探究鐵路無縫鋼軌線路的應力放散原因及方法

一、應力放散

        應力放散，簡而言之，乃是讓積累于長鋼軌內的溫度力得以釋放，從而使其恢復至原本鋪設時的無應力狀態或者設計鎖定軌溫。鑒于放散前的實際鎖定軌溫與原鋪設時的施工鎖定軌溫（或者說設計鎖定軌溫）的變化狀況，應力放散可分為“伸長放散”（也就是常說的“放伸”或者“放升”）和“收縮放散”（亦稱作“放縮”或者“放降”）這兩種類型，大約超過 95%的放散都屬于“伸長放散”。

二、鎖定軌溫變化的原因

        (1)為了擴大施工季節，加速無縫線路的鋪設，施工單位通常也在氣溫較高或較低季節進行鋪設施工，因此有可能會造成實際的鎖定軌溫會比設計鎖定軌溫過高或過低的情況。

        (2)由于低溫焊接斷縫。冬季固定區鋼軌折斷后，斷口處兩端鋼軌收縮，放散了一部分溫度拉力。如果為了搶修通車，在當時低溫條件下焊上一段短軌，這就相當于這段線路在低溫下鎖定，改變了原來的鎖定軌溫。

        (3)由于作業不當，如在低溫或高溫時解開接頭，在伸縮區超限超溫作業等，會導致鋼軌產生不正常的伸縮變形，相當于放散了鋼軌應力。作業完后恢復線路，等于重新加以鎖定線路，改變了原來的鎖定軌溫。

        (4)由于線路嚴重爬行，使鋼軌產生不正常的伸縮變形，改變了原來的鎖定軌溫。

三、鎖定軌溫的檢驗

    檢驗長鋼軌鎖定軌溫的變化情況，簡單易行的方法是設置位移觀測樁，通過觀測鋼軌長度的變化，可以計算出鎖定軌溫變化的大小，從而確定應力放散或調整區段。

四、應力放散的方法

    過去常用的有列車碾壓法、撞軌法和滾筒放散法。實踐證明，前兩種方法由于軌底與膠墊（或墊板）間摩阻力很大，放散應力很不均勻，離放散始端500m以外的鋼軌斷面位移量很小，故效果很差，已多不采用。

    目前常用的方法有滾筒放散法(與撞擊結合)和拉伸放散法(與滾筒結合)兩種。放散時，每隔50～200m設置一個觀測點，觀測鋼軌位移量，及時排除影響放散的故障，以求放散均勻。

    (1)滾筒放散法。

    適用條件:一般是當放散時的自然軌溫在設計鎖定軌溫鋪設范圍之內時采用，適用于放伸或放縮。其優點是方法簡便、放散均勻準確，對于目前使用彈條扣件的無縫線路是一種較好的放散方法。

    方法簡介:封鎖線路后，將扣件及防爬設備全部松開，在長軌軌底墊人滾筒(滾筒長不超過軌底寬10 mm，為24~30 mm無縫鋼管或圓鋼，每10 m插人1根;木枕用支架滾筒)，使軌底與軌枕離開，然后輔之敲擊或撞擊鋼軌，使鋼軌自由伸縮。待放散均勻基本達到零應力后，將放散量視伸長或縮短采取切鋸或更換緩沖軌，然后鎖定線路恢復通車。如采用撞軌器輔助撞擊鋼軌，當放伸時每千米處設一個撞軌點，放縮時300~500 m設一處，遇曲線或上坡地段應適當縮短間隔。

    (2)拉伸放散法。

    適用條件:放散時的自然軌溫低于設計鎖定軌溫鋪設范圍時，宜采用本方法進行“放伸”。其優點是可以保證鎖定軌溫準確，放散均勻，同時因拉伸器的拉力很大，可以節省人力，縮短放散時間。

    方法簡介:在滾筒放散的基礎上，先將鋼軌放至“零應力”狀態(一般不輔用撞軌器)，然后在長軌端加上1組(單股拉)或2組(雙股拉)拉伸器，對長軌施加拉力，達到計算放散量后進行鎖定。

    拉伸法要求放散時，必須先將長鋼軌放散到“零應力”狀態后，再拉至所需要調整的軌溫長度，可以準確掌握放散后的鎖定軌溫。如果拉伸器的拉力不足以達到放散量時，可輔以撞軌器，在拉穩后進行撞軌。