Upevňovací systém ako koordinovaný celok
Systém upevnenia koľajnice upevňuje koľajnicu k podvalu a zároveň umožňuje kontrolovaný pružný pohyb v premávke. Pružinová svorka poskytuje pružnú upínaciu silu, skrutka drží zostavu pohromade prostredníctvom predpätia, bodec ukotvuje systém do podvalu a upínacia doska prenáša sily koľajnice do podpery. Žiadna z týchto častí nefunguje sama: príchytku so správnou upínacou silou môže zhrdzavená skrutka prekaziť a skrutka s perfektným povrchom nedokáže kompenzovať nedostatočne ukotvený hrot. Tento článok vysvetľuje, ako sa základné komponenty koordinujú a ktoré parametre sa oplatí kontrolovať pri kúpe alebo údržbe upevňovacích systémov.
Upínacia sila pružinovej svorky a bezpečnosť vlasca
Upínacia sila pružinovej spony priamo rozhoduje o stabilite upevnenia koľajnice. Vysokorýchlostné trate vyžadujú upínaciu silu aspoň 16 kN na svorku, zatiaľ čo konvenčné rýchlostné trate si zvyčajne vyžadujú aspoň 12 kN. Ak je upínacia sila príliš nízka, koľajnica sa pri vibráciách vlaku posúva, dochádza k vychýleniu rozchodu a zvyšuje sa riziko vykoľajenia. Ak je príliš vysoká, príchytka utrpí zrýchlené únavové poškodenie, skracuje sa jej životnosť a opotrebováva sa rameno koľajnice. Rôzne typy svoriek sú navrhnuté pre rôzne úrovne sily - Spony typu V pre vysoko-rýchlostnú dráhu a svorky typu I pre bežnú dráhu -, takže svorka by sa mala vybrať podľa štandardu vedenia a predpätie skrutky musí byť aplikované pomocou momentového kľúča, aby sa skutočná upínacia sila zhodovala s konštrukčnou hodnotou.
Predpätie skrutiek a antikorózna-vrstva
Skrutky sú vystavené počas celej svojej životnosti vonku, čelia dažďu, vlhkosti, soli a teplotným cyklom a korózia priamo znižuje predpätie. Čínske národné normy vyžadujú, aby skrutky niesli dvojitú-ochranu zinkových vločiek a epoxidovej živice a po 3 000 hodinách testovania soľným postrekom nesmie povlak vykazovať žiadnu červenú hrdzu. Ťažné-ťahy vystavujú skrutky vyšším silám a špecifikujú extra hrúbku povlaku. Pri údržbe je potrebné pravidelne kontrolovať stav náteru a rýchlo vymeniť zhrdzavené skrutky, pretože skrutka, ktorá stratila predpätie, potichu uvoľní celé upevnenie.
Kotvenie koľajnicových hrotov: síra vs. živica
Koľajnicové hroty sú ukotvené do podvalu jedným z dvoch hlavných spôsobov. Sírové kotvenie naleje roztavenú sírovú maltu do pred-vyvŕtaného otvoru a vyhovuje tradičným betónovým podvalom; proces je vyspelý a má nízke náklady. Živicové kotvenie vyplní otvor dvojzložkovou živicou a uprednostňuje sa pre podvaly z predpätého betónu a koľajnice bez štrku, pričom ponúka vyššiu pevnosť spoja, lepšiu trvanlivosť a väčšiu odolnosť voči priečnemu zaťaženiu. Vysoko-rýchlostná dráha bez záťaže uprednostňuje ukotvenie živicou, aby sa zachovala-dlhodobá stabilita a znížila sa frekvencia údržby. V oboch prípadoch rozhoduje presnosť vŕtania a kvalita výplne kotviaceho prostriedku o tom, či sa skutočne dosiahne požadovaný-odolnosť proti vytrhnutiu.
Konštrukcia upínacej dosky a prenos sily
Upínacia doska je priskrutkovaná k podvalu a tlačí na pätku koľajnice cez sponu. Jeho kontaktná plocha a tvar riadia spôsob rozloženia tlaku koľajnice: primeraná dosková konštrukcia prenáša pozdĺžne a bočné sily koľajnice rovnomerne na podval a zabraňuje lokálnej koncentrácii napätia. Vysokorýchlostné{2}}systémy používajú dizajn oblúkových{3}}kontaktov, ktorý tesne prilieha k spodnej časti koľajnice a zmenšuje medzery spôsobené vibráciami; ťažné-linky využívajú hrubšie dosky s väčšou kontaktnou plochou, aby prežili nárazy väčšieho nákladu. Materiál platne je zvyčajne vysoko{6}}legovaná oceľ, tepelne-spracovaná na dosiahnutie tvrdosti a odolnosti proti opotrebovaniu, takže platňa sa rokmi prevádzky nedeformuje.
Trojrozmerné{0}}úprava geometrie koľaje
Upevňovacie systémy s funkciami nastavenia výšky a rozchodu dokážu korigovať rozchod o ±10 mm a výšku povrchu koľajnice o ±30 mm, čo obnovuje geometriu koľaje po usadení podvalu a opotrebovaní koľajnice bez výmeny veľkého počtu komponentov. Mestské železničné trate - s krátkym rozostupom staníc a častým rozbehom{4}}zastávkou - sa rýchlejšie deformujú a funkcia nastavenia výrazne znižuje náklady na údržbu. Vysokorýchlostné-trate vyžadujú extrémne hladký priebeh a jemné nastavenie udržuje dynamické sily-koľajnice pod kontrolou. Pretože rôzne systémy ponúkajú rôzne rozsahy nastavenia, výber by sa mal riadiť stratégiou údržby linky.
Často kladené otázky
Otázka 1: Prečo potrebuje vysokorýchlostná dráha-upínaciu silu aspoň 16 kN?
Pri vysokej rýchlosti dynamické sily na koľajnici rastú s frekvenciou a amplitúdou; upínacia sila pod 16 kN nemôže pevne držať pätku koľajnice, takže sa môže vyvinúť rozchod a nakláňanie koľajnice. Konvenčné-rýchlostné trate fungujú na nižších dynamických úrovniach a 12 kN je bežné minimum.
Otázka 2: Čo sú to zinkové vločky a prečo je potrebný dvoj{1}}vrstvový náter?
zinkové vločky sú zinkový{0}}vločkový antikorózny-základný náter nanášaný ponorným-procesom; vrchný náter z epoxidovej živice to utesní. Dvojitá vrstva odoláva 3 000 hodinám soľného postreku bez červenej hrdze a chráni závity a driek skrutky, pričom zachováva predpätie počas životnosti.
Otázka 3: Kedy by sa malo zvoliť kotvenie živicou pred kotvením sírou?
Živicové kotvenie sa volí pre predpäté betónové podvaly a koľaj bez štrku, kde je potrebná vyššia pevnosť spoja, rýchlejšie vytvrdzovanie a lepšia odolnosť voči priečnemu zaťaženiu. Sírové kotvenie zostáva ekonomické pre tradičné betónové podvaly na konvenčných tratiach.
Q4: Môže upevňovací systém skutočne opraviť geometriu dráhy?
Áno, v rámci svojho dizajnového rozsahu. Nastavenie rozchodu až do ±10 mm a nastavenie výšky povrchu koľajníc až do ±30 mm umožňujú tímom údržby kompenzovať sadnutie a opotrebovanie výmenou alebo podložením nastavovacích komponentov, čím sa vyhnete veľkoobchodnej výmene.
Q5: Ako sa kontroluje stav povlaku skrutiek v prevádzke?
Vizuálna kontrola je prvým krokom: hľadajte červenú hrdzu, prasknutý alebo odlúpnutý povlak na drieku, matici a podložke. Skrutky vykazujúce výraznú koróziu sú vymenené a audit krútiaceho momentu na vzorke upevnenia potvrdzuje, že predpätie je stále na konštrukčnej úrovni.