浅谈无缝线路应力放散与应力调整

张新安

（包头铁道职业技术学院 内蒙古 包头 014014）

无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。无缝线路的特点是轨条长，当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由于有扣件的约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部要产生很大的温度力。为保证无缝线路的强度和稳定，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。为此要首先分析温度力、伸缩位移与轨温变化之间的关系。通过应力放散这一方法，消除温度力对无缝线路的影响，保持线路稳定。

1 应力放散的定义

锁定轨温高了，钢轨较长，要放散温度压力，使钢轨缩短一些；锁定轨温低了，钢轨较短，要放散温度拉力，使钢轨伸长一些；此外，为了保证行车安全，如果无缝线路的温度力太大，也要“释放”掉一部分，这些都叫应力放散。应力放散使长轨条长度发生变化，通常用改变缓冲轨长度的方法来调节。

2 应力放散的作用

应力放散的过程既然是释放温度力和重新确定锁定轨温的过程，它最终就将使无缝线路的锁定轨温由不合理变为合理，使无缝线路承受的温度力由大变小。这样，通过应力放散，就可以杜绝无缝线路发生胀轨、跑道和钢轨折断的隐患，这就是应力放散的作用所在。

3 需要进行应力放散的情况

3.1 实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围以内，或左右股轨条的实际锁定轨温相差超过5℃；

3.2 锁定轨温不清楚或不准确；

3.3 跨区间和全区间无缝线路的两相邻单元轨条的锁定轨温差超过5℃，同一区间内单元轨条的最低、最高锁定轨温相差超过10℃；

3.4 铺设或维修作业方法不当，使轨条产生不正常的伸缩；

3.5 固定区或无缝道岔出现严重的不均匀位移；

3.6 夏季线路轨向严重不良，碎弯多；

3.7 通过测试，发现温度力分布严重不匀；

3.8 因处理线路故障或施工改变了原锁定轨温；

3.9 低温铺设轨条时，拉伸不到位或拉伸不均匀。

总之，应力放散或调整就是释放温度力，目的是改变锁定轨温，或使应力均匀一致。作用是避免胀轨、跑道和钢轨折断，保证行车安全。

4 应力放散的方法

4.1 滚筒法

滚筒法放散应力的基本性质是温度控制法、变滑动摩擦为滚动摩擦。条件是放散轨温在设计锁定轨温范围内。优点是方法简便、放散均匀彻底。缺点是要中断行车。

滚筒法的基本过程是；准备工作就绪、人员到位、轨温进入设计锁定轨温范围时，立即封锁区间，松开全部扣件和防爬器，在钢轨底与垫板之间每隔8～10m插入滚筒，使钢轨接近自由伸缩状态，利用放散前和放散时的轨温差和阻力差使钢轨在自然条件下发生伸缩。为使伸缩快速而彻底，辅以木棰敲击钢轨或撞轨器顺放散方向撞击钢轨，达到预定锁定轨温和放散量后，立即锁定线路具备行车条件后，开通线路，恢复行车。

滚筒放散法需要一套特制的滚筒。滚筒制作简单，一般将直径23～28mm的钢管或圆钢锯截成长150mm的段节即成。

在放散过程中，如用木锤锤击钢轨，可加速钢轨的伸缩，提高放散效率。如采用撞轨器辅助撞击钢轨，效果当然更佳。使用撞轨器辅助放散时，如系伸长放散，可每公里设—个撞轨点；如系缩短放散，每300～500m设一个撞轨点。曲线或上坡地段摩阻力更大些，宜适当缩短间隔。

撞轨器由两根2m长的钢轨组成，使用时，用它来撞击长轨放散端拢门口,放散后长轨的长度变化和轨缝调节，均通过缓冲轨的锯截或换长来完成。

4.2 列车碾压法

列车碾压法放散应力的基本性质是温度控制法、变静摩擦为动摩擦。条件是放散轨温在设计锁定轨温范围内。优点是不中断行车，施工简便。缺点是放散不均匀、不彻底。

列车碾压法根据应力放散的方向不同，可分为如下几种情况：

（1）顺列车运行方向一端放散法：在双线地段，利用线路单向行车的特点放散应力。放散时，把沿列车运行方向的始端伸缩区锁定不动，在终端缓冲区先换好调节轨，然后松开其余地段的正向防爬器，并适当松动中间扣件，利用列车通过时产生的振动和轨温变化来克服摩阻力、放散应力。

（2）逆列车运行方向一端放散法：在双线地段，顺列车运行方向的终端伸缩区锁定不动，松开其余地段的反向防爬器及部分扣件，同时反复打紧正向防爬器，靠轨温变化和列车的振动，逆向放散应力。

（3）两端放散法：在双线地段，先锁定终端伸缩区全部和固定区一半长度的反向防爬器，反复打紧正向防爬器，靠轨温变化和列车振动逆向放散应力，待达到需要的放散长度后，立即锁定。另一半长度，则采用顺列车运行方向一端放散，待达到预计放散长度后，立即锁定。这种放散方法适用于长轨两端轨缝很大，而且其轨缝累计值(扣除预留轨缝)又与计算出来的放散长度基本相等的情况。对于双线线路相邻两无缝线路同时放散应力，以及单线无缝线路放散应力，采用这种放散方法效果较好。

列车碾压法放散应力的条件之一是部分松动扣件，因而轨底与垫板或胶垫之间的摩阻力较大。所以，要达到计划锁定轨温时的放散量，往往实际轨温要比计划锁定轨温略高一些；而且即使如此，放散量也不均匀，通常表现为端部放散量较理想.越往终端，达到计划放散量越困难。尤其是离端部500m以上的地段，钢轨的走动量很小。也正因为如此，才把撞轨作为列车碾压法放散应力的一种辅助手段。

4.3 撞轨（拉轨）法

撞轨(拉轨)法放散应力的性质是长度控制法，即用机械力强迫钢轨伸缩以达放散之目的。它不需要放散轨温在设计锁定轨温范围内。具有不受季节和轨温条件限制的忧点。缺点是要中断行车，放散不均匀、不彻底。之所以要中断行车，是因为往往撞(拉)到一定程度后，钢轨就很难再发生伸缩，而伸缩量未达到预计值。

撞轨（拉轨）法要封锁线路，一般结合滚筒法进行，减小线路阻力，增强放散效果。为了避免钢轨的自由伸缩与撞拉伸缩相抵消，必须先让长轨在滚筒上，自由伸缩一定时间，达到零应力状态后再进行撞拉。这样做还有一个很大的好处，就是便于准确地确定放散后的封锁定轨温。

5 应力调整

应力调整的方法比较简单。一般是两端伸缩区保持不动，然后按列车运行方向，把固定区部分或全部防爬器松开；钢筋混凝土轨枕地段，还要松开部分扣件。随着列车的振动和温度的变化，使固定区钢轨适当伸缩，以调整应力。为了加强应力调整的过程，也可辅以撞轨和拉轨。调整完毕后，拧紧扣件，打紧防爬器，恢复行车。此法可用于行车密度较大的区段或要点困难、又急于调整的时候。

应力调整应在轨温等于或接近锁定轨温的条件下进行。否则将改变原锁定轨温，造成无缝线路新的受力不均。如应力调整后对原锁定轨温影响较大，应加以放散，使锁定轨温恢复到设计范围内。

应力放散与调整是一项施工组织严密，技术要求较高，人为有序的释放钢轨上积聚的应力的作业，我们必须熟练掌握做好前期的准备工作、基本工作和整理工作及各种施工方法的施工要点。根据现场情况灵活应用，使无缝线路的应力均匀一致，保证铁路的安全畅通。

［1］卢耀荣.无缝线路研究与应用[M].北京：中国铁道出版社，2004.

［2］申国祥.铁路轨道[M].北京：中国铁道出版社，1996.