高铁用的轨道中间没缝,为什么不怕热胀冷缩? - 爱问答

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高铁用的轨道中间没缝,为什么不怕热胀冷缩?

高铁轨道超长敷设是因为技术和安全所必须的。的确因此使得热胀冷缩问题变的很严重,但有问题就解决问题,所以你的问题更准确的问法应当是:高铁用的轨道中间没有缝,怎么解决热胀冷缩的问题?

1、选用或专制热涨系数相对小的材料;

2、采用热涨应力分段分解的方法。高铁轨道固定和普轨的敷设工艺和方式是不同的:

普轨只限制轨道的横向360度范围内的活动,对纵向两端实际上是自由顺置的,也就是热涨冷缩的应力是不受限的自由伸展或收缩的,通过轨道间的间隙来吸收其形变。

高铁轨道不同,因为不能出现间隙,因此热涨的伸展应力或冷缩时拉力只能靠相应的限制外力来制约,换句话说就是你要膨胀我不让你膨胀,你要收缩我偏不让你收缩,只要我的能力比你的大就可以做到。好在轨道中的热胀冷缩的外力虽然很大,但再大也是由一小段一小段应力累积而产生的。因此,我们只有在每一小段上分段消除这个应力的话,就不难了。因此,高铁的轨道敷设不仅仅限制了横向的360度范围的移动,同时对纵向移动也分为每一轨枕段施加了足够的应力予以了阻止其形变的可能性。

3、当温度变化波动超出了通常况下的局部地区,假设我们高铁的敷设方式在温度波动在60度范围内的工艺手段的况下,目前处于80度的波动地区敷设的话怎么办?呵呵,办法总是比困难多一种,那么我们就通过在轨道中预设加热体的方式,在极端寒冷(因为加热比制冷容易实现)气温出现时,通过给轨道加热的方式来限制温度超出设计规范允许的情况出现。(比如我国东北局部地区冬季极其严寒的时段或许会出现几个小时,几十个小时,甚至十几天的情况都可能的。

因此,你只管放心,所谓的科学进步,就是我们找到了比困难多一种办法的过程。热胀冷缩的自然现象我们无能为力,但是克服热胀冷缩所带来的困扰我们总是有办法的。

在线路设计时用弧度来解决此问题。

轨道是自动恒温的。

首先,在铺设钢轨之初,工人们就用垫板、螺丝等工具将钢轨与枕木紧密结合在了一起,所以,就有一部分力量就作为了钢轨的内应力,它会抵消掉一部分由热胀冷缩产生的应力,相当于强制性不让钢轨形变。

其次,每隔一定长的路段,都有设置观测站,工作人员会在里边监测钢轨的形变量,一旦威胁到钢轨的使用,就会立刻采取补救措施。

再者,在设计钢轨的时候,设计师会专门采集当地的气象数据,以及气压值、降水量和地质情况,还会对平均温度做出分析,然后计算出发生热胀冷缩现象造成物体形变的数值域。

之后,在建造无缝钢轨的时候,就会预留出热胀冷缩的形变值。这样一来,即使钢轨受热胀冷缩的影响,形变量也不足以影响钢轨的正常使用。

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