Železniční kravata - Railroad tie

Dřevěné kravaty se používají na mnoha tradičních železnicích. V pozadí je dráha s betonovými vazbami.

Pražec , pražec ( americká angličtina ), železnice tie ( Canadian English ) nebo železniční pražec ( australská a britská angličtina ) je obdélníková podporu pro kolejích v železničních tratí . Obecně kladené kolmo na kolejnice, spojky přenášejí zatížení na kolejový štěrk a podloží , drží kolejnice ve svislé poloze a udržují je rozmístěné na správný rozchod .

Železniční pražce jsou tradičně vyráběny ze dřeva , ale předpjatý beton je nyní také široce používán, zejména v Evropě a Asii. Ocelové spony jsou běžné na sekundárních linkách ve Velké Británii; Používají se také plastové kompozitní spony, i když mnohem méně než dřevo nebo beton. Od ledna 2008 činil přibližný podíl na trhu v Severní Americe pro tradiční a dřevěné kravaty 91,5%, zbytek tvořil beton, ocel, azobé (červené železné dřevo) a plastový kompozit.

Rozteč příčných tratí hlavní trati je přibližně 19 až 19,5 palce (48 až 50 cm) pro dřevěné vazby nebo 24 palců (61 cm) pro betonové vazby. Počet kravat je 3 250 dřevěných příček na míli (2019 kravat / km, nebo 40 kravat na 65 stop) u dřevěných kravat nebo 2640 krav na míli u betonových kravat. Kolejnice v USA mohou být připevněny ke kravatě pomocí železného hrotu ; železné / ocelové základové desky přišroubované ke kravatě a připevněné ke kolejnici patentovaným upevňovacím systémem, jako je Vossloh nebo Pandrol, které se v Evropě běžně používají.

Typy

Kamenný blok

Kamenný blok z Kilmarnock and Troon Railway

Typ železničního kravatu použitého u předchůdců první skutečné železnice ( Liverpool a Manchester Railway ) sestával z dvojice kamenných bloků položených do země, přičemž židle držely kolejnice připevněné k těmto blokům. Jednou z výhod této metody konstrukce bylo, že umožňovala koním šlapat střední cestu bez rizika zakopnutí. Při železničním použití u stále těžších lokomotiv bylo zjištěno, že je obtížné udržovat správný rozchod . Kamenné bloky byly v každém případě nevhodné na měkkém podkladu, například v Chat Moss , kde musely být použity dřevěné kravaty. Bi-block kravaty s táhlem jsou si poněkud podobné.

Dřevěný

Varianta upevnění kolejnic na dřevěné vazby

Historicky dřevěné železniční pražce byly vyráběny sekáním se sekerou, které se nazývaly sekerové vazby , nebo řezané, aby se dosáhlo alespoň dvou plochých stran. Mnohé z měkkého a tvrdého dřeva dřeva se používají jako kravaty, dub , Jarrah a Karri být populární tvrdá dřeva, i když stále obtížné získat, zejména z obnovitelných zdrojů. Některé řádky používají měkké dřevo , včetně douglasky ; zatímco oni mají tu výhodu, že přijímají léčbu snadněji, jsou náchylnější k opotřebení, ale jsou levnější, lehčí (a proto se s nimi snáze manipuluje) a snadněji dostupné. Měkké dřevo je ošetřeno, zatímco kreosot je nejběžnějším konzervačním prostředkem pro železniční vazby, někdy se také používají konzervační látky, jako je pentachlorfenol , chromátovaný arzeničnan měďnatý a několik dalších konzervačních látek. Někdy se používají netoxické konzervační látky, jako je azol měďnatý nebo mikronizovaná měď . Nová technologie na ochranu dřeva na bázi boru je používána hlavními americkými železnicemi v procesu dvojího zpracování, aby se prodloužila životnost dřevěných vazeb ve vlhkých oblastech. Některé trámy (jako sal , mora , Jarrah nebo azobé ) jsou dostatečně odolné, aby mohly být použity neošetřené.

Problémy s dřevěnými kravaty zahrnují hnilobu, štípání, napadení hmyzem, řezání talířů, ve Velké Británii také známé jako shuffle křesla (abrazivní poškození kravaty způsobené bočním pohybem kravatové desky) a tažením hrotem (kde se hrot postupně uvolňuje) z kravaty). Dřevěné kravaty se mohou vznítit; jak stárnou, vytvářejí trhliny, které umožňují jiskření usazovat a snadněji zapálit.

Beton

Betonové vazby na lince BNSF severně od Yakima ve Washingtonu

Betonové pražce jsou levnější a snáze se získávají než dřevo a lépe unesou vyšší hmotnosti nápravy a udržují vyšší rychlost. Jejich větší hmotnost zajišťuje lepší zachování geometrie koleje , zejména při instalaci s kolejnicemi s kontinuálním svařováním. Betonové pražce mají delší životnost a vyžadují menší údržbu než dřevo kvůli jejich větší hmotnosti, což jim pomáhá zůstat ve správné poloze déle. Betonové spony je třeba instalovat na dobře připravený podklad s dostatečnou hloubkou na volně odvodňujícím štěrku, aby fungovaly dobře. Betonové vazby zesilují hluk kola, proto se dřevěné vazby často používají v hustě osídlených oblastech.

Na nejvyšších kategoriích tratí ve Velké Británii (ty s nejvyšší rychlostí a prostorností) jsou předpjaté betonové vazby jediné povolené normami Network Rail .

Většina evropských železnic nyní také používá betonové nosníky ve výhybkách a rozložení křížení kvůli delší životnosti a nižším nákladům na betonové nosníky ve srovnání se dřevem, jehož získávání v stále větším množství a kvalitě je stále obtížnější a nákladnější.

Ocel

Ocelové kravaty

Ocelové spony jsou vyrobeny z lisované oceli a mají průřez ve tvaru koryta. Konce kravaty jsou tvarovány tak, aby vytvořily „rýč“, který zvyšuje boční odpor kravaty. Pouzdra pro umístění upevňovacího systému jsou přivařena k horní ploše kravaty. Ocelové spony jsou nyní ve Velké Británii široce používány na středních nebo nízkorychlostních tratích, kde bylo shledáno, že jejich instalace je ekonomická díky jejich schopnosti instalovat na stávající štěrkové lože. Ocelové pásky jsou lehčí než beton a na rozdíl od dřeva jsou schopné skládat do kompaktních svazků. Na stávající štěrk lze instalovat ocelové spony, na rozdíl od betonových spár, které vyžadují plnou hloubku nového štěrku. Ocelové spony jsou 100% recyklovatelné a vyžadují až o 60% menší zátěž než betonové a až o 45% méně než dřevěné spony.

Historicky ocelové spony trpěly špatnou konstrukcí a zvýšeným provozním zatížením během jejich obvykle dlouhé životnosti. Tyto zastaralé a často zastaralé návrhy omezují kapacitu zatížení a rychlosti, ale stále je lze najít na mnoha místech po celém světě a fungují adekvátně i přes desetiletí služby. Existuje velké množství ocelových vazeb s více než 50 lety služby a v některých případech mohou a byly rehabilitovány a nadále fungují dobře. Ocelové kravaty se také používaly ve zvláštních situacích, jako například železnice Hejaz na Arabském poloostrově , která měla trvalý problém s beduíny, kteří by kradli dřevěné kravaty na táboráky.

Moderní ocelové kravaty zvládají těžká břemena, mají osvědčený výkon v signalizované trati a zvládají nepříznivé podmínky na trati. Pro železniční společnosti je velmi důležitá skutečnost, že ocelové spony jsou ekonomičtější pro instalaci v nové výstavbě než dřevěné a betonové spáry ošetřené kreosotem. Ocelové spony se používají téměř ve všech odvětvích celosvětových železničních systémů, včetně těžkých nákladů, třídy 1, regionů, krátkých linií, těžby, elektrifikovaných osobních linek (OHLE) a všech průmyslových odvětví. Pozoruhodné je, že ocelové spony (nosníky) se v posledních několika desetiletích osvědčily jako výhodné u výhybek (výhybek / výhybek) a poskytují řešení stále rostoucího problému dlouhých dřevěných spár pro takové použití.

Když jsou izolovány, aby se zabránilo vedení skrz vazby, lze použít ocelové spojky se systémy detekce vlaků na základě kolejových obvodů a systémy integrity koleje. Bez izolace lze ocelové spony použít pouze na tratích bez blokové signalizace a úrovňových přejezdech nebo na tratích, které používají jiné formy detekce vlaků, jako jsou počitadla náprav .

Plasty

KLP Hybridní plastová železniční spojka

Vázejte rýžoviště v Hyannis, Massachusetts

V poslední době řada společností prodává kompozitní železniční pražce vyrobené z recyklovaných plastových pryskyřic a recyklovaného kaučuku. Výrobci tvrdí, že životnost je delší než u dřevěných kravat s předpokládanou životností v rozmezí 30–80 let, že kravaty jsou nepropustné pro hnilobu a napadení hmyzem a lze je upravit pomocí speciálního reliéfu na spodní straně, aby poskytly další boční stabilita. V některých hlavních kolejových aplikacích má hybridní plastový pásek zapuštěný design, který je zcela obklopen štěrkem.

Kromě ekologických výhod plynoucích z použití recyklovaného materiálu nahrazují plastové vazby obvykle dřevěné vazby namočené v kreosotu, který je toxickou chemickou látkou, a samy o sobě jsou recyklovatelné. Hybridní plastové železniční spony a spony se používají v jiných železničních aplikacích, jako jsou podzemní těžební operace, průmyslové zóny, vlhké prostředí a hustě osídlené oblasti. Hybridní železniční pražce se také částečně vyměňují za shnilé dřevěné pražce, což bude mít za následek nepřetržitou tuhost koleje. Hybridní plastové vazby a kompozitní vazby rovněž nabízejí výhody na mostech a viaduktech, protože vedou k lepšímu rozložení sil a snížení vibrací do jednotlivých nosníků mostu nebo štěrku. To je způsobeno lepšími tlumicími vlastnostmi hybridních plastových a kompozitních vazeb, které sníží intenzitu vibrací i produkci zvuku. V roce 2009 Network Rail oznámila, že začne nahrazovat dřevěné kravaty recyklovaným plastem. ale společnost I-Plas se dostala do platební neschopnosti v říjnu 2012.

V roce 2012 si Nový Zéland objednal zkušební dávku recyklovaných kompozitních vazeb značky „EcoTrax“ od společnosti Axion pro použití na výhybkách a mostech a další tříletou objednávku v roce 2015, poté však v prosinci 2015 společnost Axion podala návrh na bankrot, ačkoli obchod. Tyto vazby vytvořil Dr. Nosker z Rutgers University.

Kompozitní pražce vyrobené z různých recyklovaných plastů byly představeny ve Wiltshire ve Velké Británii v roce 2021. Byly instalovány jako alternativa k dřevěným pražcům na most, kde by betonové pražce byly příliš těžké. Ačkoli se jednalo o první případ instalace plastových pražců na hlavní trati v zemi, dříve se používaly na úzkorozchodných železnicích .

Kravaty mohou být také vyrobeny ze skleněných vláken .

Nekonvenční formy kravat

Kravaty ve tvaru Y.

Spojovací pás Y vedle konvenčního pásu

Neobvyklou formou kravaty je kravata ve tvaru Y, která byla poprvé vyvinuta v roce 1983. Ve srovnání s konvenčními kravatami je požadovaný objem štěrku snížen kvůli charakteristice rozptylu zatížení kravaty Y. Úrovně hluku jsou vysoké, ale odolnost proti pohybu stopy je velmi dobrá. U křivek tříbodový kontakt ocelového kravatu Y znamená, že u pevného upevňovacího bodu nelze pozorovat přesné geometrické uložení.

Průřez pražců je I-nosník .

Od roku 2006 bylo vyrobeno méně než 1000 km (621 mi) trati Y-tie, z čehož přibližně 90 procent je v Německu .

Dvojité vazby

Spojovací pás ZSX Twin je vyráběn společností Leonhard Moll Betonwerke GmbH & Co KG a je dvojicí dvou předpjatých betonových spojek podélně spojených čtyřmi ocelovými tyčemi. Konstrukce se říká, že je vhodná pro trať s ostrými oblouky, trať vystavenou teplotnímu namáhání, jako je trať provozovaná vlaky s vířivými brzdami a mosty, a jako přechodová trať mezi tradiční kolejí a deskovou kolejí nebo mosty.

Široké vazby

Betonové monoblokové vazby byly také vyrobeny v širší podobě (např. 57 cm nebo 22+1 / 2  v) tak, že neexistuje žádný balast mezi vazbami; tato široká vazba zvyšuje boční odpor a snižuje přítěžový tlak. Tento systém se používá v Německu, kde se také ve spojení s kolejovými systémy bez předřadníků GETRAC A3 používají široké spojky.

Bi-blokové vazby

Twin block pražce

Bi-block (nebo twinblock) vazby se skládají ze dvou betonových kolejnicových podpěr spojených ocelovou tyčí. Mezi výhody patří zvýšený boční odpor a nižší hmotnost než monoblokové betonové vazby, stejně jako eliminace poškození torzními silami ve středu vazeb díky pružnějším ocelovým spojům. Tento typ kravaty se běžně používá ve Francii a používá se na vysokorychlostních tratích TGV . Dvojblokové spony se používají také v kolejových systémech bez předřadníku. Konvertibilní měřidlo řezáním tyče a svařováním další tyče, aby vyhovovala novému měřidlu.

Vazby rámu

Táhla rámu (německy Rahmenschwelle ) zahrnují jak příčné, tak i podélné pruty v jednom monolitickém betonovém odlitku. Tento systém se používá v Rakousku ; v rakouském systému je kolej upevněna ve čtyřech rozích rámu a je také podepřena uprostřed podél rámu. Sousední vazby rámu jsou zeslabeny těsně vedle sebe. Výhody tohoto systému oproti konvenční křížové podpoře koleje. Kromě toho jsou konstrukční metody používané pro tento typ koleje podobné těm, které se používají pro konvenční koleje.

Žebříková dráha

V žebříkové dráze jsou vazby položeny rovnoběžně s kolejnicemi a jsou dlouhé několik metrů . Struktura je podobná Brunelově trati; tyto podélné vazby lze použít se zátěží nebo s elastomerovými podpěrami na pevné nezatížené podpěře.

Upevnění kolejnic na železniční tratě

Existují různé způsoby upevnění kolejnice k železničním pražcům. Historicky hroty ustoupily litinovým židlím připevněným ke kravatě, v poslední době se k upevnění kolejnice ke křeslu používají pružiny (například spony Pandrol ).

Jiná použití

Dřevěné kravaty recyklované jako sochy na nádraží Northfield

Kamenný blok ze skotského rozchodu Ardrossan železnice slouží k výstavbě nakládací rampu

V posledních letech se dřevěné kolejnice také staly oblíbenými pro zahradničení a terénní úpravy , a to jak při vytváření opěrných zdí a zahrad se zvýšenou postelí, tak někdy i při stavění schodů. Tradičně jsou vazby prodávané pro tento účel vyřazené vazby odebrané z železničních tratí, když jsou nahrazeny novými vazbami, a jejich životnost je často omezena hnilobou. Někteří podnikatelé prodávají nové vazby. Vzhledem k přítomnosti dřeva konzervačních látek , jako je uhelný dehet , kreosot nebo soli z těžkých kovů , železniční pražce zavést další prvek půdy znečištění do zahrady a je zabráněno mnoho majitelů nemovitostí. Ve Velké Británii jsou nyní pro stavbu zahrad k dispozici nové dubové nebo borovicové trámy stejné délky (2,4 m) jako standardní železniční pražce, které však nejsou ošetřeny nebezpečnými chemikáliemi. Jsou zhruba dvojnásobkem ceny recyklovaného produktu. Na některých místech se železniční kolejnice používají při stavbě domů, zejména u těch s nižšími příjmy, zejména v blízkosti železničních tratí, včetně zaměstnanců železnice. Používají se také jako postýlky pro doky a loděnice .

Španělský umělec Agustín Ibarrola použil recyklované kravaty od společnosti Renfe v několika projektech.

V Německu je použití dřevěných železničních pražců jako stavebního materiálu (zejména v zahradách, domech a na všech místech, kde je pravděpodobný pravidelný kontakt s lidskou pokožkou, ve všech oblastech navštěvovaných dětmi a ve všech oblastech souvisejících s výrobou nebo manipulací s potravinami v jakkoli) je zakázán zákonem od roku 1991, protože představuje značné riziko pro zdraví a životní prostředí. Od roku 1991 do roku 2002 to bylo regulováno Teerölverordnung ( Carbolineum By-law) a od roku 2002 bylo regulováno Chemikalien-Verbotsverordnung (Chemicals Prohibition By-law), §1 a přílohy, části 10 a 17.

Viz také

• Předřadníková dráha
• John Calvin Jureit , vynálezce spojovací desky vazníku Gang-Nail
• Žebříková dráha
• Trať (železniční doprava)
• Sluneční záhyb

Poznámky

Reference

Další čtení

externí odkazy

Média týkající se železničních vazeb na Wikimedia Commons