Profil szynowy - Rail profile

Szyna z 1896 roku z nazwą i specyfikacją producenta uformowana na środniku szyny podczas walcowania.
Przekroje szyny płaskodennej, która może spoczywać bezpośrednio na podkładach oraz szyny typu bullhead, które osadzają się na krzesłach (nie pokazano).
Wczesne szyny w USA
Odcinek szyny prowadzącej Translohr (podczas instalacji Clermont-Ferrand w 2006 roku)

Profilu szyny jest w przekroju poprzecznym kształt szyny kolejowej , prostopadle do jego długości.

Wczesne szyny były wykonane z drewna, żeliwa lub kutego żelaza. Wszystkie nowoczesne szyny wykonane są ze stali walcowanej na gorąco o przekroju (profilu) zbliżonym do belki dwuteowej , ale asymetrycznym względem osi poziomej (jednak patrz szyna rowkowana poniżej). Główka jest wyprofilowana tak, aby była odporna na zużycie i zapewniała dobrą jazdę, a stopka wyprofilowana pod kątem systemu mocowania.

W przeciwieństwie do niektórych innych zastosowań żelaza i stali, szyny kolejowe podlegają bardzo dużym naprężeniom i są wykonane z bardzo wysokiej jakości stali. Poprawa jakości materiałów, w tym przejście z żelaza na stal, zajęło wiele dziesięcioleci. Drobne wady stali, które mogą nie stwarzać problemów w innych zastosowaniach, mogą prowadzić do pęknięć szyn i niebezpiecznych wykolejeń podczas użytkowania na torach kolejowych.

Ogólnie rzecz biorąc, im cięższe szyny i reszta torów, tym cięższe i szybsze pociągi mogą przewozić te tory.

Szyny stanowią znaczną część kosztów linii kolejowej. W jednym czasie huta produkuje tylko niewielką liczbę rozmiarów szyn, więc kolej musi wybrać najbliższy odpowiedni rozmiar. Zużyta, ciężka szyna z głównej linii jest często odzyskiwana i obniżana do ponownego wykorzystania na odgałęzieniu , bocznicy lub placu .

Wagi i rozmiary szyn

Dwa powszechnie stosowane profile szyn: mocno zużyty profil 50 kg/m i nowy profil 60 kg/m

Ciężar szyny na długość jest ważnym czynnikiem w określaniu wytrzymałości szyny, a tym samym nacisku osi i prędkości.

Masy są mierzone w funtach na jard ( jednostki imperialne są używane w Kanadzie, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych) lub kilogramach na metr (jednostki metryczne są używane w Australii i Europie kontynentalnej ). Ponieważ kilogram to około 2,2 funta, a metr to około 1,1 jarda, liczba funtów na jard jest prawie dokładnie podwojona w stosunku do kilogramów na metr. (Dokładniej 1 kg/m = 2,0159 funta/jard.)

Powszechnie w terminologii kolejowej funt jest metonimem wyrażenia funtów na jard, a zatem 132-funtowa szyna oznacza szynę 132 funty na jard.

Europa

Szyny produkowane są w wielu różnych rozmiarach. Niektóre typowe europejskie rozmiary szyn obejmują:

  • 40 kg/m (81 funtów/yd)
  • 50 kg/m (101 funtów/yd)
  • 54 kg/m (109 funtów/yd)
  • 56 kg/m (113 funtów/yd)
  • 60 kg/m (121 funtów/yd)

W krajach byłego ZSRR powszechne są szyny o masie 65 kg/m (131 lb/yd) i 75 kg/m (151 lb/yd) (nieutwardzane termicznie). Szyny utwardzane termicznie 75 kg/m (151 lb/yd) były również używane na ciężkich liniach kolejowych, takich jak Bajkał-Amur Mainline , ale okazały się niewystarczające w działaniu i zostały głównie odrzucone na korzyść 65 kg/m (131 lb/ yd). yd) szyny.

Ameryka północna

Oznaczenie masy „155 PS” na przegubowym segmencie 155 lb/yd (76,9 kg/m) szyny „Pennsylvania Special”, najcięższej klasy szyny, jaką kiedykolwiek wyprodukowano
Rysunek przekrojowy przedstawiający wymiary w jednostkach imperialnych dla szyny 100 lb/yd (49,6 kg/m) używanej w Stanach Zjednoczonych, 1890
New York Central System Dudley Przekrój szyny 127 lb/yd (63,0 kg/m)

American Society of Civil Engineers (lub ASCE) wymienionych szyn w 1893 przez 5 funtów / km (2,5 kg / m) w odstępach od 40 do 100 funtów / km (19,8 do 49,6 kg / m). Wysokość szyny równa szerokości stopy dla każdego ciężaru teownika ASCE; a profile określiły stały udział ciężaru w główce, środniku i stopie odpowiednio 42%, 21% i 37%. Profil ASCE 90 funtów/jard (44,6 kg/m) był odpowiedni; ale cięższe wagi były mniej zadowalające. W 1909 r. American Railway Association (ARA) określiło standardowe profile dla 10 lb/ar (4,96 kg/m) przyrostów od 60 do 100 lb/yd (29,8 do 49,6 kg/m). Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Kolejowych (lub AREA) określiło standardowe profile dla szyn 100 lb/yd (49,6 kg/m), 110 lb/yd (54,6 kg/m) i 120 lb/yd (59,5 kg/m) w 1919 roku, dla Szyny 130 lb/yd (64,5 kg/m) i 140 lb/yd (69,4 kg/m) w 1920 roku, a dla szyn 150 lb/yd (74,4 kg/m) w 1924 roku. -Stosunek szerokości i wzmocnienie wstęgi. Wady węższej stopy zostały przezwyciężone przez zastosowanie blaszek ściągających . Zalecenia AREA zmniejszyły względną masę główki szyny do 36%, podczas gdy alternatywne profile zmniejszyły masę główki do 33% w szynach o większej wadze. Zwrócono również uwagę na ulepszone promienie zaokrąglenia, aby zmniejszyć koncentrację naprężeń na połączeniu środnika z łbem. AREA zaleca profil ARA 90 lb/yd (44,6 kg/m). Stare szyny ASCE o mniejszej wadze pozostały w użyciu i przez kilka dziesięcioleci zaspokajały ograniczone zapotrzebowanie na lekką szynę. W 1997 r. AREA połączyła się z American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association . W połowie XX wieku większość produkcji szyn była średnio ciężka (112 do 119 funtów/yd lub od 55,6 do 59,0 kg/m) i ciężka (127 do 140 funtów/jard lub 63,0 do 69,4 kg/m). Rozmiary poniżej 100 funtów / jard (49,6 kg / m) szyny są zwykle przeznaczone do lżejszego transportu towarowego, toru o niskim zużyciu lub lekkiej kolei . Tor wykorzystujący od 49,6 do 59,5 kg/m (od 100 do 120 funtów/jard) szyny jest przeznaczony dla odgałęzień towarowych o niższej prędkości lub szybkiego tranzytu (na przykład większość torów systemu metra w Nowym Jorku jest skonstruowana z prędkością 100 funtów/jard (49,6 kg) /m) szyna). Tor linii głównej jest zwykle budowany z szyną 130 lb/yd (64,5 kg/m) lub cięższą. Niektóre popularne rozmiary szyn w Ameryce Północnej obejmują:

  • 75 funtów/jard (37,2 kg/m) (ASCE)
  • 80 funtów / jard (39,7 kg / m) (Dudley) New York Central Railroad
  • 85 funtów/jard (42,2 kg/m) (ASCE)
  • 90 funtów/jard (44,6 kg/m) (ARA)
  • 100 funtów/jard (49,6 kg/m) (OBSZAR)
  • 105 lb/yd (52,1 kg/m) (Dudley) New York Central Railroad
  • 112 funtów/yd (55,6 kg/m) (KCSC)
  • 115 funtów/jard (57,0 kg/m) (OBSZAR)
  • 119 lb/yd (59,0 kg/m) Colorado Paliwo i żelazo

Niektóre typowe rozmiary szyn żurawia w Ameryce Północnej obejmują:

  • 12 funtów/jard (5,95 kg/m)
  • 20 funtów/jard (9,9 kg/m)
  • 25 funtów/jard (12,4 kg/m)
  • 30 funtów/jard (14,9 kg/m)
  • 40 funtów/jard (19,8 kg/m)
  • 60 funtów/jard (29,8 kg/m)
  • 80 funtów/jard (39,7 kg/m)
  • 85 funtów/jard (42,2 kg/m)
  • 104 funty/jard (51,6 kg/m)
  • 105 funtów/jard (52,1 kg/m)
  • 135 funtów/jard (67 kg/m)
  • 171 funtów/jard (84,8 kg/m)
  • 175 funtów / jard (86,8 kg / m)

Australia

Niektóre typowe australijskie rozmiary szyn to:

  • 30 kg/m (60,5 funta/yd)
  • 36 kg/m (72,6 funta/yd)
  • 40 kg/m (80,6 funta/yd)
  • 47 kg/m (94,7 funta/yd)
  • 50 kg/m (100,8 funta/yd)
  • 53 kg/m (106,8 funta/yd)
  • 60 kg/m (121.0 funta/yd)
  • 68 kg/m (137,1 funta/yd)
  • 50 kg/m i 60 kg/m to obecny standard, chociaż niektóre inne rozmiary są nadal produkowane.
  • Niektóre amerykańskie rozmiary są używane w kolejach rud żelaza w północno- zachodniej Australii .

Historia

Szyny z rybiego brzucha ułożone na kamiennych blokach na kolei Cromford i High Peak .
Przekroje wczesnych szyn
Stephenson-rail-patentowa szyna typu fishbelly z przegubem na pół, opatentowana w 1816 r

Wczesne szyny były używane na wagonach konnych , początkowo z drewnianymi szynami, ale od lat 60. XVIII w. z szynami żelaznymi , które składały się z cienkich pasków żeliwa przymocowanych do drewnianych szyn. Szyny te były zbyt kruche, aby przenosić duże obciążenia, ale ponieważ początkowy koszt budowy był niższy, metoda ta była czasami wykorzystywana do szybkiego zbudowania niedrogiej linii kolejowej. Szyny pasowe czasami oddzielały się od drewnianej podstawy i wbijały w podłogę wagonów powyżej, tworząc coś, co nazywano „głową węża”. Jednak długoterminowe wydatki związane z częstymi konserwacjami przewyższały wszelkie oszczędności.

Zostały one zastąpione przez żeliwne szyny z kołnierzami (tj. w kształcie litery „L”) i płaskimi kołami wagonu. Wczesnym zwolennikiem tego projektu był Benjamin Outram . Jego partner, William Jessop, wolał w 1789 roku używać „ edge rails ”, w których koła były wyposażone w kołnierze i z czasem zdano sobie sprawę, że ta kombinacja działa lepiej.

Najwcześniejsze z nich w powszechnym użyciu były tak zwane żeliwne szyny brzuszne ze względu na ich kształt. Szyny wykonane z żeliwa były kruche i łatwo pękały . Mogły być wykonane tylko w krótkich odcinkach, które wkrótce stałyby się nierówne. Patent Johna Birkinshawa z 1820 r., w miarę poprawy technik walcowania, wprowadził kute żelazo w większych długościach, zastąpił żeliwo i znacząco przyczynił się do gwałtownego rozwoju kolei w latach 1825-40. Przekrój różnił się znacznie od jednej linii do drugiej, ale był trzech podstawowych typów, jak pokazano na schemacie. Przekrój równoległy, który rozwinął się w późniejszych latach, nazwano Bullhead .

W międzyczasie, w maju 1831, pierwsza szyna T z kołnierzem (zwana również odcinkiem T) przybyła do Ameryki z Wielkiej Brytanii i została włożona do Pennsylvania Railroad przez Camden i Amboy Railroad . Były również używane przez Charlesa Vignolesa w Wielkiej Brytanii.

Pierwsze stalowe szyny wykonał w 1857 roku Robert Forester Mushet , który położył je na stacji Derby w Anglii. Stal jest znacznie mocniejszym materiałem, który stopniowo zastępował żelazo do stosowania na szynach kolejowych i pozwalał na walcowanie znacznie dłuższych odcinków szyn.

Amerykański kolejowy Stowarzyszenie Inżynieria (obszar) i Amerykańskie Towarzystwo Badań Materiałowych (ASTM) określony węgiel, mangan, krzem i zawartość fosforu na stalowych szynach. Wytrzymałość na rozciąganie wzrasta wraz z zawartością węgla, a plastyczność maleje. Określono AREA i ASTM 0,55 do 0,77 procent węgla w szynie od 70 do 90 funtów na jard (34,7 do 44,6 kg/m), 0,67 do 0,80 procent w wadze szyny od 90 do 120 funtów/jd (44,6 do 59,5 kg /m) i 0,69 do 0,82 procent dla cięższych szyn. Mangan zwiększa wytrzymałość i odporność na ścieranie. AREA i ASTM określiły 0,6 do 0,9 procent manganu w szynach o wadze od 70 do 90 funtów i 0,7 do 1 procenta w cięższych szynach. Krzem jest preferencyjnie utleniany tlenem i jest dodawany w celu zmniejszenia powstawania osłabiających tlenków metali w procesach walcowania i odlewania szyn. AREA i ASTM określiły od 0,1 do 0,23% krzemu. Fosfor i siarka to zanieczyszczenia powodujące kruchość szyny o obniżonej odporności na uderzenia. AREA i ASTM określiły maksymalne stężenie fosforu na 0,04%.

Stosowanie torów spawanych zamiast łączonych rozpoczęło się około lat 40. XX wieku i stało się powszechne w latach 60. XX wieku.

Rodzaje

Szyna na pasek

Szyna na pasek i kolec

Najwcześniejsze szyny były po prostu kawałkami drewna. Aby oprzeć się zużyciu, na drewnianej szynie ułożono cienki żelazny pasek. To zaoszczędziło pieniądze, ponieważ drewno było tańsze niż metal. System miał tę wadę, że co jakiś czas przejazd kół w pociągu powodował oderwanie się taśmy od drewna. Problem został po raz pierwszy zgłoszony przez Richarda Trevithick w 1802. Stosowanie szyn taśmowych w Stanach Zjednoczonych (na przykład na kolei Albany i Schenectady Railroad ok. 1837) doprowadziło do groźby pasażerów przez „głowy węży”, gdy taśmy zwijały się i przeniknął do wagonów.

Szyna płytowa

Szyna płytowa była wczesnym typem szyny i miała przekrój „L”, w którym kołnierz utrzymywał koło bez kołnierza na torze. Szyna z kołnierzem przeszła niewielkie odrodzenie w latach 50. XX wieku jako prowadnice , w metrze paryskim (metro na gumowych oponach lub francuskie metro sur pneus ), a ostatnio jako autobus z przewodnikiem . W Cambridgeshire Guided Busway szyna jest belką betonową o grubości 350 mm (14 cali) z krawędzią 180 mm (7,1 cala) tworzącą kołnierz. Autobusy jeżdżą na normalnych kołach jezdnych z bocznymi kołami prowadzącymi, które poruszają się po kołnierzach. Autobusy są sterowane normalnie, gdy znajdują się poza torem autobusowym, analogicznie do wagonów z XVIII wieku, które można manewrować wokół szybów przed dołączeniem do toru na dłuższą trasę.

Szyna mostowa

Przekrój poprzez Great Western Railway „s baulk drogi , wykonane z mostu kolejowego

Szyna mostowa to szyna z profilem odwróconym w kształcie litery U. Jego prosty kształt jest łatwy w produkcji i był szeroko stosowany, zanim bardziej wyrafinowane profile stały się wystarczająco tanie, aby można je było produkować luzem. To był przede wszystkim wykorzystywane na Great Western Railway „s 7 ft  1 / 4  w ( 2140 mm ), skrajnia drogi baulk , zaprojektowany przez Isambard Kingdom Brunel .

Szyna Barlowa

Przekrój szyny Barlow stosowanej przez Sydney Railway Company

Szyna Barlowa została wynaleziona przez Williama Henry'ego Barlowa w 1849 roku. Została zaprojektowana do układania bezpośrednio na podsypce , ale brak podkładów (kotwi) powodował, że trudno było utrzymać ją w rozstawie .

Szyna płaskodenna

Przekrój nowej szyny z płaskim dnem

Szyna z płaskim dnem jest dominującym profilem szyn stosowanym na całym świecie.

Kołnierzowa szyna T

Szyna T z kołnierzem (zwana również przekrojem T) to nazwa szyny z płaskim dnem stosowanej w Ameryce Północnej . Drewniane szyny z żelaznymi taśmami były używane na wszystkich amerykańskich liniach kolejowych do 1831 roku. Pułkownik Robert L. Stevens , prezes Camden and Amboy Railroad , wpadł na pomysł, że szyna wykonana w całości z żelaza byłaby bardziej odpowiednia do budowy kolei. W Ameryce nie było hut, które mogłyby toczyć duże długości, więc popłynął do Wielkiej Brytanii, która była jedynym miejscem, gdzie można było walcować jego kołnierzową szynę T (zwaną również sekcją T). Koleje w Wielkiej Brytanii wykorzystywały walcowane szyny o innych przekrojach, które produkowali ironmasters .

W maju 1831 roku pierwsze 500 szyn, każda o długości 15 stóp (4,6 m) i wadze 36 funtów na jard (17,9 kg/m), dotarło do Filadelfii i umieszczono je w torze, oznaczając pierwsze użycie szyny T z kołnierzem. Następnie szyna T z kołnierzem została wykorzystana przez wszystkie koleje w Stanach Zjednoczonych.

Pułkownik Stevens wynalazł również haczykowaty kolec do mocowania szyny do poprzeczki (lub podkładu ). W chwili obecnej zamiast haczykowatego szpikulca powszechnie stosuje się szpikulce śrubowe.

Szyna Vignoles

Vignoles Rail stosowany w London and Croydon Railway w 1839 r
Szyna Vignoles stosowana w Birmingham i Gloucester Railway w 1840 r

Szyna Vignoles to popularna nazwa szyny płaskodennej, rozpoznająca inżyniera Charlesa Vignolesa, który wprowadził ją do Wielkiej Brytanii . Charles Vignoles zaobserwował, że na kostkach kamiennych, które były najbardziej powszechnym systemem w tamtych czasach, dochodziło do zużycia szyn z kutego żelaza i krzeseł z żeliwa . W 1836 roku polecił kolej płaskodenną kolei londyńskiej i Croydon, dla której był inżynierem konsultantem. Jego oryginalna szyna miała mniejszy przekrój niż szyna Stevensa, z szerszą podstawą niż szyna nowoczesna, mocowana śrubami przez podstawę. Inne linie, które go przyjęły, to Hull i Selby , Newcastle i North Shields oraz Manchester, Bolton i Bury Canal Navigation and Railway Company.

Kiedy stało się możliwe konserwowanie podkładów drewnianych za pomocą chlorku rtęciowego (proces zwany cyjanizowaniem ) i kreozotu , zapewniały one znacznie cichszą jazdę niż bloki kamienne i możliwe było mocowanie szyn bezpośrednio za pomocą klipsów lub kolców szynowych . Ich użycie rozprzestrzeniło się na cały świat i zyskało nazwę Vignoles.

Połączenie, w którym końce dwóch szyn są ze sobą połączone, jest najsłabszą częścią linii kolejowej. Najwcześniejsze żelazne szyny były połączone prostą nakładką lub prętem metalowym przyśrubowanym przez środnik szyny. Opracowano silniejsze metody łączenia ze sobą dwóch szyn. Gdy do złącza szyny zostanie włożona wystarczająca ilość metalu, złącze jest prawie tak wytrzymałe, jak reszta długości szyny. Hałas generowany przez pociągi przejeżdżające nad złączami szynowymi, opisany jako „klikanie torów kolejowych”, można wyeliminować przez spawanie ze sobą odcinków szyn. Szyna spawana w sposób ciągły ma jednolity profil górny nawet na połączeniach.

Szyna dwugłowicowa

Szyna dwugłowicowa na kolei Mid-Norfolk .

Pod koniec lat trzydziestych w Wielkiej Brytanii linie kolejowe miały szeroką gamę różnych wzorów. Jedną z pierwszych linii, w której wykorzystano kolej dwugłowicową, była kolej London and Birmingham Railway , która przyznała nagrodę za najlepszy projekt. Szyna ta była podtrzymywana przez krzesła, a główka i stopa szyny miały ten sam profil. Domniemaną zaletą było to, że gdy główka się zużyła, szynę można było odwrócić i użyć ponownie. W praktyce ta forma recyklingu nie była zbyt skuteczna, ponieważ krzesło powodowało wgniecenia w dolnej powierzchni, a szyna dwugłowicowa przekształciła się w szynę typu bullhead, w której główka była bardziej masywna niż stopa.

Szyna Bullhead

Szyna Bullhead była standardem w brytyjskim systemie kolejowym od połowy XIX do połowy XX wieku. Na przykład w 1954 r. zastosowano szynę typu bullhead na 449 mil (723 km) nowego toru, a płaskodenną na 923 mil (1485 km). Jedna z pierwszych norm brytyjskich , BS 9, dotyczyła szyny typu bullhead - została pierwotnie opublikowana w 1905 roku, a zrewidowana w 1924 roku. Szyny wyprodukowane zgodnie ze standardem z 1905 roku były określane jako „OBS” (oryginalne), a te wyprodukowane do 1924 roku standard jako „RBS” (zmieniony).

Szyna Bullhead jest podobna do szyny dwugłowicowej, z tym wyjątkiem, że profil główki szyny nie jest taki sam jak profil stopy. Szyna Bullhead wyewoluowała z szyny dwugłowicowej, ale ponieważ nie miała symetrycznego profilu, nigdy nie było możliwe jej odwrócenie i użycie stopy jako główki. Dlatego też, ponieważ szyna nie miała już pierwotnie postrzeganej korzyści ponownego użycia, była to bardzo kosztowna metoda układania toru. Do podparcia poręczy potrzebne były ciężkie żeliwne krzesła , które zabezpieczano w krzesłach drewnianymi (później stalowymi) klinami lub „kluczami”, które wymagały regularnej uwagi.

Szyna Bullhead została prawie całkowicie zastąpiona szyną płaskodenną na brytyjskich kolejach, chociaż przetrwała w krajowym systemie kolejowym na niektórych bocznicach lub liniach odgałęzionych. Można go również znaleźć na zabytkowych liniach kolejowych , zarówno ze względu na chęć zachowania historycznego wyglądu, jak i odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie starych elementów torów z głównych linii. London Underground nadal używać szyny bullhead po to zostało wycofane gdzie indziej w Wielkiej Brytanii, ale w ciągu ostatnich kilku lat nie był wspólny wysiłek, aby przekształcić swój utwór do szyny płaskie dno. Jednak proces wymiany toru w tunelach jest procesem powolnym ze względu na niemożność wykorzystania ciężkich maszyn i urządzeń.

Szyna rowkowana

Przekrój szyny tramwajowej rowkowanej
Różnica w formie i profilu koła i szyny pociągu (lewa, niebieska) i tramwaju (prawa, zielona). Zobacz kołnierz koła kolejowego

Tam, gdzie szyna jest układana na nawierzchni drogi (chodniku) lub na powierzchniach trawiastych, musi być miejsce na kołnierz. Zapewnia to szczelina zwana kołnierzem. Szyna zostaje zwane szyny rowkowanym , kolejowego rowka lub szyny dźwigara . Kołnierz ma z jednej strony główkę szyny, a z drugiej osłonę. Osłona nie niesie ciężaru, ale może działać jak poręcz.

Szyna rowkowana została wynaleziona w 1852 roku przez Alphonse Loubata , francuskiego wynalazcę, który opracował ulepszenia w wyposażeniu tramwajowym i kolejowym oraz pomógł rozwinąć linie tramwajowe w Nowym Jorku i Paryżu. Wynalezienie szyny ryflowanej umożliwiło układanie tramwajów bez uciążliwości dla innych użytkowników drogi, z wyjątkiem niczego nie podejrzewających rowerzystów, którym koła mogą wpaść w rowek. Rowki mogą zostać wypełnione żwirem i brudem (zwłaszcza przy rzadkim użytkowaniu lub po okresie bezczynności) i od czasu do czasu wymagać oczyszczenia, które wykonuje tramwaj „szorujący”. Nieoczyszczenie rowków może prowadzić do wyboistej jazdy pasażerów, uszkodzenia koła lub szyny i ewentualnie wykolejenia.

Poręcz dźwigara

Tradycyjną formą szyny rowkowanej jest sekcja osłony dźwigara pokazana po lewej stronie. Ta szyna jest zmodyfikowaną formą szyny kołnierzowej i wymaga specjalnego mocowania w celu przeniesienia ciężaru i stabilizacji skrajni. Jeżeli ciężar jest przenoszony przez podłoże jezdni, w regularnych odstępach czasu potrzebne są stalowe ściągi, aby utrzymać rozstaw. Zainstalowanie ich oznacza, że ​​cała powierzchnia musi zostać wykopana i zregenerowana.

Szyna blokowa

Poręcz blokowa to dolna forma poręczy dźwigarowej z wyeliminowanym środnikiem. Z profilu przypomina bardziej solidną formę szyny mostu, z dodanym kołnierzem i osłoną. Zwykłe usunięcie środnika i połączenie sekcji czołowej bezpośrednio z sekcją nożną skutkowałoby słabą szyną, więc wymagana jest dodatkowa grubość w sekcji łączonej.

Nowoczesną szyną blokową z dalszym zmniejszeniem masy jest szyna LR55, która jest poliuretanowa wtopiona w prefabrykowaną belkę betonową. Można go umieścić w wykopach wykopanych w istniejącym podłożu asfaltowym dla kolei miejskiej (tramwaje).

Długości szyn

Szyny powinny być wykonane tak długo, jak to możliwe, ponieważ połączenia pomiędzy szynami są źródłem słabości. Wraz z poprawą procesów produkcyjnych zwiększyły się długości szyn. Długie szyny są elastyczne i nie ma problemu z pokonywaniem zakrętów. 130-metrowa (430 stóp) szyna, która byłaby najdłuższą linią kolejową na świecie w jednym kawałku, została walcowana w URM, Bhilai Steel Plant (SAIL) w dniu 29 listopada 2016 r.

Spawanie szyn na dłuższe odcinki wprowadzono po raz pierwszy około 1893 roku. Spawanie może odbywać się w centralnym magazynie lub w terenie.

Koła stożkowe lub cylindryczne

Od dawna wiadomo, że stożkowe koła i szyny, które są nachylone o tę samą wartość, lepiej podążają krzywymi niż koła cylindryczne i szyny pionowe. Kilka linii kolejowych, takich jak Queensland Railways, przez długi czas miało koła cylindryczne, dopóki znacznie większy ruch nie wymagał zmiany. Cylindryczne bieżniki kół muszą „ślizgać się” na łukach toru, więc zwiększają zarówno opór, jak i zużycie szyn i kół. Na bardzo prostym torze cylindryczny bieżnik koła toczy się swobodniej i nie „poluje”. Miernik jest lekko zwężony, a zaokrąglenia kołnierzy zapobiegają ocieraniu się kołnierzy o szyny. Praktyka w Stanach Zjednoczonych to 1 na 20 stożków, gdy są nowe. W miarę zużywania się bieżnika zbliża się do nierównomiernie cylindrycznego bieżnika, w którym to czasie koło jest centrowane na tokarce lub wymieniane.

Producenci

Szyny są wykonane z wysokiej jakości stali, a nie w dużych ilościach w porównaniu z innymi formami stali, dlatego liczba producentów w jednym kraju jest zwykle ograniczona.

Zmarli producenci

Normy

  • EN 13674-1 – Zastosowania kolejowe – Tor – Szyna – Część 1: Szyny kolejowe Vignole 46 kg/m i więcej

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki