El anclaje de una punta de riel proviene del agarre entre el vástago y el material de la traviesa - fibra de madera, concreto o la clavija de plástico fundida en una traviesa de concreto. El diámetro del eje es el primer parámetro que fija un ingeniero de vías, porque determina el área de contacto, la resistencia de extracción-y la tensión que la traviesa debe tolerar alrededor del agujero.
Por qué el diámetro del eje controla el anclaje
Cuanto mayor sea el diámetro del vástago, mayor será el área de contacto con el material de anclaje y mayor será la resistencia-a la extracción. Como relación indicativa utilizada por los ingenieros de sujetadores, cada aumento de 2 mm en el diámetro del vástago aumenta el anclaje aproximadamente entre un 15 y un 20 %, siempre que el orificio del durmiente se taladre para que coincida. Superar el valor de diseño del agujero en más de unos 3 mm produce el resultado opuesto: la fuerza de estallido agrieta la traviesa y el efecto de anclaje disminuye en lugar de aumentar.
Diámetros típicos por tipo de traviesa
Los rangos a continuación reflejan una práctica común en las líneas chinas e internacionales. Confirme el valor exacto con el dibujo de las traviesas y el estándar de sujetadores aplicable antes de realizar el pedido.
| tipo de cama | Tipo de pico | Diámetro típico del eje |
|---|---|---|
| Durmiente de madera (madera blanda) | Púa para perro o púa de tornillo | 16mm |
| Traviesa de madera (madera dura) | Púa para perro o púa de tornillo | 18mm |
| Traviesa de hormigón (con taco de plástico) | Punta de tornillo | 22-24mm |
| Traviesa de hormigón pretensado | Punta de tornillo | 24-26mm |
| Vía sin lastre de alta-velocidad | Punta de tornillo especial | 24mm |
| Línea de transporte-pesada (carga por eje de 25 a 30 toneladas) | Punta de tornillo | 26-28 milímetros |
Expectativas y límites de la fuerza de anclaje
Los valores de diseño típicos tomados de las hojas de datos de los sujetadores son aproximadamente 60 kN de fuerza de extracción-para una punta en espiral de 22 mm, 75 kN para 24 mm y 90 kN para 26 mm en clavijas de concreto a juego. Estos son valores indicativos: la cifra real depende del grado del concreto, el diseño de la clavija, la profundidad de empotramiento y la condición de apriete, por lo que debe verificarse mediante pruebas de extracción en muestras representativas de cada lote en lugar de asumirse a partir del catálogo.
Modos de falla por diámetro incorrecto
Vástago de tamaño insuficiente: el agarre es insuficiente, la púa se afloja con la vibración, el carril se mueve lateralmente y la desviación del ancho aumenta. Los costos de mantenimiento aumentan y la seguridad de funcionamiento se ve afectada en tramos de alta-velocidad o de gran-recorrido.
Vástago sobredimensionado: el orificio está demasiado-apretado, aparecen grietas en la traviesa alrededor del orificio y, en casos graves, la traviesa falla y debe ser reemplazada. El efecto de anclaje se reduce en el mismo punto en el que el mayor diámetro debía ayudar.
Desajuste de diámetro entre púa y taco: el taco de plástico se parte o el púa no puede llegar a su empotramiento diseñado, produciendo un aflojamiento prematuro de las traviesas de hormigón.
Práctica de selección y verificación
Traviesas de madera: seleccione por densidad de la madera - 18 mm para madera dura, 16 mm para madera blanda; los mangos de gran tamaño dividen el durmiente.
Traviesas de hormigón: 22 mm es el valor predeterminado para líneas ordinarias; pase a 24 mm cuando las cargas laterales sean mayores o el dibujo de la traviesa lo requiera.
Regla de carga por eje para transporte pesado: 26 mm para una carga por eje de 25 t, 28 mm para una carga por eje de 30 t, para resistir las fuerzas laterales más altas.
Perforación: utilice el diámetro y la profundidad del orificio piloto especificados por el fabricante de la espiga o clavija; Controle el espacio libre y nunca fuerce una punta de gran tamaño en un agujero de tamaño pequeño.
Verificación: realice pruebas de extracción-por lote, controle el par de apriete en la instalación e incluya comprobaciones del estado de las puntas y del calibre en el ciclo de inspección de rutina.
Preguntas frecuentes
¿Se puede utilizar una punta de tornillo en traviesas de madera?
Sí. Una punta de tornillo con un orificio guía pretaladrado - sujeta las fibras de la madera a lo largo de toda la longitud de la rosca y brinda mayor poder de sujeción que una punta de perro simple en la misma madera. Los clavos para perros siguen siendo más baratos y rápidos de conducir donde el tráfico y los niveles de vibración son moderados.
¿Por qué se utiliza una clavija de plástico en las traviesas de hormigón?
La clavija protege el concreto de la fuerza de estallido de la punta, proporciona un acoplamiento constante de la rosca durante la vida útil y permite retirar y re{0}}instalar la punta varias veces sin dañar la traviesa.
¿Cómo se prueba-la fuerza de extracción?
Un gato o una máquina de prueba universal extrae axialmente la púa de la muestra de traviesa mientras se registra la carga. La carga máxima se compara con el límite de especificación y se registra el modo de falla (deshilachado, extracción de clavijas-o rotura del concreto) para juzgar si el ensamblaje es correcto.
¿Cómo afecta la humedad al anclaje de púas en traviesas de madera?
La madera húmeda pierde fricción y se hincha, mientras que al secarse se encoge el agujero, por lo que el anclaje varía según la estación. El reapriete periódico-es una práctica estándar y las púas deben retirarse e inspeccionarse donde la corrosión haya reducido el diámetro efectivo.
¿Cómo se debe tratar una púa suelta?
Vuelva a -conducirlo con el par especificado después de comprobar el orificio. Si la rosca está desgastada o la corrosión excede el límite del estándar de mantenimiento, reemplace la púa. En traviesas de madera, se puede colocar una punta de reemplazo en una nueva posición desplazada del orificio anterior cuando el orificio original está dañado.