Il sistema di fissaggio come un tutto coordinato
Un sistema di fissaggio del binario fissa il binario alla traversina consentendo al tempo stesso un movimento elastico controllato durante il traffico. La clip a molla fornisce una forza di bloccaggio elastica, il bullone tiene insieme il gruppo tramite il precarico, la punta ancora il sistema alla traversina e la piastra di bloccaggio distribuisce le forze della rotaia nel supporto. Nessuna di queste parti funziona da sola: una clip con la forza di serraggio corretta può essere sconfitta da un bullone arrugginito e un bullone perfettamente rivestito non può compensare una punta ancorata male. Questo articolo spiega come si coordinano i componenti principali e quali parametri vale la pena controllare quando si acquistano o si mantengono i sistemi di fissaggio.
Forza di serraggio della clip a molla e sicurezza del filo
La forza di serraggio della clip a molla determina direttamente la stabilità del fissaggio della guida. Le linee ad alta-velocità richiedono una forza di serraggio di almeno 16 kN per clip, mentre le linee ad alta velocità-normalmente richiedono almeno 12 kN. Se la forza di bloccaggio è troppo bassa, la rotaia si sposta sotto le vibrazioni del treno, si sviluppa una deviazione della sagoma e aumenta il rischio di deragliamento. Se è troppo alta, la clip subisce danni da fatica accelerati, la sua durata si riduce e la spalla della rotaia si usura. Diversi tipi di clip sono progettati per diversi livelli di forza - clip di tipo V per binari ad alta- velocità e clip di tipo I per binari convenzionali - quindi la clip deve essere selezionata in base allo standard della linea e il precarico del bullone deve essere applicato con una chiave dinamometrica in modo che la forza di serraggio effettiva corrisponda al valore di progettazione.
Precarico dei bulloni e rivestimento-anticorrosione
I bulloni sono esposti all'esterno per tutta la loro vita utile, affrontando pioggia, umidità, sale e cicli di temperatura, e la corrosione riduce direttamente il precarico. Gli standard nazionali cinesi richiedono che i bulloni siano protetti da un doppio-strato di lamelle di zinco più resina epossidica e il rivestimento non deve mostrare ruggine rossa dopo 3000 ore di test in nebbia salina. Le linee di trasporto pesante-sottopongono i bulloni a forze maggiori e richiedono uno spessore di rivestimento aggiuntivo. Durante la manutenzione, lo stato del rivestimento dovrebbe essere ispezionato regolarmente e i bulloni arrugginiti sostituiti tempestivamente, perché un bullone che ha perso il precarico allenta silenziosamente l'intero fissaggio.
Ancoraggio dei picchetti delle rotaie: zolfo contro resina
I picchetti delle rotaie sono ancorati alla traversina mediante uno dei due metodi principali. L'ancoraggio allo zolfo versa malta di zolfo fuso nel foro pre-effettuato e si adatta alle tradizionali traversine di cemento; il processo è maturo e a basso costo. L'ancoraggio in resina riempie il foro con una resina bi-componente ed è preferito per traversine in cemento precompresso e binari senza zavorra, poiché offre una maggiore forza di adesione, una migliore durata e una maggiore resistenza ai carichi laterali. Il binario senza zavorra ad alta velocità- privilegia l'ancoraggio in resina per mantenere la stabilità a lungo-termine e ridurre la frequenza di manutenzione. In entrambi i casi, la precisione della perforazione e la qualità del riempimento dell'agente di ancoraggio determinano se viene effettivamente raggiunta la resistenza all'estrazione richiesta.
Design della piastra di bloccaggio e trasmissione della forza
La piastra di bloccaggio è avvitata alla traversina e preme sul piede della rotaia attraverso la clip. La sua area di contatto e la sua forma controllano la distribuzione della pressione della rotaia: una ragionevole struttura a piastre trasmette uniformemente le forze longitudinali e laterali della rotaia alla traversina ed evita la concentrazione locale delle tensioni. I sistemi ad alta-velocità utilizzano un design a contatto ad arco-che si adatta perfettamente al fondo della rotaia e riduce gli spazi causati dalle vibrazioni; le linee di trasporto pesante-utilizzano piastre più spesse con un'area di contatto più ampia per resistere a impatti di carico maggiori. Il materiale della piastra è normalmente acciaio legato ad alta-resistenza, trattato termicamente-per ottenere durezza e resistenza all'usura in modo che la piastra non si deformi nel corso degli anni di servizio.
Regolazione tridimensionale-della geometria del binario
I sistemi di fissaggio con funzioni di regolazione dell'altezza e della sagoma possono correggere la sagoma di ±10 mm e l'altezza della superficie della rotaia di ±30 mm, ripristinando la geometria del binario dopo l'assestamento della traversina e l'usura della rotaia senza sostituire un gran numero di componenti. Le linee ferroviarie urbane - con spazi brevi tra le stazioni e frequenti partenze-arresti - si deformano più velocemente e la funzione di regolazione riduce significativamente i costi di manutenzione. Le linee ad alta-velocità richiedono un tracciato estremamente liscio e la regolazione precisa mantiene sotto controllo le forze dinamiche delle ruote-rotaie. Poiché sistemi diversi offrono range di regolazione diversi, la scelta dovrebbe seguire la strategia di manutenzione della linea.
Domande frequenti
D1: Perché i binari ad alta-velocità necessitano di almeno 16 kN di forza di serraggio delle clip?
Ad alta velocità le forze dinamiche sulla rotaia crescono con frequenza e ampiezza; una forza di bloccaggio inferiore a 16 kN non può tenere saldamente il piede della rotaia, quindi possono svilupparsi la diffusione dello scartamento e il rotolamento della rotaia. Le linee di velocità-convenzionali operano a livelli dinamici inferiori e 12 kN è il minimo comune.
D2: Cos'è lo zinco lamellare e perché è necessario un rivestimento a doppio-strato?
lo zinco lamellare è uno strato di base anticorrosivo-lamellare di zinco-applicato mediante un processo di immersione-spin; il top coat in resina epossidica lo sigilla. Il doppio strato resiste a 3000 ore di nebbia salina senza ruggine rossa e protegge la filettatura e il gambo del bullone, preservando il precarico per tutta la vita utile.
Q3: Quando si dovrebbe scegliere l'ancoraggio con resina rispetto all'ancoraggio con zolfo?
L'ancoraggio in resina viene scelto per traversine in cemento precompresso e binari senza zavorra, dove sono necessarie una maggiore forza di adesione, una polimerizzazione più rapida e una migliore resistenza ai carichi laterali. L'ancoraggio allo zolfo rimane economico per le tradizionali traversine in cemento sulle linee convenzionali.
Q4: Il sistema di fissaggio può davvero correggere la geometria del binario?
Sì, all'interno della sua gamma di design. La regolazione dello scartamento fino a ±10 mm e la regolazione dell'altezza della superficie della rotaia fino a ±30 mm consentono ai team di manutenzione di compensare assestamenti e usura sostituendo o spessorando i componenti di regolazione, evitando sostituzioni all'ingrosso.
D5: Come vengono controllate le condizioni del rivestimento dei bulloni durante il servizio?
L'ispezione visiva è il primo passo: cercare ruggine rossa, rivestimento incrinato o sbucciato sul gambo, sul dado e sulla rondella. I bulloni che mostrano una corrosione significativa vengono sostituiti e un controllo della coppia su un campione di elementi di fissaggio conferma che il precarico è ancora al livello di progettazione.