阻礙的伸縮叫自由伸縮。 △l＝αl△t＝30＝≈9(mm)此時鋼軌的長度為: +＝［例1－2］某無縫線路長軌條長1000m時的軌溫是45℃，在軌溫變化到12℃時，松開接頭扣件、中間扣件和防爬器，鋼軌應(yīng)縮短多少毫米？［解］據(jù)題意，我們認為此時的長軌條處于自由縮短狀態(tài)。② 限制伸縮量比自由伸縮量小的多。鋼軌未實現(xiàn)的伸縮量，以溫度應(yīng)力的形式積蓄于鋼軌內(nèi)部。冬天軌溫下降，鋼軌欲縮短時受到的溫度應(yīng)力是拉應(yīng)力。我們把無縫線路鋼軌全斷面上受到的溫度應(yīng)力叫溫度力。［解］軌溫升高到60℃時，升高了60－25＝35℃，故鋼軌斷面受到的鋼軌溫度壓力Pt=Fσt＝35＝672（KN）無縫線路的鋼軌，隨軌溫的變化要承受巨大的溫度力，這是無縫線路區(qū)別了普通線路的一個非常重要的特點，也是無縫線路維修養(yǎng)護工作中必須考慮的一個特殊問題。（三明地區(qū)：、 ）二、鎖定軌溫?zé)o縫線路鎖定時的軌溫叫鎖定軌溫。離開了鎖定軌溫這個基數(shù)，軌溫變化度數(shù)就無從談起，溫度力和鋼軌限制伸縮量也就無從算起。如果鋼軌伸長了，就意味著鎖定軌溫升高了；鋼軌縮短了，則意味著鎖定軌溫降低了。軌道框架的受力特點是鋼軌、軌枕和道床群體受力。當(dāng)鋼軌的縱向位移受阻時，未被抵消掉的溫度力將尋找線路薄弱環(huán)節(jié)釋放出來，使軌道發(fā)生橫向的彎曲變形。鋼軌本身具有抵抗彎曲的能力。據(jù)測算，扣件擰緊產(chǎn)生的軌道框架剛度，比兩股鋼軌本身的剛度之和還要大50%以上。無縫線路因為鎖定才產(chǎn)生溫度力，反過來，溫度力又必須靠強有力的鎖定產(chǎn)生的阻力來克服。所以，無縫線路“儲備”的線路阻力，必須在最高、最低軌溫等最不利條件下都大于、至少等于溫度力。接頭阻力：鋼軌或軌道要發(fā)生縱向位移，首當(dāng)其沖的是接頭。道床抵抗軌枕沿線路方向移動的阻力叫道床縱向阻力。第二，道床縱向阻力隨著軌枕位移的增加而增長，但位移達到一定值時，阻力就不再增加。此時，隨著軌溫的進一步變化，鋼軌本身將沿墊板作縱向位移，造成鋼軌爬行。⑵ 橫向阻力：線路橫向阻力包括軌道框架剛度和道床橫向阻力。增大道床肩寬是提高道床橫向阻力的一個重要手段。它是一個線段而不是射線，原點T鎖即鎖定軌溫，終點maxt和maxPt表示最高軌溫和最大溫度力?；緶囟攘D對于中軸對稱。該溫度力Pt＝248△tF，并沿a線 隨△t的上升而增加，隨時與接頭阻力PH達成平衡。已知單位道床縱向阻力為P，道床長度為x，則該長度道床產(chǎn)生的縱向阻力為Px，被平穩(wěn)的溫度力Pt則等Px。我們把這一段叫伸縮區(qū)。當(dāng)maxt和maxPt下降至maxPH點時，基本溫度力圖呈一矩形，此時已無實際意義上的伸縮區(qū)。但是道床縱向阻力的產(chǎn)生有一個過程，就是說，要待軌枕移動相當(dāng)距離時，道床縱向阻力值才能達到最大。無縫線路長軌條兩側(cè)，在溫度力作用下發(fā)生限制伸縮的區(qū)段叫伸縮區(qū)。無縫線路長軌條中部均衡承受最大溫度力，但軌道框架不發(fā)生縱向位移的區(qū)面叫固定區(qū)。于是得出一個關(guān)系式：Px= PtPH將此式變換一下，并用l表示伸縮區(qū)長度 l=（PtPH）/p式中l(wèi)――伸縮區(qū)長度（cm）Pt――軌溫變化產(chǎn)生的溫度力（KN）PH――接頭阻力（KN）（）P――單位道床縱向阻力（）據(jù)此，我們就可以進行伸縮區(qū)長度計算了。這種根據(jù)具體線路狀況和現(xiàn)場軌溫變化計算出來的伸縮區(qū)長度叫實際伸縮區(qū)長度。很明顯，實際伸縮區(qū)長度是一個變量，它隨軌溫和線路條件的變化而變化，實際伸縮區(qū)和固定區(qū)之間，是沒有一個固定分界點的。否則，軌縫過小又沒有太多的回旋余地，可能造成連續(xù)瞎縫而導(dǎo)致脹軌跑道；軌縫過大拉斷接頭螺栓，可能影響行車安全。預(yù)留軌縫計算（1）以冬天最低軌溫時軌縫不超過構(gòu)造軌縫18mm為條件計算：冬天最低軌溫時，長軌縮短量＋短軌縮短量＋預(yù)留軌縫≤18mm。在上述兩式中，長、短軌一端伸縮量均可從無縫線路鋼軌限制伸縮量表中查取。鎖定軌溫32℃。冬天最低軌溫時，長軌一端短量λ1=，短軌一端縮短量λ2=。三、觀測周期原則上定為1年4遍，即防脹始、終日期，一年最熱、最冷日期，也可根據(jù)設(shè)備狀態(tài)需要適當(dāng)增加觀測次數(shù)。（例）如圖，鷹廈線無縫線路，一股鋼軌各點觀測到的爬行量如下，各樁號在上側(cè)記錄，樁距180m，試計算34樁間和45樁間的鎖定軌溫變化度數(shù)。第一節(jié) 脹軌和跑道一、脹軌、跑道的定義我們已經(jīng)知道，當(dāng)軌溫高于鎖定軌溫時，無縫線路鋼軌斷面上要承受溫度壓力。這股“憋”在鋼軌斷面上的溫度壓力，總要遵循自然規(guī)律尋機放散出去，以求徹底平衡。大量試驗表明，這一變形的發(fā)生與發(fā)展過程中是有一定規(guī)定規(guī)律的，基本上可分為三個階段：持穩(wěn)階段、脹軌階段和跑道階段。如果鋼軌為理想的幾何直線，此狀態(tài)可能 一直持續(xù)到溫度壓力達一個相當(dāng)大的值，才會在外力的干擾下發(fā)生突然臌曲；然而由于種種原因，鋼軌不可能是理想的幾何直線，總會有某種程度的彎曲；因此，持穩(wěn)階段的鋼軌溫度壓力不可能達到前述的“相當(dāng)大的值”，相反，線路阻力越小、軌道幾何狀態(tài)尤其是方向越差，造成軌道臌曲變形的溫度壓力就越低。我們把使無縫線路由持穩(wěn)狀態(tài)進入脹軌狀態(tài)的溫度壓力叫做第一臨界溫度壓力。但是軌溫不可能無限制地升高。在脹軌階段，在溫度壓力解除之后，能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)的軌道彈性變形只有2mm。跑道階段在脹軌階段，溫度壓力沒有超過無縫線路的承受能力，但有可能達到能力的極限。無縫線路軌道在溫度壓力作用下發(fā)生的破壞性變形叫跑道。第一臨界溫度壓力和第一臨界軌溫并不常用，所以通常所說的臨界溫度壓力和臨界軌溫系指第二臨界壓力和第二臨界軌溫。只要采取一定措施，是能維持行車的，而跑道則使軌道發(fā)生嚴重破壞，完全喪失了行車條件。無縫線路一旦進入脹軌階段，就開始喪失穩(wěn)定，而跑道之時，就是穩(wěn)定性徹底喪失之時，我們通常把軌道在溫度壓力作用下，橫向變形2mm作為無縫線路穩(wěn)定與否的分界點。無縫線路發(fā)生脹軌、跑道，誘發(fā)因素是溫度壓力，這是不容置疑的。溫度壓力是誘發(fā)脹軌、跑道的原因，線路質(zhì)量不高、穩(wěn)定性不強則是脹軌、跑道的內(nèi)因。一種是鋼軌在軋制和緩冷過程中形成的硬彎，其特點是范圍小，難以矯直，或矯直后彈性恢復(fù)較嚴重。三、無縫線路“失穩(wěn)”的表現(xiàn)無縫線路“失穩(wěn)”就是脹軌。應(yīng)注意區(qū)別不成段的空吊板，多半是搗固質(zhì)量不良所致，成段的空吊板，則多半是溫度壓力作用于高低不良地段所致。如果此時搗固，軌道框架會乘勢抬高，在溫度壓力沒有釋放完之前，是不可能搗實的。即使勉強撥回，撥力取消后，徑向力依然會使軌道向彎曲方向彈，回彈量超乎常規(guī)，接近、等于甚至超出撥出量。第二節(jié) 脹軌、跑道的原因及其防止措施一、產(chǎn)生脹軌、跑道的原因有：㈠、溫度壓力大絕對溫度壓力，就是軌溫從實際鎖定軌溫上升到最高軌溫所產(chǎn)生的溫度壓力。低于設(shè)計鎖定軌溫范圍，當(dāng)軌溫從實際鎖定軌溫上升到最高軌溫時，產(chǎn)生的絕對溫度壓力就可能大于容許壓力，從而導(dǎo)致脹軌、跑道。低溫焊復(fù)鋼軌造成鎖定軌溫偏低冬季線路不均勻爬行，造成局部鎖定軌溫偏低。冬季超溫超長作業(yè)，造成局部鎖定軌溫偏低。㈡、線路阻力小導(dǎo)致無縫線路穩(wěn)定性差或線路阻力小的原因有：線路設(shè)備狀態(tài)不良線路設(shè)備不良的表現(xiàn)很多，如扣件螺栓松動、扣件零件缺損、道床疏松、道碴不飽滿、道床肩寬不足、空吊板多、鋼軌硬彎、膠墊損壞等等。線路幾何狀態(tài)不良誘發(fā)脹軌、跑道的溫度壓力的對立面是線路阻力，而線路阻力的大小除由設(shè)備狀態(tài)決定外，還由線路幾何狀態(tài)決定?？傊瑴囟葔毫Φ淖饔?，在直、圓、順的幾何狀態(tài)良好的地段是難以體現(xiàn)出來的；而在不直、圓、順的地段，溫度壓力通過對這些地段線路的“脹軌、跑道”以求徹底的平衡。二、脹軌、跑道防止措施：正確掌握鋪軌的鎖定軌溫，不使其偏低。提高線路維修質(zhì)量，做到阻力均衡，以避免冬季的不均勻爬行。加強線路監(jiān)視和位移觀測，發(fā)現(xiàn)脹軌跡象，及時處理。只要春、夏之交這一關(guān)挺過去了，進入高溫季節(jié)，氣溫相對穩(wěn)定，反而不容易發(fā)生脹軌、跑道。這是因為無縫線路本已失穩(wěn)，又反復(fù)迭加上運行列車的動彎力、縱向力、推擠力、沖擊力，且軌溫有所升高，使無縫線路“雪上加霜”，越往列車后部，失穩(wěn)狀態(tài)越嚴重，最終喪失了行車條件。以下地段容易發(fā)生脹軌、跑道：陡長下坡終端（線路爬行造成鋼軌壓力增大），列車制動地段（制動力迭加溫度壓力），平交道口、橋頭及曲線頭附近（溫度壓力大）。同一段無縫線路，固定區(qū)及固定區(qū)與伸縮區(qū)的交界處容易發(fā)生脹軌、跑道。有兩條原則必須堅持： 一是決不冒險放行列車。線路穩(wěn)定后，恢復(fù)正常行車速度。當(dāng)兩股鋼軌的軌向偏差平均值達到12mm時，在軌溫不變的情況下，過車后線路彎曲變形突然擴大，必須立即設(shè)置停車信號，及時通知車站，采取鋼軌降溫等緊急措施，消除故障后放行列車。撥道后必須夯拍道床。焊縫裂斷多在冬季；由于溫度拉力的存在，斷縫兩端鋼軌必然收縮，將斷縫拉大，直到溫度拉力和線路阻力平衡為止。二、鋁熱焊縫折斷的原因無縫線路鋼軌折斷的根本原因是溫度拉力大，線路阻力小。焊縫低凹加大列車沖擊焊縫的強度本來低于母材，焊縫及其熱影響區(qū)的強度又不一致，因此，隨列車碾壓時間的延長，在焊縫前后40～60mm范圍內(nèi)，就逐漸出現(xiàn)低凹。要求工區(qū)加強對焊縫接頭的搗固，防止焊縫低凹的產(chǎn)生、發(fā)展。認真鑒別傷痕類型，做好標(biāo)記，嚴密監(jiān)視。起道、撥道作業(yè)時，壓機應(yīng)放在鋁熱焊縫1m以外，嚴禁用壓機直接頂撞鋁熱接頭。為減少列車運行的運附加沖擊力，必須對不平順的焊縫進行打磨、焊補。加強焊縫管理造成焊縫斷裂的因素很復(fù)雜。四、鋼軌折斷的處理無縫線路鋼軌折斷危及行車安全時，應(yīng)首選設(shè)置停車信號防護，及時通知車站，并按下述辦法進行處理。經(jīng)過緊急處理開通線路后，如果設(shè)備條件許可，應(yīng)在原位焊復(fù)，否則在應(yīng)在軌端鉆孔，上好普通夾板或特制拱型夾板，擰緊接頭螺栓，然后可適當(dāng)提高行車速度。原位焊復(fù)時，應(yīng)松開接頭兩側(cè)200～250m范圍內(nèi)的鋼軌扣件，并在此范圍內(nèi)每隔50m設(shè)立1處位移觀測，用鋼軌拉伸器張拉鋼軌，輔以撞軌，觀測鋼軌位移情況，位移到位后即進行焊接。在短軌前后各50m范圍內(nèi)擰緊扣件后，按正常速度放行列車。插入短軌長度應(yīng)大于6m。第三章 無縫線路養(yǎng)護維修第一節(jié) 基本原則和要求無縫線路養(yǎng)護維修的特殊性，主要反映在鎖定軌溫和線路阻力兩個方面。因清篩或其它施工等原因?qū)е氯辈陼r，應(yīng)按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)補足、夯實、整形。要根據(jù)季節(jié)性特點、鎖定軌溫情況和線路狀態(tài)，制定維修計劃和組織線路作業(yè)。備料齊全。線路方向要經(jīng)常保持順直。線上鋼軌無重傷。嚴格按照《維規(guī)》規(guī)定的作業(yè)軌溫條件進行養(yǎng)護維修，嚴格做到“一準(zhǔn)”、“二清”、“三測”、“四不超”、“五不走”。每處現(xiàn)場焊接的焊縫都應(yīng)有特殊標(biāo)記。夏天，要注意觀察線路方向和軌縫變化情況，特別是線路薄弱地段和施工作業(yè)地段，更應(yīng)認真注意檢查；冬季，則應(yīng)重點檢查現(xiàn)場焊接的焊縫和軌縫變化情況。② 入冬前，鋼軌探傷組，對現(xiàn)場焊接的焊縫進行一次全斷面檢查；工區(qū)對用魚尾板或急救器加固的傷損鋼軌和不良焊縫，應(yīng)進行全面拆檢。位移觀測制度位移觀測樁是檢查鋼軌位移量、判斷應(yīng)力是否均勻的重要設(shè)施。作業(yè)軌溫記錄表格式如附表四。第二節(jié) 無縫線路作業(yè)軌溫條件第三節(jié) 無縫線路的穩(wěn)定性，依靠各種線路阻力的支持，而在線路上進行作業(yè)時，會暫時降低線路阻力。5℃400m≤R＜800m+10℃