Глубина крепления рельсовых шипов и критический порог силы сцепления шпалы с бетоном
Какая количественная связь существует между глубиной крепления шипа и прочностью сцепления бетона?
Они следуютПоложительная степенная функция: ниже критического порога прочность связи увеличивается экспоненциально с глубиной; за порогом рост значительно замедляется и выходит на плато. Например, критическая глубина шипов,-закрепленных смолой, составляет 150 мм: увеличение глубины со 100 мм до 150 мм повышает прочность соединения на 200 %, а увеличение со 150 мм до 200 мм — лишь на 15 %. Это соотношение является основной основой для расчета глубины анкеровки.
Почему критическая глубина крепления различается в зависимости от типа шпалы?
Различия связаны с прочностью бетона и внутренним армированием. Обычные бетонные шпалы (С50, плотная арматура) имеют критическую глубину 140мм-150мм. Предварительно напряженные бетонные шпалы (C60, бетон высокой-плотности с предварительно напряженными прядями) обладают более высокой прочностью сцепления, поэтому критическая глубина снижается до 120–130 мм. Деревянные шпалы или бетонные шпалы с различными анкерными средствами требуют перерасчета критических глубин — стандартные значения бетонных шпал невозможно применить напрямую.
Какой типичный вид нарушения крепления возникает при недостаточной глубине крепления?
Наиболее типичная поломкашип выдвигается-выдвигается, разделенных на "статическое-выдвижение" и "динамическое-выдвижение". Статическое выдергивание-происходит при жесткой фиксации на-глубине: шипы выдергиваются непосредственно под действием продольных сил рельса. Динамическое выдергивание-более распространено: повторяющаяся вибрация поезда постепенно ослабляет прочность сцепления; когда он больше не может противостоять динамическим нагрузкам, шипы постепенно ослабляются и в конечном итоге вытаскиваются. Обе аварии приводят к потере крепления рельсов, что приводит к серьезным авариям.
Какое негативное влияние оказывает чрезмерная глубина крепления на шпалы и срок службы шипов?
Excessive depth (e.g., >200 мм) сначалаповреждает внутреннюю структуру шпалы: шипы могут пробить предварительно напряженные защитные слои прядей или даже порезать пряди, вызывая растрескивание шпалы и потерю прочности. Во-вторых, слишком длинные закладные секции концентрируют усадочное напряжение бетона у основания шипа, что приводит к деформации изгиба. Кроме того, чрезмерная глубина увеличивает сложность конструкции, продлевает время отверждения анкерного агента, снижает эффективность и не дает существенного преимущества в прочности сцепления.
Как точно контролировать глубину крепления шипов во время-строительства на объекте, чтобы избежать отклонений?
Основная мера используетлокатор глубины крепления-специальное приспособление, надеваемое на шип, длиной, равной расчетной глубине. Во время установки один конец локатора упирается в поверхность шпалы, обеспечивая соответствие закладной длины длине локатора. Для фиксации смолойколичественный инжекторконтролирует объем агента, предотвращая плавание (избыток агента) или недостаточное связывание (недостаток агента). После-строительства при случайной выборке используется глубиномер для измерения длины выступа шипа; Глубина крепления рассчитывается по общей толщине шпалы для проверки соответствия.