العوارض الخرسانية لمسارات السكك الحديدية: الأنواع والاختيار

ماذا يفعل النائم الخرساني

النائم الخرساني لديه ثلاث وظائف. فهو يستقبل حمل العجلة من نظام التثبيت وينشره فوق طبقة الصابورة بحيث يظل ضغط التلامس على الصابورة ضمن الحدود؛ إنه يحمل القضبان بالمقياس الصحيح من خلال الألواح الأساسية والوسادات والمشابك المثبتة عليه ؛ وهو يقاوم القوى الطولية والجانبية الناتجة عن الكبح والتسارع والانحناء عن طريق تثبيت المسار في الصابورة. نظرًا لأن الخرسانة لا تتعفن ولا تتعرض لهجوم الحشرات ولا تمتص الرطوبة مثل الخشب، فإن العارضة المصنوعة جيدًا تدوم عدة مرات أطول من العارضة الخشبية المعالجة ولا تحتاج إلى مواد حافظة كيميائية، ولهذا السبب أصبحت الخرسانة المعيار القياسي للمسار الرئيسي في جميع أنحاء العالم.

الإجهاد المسبق ودرجات الخرسانة

الخرسانة قوية عند الضغط ولكنها ضعيفة عند الشد، والعارضة تنحني تحت كل محور، وبالتالي فإن الجزء السفلي من العارضة سوف يتشقق إذا كانت خرسانة عادية. الإجابة هي الإجهاد المسبق:-يتم شد خيوط الفولاذ عالية الشد قبل صب الخرسانة، وعندما تتصلب الخرسانة وتتحرر الخيوط، تترك الخرسانة في حالة ضغط دائم. في ظل حركة المرور، يجب أن تتغلب لحظة الانحناء أولاً على هذا الضغط قبل ظهور أي توتر، لذلك يعمل النائم في الضغط طوال فترة خدمته بأكملها. عادةً ما يتم صب العوارض أحادية الكتلة في الخرسانة-عالية القوة من فئة C50-C60 مع حبلا مشدود مسبقًا، ويتم تصميم تخطيط الشريط حول لحظة التعنيق فوق مقعد السكة ولحظة الترهل في المركز، لأن هاتين الحالتين من الانحناء تحددان التسليح. والنتيجة هي مكون يحمل أحمال مقعد السكك الحديدية المتكررة دون حدوث تشققات أثناء الخدمة.

الأبعاد النموذجية والكتلة

التباعد هو قرار تصميمي مرتبط بحمولة المحور وجودة الصابورة: تتطلب أحمال المحور الأثقل أو الصابورة الأضعف تباعدًا أكثر إحكامًا، في حين أن الصابورة المتدرجة جيدًا والأحمال المعتدلة تسمح بالنهاية الأوسع للنطاق. تتناسب العوارض الأثقل مع خطوط النقل الثقيلة- لأن الكتلة تضيف الثبات في مواجهة القوى الجانبية؛ تعمل العوارض الأخف على تقليل تكلفة المناولة على الخطوط الثانوية. يؤثر كل من المقياس وقسم السكة ونوع التثبيت على الرسم النهائي، لذا فإن الأبعاد المذكورة أعلاه هي غلاف تخطيطي وليست معيارًا عالميًا.

توافق التثبيت

النائمة الخرسانية تعمل فقط مع نظام التثبيت المصبوب فيها. تحمل العوارض الرئيسية القياسية قالبًا- على الأكتاف أو إدخالات لأنظمة التثبيت المرنة، حيث يتم وضع السكة على وسادة فوق اللوح الأساسي ويتم تثبيتها بواسطة مشابك زنبركية أو مشابك شد مثبتة في الأكتاف. يجب أن يأتي الرسم النائم وتباعد الكتفين وهندسة اللوح الأساسي وسمك الوسادة من تصميم واحد: إذا كان تباعد الكتف أو ارتفاعه لا يتطابق مع المشبك، فإن حمل إصبع القدم يكون خاطئًا ولن يثبت التثبيت المقياس. لأغراض مكهربة وإشارات، لا يوفر النائم نفسه أي عزل، لذلك يجب أن توفر الوسادة وأي مكونات عازلة في التثبيت حاجز دائرة المسار -. عند طلب عوارض لخط حالي، يجب على المشترين توفير قسم السكة والمقياس ونوع نظام التثبيت وحمولة المحور حتى يمكن مطابقة تفاصيل مقعد السكة-.

فحوصات الاختيار والقبول

إن عوارض النوم مؤهلة وفقًا لمعايير EN 13230-2 للعوارض أحادية الكتلة سابقة الإجهاد في أوروبا وTB/T 2190 للعوارض القياسية الصينية، مع اختبارات النوع التي تغطي السكة -حمل المقعد، والحمل المركزي-، وأداء التحميل المتكرر- قبل الإنتاج التسلسلي. عند التسليم، تحقق من أبعاد مقعد السكة - وهندسة الكتف باستخدام المقاييس، وافحص السطح الخرساني بحثًا عن وجود خلايا النحل والشقوق والحواف المتشققة، وتأكد من إغلاق أطراف الجديلة بشكل صحيح. تعامل مع العوارض من خلال نقاط رفع معتمدة أو أدوات إمساك مصممة خصيصًا لهذا الغرض: تكون العوارض الخرسانية قوية عند الانحناء ولكنها هشة تحت تأثير النقطة، ويمكن أن يؤدي سقوطها إلى تشققها بشكل غير مرئي. قم بتخزينها على أرض مستوية مع دعم متساوٍ لمنع الالتواء، ثم قم بتعتيقها للفترة التي يتطلبها جدول المعالجة قبل ربط أدوات التثبيت عليها.

الأسئلة المتداولة

لماذا تكون العوارض الخرسانية أثقل من العوارض الخشبية؟

الكتلة وظيفية: توفر العوارض الأثقل مقاومة أكبر لتغيير المسار الجانبي ورفعه، ولهذا السبب تستخدم خطوط النقل الثقيلة-وخطوط السرعة العالية- أثقل العوارض الخرسانية، والتي يزيد وزنها عادةً عن 300 كجم.

هل يمكن استخدام العوارض الخرسانية على المنحنيات الحادة؟

نعم، وهي مفضلة هناك لأن كتلتها وصلابتها يمكن قياسها تحت تأثير القوى الجانبية؛ يقوم التصميم المنحني بعد ذلك بضبط الارتفاع الفائق والتباعد النائم بدلاً من النوع النائم.

هل تحتاج العوارض الخرسانية إلى عزل كهربائي؟

إن النائم موصل، لذلك يتم توفير العزل عن طريق نظام التثبيت، بشكل أساسي وسادة السكك الحديدية والمكونات العازلة. ولهذا السبب يعد اختيار اللوحة ومتطلبات دائرة المسار- جزءًا من تصميم مجموعة النائمة.

ما هو عمر الخدمة للنائم الخرساني؟

تدوم العوارض الخرسانية الرئيسية بشكل روتيني 40-50 عامًا، ويقتصر ذلك على الخرسانة بشكل أقل من السكة الحديدية-تآكل المقاعد وتآكل أدوات التثبيت، ولهذا السبب تعد وسادات مقاعد السكة وصيانة الأكتاف أمرًا بالغ الأهمية لحياة النائمين.

كم عدد النائمين المطلوب لكل كيلومتر؟

على مسافة 600-650 مم، ما يقرب من 1600-1700 نائم لكل كيلومتر؛ تبلغ الممارسة القياسية للخط الرئيسي حوالي 1667 لكل كيلومتر بمسافة 600 مم، ويتم تعديلها لتناسب المنحنيات والجسور وأعمال المسارات الخاصة.