Verankerungstechnik und Installationsstabilitätsgarantie für Schienenspikes
Was sind die Kernschritte des Spike-Schwefel-Verankerungsprozesses?
Die Kernschritte des Spike-Schwefel-Verankerungsprozesses umfassen vier Schritte: Bohren und Lochreinigung, Auskochen des Ankermittels, Eingießen des Ankermittels und Einsetzen der Spikes. Zunächst müssen Löcher in die Schwelle gebohrt werden. Der Lochdurchmesser und die Tiefe müssen zur Spikegröße passen. Nach dem Bohren wird Hochdruckluft verwendet, um Staub und Schmutz aus dem Loch zu entfernen und so eine Beeinträchtigung der Kombination aus Verankerungsmittel und Lochwand zu vermeiden. Der zweite Schritt besteht darin, das Schwefelverankerungsmittel auszukochen. Das Verankerungsmittel wird im Verhältnis mit Schwefel, Zement, Sand und Paraffin vermischt. Die Siedetemperatur wird auf 140-160 Grad eingestellt und es wird gleichmäßig gerührt, bis es flüssig ist. Dann wird das geschmolzene Ankermittel schnell in das Loch gegossen, wobei die Gießhöhe etwas höher als die Lochmündung sein sollte, um Lücken nach dem Abkühlen und Schrumpfen des Ankermittels zu vermeiden. Zum Schluss setzen Sie den Dorn rechtzeitig ein, stellen die Vertikalität des Dorns ein und nach dem Abkühlen und Aushärten des Verankerungsmittels kann der Dorn fest auf der Schwelle verankert werden.
Welche Vorteile bietet die chemische Verankerung gegenüber der Schwefelverankerung?
Der erste Vorteil der chemischen Verankerung gegenüber der Schwefelverankerung ist die höhere Verankerungsfestigkeit. Das chemische Verankerungsmittel ist ein Polymerharzmaterial. Nach dem Aushärten kann die Haftfestigkeit mit dem Dorn und der Betonlochwand mehr als 30 MPa erreichen, was viel höher ist als die des Schwefelverankerungsmittels. Der zweite Vorteil ist die starke Anpassungsfähigkeit an die Bauumgebung. Das chemische Verankerungsmittel kann im Temperaturbereich von -10 bis 40 Grad hergestellt werden, während das Schwefel-Verankerungsmittel in Umgebungen mit niedrigen-Temperaturen langsam aushärtet und in Umgebungen mit hohen-Temperaturen leicht erweichbar ist. Der dritte Vorteil ist der höhere Baukomfort. Das chemische Verankerungsmittel ist ein vorverpacktes Material, das vor Ort nicht gekocht werden muss und nach dem Mischen im entsprechenden Verhältnis in das Loch injiziert werden kann, was die Bauzeit erheblich verkürzt. Darüber hinaus weist das chemische Verankerungsmittel eine bessere Korrosionsbeständigkeit, eine stabile Leistung in feuchten und korrosiven Umgebungen auf und es kommt zu keiner Feuchtigkeitsaufnahme oder Rissbildung des Schwefelverankerungsmittels.
Für welchen Schwellentyp ist das vor-eingebettete Verankerungsverfahren geeignet?
Das Verfahren der vor-einbetonierten Verankerung eignet sich vor allem für vorgefertigte Betonschwellen. Das Vor-Einbetten der Spikes wird synchron während der Produktion der Schwellen durchgeführt, wobei es sich um eine werksbasierte Verankerungsmethode handelt. Dieser Prozess erfordert eine präzise Positionierung der Spikeposition in der Schwellenform, um sicherzustellen, dass die Vertikalität und der Abstand der Spikes den Entwurfsanforderungen entsprechen. Anschließend wird Beton gegossen, um die Spikes fest mit den Schwellen zu verbinden. Der Vorteil des vor-eingebetteten Ankerprozesses ist die hohe Positionierungsgenauigkeit. Die Vertikalabweichung des Spikes kann innerhalb von ±1 Grad kontrolliert werden, was dem Verankerungsprozess vor Ort weit überlegen ist. Dieses Verfahren eignet sich für Gleistypen mit hohen Anforderungen an die Einbaugenauigkeit, wie z. B. feste Gleise für Hochgeschwindigkeitsbahnen und städtische U-Bahn-Gleise. Für vor Ort gegossene Betonschwellen oder Renovierungsprojekte alter Schwellen ist das vor-eingebettete Verankerungsverfahren nicht anwendbar und es sollten Schwefelverankerung oder chemische Verankerungsverfahren gewählt werden.
Was ist die Anforderung an die Vertikalabweichung der Spike-Installation?
Die Vertikalabweichung der Spike-Installation muss streng auf ±2 Grad kontrolliert werden. Diese Anforderung besteht darin, eine gleichmäßige Belastung des Dorns sicherzustellen und lokale Spannungskonzentrationen aufgrund der Neigung zu vermeiden. Wenn die Vertikalitätsabweichung 2 Grad überschreitet, verschiebt sich die Kraftübertragungsrichtung des Spikes, wenn er die Zuglast trägt, und die Verbindungsfläche zwischen dem Spike und dem Verankerungsmittel ist anfällig für Spannungskonzentrationen. Bei langfristiger Belastung kommt es zu Rissen im Verankerungsmittel und zur Lockerung der Spitze. Während der Konstruktion sollte zur Unterstützung der Installation eine Wasserwaage oder ein spezielles Positionierungswerkzeug verwendet werden. Nach dem Einsetzen des Spikes sollte die Vertikalität rechtzeitig erkannt und die Abweichung sofort angepasst werden. Bei vor-eingebetteten verankerten Spikes ist es notwendig, die Positionierungsgenauigkeit der Form während der Schwellenproduktion streng zu kontrollieren, um die Vertikalität der Spikes von der Quelle sicherzustellen. Die präzise Kontrolle der Spitzenvertikalität ist der Schlüssel zur Gewährleistung eines langfristig stabilen Dienstes.
Wie kann die Herausziehfestigkeit von Spikes nach der Installation verbessert werden?
Die erste Maßnahme zur Verbesserung des Herausziehwiderstands der Spike-Installation besteht in der Optimierung der Parameter des Verankerungsprozesses. Bei der Schwefelverankerung müssen die Siedetemperatur und das Verhältnis des Verankerungsmittels streng kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass das Verankerungsmittel eng mit der Lochwand verbunden ist. Bei der chemischen Verankerung sollte ein qualitativ hochwertiges Verankerungsmittel ausgewählt und sichergestellt werden, dass das Verankerungsmittel das Loch ohne Blasen und Lücken ausfüllt. Die zweite Maßnahme besteht darin, die Einbettungstiefe des Spikes zu erhöhen. Je tiefer die Einbettungstiefe ist, desto größer ist die Kontaktfläche zwischen dem Verankerungsmittel und dem Dorn und desto stärker ist der Herausziehwiderstand. Im Allgemeinen beträgt die Eindringtiefe des Spikes nicht weniger als 100 mm. Die dritte Maßnahme besteht darin, gerippte Spikes auszuwählen. Die Rippen auf der Oberfläche des Spikes können die mechanische Verzahnungskraft mit dem Verankerungsmittel verstärken. Im Vergleich zu glatten Spikes kann der Herausziehwiderstand um mehr als 20 % erhöht werden. Zusätzlich können Haken oder Spreizköpfe an der Unterseite des Spikes angebracht werden, um die mechanische Verankerungswirkung noch zu verstärken. Durch umfassende Maßnahmen kann der Ausziehwiderstand des Spikes um 30–50 % erhöht werden, um den Belastungsanforderungen verschiedener Leitungen gerecht zu werden.