学习目标：

知识目标：能描述路基面的构筑要求、形状、以及宽度要求；

技能目标：能确定路基面形状及宽度；

素质目标： 养成尊重规范、科学严谨、勇于钻研技术的职业习惯。

技术交流：高铁无缝线路技术

火车，是大家非常熟悉的一种重要的交通和运输工具。而乘坐火车时“哐当哐当哐当……”的声音，也是很多人难以忘却的经历和回忆。

不过，坐在如今的高铁上，车轮与铁轨间有节奏的“哐当”声响很难再听得到，以前的颠簸感也已不复存在，甚至在高铁上立起硬币也不是难事。

高铁能够运行得如此平稳，“无缝线路”起到了非常大的作用。

“无缝线路”到底是什么样的存在呢？

01无缝线路的概念

无缝线路是把钢轨焊接起来的线路。国外对这类线路的命名不尽相同，一般有以下几种叫法：无接缝线路、长钢轨线路、连续焊接长钢轨线路等。我国铁路铺设初期叫无接缝线路，以后略去“接”字，称无缝线路至今。

02无缝线路的优缺点

优点

✅ 行车平稳，减少了噪音，旅客舒适度提高；

✅ 节省了接头材料，降低了维修费用；

✅ 减少了行车阻力，提高了行车速度；

✅ 延长了线路设备和机车车辆的使用寿命

缺点

❎ 冬夏产生较大的温度应力，不易保持必要的强度和稳定性。

03无缝线路钢轨接头的焊接方式

目前无缝线路钢轨接头的焊接方式从焊接场地可划分为固定式焊接（厂焊）和移动式焊接（现场焊）。不同场地所采用的焊接技术也不相同，厂焊一般采用的是钢轨接触焊（闪光焊），现场焊一般采用的是气压焊和铝热焊。

� 钢轨接触焊

利用电流通过钢轨接触面产生热量熔化钢轨局部端面，再经顶锻完成焊接。

由于接触焊的焊接热源是来自工件的内部热源，热量集中，加热时间短，焊接过程不需要填充金属，冶金过程比较简单，热影响区较小，易获得质量较好的焊接接头。

� 气压焊

将钢轨的焊接端面加热到塑性状态，在固定的顶锻力作用下产生顶锻量，当顶锻量达到一定量之后，钢轨即被焊接成一个整体。

其特点是受人为因素影响很大，易出现焊接接头错口和接头缺陷。但由于其设备简单，体积小、重量轻的特点，便于线上、线下及工地移动，操作比较简单，大量应用于工地现场长轨条的焊接。

� 铝热焊

利用焊剂中的铝在高温条件下与氧有较强的化学亲合力，它从重金属还原，同时放出热量，将金属熔成铁水，浇铸施焊而成。其重要过程是将配制好的铝热焊剂，放入特制的坩锅，用高温火柴引燃焊剂，产生强烈的化学反应，得到高温的钢水和熔渣，待反应平静后，将高温的钢水注入扣紧钢轨经过预热的砂型中，将砂型中对接好的钢轨端部熔化，冷却后去除砂型，并及时对焊好的接头整形，两节钢轨即焊成一体。

铝热焊设备具有投资省，焊接操作简单，接头的平顺性好等特点，但其焊缝为较粗大的铸造组织，韧性、塑性差，最好能够进行焊后热处理，以改善焊接接头性能。

目前，无缝线路的建设都是将固定式焊接和移动式焊接技术相结合。主要方法是将标准轨在焊轨厂用接触焊的方法焊成250-500m的长轨，长轨运至辅轨地点后，再用气压焊或铝热焊焊连成线路设计的长度。

04无缝线路的科技成果

《高速铁路无缝线路设计关键技术及应用》获2013年度教育部科学技术进步奖一等奖。主要存在以下创新点：

� 创建了高速铁路大号码无缝道岔静动力学精细化分析理论方法和结构设计技术，突破了制约大温差地区高速铁路跨区间无缝线路发展的技术瓶颈，攻克了高速铁路无缝线路与复杂气候条件适应性难题。

�创立了长大桥梁无缝线路以及高架车站无缝道岔复杂结构系统的静动力学分析理论与成套设计技术，突破了高速铁路无缝线路与复杂线下基础的协调性国际公认的技术难题。

� 充分考虑无缝线路与复杂气候、线下基础的关联性，构建了基于多手段智能融合的高速铁路无缝线路实时在线监测方法和预测预警系统，实现了高铁无缝线路安全服役状态的可控性。

05无缝线路的新技术

目前轨道胶接多为人工操作，存在诸多缺点。如：精度无法满足要求，对轨效率低；轨道夹板及加热箱完全采用人工搬运，劳动强度大；轨道螺栓拧紧为人工操作，施工效率低等。传统缓慢的作业模式已无法满足日益繁忙的铁路运营要求。

随着近年来铁路设计电算仿真化、新型胶接材料、高性能铁轨构件、电子测试和精确控制技术的发展，对铁轨工厂运维作业提出了更高要求，经过实际验证，轨道自动胶接技术拼装质量可靠、建造效率显著提高、人员大幅节省、施工安全有效保证，是我国铁路工厂化运维的发展方向之一。

自动化胶接解决方案

轨道自动化胶接线主要分为原料及成品工件库、抛丸处理区、轨道胶接处理区四大工序区段，包括转运行车、抛丸上料轨道、夹板工装、自动靠模机、固定式/移动式动力辊道机、加热器安装小车、夹板安装小车、下料辊道、机械手及生产线控制系统等。自动化胶接车间示意图如下。