Các gai đường sắt giữ cho chân ray cố định vào tà vẹt và giữ thước đo thông qua lực phanh, chuyển động nhiệt và độ rung. Ở những vùng lạnh, cành có nguy cơ bị gãy-dễ gãy, co nhiệt, băng bám vào lỗ và dòng muối ăn mòn từ-băng tan. Mũi nhọn bị nứt hoặc mất độ bám vào mùa đông khó thay thế trong đá dằn đông lạnh, vì vậy,-hiệu suất trong thời tiết lạnh phải được thiết kế ở giai đoạn thông số kỹ thuật chứ không được phát hiện tại chỗ.
1. Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến thép gai như thế nào
Thép carbon mất độ dẻo khi nhiệt độ giảm: năng lượng va chạm giảm và thép có thể bị nứt khi chịu tải sốc. Rủi ro được quản lý bằng cách chỉ định loại thép có giá trị khía Charpy V{1}}được xác định ở nhiệt độ dưới{2}}0, được kiểm tra theo tiêu chuẩn ISO 148-1. Các gai thép hợp kim, thường là các loại carbon trung bình có bổ sung crom và mangan, duy trì độ bền khi hoạt động xuống khoảng -40 độ C. Các gai carbon loại Q235 trơn có thể được chấp nhận ở những vùng có mùa đông ôn hòa nhưng cần được kiểm tra thường xuyên hơn ở những nơi có nhiệt độ duy trì dưới khoảng -30 độ C trong nhiều tuần. Các phiên bản hợp kim niken được chỉ định cho dịch vụ ở Bắc Cực.
2. Bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường băng tuyết
Tuyết tan chứa đầy muối làm tan băng trên đường và sân ga-tấn công chân đinh ở đường tà vẹt, điểm hư hỏng kinh điển. Mạ kẽm nhúng nóng-theo EN ISO 1461 tạo ra lớp hy sinh dày; kẽm mạ điện mỏng hơn và phù hợp với các ứng dụng trong nhà hoặc khô ráo. Lớp phủ bị hư hỏng trong quá trình vận hành phải được sửa chữa bằng sơn giàu kẽm-vì phần vỏ trần bị ăn mòn nhanh hơn nhiều so với bề mặt được phủ xung quanh nó. Trong các hành lang có điện khí hóa, cũng phải xác nhận rằng lớp phủ và cụm gai không tạo ra các đường dẫn điện ngoài ý muốn gây ra sự ăn mòn điện phân-dòng điện đi lạc.
3. Cài đặt trên Tà vẹt đông lạnh
Tà vẹt gỗ đông lạnh dễ bị tách ra, do đó, nên đóng đinh chó vào-các lỗ thí điểm được khoan trước có kích thước bằng khoảng 80% đường kính thân. Các đinh vít phải luôn được lắp vào các lỗ-khoan trước bằng bộ điều khiển-mô-men xoắn: các dải ren trên-mô-men xoắn trong gỗ đông lạnh và dưới-mô-men xoắn sẽ làm cho đinh vít bị lỏng sau chu kỳ rã đông đầu tiên. Vì thép và gỗ co lại với tốc độ khác nhau, nên hãy lên lịch-làm chặt lại sau khi mặt đất tan băng vào mùa xuân thay vì dựa vào-mô-men xoắn như đã đặt.
4. Khả năng chịu tải và độ bám đường trong mùa đông
Khả năng chống kéo-ra điển hình là 5-8 kN đối với các đinh thép carbon trong tà vẹt gỗ và 8-12 kN đối với các cọc thép hợp kim, trong đó tà vẹt bê tông mang lại giá trị cao hơn khi các đinh vít gắn vào chốt nhựa hoặc đúc-vào hạt dao. Lớp băng trong lỗ tạm thời làm tăng độ bám, giúp che đi những chiếc gai lỏng lẻo; Việc kiểm tra mô-men xoắn và lực kéo phải dựa trên các phép đo được thực hiện ở nhiệt độ tương đương. Việc vượt quá tải kéo ra định mức sẽ dẫn đến chế độ hư hỏng từ nới lỏng dần dần đến rút ra đột ngột, do đó khả năng chịu tải là ranh giới thiết kế chứ không phải là dự trữ bảo trì.
5. Kiểm tra và bảo trì mùa đông
Kiểm tra sau đợt nguội đầu tiên và kiểm tra lại khi tan băng: tìm kiếm các vết nứt ở đầu, sự ăn mòn ở thân ở đường tà vẹt và các vết nứt trên lớp phủ.
Kiểm tra mô-men xoắn trên một mẫu gai vít trên mỗi đường; -siết lại bất kỳ mức tăng đột biến nào dưới mô-men xoắn đã chỉ định.
Dọn sạch tuyết và băng đóng xung quanh các đầu nhọn để thực sự có thể kiểm tra bằng mắt.
Thay thế ngay những gai bị nứt hoặc bị ăn mòn nặng; mùa đông thất bại do sương giá-có thể lan nhanh.
Giữ một kho dự trữ mùa đông gồm các gai hợp kim và sơn sửa chữa kẽm tại kho bảo trì.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Làm thế nào để các gai đường sắt chống mài mòn theo thời gian?
Khả năng chống mài mòn đến từ độ cứng của chuôi, bề mặt nhẵn giúp giảm ma sát với chân ray và tà vẹt, đồng thời việc bảo trì giúp loại bỏ cát và sỏi mài mòn khỏi khu vực tiếp xúc. Phần giữa dày hơn và đầu cứng hơn giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng trên các tuyến đường đông đúc.
Câu 2: Màu sắc của cành đường sắt mới là gì?
Các gai thép cacbon trơn có ánh kim loại màu xám bạc-; gai thép hợp kim có màu xám đậm hơn một chút; gai thép không gỉ sáng và phản chiếu. Mạ kẽm thêm tông màu xanh lam-trắng hoặc xám và một số dự án chỉ định đầu sơn để nhận dạng-năm-lắp đặt.
Câu 3: Tại sao tà vẹt bê tông lại dùng đinh vít thay vì đinh chó?
Bê tông quá cứng và đặc nên không thể chấp nhận được-các mũi nhọn do búa đóng. Các đinh vít được xoay vào các lỗ-được khoan trước hoặc chốt nhựa và tạo thành một tay nắm có ren dương, mang lại khả năng chống kéo-cao hơn mà tà vẹt-bê tông cần có trên các đường-tốc độ cao và đường vận chuyển nặng{6}}.
Câu hỏi 4: Tải trọng tối đa mà cọc đường sắt có thể chịu được là bao nhiêu?
Công suất kéo-thông thường là 5-8 kN đối với thép cacbon và 8-12 kN đối với gai thép hợp kim, với giá trị này tùy thuộc vào vật liệu tà vẹt, tình trạng lỗ và lớp phủ. Các thử nghiệm lấy mẫu sản xuất xác nhận sự tuân thủ; vượt quá tải định mức gây ra rút tiền đột ngột.
Câu hỏi 5: Các gai có thể hoạt động đáng tin cậy ở -40 độ C không?
Có, nếu thép được chỉ định ở nhiệt độ thấp với giá trị Charpy đã được xác minh thì lớp phủ vẫn nguyên vẹn và việc lắp đặt tuân theo phương pháp-khoan trước và kiểm soát mô-men xoắn-. Các gai carbon đơn giản là điểm yếu và cần được kiểm tra thường xuyên vào mùa đông ở những vùng có khí hậu khắc nghiệt.
Câu 6: Nên bảo quản những chiếc gai dự phòng như thế nào trong mùa đông?
Bảo quản gai trong nhà hoặc dưới mái che, cách mặt đất, trong điều kiện khô ráo và thông gió để bảo vệ lớp phủ khỏi hơi ẩm và ngưng tụ. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột trong nhà kho không có hệ thống sưởi có thể gây ra hiện tượng ngưng tụ trên thép, vì vậy, bao bì kín hoặc bôi dầu sẽ được ưu tiên sử dụng cho kho dự trữ mùa đông-dài hạn.