Langfristiger Einfluss von Zwischenschichtlücken in Schottergleiskonstruktionen auf die Belastung der Befestigungselemente
F1: Wo entstehen bei Feste Fahrbahnen hauptsächlich Zwischenschichtspalte und was sind die Entwicklungsmerkmale?
A1: Zwischenschichtspalten entstehen hauptsächlich an zwei Schnittstellen: eine zwischen Gleisplatte und Bodenplatte durch die Mörtelausgleichsschicht und die andere zwischen Bodenplatte und darunterliegendem Fundament. Die anfänglichen Lücken sind winzig und werden durch Temperaturverzug und Betonschrumpfung verursacht. Unter wiederholter Zugbelastung weiten sich die Lücken allmählich aus und dringen ein, um durchgehende Hohlräume zu bilden. Die Lückenentwicklung weist offensichtliche zeitliche und räumliche Merkmale auf und beschleunigt sich in Jahreszeiten mit hohen und niedrigen Temperaturen. Das Eindringen von Regenwasser fördert zusätzlich die Ablösung der Grenzflächen und erhöht die Spalttiefe und -länge.
F2: Wie verändern lokale Lücken zwischen den Schichten den Spannungsverlauf und die Stärke der Verbindungselemente?
A2: Unter normalen Bedingungen wird die Zuglast gleichmäßig durch Befestigungselemente mit sanfter Spannungsverteilung übertragen. Nach der Spaltbildung führt die lokale Durchbiegung der Gleisplatte unter Last zu plötzlichen Änderungen in der Halterung der Befestigungselemente. Befestigungselemente über Lücken tragen eine momentane konzentrierte Stoßbelastung mit stark erhöhter vertikaler Belastung; Benachbarte Verbindungselemente unterliegen einer Spannungsentlastung und bilden Steifigkeitsmutationsabschnitte. Dieser wechselnde Spannungszustand setzt Klammern und Schrauben langfristig einer Überlastung aus, was die Entstehung von Ermüdungsschäden erheblich beschleunigt.
F3: Warum erhöhen Temperaturänderungen die zusätzliche Belastung der Verbindungselemente bei vorhandenen Lücken?
A3: Strukturschichten weisen unterschiedliche Temperaturverformungseigenschaften auf. Enger Kontakt sorgt für koordinierte Verformung; Lücken schwächen die Spannung zwischen den Schichten und führen zu inkonsistenter thermischer Ausdehnung und Kontraktion sowie relativer Verschiebung. Diese Verschiebung wird auf die Befestigungselemente übertragen und führt zu einer zusätzlichen Biege-{2}}Torsionsbeanspruchung auf die Clips und einer Zug--Scherbeanspruchung auf die Schrauben. In Bereichen mit großen Temperaturunterschieden kann die Überlagerung von thermischer Belastung und dynamischer Belastung die Auslegungsspannungsspitze überschreiten.
F4: Welche irreversiblen Verbindungs- und Schienenerkrankungen werden durch langfristige Lücken zwischen den Schichten hervorgerufen?
A4: Bei Verbindungselementen: bleibende Clipverformung, Ermüdungsrisse oder Bruch; häufiges Lösen der Schrauben; lokales Quetschen und Reißen des Pads; Lockerheit des Ärmels aufgrund von Spannungskonzentration. Für Bauwerke: Risse in den Gleisplattenecken, Mörtelzerkleinerung und Schäden an der Bodenplatte; Unregelmäßigkeiten der Gleisgeometrie sind schwer zu beheben. Eine kontinuierliche Lückenbildung kann das Spannungssystem der Gleisplatte zerstören und die allgemeine strukturelle Sicherheit gefährden.
F5: Welche umfassenden Behandlungsmaßnahmen schützen das Befestigungssystem vor Lücken zwischen den Schichten?
A5: Bei winzigen Lücken kann eine Hochdruckverfugung mit Epoxidmörtel oder Polyurethan die Lücken füllen und die Verbindung zwischen den Schichten wiederherstellen. Bei großen Fugen oder stark beschädigtem Mörtel sind örtliche Meißelarbeiten und Neubetonierungen erforderlich. Verstärken Sie in der Zwischenzeit die Entwässerung, um das Eindringen von Regenwasser zu verhindern. Optimieren Sie das Nachziehen mit Drehmoment und konzentrieren Sie sich auf Verbindungselemente über Lücken. Verbessern Sie den Rad-{3}}Schienenkontakt durch Schienenschleifen, um Stöße zu reduzieren. Bei strukturellen Lücken, die durch Setzungen des Fundaments verursacht werden, verstärken Sie zunächst das Fundament, um eine abnormale Belastung der Befestigungselemente grundsätzlich zu beseitigen.