การตัดสินใจจัดหาและวิศวกรรมสำหรับการขนส่งทางราง 115RE
ในการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานทางรถไฟ การเลือกโปรไฟล์รางไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของขนาดทางกายภาพที่ตรงกันเท่านั้น สำหรับผู้จัดการโครงการ เจ้าหน้าที่จัดซื้อ และวิศวกรติดตาม การคัดเลือกราง 115RE(หรือเรียกอีกอย่างว่า TR57 ในการอ้างอิงบางส่วน) เกี่ยวข้องกับการปรับสมดุลรายจ่ายฝ่ายทุน (CapEx) กับ-รายจ่ายการดำเนินงานระยะยาว (OpEx) สำหรับการบำรุงรักษารางรถไฟ
คู่มือนี้จะตรวจสอบวิศวกรรมเชิงกลยุทธ์และการตัดสินใจในการจัดหาที่เกี่ยวข้องกับโปรไฟล์ 115RE เราวิเคราะห์ความจุของโครงสร้างเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนรางที่หนักกว่า ประเมินความคุ้มค่าของรางใหม่เทียบกับรางรีเลย์ (ใช้แล้ว) และสรุปข้อควรพิจารณาในการรวมระบบที่สำคัญ
1. เศรษฐศาสตร์ระบบ: การเลือก 115RE กับ. 136RE
ข้อควรพิจารณาที่พบบ่อยที่สุดประการหนึ่งในวิศวกรรมรางรถไฟบรรทุกหนัก-คือการตัดสินใจระหว่างราง 115RE (56.9 กก./ม.) และราง 136RE ที่หนักกว่า (67.4 กก./ม.) การตัดสินใจส่วนใหญ่กำหนดโดยพารามิเตอร์การทำงานสามประการ: น้ำหนักบรรทุกของเพลา น้ำหนักรวมต่อปี (MGT) และความเร็วการทำงานเป้าหมาย
- เกณฑ์การรับน้ำหนักของเพลา:โปรไฟล์ 115RE ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการบรรทุกเพลามาตรฐานที่มีน้ำหนักสูงสุดถึง 25–30 ตัน สำหรับสายการขนส่งสินค้าประเภท I ที่ขนส่งถ่านหินหนักหรือแร่เหล็กที่บรรทุกเพลาเกิน 32 ตัน แนะนำให้อัพเกรดเป็น 136RE เพื่อป้องกันการโก่งตัวของรางมากเกินไปและความล้าภายใน
- ประสิทธิภาพต้นทุนอุตสาหกรรมและผนัง:สำหรับผนังด้านอุตสาหกรรม รางแบบ shortline และสิ่งอำนวยความสะดวกของท่าเรือที่ความเร็วโดยทั่วไปต่ำกว่า 40 ไมล์ต่อชั่วโมง (64 กม./ชม.) ไม่จำเป็นต้องมีความแข็งในการโค้งงอที่สูงกว่าของ 136RE การระบุ 115RE แทนสามารถลดต้นทุนการจัดซื้อรางเริ่มต้นได้ประมาณ 15% ต่อไมล์ของราง
- การประหยัดด้านลอจิสติกส์:เนื่องจาก 115RE เบากว่า 136RE (56.9 กก./ม. เทียบกับ. 67.4 กก./ม.) ค่าจัดส่งต่อแทร็ก-ไมล์จึงต่ำกว่าตามสัดส่วน นี่เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับการทำเหมืองระยะไกลและทางรถไฟตัดไม้ซึ่งการขนส่งทางบกถือเป็นส่วนสำคัญของงบประมาณโครงการ
| ขนาด | ความสูงของราง (มม.) | ความกว้างด้านล่าง(มิลลิเมตร) | ความกว้างของหัว(มิลลิเมตร) | ความหนาของเว็บ (มม.) | น้ำหนัก(กก./ม.) |
| 90 ปอนด์ 90ARA-เอ (TR45) |
142.9 | 130.2 | 65.1 | 14.3 | 44.65 |
| 100 ปอนด์ 100RE | 152.4 | 136.5 | 68.3 | 14.3 | 50.34 |
| 115 ปอนด์ 115RE (TR57) | 168.3 | 139.7 | 69.1 | 15.9 | 56.9 |
| 119 ปอนด์ 119RE | 173.1 | 139.7 | 67.5 | 15.9 | 58.86 |
| 132 ปอนด์ 132RE | 180.9 | 152.4 | 76.2 | 16.6 | 65.58 |
| 133ปอนด์ 133RE | 179.39 | 152.4 | 76.2 | 17.46 | 66.1 |
| 136 ปอนด์ 136RE (TR68) | 185.7 | 152.4 | 74.6 | 17.5 | 67.5 |
| 141 ปอนด์ 141RE | 188.91 | 152.4 | 77.79 | 17.46 | 69.94 |
2. การเลือกโลหะวิทยา: มาตรฐานเทียบกับส่วนหัว-ชุบแข็ง (HH)
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยในการจัดซื้อรางรถไฟคือราง 115RE ทั้งหมดมีลักษณะทางโลหะวิทยาเหมือนกัน รางสองรางที่มีหน้าตัด 115RE- ที่เหมือนกันสามารถแสดงอัตราการสึกหรอที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ขึ้นอยู่กับการบำบัดความร้อนและโครงสร้างจุลภาค:
- เหล็กเพิร์ลลิติกมาตรฐาน (260–300 HBW):เหมาะที่สุดสำหรับทางตรง (แทนเจนต์) และหลา{0}}น้ำหนักต่ำ มีความเหนียวสูงและคุ้มค่า- แต่จะสึกหรอด้านข้างอย่างรวดเร็วบนส่วนโค้ง
- หัว-เหล็กชุบแข็ง (320–390 HBW):อยู่ภายใต้-สายหรือออฟไลน์- การทำความเย็นแบบเร่งในระหว่างการกลิ้ง สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงระยะห่างระหว่างแผ่นเพิร์ลไลต์ ทำให้พื้นผิวส่วนหัวมีความทนทานต่อการไหลและการเป็นลอนของพลาสติกสูง ควรระบุหัว-115RE ที่แข็งแล้วสำหรับรัศมีโค้งต่ำกว่า 600 เมตร (หรือความโค้งมากกว่า 3 องศา) เสมอ เพื่อขยายช่วงเวลาระหว่างรอบการเจียรรางรถไฟขึ้นสองถึงสามครั้ง
3. รอยต่อกับรางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR)
เมื่อใช้งาน 115RE ตัวเลือกระหว่างรางต่อ (โดยใช้ท่อนต่อ/แผ่นยึดปลา) และรางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR) จะกำหนดลักษณะการทำงานของโครงสร้างของระบบ:
- ระบบ CWR:กำจัดข้อต่อรางโดยการเชื่อมแต่ละความยาวโดยใช้การเชื่อมแบบแฟลช-แบบชนหรือแบบอลูมิเนียมเทอร์มิก CWR ช่วยลดแรงกระแทกของล้อ-ได้อย่างมาก ยืดอายุการนอนหลับ และลดแรงงานในการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม CWR จะสะสมความเครียดจากความร้อนอย่างมากในระหว่างการผันผวนของอุณหภูมิ ทำให้ต้องใช้พุกรางที่แข็งแกร่งและไหล่บัลลาสต์หนักเพื่อป้องกันการโก่งงอของราง
- ระบบร่วม:ใช้ข้อต่อ AREMA 4 รูหรือ 6 รู. ช่วยให้รางขยายและหดตัวได้อย่างอิสระภายในช่องว่างของรูสลัก แม้ว่ารางแบบมีรอยต่อจะมีราคาถูกกว่าในการติดตั้งในตอนแรกและเหมาะสำหรับดินที่ไม่เสถียรซึ่งเกิดการเคลื่อนตัว ส่งผลให้มีโหลดไดนามิกที่ข้อต่อสูงขึ้น เร่งให้หัวแบนเฉพาะจุดและการเสื่อมสภาพของบัลลาสต์
4. รายการตรวจสอบความเข้ากันได้ที่สำคัญสำหรับวัสดุแทร็กอื่นๆ
โปรไฟล์รางไม่ทำงานแยกกัน เมื่อจัดหา 115RE ทีมจัดซื้อจะต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับส่วนประกอบการผสมพันธุ์เพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าในการประกอบภาคสนาม:
- แถบร่วม:ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูปแบบการเจาะแท่งข้อต่อ (ระยะห่างของรูโบลต์) เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน AREMA (เช่น ระยะห่าง 3-1/2" x 6" x 6" หรือ 3-1/2" x 6") และตรงกับรูที่เจาะไว้ล่วงหน้าในปลายราง 115RE
- ตัวยึดและคลิปแบบยืดหยุ่น:น้ำหนักนิ้วเท้าของคลิปยางยืด (เช่น คลิป e- หรือคลิปหนีบ SKL) จะต้องตรงกับน้ำหนักที่เจาะจงความกว้างฐาน(139.70 มม.) ของส่วน 115RE เพื่อให้มั่นใจถึงความต้านทานแรงบิดที่เพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้ง CWR
- แผ่นผูก / แผ่นฐาน:เพลตมาตรฐานต้องมีเบาะนั่งแบบรางที่ออกแบบมาให้กว้างฐาน 5-1/2 นิ้ว (139.70 มม.) ทุกประการ กำลังพยายามติดตั้ง 115RE เข้ากับเบาะนั่งแบบแผ่นที่ออกแบบมาเพื่อให้เบาขึ้นโปรไฟล์ ASCEจะส่งผลให้การโหลดไม่สม่ำเสมอและความล้มเหลวของแผ่นผูกในที่สุด
คำถามที่พบบ่อย
- ความเร็วสูงสุดที่ปลอดภัยสำหรับผู้โดยสารบนราง 115RE คืออะไร?
ขีดจำกัดความเร็วถูกกำหนดโดยคลาสเรขาคณิตของแทร็ก (ภายใต้ FRA, TSI หรือข้อบังคับที่เทียบเท่า) แทนที่จะเป็นน้ำหนักโปรไฟล์รางเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความแข็งในการโค้งงอ 115RE จึงได้รับการอนุมัติเป็นประจำสำหรับการปฏิบัติการผู้โดยสารในภูมิภาคความเร็วสูง-ที่ความเร็วสูงสุด 79–110 ไมล์ต่อชั่วโมง (127–177 กม./ชม.) โดยมีเงื่อนไขว่าจะติดตั้งเป็นรางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR) บน-คอนกรีตคุณภาพสูงหรือหมอนไม้
- คุณจะวัดขีดจำกัดการสึกหรอในแนวตั้งและด้านข้างของราง 115RE ที่ใช้งานได้อย่างไร
การสึกหรอของรางจะถูกตรวจสอบโดยใช้คาลิปเปอร์แบบกลไกหรืออุปกรณ์วัดโปรไฟล์แบบเลเซอร์- ภายใต้แนวทางการบำรุงรักษา AREMA มาตรฐาน โดยทั่วไปแล้ว 115RE จะถูกดาวน์เกรดหรือกำหนดเวลาเปลี่ยนเมื่อการสึกหรอของศีรษะในแนวตั้งสูงถึง 3/8 นิ้ว (ประมาณ. 9.5 มม.) หรือการสึกหรอของมาตรวัดด้านข้างถึง 1/2 นิ้ว (12.7 มม.) ขึ้นอยู่กับความเร็วและระดับของสายการผลิต
- ราง 115RE สามารถผสมกับราง ASCE ที่เบากว่าในระหว่างการซ่อมรางได้หรือไม่
การผสมโปรไฟล์สามารถทำได้ แต่ต้องใช้แท่งข้อต่อประนีประนอมพิเศษ (แผ่นปลาเยื้อง) หรือรอยเชื่อมประนีประนอม เนื่องจาก 115RE มีความสูง (168.28 มม.) และความกว้างของส่วนหัวแตกต่างจากโปรไฟล์ที่เบากว่า (เช่น ASCE 85 หรือ 90ARA) ข้อต่อแบนแบบมาตรฐานจึงไม่สามารถปรับแนวพื้นผิวการวิ่งได้ การใช้ข้อต่อประนีประนอมที่ถูกต้องถือเป็นสิ่งสำคัญในการหลีกเลี่ยงข้อต่อขั้นรุนแรง-ที่ทำให้ล้อกระทบเฉพาะจุดเสียหาย
- อายุการใช้งานที่คาดหวังของราง Head-Hardened (HH) 115RE คือเท่าใด
ในแง่ของน้ำหนักสะสม ราง 115RE ที่เสริมความแข็งส่วนหัว-บนรางแทนเจนต์สามารถทนต่อการจราจรได้ประมาณ 400 ถึง 600 ล้านตันกรอส (MGT) ก่อนที่จะถึงขีดจำกัดการสึกหรอ บนทางโค้งหักศอก อายุการใช้งานนี้อาจลดลงเหลือ 100–200 MGT ซึ่งจำเป็นต้องมีระบบหล่อลื่นและการเจียรรางป้องกันเป็นประจำเพื่อยืดอายุการใช้งาน
