一 前言
無縫線路（continuously welded rail track）是將許多根標準長度鋼軌焊接成相當(dāng)長的軌條并鋪布在軌枕上的線路。它比普通線路接縫少，列車沖擊振動少，運行平穩(wěn)，旅客舒適；降低軌道養(yǎng)護維修費用；延長鋼軌和機車車輛使用壽命；減輕機車車輛沖擊軌縫的噪聲，有利于環(huán)境保護；是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。無縫線路被公認為是20世紀軌道結(jié)構(gòu)最突出的改進與創(chuàng)新。
1.1無縫線路基本原理
在普通軌道上，鋼軌長度一般只有12.5 m或25 m，在接頭處都留有軌縫，鋼軌隨軌溫的變化可以伸縮。無縫線路上，鋼軌長度在1 000m以上，這種軌道是被“鎖定”著的，當(dāng)軌溫發(fā)生變化時，鋼軌不能自由伸縮，在內(nèi)部產(chǎn)生一種力，稱為溫度力。夏天軌溫升高，鋼軌欲伸長，但因受阻力影響而不能實現(xiàn)，從而轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)變，在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。冬季軌溫降低，鋼軌欲收縮，但因受阻力影響而不能實現(xiàn)，從而轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)變，在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。這是無縫線路區(qū)別于一般線路的根本特點。
由理論計算和運營實踐表明：無縫線路內(nèi)部的溫度力的大小與軌溫的變化幅度成正比關(guān)系，而與鋼軌的長度無關(guān)，所以，在一定的溫度變化條件下，只要軌道的強度與穩(wěn)定能夠得到保證，無縫線路的長度可以不受限制。但在實際應(yīng)用中，考慮到自動閉塞區(qū)段絕緣接頭的設(shè)置，橋梁、隧道、道叉的銜接及施工、維修的方便，無縫線路的長度一般為1～2km，兩端還鋪有短軌作為“緩沖區(qū)”，致使此種無縫線路中尚有10%左右的有縫線路。
1.2無縫線路鎖定軌溫
將焊接長鋼軌鋪在軌枕上，并予以鎖定時的鋼軌溫度。當(dāng)鋼軌全部被鎖定時，鋼軌內(nèi)部的溫度應(yīng)力等于零，所以又稱“零應(yīng)力軌溫”。選擇鎖定軌溫的原則是以冬季鋼軌不折斷，夏季不發(fā)生脹軌跑道，并根據(jù)各個地區(qū)的軌溫變化情況進行檢算和調(diào)整，一般以高于本地區(qū)的中間軌溫比較適宜。例如，中國北京地區(qū)最高軌溫為62.6℃，最低軌溫為－22. 8℃，中間軌溫就是19. 9℃，而設(shè)計鎖定軌溫一般采用24℃。每一根焊接長鋼軌的鎖定軌溫各不相同，必須如實記錄，作為技術(shù)資料，以便今后計算軌溫升降變化幅度時的依據(jù)。
由于軌溫時刻在變化，而鋪軌工作需要一定的時間才能完成，所以將鋪軌軌溫范圍定為T±5℃。無縫線路的施工，必須在這個軌溫范圍內(nèi)完成鋪設(shè)鎖定工作，并把當(dāng)時測量的軌溫定為這一段無縫線路實際的鎖定軌溫。它是重要的技術(shù)資料，是計算軌溫變化幅度的依據(jù)。
1.3無縫線路溫度力的分布及組成
無縫線路內(nèi)部的溫度力，是由焊接長鋼軌的自由伸縮受限制而產(chǎn)生的，而限制長鋼軌自由伸縮的因素是阻力。在無縫線路焊接長鋼軌的兩端，限制其自由伸縮的阻力是接頭阻力，在無縫線路的全長范圍內(nèi)，限制其自由伸縮的阻力是道床縱向阻力。
溫度力沿鋼軌長度的縱向分布圖稱為溫度力分布圖，圖中橫坐標表示焊接長鋼軌的長度，縱坐標表示溫度力。由圖可見，溫度應(yīng)力式無縫線路分為固定區(qū)、伸縮區(qū)和緩沖區(qū)。固定區(qū)是長鋼軌不因軌溫變化而伸縮的區(qū)段；伸縮區(qū)在長鋼軌的兩端，一般長約50～100m；緩沖區(qū)有2～4根標準長（12.5m或 25m）鋼軌組成，以便于設(shè)置軌縫。普通無縫線路的固定區(qū)及其兩端伸縮區(qū)的總長，一般為1 000～2 000m，如因其他設(shè)備或施工條件限制時，不短于300m。
