溫度增加1℃,100公里長(cháng)的高鐵鋼軌可以變長(cháng)1.1米!如果溫度變化50℃,無(wú)縫鋼軌上就要承受100噸的力,足以使鋼軌變形。
普速鐵路時(shí)代,采用石子道床 枕木,用道釘(圖1)固定鐵軌。
夏季高溫,鐵軌變長(cháng),道床往往“摁不住”鐵軌,就會(huì )脹軌跑道(圖2);冬季低溫,鐵軌收縮,發(fā)生斷裂(圖3)。
高鐵鐵軌為什么不能有縫?
主要是確保高速運行的火車(chē)平穩安全,列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí),哪怕0.5厘米的凸起或者縫隙都會(huì )造成極大風(fēng)險。
秦沈客專(zhuān)最長(cháng)的一段鋼軌長(cháng)200.918米,中間沒(méi)縫;京滬高鐵1318公里的鋼軌沒(méi)有縫。采用無(wú)砟道床 扣件固定鐵軌,這就是奧妙所在。(圖4無(wú)砟無(wú)縫軌道)
高鐵鐵軌怎么克服熱脹冷縮形變?有兩種情況。
(1)在全年溫差變化不大的地區,找中間溫度,用彈性扣件(圖5)把鐵軌牢牢地束縛在軌枕上,這個(gè)力量一定要大于鐵軌溫差變化產(chǎn)生的力量。
(2)在全年溫差變化較大的地區,從夏天到冬天,或者從冬天到夏天,松開(kāi)扣件,釋放軌道內的溫度變化產(chǎn)生的應力,鋼軌短了補上一段,長(cháng)了就截去一段,焊接好,再用彈性扣件壓緊。(圖6)






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