无缝线路为什么要预留轨缝

『壹』 火车的钢轨中为什么要留出空隙

你仔细看过行驶火车的钢轨吗？如果你很细心，就会发现在两条钢轨衔接的地方，都有一点空隙。这个空隙称为“轨缝”。也许你会想：为什么要留出这点空隙呢？怪不得我们乘火车的时候，总是不断听到车轮撞击轨缝发出的那种叫人厌烦的“咯登，咯噔”的声音。

1825年，英国铺设的第一条铁路用的钢轨，是一根连一根地焊接在一起的。这种钢轨到了炎热的夏天就受热膨胀，会七歪八扭，左右弯曲，甚至还会朝上拱起；而到了天寒地冻的冬季，钢轨受冷收缩，竟会冻裂成几段。

金属的热胀冷缩，看来好象变化很小。但是积累起来，就不是一个小数目。用精密的仪器测定，钢轨温度每增减1℃，每一米钢轨就伸缩0.0000118米。假如在一年气温变化中，钢轨的温度上下相差80℃，那么对于1000公里长的铁路来说，就要增长1000000米×0.0000118×80=944米。这样，一条铁路，原来平平整整铺在枕木上，一旦长出那么一大截来，长到哪里去呢？只能互相挤轧，结果就是上面所说的：不是扭曲，就是拱起。

人们接受这个教训以后，再不象过去那样，把钢轨一根紧接一根地焊在一起了，而是象我们通常看到的那样，把每根钢轨用鱼尾板和螺栓连接起来，中间留有适当的轨缝，让钢轨有伸缩的余地。每根钢轨越长，需要的轨缝也就越大。但是为了保证行车安全，轨缝不允许太大，一般不能超过11毫米。因此常见的钢轨的长度一般为12.5米或25米。

轨缝虽然解决了钢轨热胀冷缩的问题，却给列车的运行带来了不少害处。由于轨缝的存在，使列车行驶时产生剧烈的震动，发出“咯噔咯噔”的噪声，不仅影响旅客的休息，而且因为车轮和钢轨的端部不断冲击，轨缝处就产生凹陷现象，使车轮和钢轨的使用寿命大大降低，给养护工作带来了很大的困难。据统计，养护一条铁路，花在接头上的费用要占养护线路全部费用的40%左右。就钢轨破损来说，60%是发生在接头处。因此，轨缝就成了铁路上的一害，长期以来，许多人想方设法，想要改进钢轨的接头方法。

近年来，由于发明了把钢轨强制锁定在枕木上的弹性扣件和防爬设备，采用了特殊稳定的道床以后，出现了用长钢轨铺设成的无缝线路，使轨缝产生的危害得到了初步的解决。

无缝线路实际上也是有缝的。只不过是把每根钢轨的长度增加到125米或250米。把长钢轨铺放到工地上以后，又把几根这样的长轨焊接在一起，成为1公里到2公里长的轨线。再装好特制的弹性扣件和防爬设备。显而易见，无缝线路的接头数目比普通线路的接头数目大大减少；无缝线路1公里或2公里才有一个接头，而普通线路每公里差不多要有80个接头。自然，旅客听到的“咯噔”声也大为减少，甚至已经忽略不注意。

材料热胀冷缩的特点，虽然有时给我们带来麻烦，但是，只要我们掌握了它的规律，还是能替我们服务的。例如机器的转轴在转动部分磨损较快，如果把整根轴换掉又太可惜，有时采用套的办法。在套在时候，就是根据金属热胀冷缩的原理，把套上去的轴套孔比轴做得小一些，让它烧热胀后套上去，冷却以后就能紧紧地包在轴上，永远不会脱掉。相反，在架设高压线或是其他架空线的时候，都要保持电线有一定的弧形下垂，绝对不能拉得很紧，否则，在低温时，就会绷断。

『贰』 高铁的轨道是无缝连接的，那么又是怎样解决铁轨的热涨冷缩问题呢

1、无缝钢轨无缝钢轨的在焊接处是通过紧固件来抑制热涨冷缩的，每专个紧固件提供1吨的属力，两端各100个紧固件。共计200吨的力。

无缝轨就是把铁轨因为热胀冷缩导致的温度形变控制在两个轨枕之间。

2、高铁轨道都是高架结构、钢筋混凝土材料，钢轨与路面的温度、膨胀系数都是一致的，无需对钢轨的热胀冷缩做特殊处理。列车经过时造成的升温效应微乎其微，靠弯道以及弹簧和橡胶材料的辅助完全能够消化。

(2)无缝线路为什么要预留轨缝扩展阅读：

高铁无缝钢轨的生产方式：

无缝钢轨在刚生产出来的时候，也是一节一节的，通过无缝钢轨焊接机，将两根钢轨相邻两端升温至1000度以上，然后两根轨道挤压到一起。

这样焊接出来的轨道，可以达到500米长。经过焊接、打磨、检验一道道工序的钢轨，将被运输到铺设现场，再与其它轨道再次焊接，最终成为几百公里长的无缝轨道。

『叁』 铁路的铁轨之间为什么会留有缝隙

我国的过去我国铁路设施比较落后的原因，标准轨道是25米，随着这几年我国的快速发展，现在铁道都是1000米，特殊线路已经是无缝钢轨！

『肆』 高铁的轨道是无缝连接的，那么又是怎样解决铁轨的热涨冷缩问题呢

无缝钢轨之所以可以防止热胀冷缩是因为：

无缝钢轨焊接中的应力放散工序能防止无缝钢轨热胀冷缩，即把钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上，防止在温度过低时断轨，温度过高时胀轨。

无缝钢轨的施工

以500m长钢轨施工铺设为例。无缝钢轨在施工时，首先在焊轨厂将新生产的100m定尺长钢轨焊接成500m，再将500m长钢轨运送至铺设现场。现场铺轨时，使用牵引车牵着两根500m长钢轨滑行到相应的位置，由数十名工程技术人员协助，使得牵引机顺利卸下钢轨并准确定位到铺设的位置。

钢轨铺设后，机车顺着刚刚铺好的轨道继续前行铺轨。此时，再由无缝钢轨焊接施工队将之前铺设的钢轨焊接起来。一般情况下，我国现场施工时习惯将500m长钢轨焊接为2000m长的一个管理单元。

无缝钢轨焊接过程中，需要有应力放散工序，这种工序就是为了解决前面提到的无缝钢轨热胀冷缩问题，将钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上，防止在温度过低时断轨，温度过高时胀轨。

最后，再将相邻2000m的长钢轨管理单元焊联起来。这样不断焊接，就形成了我们现在所使用的无缝线路。

与有缝线路相比，无缝线路可以提高列车走行时的平顺性，减少了列车对轨道部件的损伤，同时还能大幅减少现场工作人员的养护维修工作量。据统计，无缝线路一年至少能给我们国家节省15%的维修费用，延长25%的钢轨使用寿命，同时我们乘坐火车时，也不会再听到“哐当、哐当”的声音了。

『伍』 何为铁路的无缝线路有何优势

将每根12.5m或长的钢轨联结成轨道，很显然每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝，大约为6mm。留轨缝的道理很简单，是为了防止钢轨在热胀冷缩时产生的温度力。不要小看这个温度力，但钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时，一根钢轨则要承受高达82.25吨的压力或拉力。

如此巨大的力足以将钢轨顶得歪七八扭，造成轨道不平顺，影响列车快速安全运行。

轨缝使热胀的问题解决了，但是另一个问题又出现了：这道不起眼的轨缝不但使列车在运行时产生令人讨厌的“咔哒咔哒”声，更重要的是造成车轮与钢轨的撞击，对二者尤其是车轮的损害相当大，缩短了车轮的使用寿命。为了解决这个问题，业内业外很多人都在动脑筋。特别是那些热心的普通乘客，纷纷献计献策。铁路相关部门，比如《铁道知识》杂志收到读者大量的改进轨道接头的建议和设计。但是这些建议和设计尽管千变万化，接头依然存在，最好的办法是干脆消灭接头，这就是我们要说的“无缝线路”。

所谓“无缝线路”，就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨，在基地工厂用气压焊或接触焊的办法，焊成200m到500m的长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成1000m到2000m的长度，铺到线路上就成为一段无缝线路。如果没有加工、运输、施工上的困难，从理论上讲，“无缝线路”可以无限长。这种彻底消灭轨缝的办法，我国铁路正在一些主要干道上采用。假如你是个细心人，当你乘火车进京就会注意到，昔日的“咔哒咔哒”声已经大为较少。看到这里，你肯定要问，难道“无缝线路”就不存在热胀的问题吗？

物质不灭定律告诉我们，任何一种物质都不会消失，只不过从一种形式转化为另一种形式。钢轨的温度力也同样如此，它不可能消失，是人们在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。在我国是采用高强螺栓、扣板式扣件或弹条扣件等对钢轨进行约束。实验表明，直径24mm的高强螺栓，六孔夹板接头可提供40至60吨的纵向阻力。弹条扣件每根轨枕可提供1.6吨的纵向阻力。

由于无缝线路中钢轨所承受的温度力的大小和轨温的变化有直接关系，所以我们锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温，以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断，夏天不致胀轨跑道，危及行车安全。就北京地区来说，最高轨温为摄氏62.2℃，最低轨温为零下22℃度，中间轨温为19.9℃。根据无缝线路强度和稳定性计算得出的结果，北京地区最佳锁定轨温为24℃，实际允许锁定轨温为19℃~29℃。

无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，经济效益显著。据有关部门方面统计，与普通线路相比，无缝线路至少能节省15%的经常维修费用，延长25%的钢轨使用寿命。此外，无缝线路还具有减少行车阻力、降低行车振动及噪声等优点。

『陆』 普通线路预留轨缝的技术条件是什么

这是根据金属热胀冷缩的原理，预留轨道缝隙；轨道缝隙的宽度是根据当地天气条件（最冷及最孝弯空热）和金属的热胀冷缩的系数来确定。

为了让钢轨能热胀冷缩，在普通线路的钢轨接头处要预留轨缝。轨缝大小按铁道部颁发的《铁路线路维修规则》中的预留轨缝公式计算。

1、轨缝的定义

普通线路上铺设的钢轨一般为标准长度的钢轨，并将其逐根连接。为便于钢轨的热胀，施工时闹山应在钢轨接头处预留适当的轨缝，这一缝隙称之为轨缝。

2、轨缝大小的计算方法

铺轨时预留轨缝大小，应满足锁定后的轨道在接头阻力和道床阻力挟制下，钢轨有足够的伸缩空间以放散部分温度力。铺轨时，预留轨缝(冻结接头除外)应按下式计算:

a0=0.0118(tz-t0)L+ag/2

式中a0 ----更换钢轨或调整轨缝时的预留轨缝(mm)

tz--------更换钢轨或调整轨缝地区的中间温度(℃)

tz=(Tmax+Tmin)/2

其中 Tmax 、Tmin------当地历史最高和最低轨温

t0-----更换钢轨或调整轨缝时的轨温。

L------钢轨长度(m)

ag-----构造轨缝，巧瞎取18mm.

最高、最低轨温差不大于85℃地区，在按上式计算以后，可根据具体情况将轨缝值减小1--2mm、轨温差大于100℃地区，铺设25m轨应个别设计。

『柒』 铁轨每隔一段距离,都要断开一点,为什么断口处,会不会被车轮磨陷

你所说的断开点,专业称做无缝线路(长轨条),普通无缝线路每隔一段距离(有1公里、2公里或者几百米的),在长轨条与长轨条相接处都有几个钢轨街头(也就是轨缝),这些轨缝预留都是根据长轨条的长短,当地铺设时的气温所预留的。 由于养路工区养路时作业不当,会造成局部出现应力,长时间以来就会出现涨轨跑道或断轨现象。这就需要技术人员及时观测长轨条爬行情况,超出爬行规定时,就要进行应力放散。
现在我国铁路好多主要线路都实现了全区间无缝线路和无缝道岔,使长轨条达到几百公里都没有轨缝,大大提高运行速度。减少对线路的破坏。
在普通短轨线路上,(它们都是标准轨)都有一个轨缝,这些轨缝可以满足它的伸缩,(当然扣件的压力达到时,就不会有太多的伸缩。拧紧扣件压力是有标准的)。所以在短轨地段一般不会出现涨轨跑道或断轨现象。钢轨的轨端(断口处)是经过特殊处理的,正常保养维修是不会塌陷的,除非出现接头病害没有及时处理,经车轮长期撞击就会形成马鞍接头,造成轨头压塌。

『捌』 为什么要预留轨缝《修规》对钢轨接头轨缝有什么规定

给钢轨热胀冷缩预留空间，路轨缝隙误拍昌差规定。普通线路预留轨缝是为了给钢轨热胀冷缩预留空间袭答扒。《修规》规定：
1、轨缝应设置均匀。每千米线路轨缝总误差，25m钢轨地段不得超过80mm。
2、12.5m钢轨地段不得超过160mm。绝缘接头举桐轨缝不得小于6mm。

『玖』 高速铁路选线之后怎么铺设

每根12.5m或25m长的钢轨联结成轨道。
将每根12.5m或25m长的钢轨联结成轨道，很显然每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间还有一道轨缝，大约为6mm。留轨缝的道理很简单，是为了防止钢轨在热胀冷缩时产生的温度力。不要小看这个温度力，但钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时，一根钢轨则要承受高达82.25吨的压力或拉力。如此巨大的力足以将钢轨顶得歪七八扭，造成轨道不平顺，影响列车快速安全运行。所谓“无缝线路”，就是把不钻孔，不淬火的25m长的钢轨，在基地工厂用气压焊或接触焊的办法，焊成200m到500m的长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成1000m到2000m的长度，铺到线路上就成为一段无缝线路。如果没有加工，运输，施工上的困难，从理论上讲，“无缝线路”可以无限长。这种彻底消灭轨缝的办法，我国铁路正在一些主要干道上采用。

『拾』 跨区间无缝线路的基本原理

钢轨自由放置时，当轨温变化时就会自由伸缩。夏天受热会伸长，冬天受冷会缩短，也就是“热胀冷缩”。将多根钢轨联结成轨道，很显然每隔12.5m或25m就会有一个接头。接头之间要留有轨缝，约为6mm。留轨缝就是为了防止钢轨在热胀冷缩时产生的温度力破坏钢轨。一般来说，钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时，一根钢轨则要承受高达82.25吨的压力或拉力。钢轨伸缩量的计算公式为：
自由伸缩量(m)=0.0000118×温度变化量(℃)×钢轨长度(m)
式中：0.0000118为钢的线膨胀系数。(这个系数是经试验得的，即1m长钢轨，当轨温变化1℃时，钢轨长度的伸缩量为0.0000118米)
如此巨大的温度力力足以破坏铁路。因此在无缝线路上这样大的伸缩量是绝不允许的，必须用防爬设备将两端锁定，以防止其伸缩。物质不灭定律告诉我们，任何一种物质都不会消失，只不过从一种形态转化为另一种形态。力也是如此，钢轨的温度力它不可能消失，是人们在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。
如果我们把钢轨两端固定起来，不让它自由伸缩，那么当轨温变化时，钢轨就受了力，内部就憋了一股劲儿，这个力是由轨温变化引起的，故叫做温度力。具体地说也就是无缝线路经锁定后，夏天温度升高时，钢轨要伸长，但受到约束不能够伸长，内部产生压力;冬天温度降低了，钢轨要缩短，但受到约束也不能够缩短，内部产生拉力。正因为钢轨被这样牢牢锁定在了轨枕上，钢轨才能受到如此大了温度力而不变形，这就是无缝线路的基本原理。