如果说高铁是用无缝轨道的话，热胀冷缩的问题是如何解决的？
所有的钢轨都有热胀冷缩，这是一个物理定律，无法违背。
但是全球当前50%以上的铁路（包含高速铁路）都是采用的无缝线路设计。截止2018年，全球铁路里程累计高达130万公里，其中近1/3为无缝线路，德国96%，法国59%，美国40%，俄罗斯39%，中国伴随近几年不断增长的高铁线路里程，累计超过50%的线路是无缝轨道。
1、无缝轨道的优点：适合超高速铁路
无缝线路消除了大量接头，从而具有行车平稳、旅客舒适；同时机车车辆和轨道的维修费用减少、使用寿命延长等特点。
对于设计时速在160km/h以上的高速铁路来说，基础的要求都是无缝轨道。因此中国高铁全部都是无缝轨道。
这也是为什么中国高铁上面可以立起来硬币，长时间不倒的原因。
行进中的高铁立硬币
2、无缝轨道的起源和技术发展：起源于德国
无缝线路上世纪三十年代在德国开始发展，当前德国也是全球无缝线路普及率最高的国家。
中国从1957年开始试铺无缝线路, 到了60年代开始着手对跨区间无缝线路的研究。在秦沈客运专线修建前，我国在京广线上无缝线路最长的一段全长140km，京沪线上最长一段为300.5km，这些无缝线路都是在既有线上用换铺法换铺而形成的。
中国第一条完全初始化建设的无缝线路是：秦皇岛——沈阳的客运专线。全长404.64km 设计开通速度160km/h以上，其中在山海关至绥中段设长66.7km时速达300km以上的高速试验段。
秦沈客运专线是1999年8月16日，线全面开工建设，2003年10月12日，秦沈客运线开通运营。
2002年秦沈客运专线上的“中华之星”
2002年11月，秦沈客运专线上面，使用“中华之星” 动力集中型电力动车组进行了第三次综合试验，11月27日实现了最高速度321.5km/h的中国列车行驶记录。
这个实验速度在当时已经是属于中国首屈一指的成绩了。这也就能够看出，无缝轨道对于高速列车的意义是多么重要了吧。
3、中国无缝线路技术的发展：有缝轨道——无缝线路 可伸缩区域——全无缝线路
如果详细地梳理，无缝轨道技术的发展，就方便理解：温度带来的轨道热胀冷缩是如何被克服了。
最早的轨道都是有缝隙的轨道，这一点我们都是知道的。
有缝隙接头的轨道
这种有缝隙的轨道，就是为了抵抗热胀冷缩。坐过绿皮车的都应该知道，这种有缝轨道，客车颠簸，以及“咣当，咣当”的噪声其实非常大。
在秦沈客运专线建设之前，国内研究的是长轨道 可伸缩的缓冲区标准轨道构成的。也就是先将一段很长的轨道做成无缝轨道，然后隔一段很长的距离（例如1km，甚至是10km）做一个可以伸缩的缓冲区。
长轨道 伸缩区轨道
从基本的逻辑上，也能够想通。就是不断地尝试建设长轨道，同时观测形变量，伸缩量。以便储备技术，建设完全无缝轨道。
在建设完全无缝线路之前，最长的长轨道做到了京沪线上最长一段为300.5km，这也就标志着中国，已经掌握了无缝线路的建设和施工技术。
可以完成一条无缝线路的建设了。之后就有了秦沈客运专线。
4、无缝线路类型：温度应力式和放散温度应力式无缝线路
根据处理钢轨内部温度应力方式的不同，可分为温度应力式和放散温度应力式两种。当前使用最多的就是温度应力式的无缝线路。
（1）温度应力式轨道
其中一种就是我们上面说的：长轨道 标准轨道（标准轨道作为伸缩区域），另外一种就是现在最长用的全无缝轨道。
如何抵抗热胀冷缩带来的形变？
温度应力式轨道受力状态：把钢轨焊接成长轨节铺在线路上，拧紧扣件锁定后，由于各种线路阻力约束长轨节不能自由伸缩，一年四季随钢轨稳定变化，长轨节内承受着不断变化的温度拉力或压力。（详细的咱们接下来慢慢说，如何施工和怎么抵抗温度应力的变形）
（2）放散温度应力式无缝线路，又分为自动放散式和定期放散式两种
自动放散式应用于桥上、岔区，定期放散式应用于大温差地区。自动放散式是为了消除和减少钢轨内部的温度力，允许长轨条自由伸缩，在长轨条两端设置钢轨伸缩接头，为了防止钢轨爬行，在长轨中部使用特制的中间扣件（可使钢轨在垫板上伸缩，还有消除列车作用引起爬行的弹簧复原装置）
钢轨伸缩调节器
定期放散温度应力式无缝线路的结构形式与温度应力式相同。根据当地轨温条件，把钢轨内部的温度应力每年调整放散1~2次。放散时，松开焊接长钢轨的全部扣件，使它自由伸缩，放散内部温度应力，应用更换缓冲区不同长度调节轨的办法（不同温度下，伸缩区长度不同），保持必要的轨缝。每次放散应力需耗费大量劳力，作业不方便。（也就是每年给铁轨松开，让他自由伸缩一下）
5、温度应力式轨道的核心难点：温度应力
当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由于有扣件或道床阻力的约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部就会产生很大的温度力。
那么钢轨的温度力，跟哪些要素相关呢？
有一个计算的公式，用以计算钢轨的温度力。
温度力计算公式
P为当时温度下的温度力，F为横截面积，△t为变化的温度。从这个公式就能够看到，在两端固定的钢轨中所产生的温度力，仅与轨温变化幅度有关，而与钢轨本身长度无关。从理论上讲，钢轨可焊成任意长度，且对轨内温度力没有影响，控制温度力大小的关键是控制轨温变化幅度。
温度力其实就相当于钢轨想要伸长的力量，通俗的理解就是，你将一个钢丝蜷缩起来，你需要施加一定力，那么钢丝也有反作用力。就是这个力量。
那么无缝线路钢轨自由伸长量与轨温变化幅度、轨长有关，与钢轨断面面积无关。（看清楚了，这里是轨道伸长量，上面我们说的是温度力）
横截面积越大温度力越大，温度力越大轨道潜在变形的程度相应的也越大。（可以用粗细钢丝做一个类比）
6、温度力到底会给轨道带来多大的伸缩量？温度和轨道伸张量的关系
大量统计表明，最高轨温比最高气温高20℃，最低轨温与最低气温相同。年轨温差为最高轨温与最低轨温之差，低于80℃为温暖地区，高于80℃低于90℃为寒冷地区，高于90℃为严寒地区。
在无缝温度应力轨道中，有一个概念已经要清楚：锁定轨温
钢轨中应力为零时为零应力状态，此时对应的轨温为中和轨温。钢轨落槽时的平均轨温为施工锁定轨温，可将其视为中和轨温。施工锁定轨温不一定与设计锁定轨温相同，通常允许在设计锁定轨温±3-5℃范围内变化。
设计锁定轨温一般在中间轨温附近变化，使温度拉力与温度压力近似相等。
有砟轨道设计锁定轨温常比中间轨温略高，避免胀轨。
有砟胀轨跑道
无砟轨道设计锁定轨温常比中间轨温略低，避免断轨。
混凝土基底的无砟轨道
对于一些数百公里长的无缝线路，理论伸缩量都可以达到数百米，可以想象温度盈利有多么强大。
7、如何抵抗轨道的温度力？纵向依靠接头阻力、扣件阻力、道床阻力提供阻力防止轨道爬行
钢轨基本温度力图
事实上即使是无缝轨道也是有伸缩区域，只是依靠接头阻力、扣件阻力、道床阻力给抵消了。
倘若在冲击或者人为的状态下，确实是存在变形的可能的。
8、施工中如何施工无缝线路？无缝线路锁定工艺。
无缝线路已经摒弃了人工放枕的工艺。都是采用的全自动化施工工艺。
机械化铺轨技术
机械化铺轨技术
轨道铺设机械
一般都是长轨道在厂区内焊接，现场焊接采用铝热焊接，一般都是焊接900m～1500m左右的轨道，进行连接。在铝热焊接的时候，不用考虑温度对轨道的应力变化。铺设后，直接进行锁附。
铝热焊接
然后有一个步骤非常重要：无缝线路锁定
由于铺设长钢轨时的轨温与单元轨设计锁定轨温并不一致，另外在补碴整道、动力稳定、焊轨等作业时，造成钢轨内部应力的变化，钢轨内部产生不一致温度应力。因此，为了防止无缝线路的长轨条因气温变化和车辆运行等引起的折断或胀轨跑道，单元轨焊接完成线路基本达到设计标准后必须对长轨条进行应力放散处理，并进行强有力的锁定，以确保线路的稳定性。
应力放散采用的方法是滚筒放散法（就是给轨道松绑，下面放一个滚筒垫起来，让他自由伸展）。一次放散的长度一般不大于1500m。
所谓的应力放散法，就是在设计轨温度的小幅3-5度范围内，将轨道提起来，然后撞击轨道，让轨道自由伸展，然后记录当时温度，在轨道自由伸展后，立刻锁附。
记录钢轨应力放散为零时的轨温，若此时轨温正好符合设计锁定轨温，则锁定钢轨。若此时轨温低于设计锁定轨温，记录轨温，计算钢轨拉伸量并现场测量钢轨的实际拉伸量，若与计算拉伸量相符合，则锁定钢轨。
在埋设有钢轨永久位移观测桩位置的垂直线上钢轨轨头外侧面标记钢轨位移零点。定期对钢轨位移进行观测。
综合来说，无缝轨道确实给高速铁路带来了机遇。但是后续的检测和维护依然很重要。抵抗温度力的方法主要是接头阻力、扣件阻力、道床阻力。同时在施工工艺方面，自动化的机械铺设是无线轨道必须的要求。
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