عوارض خرسانية مسلحة
عمر الخدمة الطويل، الاستقرار العالي، عبء عمل الصيانة الصغير، معدل الضرر ومعدل الخردة أقل بكثير من العوارض الخشبية. على الخط السلس، يكون استقرار العوارض الخرسانية المسلحة أعلى بمتوسط 15 إلى 20% من العوارض الخشبية، لذلك فهو مناسب بشكل خاص لخطوط الركاب عالية السرعة. على سبيل المثال، تم وضع خط شينكانسن في اليابان والخط فائق السرعة في روسيا.
وبطبيعة الحال، فإن العوارض الخرسانية المسلحة لها أيضًا عيوب، خاصة أن الوزن أكبر بكثير من العوارض الخشبية. على سبيل المثال، تزن عوارض الأسمنت المخصصة للتعدين 285 كيلوجرامًا لكل منها، والولايات المتحدة تزن 280 كيلوجرامًا، والألمانية أخف بـ 230 كيلوجرامًا.
لذلك، لا ينبغي استخدامه في قاع الطريق غير المستقر وأرضية الطريق المملوءة حديثًا؛ في فصل الشتاء مع الصقيع، لا يُسمح بذلك بشكل عام؛ من الأفضل عدم استخدامه في المناطق التي يتم فيها نقل كميات كبيرة من الفحم والخام وحيث تكون طبقة الخط متسخة بشدة.
الولايات المتحدة، التي تستخدم أكبر عدد من العوارض الخشبية، تستخدم الآن نوعًا من العوارض البلاستيكية. هذه العارضة البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين المعاد تدويره أكثر مقاومة للتآكل بثلاث مرات من العوارض الخشبية، ومن الأسهل جعل سطحها "مشعرًا" عند معالجتها، ولن تنزلق عند تركيبها على قاع الطريق. الميزة الثالثة هي أنه سهل التركيب، ويمكن استخدام نفس المعدات والمثبتات مثل العوارض الخشبية مباشرة. وبطبيعة الحال، فإن العوارض البلاستيكية أغلى من العوارض الخشبية، وبمجرد انخفاض التكلفة، سيتم الترويج لها بسرعة.
يختلف طول النائمين اعتمادًا على نطاق التطبيقات. في الصين، يبلغ طول العوارض العادية 2.5 مترًا، ويبلغ طول وسائد الإقبال المستخدمة في الإقبال والعوارض المستخدمة في الجسور الفولاذية 2.6 إلى 4.85 مترًا. يتم تحديد عدد العوارض الموضوعة على كل كيلومتر من الخط وفقًا لظروف التشغيل مثل حركة السكك الحديدية وسرعة السفر، بشكل عام، بين 1520 إلى 1840. وغني عن القول أنه كلما زاد عدد النائمين، زادت القوة المدارية.
النائمون مصنوعون من الخشب
النائم الخشبي هو النائم المصنوع من الخشب. تُعرف أيضًا باسم النائمون، وهي عوارض خشبية مطهرة، وتسمى أيضًا عوارض مملوءة بالزيت. يجب أن تكون الوسائد الخشبية مصنوعة من خشب قوي ومرن. يمكن تقسيم العوارض الخشبية إلى وسائد خشبية عادية، ووسائد شوكية، وعوارض جسرية حسب استخدامها.
يبلغ الطول القياسي للعوارض الخشبية العادية 2.5 متر، وتنقسم أشكال مقطعها العرضي إلى فئتين، I وII، تستخدمان على درجات مختلفة من الخطوط. وسادة الإقبال المستخدمة على الإقبال أوسع من الوسادة الخشبية، الطول من 2600 ملم إلى 4 800 ملم، بإجمالي 12 نوعًا، كل فرق طول 200 ملم، عند استخدامها وفقًا للعرض الفعلي للإقبال المجمعة اختيار. تستخدم لعوارض الجسور، التي تختلف أبعاد مقطعها العرضي اعتمادًا على حجم المسافة المركزية للعارضة الرئيسية (أو سترينجر). تتميز الوسائد الخشبية بمزايا المرونة الجيدة وسهولة المعالجة وسهولة الاستخدام. منذ بداية السكك الحديدية، كانت العوارض الخشبية هي النوع الرئيسي من العوارض النائمة.
ومع ذلك، بسبب استخدام المواد، فإن مرونة وقوة ومتانة النائم الخشبي ليست موحدة بما فيه الكفاية، مما سيزيد من التأثير الديناميكي لسكة العجلات، ويتم استخدام كمية كبيرة من الخشب عالي الجودة. عمر الخدمة للعوارض الخشبية قصير، وهناك أسباب عديدة لفشلها، أهمها الاضمحلال والتآكل الميكانيكي والتشقق. نظرًا لأن الوسائد الخشبية قابلة للتلف، يتم معالجتها بمطهر قبل السير على الطريق. تسمى الوسائد الخشبية التي لم يتم تحنيطها بالوسائد العادية. إن الموارد الخشبية في الصين نادرة ومكلفة نسبياً، وقد تم استبدالها تدريجياً بالوسائد الخرسانية على الخطوط الرئيسية.
عوارض خرسانية
بعد الحرب العالمية الثانية، استخدمت دول العالم تدريجيًا عوارض الخرسانة المسلحة بسبب نقص الموارد الخشبية؛ تم تحسينه لاحقًا إلى عوارض خرسانية سابقة الإجهاد. منذ عام 1957، استخدمت السكك الحديدية الصينية أيضًا عددًا كبيرًا من العوارض الخرسانية سابقة الإجهاد، وبحلول نهاية عام 1983، تم وضع حوالي 64.45 مليون عوارض. في عام 1983، كان الإنتاج السنوي أكثر من 4 ملايين، وهو ما يمثل حوالي ربع الإنتاج السنوي العالمي من العوارض الخرسانية سابقة الإجهاد (حوالي 15 مليون). بالإضافة إلى توفير كمية كبيرة من الفولاذ عالي الجودة، يمكن أن تتمتع العارضة الخرسانية أيضًا بمزايا عمر الخدمة الطويل، واستقرار المسار الجيد، ويمكنها تلبية متطلبات السرعة العالية والسعة الكبيرة. لقد لعبت دورًا كبيرًا في تعزيز الخطوط السلسة.
عيوبه هي الصلابة الكبيرة والمرونة الضعيفة، مما يزيد من الضغط والتسارع الاهتزازي لطبقة المسار، مما يؤدي إلى تفاقم سحق الصابورة، مما يؤدي إلى زيادة غرق المسار، ويؤثر سلبًا على جزء المعدات الدارجة. ولهذا الغرض، يلزم استخدام صابورة صلبة ووسائد مرنة على العوارض النائمة.
يختلف الهيكل النائم الخرساني للسكك الحديدية في مختلف البلدان، فمعظمها يعتمد النوع الكامل المستمر، وتستخدم السكك الحديدية في بعض البلدان هيكل قطعتين من الخرسانة متصلتين بقسم فولاذي لدعم السكة الحديدية.
وبالإضافة إلى ذلك، تهتم العديد من البلدان أيضًا بتحسين أداء أدوات التثبيت. تم تصميم وتصنيع أدوات التثبيت المرنة من النوع ω الصينية، وأدوات التثبيت من نوع Pandrol البريطانية، وأدوات التثبيت من نوع القبضة السويسرية كلها لهذا الغرض.
الوسائد الفولاذية
على السكك الحديدية في جمهورية ألمانيا الاتحادية وسويسرا، تم استخدام الوسائد الفولاذية على نطاق واسع. ومع ذلك، نظرًا لأن الوسائد الفولاذية سهلة الصدأ، فإن كمية الفولاذ المستخدمة كبيرة، وتكلفة الصيانة مرتفعة، ويتم تقليل كمية الاستخدام تدريجيًا.
عوارض خرسانية خاصة
تشتمل العوارض الخرسانية من النوع الخاص على عوارض خرسانية عريضة وعوارض خرسانية من ألياف الفولاذ. الوسائد الخرسانية العريضة مصنوعة من الخرسانة المسلحة، تشبه في مظهرها الوسائد الخرسانية، ولكنها أوسع وأرق من الوسائد الخرسانية، والمعروفة أيضًا باسم الألواح النائمة. مظهر الوسائد الخرسانية العريضة أنيق وجميل، ويبلغ طولها عمومًا 2.5 مترًا وعرضها 55 إلى 60 سم، ويتم وضعها بكثافة على سرير حصى نظيف ومضغوط.
يتم وضع 1760 وسادة خرسانية عريضة لكل كيلومتر، ويتم تثبيت زوج من أدوات التثبيت على كل وسادة عريضة، والحمل المنقول بواسطة السكة لديه انحراف صغير واستقرار جيد للوسادة العريضة. نظرًا لمساحة الدعم الكبيرة، مقارنةً بالوسادة الخرسانية، يتم تقليل كمية غرق المسار بشكل كبير، مما يمكن أن يبطئ تراكم التشوه الدائم لسرير المسار، ويسهل الخط، ويقلل من عبء أعمال الصيانة.
نظرًا لأن المرونة وحجم المقطع العرضي وطريقة الصرف وما إلى ذلك لمسار الوسادة الخرسانية العريضة تختلف عن الأشكال الهيكلية الأخرى للمسارات، فيجب ضبط قسم الانتقال عند توصيله بمسارات أخرى بحيث يتغير بالتساوي.
تشير العارضة الخرسانية ذات الألياف الفولاذية إلى العارضة الخرسانية المصنوعة عن طريق خلط كمية معينة من الألياف الفولاذية في الخرسانة. تعتبر خرسانة الألياف الفولاذية مادة مركبة جديدة تزيد من القوة والمتانة. يمكن أن تعمل النائمة الخرسانية المصنوعة من الألياف الفولاذية على تحسين صلابة التأثير ومقاومة الشقوق، ومقاومة الشد، ومقاومة القص، ومقاومة الانحناء، وقوة التعب للنائم، وذلك لإطالة عمر خدمة النائم، ومناسبة لمنحنى نصف القطر الصغير وأجزاء المفاصل، يمكن أن تكون أفضل حل الكراك الطولي لثقب الظفر وتلف الكتف ومشاكل أخرى.