Kiskon liitosraon suunnittelu ja lämpötilan jännityksenpoisto
Mikä on kiskon liitosraon suunnitteluperuste?
Kiskon liitosraon suunnittelun ydinperusta onäärimmäinen lämpötilaeroalueella, jossa linja sijaitsee jalineaarinen laajenemiskerroinkiskon laajenemisen ja supistumisen suoraan määrittävät nämä kaksi parametria. Kiskon lineaarinen laajenemiskerroin on noin 0,0118 mm/(m· astetta ), mikä tarkoittaa, että jokaista 1 asteen lämpötilamuutosta kohden jokainen kiskometri laajenee tai supistuu 0,0118 mm. Suunnittelun aikana on ensin määritettävä paikallisen kiskon maksimilämpötilan ja kiskon vähimmäislämpötilan välinen ero, jonka jälkeen lasketaan maksimilaajeneminen ja -kutistuminen yhdistettynä kiskon pituuteen. Liitosraon on oltava hieman suurempi kuin tämä maksimilaajeneminen ja -kutistuminen, jotta lämpötilajännitys vapautuu täysin. Lisäksi on huomioitava radan ratatyyppi: painolastilla päällystetyillä raiteilla on enemmän tilaa kiskon laajentamiselle ja supistamiselle, jolloin välystä voidaan pienentää sopivasti; painolastittomilla teloilla on voimakkaita rajoituksia, joten aukkoa on lisättävä asianmukaisesti. Vain nämä tekijät kattavasti huomioiden voidaan suunnitella tietylle linjalle sopiva saumarako.
Mitä eroja kiskojen liitosraoissa on eri ilmasto-alueilla?
Äärimmäinen lämpötilaero korkean{0}}lämpötilojen ja-korkean kosteuden alueilla on suhteellisen pieni, ja kiskon laajeneminen ja supistuminen on rajoitettua, joten liitosraon suunnitteluarvo on pieni, yleensä 4-6 mm:iin. Kylmillä alueilla lämpötilaero talven ja kesän välillä voi olla yli 60 astetta, ja kiskon lämpölaajenemis- ja supistumisalue on suuri. Liitosrako on suurennettava 8-10 mm:iin jännityksenpoistotarpeen täyttämiseksi. Tasangolla, jossa päivän ja yön lämpötilaerot ovat suuret, kiskon lämpötila vaihtelee usein. Raon suunnittelussa on otettava huomioon sekä päivittäinen laajeneminen ja supistuminen että kausittainen laajeneminen ja supistuminen, yleensä 6-8 mm. Rannikkoalueilla on korkea kosteus, ja kiskojen liitokset ovat alttiita ruosteelle. Rakosuunnittelussa on varattava ruostemarginaali, joka on 1-2 mm suurempi kuin sisämaassa, jossa lämpötilaero on sama. Eri ilmasto-alueiden erilaiset lämpötilaerot ja ympäristöominaisuudet johtavat suoraan liitosrakojen erilaiseen suunnitteluun.
Mitä vaaroja liian pieni kiskon liitosrako aiheuttaa?
Jos kiskon liitosrako on liian pieni, se ei pysty täysin vapauttamaan lämpötilan nousun aiheuttamaa kiskon laajenemisjännitystä ja kisko kokeepitkittäinen ekstruusiomuodonmuutos, mikä puolestaan johtaa kiskon pään lisääntyneeseen sivukulumiseen. Pitkäaikainen suulakepuristusjännitys siirtyy kiinnikkeisiin ja ratapölkkyihin aiheuttaen sairauksia, kuten löystyneitä kiinnikkeitä ja halkeilevia ratapölkkyjä, mikä lisää linjan ylläpitokustannuksia. Kesän korkealla-lämpökaudella liian pieni rako voi aiheuttaa myös kiskon "lommahdus"-onnettomuuden, eli kisko joutuu sivuttain taipumaan, mikä uhkaa vakavasti junan kulkua. Lisäksi liian-pieni rako lisää kiskon liitoksen jäykkyyttä ja tärinä ja isku junan ohittaessa lisääntyvät, mikä ei ainoastaan vähennä ajomukavuutta, vaan myös lyhentää liitososien käyttöikää. Nämä vaarat vaikuttavat suoraan ratajärjestelmän vakauteen ja turvallisuuteen.
Mitä eroa on saumattomien telojen ja tavallisten telojen liitosrakojen suunnittelussa?
Tavalliset raiteet käyttävät lyhyen kiskon liitostilaa. Jokaisella kiskolla on rajoitettu pituus, ja liitosrako on asetettava lämpöjännityksen poistamiseksi. Raon koko on määritettävä lämpötilaerolaskelman mukaan. Saumattomat kiskot puolestaan hitsaavat lyhyet kiskot pitkiksi kiskokaistaleiksi ja vastustavat lämpötilarasitusta kiinnikkeiden ja painolastialustojen rajoitusten vuoksi, jotenliitosrakoja ei tarvitse asettaa. Tavallisten telojen liitosrako on passiivinen tapa purkaa jännitystä, kun taas saumattomat telat ovat aktiivinen tapa rajoittaa jännitystä, ja näiden kahden jännityksenhallintalogiikka on täysin erilainen. Saumattomien raiteiden laajennusvyöhykkeelle ja puskurivyöhykkeelle tehdään pieni määrä liitoksia, joiden rakosuunnittelussa on yhdistettävä pitkien kiskokaistaleiden laajenemisominaisuudet ja arvo on pienempi kuin tavallisten raiteiden. Tämä saumattomien telojen muotoilu vähentää merkittävästi liitosten määrää ja parantaa radan sileyttä, kun taas tavallisten telojen liitosrakosuunnittelu keskittyy enemmän jännityksen täydelliseen poistamiseen.
Kuinka säilyttää kiskon liitosraon tehokkuus?
Kiskon liitosraon tehokkuuden ylläpitämiseksi on ensinnäkin välttämätöntähavaitse raon koko säännöllisestikäyttämällä erityisiä mittaustyökaluja. Jos rako pienenee ruosteen tai muodonmuutosten vuoksi, on tarpeen suorittaa raon laajennus ajoissa. Toiseksi, pidä liitosalue puhtaana, poista sedimentti, ruoste ja muut roskat raosta välttääksesi roskien tukkeutumisen ja kiskon vapaan laajenemisen ja supistumisen. Myös liitososien tila on tarkistettava säännöllisesti. Kalalevyjen, pulttien ja muiden osien kuluminen tai löysyys vaikuttaa raon vakauteen ja ne on vaihdettava tai kiristettävä ajoissa. Ennen äärimmäisten sääolosuhteiden, kuten kesän korkeiden lämpötilojen ja talven ankaran kylmyyden saapumista, on tarpeen tarkistaa liitosrako etukäteen varmistaakseen, että se täyttää lämpötilan jännityksenpoistotarpeen. Lisäksi liitoksiin voidaan levittää-korroosionestovoiteluainetta komponenttien ruosteen vähentämiseksi ja raon tehokkaan käyttöiän pidentämiseksi. Vain tekemällä hyvää työtä näissä kunnossapitotehtävissä voi saumaväli aina täyttää sille kuuluvan tehtävän.