如果說高鐵是用無縫軌道的話熱漲冷縮的問題是如何解決的

首先，必須要說上面的說法是真的！在以前的鐵路上，靠近鋼軌仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn)每隔10余米，兩截鋼軌之間就會留有一點空隙。為什么要在鋼軌間留一點空隙呢？原來，這樣做是為了解決鋼軌的熱脹冷縮問題。如果沒有這個縫隙的話，鋼軌受熱伸長就會相互擠壓、扭曲、上拱，使整條鐵路變形。夏天天氣炎熱時，鋼軌長度增大，沒有預(yù)留縫隙的鋼軌只能向上隆起，顯然這樣對行車安全不利。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須在鋼軌之間預(yù)留縫隙。鋼軌間的縫隙到底應(yīng)當(dāng)留多大合適呢？為了行車安全，軌縫一般不能超過11mm，由實驗測定：鋼軌溫度每變化1℃，每一米鋼軌就會伸縮0.011mm。在中國，南方和北方的鐵路線上，冬夏之間的氣溫通常可相差80℃左右，根據(jù)固體線膨脹關(guān)系計算下來，每一段鋼軌的長度以12.5m為宜。告訴你一個有趣的數(shù)字，以前從北京到廣州鋼軌間留的縫隙加起來竟有2000m長！現(xiàn)在的鐵軌沒有縫隙了，是為了消除這種“哐當(dāng)”聲嗎？其實之所以要選擇使用無縫鐵軌是因為高速鐵路的必須要求。由于車輪會對鋼軌產(chǎn)生沖擊，列車運行速度過高的時候，鋼軌間的縫隙會有造成火車脫軌的危險。當(dāng)火車的時速超過140公里之后，就必須要使用無縫鐵軌。那么，無縫鐵軌的熱脹冷縮問題怎么解決呢？以前用的是枕木和道釘，壓力不夠，無法鎖定軌道，所以需要留有縫隙來釋放壓力。無縫軌就是把鐵軌因為熱脹冷縮導(dǎo)致的溫度形變控制在兩個軌枕之間。具體做法就是用扣板和螺栓將鐵軌死死的摁在軌枕上。因為固定裝置是具有彈性的(上下方向)，那么當(dāng)來自鋼軌向上提升所產(chǎn)生的升力，由固定裝置將力轉(zhuǎn)移吸收到自身，并最終將力通過螺絲傳給枕木。而鋼軌下面橡膠墊的膨脹系數(shù)比鋼軌大，所以一直可以保持鋼軌底部為非空受力狀態(tài)。（無縫鋼軌無縫鋼軌的在焊接處是通過緊固件來抑制熱漲冷縮的，每個緊固件提供1噸的力，兩端各100個緊固件。共計200噸的力。）當(dāng)然上述描述只是整體上的原理，細(xì)節(jié)上是很多技術(shù)技術(shù)進(jìn)步的綜合，如：在軌道鋼材上下功夫，選熱脹冷縮形變較小的材料制造鋼軌；用優(yōu)質(zhì)的軌枕和扣件，壓力足夠大，將鐵軌死死壓在軌枕上，在順著軌道方向上不會位移。所有的形變（應(yīng)力）被鎖定在軌枕之間的一小段鐵軌里，不會集中爆發(fā)出來；焊接技術(shù)的進(jìn)步，充分考慮鐵軌當(dāng)?shù)販囟鹊淖兓瘏^(qū)間，選擇適中的溫度焊接無縫軌，壓緊扣件，專業(yè)上俗稱鎖定軌溫。這樣溫度正負(fù)變化所產(chǎn)生的應(yīng)力都在可控制范圍內(nèi)。列車設(shè)計運行上的技術(shù)，當(dāng)車輪行至兩根鋼軌接縫時，車輪踏面的一部分壓在第一根鋼軌上的同時，車輪踏面的另一部分同時壓在第二根鋼軌上了，使兩根鋼軌同時受力，使車輪平滑通過兩鋼軌接縫處，不產(chǎn)生振動。除了上面的因素之外，也有網(wǎng)友認(rèn)為是因為普通鐵路是以石子和枕木為基礎(chǔ)的，鐵軌無依無靠地裸露于枕木上，與地表不接觸，溫差比地面大，任何膨脹收縮都是自己承擔(dān)，做成無縫必然造成隆起或斷裂。現(xiàn)在的高速鐵路都是高架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土材料，鋼軌與路面的溫度、膨脹系數(shù)都是一致的，無需對鋼軌的熱脹冷縮做特殊處理。列車經(jīng)過時造成的升溫效應(yīng)微乎其微，靠彎道以及彈簧和橡膠材料的輔助完全能夠消化。至于鉚釘，僅僅是起到防止脫軌的作用而已。最后，金屬加工小編再為大家奉上一些關(guān)無縫鐵軌的一些小常識：1.高鐵那么鐵軌長，無縫鋼軌怎么生產(chǎn)出來的？無縫鋼軌在剛生產(chǎn)出來的時候，也是一節(jié)一節(jié)的，通過無縫鋼軌焊接機(jī)，將兩根鋼軌相鄰兩端升溫至1000度以上，然后兩根軌道擠壓到一起。這樣焊接出來的軌道，可以達(dá)到500米長。經(jīng)過焊接、打磨、檢驗一道道工序的鋼軌，將被運輸?shù)戒佋O(shè)現(xiàn)場，再與其它軌道再次焊接，最終成為幾百公里長的無縫軌道。2.中國那么大從南到北都有鐵路，這么長的里程，這么大的覆蓋面積，用的都是這種無縫鋼軌技術(shù)嗎？