Dolgoročni-vpliv vmesnih vrzeli v strukturi tirnice brez balaste na napetost pritrdilnih elementov
V1: Kje se v tirnicah brez balastov večinoma oblikujejo medslojne vrzeli in kakšne so značilnosti razvoja?
A1: Vmesne vrzeli se večinoma oblikujejo na dveh vmesnikih: ena med ploščo tirnice in osnovno ploščo skozi sloj za prilagajanje malte ter druga med osnovno ploščo in spodnjim temeljem. Začetne vrzeli so majhne, nastanejo zaradi temperaturne deformacije in krčenja betona; pod ponavljajočo se obremenitvijo vlaka se vrzeli postopoma širijo in prodirajo ter tvorijo neprekinjena prazna območja. Razvoj vrzeli ima očitne časovne in prostorske značilnosti ter se pospešuje v obdobjih visokih in nizkih temperatur. Vdor deževnice dodatno spodbuja luščenje vmesnika, kar povečuje globino in dolžino reže.
V2: Kako lokalne vrzeli med plastmi spremenijo pot napetosti in raven pritrdilnih elementov?
A2: V normalnih pogojih se obremenitev vlaka enakomerno prenaša skozi pritrdilne elemente z nežno porazdelitvijo napetosti. Po nastanku reže lokalni upogib tirne plošče pod obremenitvijo povzroči nenadne spremembe podpore pritrdilnih elementov. Pritrdilni elementi nad režami nosijo trenutno koncentrirano udarno obremenitev z močno povečano navpično napetostjo; sosednji pritrdilni elementi so podvrženi razbremenitvi napetosti in tvorijo odseke z mutacijo togosti. To izmenično napetostno stanje izpostavlja sponke in vijake dolgotrajni-preobremenitvi, kar močno pospešuje poškodbe zaradi utrujenosti.
V3: Zakaj sprememba temperature poveča dodatno obremenitev pritrdilnih elementov ob prisotnosti rež?
A3: Strukturne plasti imajo različne značilnosti temperaturne deformacije. Tesen stik zagotavlja usklajeno deformacijo; vrzeli oslabijo zadrževanje vmesnega sloja, kar povzroči nedosledno toplotno raztezanje in krčenje ter relativno premikanje. Ta premik se prenese na pritrdilne elemente, kar povzroči dodatno upogibno-torzijsko napetost na sponkah in natezno-strižno napetost na vijake. Na območjih z velikimi temperaturnimi razlikami lahko superpozicija toplotne obremenitve in dinamične obremenitve preseže načrtno konico napetosti.
V4: Katere nepopravljive bolezni pritrdilnih elementov in tirnic povzročajo dolgotrajne-razpoke med plastmi?
A4: Za pritrdilne elemente: trajna deformacija sponke, razpoke zaradi utrujenosti ali zlom; pogosto popuščanje vijakov; lokalno zdrobitev in trganje blazinic; ohlapnost rokavov zaradi koncentracije napetosti. Za konstrukcije: pokanje vogalov tirne plošče, drobljenje malte in poškodbe temeljne plošče; nepravilnosti geometrije proge, ki jih je težko obnoviti. Neprekinjen razvoj vrzeli lahko uniči napetostni sistem tirne plošče in ogrozi splošno konstrukcijsko varnost.
V5: Kateri celoviti ukrepi obdelave ščitijo sistem pritrdilnih elementov pred vmesnimi režami?
A5: Za majhne reže lahko visoko{0}}fugiranje z epoksidno malto ali poliuretanom zapolni vrzeli in obnovi vmesno vez. Pri velikih režah ali močno poškodovani malti je potrebno lokalno klesanje in ponovno vlivanje. Medtem okrepite drenažo, da preprečite vdor deževnice; optimizirajte ponovno zategovanje navora in se osredotočite na pritrdilne elemente nad režami; izboljšati stik koles-tirnice z brušenjem tirnice za zmanjšanje udarca. Za strukturne vrzeli, ki nastanejo zaradi posedanja temeljev, najprej okrepite temelje, da popolnoma odpravite nenormalno obremenitev pritrdilnih elementov.