1. Sleeperin alla oleva kerrosjärjestelmä
Painolastiradalla kuormapolku kulkee kiskosta kiinnitysjärjestelmän kautta ratapölkkyyn ja ratapölkystä painolastialustaan ja pohjaan. Rautatieurakoitsijalle tai hankintapäällikölle suoraan ratapölkkyjen alla oleva materiaali on siis osa rakennesuunnittelua, ei yksityiskohta. Sen tehtävänä on jakaa pyöräkuorma riittävälle alueelle, pitää tela paikoillaan sivu- ja pituussuuntaisia voimia vastaan sekä päästää vesi valumaan pois pohjamaalta. Painolasti suorittaa nämä tehtävät kulmillisten, korkeakovien kivien, tyypillisesti graniitti, basaltti tai korkea-laatuinen kalkkikive, yhdistämällä toisiinsa soveltuvien raidemäärittelyjen mukaiset lajittelut (yleensä 22,4–63 mm:n asteikko päälinjoille).
Liitäntälaitteella on kolme mitattavaa toimintoa. Kuorman jakautuminen: se jakaa ratapölkyn kuorman pohjan yli niin, että laakerin paine pysyy maaperän rajoissa. Viemäröinti: kivien väliset ontelot johtavat veden pois ja estävät pohjan pehmenemisen. Vakaus: toisiinsa lukittuva kivirunko vastustaa ratapölkkyjen liikettä sekä sivuttais- että pituussuunnassa. Kun painolastia likaantuu hankauspöly, roiskeet tai hienoainekset, kaikki kolme toimintoa heikkenevät ja radan jäykkyydestä tulee epätasainen, mikä on tavallinen syy tiivistys- ja painolastinpuhdistusjaksoille.
2. Unipehmusteiden alla: Toimintaperiaate
Under Sleder pad (USP) on elastinen kerros, tavallisesti polyuretaania, kumia tai kierrätyskumiseosta, joka on liimattu betonipölkön pohjapintaan tehtaalla. Sen ensimmäinen vaikutus on geometrinen: se nostaa ratapölkkyjen ja painolastin välistä kosketuspinta-alaa pienestä prosenttiosuudesta ratapölkyn jalanjäljestä (yleisesti mainittu noin 8 % ilman tyynyä) noin 30-40 prosenttiin, koska elastomeeri deformoituu paikallisesti ja mukautuu kiven latvojen mukaan. Suurempi kosketuspinta-ala alentaa painolastikiviin ja itse ratapölköön kohdistuvaa huippupainetta.
Toinen vaikutus on suoja. Ilman tyynyä kovabetoninen ratapölkyn pohja jauhaa painolastikiviä, jolloin syntyy pölyä, joka saastuttaa sänkyä ja nopeuttaa sen laskeutumista; tyyny toimii puskurina, joka hidastaa kulumista ja pidentää tiivistystoimintojen välistä aikaväliä. Kolmas vaikutus on tärinä: tyyny lisää määritellyn elastisuuden ratapölkky-painolastin rajapinnalle, mikä vähentää painolastiin välittyvää dynaamista vaikutusta ja on erityisen arvokas linjoilla lähellä asuinalueita ja silloilla. USP-jäykkyys ilmaistaan normaalisti staattisena tai dynaamisena jäykkyytenä kN/mm; tyypillinen keski-tyyny, jota käytetään sekaliikenteessä{5}}, tuottaa noin 90-130 kN/mm.
3. Pehmusteen materiaalien vertailu
| Omaisuus | Kumi (elastomeeri) USP | EVA-kiskotyyny | HDPE kiskotyyny |
|---|---|---|---|
| Tiheys (g/cm3) | Tyypillinen elastomeerivalikoima | 0.95-0.98 | 0.95-0.98 |
| Vetolujuus (MPa) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 12,5 (ennen ikääntymistä) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 15 | Suurempi tai yhtä suuri kuin 19 |
| Murtovenymä (%) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 250 | >500 | >80 |
| Sulamispiste (C) | n/a (lämpösuojattu) | 170-190 | 170-190 |
| Eristysvastus (ohm) | Suurempi tai yhtä suuri kuin 10^6 | Suurempi tai yhtä suuri kuin 1x10^10 | Suurempi tai yhtä suuri kuin 1x10^10 |
| Kovuus | Ranta A 72-80 | Suurempi tai yhtä suuri kuin 90 Shore A | Suurempi tai yhtä suuri kuin 98 Shore A |
| Tyypillinen käyttö | USP nukkujan pohjassa; kiskon istuintyynyt | Kiskojen istuintyynyt, eristysasennot | Kiskojen istuintyynyt, joissa tarvitaan suurta jäykkyyttä ja eristystä |
Taulukon arvot ovat tyypillisiä standardituotteiden hyväksymisalueita; Varsinainen eritelmä on sovittava toimittajan kanssa projektikohtaisesti. Huomaa, että kovuus ei yksin määritä jäykkyyttä: kaksi saman Shore A -arvon omaavaa tyynyä voivat poiketa staattisesta jäykkyydestä geometrian, täyteaineen ja paksuuden vuoksi. Vaadi aina jäykkyys-, vetolujuus-, venymä-, ikääntymis- ja eristystodistukset erää kohti sen sijaan, että luottaisit yhteen kovuuslukuun.
4. Valinta- ja asennuspisteet
Valitse radan tyyppiä vastaava USP-jäykkyys: matalampi jäykkyys (pehmeämpi tyyny) suurille{0}}nopeuksille ja tärinä{1}}herkille osille, suurempi jäykkyys raskaalle-kuljetukselle ja sekalaiselle liikenteelle, jossa nukkujien tuki hallitsee.
Tarkista tyynyn paksuus liimauksen jälkeen: pehmuste on asetettava tehtaalla-määritellyllä sidoslujuudella, eikä se saa irrota tiivistymisen tai äärimmäisen lämpötilan vaikutuksesta.
Tarkista vanhenemiskestävyys: vetolujuus ja venymä lämpövanhentamisen jälkeen ovat hyväksymiskriteereitä, koska käytössä kovettunut tyyny muuttaa raidan jäykkyyttä ajan myötä.
Varmista sähköistetyillä radoilla, että eristysvastus täyttää ratapiirin vaatimukset; johtava tyyny voi oikosulkea{0}}kiskon maahan ratapölkkyjen kautta.
Tilaa tyynyt, jotka kestävät reitillä käytettyjä öljyjä, polttoaineita ja puhdistusaineita; tavaraliikennekäytäville roiskuu enemmän epäpuhtauksia kuin puhtaat matkustajalinjat.
Seinän uusimisprojekteissa koordinoi tyynyn spesifikaatio painolastin luokittelulla: pehmeämpi tyyny sietää hieman laajempaa kivikokojakaumaa, kun taas jäykkä tyyny vaatii puhtaamman,{0}}paremman tason.
5. Yleisiä väärinkäsityksiä
"Painolasti on vain murskattu kivi."Väärä. Painolasti on lajiteltua,-laadultaan valvottua materiaalia; Kiven kovuus, kulmaisuus, tasoitus ja puhtaus määritellään, koska ne määräävät kuorman leviämisen ja kuivatuksen vuosikymmeniä.
"Kovempi tyyny on aina vahvempi ja parempi."Väärä. Liian jäykkä pehmuste suojaa vähemmän painolastia, lisää dynaamisia voimia ja lisää ratapölkkyjen ja kiskojen pään kulumista. Jäykkyys on sovitettava akselin kuormitukseen ja nopeuteen, ei maksimoida.
"USP korvaa painolastin."Väärä. USP sijaitsee ratapölkkyjen ja painolastin välissä; se vähentää painolastivaurioita ja parantaa käyttöliittymää, mutta se ei voi kompensoida likaantunutta tai väärin luokiteltua painolastia.
"Kovuus Shore A riittää määrittämään tyynyn."Väärä. Shore A on pinnan kovuus; Tekninen ominaisuus on jäykkyys kN/mm, joka on testattava todellisella tyynyn geometrialla yhdessä vetolujuuden, venymän, vanhenemisen ja eristyksen kanssa.
"Kumipehmusteita käytetään vain kiskon alla, ei ratapölkkyjen alla."Väärä. Kumi- ja polyuretaanituotteet ovat vakiotuotteita betonipuikkojen linjoilla maailmanlaajuisesti. EVA ja HDPE ovat yleisempiä kisko-istuinpehmusteina nukkujan yläosassa.
FAQ
Q1: Mitä materiaaleja sijoitetaan ratapölkkyjen alle?
Painolastilla varustetuissa raiteissa tukikerros on tasoitettu kulmapainolasti (tyypillisesti graniittia tai basalttia 22,4-63 mm:n asteikolla pääradoilla); nykyaikaisissa betonipölkylinjoissa ratapölkkyjen ja painolastin väliin liimataan ratapölkkyjen pohjaan polyuretaanista tai kumista valmistettu aluspohja.
Kysymys 2: Mitä makuualusta todella tekee?
Se lisää ratapölkkyjen ja painolastin välistä kosketuspinta-alaa (yleensä noin 8 %:sta 30-40 %:iin), suojaa painolastia kovan betonipölkön aiheuttamalta hankaukselta, vaimentaa tärinää ja auttaa pitämään radan jäykkyyden tasaisena, mikä pidentää puristusjaksoa.
Q3: Mikä jäykkyysalue on tyypillinen USP:lle?
Keski-USP-tyynyt sekaliikenteeseen tarjoavat noin 90-130 kN/mm; pehmeämpiä tyynyjä käytetään suurille-nopeuksille ja tärinälle-herkille osille, jäykempiä tyynyjä raskaille linjoille. Suunnittelijan on määriteltävä arvo ja se on tarkistettava erätestauksella.
Q4: Mitä eroa on EVA-, HDPE- ja kumityynyillä?
Kumi (elastomeeri) pehmusteet tarjoavat korkean venymän ja hyvän vaimennuksen; EVA-tyynyt yhdistävät elastisuuden korkeaan venymiseen ja hyvään eristykseen; HDPE-tyynyt tarjoavat korkean vetolujuuden, korkean kovuuden ja erinomaisen eristyksen pienemmällä venymällä. Niitä ei voi vaihtaa ilman, että{1}}jäykkyys ja eristysvaatimukset on tarkistettu uudelleen.
Q5: Kuinka tyynyn laatu hyväksytään toimituksen yhteydessä?
Hyväksyminen kattaa staattisen jäykkyyden, vetolujuuden ja venymän (ennen ja jälkeen lämpövanhenemisen), kovuuden, eristyskestävyyden, paksuuden ja pinnan kunnon, eräsertifikaatit ja kriittisissä projekteissa satunnaisesti otettujen tyynyjen kolmannen osapuolen testauksen.
Kysymys 6: Voidaanko USP jälkiasentaa ratapölkkyihin?
Jälkiasennus on mahdollista vain nostamalla ratapölkyä, puhdistamalla pohja ja liimaamalla pehmuste vaaditulla liimalla ja kovettumissäätimellä, mikä yleensä tehdään ratapölkkyjen uusimisen yhteydessä rutiinihuollon sijaan; Uusien ratapölkkyjen tehdas{0}}sidottu USP on vakioreitti.