高铁轨道无缝,怎么解决热胀冷缩

　　想当年坐火车的时候，谁也逃避不了的就是要听火车车轮那非常有规律的“咔哒咔哒”的声音，而且时间越往前，这种声音的频率就越高。那是因为当时技术还比较落后，所以铁路采用的都是有缝钢轨，而且时间越早，钢轨的长度越短，钢轨的缝隙越多。这是因为钢轨都存在着热胀冷缩的特性，随着四季的交替、气温的变化，每根钢轨的长度也在发生变化，夏天钢轨就会膨胀而冬天就会收缩。

　　冬天还好钢轨收缩无非就是缝隙增大，火车的咔哒声更大。但夏天就不一样了，有可能导致轨道脱出道钉的控制，那后果不堪设想。为了防止夏天因为温度过热而导致钢轨膨胀变形，造成安全事故，过去技术不够发达的时候，只能采用有缝钢轨解决钢轨的热胀冷缩问题。

　　这种有缝钢轨所带来的噪音严重影响乘客的乘车体验，降低乘车的舒适性。，加大了车轮与钢轨接头的冲击和摩擦，使列车运行不平稳，缩短钢轨和车轮的寿命，而且不利于提高车速，高速情况下有可能导致出轨。所以，世界各国都在加大对无缝钢轨的研究和应用。

　　现在所有的高铁线路和一部分普速铁路的钢轨已经用上了无缝钢轨，，这是技术进步带来的成果，题主不必怀疑，而且我国的无缝钢轨是自主技术。因为钢轨没有接缝，所以我们坐高铁列车上就再也听不到“咔哒咔哒”的声音。几百公里甚至几千公里的高铁线路，如果没有接缝的话，那么，钢轨的热胀冷缩问题确实让人感觉到不可思议，毕竟钢轨的热胀冷缩特性是实实在在存在的，不可能消除。题主有这样一种疑问确实是可以理解的。

　　现在的无缝钢轨技术是多领域技术攻关的结果。是钢铁工业的技术攻关使做钢轨的钢材的热胀冷缩形变大大减小，这样就大大减轻了钢轨因为热胀冷缩而导致的形变程度，大大降低钢轨因为热胀冷缩而给铺轨带来的巨大压力和困难。这一点就是大大提高了钢轨用钢材的抗压和抗拉强度，使他们最大限度避免因热胀冷缩而导致拉伸或压缩的时候出现断裂或者隆起。

　　第二点就是在钢轨铺设的时候采取的措施。说一下几百公里或者几千公里长的无缝钢轨是怎么做成的。她并不是在钢铁厂就做成了如此长的程度那样的话，会对运输和铺装带来很大的压力无缝钢轨也是按规定的长度出厂，被焊接成更长的钢轨运到铺轨现场，然后再进一步焊接成整条无缝钢轨。

　　现在为了解决无缝钢轨的热胀冷缩问题，有两种方式

　　一种方式就是在自然温差不是很大的地区，比如我们国家的南方地区，因为温差不大，所以钢轨的日常能说形变也不大这种情况下，就采取让钢轨自身消化醒面的方式。具体来说就是将钢轨采用非常坚固的扣板和螺拴死死紧固在轨枕上。

　　以扣板和螺栓大于钢轨热胀冷缩形变力的超强态势保证钢轨，即便是有日常冷缩的趋势在钢轨长度方向上也纹丝不动。而在上下方向上，允许钢轨有一定的上升释放一定的能量在钢轨下面都垫有比钢轨的膨胀系数更高的橡胶垫，保证钢轨轻微抬升时也不会悬空。通俗的说，这种方法就是有热胀冷缩形变时让钢轨自身内部解决，而长度方向上外部形态不发生变化。

　　为了使钢无缝钢轨的形变达到最小，除了钢轨本身的材料和制造工艺的努力以外，在铺装的时候也采取选择最佳温度进行钢轨焊接的方式，专业上称为锁定轨温，这个温度是引起钢轨膨胀和收缩的中间温度也就是该地区最高温度和最低温度带来的形变的中间值一般需要四提六设计单位根据各地区的气象资料进行分析确定。 在实际焊接过程中，如果当地的环境温度高于锁定轨温，就要另找适宜时间。如果环境温度低于锁定轨温，则可以采取将人工钢轨拉伸到这个温度时的应有的形变状态进行焊接。

　　第二种方式，在气温冬季和夏季温差很大的地方，靠第一种方式无法克服钢轨热胀冷缩带来的形变的情况下，只需要在一定的时间将钢轨扣件全部打开，让钢轨的应力进行自然释放，解决掉第一种方式钢轨靠自身无法消化的形变。然后进行长度的调节再将钢轨锁紧。

　　采用这些方式，我们国家已经非常圆满的解决了无缝钢轨的热胀冷缩问题，实现了全部高铁线路和部分普速铁路线路采用无缝钢轨。