高铁线路为什么不修成直线?弯曲抵消钢轨热胀冷缩?别被忽悠了
很多人都认为......
高铁线路总是不走直线,弯弯曲曲的,有人说是用来解决无缝钢轨热胀冷缩?真是这样的吗?听工程师天张用大白话聊完,你就明白了。
三件重要的事
→→→高铁弯曲段到底干什么用?
→→→高铁跨区间上百公里的无缝线路,到底靠什么解决钢轨热胀冷缩的?
→→→还有其它克服热胀冷缩的措施吗?
京沪高铁线路示意
问题一:高铁弯曲段的主要作用
就此我专门请教了铁四院的行业专家,用弯曲段来抵消无缝钢轨的热胀冷缩的说法是不恰当的。我们可以逆向思考,普速铁路转弯也不少,那岂不是消除热胀冷缩的效果也不错,以前为啥不都修成无缝钢轨,还要轨端留缝隙呢。无缝线路弯曲有3个主要作用:
(1)防走神。虽然现在高铁都是行车自动控制,但也需要人员随时值守,长距离笔直段路线极易使驾驶员产生视觉疲劳,导致注意力分散,所以过一段距离就设计个拐弯。
有人值守的动车司机室
(2)要省钱。如果走直线需要挖隧道或者拆迁量大,导致投资增大,那么绕一下弯却能少花钱,岂不更香?
绕开大山的高铁线路
(3)多挣钱。如果一直走直线,工程投资可能少了,但错过人员流动量大的城市就得不偿失了,铁路为了增加客流量,沿线城市为了靠高铁拉动发展,所以很多城市都在争抢高铁过境,不走直线也就不难理解了。
高铁争夺战
问题二:用什么解决钢轨热胀冷缩
我曾做过一期视频,核心是靠应力放散。不少网友纷纷表示:你讲得很好,但我听不懂!工程师天张,本着不给你讲明白不放弃的原则,再简明形象地总结一下原理:钢轨最热时伸到最长,最凉时缩到最短,取一个中间温度,使钢轨温升伸长量和温降收缩量差不多,在这个中间温度时用扣件把钢轨牢牢锁死,这样不论温度升高还是降低,但钢轨长度都不能再随着变化,热胀冷缩自然就解决了。
高铁钢轨热胀冷缩
说起来简单,但是钢轨材质和扣件都要过关,钢轨不至于胀变形或者收缩断裂,扣件也要力气足够大,压得住钢轨。当锁死钢轨时温度略低怎么办?就要用机器拉伸钢轨,一直拉到对应中间温度时应该有的长度再锁死,如果温度过高,就不能施工。
高铁钢轨的弹性扣件
钢轨应力放散时用机器拉伸作业
钢轨拉伸时配合撞轨使应力放散均匀
问题三:钢轨伸缩调节器
一个应力放散和扣件就把热胀冷缩全解决了?当然不是。当经过大跨度长大桥梁时,温度变化使梁体和长钢轨的伸缩位移量不一致,这时需要安装一件宝贝,叫“钢轨伸缩调节器”,无论是在有砟轨道还是无砟轨道上都有应用。
它由尖轨和基本轨组成。先把尖轨固定,再选用弯曲半径300m的基本轨与尖轨紧贴,但可以沿钢轨长度方向活动,温度变化时基本轨伸长或收缩,就可以了。
钢轨伸缩调节器
有人就说,既然伸缩调节器那么方便,多加点不就完了,还用无缝钢轨干啥?还真不行,因为调节器是线路上的薄弱环节,但凡线路断开,运行风险就增加一点,有句广告词说得好:某酒虽好,可不要贪杯哦。
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