利用潘德罗尔（Pandrol）的VERSE®系统预防轨道翘曲和钢轨断裂

潘德罗尔（Pandrol）创新的VERSE®系统提供了一种非破坏性方法，用于测量钢轨的无应力温度。该系统于2000年推出，目前已在全球铁路系统中提升了安全性、效率和成本效益。

降低因轨道翘曲或钢轨断裂导致的脱轨风险，长期以来一直是铁路公司和轨道工程师的优先任务。测量连续焊接钢轨的无应力温度是其中关键的一环，有助于识别和管理薄弱环节及风险。然而，过去这一过程既费时又昂贵，且往往不可靠，还涉及对钢轨进行切割。

温度挑战

温度的升高和降低会导致钢轨伸长或缩短。钢轨扣件、轨枕和道砟的设计均旨在防止钢轨的热胀冷缩，因此，温度变化会导致钢轨在温度升高时处于压缩状态，在温度降低时处于拉伸状态。如果压缩过大，轨道会发生翘曲；如果张力过大，钢轨会断裂（通常断裂点位于焊缝处，那里是钢轨最薄弱的地方）。

无应力（或中性）温度是指轨道既不处于拉应力的状态也不处于压应力的状态的温度点。轨道工程师会确定无应力温度——通常比钢轨可能达到的最低温度与最高温度的中点高出约5°。随后，铁路公司需要监测钢轨的无应力温度，以识别风险、规划有效的维护措施，并确保安全及运营性能。

VERSE® 是如何起作用的？

《VERSE》^® 该系统——由潘德罗尔（Pandrol）与AEA Technology联合开发——是一种精确、无损且无需施加应力的温度测量方法。由于无需切割钢轨，其耗时远少于传统方法，且成本不到传统方法的5%。

进行测量需要拆下约30米的轨道。VERSE^®该设备在轨枕顶部装有一个夾具，可将轨道抬升至10 kN（由载荷传感器监测）。随后，系统使轨道发生挠曲，位移传感器以固定间隔记录载荷和位移数据，从而精确测量挠曲过程中的力-位移曲线。轨道张力越大，使其发生挠曲所需的力就越大。

传感器采集的数据被传输至手持计算机，并与其他数据（包括轨道环境温度、轨道轮廓及轨道高度）进行整合（以便将轨道头磨损和轨道打磨情况纳入考量）。VERSE^®软件随后利用这些数据，在赛道旁即时生成精确且无应力的温度曲线。数据文件存储在掌上电脑中，可下载至电脑软件进行进一步分析。

《VERSE》^® 该设备操作简单且高效。准备工作非常简单——无需了解轨道全长的固有应力和应力历史，也不需要在不同的轨道温度下进行测量。测量时的轨道温度需低于无应力温度，这使得VERSE^®非常适合在夜间和清晨使用。操作人员将关键数据输入手持计算机后，系统会引导其完成轨道挠度检测流程。对于经验丰富的检测团队而言，测试时间通常为20至30分钟，具体时长取决于轨道扣件的类型。

在全球范围内发挥积极作用

VERSE^®该系统目前已在全球25多个国家投入使用。通过及时识别问题，该系统不仅避免了许多不必要的重新应力测试，还纠正了以往可能被忽视的高风险状况。从长远来看，它有助于铁路公司更好地了解时间、交通流量、维护、气候变化以及轨道部件状况所产生的影响。

一些诗句^®英国的用户在短短几周内就进行了多达1,000次测量，这使他们对轨道状况有了新的认识，同时也为提高标准和改进流程提供了宝贵的信息。在某些情况下，被测站点中多达30%发现了问题，包括同一条轨道上两根钢轨之间的应力存在显著差异，以及相距仅400米的两个路段之间存在较大差异。在一条新铺设的轨道上，发现两根钢轨之间的偏差超过了5%。

加拿大国家铁路公司曾使用过VERSE^®研究道砟清扫机及其他机械化轨道养护作业对无应力温度的影响。达拉斯地区快速交通局已采用VERSE系统^® 在投运前对全新的轨道进行检查时，发现此前采用的应力消除技术存在问题。某家公司曾使用VERSE^®配合使用一个压头，通过曲线校正无应力温度。压头将曲线向外移动以恢复张力，并使用VERSE对测量结果进行核对。^®. 据称，与传统的应力消除方法相比，这种方法可节省大量成本。

未来会怎样

展望未来，很明显，VERSE^®在推动全球铁路运输提升效率、提高成本效益，尤其是提高安全性方面，发挥着关键作用。