中国高铁独家技术！几百公里没有一丝缝，如何解决热胀冷缩问题？
你敢相信吗？
中国的高铁钢轨可以做到绵延千百里却没有一丝缝隙，而且丝毫不担心热胀冷缩问题。
这究竟是什么样的钢轨？中国又是如何克服轨道热胀冷缩问题问题的？
什么是无缝钢轨？
2015年，一名瑞典记者用一枚硬币的视角，表达了乘坐中国京沪高铁带来的震撼，他将这枚硬币竖立在时速三百五十公里每小时的京沪高铁窗沿，列车行驶过程中，这枚硬币足足立了8分钟不倒。这位外国友人在视频中配上旁白说：“中国在高铁领域已成为了世界领头羊，中国的高速铁路速度快又舒适。”
硬币在列车上能够竖立八分钟，自然是因为列车运行极为平稳。列车运行能够这么平稳，实际上就是采用了无缝钢轨。以前的列车，钢轨比较短，每条钢轨只有十几米，而且两条钢轨连接的地方是有空隙的。
而高铁的轨道则不同，在长度达几百公里的高铁轨道上，我们几乎找不到任何缝隙，这种钢轨就是无缝钢轨。之所以要使用无缝钢轨，是因为如果火车运行速度太快，铁轨上的缝隙就会带来脱轨的风险。事实上，时速超过一百四十公里每小时的列车，都需要使用无缝钢轨。
另外高速运动的列车，车轮压过铁轨上的缝隙，噪声和振动都会非常大，因此必须采用无缝铁轨。而我国的无缝钢轨，不仅是自主研发，而且实现了让硬币在列车上竖立而不倒的平稳性。
其实，传统铁轨之所以要采用有空隙的设计，是为了避免温差引起热胀冷缩造成铁轨形变。要铺设无缝铁路，还需要其他方法来解决轨道热胀冷缩问题。
中国的无缝钢轨如何克服热胀冷缩？
普通铁路上的火车是站不起硬币的，同时会发出“咣当”、“咣当”的声音，这些振动和声音都是列车通过钢轨连接处的缝隙所产生的，原因在于，列车要想在铁路上平稳行驶，就必须保证钢轨的稳定，但钢轨有热胀冷缩的特点。酷热的夏天，钢轨受热膨胀会扭曲变形，到了冬季，冷缩的轨道又会变短。
轨道中温度产生的应力，危害很大。一般而言，温度每发生50摄氏度的变化，没有缝隙的钢轨就要承受100吨的力。在直线段，这种应力一般还不会发生太大的危害，在曲线段，就很容易让钢轨扭曲。列车就很容易侧翻，造成事故。可以说，铺设铁路要是没有办法处理热胀冷缩问题，火车就无法行驶了。
长期以来的做法是，把铁轨分成一节一节，在钢轨间留出一定缝隙，然后用夹板把铁轨固定起来，让一段段较短的铁轨，自由伸展。这样就能够让整个铁道平顺。列车轮子压过缝隙的时候，咣当咣当的声音就是这样产生的。
从火车诞生直到今天，我们乘坐普通火车，都可以听到这种声音，仿佛旅行独有的伴奏声，京广铁路的钢轨，缝隙加起来就有两千米长。但是之前我们也提到，高速行驶的列车必须要使用无缝钢轨，无缝钢轨用什么方式来克服热胀冷缩所带来的影响呢？
其实原理本身并不难理解，无缝钢轨并不是完全没有缝隙，只是缝隙非常少而且非常小，少到数百公里才有一条缝隙，小到和老铁轨相比可以忽略不计。主要靠的是把铁轨热胀冷缩导致的温度形变控制在两个轨枕之间。
具体做法是将铁轨牢牢固定在轨枕上。因为固定装置具有上下方向的弹性，所以可以将力传到下方的枕木。这样，铁轨和枕木组成了一个整体，可以强制性地不使钢轨发生变形。可以理解为“大力出奇迹”。
无缝铁路虽然原理并不复杂，但对材料和加工精度的要求，可比传统铁轨高太多了。
我们先说材料，首先高铁的铁路基底必须采用高架结构、钢筋混凝土材料的无砟轨道。然后必须使用形变较小又方便大量生产的钒钢来制造钢轨。选用高质量、符合标准的轨枕、扣板和螺栓。
另外，我国幅员辽阔，东西南北的气候条件差异巨大。既有昼夜温差达50摄氏度的西北戈壁，又有温差不大但钢铁极易锈蚀的海南地区，所以无缝钢轨的铺设需要根据气候条件因地制宜。
因此，在高铁铺设铁轨之前，就会派出工作人员，对建设地的气象进行长期考察，考察建设地是否有温度骤变现象，分析最高气温、最低气温和平均气温，还要收集气压降水情况，地质情况等一系列信息。最后计算出需要预留的热胀冷缩形变值，才能开始施工建设。
高铁建设完成后，施工人员还会在约1.5千米处设置一个伸缩调节器，就是为了帮助铁轨释放热胀冷缩过程中产生的形变应力。高铁通车后，还有观测站时刻检测高铁行驶状况，监测高铁钢轨的形变量。一旦形变超过一个设定值，相关工作人员就会在当晚高铁停运后，采取应对措施。
正是靠着施工先期大量调查、严把材料和工艺关，后期设置观测单元动态修正，我国在很多恶劣地理条件下，都铺设了高铁线路。并有长期运营的经验。
正因如此，我国才有底气能向全世界出口高铁，这也是法国、日本、加拿大等国家难以做到的，各种严格条件下的运营经验，就是中国高铁的独家秘方。
当然，铺设这样的无缝钢轨，光了解原理可不够，还要有相应的技术。
中国如何打造无缝钢轨？
瑞典记者在2015年发布的高铁立硬币视频，引爆了全球的互联网，许多外国网友纷纷在自己的国家试验高铁立硬币，但都失败了。而中国网友继续实验了在高铁桌板上倒立矿泉水瓶、立iphone4，都成功了。这是因为我国确实有着制造和铺设无缝钢轨的高规格工艺。
我国的无缝钢轨技术，是完全自主研发的，而且其实早在1957年，国家就已经开始研究这项技术了。本世纪初我国铁路进行了六次大提速，当时我国的火车速度已经达到了每小时一百四十公里以上。
这个时候无缝钢轨就已经开始大规模使用了，无缝钢轨噪音振动小、行驶平顺的特性，在当时就广受好评。但当时的技术对于时速三百公里每小时以上的高铁并不够用，很快我国升级了无缝钢轨技术。
现在中国在高铁上铺设的无缝钢轨，是先将出厂的5根100米长的钢轨，焊接成一根500米长的长轨，焊接作业的时候，焊头的最高温度超过1000摄氏度。操作人员的工作服常常湿了又湿。然后操作人员使用中国自主研发的切削机床，对焊接点进行高精度打磨，精度要控制在十分之一毫米级。
焊接完成后要对钢轨的表面损伤进行检测，经过除锈、除湿、粗磨、正火、精确校正、接头探伤等十多道工序，最后经过检测合格后，放进运输车。这种500米长的长轨，重达30吨，需要36台龙门吊同步工作，耗时十多分钟放进专门的运输车。运输车是由36节12.5米长的平板车组合而成。
然后运到铺设现场，再焊接成更长的钢轨。焊接后，每个焊点都需要经历落槌测试的考验。也就是一吨重的铁锤，从5.2米的高度自由落体，冲击铁轨的焊点。这也是必不可少的，因为高速行驶列车的车轮在运转时，会对钢轨产生巨大冲击。
高铁投入正式运营后，还要对钢轨定期打磨保养，在高铁暂停运营的夜间，经常要出动钢轨打磨车。打磨车以3至24公里的缓慢时速在铁道上行驶，实行打磨作业。以保证铁道钢轨的平顺性。
此外，我国还自主研发了无缝线路钢轨更换设备，能在更换钢轨的同时回收旧铁质扣件，替代人工劳动的同时，有效提高了作业效率和质量，甚至使得这项工作，在夜间也能进行，不影响高铁白天事件的运营。
中国高铁承载着中国人的追梦史。《三国演义》中诸葛亮的木牛流马和《水浒传》中的神行太保戴宗，都带着奇幻和浪漫的色彩。中国人一直有“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”的梦想。
在上世纪，中国人曾经思维僵化，标志性的事件就是慈禧太后怕火车惊动先帝陵寝，闹出的“马拉火车”事件。詹天佑主导修建的京张铁路，也被视为中国近代工程的开端。铁路，在中国近代历史中具有标志性意义。
随着新中国成立，中国铁路走入发展路线。特别是改革开放后，中外技术开始交流，外国高铁技术开始进入中国。铁路人感受到中国铁路与世界铁路的差距。
但中国的铁路人没有被差距吓倒，经过三十年的不懈努力。中国已经成为全球高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家。不可否认，现在的中国高速铁路无论在规模还是在质量上都处于世界一流的地位。高铁被誉为中国的国家名片。
将中国高铁推向世界，是中国高铁自身发展的推动，也是全球一体化发展的结果。现在，许多国家都在积极引进中国高铁，这些国家敢于向中国伸出橄榄枝，无疑是相信中国的高铁建设实力。