Le quattro forme di ancoraggio e i loro percorsi di carico
I picchetti del binario fissano il sistema di fissaggio alla traversina e la forma di ancoraggio decide come il carico dei picchetti viene trasmesso al letto della cuccetta. Quattro forme coprono la pratica ferroviaria: pre-incorporato, incollato, espansione e spirale. Le punte pre-incorporate vengono gettate nella traversina di cemento durante la produzione, con ali anti-rotazione e rinforzi sul gambo incorporato che creano un interblocco meccanico con il calcestruzzo; questa forma raggiunge la forza di ancoraggio più elevata, circa 100 kN o più, ed è standard per le traversine in cemento della linea principale-, al prezzo di zero regolazioni successive. Le punte incollate vengono incollate nei fori praticati con un agente di ancoraggio in resina che sviluppa uno strato adesivo ad alta resistenza- con la parete del foro, raggiungendo circa 80 kN, e si adatta alla riparazione e alla sostituzione su traversine di cemento posate e su traversine di plastica. I picchi di espansione utilizzano manicotti divisi o fogli di espansione che premono contro la parete del foro quando vengono guidati, raggiungendo circa 60 kN e garantiscono un'installazione rapida per carichi leggeri. Le punte a spirale si basano sull'intreccio del filo con il materiale della traversina, la scelta classica per le traverse in legno.
Regole di progettazione della profondità di ancoraggio
La profondità di ancoraggio viene calcolata in base a tre criteri. Adeguamento del carico: la profondità deve resistere al carico di progetto dell'asse e alle vibrazioni della ruota-rotaia senza estrazione o rottura per taglio e la profondità minima viene derivata dalle formule di estrazione e capacità di taglio. Nella pratica cinese la profondità minima di ancoraggio per un picchetto M24 nelle traverse di cemento non è inferiore a 120 mm e per un picchetto a spirale M20 nelle traverse di legno non inferiore a 100 mm; le linee per il trasporto-pesante aggiungono il 10-20% in più. Adattamento del materiale: il calcestruzzo fornisce un forte confinamento quindi la profondità rimane vicina al minimo, mentre il legno offre un confinamento debole e necessita di maggiore profondità; le traversine di plastica necessitano della profondità adeguata all'incollaggio, generalmente non inferiore a 80 mm di contatto adesivo. Equilibrio: la profondità deve essere sufficiente per evitare il distacco, ma non così profonda da indebolire la sezione della traversina o spaccare una traversina di legno.
Adattamento del letto dormiente in cemento
L'ancoraggio della traversina in calcestruzzo è ottimizzato in tre direzioni. Resistenza locale: il calcestruzzo attorno al foro di ancoraggio viene aggiornato da C50 a C60, con rinforzo in fibra di acciaio dove le vibrazioni sono gravi, in modo che il letto resista all'estrusione e alle fessurazioni che allenterebbero l'ancoraggio. Geometria del foro: il foro cilindrico diritto è sostituito da un foro conico o a gradini, con una conicità di circa 1:10 o da due a tre gradini che si restringono verso il fondo; ciò aumenta l'area di contatto e il confinamento, aumentando la forza di ancoraggio di oltre il 30% rispetto a un foro dritto ed eliminando lo spostamento delle punte. Gambo della punta: nervature anulari alte 2-3 mm vengono aggiunte al gambo incorporato per ampliare l'area di interblocco meccanico e le scanalature filiformi migliorano il legame per le punte incollate. Compensazione: qualsiasi spazio residuo all'imboccatura dell'ancoraggio viene riempito in modo che l'acqua non possa entrare e indebolire l'interfaccia.
Requisiti della traversina in legno
Le traverse in legno sono morbide, assorbono l'umidità-e sono soggette a spaccature, pertanto l'ancoraggio dei picchetti deve rispettare il materiale. La punta utilizza una filettatura a spirale con un profilo dentato ad arco invece di una filettatura a V affilata, un passo più grossolano di 3-4 mm e una profondità della filettatura di 1,5-2 mm, che preme le fibre da parte anziché tagliarle e offre una presa migliore senza spaccarsi. I picchi di espansione sono vietati nel legno perché la loro espansione radiale divide la traversina. La profondità di ancoraggio viene aumentata fino a non meno di 100 mm, ma il foro deve trovarsi ad almeno un terzo della larghezza della traversa e ad almeno 50 mm dall'estremità e dal bordo della traversa, e il picchetto non deve essere avvitato più in profondità di due terzi dello spessore della traversa in modo che rimanga uno strato di sicurezza inferiore. Il risultato è una presa che sopravvive alle vibrazioni senza distruggere la struttura dormiente.
Cause di guasto e riparazione rapida
I guasti di ancoraggio sono riconducibili a quattro cause: cattiva costruzione (fori non puliti, applicazione irregolare dell'adesivo, punte inserite o avvitate in modo incompleto), mancata corrispondenza dei materiali (punte sottodimensionate su linee di trasporto pesante,-punte filettate sovradimensionate o affilate nel legno), sovraccarico oltre il carico sull'asse di progetto e corrosione in ambienti costieri o umidi che assottiglia il gambo e invecchia l'adesivo. Le riparazioni rapide seguono la causa: per le punte a spirale allentate, -serrare e riempire lo spazio residuo con un agente di ancoraggio; per gli ancoraggi incollati vuoti, rimuovere il materiale vuoto, pulire il foro, -reiniettare la resina ad alta-fluidità, reinstallare la punta con un dispositivo di fissaggio e verificare la forza di estrazione dopo l'indurimento; per letti danneggiati dalla corrosione-, sostituire la punta e, laddove la parete del foro è danneggiata, iniettare resina epossidica per ricostruire il foro prima di -ancoraggio. Ogni riparazione viene verificata mediante un controllo di estrazione in modo che la forza di ancoraggio sia ripristinata, non scontata.
Domande frequenti
Q1: Quali sono le quattro forme di ancoraggio per i picchetti dei binari?Pre-incorporato (gettato nel calcestruzzo, bloccaggio meccanico, circa 100 kN), incollato (adesivo in resina nei fori praticati, circa 80 kN), espansione (estrusione di maniche, circa 60 kN) e spirale (intreccio di fili, la classica forma di traversina di legno).
Q2: A quale profondità deve essere ancorato il picchetto?Non meno di 120 mm per punte M24 in traverse di cemento, non meno di 100 mm per punte M20 in legno, con il 10-20% in più di profondità sulle linee per trasporto pesante e almeno 80 mm di contatto adesivo nelle traverse di plastica.
D3: Perché i fori di ancoraggio conici sono migliori dei fori diritti?Un foro conico o a gradini aumenta l'area di contatto e il confinamento tra il picchetto e il letto, aumentando la forza di ancoraggio di oltre il 30% e prevenendo lo spostamento del picchetto.
Q4: Perché i picchi di espansione sono vietati nelle traverse in legno?La loro espansione radiale comprime le fibre e spacca la traversina di legno; il legno richiede punte a spirale con filettature ad arco e passo grosso che spingono le fibre da parte invece di tagliarle.
Q5: Come viene riparato in loco un ancoraggio a punta guasto?Rimuovere il materiale svuotato, pulire il foro, -iniettare nuovamente la resina ad-alta fluidità, reinstallare la punta con un dispositivo per mantenere la verticalità, polimerizzare e verificare la forza di estrazione prima di rimettere in servizio la linea.