摘要：交通建设一直是影响经济发展的关键因素，它不仅拉近了人们生活的交流距离，影响着人们的生活水平，更重要的是交通建设方便了经济的交流和扩展了经济发展的范围。而铁路交通的建设是交通系统里面的重要内容，铁路的无缝线路管理与维修又是铁路交通里面的关键环节，所以对铁路无缝线路的维修管理技术进行分析是十分有必要的。
关键词：重载铁路；无缝线路；大温差；锁定轨温；
对于寒冷大温差地区，锁定轨温的取值范围通常较窄，修正值的选择一般为负值，但也要根据允许温升、允许温降及其它因素综合考虑，视具体情况而定。
一、重载铁路无缝线路允许温升影响因素分析
1.温度压力，温度升高引起钢轨轴向温度压力增高，是影响无缝线路稳定的根本原因。一般来说，钢轨温度压力偏高地段的无缝线路易丧失稳定性，为降低长轨条的温度压力，需选择适宜的锁定轨温（零应力轨温）。重载开行的万t、2万t列车在长大下坡道高密运行及频繁制动，会对钢轨温度产生一些影响。铁道科学研究院曾多次结合科研课题对大秦线12%的长大直线下坡制动地段的轨温进行监控，对监控测试结果分析发现，夏季站前长大坡道地段，进站重载列车密度大，大部分列车频繁制动至静停，2～3 min后再启动，钢轨踏面不断吸收车轮制动和启动引起的摩擦热能，并向钢轨轨腭、轨腰、轨脚、轨底传热，致使钢轨全断面温度升高，再加上2万t重载列车大轴重、210辆的车体在大坡道信号机前制动较急，致使轨温升高较快，最高轨头温度达到74.7℃，远远超过当地无缝线路最高设计轨温62.6℃，并且钢轨表面温度升高达16℃，对重载无缝线路的稳定性影响很大。由于大何线列车牵引质量为10 000 t，存在站前长大坡道地段（重车13‰制动地段），且存在平面最小曲线半径等情况，因此，在设计过程中应充分考虑线路的实际特点，对该地段的锁定轨温进行单独设计，合理确定锁定轨温。
2.轨道结构加强。保持轨道结构稳定性的轨道阻力包括道床纵向阻力、道床横向阻力和扣件扭矩等方面。为保持轨道几何状态的稳定，应在曲线外侧对道床进行加宽、加高，内侧保持道床饱满，同时注意轨道框架的加强，确保轨道几何方向的良好。在大何线无缝线路设计中，充分考虑重载铁路的受力特点，采用重型预留特重型轨道结构标准，铺设Ⅲ型混凝土轨枕及相应弹条扣件，双层碎石道床；800 m及以下曲线半径地段采取外侧道床加宽、加高并设置轨道加固桩（必要时）等措施，确保轨道整体框架结构状态的稳定，同时建议在后期轨道维修、更换轨枕和清筛道床等过程中，采取限制行车速度，利用重载列车的自重使道床达到稳固状态的措施。
3.列车的动荷载作用。轨道初始弯曲（包括初始塑性弯曲和初始弹性弯曲）是影响无缝线路稳定性最敏感、最直接的原因。钢轨的初始塑性弯曲大多是在轧制、运输、焊接和铺设过程中形成，初始弹性弯曲是在轮轨之间相互作用，特别是横向力作用下形成的。在轨道方向不良地段，轮轨的相互作用会进一步加剧轨道几何形位的变化，在竖向荷载作用下会引起轨道上浮，使得轨道局部横向阻力减少，从而引发胀轨跑道。可以说，温度压力过大、轨道几何状态不良（尤其是道床的饱满及密实程度）、列车的动荷载作用是造成重载线路胀轨跑道的主要原因。温度压力的增加是造成无缝线路锁定轨温升高的主要因素，道床的饱满和密实是道床纵向、横向阻力满足要求的主要保障，而列车的动荷载作用则会对锁定轨温、横向位移和横向阻力产生影响。因此，需要综合考虑以上因素，分析重载铁路无缝线路的胀轨机理，分不同路段确定合理温升，确保行车安全。
二、无缝线路设计的中涉及到的关键问题
无缝线路的整个铺设过程是很复杂的，其中涉及到很多的技术问题和环境问题，并且假如在对无缝线路设计的时候没有充分考虑到每个环节中可能涉及到的问题，或者考虑的不全面，就会影响到无缝线路在铁路建设中的运用。
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1.无缝线路的阻力问题。无缝线路在设计的时候要考虑到线路上会产生的各种阻力，这些阻力是保持无缝线路正常运行的必要条件，虽然阻力的作用不尽相同，但是却都是不可忽视的。例如，在钢轨接头的地方产生的接头阻力，它的存在能够阻止钢轨接头的部位随意的伸缩变化，从而保证铁路运行的安全。再如，道床的横向阻力，它的存在能够防止轨道的框架发生横向移动的危险，是在众多阻力中最能保证轨道运行的稳定性的因素。还有很多类似的阻力都起着关键性的作用，我们在进行无缝线路设计的时候是必须要考虑进去了。
2.无缝线路的温度问题。铺设无缝线路要考虑到轨道的温度和锁定时的温度。因为轨道的温度和大气的温度是不一致的，需要借助专门的测量工具来测量。此外，无缝线路在铺设之初要对铁轨进行锁定，这时候的温度直接影响我们判定轨道温度的变化情况。经过长时间的检测我们发现，轨道的温度会受到季节和气候等等因素的影响，所以我们要在设计无缝线路的时候将温度因素也考虑进来，从而能够对轨道的温度以及温度力进行判断和利用。
3.对无缝线路的保养和维修问题。在设计无缝线路的时候一定不能忘记的就是对无缝线路的养护和维修，这是保证无缝线路在投入运用之后最重要的措施。任何的技术都是有出现问题的风险的，无缝线路也不例外，假如在无缝线路铺设好之后就不再对其进行适当的管理和维护，经过长时间的在户外暴露着，无缝线路就会逐渐老化，出现各种各样的问题，也就会增加铁路运行的时候发生危险的频率。
三、重载铁路无缝线路允许温降影响因素分析
影响重载铁路无缝线路允许温降的主要因素有断缝允许值、钢轨焊缝强度和特殊地段附加纵向力等因素。
1.钢轨断缝允许值。列车低速行驶时，断缝允许值可适当加大，据铁科研的研究结果分析，列车以85 km/h时速通过138 mm断缝时，车辆、轨道的各项力学和几何参数均在安全范围内，目前建议的断缝允许值8 cm在低速行驶下是安全的。
2.钢轨焊缝强度。随着科技的不断进步，国内的钢轨生产工艺和焊接工艺得到不断发展，焊接接头部位的强度可以得到充分保证，焊接强度可达钢轨母材的95%～105%，各项性能指标均可以达到铁路行业要求，钢轨焊缝处发生断轨的可能性不大。
3.特殊地段附加纵向力。由于在基本轨限位器附近产生较大附加纵向力Pa（其值约为区间无缝线路的1/3），无缝道岔锁定轨温偏低会引起基本轨和尖轨弯曲变形，威胁行车安全。同时，在确定无缝线路的锁定轨温时，也要考虑道岔、桥梁等特殊地段附加纵向力的影响。由于大何线所处地区的极端历史最低气温可达－34.5℃，在设计过程中必须进行断缝允许值和特殊地段附加纵向力检算（连续梁桥及无缝道岔地段），如果轨温变化幅度太大，单一锁定轨温已不能满足轨道结构的安全运营要求，可在桥梁、无缝道岔等地段设置钢轨伸缩调节器，以满足运营需求。
结语
无缝线路这样的改革性技术很大程度上避免了传统铁轨技术中的问题和弊端，大大提高了铁路运输的安全性，提高了运输的效率，也给人们的出行带来方便。但是在设计无缝线路的时候一定要把好第一关，对无缝线路在铺设和运行的过程中容易出现的关键问题进行全面的考虑，再结合我国铁路建设的现状，对这些问题设置有针对性的措施。这样就可以为无缝线路的运用提供一个良好的环境，从而促进无缝线路在我国铁路建设中更好地运用，也会促进我国铁路建设的进一步发展和进步。
参考文献：
[1]张晓强.浅谈大温差地区重载铁路无缝线路设计关键问题研究.2017.
[2]周文忠.针对开行重载列车的无缝线路设计与稳定性研究.2017.
论文作者:王琪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/23
标签：线路论文; 钢轨论文; 轨道论文; 温度论文; 阻力论文; 地段论文; 铁路论文; 《基层建设》2019年第2期论文;