Un giunto ferroviario isolato (giunto ferroviario isolato, IRJ) svolge due compiti contemporaneamente: trasporta i carichi meccanici delle ruote attraverso un traferro tra i binari come una stecca standard e isola elettricamente una sezione ferroviaria da quella successiva in modo che i circuiti di binario possano rilevare i treni. Ottenere la giusta posizione è importante tanto quanto scegliere il giunto stesso: un IRJ mal posizionato è un punto debole permanente sia per la segnalazione che per la geometria del binario. Questo articolo spiega dove appartengono gli IRJ, perché e come progettare la posizione.
1. Perché i circuiti di binario necessitano di giunti isolati
Un circuito di binario utilizza le due rotaie di scorrimento come conduttori. Un asse del treno devia il circuito quando collega entrambi i binari e il sistema di segnalamento registra il treno. Affinché ciò funzioni, ciascun circuito deve essere elettricamente separato dai suoi vicini, che è esattamente ciò che gli IRJ forniscono ai confini del circuito. L'isolamento protegge anche le apparecchiature alle estremità di alimentazione e relè del circuito. Il giunto deve mantenere la propria resistenza elettrica anche dopo anni di agenti atmosferici, contaminazione della zavorra e passaggio delle ruote; i requisiti tipici partono da 30 megaohm a secco e raggiungono la classe di 100 megaohm per i giunti incollati utilizzati sulle linee principali.
2. Dove devono essere posizionati gli IRJ
Confini del circuito di binario: ad entrambe le estremità di ogni circuito, isolandolo dai circuiti adiacenti. Questa è la posizione obbligatoria che definisce il layout del circuito.
Posizioni dei segnali: immediatamente prima di un segnale, quindi il circuito di avvicinamento segnala il treno prima che raggiunga il segnale.
Prima degli scambi e degli scambi: per separare il circuito dell'interruttore dal circuito della linea principale e per proteggere la puntina e le apparecchiature di rilevamento.
Confini dei blocchi: tra blocchi consecutivi segnalati sia sulla linea di pianura che sugli approcci alla stazione.
Alle estremità di alimentazione e relè: dove sono collegati il trasformatore di alimentazione e il relè, l'IRJ deve trovarsi su entrambi i binari per mantenere il circuito chiuso e isolato.
3. Tipologie di giunti isolati
| Tipologia congiunta | Costruzione | Utilizzo tipico |
| Stecca coibentata standard | Barre in acciaio con montanti terminali,-isolanti compositi, boccole e rondelle | Linee secondarie, velocità inferiori |
| Giunto isolante incollato | Barre fissate al binario con adesivo ad alta resistenza e rivestimenti isolanti | Linee principali, alta velocità, CWR |
| Giunto di compromesso | Ogni lato è lavorato per collegare due diversi profili di binario | Transizioni di sezione, ad esempio da UIC54 a UIC60 |
| Giunto scosso | La sezione della testa depressa mantiene una superficie di scorrimento continua | Sezioni urbane-sensibili al rumore |
| Giunto a ponte | Tela rinforzata, barre più lunghe per luoghi-ad alto stress | Approcci e transizioni del ponte |
4. Considerazioni sull'ingegneria del posizionamento
Forze longitudinali: nella rotaia saldata in continuo, posizionare gli IRJ incollati dove le forze di espansione sono gestite dall'ancoraggio della rotaia circostante; non posizionarli al centro esatto di una lunga rotaia non sollecitata senza calcolo dell'ancoraggio.
Impatto delle ruote: evitare di posizionare i giunti su pendenze ripide, nelle transizioni delle curve o direttamente sugli spazi di dilatazione dei ponti dove i carichi di impatto sono maggiori.
Rigidità del binario: i giunti sono variazioni locali della rigidezza; sostenerli con zavorra solida o traversine di cemento a una distanza standard per limitare il pompaggio.
Drenaggio: mantenere drenata la zona articolare. La zavorra bagnata attorno a un IRJ riduce la resistenza di isolamento e accelera la corrosione dell'hardware del giunto.
Continuità scartamento: le estremità della rotaia devono essere allineate affinché il gradino della superficie di scorrimento rimanga entro il limite accettato; un passo amplifica l'impatto e danneggia l'articolazione.
5. Installazione e Manutenzione
Installa gli IRJ con la coppia di bulloni corretta in modo che i montanti dell'estremità isolante- siano compressi in modo uniforme senza schiacciamenti e utilizza le boccole e le rondelle isolanti specificate su ogni bullone. Dopo l'installazione, misurare la resistenza di isolamento tra le due estremità del binario e verificare che soddisfi i requisiti del progetto. In servizio, verificare la coppia dei bulloni, la resistenza dell'isolamento e la scorrevolezza dei giunti nel ciclo di manutenzione della linea; rinnovare il giunto quando il valore di isolamento scende al di sotto del requisito o quando l'usura dei fori del binario-e del bullone-supera i limiti.
Domande frequenti
D1: È possibile posizionare un IRJ in qualsiasi punto del circuito di binario?
No. Gli IRJ definiscono i confini del circuito. All'interno di un circuito, i due binari devono rimanere conduttivi e continui, quindi IRJ aggiuntivi dividerebbero il circuito e richiederebbero apparecchiature di alimentazione e relè separate.
D2: Quanti IRJ sono necessari per un circuito di binario?
Almeno quattro: due su ciascuna rotaia all'estremità di alimentazione e due su ciascuna rotaia all'estremità di relè. Laddove il circuito si collega a circuiti adiacenti o zone di commutazione, il conteggio aumenta con il numero di confini.
Q3: Qual è la differenza tra un IRJ standard e un giunto isolante incollato?
Un giunto incollato unisce le barre al binario con adesivo, conferendo maggiore rigidità, migliore stabilità dell'isolamento e maggiore durata in condizioni di traffico pesante. I giunti standard si basano esclusivamente sul serraggio dei bulloni e vengono utilizzati dove la velocità e il tonnellaggio sono inferiori.
Q4: Come posso verificare se un IRJ si isola ancora correttamente?
Misurare la resistenza di isolamento tra le due estremità della rotaia con un tester di isolamento durante l'intervallo di manutenzione e confrontarla con i requisiti di progetto. Ispeziona anche i montanti, le boccole e le rondelle dell'estremità isolante-per verificare che non siano danneggiati o contaminati.
Q5: I giunti isolati funzionano su binari saldati in continuo?
SÌ. I giunti isolati incollati sono il modo standard per mantenere i circuiti di binario nei CWR; devono essere progettati per le forze longitudinali presenti e spesso sono abbinati ad ancoraggi ferroviari nelle vicinanze.
Q6: Cosa causa il fallimento meccanico di un IRJ?
Le cause più comuni sono la pastella-dell'estremità del binario, l'allentamento dei bulloni, i montanti finali-schiacciati a causa di una coppia eccessiva-e le crepe da fatica nelle barre. Uno spazio eccessivo o un gradino della superficie-che scorre accelera tutti questi fattori, motivo per cui l'allineamento e la levigatezza vengono controllati per primi.