高鐵線路總是不走直線，彎彎曲曲的，有人說是用來解決無縫鋼軌熱脹冷縮？真是這樣的嗎？聽工程師天張用大白話聊完，你就明白了。

→→→高鐵彎曲段到底幹什麼用？

​→→→高鐵跨區間上百公裡的無縫線路，到底靠什麼解決鋼軌熱脹冷縮的？

​​→→→還有其它克服熱脹冷縮的措施嗎？

京滬高鐵線路示意

就此我專門請教了鐵四院的行業專家，用彎曲段來抵消無縫鋼軌的熱脹冷縮的說法是不恰當的。我們可以逆向思考，普速鐵路轉彎也不少，那豈不是消除熱脹冷縮的效果也不錯，以前為啥不都修成無縫鋼軌，還要軌端留縫隙呢。無縫線路彎曲有3個主要作用：

（1）防走神。雖然現在高鐵都是行車自動控制，但也需要人員随時值守，長距離筆直段路線極易使駕駛員産生視覺疲勞，導緻注意力分散，所以過一段距離就設計個拐彎。

有人值守的動車司機室

（2）要省錢。如果走直線需要挖隧道或者拆遷量大，導緻投資增大，那麼繞一下彎卻能少花錢，豈不更香？

繞開大山的高鐵線路

（3）多掙錢。如果一直走直線，工程投資可能少了，但錯過人員流動量大的城市就得不償失了，鐵路為了增加客流量，沿線城市為了靠高鐵拉動發展，所以很多城市都在争搶高鐵過境，不走直線也就不難理解了。

高鐵争奪戰

我曾做過一期視頻，核心是靠應力放散。不少網友紛紛表示：你講得很好，但我聽不懂！工程師天張，本着不給你講明白不放棄的原則，再簡明形象地總結一下原理：鋼軌最熱時伸到最長，最涼時縮到最短，取一個中間溫度，使鋼軌溫升伸長量和溫降收縮量差不多，在這個中間溫度時用扣件把鋼軌牢牢鎖死，這樣不論溫度升高還是降低，但鋼軌長度都不能再随着變化，熱脹冷縮自然就解決了。

高鐵鋼軌熱脹冷縮

說起來簡單，但是鋼軌材質和扣件都要過關，鋼軌不至于脹變形或者收縮斷裂，扣件也要力氣足夠大，壓得住鋼軌。當鎖死鋼軌時溫度略低怎麼辦？就要用機器拉伸鋼軌，一直拉到對應中間溫度時應該有的長度再鎖死，如果溫度過高，就不能施工。

高鐵鋼軌的彈性扣件

鋼軌應力放散時用機器拉伸作業

鋼軌拉伸時配合撞軌使應力放散均勻

一個應力放散和扣件就把熱脹冷縮全解決了？當然不是。當經過大跨度長大橋梁時，溫度變化使梁體和長鋼軌的伸縮位移量不一緻，這時需要安裝一件寶貝，叫“鋼軌伸縮調節器”，無論是在有砟軌道還是無砟軌道上都有應用。

它由尖軌和基本軌組成。先把尖軌固定，再選用彎曲半徑300m的基本軌與尖軌緊貼，但可以沿鋼軌長度方向活動，溫度變化時基本軌伸長或收縮，就可以了。

鋼軌伸縮調節器

有人就說，既然伸縮調節器那麼方便，多加點不就完了，還用無縫鋼軌幹啥？還真不行，因為調節器是線路上的薄弱環節，但凡線路斷開，運行風險就增加一點，有句廣告詞說得好：某酒雖好，可不要貪杯哦。

我是@工程師天張，關注我，聽我用大白話為你解讀大國工程裡有意思的科學知識。

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