1. Per què l'ancoratge decideix el rendiment de l'espiga
La punta del cargol transfereix la força de fixació a la travessa; si l'ancoratge falla, l'espiga s'estira sota càrrega lateral o d'elevació, la fixació perd la seva càrrega de puntera i el rail es mou. Per tant, la qualitat de l'ancoratge determina la retenció d'ample, la resistència al rotllo del carril i l'interval de manteniment de la subjecció, especialment en travesses de formigó on l'espiga no té adherència natural com passa amb la fusta. L'ancoratge és una connexió unida o mecànica entre la tija de la punta i la travessa, i ha de sobreviure als cicles de temperatura, vibracions, humitat i càrregues repetides de les rodes durant anys.
S'utilitzen tres famílies d'ancoratge. L'ancoratge de sofre, el mètode tradicional, aboca morter de sofre fos al voltant de l'espiga en un forat pre-perforat; és barat i funciona amb travesses de fusta i formigó, però es torna trencadissa per sota d'uns -20 C. L'ancoratge de resina uneix l'espiga amb un compost de resina de dos-components i ofereix una alta resistència a l'arrancada, un curat ràpid i una bona durabilitat en tots els climes; és l'opció estàndard per a línies electrificades i d'alta-velocitat. L'ancoratge mecànic utilitza perns d'expansió o ancoratges tipus clip, que s'instal·len i s'eliminen ràpidament, el que el fa adequat per a vies temporals, seccions de prova i posicions que necessiten desmuntatges freqüents.
2. Comparació dels tres mètodes d'ancoratge
| Aspecte | Ancoratge de sofre | Ancoratge de resina | Ancoratge mecànic |
|---|---|---|---|
| Principi | Enllaç de morter de sofre fos | Enllaç de resina de dos-components | Àncora o clip d'expansió |
| Resistència a l'extracció típica | Moderat | 80-100 kN quan es barreja correctament | Depèn del tipus d'ancoratge |
| Temps de curació | Curt (refrigeració) | Minuts a hores per producte | Cap (immediat) |
| Comportament a baixa-temperatura | Fràgil per sota d'uns -20 C | Graus -resistents al fred fins a uns -40 C | Cap problema de fragilitat material |
| Idoneïtat | Línies tradicionals temporals, de baixa-velocitat | Línies permanents electrificades d'alta-velocitat | Pistes temporals, trams de prova, desmuntatges freqüents |
| Reutilitzabilitat | No reutilitzable | No reutilitzable | Reutilitzable |
3. La proporció de la barreja i el seu efecte sobre la resistència a l'extracció
La resistència a l'arrancada d'una-punta ancorada de resina es determina per la barreja: la resina, l'agent de curat i el farciment (normalment sorra de quars) s'han de proporcionar dins de límits estrictes. Massa resina debilita la massa curada; massa poc dóna poca fluïdesa i l'ompliment incomplet del forat. L'agent de curat controla el temps de reacció: una desviació de més d'un 5% de la proporció especificada fa que la curació sigui massa ràpida o massa lenta, i de qualsevol manera la qualitat de l'enllaç es ressenteix. La mida de les partícules de farciment ha de ser coherent, perquè les partícules desiguals redueixen la compacitat de l'agent d'ancoratge i deixen buits on l'espiga es pugui balancejar.
Amb una barreja correcta, la resistència a l'arrancada d'una punta de resina-ancorada en una travessa de formigó normalment arriba als 80-100 kN; amb una mescla mal proporcionada pot baixar més d'un 30%. Per tant, el procediment del lloc inclou pesar els components, no estimar: cada lot de compost d'ancoratge s'ha de barrejar amb la proporció del fabricant, i s'ha de respectar la vida útil perquè la mescla es col·loqui abans que comenci a gelificar.
4. Factors que controlen el rendiment de la retirada
Resistència del material de puntes:-les puntes d'acer d'alta resistència resisteixen la flexió i el coll durant la prova d'extracció i en servei; les propietats mecàniques segueixen GB/T 3098 per als graus de fixació.
Superfície d'unió: puntes de superfície rugosa-i forats nets i secs donen a l'agent d'ancoratge la màxima adherència; les superfícies unides, polides o contaminades redueixen a la meitat l'enllaç efectiu.
Profunditat d'incrustació: l'espiga s'ha d'assentar prou profundament, normalment a 100 mm o més a la travessa; un seient massa poc profund és la causa més freqüent de valors d'extracció baixos.
Material de la travessa: les travesses de formigó s'uneixen més fortament que les de fusta perquè el formigó és dens i la paret del forat és estable; Les travesses de fusta necessiten una mida acurada dels forats i es poden dividir si l'espiga és sobredimensionada.
Estat del forat: el forat s'ha de perforar fins al diàmetre i la profunditat especificats, netejar-lo de pols i, a les nits humides, assecar-lo; La pols de perforació que queda al forat és una causa clàssica d'una retirada prematura.
5. Prova de la resistència a l'extracció i la pràctica de la-regió freda
La prova de camp estàndard utilitza una màquina de prova d'extracció amb un sensor de tensió: la tensió s'aplica a una velocitat uniforme de 5-10 kN/min i es registra la força màxima en el moment de l'extracció. De cada lot, es mostren aleatòriament 3-5 pics i es pren el valor mitjà com a resistència a l'extracció del lot; el criteri d'acceptació el defineix el plec de condicions del projecte, amb 80-100 kN típics per a l'ancoratge de resina sobre travesses de formigó. Després de la prova, s'examina el mode de fallada: si l'agent d'ancoratge es separa de la paret de la travessa, la preparació del forat o la barreja era incorrecta; si l'espiga llisca dins de l'agent d'ancoratge, l'enllaç a l'espiga era deficient; si la punta en si es trenca, el material de la punta és l'enllaç feble. Cada mode de fallada comporta una acció correctiva diferent, de manera que l'informe de prova ha de registrar el mode, no només la força.
A les regions fredes, s'evita l'ancoratge de sofre perquè el morter de sofre es torna fràgil per sota d'uns -20 C i es trenca amb l'impacte. En el seu lloc, s'utilitzen compostos d'ancoratge de resina resistents al fred- amb una temperatura mínima de servei d'uns -40 C. El procediment d'instal·lació afegeix mesures d'hivern: el gel, la neu i els blocs congelats s'eliminen dels forats, la travessa s'escalfa per sobre d'uns 5 C si és necessari i l'espiga està galvanitzada o inoxidable perquè la humitat no pugui iniciar la corrosió a la línia d'unió. Després de l'ancoratge, la posició es protegeix i es manté calenta fins que la resina s'ha curat, perquè una curació a baixa temperatura que s'arrossega durant hores produeix una unió més feble; la taula de temperatures de curació del fabricant es segueix al lloc.
6. Concepcions errònies habituals
"Qualsevol compost d'ancoratge funciona en qualsevol clima".Fals. El morter de sofre és fràgil per sota dels -20 C i no és adequat per a línies d'alta velocitat i electrificades; Els sistemes de resines es seleccionen segons el rang de temperatura de servei.
"Més resina significa un vincle més fort".Fals. La proporció de mescla s'especifica per un motiu: l'excés de resina debilita la massa curada i els forats-omples deixen buits. Pesar els components.
"La resistència a l'extracció és una propietat només de l'espiga".Fals. És una propietat de tot l'ancoratge: l'espiga, l'enllaç, l'estat del forat, la profunditat d'encaixament i el material de la travessa contribueixen.
"Un punt que hagi superat la prova de retirada sempre es mantindrà".Fals. La prova verifica el lot en el moment de la prova; les condicions de servei (humitat, vibració, temperatura) degraden l'ancoratge amb el temps, i la inspecció forma part del manteniment.
"Provar una punta és suficient".Fals. La mostra estàndard és de 3 a 5 pics per lot, i s'avaluen la mitjana, la propagació i el mode de fallada.
PMF
P1: Quins són els principals mètodes d'ancoratge per a puntes de ferrocarril?
Ancoratge de sofre (morter de sofre fos, barat però fràgil per sota de -20 C), ancoratge de resina (unió de resina de dos-components, alta resistència i curat ràpid, estàndard per a línies d'alta velocitat) i ancoratge mecànic (perns o clips d'expansió, reutilitzables, per a vies temporals i trams de prova).
P2: Quina resistència a l'extracció s'espera per a una punta ancorada de resina-?
Amb una mescla correctament proporcionada en una travessa de formigó, normalment 80-100 kN. Una desviació de la barreja, un forat brut o una incrustació poc profunda poden reduir el valor en més d'un 30%, per això el procediment del lloc i el mostreig són importants.
P3: Com es realitza la prova d'extracció?
La tensió s'aplica a una velocitat uniforme de 5-10 kN/min a través d'un sensor connectat a l'espiga; es registra la força màxima a l'extracció, es mostren 3-5 pics per lot i s'examina el mode de fallada després de la prova.
P4: Quina profunditat d'incrustació es requereix per a una punta de cargol?
Normalment 100 mm o més a la travessa, segons les especificacions de fixació. Un seient massa poc profund redueix significativament la resistència a l'extracció i és un defecte de camp freqüent.
P5: Per què no s'utilitza l'ancoratge de sofre a les regions fredes?
Com que el morter de sofre es torna fràgil per sota d'uns -20 C i es trenca amb l'impacte. Els compostos de resina resistents al fred amb temperatures de servei fins a uns -40 C, a més de forats preescalfats i puntes galvanitzades, són la pràctica estàndard.
P6: Què ha de registrar un informe de prova d'extracció?
La força d'extracció màxima, la mitjana i la propagació de la mostra del lot i el mode de fallada: separació de la paret de la travessa, lliscament entre l'espiga i l'agent d'unió o fractura de l'espiga. Cada mode apunta a una acció correctiva diferent.