高铁的无缝钢轨怎么解决热胀冷缩（高铁无缝钢轨冷缩解决方法）

普通的铁路轨道都是一节一节的，轨道和轨道间会留6毫米的缝隙，这样下来可以避免热胀冷缩的问题，防止轨道因为热胀冷缩爬轨。

不过现在在我国的高铁系统中，使用的都是无缝钢轨，这下它就得直面热胀冷缩的问题了。

那么我国高铁使用无缝钢轨，它是怎么安装的？遇上热胀冷缩又该怎么办呢？

高碳钢轨是怎么安装的

高铁使用的无缝钢管是焊接出来的，更准确点说，是一节一节钢管“熔铸”出来的。以前的钢轨留有缝隙，除了考虑到热胀冷缩的问题，还有焊接对材料造成的影响。

钢材如果加热，性质会改变，开始变软，或者是出现较为严重的金属疲劳。这样的钢轨焊出来，焊接处看似“天衣无缝”，其实金属强度受到了很大影响。

随着这些年来我国焊接技术的进步，高铁才敢用“焊接”技术搞无缝钢轨。我国高铁钢轨焊接的方式主要有三种，分别为铝热焊接、气压焊接以及闪光焊接。

至于使用哪一种，要看施工当地的实际需求。中国国土面积960多万平方公里，大陆南北纵深五千多公里，各地对高铁钢轨施工要求的差异性极大。

无缝钢轨的“焊接”流程，是先在室内取100米长的钢轨5段，将这5段钢轨焊接成一段500米长的钢轨。然后将这些500长的钢轨运送到施工现场，在施工现场将4根500米长的钢轨焊接在一起，变成每根2公里长的钢轨。

到了这一步，这每根2公里长的钢轨就可以装上轨枕了。之后将装上轨枕的钢轨焊接起来，再将焊缝处打磨光滑，施工就算完成。

高铁钢轨的材料

至于高铁钢轨如何应对热胀冷缩，其实用两个字就可以描述，那就是“硬抗”。

热胀冷缩给钢轨带来的最大问题是爬轨，也就是钢轨受热后膨胀，然后整条铁轨变形，在枕木上“爬来爬去”。如果用常规的钢材，无缝钢轨很容易造成爬轨，但材料学得到突破就不一样了。

我国的钢轨材料是一种热胀冷缩变化比较小的钢材，就算不用其它任何方法，这种钢材在夏天时“爬轨”的问题都不会太严重。

我国在施工时，基本会挑选天气适中的时候（通常是春秋两季）。这时候钢轨受温度变化影响的体积适中，在装上轨枕后就不用担心爬轨的问题。

在热胀的问题解决后，它冷缩的问题其实也不用太担心。常规钢材受冷后会萎缩，如果将钢轨两头固定住，钢轨在萎缩过程中就可能出现中间开裂的情况。

但我国高铁钢轨使用的钢材强度很高，基本不用担心这种问题。所以简单来说，我国的高铁技术就是将钢轨强行“摁”在地上，钢轨凭借材料本身的强度就能消除热胀冷缩带来的影响。

高铁钢轨如何避免热胀冷缩

除了材料上的解决办法，我国还在高铁钢轨上采取了一些措施来防止它爬轨。第一个措施是最简单粗暴的方法，那就是浇水。如果天气实在是太热了，铁道系统就会派出铁路巡线工沿着轨道浇水，给轨道降温。这个方法没啥技术含量，但非常有效。

其次就是用高压扣控制应力。我们上边说过，无缝钢轨防止热胀冷缩最主要的手段，是在解决材料问题后，死死将钢轨“摁在”轨枕上。这需要用到高压扣，钢轨每隔几十厘米就会有一个这样的高压扣，这样一来就能将钢轨“摁”住。

而高铁钢轨在修建的时候，整条钢轨其实并不是笔直的，它是“S”型。只是这个弯曲非常微小，小到了肉眼察觉不出来，在我们眼里高铁轨道才是直的。

如果遇到温度变化过于巨大的情况，可以松开高压扣，让其自然变形。因为材料上的突破，这种变形会在可控范围内。如果是温度变低，这个“S”就会被绷直。如果温度变高，这个“S”会更加明显。

在解开高压扣让钢轨自然变形后，钢轨就释放了应力。等到温度变到合适的区间，再将高压扣扣上去，钢轨的应力就能像温度变化之前一样。通过这些措施，可大大降低无缝钢轨受温度变化的影响，延长它的使用寿命。

总的来说，高铁技术是一项发展特别快的技术，里面的很多东西是无法用三言两语说清楚的。就连从业规范都是好几年一变，里面的很多知识都具有时效性。所以以上的情况，只适用于目前的高铁技术。也许再过几年，这些技术会被淘汰一大半。