Els ferrocarrils del desert combinen les pitjors condicions de fixació en un sol paquet: temperatures de la superfície del ferrocarril superiors als 70 graus centígrads a l'estiu, canvis de temperatura de 40 graus centígrads o més entre el dia i la nit, la sorra-travada pel vent que desgasta els recobriments i seccions de terra suau o suau. Els sistemes de fixació d'aquestes línies es dissenyen al voltant de cinc problemes: calor, assentament, fricció, terreny irregular i corrosió.
Disseny d'alta-temperatura per a la calor del desert
A temperatures de la superfície del ferrocarril de 70 graus C i superiors, tres components de la fixació necessiten atenció:
Clips: l'acer de molla-resistent a la calor amb temperat a-alta temperatura manté la força de subjecció estable a temperatures elevades. Els graus estàndard d'acer de molla són adequats per a temperatures de rails de 70-80 graus C quan es temperen correctament; Els aliatges de níquel-crom es reserven per a un servei tèrmic genuïnament extrem, no per al funcionament normal del desert.
Coixinets: les formulacions de cautxú de silicona o d'EPDM-estables a la calor es mantenen flexibles a altes temperatures, mentre que els compostos estàndard es suavitzen i prenen una fixació permanent.
Barreres tèrmiques: les volanderes ceràmiques o mànigues aïllants entre components metàl·lics limiten la calor conduïda des del rail cap a la travessa, mantenint el formigó per sota del seu límit d'estrès tèrmic i conservant les propietats elàstiques de la fixació.
Sistemes de-bases flexibles per a l'assentament terrestre
Allà on la via travessa un sòl tou o un enfonsament-induït per la mineria, les fixacions de la base-flexibles utilitzen coixinets elàstics entre la placa base i la travessa. El coixinet permet un petit moviment vertical controlat - normalment de 5-10 mm - que segueix l'assentament i evita que el rail pengi a l'aire en un punt de suport baix. El resultat és una via que manté el seu nivell gradualment en lloc de desenvolupar caigudes pronunciades del carril, reduint les càrregues dinàmiques tant al ferrocarril com al tren. Aquests sistemes s'especifiquen amb la taxa d'assentament i l'interval de manteniment, perquè el propi coixinet elàstic és una peça de servei.
Sistemes de baixa-fricció per al moviment tèrmic
Un llarg rail soldat al desert s'expandeix i es contrau desenes de mil·límetres entre estacions. Si la fixació agafa massa fort el rail en direcció longitudinal, la força d'expansió s'acumula al rail i a les fixacions. Els sistemes de baixa-fricció redueixen aquesta força a l'origen: els clips d'acer polit i les espatlles del carril recobertes de PTFE-deixen que el carril llisqui amb un baix coeficient de fricció controlat, de manera que el moviment tèrmic es produeix sense problemes i la tensió es manté dins del rang de disseny. El mateix principi s'utilitza en ponts llargs, on l'estructura es mou en relació a la via.
Dividir-sistemes de base per a terrenys irregulars
En trams de muntanya i terrenys irregulars, les plaques base-partides divideixen la placa base en dues parts ajustables independentment, cadascuna amb el seu propi ajust vertical. Per tant, els dos rails de la via es poden anivellar individualment, i es pot corregir un lleu error d'inclinació o de creu-sense re-ajustar tota la subjecció. Això redueix la quantitat de material d'anivellament i mà d'obra necessària en la instal·lació, i facilita la correcció posterior quan el suport s'assenta de manera desigual.
Subjeccions de control de corrosió-
Les fixacions de control de corrosió-incrusten petits sensors als components metàl·lics que mesuren la resistència elèctrica -, un valor que canvia a mesura que la secció metàl·lica es consumeix per la corrosió. Les dades es transmeten sense fil a l'equip de manteniment, que veu com es desenvolupen punts de corrosió molt abans que un component falli. Aleshores, el manteniment s'orienta als components afectats en lloc de substituir seccions senceres en un calendari fix, reduint el cost del material i el temps de possessió. Els sensors s'especifiquen per a la vida útil de disseny de la fixació i es verifiquen durant la instal·lació juntament amb les comprovacions elèctriques i mecàniques.
Preguntes freqüents
Les fixacions del desert necessiten aliatges d'acer especials?
No només per la temperatura. Les temperatures del carril de 70-80 graus C es gestionen amb acer de molla amb coixinets correctes d'alta-temperatura i coixinets estables a la calor-. Els graus d'acer d'aliatge afegeixen valor quan la corrosió, l'abrasió de la sorra o la temperatura extrema es demostra mitjançant la revisió del disseny; s'han d'especificar per motius d'enginyeria, no com a predeterminat per a cap projecte del desert.
Quanta liquidació pot absorbir un-sistema de base flexible?
Normalment 5-10 mm d'ajust vertical controlat, depenent del disseny del coixinet. Els assentaments més grans es gestionen mitjançant l'aixecament i el reballast de la via o mitjançant la substitució planificada de coixinets. L'objectiu del sistema és convertir les caigudes sobtades del ferrocarril en moviment gradual i manejable, no absorbir assentaments il·limitats.
Per què s'utilitza PTFE a les espatlles del rail?
El PTFE (politetrafluoroetilè) té el coeficient de fricció més baix dels polímers d'enginyeria comuns, de manera que el rail llisca sobre l'espatlla durant l'expansió tèrmica amb una força petita i previsible. El recobriment ha de ser resistent a l'abrasió-i enganxat correctament; una capa de PTFE danyada augmenta la força longitudinal del carril localment i sobrecarrega la fixació.
Les plaques de base dividides-poden corregir problemes de calibre?
No. Les plaques de base dividides-ajusten el nivell de cada rail, no la posició lateral. Els errors de calibre es corregeixen per la posició del rail a la base i per l'ajust de l'espatlla, i s'han de comprovar amb el calibre abans d'acceptar l'ajust de nivell.
Què tan fiables són els sensors-de control de corrosió?
Els sensors de corrosió de -resistència elèctrica són una tècnica establerta que s'utilitza en ponts i túnels; a les fixacions es seleccionen amb el mateix procés de qualificació que qualsevol component de via. La fiabilitat depèn del disseny del sensor, del segellat i de la qualitat de la instal·lació -, les connexions del sensor s'han de comprovar durant la instal·lació i les lectures s'han de validar amb una mesura de referència en el primer cicle de manteniment.