探究铁路无缝钢轨线路的应力放散原因及方法

一、应力放散

        应力放散，简而言之，乃是让积累于长钢轨内的温度力得以释放，从而使其恢复至原本铺设时的无应力状态或者设计锁定轨温。鉴于放散前的实际锁定轨温与原铺设时的施工锁定轨温（或者说设计锁定轨温）的变化状况，应力放散可分为“伸长放散”（也就是常说的“放伸”或者“放升”）和“收缩放散”（亦称作“放缩”或者“放降”）这两种类型，大约超过 95%的放散都属于“伸长放散”。

二、锁定轨温变化的原因

        (1)为了扩大施工季节，加速无缝线路的铺设，施工单位通常也在气温较高或较低季节进行铺设施工，因此有可能会造成实际的锁定轨温会比设计锁定轨温过高或过低的情况。

        (2)由于低温焊接断缝。冬季固定区钢轨折断后，断口处两端钢轨收缩，放散了一部分温度拉力。如果为了抢修通车，在当时低温条件下焊上一段短轨，这就相当于这段线路在低温下锁定，改变了原来的锁定轨温。

        (3)由于作业不当，如在低温或高温时解开接头，在伸缩区超限超温作业等，会导致钢轨产生不正常的伸缩变形，相当于放散了钢轨应力。作业完后恢复线路，等于重新加以锁定线路，改变了原来的锁定轨温。

        (4)由于线路严重爬行，使钢轨产生不正常的伸缩变形，改变了原来的锁定轨温。

三、锁定轨温的检验

    检验长钢轨锁定轨温的变化情况，简单易行的方法是设置位移观测桩，通过观测钢轨长度的变化，可以计算出锁定轨温变化的大小，从而确定应力放散或调整区段。

四、应力放散的方法

    过去常用的有列车碾压法、撞轨法和滚筒放散法。实践证明，前两种方法由于轨底与胶垫（或垫板）间摩阻力很大，放散应力很不均匀，离放散始端500m以外的钢轨断面位移量很小，故效果很差，已多不采用。

    目前常用的方法有滚筒放散法(与撞击结合)和拉伸放散法(与滚筒结合)两种。放散时，每隔50～200m设置一个观测点，观测钢轨位移量，及时排除影响放散的故障，以求放散均匀。

    (1)滚筒放散法。

    适用条件:一般是当放散时的自然轨温在设计锁定轨温铺设范围之内时采用，适用于放伸或放缩。其优点是方法简便、放散均匀准确，对于目前使用弹条扣件的无缝线路是一种较好的放散方法。

    方法简介:封锁线路后，将扣件及防爬设备全部松开，在长轨轨底垫人滚筒(滚筒长不超过轨底宽10 mm，为24~30 mm无缝钢管或圆钢，每10 m插人1根;木枕用支架滚筒)，使轨底与轨枕离开，然后辅之敲击或撞击钢轨，使钢轨自由伸缩。待放散均匀基本达到零应力后，将放散量视伸长或缩短采取切锯或更换缓冲轨，然后锁定线路恢复通车。如采用撞轨器辅助撞击钢轨，当放伸时每千米处设一个撞轨点，放缩时300~500 m设一处，遇曲线或上坡地段应适当缩短间隔。

    (2)拉伸放散法。

    适用条件:放散时的自然轨温低于设计锁定轨温铺设范围时，宜采用本方法进行“放伸”。其优点是可以保证锁定轨温准确，放散均匀，同时因拉伸器的拉力很大，可以节省人力，缩短放散时间。

    方法简介:在滚筒放散的基础上，先将钢轨放至“零应力”状态(一般不辅用撞轨器)，然后在长轨端加上1组(单股拉)或2组(双股拉)拉伸器，对长轨施加拉力，达到计算放散量后进行锁定。

    拉伸法要求放散时，必须先将长钢轨放散到“零应力”状态后，再拉至所需要调整的轨温长度，可以准确掌握放散后的锁定轨温。如果拉伸器的拉力不足以达到放散量时，可辅以撞轨器，在拉稳后进行撞轨。