-Tác động lâu dài của các khoảng trống giữa các lớp trong cấu trúc đường ray không dằn đối với ứng suất dây buộc
Câu hỏi 1: Khoảng trống giữa các lớp chủ yếu hình thành ở đâu trong đường ray không có đá dằn và đặc điểm phát triển là gì?
A1: Khoảng trống giữa các lớp chủ yếu hình thành ở hai bề mặt tiếp xúc: một giữa tấm đường ray và tấm đế thông qua lớp điều chỉnh vữa, và lớp kia giữa tấm đế và móng bên dưới. Những khoảng trống ban đầu rất nhỏ, do cong vênh nhiệt độ và co ngót của bê tông; dưới tải trọng tàu lặp đi lặp lại, các khoảng trống dần dần mở rộng và xuyên vào tạo thành các vùng trống liên tục. Sự phát triển khoảng cách có những đặc điểm không gian và thời gian rõ ràng, tăng tốc vào các mùa nhiệt độ cao và thấp. Sự xâm nhập của nước mưa càng thúc đẩy sự bong tróc bề mặt, tăng độ sâu và chiều dài khe hở.
Câu hỏi 2: Các khoảng trống giữa các lớp cục bộ thay đổi đường ứng suất và mức độ của ốc vít như thế nào?
A2: Trong điều kiện bình thường, tải trọng tàu được truyền đều qua các ốc vít với sự phân bố ứng suất nhẹ nhàng. Sau khi hình thành khe hở, độ võng cục bộ của tấm đường ray dưới tác dụng của tải trọng gây ra những thay đổi đột ngột trong hệ thống đỡ dây buộc. Các chốt phía trên các khe hở chịu tải va đập tập trung tức thời với ứng suất thẳng đứng tăng mạnh; các ốc vít liền kề trải qua quá trình dỡ bỏ ứng suất, hình thành các phần đột biến độ cứng. Trạng thái ứng suất xen kẽ này khiến các kẹp và bu lông bị quá tải-trong thời gian dài, làm tăng đáng kể hiện tượng hư hỏng do mỏi.
Câu 3: Tại sao sự thay đổi nhiệt độ lại làm trầm trọng thêm ứng suất của dây buộc khi có các khoảng trống?
A3: Các lớp kết cấu có đặc tính biến dạng nhiệt độ khác nhau. Tiếp xúc chặt chẽ đảm bảo biến dạng phối hợp; các khoảng trống làm suy yếu lực cản giữa các lớp, gây ra sự giãn nở và co lại nhiệt không nhất quán và sự dịch chuyển tương đối. Sự dịch chuyển này được truyền tới các chốt, tạo thêm ứng suất uốn-xoắn lên các kẹp và ứng suất căng-cắt cắt lên các bu lông. Ở những khu vực có chênh lệch nhiệt độ lớn, sự chồng chất của ứng suất nhiệt và tải trọng động có thể vượt quá đỉnh ứng suất thiết kế.
Câu hỏi 4: Khoảng cách dài hạn giữa các lớp và dây buộc không thể đảo ngược được gây ra bởi những-khoảng trống giữa các lớp?
A4: Đối với ốc vít: biến dạng kẹp cố định, nứt hoặc gãy do mỏi; nới lỏng bu lông thường xuyên; sự nghiền nát và xé miếng đệm cục bộ; tay áo lỏng lẻo do tập trung căng thẳng. Đối với kết cấu: nứt góc bản đường ray, nứt vữa và hư hỏng bản đế; theo dõi những bất thường về hình học khó phục hồi. Việc phát triển khe hở liên tục có thể phá hủy hệ thống ứng suất của tấm đường ray và đe dọa đến an toàn kết cấu tổng thể.
Câu hỏi 5: Biện pháp xử lý toàn diện nào bảo vệ hệ thống dây buộc khỏi các khoảng trống giữa các lớp?
A5: Đối với những khoảng trống nhỏ,-phun vữa áp suất cao bằng vữa epoxy hoặc polyurethane có thể lấp đầy những khoảng trống và khôi phục liên kết giữa các lớp. Đối với những khe hở lớn hoặc vữa bị hư hỏng nặng thì phải đục và đúc lại cục bộ. Đồng thời tăng cường thoát nước để ngăn nước mưa xâm nhập; tối ưu hóa việc siết chặt lại mô-men xoắn và tập trung vào các ốc vít phía trên các khoảng trống; cải thiện sự tiếp xúc của bánh xe-đường ray thông qua việc mài đường ray để giảm tác động. Đối với các khoảng trống cấu trúc do độ lún của nền móng gây ra, trước tiên hãy gia cố nền móng để loại bỏ ứng suất buộc chặt bất thường về cơ bản.