1. Το Σύστημα Επίπεδων κάτω από το Sleeper
Σε μια τροχιά με έρμα, η διαδρομή φορτίου περνά από τη ράγα μέσω του συστήματος στερέωσης στον στρωτήρα και από τον στρωτήρα στην κλίνη έρματος και στο υπόβαθρο. Για έναν εργολάβο σιδηροδρόμων ή έναν υπεύθυνο προμηθειών, το υλικό ακριβώς κάτω από το στρωτήρα είναι επομένως μέρος του δομικού σχεδιασμού και όχι λεπτομέρεια. Τα καθήκοντά του είναι να κατανέμει το φορτίο του τροχού σε μια επαρκή περιοχή, να διατηρεί την τροχιά σε θέση έναντι πλευρικών και διαμήκων δυνάμεων και να αφήνει το νερό να αποστραγγίζεται μακριά από το υπόβαθρο. Το Ballast εκτελεί αυτές τις εργασίες μέσω της αλληλασφάλισης γωνιακών,-λίθων υψηλής σκληρότητας, τυπικά γρανίτη, βασάλτη ή ασβεστόλιθου υψηλής-ποιότητας με καθορισμένη διαβάθμιση σύμφωνα με τις ισχύουσες προδιαγραφές τροχιάς (συνήθως μια ζώνη διαβάθμισης 22,4-63 mm για κύριες γραμμές).
Το Ballast έχει τρεις μετρήσιμες λειτουργίες. Κατανομή φορτίου: κατανέμει το φορτίο του στρωτήρα πάνω από το υπόβαθρο έτσι ώστε η φέρουσα πίεση να παραμένει εντός των ορίων του εδάφους. Αποστράγγιση: τα κενά μεταξύ των λίθων απομακρύνουν το νερό και εμποδίζουν το υπόστρωμα να μαλακώσει. Σταθερότητα: ο αλληλοσυνδεόμενος πέτρινος σκελετός αντιστέκεται στην κίνηση του στρωτήρα τόσο στις πλευρικές όσο και στις διαμήκεις κατευθύνσεις. Όταν το έρμα ρυπαίνεται από σκόνη τριβής, χυμένο έρμα ή λεπτά, και οι τρεις λειτουργίες υποβαθμίζονται και η ακαμψία της τροχιάς γίνεται ανομοιόμορφη, κάτι που είναι ο συνήθης λόγος για τους κύκλους σφράγισης και καθαρισμού έρματος.
2. Under Sleeper Pads: Working Principle
Το υπόθεμα κάτω από τον στρωτήρα (USP) είναι ένα ελαστικό στρώμα, συνήθως πολυουρεθάνης, καουτσούκ ή ανακυκλωμένο ελαστικό, κολλημένο στην κάτω επιφάνεια ενός στρωτήρα από σκυρόδεμα στο εργοστάσιο. Το πρώτο του αποτέλεσμα είναι γεωμετρικό: αυξάνει την περιοχή επαφής μεταξύ του στρωτήρα και του έρματος από ένα μικρό ποσοστό του αποτυπώματος του στρωτήρα (συνήθως αναφέρεται ως περίπου 8% χωρίς επίθεμα) σε περίπου 30-40%, επειδή το ελαστομερές παραμορφώνεται τοπικά και συμμορφώνεται με τις πέτρινες κορυφές. Η μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής μειώνει τη μέγιστη πίεση στις πέτρες έρματος και στον ίδιο τον στρωτήρα.
Το δεύτερο αποτέλεσμα είναι η προστασία. Χωρίς μαξιλαράκι, το σκληρό τσιμεντένιο πάτο του στρωσίδι αλέθει τις πέτρες έρματος, δημιουργώντας σκόνη που ρυπαίνει το κρεβάτι και επιταχύνει την καθίζησή του. το μαξιλαράκι λειτουργεί ως ενδιάμεσος χώρος που επιβραδύνει αυτή τη φθορά και επιμηκύνει το διάστημα μεταξύ των λειτουργιών συμπίεσης. Το τρίτο αποτέλεσμα είναι η δόνηση: το μαξιλαράκι προσθέτει μια καθορισμένη ελαστικότητα στη διεπαφή έρματος στρωτήρα-, η οποία μειώνει τη δυναμική κρούση που μεταδίδεται στο έρμα και έχει ιδιαίτερη αξία σε γραμμές κοντά σε κατοικημένες περιοχές και σε γέφυρες. Η ακαμψία USP εκφράζεται συνήθως ως στατική ή δυναμική ακαμψία σε kN/mm. ένα τυπικό μαξιλαράκι μεσαίας εμβέλειας-που χρησιμοποιείται σε μικτές-γραμμές κυκλοφορίας παρέχει περίπου 90-130 kN/mm.
3. Σύγκριση υλικού μαξιλαριού
| Ιδιοκτησία | Καουτσούκ (ελαστομερές) USP | Μαξιλαράκι ράγας EVA | Μαξιλαράκι ράγας HDPE |
|---|---|---|---|
| Πυκνότητα (g/cm3) | Τυπική σειρά ελαστομερών | 0.95-0.98 | 0.95-0.98 |
| Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) | Μεγαλύτερο ή ίσο με 12,5 (πριν από τη γήρανση) | Μεγαλύτερο ή ίσο με 15 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 19 |
| Επιμήκυνση στο σπάσιμο (%) | Μεγαλύτερο ή ίσο με 250 | >500 | >80 |
| Σημείο τήξης (C) | n/a (θερμοσκληρυνόμενος) | 170-190 | 170-190 |
| Αντοχή μόνωσης (Ωμ) | Μεγαλύτερο ή ίσο με 10^6 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 1x10^10 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 1x10^10 |
| Σκληρότητα | Shore A 72-80 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 90 Shore A | Μεγαλύτερο ή ίσο με 98 Shore A |
| Τυπική χρήση | USP στο κάτω μέρος του κρεβατιού. μαξιλαράκια καθισμάτων ράγας | Τακάκια καθισμάτων ράγας, θέσεις μόνωσης | Τακάκια καθισμάτων ράγας όπου απαιτείται υψηλή ακαμψία και μόνωση |
Οι τιμές στον πίνακα είναι τυπικά εύρη αποδοχής για τυπικά προϊόντα. η πραγματική προδιαγραφή πρέπει να συμφωνηθεί με τον προμηθευτή ανά έργο. Σημειώστε ότι η σκληρότητα από μόνη της δεν καθορίζει την ακαμψία: δύο τακάκια της ίδιας τιμής Shore A μπορεί να διαφέρουν ως προς τη στατική ακαμψία λόγω της γεωμετρίας, του υλικού πλήρωσης και του πάχους. Απαιτείτε πάντα πιστοποιητικά ακαμψίας, εφελκυσμού, επιμήκυνσης, γήρανσης και μόνωσης ανά παρτίδα αντί να βασίζεστε σε ένα μόνο ποσοστό σκληρότητας.
4. Σημεία Επιλογής και Εγκατάστασης
Επιλέξτε ακαμψία USP για να ταιριάζει με τον τύπο διαδρομής: χαμηλότερη ακαμψία (μαλακότερο μαξιλαράκι) για γραμμές υψηλής ταχύτητας και ευαίσθητα σε κραδασμούς-τμήματα, υψηλότερη ακαμψία για βαριές-ανασύρσεις και μικτή κυκλοφορία όπου κυριαρχεί η υποστήριξη κρεβατιού.
Ελέγξτε το πάχος του μαξιλαριού μετά τη συγκόλληση: το επίθεμα πρέπει να εφαρμοστεί από το εργοστάσιο-με καθορισμένη αντοχή συγκόλλησης και δεν πρέπει να αποκολλάται κάτω από συμπίεση ή ακραία θερμοκρασία.
Επαληθεύστε την αντίσταση στη γήρανση: η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση μετά τη θερμική γήρανση είναι κριτήρια αποδοχής, επειδή ένα επίθεμα που σκληραίνει κατά τη λειτουργία αλλάζει την ακαμψία της τροχιάς με την πάροδο του χρόνου.
Για ηλεκτροφόρες γραμμές, επιβεβαιώστε ότι η αντίσταση μόνωσης πληροί τις απαιτήσεις του κυκλώματος τροχιάς. ένα αγώγιμο μαξιλαράκι μπορεί να βραχυκυκλώσει-τη ράγα με τη γη μέσω του στρωτήρα.
Παραγγείλετε τακάκια με τεκμηριωμένη αντοχή σε λάδια, καύσιμα και καθαριστικά που χρησιμοποιούνται στη διαδρομή. Οι εμπορευματικοί διάδρομοι διαχέουν περισσότερους ρύπους από τις καθαρές γραμμές επιβατών.
Για έργα ανανέωσης έρματος, συντονίστε την προδιαγραφή του μαξιλαριού με τη βαθμολόγηση έρματος: ένα μαλακότερο μαξιλάρι ανέχεται ελαφρώς ευρύτερη κατανομή μεγέθους πέτρας, ενώ ένα άκαμπτο μαξιλαράκι απαιτεί καθαρότερο,-καλύτερη κλίνη.
5. Κοινές παρανοήσεις
«Το Ballast είναι απλώς θρυμματισμένος βράχος».Ψευδής. Το έρμα είναι ένα διαβαθμισμένο, ποιοτικό-ελεγχόμενο υλικό. Η σκληρότητα, η γωνιότητα, η διαβάθμιση και η καθαριότητα της πέτρας καθορίζονται επειδή καθορίζουν την κατανομή του φορτίου και την αποστράγγιση για δεκαετίες.
«Ένα πιο σκληρό μαξιλάρι είναι πάντα πιο δυνατό και καλύτερο».Ψευδής. Ένα πολύ άκαμπτο μαξιλαράκι προστατεύει λιγότερο το έρμα, αυξάνει τις δυναμικές δυνάμεις και αυξάνει τη φθορά της κεφαλής του στρωτήρα και της ράγας. Η ακαμψία πρέπει να ταιριάζει με το φορτίο και την ταχύτητα του άξονα, όχι να μεγιστοποιείται.
«Το USP αντικαθιστά το έρμα».Ψευδής. Το USP βρίσκεται μεταξύ του στρωτήρα και του έρματος. μειώνει τη ζημιά του έρματος και βελτιώνει τη διεπαφή, αλλά δεν μπορεί να αντισταθμίσει μια κολλημένη ή λανθασμένα βαθμολογημένη κλίνη έρματος.
"Η σκληρότητα Shore A είναι αρκετή για να καθορίσετε ένα pad."Ψευδής. Το Shore A είναι μια επιφανειακή σκληρότητα. η μηχανική ιδιότητα είναι η ακαμψία σε kN/mm, η οποία πρέπει να δοκιμαστεί στην πραγματική γεωμετρία του μαξιλαριού μαζί με την εφελκυσμό, την επιμήκυνση, τη γήρανση και τη μόνωση.
"Τα λαστιχένια μαξιλαράκια χρησιμοποιούνται μόνο κάτω από τη ράγα, όχι κάτω από τους στρωτήρες."Ψευδής. Οι USP από καουτσούκ και πολυουρεθάνη είναι τυποποιημένα προϊόντα σε τσιμεντένιες- γραμμές ύπνου παγκοσμίως. Τα EVA και HDPE είναι πιο κοινά ως μαξιλαράκια καθισμάτων ράγας στην κορυφή του κρεβατιού.
FAQ
Ε1: Ποια υλικά τοποθετούνται κάτω από τους στρωτήρες σιδηροδρόμων;
Σε τροχιά με έρμα, το διαβαθμισμένο γωνιακό έρμα (συνήθως γρανίτης ή βασάλτης με διαβάθμιση 22,4-63 mm στις κύριες γραμμές) είναι το στρώμα στήριξης. στις σύγχρονες γραμμές από σκυρόδεμα-κρεβατοκάμαρα ένα υπόθεμα από πολυουρεθάνη ή καουτσούκ είναι κολλημένο στο κάτω μέρος του κρεβατοκάμαρου μεταξύ του στρωτήρα και του έρματος.
Ε2: Τι κάνει πραγματικά ένα μαξιλαράκι κάτω από τον ύπνο;
Αυξάνει την περιοχή επαφής μεταξύ του στρωτήρα και του έρματος (συνήθως από περίπου 8% σε 30-40%), προστατεύει το έρμα από τριβή από τον στρωτήρα από σκληρό σκυρόδεμα, αποσβένει τους κραδασμούς και βοηθά στη διατήρηση της ακαμψίας του ίχνους ομοιόμορφη, γεγονός που επεκτείνει τον κύκλο σφράγισης.
Ε3: Ποιο εύρος ακαμψίας είναι τυπικό για ένα USP;
Τα μεσαία-μαξιλάρια USP για μικτή κυκλοφορία παρέχουν περίπου 90-130 kN/mm. Τα μαλακότερα μαξιλαράκια χρησιμοποιούνται για τμήματα υψηλής-ταχύτητας και δόνησης-, ενώ τα πιο άκαμπτα για γραμμές βαρέων αποστάσεων. Η τιμή πρέπει να προσδιορίζεται από τον σχεδιαστή και να επαληθεύεται με δοκιμή παρτίδας.
Ε4: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ EVA, HDPE και ελαστικών μαξιλαριών;
Τα ελαστικά μαξιλάρια (ελαστομερή) προσφέρουν υψηλή επιμήκυνση και καλή απόσβεση. Τα μαξιλαράκια EVA συνδυάζουν ελαστικότητα με υψηλή επιμήκυνση και καλή μόνωση. Τα τακάκια HDPE δίνουν υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, υψηλή σκληρότητα και εξαιρετική μόνωση με μικρότερη επιμήκυνση. Δεν είναι εναλλάξιμα χωρίς-επανέλεγχο των απαιτήσεων ακαμψίας και μόνωσης.
Ε5: Πώς γίνεται αποδεκτή η ποιότητα των μαξιλαριών κατά την παράδοση;
Η αποδοχή καλύπτει τη στατική ακαμψία, την αντοχή σε εφελκυσμό και την επιμήκυνση (πριν και μετά τη θερμική γήρανση), τη σκληρότητα, την αντίσταση μόνωσης, το πάχος και την κατάσταση της επιφάνειας, με πιστοποιητικά παρτίδας και, για κρίσιμα έργα, τρίτων-δοκιμές τυχαίας δειγματοληψίας επιθεμάτων.
Ε6: Μπορεί ένα USP να τοποθετηθεί εκ των υστέρων σε στρωτήρες που βρίσκονται ήδη σε τροχιά;
Η εκ των υστέρων τοποθέτηση είναι δυνατή μόνο με την ανύψωση του στρωτήρα, τον καθαρισμό του πυθμένα και τη συγκόλληση του μαξιλαριού με την απαιτούμενη κόλλα και τον έλεγχο ωρίμανσης, κάτι που συνήθως γίνεται κατά την ανανέωση του στρωτήρα και όχι με τη συνήθη συντήρηση. Οι εργοστασιακά-δεσμευμένοι USP σε νέους στρωτήρες είναι η τυπική διαδρομή.