Perché le rotaie standard straniere necessitano di lavori di adattamento
Le traversine di cemento sono realizzate con una geometria specifica del sedile della rotaia: la cavità del cuscinetto, l'altezza della spalla e la pendenza del piede della rotaia sono tutte dimensionate per una famiglia di profili di rotaia. Una rotaia UIC60, ad esempio, non è una copia esatta di una rotaia GB da 60 kg/m - le due sezioni differiscono per altezza totale, scartamento della testa-profilo del viso e dettaglio del piede, anche se entrambe trasportano circa 60 kg al metro. Il rilascio di un binario UIC60 direttamente su una traversina gettata per una sezione da 60 kg/m GB lascia il piede del binario appoggiato solo su una parte della piattaforma, la pendenza della sagoma-della faccia senza corrispondenza e i fori della stecca a ganascia disallineati. I lavori di adattamento descritti di seguito colmano tali lacune in modo che il giunto possa trasportare il traffico in sicurezza ed essere ispezionato nell'ambito di un normale regime di manutenzione.
Dimensioni che devono essere abbinate
| Interfaccia | Cosa controllare | Metodo di adattamento |
|---|---|---|
| Larghezza e profilo del piede del binario | Larghezza del piede e pendenza della parte inferiore della rotaia esterna rispetto alla rientranza del materassino | Sottoparapetto profilato-in corrispondenza del piede straniero; allargare l'incavo solo dove il disegno lo consente |
| Pendenza del fronte della sagoma della rotaia- | Geometria dell'angolo di scartamento della testata UIC/AREMA rispetto al binario GB per cui è stata progettata la traversina | Spessorare o sostituire il blocco laterale del calibro- in modo che la faccia di contatto segua il profilo della testa estranea |
| Schema dei fori dei bulloni sui giunti | Distanza tra i fori, diametro del foro e distanza finale | Stecca di transizione lavorata con un modello di foro diverso su ciascuna estremità |
| Altezza delle spalle e supporto laterale | La differenza di altezza del binario sposta il punto in cui viene applicata la forza laterale alla spalla | Piastra portante o cuneo per ripristinare l'altezza di appoggio di progetto |
Laddove la pendenza del piede della rotaia differisce tra la sezione straniera e il sedile della traversina - ad esempio una pendenza inferiore del binario- di 1:40 su una sezione AREMA contro un sedile più ripido - è possibile montare un cuscinetto a forma di cuneo- di 8-12 mm di spessore tra il binario e la traversina per livellare la testa della rotaia. Dopo il montaggio, la deviazione della sagoma deve essere controllata entro ±1 mm e la deviazione dell'altezza entro ±0,5 mm se misurata con uno scartamento e una livella.
Utilizzo delle stecche di transizione
Il collegamento di un binario standard straniero a una sezione di binario GB esistente in corrispondenza di un giunto richiede una stecca di transizione: un'estremità è forata in base alla spaziatura dei fori dei bulloni e al diametro del binario esterno, l'altra estremità al binario GB. La piastra è normalmente realizzata con uno spessore di circa 2 mm rispetto a una stecca a ganascia standard per irrigidire il giunto contro la differenza di rigidità delle due sezioni ed è realizzata in acciaio al carbonio medio bonificato di grado C45 con una durezza di HB 220-250 in modo che la sede dei bulloni e le prestazioni a fatica corrispondano a entrambe le guide.
Misure su binario curvo
Nelle curve, la forza laterale esercitata dal binario esterno è superiore del 20-30% rispetto al rettilineo. L'adattamento in curva comprende quindi: il sollevamento o il rinforzo della spalla della traversina per rafforzare il vincolo laterale, l'aumento del precarico dei bulloni del 10-15% rispetto alle sezioni diritte e l'installazione di dispositivi anti-strisciamento sul lato interno della rotaia, tipicamente uno ogni 10 m, per limitare il movimento longitudinale della rotaia. La stessa logica si applica alle curve di transizione e agli approcci ai ponti, dove le forze dinamiche sono massime.
Criteri di accettazione per la connessione adattata
Spazio tra il piede della rotaia e il cuscinetto: inferiore o uguale a 0,5 mm sull'intera lunghezza del cuscinetto.
Deviazione della sagoma: entro ±1 mm dalla sagoma di progetto.
Deviazione di sopraelevazione sulle curve: entro ±3 mm dalla sopraelevazione progettata.
Precarico del bullone: tra il 90% e il 110% del valore di progetto, verificato con una chiave dinamometrica calibrata su base di controllo-a campione con una percentuale di superamento del 95% o superiore.
Comportamento del giunto durante la prova: accelerazione della vibrazione verticale sul giunto non superiore a 0,3 g alla velocità della linea.
Idee sbagliate comuni
"Una stecca GB standard può unire una guida UIC60 a una guida GB."No - lo schema dei fori e lo spessore del nastro differiscono; solo una stecca di transizione lavorata per entrambe le sezioni si inserisce correttamente.
"Alzare la spalla risolve sempre i problemi di sagoma."I problemi di scartamento solitamente iniziano alla base della rotaia e al blocco laterale- dello scartamento; la spalla è solo una parte della catena di contenimento.
"Lo spessore del cuscinetto può essere scelto liberamente per fissare l'altezza."Lo spessore del cuscinetto è innanzitutto un parametro di rigidità - modificandolo all'altezza corretta altera l'elasticità del sistema di fissaggio e il carico di punta, quindi una piastra a cuneo o una piastra di supporto è lo strumento corretto.
Domande frequenti
È possibile posare le rotaie UIC60 su traversine gettate per rotaie GB 60 kg/m?
Sì, dopo l'adattamento. Le differenze di larghezza del piede, profilo della testa e altezza devono essere assorbite da un cuscinetto profilato, da una modifica del blocco laterale del calibro-e da ganasce corrette; la traversina stessa non necessita di essere rifusa per quantità moderate.
Qual è la differenza tra una stecca e una stecca di transizione?
Una stecca standard presenta schemi di foratura identici su entrambe le estremità perché unisce sezioni di rotaia identiche. Una stecca di transizione viene forata per due diverse sezioni di rotaia - un modello per estremità - ed è solitamente più spessa per far fronte al gradino di rigidità in corrispondenza della giunzione.
Perché il precarico dei bulloni aumenta in curva?
Le curve generano il 20-30% in più di forza laterale dal contatto ruota-rotaia. Un precarico più elevato impedisce alla guida di spostarsi lateralmente sotto tale forza e impedisce il progressivo allentamento del gruppo di fissaggio.
Come viene deciso lo spessore del cuneo?
Lo spessore del cuneo viene calcolato dalla differenza di altezza tra le due sezioni di rotaia e dalla differenza di pendenza del piede, quindi verificato in cantiere con una livella: la testa della rotaia deve essere orizzontale con la sopraelevazione di progetto, entro una deviazione di altezza di ± 0,5 mm.
Quali controlli sono necessari dopo la posa?
Misurazione di scartamento e livello, controlli a campione della coppia sui bulloni, ispezione visiva della sede delle pastiglie e un giro-controllo delle vibrazioni del giunto durante il funzionamento di prova - i valori di accettazione di cui sopra sono criteri di lavoro tipici.