Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory tests of pull-off strength of chosen USPs attached to concrete sleepers

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Zobel Henryk, Al Sabouni-Zawadzka Anna

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

247--262

EN

Resilient under sleeper pads (USPs) are vibration isolators used in the ballasted track structure to improve the dynamic performance of the track, reduce vibrations and protect the ballast layer. Being permanently connected with the rail supports (sleepers or turnout bearers), the pads must exhibit a proper value of the pull-off strength, which ensures that they do not separate from the supports while being transported to the construction site or during many years of exploitation. This study focuses on the experimental determination of the pull-off strength of USPs attached to full scale prestressed concrete sleepers. Three variants are tested: two pads equipped with different anchor layers attached to the sleepers in the production plant and one pad glued to the sleeper in the laboratory. Some of the tested USPs are made of recycled styrene-butadiene rubber (SBR). An important part of the work is specification of the requirements for the pull-off strength of USPs, as well as the requirements for sleepers and turnout bearers equipped with resilient pads.

PL

Podkładki podpodkładowe (z ang. USPs – under sleeper pads) to elementy sprężyste stosowane w konstrukcjach podsypkowych nawierzchni kolejowej w celu poprawy pracy nawierzchni torowej pod obciążeniami dynamicznymi, zmniejszenia drgań oraz ochrony podsypki przed przyśpieszoną degradacją. Jako elementy trwale połączone z podkładami lub podrozjazdnicami, podkładki USP muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość na odrywanie (przyczepność przez odrywanie), aby nie oddzieliły się od podpory szynowej podczas transportu na plac budowy lub w trakcie wieloletniej eksploatacji. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przyczepności przez odrywanie przeprowadzonych na podkładkach USP zamocowanych do podkładów strunobetonowych. Rozpatrywano trzy warianty próbek, różniące się typem zastosowanego podkładu oraz sposobem mocowania podkładki: wariant I: podkład typu PS-93 z podkładką USP ze zintegrowaną warstwą sczepną przypominającą rzepy z tworzywa sztucznego (próbka wykonana w zakładzie prefabrykacji); wariant II: podkład typu PS-94 z podkładką USP ze zintegrowaną warstwą sczepną w postaci geowłókniny (próbka wykonana w zakładzie prefabrykacji); wariant III: podkład typu PS-94 z podkładką USP przymocowaną za pomocą kleju (podkład wykonany w zakładzie prefabrykacji, podkładka USP przyklejona w laboratorium). Ponadto autorzy zaproponowali wstępne rekomendacje dla polskich kolei zarządzanych przez spółkę PKP PLK S.A., które odnoszą się do wymagań zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej – w szczególności regulacji Międzynarodowego Związku Kolejowego UIC oraz przepisów obowiązujących we Włoszech i Francji, opierających się na normowej procedurze EN 16730. Zaproponowano następujące graniczne wartości przyczepności przez odrywanie: wartość minimalna ≥ 0,4 N/mm2 i wartość średnia ≥ 0,5 N/mm2. Porównując wyniki badań laboratoryjnych przedstawione w niniejszym artykule z proponowanymi granicznymi wartościami przyczepności przez odrywanie określonymi dla USP stwierdzono, że żaden z wariantów przygotowanych w zakładzie prefabrykacji podkładów (I i II), nie osiągnął wartości wytrzymałości na odrywanie zalecanych przez UIC oraz przez autorów, co w połączeniu z obserwowanymi dużymi odchyleniami w położeniu USP względem krawędzi podkładu oraz strefami braku przyczepności podkładki do powierzchni podkładu – prowadzi do wniosku, że w analizowanych przypadkach nie osiągnięto wymaganej dokładności wykonania, a taka precyzja jest konieczna dla zapewnienia trwałości połączenia podkładki z podporą szynową. Wariant III dotyczący podkładu wykonanego w zakładzie prefabrykacji i podkładki USP przyklejonej za pomocą kleju w laboratorium osiągnął wartości wytrzymałości na odrywanie zalecane przez UIC oraz przez autorów niniejszego artykułu. Ponadto, zdaniem autorów, bezpośrednie zastosowanie w Polsce rozwiązań warstwy sczepnej z innych krajów nie zapewnia odpowiedniej wartości wytrzymałości na odrywanie. Należy ją zmodyfikować, uwzględniając np. wzajemną proporcję wymiarów pomiędzy siatką przestrzenną z rzepów z tworzywa sztucznego oraz ziarnami kruszywa stosowanego do produkcji podkładów w Polsce (zgodnie z wymaganiami WTWiO PKP PLK S.A. dotyczącymi podkładów i podrozjazdnic strunobetonowych). Należy kontynuować badania nad opracowaniem rozwiązania warstwy sczepnej USP, odpowiedniego dla warunków polskich – we współpracy z producentami zarówno podkładek USP, jak i podpór szynowych (podkładów i podrozjazdnic).

2

Preprocessing algorithms of vision research damage to concrete railway sleepers

Lesiak P., Sokołowski A.

Problemy Kolejnictwa

|

2018

|

Z. 180

93--99

EN

The paper presents algorithms for the preprocessing of the visual method of detecting damages of concrete railway sleepers. It starts with acquiring images of the surface of the sleepers, by selecting the recorded frames of the images. Then, the color image is transformed into monochrome, so as to obtain the highest contrast possible. The Kanan and Cottrell algorithms were used for this purpose. A simple way is to segment the damage images of the sleepers, by thresholding, in order to binarize them. However, more elaborate algorithms are recommended. For this purpose, images are denoted using a median filter and further morphological operations to extract the edge of damage. For this purpose, noise is removed from images using a median filter, and morphological operations are carried out, to extract the edge of damage. In addition, texture images of the surface of the sleepers are used, removing them from the visual content. As the criterion for selecting the preprocessing algorithm, the shape of the image histogram and its standard deviation were assumed. Such prepared images form the basis for further assessment of the size of damages (cracks and voids) and classification of concrete sleepers.

3

Wpływ wybranych czynników na pracę eksploatowanego betonowego podkładu kolejowego

Bednarek W. A.

Przegląd Komunikacyjny

|

2015

|

Nr 9

106--110

PL

W pracy przeanalizowano wybrane czynniki wpływające na pracę eksploatowanego betonowego podkładu kolejowego. W szczególności analizie poddano następujące czynniki: eksploatacyjne (np. prędkość pojazdów, naciski pojazdów, aktualny stan toru), konstrukcyjne, technologiczne, współpracę podkładu z podłożem podsypkowym – np. zmienne podparcie podkładu po jego długości. Szczegółowe wymagania dotyczące warunków technicznych wykonania i odbioru podkładów i podrozjazdnic strunobetonowych zawarte są w przepisach [26]. Określają one wymagania dotyczące materiału, ich wykonania, wymagań użytkowo-technicznych czy badań kontrolnych podkładów. W pracy zwrócono uwagę na te czynniki, które są źródłem postępującej degradacji podkładów kolejowych. Podczas pracy toru kolejowego dochodzi do koincydencji różnych czynników, np. czynniki eksploatacyjne nakładają się na czynniki konstrukcyjne (np. stan i rodzaj przytwierdzeń czy kształt podkładu). Wskazano również na czynniki technologiczne (np. szkodliwe działanie alkaliów czy prawidłowe kotwienie podkładu) jako mające kluczowe znaczenie dla prawidłowej pracy podkładu, szczególnie w początkowej fazie jego eksploatacji. W pracy rozpatrzono także czynniki związane z podłożem i podparciem podkładu (np. brak kontaktu z podłożem, pęknięcie podkładu czy nieprawidłowe zagęszczenie podłoża podkładu).

EN

In the paper the chosen factors influencing on work of operated concrete railway sleeper were analyzed. In particular in the analysis the following factors were subjected: operating (e.g. trains velocity, trains loads, current track state), constructional, technological, cooperation between the sleeper and subgrade – e.g. variable sleeper support along its length. Detailed regulations concerning the technical conditions for preparation and acceptance of sleepers and switch sleepers are enclosed in [26]. These regulations determine the regulations concerning materials, their preparation, usable-technical requirements or control measurements of sleepers. During analysis it is noticed that one should pay attention to the factors that are the source of progressive degradation of railway sleepers. During the work of railway track a coincidence of various factors occurs, e.g. operating factors overlap on constructional factors (e.g. state and type of fastenings or sleeper shape). In the paper the technological factors were indicated (e.g. alkalis harmful acting or proper anchor of sleeper) at essential meaning for proper sleeper work, particularly in initial stage of its operating. In the paper also the factors concerning with subgrade and sleeper support (e.g. contact loss with subgrade, sleeper crack or improper subgrade compaction) were considered.

4

Zagrożenia korozyjne podkładów kolejowych, cz.2

Pawluk J.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 19/81, nr 4

223--233

PL

Betonowe podkłady kolejowe mogą najczęściej ulegać zniszczeniu w wyniku opóźnionego powstawania ettringitu. Z uwagi na duże znaczenie tego problemu przeprowadzono badania betonu stosowanego do produkcji podkładów, wykonanego z cementu o różnej zawartości ekwiwalentu sodowego, od 0,33% do 1,5%. Stwierdzono, że ettringit jest trwały w 70°C, jeżeli zawartość Na2Oe rozpuszczalnego nie przekracza 0,50%. Opowiada to około 500 mmoli NaOH/l roztworu w porach betonu, a więc jest to więcej niż określił Wieker, jednak dla 75oC. Natomiast zawartość Na2Oe = 0,75% rozpuszczalnego w cemencie, gdy beton poddawany jest obróbce termicznej w 70°C, stanowi już zagrożenie opóźnionym powstawaniem ettringitu. Tak więc poziom Na2Oe = 0,6% całkowitego w cemencie zabezpiecza beton poddawany obróbce cieplnej przed opóźnionym powstawaniem ettringitu, natomiast Na2Oe = 0,8% w cemencie stwarza takie zagrożenie. Wynika stąd, że przyjmowanie w niektórych technologiach zawartości 0,80% całkowitego Na2Oe jest za wysokie i może spowodować powstawanie opóźnionego ettringitu. Trzeba równocześnie pamiętać, że kruszywa granitowe i bazaltowe dostarczają około 0,30 kg na 1 m3 betonu rozpuszczalnego Na2Oe.

EN

The sleepers from prestressed concrete are frequently damaged by delayed ettringite formation. The importance of this problem was the reason that the concrete, used in sleeper production, prepared from cement of different sodium equivalent content in the range from 0.33% to 1.2%, was tested. It was found that ettringite is stable at 70°C if the soluble Na2Oe does not exceed 0.50%. It is equal to about 500 mmol NaOH/I of pore solution in concrete, thus it is higher that Wieker establish, but for 75°C. However, the content in cement of soluble Na2Oe = 0,75% causes that ettringite is not stable in concrete heat treated at 70°C. Thus the content of total Na2Oe = 0.6% in cement is protecting heat treated concrete against the delayed ettringite formation, however, 0.8% of total Na2Oe in cement is causing this hazard. It should be also taking into account that the intake of soluble Na2Oe from granite and basalt aggregates is about 0.30 kg for one m3 of concrete.

5

Bezpieczeństwo bez kompromisów

Raith M., Wojciechowski J., Wawruk J., Cholewa A.

Infrastruktura Transportu

|

2013

|

nr 2

8--11

6

Wpływ podkładek wibroizolacyjnych w podkładach betonowych na wzajemne oddziaływanie pojazdu, nawierzchni i podtorza

Bukowski M.

Problemy Kolejnictwa

|

2010

|

Z. 150

59-88

PL

Artykuł dotyczy oceny składowej dynamicznej oddziaływania w styku koło - szyna, wynikającego z niejednorodnej sztywności pionowej nawierzchni. Składowa ta występuje najczęściej w układzie koło - nawierzchnia, a do jej identyfikacji opracowano metodę oceny częstotliwości własnej drgań nawierzchni z podtorzem. W artykule wykazano, że amplituda oddziaływań dynamicznych zależy od sztywności pionowej nawierzchni. Z tego względu zmniejszenie sztywności nawierzchni na podkładach betonowych przez zastosowanie specjalnych podkładek sprężystych na ich spodzie jest pożądane, gdyż zwiększa to trwałość nawierzchni.

EN

The paper deals with an evaluation of the dynamic component of a force acting in the wheel-rail contact point, and resulting from non-homogenous permanent way vertical stiffness. This component is mostly present in the wheel-permanent way system and the method for the evaluation of free vibration frequency of the permanent way together with the substructure was worked out. It was shown in the paper that the dynamic interaction amplitude depends on vertical stiffness of the permanent way. Therefore, reduction in a concrete sleeper mounted permanent way stiffness by the use of special elastic pads fitted underneath to increase durability of the permanent way is desirable.