Tipuri și tehnici de ancorare ale vârfurilor șinei
Care sunt diferențele structurale și scenariile aplicabile între vârfurile șinei obișnuite și vârfurile șine izolate?
Diferențele de bază dintre vârfurile șinei obișnuite și vârfurile șinei izolate constă în material, design structural și adaptarea funcțională, iar scenariile aplicabile se disting în funcție de cerințele liniei. Picurile obișnuite ale șinei sunt fabricate în cea mai mare parte din oțel carbon Q235, cu o structură simplă, iar arborele vârfului este neted sau nervurat, utilizat în principal pentru fixarea traverselor pe șine balastate, transmiterea sarcinilor șinei către balast, cu costuri reduse. Picurile șinei izolate sunt fabricate din plastic armat cu fibră de sticlă (FRP) sau oțel carbon cu acoperire izolatoare, iar arborele vârfului este învelit cu un strat de izolație, cu o rezistivitate de volum mai mare sau egală cu 10^8Ω·cm, care poate bloca conducerea curentului circuitului de cale și poate evita interferența semnalului. Picurile obișnuite ale șinelor nu au funcție de izolare și sunt potrivite pentru căile ferate convenționale de viteză neelectrificate; Spinele de șină izolate sunt utilizate în principal pentru căile ferate electrificate, liniile ferate urbane și căile ferate de mare-viteză pentru a asigura funcționarea normală a sistemului de semnalizare a căii. Din punct de vedere structural, conexiunea dintre capacul țepului și arborele țepului țepilor șinelor izolate adoptă un design integrat de izolație pentru a evita defecțiunile izolației cauzate de contactul cu metalul, în timp ce vârfurile șinei obișnuite au o structură complet-metalică. Metoda de ancorare a celor două este aceeași, dar vârfurile șinei izolate au cerințe suplimentare pentru performanța de izolație a agentului de ancorare și trebuie selectat mortar cu sulf de tip izolator sau agent de ancorare chimic.
Care este principiul anti-deformare și scenariul aplicabil pentru vârfurile șinei anti-fluaj?
Țîrpii șinelor anti-curvare măresc frecarea cu traversele și balastul printr-un design structural special, împiedică mișcarea longitudinală a șinelor și asigură stabilitatea căii. Principiul de bază anti-fluaj este „angajarea mecanică + rezistența la frecare”. Suprafața arborelui vârfului șinei anti-fluaj este prevăzută cu ghimpe sau fire spiralate. După ancorare, barbele se cuplează strâns cu betonul traversei, iar firele spiralate măresc forța de lipire cu agentul de ancorare pentru a preveni slăbirea vârfului în sine. Capacul cu vârf adoptă un design lărgit, crescând zona de contact cu partea inferioară a șinei și generând frecare laterală prin extrudare pentru a limita deplasarea longitudinală a șinei. Țefii șinelor anti-curvare sunt potrivite în principal pentru pante lungi și abrupte, linii curbe și linii speciale-de transport greu. În aceste scenarii, șina este afectată de forța de tracțiune a trenului, forța de frânare și forța centrifugă, iar riscul de fluaj longitudinal este mare. De exemplu, în liniile grele de transport-cu o pantă mai mare sau egală cu 12‰, trebuie instalat câte un vârf de șină anti{-fluaj pentru fiecare 2 traverse, utilizat împreună cu dispozitive anti{-fluaj, iar forța anti-fluaj poate atinge mai mult decât 15kN mișcarea șinelor. În comparație cu vârfurile șinei obișnuite, vârfurile șinei anti-fluaj au o adâncime de ancorare mai mare (mai mare sau egală cu 150 mm) și o rezistență mai mare a materialului (rezistență la tracțiune mai mare sau egală cu 600 MPa) pentru a asigura un efect de-anti-deformare pe termen lung.
Care sunt avantajele tehnologiei de ancorare a vârfurilor șinelor PRC standard străine?
Țepi de șină PRC standard străini sunt țepi de șine de ancorare speciale pentru șine fără balast. Tehnologia lor de ancorare are avantajele de înaltă precizie, fermitate ridicată și eficacitate-pe termen lung, potrivită pentru căile ferate de-viteză mare și liniile dedicate călătorilor. Țepi șinele PRC adoptă o tehnologie combinată de „manșon pre-încorporat + ancorare chimică”. Manșonul pre-încastrat este turnat integral în timpul producției plăcii de cale, cu o precizie de poziționare mai mică sau egală cu ±0,5 mm, asigurând că deviația de verticalitate a vârfului după instalare este mai mică sau egală cu 1 grad și garantând stabilitatea parametrilor geometrici ai căii. Agentul chimic de ancorare este un material de rășină epoxidice de înaltă rezistență, cu o rezistență la compresiune mai mare sau egală cu 80 MPa, iar forța sa de lipire este de 3 ori mai mare decât a agenților de ancorare cu sulf obișnuiți, care pot lega ferm vârful șinei cu manșonul, cu o forță de tragere mai mare de 10 sau egală cu standardul național mai mare de 10 sau 000. 60 kN. Procesul de ancorare folosește injecția mecanică de agent de ancorare, cu dozare precisă și timp scurt de întărire (atingând rezistența de proiectare în 24 de ore), și eficiență ridicată a construcției. Tehnologia de ancorare a vârfurilor șinelor PRC se poate adapta la diferite condiții geologice și poate rămâne stabilă în sol moale și zone de permafrost, evitând slăbirea vârfurilor cauzată de tasarea fundației. În plus, această tehnologie este convenabilă pentru întreținerea ulterioară. După ce vârful este deteriorat, acesta poate fi re-ancorat prin înlocuirea manșonului fără a deteriora structura plăcii de cale.
Care sunt diferențele tehnice și scenariile aplicabile între ancorarea cu sulf și ancorarea chimică?
Ancorarea cu sulf și ancorarea chimică sunt două metode principale de ancorare pentru vârfurile șinei. Diferențele tehnice constau în materiale, procese de construcție și scenarii aplicabile. Ancorarea cu sulf folosește mortar de sulf amestecat cu sulf, ciment și nisip într-o anumită proporție ca agentul de ancorare, care este încălzit și topit, turnat în găurile rezervate ale traverselor și solidificat după răcire pentru a fixa vârfurile șinei. Ancorarea chimică folosește agenți chimici precum rășina epoxidice și acrilat ca agenți de ancorare, fără încălzire, injectați direct în găuri și apoi inserând vârfurile șinei, iar agenții formează lipire-de înaltă rezistență după întărire. Ancorarea cu sulf are costuri de construcție scăzute și funcționare simplă, potrivită pentru construcția în masă a căilor ferate cu balastare în căile ferate de viteză convenționale, dar rezistență slabă la temperatură înaltă-(supusă la înmuiere la mai mare sau egală cu 100 de grade), nu este potrivită pentru zone cu temperatură ridicată-și șine fără balast. Ancorarea chimică are o rezistență ridicată și o rezistență bună la intemperii, iar forța de tragere-și rezistența la coroziune sunt mai bune decât ancorarea cu sulf, potrivită pentru căi ferate de-viteză mare, șine urbane fără balast și linii grele-, dar costuri ridicate, iar construcția are cerințe pentru temperatura ambiantă (5{16}}35 grade). Timpul de întărire al ancorajului cu sulf este de aproximativ 1-2 ore, iar cel al ancorajului chimic este de aproximativ 24 de ore, care trebuie selectat în funcție de progresul construcției; în ceea ce privește durata de viață pe termen lung, ancorarea chimică poate ajunge la mai mult de 20 de ani, iar ancorarea cu sulf aproximativ 10-15 ani.
Care sunt principalele motive pentru eșecul ancorării vârfurilor șinei și măsurile preventive?
Principalele motive pentru eșecul ancorării vârfurilor șinei includ performanța substandard a agenților de ancorare, procesele de construcție necorespunzătoare, coroziunea mediului și deteriorarea forței externe. Trebuie luate măsuri preventive specifice. Calitatea slabă a agenților de ancorare, cum ar fi proporția dezechilibrată de mortar cu sulf și agenți chimici expirați, va duce la o forță de lipire insuficientă și la slăbirea ușoară a vârfurilor șinei. Măsura preventivă este de a selecta agenți de ancorare care îndeplinesc standardele naționale (TB/T 2093-2019) și de a le testa performanța înainte de construcție. În timpul construcției, abaterile în dimensiunea forajului, turnarea insuficientă a agentului de ancorare și instalarea înclinată a vârfurilor șinei vor afecta efectul de ancorare. Este necesar să se controleze strict diametrul de găurire (± 1 mm) și adâncimea (± 5 mm), să se asigure că agentul de ancorare umple găurile rezervate, iar abaterea de verticalitate a vârfurilor șinei este mai mică sau egală cu 1 grad. În ceea ce privește coroziunea mediului, pulverizarea sărată și mediile umede din zonele de coastă vor provoca rugina și îmbătrânirea vârfurilor șinelor și a agenților de ancorare. Este necesar să folosiți țepi șinelor anticorozive și agenți de ancorare-rezistenți la coroziune și să efectuați inspecții și întreținere regulate. Daunele forțate externe includ stresul neuniform asupra vârfurilor șinei cauzate de impactul trenului și de așezarea liniei. Este necesar să selectați vârfurile șinei cu rezistență mare-(rezistență la tracțiune mai mare sau egală cu 600MPa) și să întăriți armarea fundației căii în secțiuni geologice complexe. În plus, efectuați în mod regulat teste de forță de tragere-de scoatere a vârfurilor șinei, eșantionați 5-10 vârfuri pe kilometru și ancorați din nou în timp util atunci când forța de tragere este mai mică de 60 kN pentru a preveni riscurile de defecțiune.