วิธีสร้างรางรถไฟ: คู่มือทางวิศวกรรม-ทีละขั้นตอน

โครงการก่อสร้างรางรถไฟเกี่ยวข้องกับอะไร?

รางรถไฟเป็นโครงสร้างแบบชั้น โดยปกติจากล่างขึ้นบนจะประกอบด้วยชั้นล่าง เตียงอับเฉา (ในรางบัลลาสต์) หรือแผ่นพื้นคอนกรีต (ในรางพื้น) ไม้หมอน รางเหล็ก และระบบยึดที่ยึดรางกับหมอน แต่ละชั้นมีงานที่กำหนดไว้: เกรดย่อยจะรับน้ำหนักทั้งหมด บัลลาสต์จะกระจายและระบาย สลีปเปอร์จะกระจายแรงของล้อ และรางให้พื้นผิวการทำงานที่ราบรื่นซึ่งช่วยนำทางล้อ แทร็กจะแข็งแกร่งพอๆ กับชั้นที่อ่อนแอที่สุดเท่านั้น ดังนั้นคุณภาพการก่อสร้างจึงต้องได้รับการควบคุมในทุกขั้นตอน

ทีละขั้นตอน-}ทีละขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมการลดระดับ

เกรดย่อยจะต้องได้รับการบดอัดให้มีความสามารถในการรับน้ำหนักสม่ำเสมอ เพื่อให้การทรุดตัวภายใต้การจราจรยังคงอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ การระบายน้ำไม่ดีที่นี่เป็นสาเหตุหลักของปัญหาเรขาคณิตของรางรถไฟในภายหลัง โดยทั่วไปจะใช้ชั้นแยก geotextile และชั้น capping แบบให้คะแนนก่อนที่จะวางอับเฉา

ขั้นตอนที่ 2: การวางบัลลาสต์และการทำโปรไฟล์

บัลลาสต์หินแข็งที่บดแล้ว (โดยทั่วไปจะมีขนาด 25- 50 มม. บนเส้นหลัก) จะถูกวาง อัดแน่น และขึ้นรูปตามการออกแบบแบบ cross-fall ความลึกของบัลลาสต์ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุกของเพลาและคุณภาพการย่อย ต้องลึกพอที่จะกระจายน้ำหนักของล้อโดยปล่อยให้น้ำระบายออกจากหมอน

ขั้นตอนที่ 3: การวางตำแหน่งสลีปเปอร์

ไม้หมอน (ไม้ คอนกรีต หรือเหล็ก) มีระยะห่างตามช่วงการออกแบบ โดยทั่วไปคือ 600-700 มม. บนเส้นเกจมาตรฐาน บนหมอนคอนกรีต ไหล่ยึดหรือส่วนแทรกแบบหล่อจะต้องอยู่ในแนวเดียวกัน เพื่อให้ตีนผีของรางอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง และเกจวัดยังคงอยู่ในระดับความคลาดเคลื่อน

ขั้นตอนที่ 4: การวางรางและข้อต่อ

รางจัดส่งให้มีความยาวมาตรฐาน (โดยทั่วไปคือ 12-25 ม. หรือเชือกเชื่อมยาว 100-500 ม.) และวางบนหมอนรองโดยมีช่องว่างการขยายที่ถูกต้องเมื่อใช้ข้อต่อ บนรางเชื่อมอย่างต่อเนื่อง (CWR) รางจะถูกเชื่อมที่ไซต์งานหรือในโรงงาน คุณภาพการเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากการเชื่อมที่ชำรุดเป็นจุดที่พบบ่อยของความล้มเหลวก่อนวัยอันควร

ขั้นตอนที่ 5: การยึดและการปรับเกจ

มีการติดตั้งและขันยึดยางยืด (คลิป โบลท์ แผ่นฐาน แผ่นรองราง) ให้แน่นตามน้ำหนักนิ้วเท้าหรือแรงบิดที่ระบุ เกจได้รับการตรวจสอบและปรับตามค่าการออกแบบ โดยทั่วไปคือ 1435 มม. สำหรับเกจมาตรฐาน และความเอียงของราง (ปกติคือ 1:40 บนเส้นหลัก) ได้รับการตรวจสอบแล้ว

ขั้นตอนที่ 6: การ Tamping และการทำให้เสถียร

รางถูกยกขึ้นจนถึงระดับการออกแบบและปรับให้แน่นเพื่อให้บัลลาสต์ถูกอัดแน่นไว้ใต้หมอนแต่ละอัน ทำซ้ำหลายๆ รอบจนกระทั่งการจัดตำแหน่งแนวตั้งและแนวนอนอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ในช่วงสัปดาห์แรกของการให้บริการ เส้นทางควรได้รับการตรวจสอบและ-ปรับให้แน่นอีกครั้งเมื่อมีการตกลง

ขั้นตอนที่ 7: การยอมรับคุณภาพ

การตรวจสอบขั้นสุดท้ายครอบคลุมถึงโปรไฟล์ราง เกจ ระดับ การจัดตำแหน่ง และแรงบิดในการยึด ใบรับรองโรงสีสำหรับรางและตัวยึดควรรวบรวมและจัดเก็บถาวรเพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ พร้อมด้วยรายงานการทดสอบการเชื่อมและวัสดุ

การเลือกมาตรฐานรางและเกรดเหล็กที่เหมาะสม

การเลือกรางคือการตัดสินใจที่มีผลกระทบต่อต้นทุนระยะยาวมากที่สุด- ตารางด้านล่างสรุปโปรไฟล์ทั่วไปและเกรดเหล็กทั่วไปตามมาตรฐาน มวลรางต่อเมตรจะต้องจับคู่กับน้ำหนักบรรทุกและความเร็วของเพลา การระบุมากเกินไปจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น ในขณะที่การระบุน้อยเกินไปจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

มาตรฐาน	ประวัติโดยย่อ	เกรดเหล็กทั่วไป
ยูไอซี 860	UIC54, UIC60	700, 900A, 900B
ห้องน้ำในตัว 13674-1	54E1 (UIC54), 60E1 (UIC60)	R200, R260, R260Mn, R350LHT, R320Cr, R370CrHT
บี 11-1985	บีเอส80เอ, บีเอส90เอ, ​​บีเอส100เอ	700, 900A, 900B
อารีมา	115RE, 136RE	มาตรฐาน ความแข็งสูง หัวแข็ง ความแข็งปานกลาง
ASCE (มาตรฐาน ASTM A1)	ASCE60, ASCE85	U71Mn (หรือ 55Q สำหรับส่วนสว่าง)
กิกะไบต์ 2585-2007	50 กก./ม., 60 กก./ม., 75 กก./ม	U71Mn, U75V
วัณโรค/ที 2344-2012	50 กก./ม., 60 กก./ม., 75 กก./ม	U71Mn, U75V, U77MnCr, U78CrV
GB 11264-1989 (รถไฟฟ้ารางเบา)	8, 12, 15, 18, 22, 24, 30 กก./ม.; 38, 43 กก./ม	Q235, 55Q, 50Mn, U71Mn
รางเครน GB	QU70, QU80, QU100, QU120	U71ม

ข้อผิดพลาดในการก่อสร้างทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

รางไม่ตรงกันและส่วนเชื่อมต่อการยึด:โปรไฟล์รางที่ไม่พอดีกับความกว้างไหล่ของแผ่นฐานทำให้รางไม่มั่นคงภายใต้การรับน้ำหนักด้านข้าง ตรวจสอบความกว้างของฐานรองเท้าและรูปทรงของแผ่นฐานร่วมกัน

การเชื่อมไม่ดี:รอยเชื่อมที่แตกร้าวมักเป็นผลมาจากการอุ่นหรือการจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง ใช้ช่างเชื่อมที่ผ่านการรับรองและการทดสอบอัลตราโซนิกในแนววิกฤต

แรงบิดยึดไม่สม่ำเสมอ:คลิปที่ขันแน่นเกินไป-ทำให้เกิดการเสียดสีกับเบาะนั่งรถไฟ การขันให้แน่นภายใต้-ทำให้สามารถคืบและกระจายเกจได้ ใช้เครื่องมือควบคุมแรงบิดหรือนิ้วเท้า-

ละเว้นพฤติกรรมด้านความร้อน:เหล็กขยายตัวตามอุณหภูมิ บนเส้นทางที่มีรอยต่อ จะต้องคำนวณช่องว่างการขยายตัวสำหรับช่วงอุณหภูมิในพื้นที่ บน CWR จะต้องจัดการอุณหภูมิที่ปราศจากความเครียด-

ไม่มีตัวป้องกันที่นั่งราง:หากไม่มีแผ่นรองรางหรือแผ่นรองที่สึกหรอ ฐานรางจะกระแทกเบาะนอนและคอนกรีตที่หลุดร่อน ตรวจสอบแผ่นอิเล็กโทรดระหว่างการติดตั้งและบำรุงรักษา

คำถามที่พบบ่อย

ใช้เวลานานเท่าไหร่ในการสร้างรางหนึ่งกิโลเมตร?

สำหรับแนวบัลลาสต์ที่มีแก๊งยานยนต์ ตัวเลขการวางแผนที่สมจริงคือ 200-500 ม. ต่อวันสำหรับการวางและยึดรางหลังจากติดตั้งบัลลาสต์และหมอนรองแล้ว ระยะเวลารวมของโครงการขึ้นอยู่กับงานย่อย การเชื่อม การตอก และสภาพอากาศ ดังนั้นจึงตั้งโปรแกรมเส้นทางวิกฤตรอบบัลลาสต์และการตอก แทนที่จะส่งทางรถไฟ

ความแตกต่างระหว่างรางบัลลาสต์และรางพื้นคืออะไร?

รางบัลลาสต์ใช้หินบดใต้และรอบๆ หมอน ราคาถูกกว่า จัดแนวง่ายกว่า และบำรุงรักษาง่ายกว่า และเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับสายการผลิตทั่วไป รางพื้นแทนที่บัลลาสต์ด้วยฐานคอนกรีต ให้ความเสถียรสูงกว่า การบำรุงรักษาต่ำกว่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่า แต่มีต้นทุนแรกสูงกว่ามาก โดยทั่วไปรางพื้นใช้สำหรับ-เส้นทางความเร็วสูง อุโมงค์ และระบบรถไฟใต้ดิน

ฉันจะตัดสินใจเลือกระหว่างราง 50 กก./ม. ถึง 60 กก./ม. ได้อย่างไร

มวลต่อเมตรเป็นตัวแทนของความสามารถในการรับน้ำหนักและความแข็งของราง. 50 กก./ม. (เช่น GB 50 กก./ม. หรือ UIC54) เหมาะกับการจราจรปานกลาง ผนังด้านอุตสาหกรรม และน้ำหนักบรรทุกเพลาปานกลาง. 60 กก./ม. (GB 60 กก./ม. หรือ UIC60) ใช้กับพื้นที่รับน้ำหนักของเพลาสูง ความเร็วสูง หรือในบริเวณที่คาดว่าจะมีการจราจรเพิ่มขึ้นในอนาคต การจับคู่ส่วนต่างๆ กับระบบยึดนั้นมีความสำคัญพอๆ กับการจับคู่ส่วนนั้นกับน้ำหนักบรรทุก

ฉันควรใช้ระบบยึดแบบใดกับหมอนคอนกรีต

หมอนคอนกรีตจำเป็นต้องมีการยึดแบบยืดหยุ่นด้วยแผ่นรองรางและไหล่ เนื่องจากการยึดอย่างแน่นหนาจะกระแทกคอนกรีตและทำให้เบาะนั่งของรางเสียหาย คลิปยางยืดชนิด E- คลิปโอเมก้า และระบบยึดแบบกระดุมล้วนเป็นตัวเลือกที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว การเลือกขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับความกว้างของตีนผี การออกแบบหมอนรอง เกจ และน้ำหนักนิ้วเท้าที่ต้องการ

รางรถไฟได้รับการดูแลให้ถูกต้องในระหว่างการก่อสร้างอย่างไร?

เกจถูกควบคุมโดยระยะห่างของสลีปเปอร์ที่แม่นยำ วางแผ่นฐานหรือไหล่ที่ถูกต้อง และโดยการยึดส่วนประกอบที่ยึดตีนผีของรางไว้ด้านข้าง ระหว่างการติดตั้ง เกจจะถูกตั้งค่าและตรวจสอบด้วยเกจเชิงกลหรืออิเล็กทรอนิกส์ จากนั้น-ตรวจสอบอีกครั้งหลังจากการตอก เนื่องจากการยกและการบรรจุอาจทำให้รางเลื่อนได้

เหตุใดรางจึงต้องมีช่องว่างในการขยาย?

เหล็กจะขยายตัวและหดตัวตามอุณหภูมิ บนรางที่มีรอยต่อ ช่องว่างที่ข้อต่อแผ่นปลาช่วยให้ปลายรางเคลื่อนได้โดยไม่โก่งงอในฤดูร้อนหรือแยกออกจากกันในฤดูหนาว บนรางที่เชื่อมอย่างต่อเนื่อง แรงความร้อนได้รับการจัดการโดยการติดตั้งที่อุณหภูมิปราศจากความเค้นที่ถูกต้อง- และโดยการใช้ระบบยึดและบัลลาสต์เพื่อต้านทานการเคลื่อนที่ตามยาว