无缝线路管理技术
一、基础理论
1．发展简述
无缝线路是当今轨道结构的最佳选择，各个单位的无缝线路铺设长度近年来迅速增长，从无到有、从少到多、积极发展全区间、跨区间无缝线路，从无缝线路数量上和质量上取得了快速发展。在发展高速铁路、客运专线、重载技术的今天，强化轨道结构、铺设跨区间无缝线路是技术发展方向。无缝线路的快速发展给我们提出了很多新课题，要我们去研究、去探索，在实践不断总结经验，提高技术管理水平。
无缝线路是相对短轨线路提出来的，优点也是和短轨线路比较，短轨接头容易产生病害的几方面原因
夹板刚度仅为钢轨刚度的30%左右，50kg/m钢轨夹板刚度为钢轨刚度的27.6%、60kg/m钢轨夹板刚度为钢轨刚度的32.6%，车轮通过时产生折角（4.5*10-3。）。短轨接头在车轮接近轨缝的瞬间产生台阶，铁科院测试一般线路上的台阶高差为0.02cm。短轨接头的不连续、折角以及台阶造成的动力响应非常强烈，接头轨枕的上下振动加速度低频为10g，高频则超过200g,附加动力接头处比轨节内高28%，造成的病害有低接头、鞍形磨耗、钢轨破损（碎裂、掉块、螺孔裂纹、甚至折断）、夹板裂纹、折断、道床溜坍、板结、翻浆冒泥。
2．无缝线路定义
我们铺设的无缝线路有三种形式，普通无缝线路、区间无缝线路、跨区间无缝线路。大家知道无缝线路最短是多少？资料上说无缝线路钢轨焊接长度至少300m,我们应该从设计上去理解，固定区最短长度是50m，单元轨节的长度多长
合适呢？好像没有规定，我想应该从铺设、作业的手段和能力方面去考虑，比如说一个施工封闭点采用铺轨小车铺设，封闭时间长、铺设能力也有，轨条就自然铺设的长，但是轨温不合适需要放散，我想目前各单位的能力若想将2km的单元放散达到应力一致尚有难度，所以说这也是一个课题，近些年来个单位也提出了一些先进的作业方法和研制了一些先进的作业机具，比方说局部放散、振动放散、应力测试仪、振动放散机等等，局部放散在路局的管理细则中有这方面的内容，初始位移的概念、观测桩的复标方法，在铺设超长无缝线路过程中各单位针对自己的实际后出现了很多新成果。
3．基本原理
⑴．与温度相关的几个概念
轨温、锁定轨温、设计锁定轨温、实际锁定轨温、最高轨温、最低轨温、中和温度、允许温升、允许温降
气温与轨温的关系
a. 夏季太阳直射最高轨温一般高于同一地点的气温10-20℃，最高轨温出现在13-14点，持续1小时左右。
b. 冬季最低轨温于同一地点最低气温基本接近，有的偏低1-2，最低轨温出现在黎明之前
温度力
无缝线路最大的特点就是钢轨内部存在着巨大的温度力，它决定着无缝线路的强度和稳定性，管理无缝线路必须明白温度力的概念及其变化规律。
公式 △l=a.△t.l
Pt=248F.△t(N)
F钢轨断面积(cm2)
公式分析
长度变化与钢轨长度、温度变化有关，与断面积无关，50、60、75kg/m钢轨的长度变化是一样的。观测桩的设置、位移计算、锁温计算是一样的。
常用数据：85m变化一度长度变化1mm.
温度力与钢轨断面积、温度变化有关，与钢轨长度无关，放散时利用拉伸机要考虑轨型。
钢轨类型 断面积 钢轨温度力变化率 kg/m cm2 Efa(KN/℃) 50 65．8 16．3 60 77．45 19．2 75 95．06 23．6 各类钢轨的Efa均大于15 KN/℃,一般计算温度力的精度达到10KN即可。
再说一个单位1Mpa=100N/cm2
温度力图的应用
冬季发生钢轨折断后或低温放散时切段钢轨，钢轨势必拉开一个轨缝，温度力图的变化是
温度力图面积变化除以EF就是断缝拉开值，作为核对原始锁定轨温的一个资料。
伸缩区的概念
L=(Efa*△t-Ph)/r
公式分析
伸缩区长度与轨温变化范围有关，与接头阻力有关，接头阻力越大，伸缩区长度越短，接头阻力降低促使伸缩区长度延长。道床阻力降低伸缩区长度延长。
设计中一般采用L拉Max加20米做为伸缩区，应了解本地区的设计计算的拉应力和压应力引起的伸缩区长度。
拉伸放散后松开后的拉伸量回落及拉应力图面积减少能否做为检验放散准确与否的数据，请大家研究。
春夏之交的温度压力峰，低温向高温变化过程中形成，位于伸缩区。我局1966-1977年期间发生了35次胀轨跑道，其中有22次发生在3—5月份。
夏季的最高温度力峰也在伸缩区，值与锁定轨温无关，锁定轨温的合理设置
只能影响固定区的温度力，并不能减小伸缩区的最大温度压应力峰值，温度力峰是钢轨伸缩反复位移的过程中接头阻力、道床纵向阻力的塑性性质引起的，只有消除伸缩区才能消除温度压力峰。
纵向力
无缝线路固定区的温度力理论上说应该是均匀分布的，实际上并非如此，施工和运营过程中产生不均匀的拉伸压缩，在道口、曲线头尾、桥头、伸缩区与固定区交界、混凝土轨枕与木枕交界存在有纵向压力峰现象。无缝线路温度力纵向分布规律问题是一个有待进一步研究的重要课题，现在的应力测试仪各单位主管人员都学过，在这方面都应该做些积累，特别是岔区、超长无缝线路等新生的有待研究、比较的区段，积累资料就是积累成果。
4．无缝线路稳定性分析
提到稳定性分析问题，就直接涉及到无缝线路的局部的一种爆发性破坏，我们称胀轨跑道，它反映了这一爆发性破坏的失稳特征，其过程分为三个阶段（持稳阶段、胀轨阶段、跑道阶段），影响无缝线路稳定性的主要因素有三，温升△t、初始不平顺、道床横向分布阻力。温升引起钢轨轴向压力，是影响稳定问题的根本原因，在巨大温度作用下要保持轨道稳定，轨道框架的抗力远远不够，需要道床横向约束力，值一组里的削弱或被破坏是造成轨道诗文的直接原因，初始弯曲是影响稳定性的最敏感也是最直观的因素，初始弯曲几毫米的的变化可导致臌曲临界力的大幅度降低。
稳定性分析要建立数学模型，假定条件、分析方法不同就会产生不同的门派和公式，有兴趣的人可找些资料自己研究，系统了解无缝线路稳定问题。
无缝线路的稳定性受纵向力分布、运营过程中锁定轨温的衰减等因素影响。