高鐵軌道是無縫連接如何解決熱脹冷縮問題?

雪山大白兔

中國氣候的多樣性:寒帶,亞熱帶,熱帶等地區溫差差距明顯,四季的變換和晝夜的更替產生的溫差都會使鋼軌產生熱脹冷縮,甚至西北地區晝夜溫差達十幾度,這給中國高鐵建設應對熱脹冷縮帶來嚴峻的挑戰。



鋼軌作為承載列車運行的關鍵,直接影響著列車運行安全和可靠性。為滿足列車高速,平穩的行駛,無縫鋼軌技術應運而生:通過廠焊將短鋼軌焊接成500米一根的長軌,將長軌運到新建高鐵線路上進行鋪設,完成後將長軌之間再次焊接,鎖軌後即確定鋼軌位置不再動了。




長軌焊接前可不是隨便焊的,這就涉及到很重要的一點,鋪軌焊接前,有專業的技術人員通過本地區以往長期的氣象資料,根據規定的算法得出鋪軌時合適的溫度,和相應時期的應力。根據算出的數據,在焊軌前通過適當地拉伸鋼軌,使鋼軌內部存在一個應力,這樣在熱脹冷縮時就會抵消一部分。



鋼軌扣件的作用也不小,通過扣件緊固的辦法也是解決熱脹冷縮的辦法之一,扣件將鋼軌與枕木牢牢地固定在一起,實驗表明,每個扣件大概能提供一噸的阻力,強行鎖住鋼軌熱脹冷縮產生的強大應力。



另外在某些特殊地段:如大跨度橋樑上等還會設置伸縮調節器等輔助釋放鋼軌產生的應力。


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一是用扣件釋放橫向應力,大大減少縱向應力,二是鋼軌本身採用熱脹冷縮值較小的材料。三是焊縫的焊料可採用冷脹熱縮的材料。四是在某些路基切換地,如橋樑隧道,車站,叉道等設置調節器。總之,長軌技術也是高鐵核心技術之一。


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