淺談無縫線路應力放散與應力調整

張新安

（包頭鐵道職業技術學院 內蒙古 包頭 014014）

無縫線路是把標準長度的鋼軌焊接而成的長鋼軌線路，它是當今軌道結構的一項重要新技術，世界各國競相發展。無縫線路的特點是軌條長，當軌溫變化時，鋼軌要發生伸縮，但由于有扣件的約束作用，不能自由伸縮，在鋼軌內部要產生很大的溫度力。為保證無縫線路的強度和穩定，需要了解長軌條內溫度力及其變化規律。為此要首先分析溫度力、伸縮位移與軌溫變化之間的關系。通過應力放散這一方法，消除溫度力對無縫線路的影響，保持線路穩定。

1 應力放散的定義

鎖定軌溫高了，鋼軌較長，要放散溫度壓力，使鋼軌縮短一些；鎖定軌溫低了，鋼軌較短，要放散溫度拉力，使鋼軌伸長一些；此外，為了保證行車安全，如果無縫線路的溫度力太大，也要“釋放”掉一部分，這些都叫應力放散。應力放散使長軌條長度發生變化，通常用改變緩沖軌長度的方法來調節。

2 應力放散的作用

應力放散的過程既然是釋放溫度力和重新確定鎖定軌溫的過程，它最終就將使無縫線路的鎖定軌溫由不合理變為合理，使無縫線路承受的溫度力由大變小。這樣，通過應力放散，就可以杜絕無縫線路發生脹軌、跑道和鋼軌折斷的隱患，這就是應力放散的作用所在。

3 需要進行應力放散的情況

3.1 實際鎖定軌溫不在設計鎖定軌溫范圍以內，或左右股軌條的實際鎖定軌溫相差超過5℃；

3.2 鎖定軌溫不清楚或不準確；

3.3 跨區間和全區間無縫線路的兩相鄰單元軌條的鎖定軌溫差超過5℃，同一區間內單元軌條的最低、最高鎖定軌溫相差超過10℃；

3.4 鋪設或維修作業方法不當，使軌條產生不正常的伸縮；

3.5 固定區或無縫道岔出現嚴重的不均勻位移；

3.6 夏季線路軌向嚴重不良，碎彎多；

3.7 通過測試，發現溫度力分布嚴重不勻；

3.8 因處理線路故障或施工改變了原鎖定軌溫；

3.9 低溫鋪設軌條時，拉伸不到位或拉伸不均勻。

總之，應力放散或調整就是釋放溫度力，目的是改變鎖定軌溫，或使應力均勻一致。作用是避免脹軌、跑道和鋼軌折斷，保證行車安全。

4 應力放散的方法

4.1 滾筒法

滾筒法放散應力的基本性質是溫度控制法、變滑動摩擦為滾動摩擦。條件是放散軌溫在設計鎖定軌溫范圍內。優點是方法簡便、放散均勻徹底。缺點是要中斷行車。

滾筒法的基本過程是；準備工作就緒、人員到位、軌溫進入設計鎖定軌溫范圍時，立即封鎖區間，松開全部扣件和防爬器，在鋼軌底與墊板之間每隔8～10m插入滾筒，使鋼軌接近自由伸縮狀態，利用放散前和放散時的軌溫差和阻力差使鋼軌在自然條件下發生伸縮。為使伸縮快速而徹底，輔以木棰敲擊鋼軌或撞軌器順放散方向撞擊鋼軌，達到預定鎖定軌溫和放散量后，立即鎖定線路具備行車條件后，開通線路，恢復行車。

滾筒放散法需要一套特制的滾筒。滾筒制作簡單，一般將直徑23～28mm的鋼管或圓鋼鋸截成長150mm的段節即成。

在放散過程中，如用木錘錘擊鋼軌，可加速鋼軌的伸縮，提高放散效率。如采用撞軌器輔助撞擊鋼軌，效果當然更佳。使用撞軌器輔助放散時，如系伸長放散，可每公里設—個撞軌點；如系縮短放散，每300～500m設一個撞軌點。曲線或上坡地段摩阻力更大些，宜適當縮短間隔。

撞軌器由兩根2m長的鋼軌組成，使用時，用它來撞擊長軌放散端攏門口,放散后長軌的長度變化和軌縫調節，均通過緩沖軌的鋸截或換長來完成。

4.2 列車碾壓法

列車碾壓法放散應力的基本性質是溫度控制法、變靜摩擦為動摩擦。條件是放散軌溫在設計鎖定軌溫范圍內。優點是不中斷行車，施工簡便。缺點是放散不均勻、不徹底。

列車碾壓法根據應力放散的方向不同，可分為如下幾種情況：

（1）順列車運行方向一端放散法：在雙線地段，利用線路單向行車的特點放散應力。放散時，把沿列車運行方向的始端伸縮區鎖定不動，在終端緩沖區先換好調節軌，然后松開其余地段的正向防爬器，并適當松動中間扣件，利用列車通過時產生的振動和軌溫變化來克服摩阻力、放散應力。

（2）逆列車運行方向一端放散法：在雙線地段，順列車運行方向的終端伸縮區鎖定不動，松開其余地段的反向防爬器及部分扣件，同時反復打緊正向防爬器，靠軌溫變化和列車的振動，逆向放散應力。

（3）兩端放散法：在雙線地段，先鎖定終端伸縮區全部和固定區一半長度的反向防爬器，反復打緊正向防爬器，靠軌溫變化和列車振動逆向放散應力，待達到需要的放散長度后，立即鎖定。另一半長度，則采用順列車運行方向一端放散，待達到預計放散長度后，立即鎖定。這種放散方法適用于長軌兩端軌縫很大，而且其軌縫累計值(扣除預留軌縫)又與計算出來的放散長度基本相等的情況。對于雙線線路相鄰兩無縫線路同時放散應力，以及單線無縫線路放散應力，采用這種放散方法效果較好。

列車碾壓法放散應力的條件之一是部分松動扣件，因而軌底與墊板或膠墊之間的摩阻力較大。所以，要達到計劃鎖定軌溫時的放散量，往往實際軌溫要比計劃鎖定軌溫略高一些；而且即使如此，放散量也不均勻，通常表現為端部放散量較理想.越往終端，達到計劃放散量越困難。尤其是離端部500m以上的地段，鋼軌的走動量很小。也正因為如此，才把撞軌作為列車碾壓法放散應力的一種輔助手段。

4.3 撞軌（拉軌）法

撞軌(拉軌)法放散應力的性質是長度控制法，即用機械力強迫鋼軌伸縮以達放散之目的。它不需要放散軌溫在設計鎖定軌溫范圍內。具有不受季節和軌溫條件限制的憂點。缺點是要中斷行車，放散不均勻、不徹底。之所以要中斷行車，是因為往往撞(拉)到一定程度后，鋼軌就很難再發生伸縮，而伸縮量未達到預計值。

撞軌（拉軌）法要封鎖線路，一般結合滾筒法進行，減小線路阻力，增強放散效果。為了避免鋼軌的自由伸縮與撞拉伸縮相抵消，必須先讓長軌在滾筒上，自由伸縮一定時間，達到零應力狀態后再進行撞拉。這樣做還有一個很大的好處，就是便于準確地確定放散后的封鎖定軌溫。

5 應力調整

應力調整的方法比較簡單。一般是兩端伸縮區保持不動，然后按列車運行方向，把固定區部分或全部防爬器松開；鋼筋混凝土軌枕地段，還要松開部分扣件。隨著列車的振動和溫度的變化，使固定區鋼軌適當伸縮，以調整應力。為了加強應力調整的過程，也可輔以撞軌和拉軌。調整完畢后，擰緊扣件，打緊防爬器，恢復行車。此法可用于行車密度較大的區段或要點困難、又急于調整的時候。

應力調整應在軌溫等于或接近鎖定軌溫的條件下進行。否則將改變原鎖定軌溫，造成無縫線路新的受力不均。如應力調整后對原鎖定軌溫影響較大，應加以放散，使鎖定軌溫恢復到設計范圍內。

應力放散與調整是一項施工組織嚴密，技術要求較高，人為有序的釋放鋼軌上積聚的應力的作業，我們必須熟練掌握做好前期的準備工作、基本工作和整理工作及各種施工方法的施工要點。根據現場情況靈活應用，使無縫線路的應力均勻一致，保證鐵路的安全暢通。

［1］盧耀榮.無縫線路研究與應用[M].北京：中國鐵道出版社，2004.

［2］申國祥.鐵路軌道[M].北京：中國鐵道出版社，1996.