EN 13146 Zastosowania kolejowe – Metody badań systemów szynowych i mocowań

Norma europejska „EN 13146 Zastosowania kolejowe – Metody badań systemów szynowych i sprzęgowych” składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

• Norma „EN 13146-1 Część 1: Określanie podłużnego połączenia szyn” opisuje procedurę badań laboratoryjnych służącą do określania następujących parametrów:
• Maksymalna siła podłużna, jaką można przyłożyć do szyny zamocowanej do podkładu, elementu nośnego lub toru za pomocą zespołu sprzęgającego szyny, lub sztywność podłużna zatopionej próbki szyny z systemem sprzęgającym klejowym przy danym przemieszczeniu wzdłużnym, dla wszystkich typów połączeń, zanim nastąpi niesprężyste przemieszczenie szyny.
• Dane dotyczące przemieszczenia ścinającego i ścinania wymagane do obliczeń interakcji mostu z szyną.

W przypadku systemów mocowania szyn, które mechanicznie (w odstępach lub w sposób ciągły) zabezpieczają szynę, procedura badawcza mierzy siłę przyczepności wzdłużnej szyny. W przypadku szyn wpuszczanych, mocowanych klejem, procedura badawcza mierzy sztywność wzdłużną.

Zasadniczo obciążenie wzdłużne przykłada się do podkładu, elementu nośnego lub toru poprzez pociągnięcie szyny zamocowanej do niego za pomocą jednego lub dwóch elementów mocujących szynę lub wbudowanego systemu mocowania szyny, przy jednoczesnym zachowaniu nieruchomej podpory. Ruch szyny względem podpory jest rejestrowany, a obciążenie jest usuwane w momencie poślizgu szyny lub wystąpienia określonego przemieszczenia wzdłużnego. Mocowanie wzdłużne szyny lub sztywność wzdłużną uzyskuje się z wykresu obciążenia i przemieszczenia.

• Norma „EN 13146-2 Część 2: Wyznaczanie wytrzymałości na skręcanie” opisuje laboratoryjną procedurę badawczą służącą do wyznaczania momentu potrzebnego do obrotu szyny, zamocowanej do podkładów za pomocą łącznika szynowego, o 1 stopień w płaszczyźnie równoległej do podstawy szyny. Uzyskaną wartość można wykorzystać w obliczeniach stateczności szyny. Niniejsza procedura badawcza nie ma zastosowania do szyn wbudowanych. Niniejsza procedura badawcza ma zastosowanie do kompletnego zespołu łącznika.

Zasadniczo obciążenie poprzeczne przykłada się do stopy szyny zamocowanej do pojedynczego łożyska podkładu, podczas gdy podkład pozostaje nieruchomy. Rejestruje się ruch szyny względem podkładu i zwiększa obciążenie, aż szyna obróci się o co najmniej 1,5 stopnia. Następnie, z wykresu obciążenie-moment-przemieszczenie, określa się moment powodujący przemieszczenie o 1 stopień.

• Norma „EN 13146-3 Część 3: Wyznaczanie tłumienia obciążeń udarowych” opisuje laboratoryjne procedury badań polegające na przykładaniu obciążenia udarowego do szyny zamocowanej do betonowego podkładu lub nośnika, symulowaniu obciążeń udarowych wywołanych ruchem na liniach kolejowych oraz pomiarze naprężeń w podkładzie. Procedury te służą do porównywania tłumienia obciążeń udarowych na betonowych podkładach lub nośnikach przez różne przekładki podszynowe. Załączono procedurę referencyjną i procedurę alternatywną. Badanie to ma zastosowanie wyłącznie do linii na podsypce. Procedury te mają zastosowanie do kompletnego układu sprzęgającego.

Zasadniczo obciążenie udarowe przykłada się poprzez upuszczenie masy na koniec szyny zamocowanej na betonowym podkładzie. Efekt uderzenia mierzy się jako naprężenie w betonowym podkładzie. Tłumienie uderzenia układu sprzęgającego ocenia się poprzez porównanie naprężeń generowanych przez niskotłumiącą referencyjną nakładkę szynową i nakładkę testową w układzie sprzęgającym.

W przypadku zastosowania podkładki referencyjnej w systemie, naprężenie generowane przez obciążenie udarowe nie powinno przekraczać 80% momentu oporu podkładu przy osiadaniu szyny. Spadająca masa, wysokość upadku oraz elastyczność osłony udarowej są regulowane w celu zapewnienia, że ​​limit naprężeń nie zostanie przekroczony. Proces jest powtarzany z użyciem podkładki testowej bez żadnych późniejszych zmian spadającej masy, wysokości upadku ani osłony udarowej. Wynik testu nie jest silnie zależny od obciążenia testowego.

• Norma „EN 13146-4 Część 4: Wpływ obciążenia wielokrotnego” opisuje laboratoryjną procedurę badań w zakresie stosowania cykli przemieszczeń, reprezentujących przemieszczenia spowodowane ruchem na torach kolejowych. Metoda ta służy do oceny długotrwałej sprawności układów sprzęgowych. Procedura ta ma zastosowanie do szyn montowanych na powierzchni oraz szyn osadzonych na podkładach kolejowych, nośnikach i nawierzchniach torów. Niniejsza procedura badawcza ma zastosowanie do kompletnego zespołu sprzęgowego.

Zasadniczo pojedynczy siłownik przykłada cykliczną siłę o stałej amplitudzie do ustalonej linii obciążenia i położenia na główce szyny. Obciążenie, położenie i linia działania są określane na podstawie sztywności pionowej sprzęgu, obciążeń osi oraz warunków krzywizny szyny, na której testowany jest sprzęg. Wydajność jest określana na podstawie zmian siły ściskającej, wzdłużnego ograniczenia szyny, sztywności pionowej i położenia szyny, a także poprzez wizualną kontrolę elementów podczas testu.

• Norma „EN 13146-5 Część 5: Oznaczanie rezystancji elektrycznej” opisuje laboratoryjną procedurę badawczą służącą do określania rezystancji elektrycznej między szynami, jaką zapewnia układ sprzęgowy zamocowany do stalowego lub betonowego podkładu, nośnika lub elementu toru w warunkach mokrych. Procedura ta ma również zastosowanie do szyn osadzonych. Niniejsza procedura badawcza ma zastosowanie do kompletnego zespołu sprzęgowego. Ma ona zastosowanie do prądów sygnałowych, ale nie do prądów trakcyjnych. Załączono również procedurę referencyjną i procedurę alternatywną.

Zasadniczo opór elektryczny pomiędzy dwoma krótkimi segmentami szyny zamocowanymi do podpory mierzy się, jednocześnie rozpylając wodę na wszystkie elementy podporowe i łączące z kontrolowaną szybkością.

• Norma „EN 13146-6 Część 6: Wpływ trudnych warunków środowiskowych” opisuje laboratoryjną procedurę badawczą mającą na celu określenie wpływu narażenia układu sprzęgającego na trudne warunki środowiskowe. Niniejsza procedura badawcza ma zastosowanie do kompletnych zespołów sprzęgających, w tym szyn osadzonych w podłożu z mechanicznymi elementami sprzęgającymi. Nie ma ona zastosowania do systemów szyn osadzonych w podłożu, w których do mocowania szyny wykorzystuje się elementy klejące.

Zasadniczo cały system mocowania poddawany jest działaniu mgły solnej, a następnie rejestrowany jest wpływ na łatwość demontażu i ponownego montażu, a także stan poszczególnych elementów.

• Norma „EN 13146-7 Część 7: Określanie siły ściskającej i sztywności podnoszenia” opisuje laboratoryjną procedurę badawczą służącą do określania siły ściskającej przyłożonej do stopki szyny poprzez pomiar siły potrzebnej do oderwania stopki szyny od jej bezpośredniego podparcia. W razie potrzeby procedura ta jest również stosowana do określania sztywności podnoszenia układu sprzęgającego. Procedura ta ma zastosowanie do wszystkich typów podkładów, elementów nośnych lub torów, zarówno z płytami bazowymi, jak i bez nich. Badanie nie określa bezpieczeństwa elementów sprzęgających zamocowanych do podkładu lub innego elementu podtrzymującego układ sprzęgający. Niniejsza procedura badawcza ma zastosowanie do kompletnego zespołu sprzęgającego. Nie ma ona zastosowania do układów sprzęgających do szyn wbudowanych ani innych układów sprzęgających, które nie oddziałują na stopkę szyny.

Zasadniczo siłę zacisku kompletnego układu sprzęgania szyn określa się poprzez pomiar siły niezbędnej do oddzielenia szyny od powierzchni, na której jest ona oparta.

• Norma „EN 13146-8 Część 8: Badania eksploatacyjne” opisuje procedurę badań porównawczych systemów połączeń na szynach. Procedura ta ma zastosowanie do systemów połączeń, które pod każdym innym względem spełniają wymagania norm EN 13481-2, EN 13481-3, EN 13481-4, EN 13481-5 i EN 13481-7. Badanie to dotyczy kompletnych zespołów połączeń. Jest ono stosowane wyłącznie do badań porównawczych takich systemów połączeń montowanych jednocześnie i z przewidzianym typem podparcia.

Zasadniczo badany układ sprzęgowy montuje się na podkładach kolejowych, nośnikach lub szynach torowych wykonanych z tego samego materiału i o tej samej konstrukcji co referencyjny układ sprzęgowy, jednocześnie z referencyjnym układem sprzęgowym. Układ na szynach jest taki, aby badany i referencyjny układ sprzęgowy znajdowały się na szynach o podobnej geometrii i warunkach eksploatacji.

• Norma „EN 13146-9 Część 9: Oznaczanie sztywności” opisuje procedury badań laboratoryjnych mające na celu określenie sztywności statycznej i dynamicznej podkładek szynowych, podkładek płyt bazowych oraz kompletnych zespołów mocowania szyn.
• Norma „EN 13146-10 Część 10: Badanie wytrzymałości na rozciąganie” opisuje procedurę badawczą weryfikującą, czy siła wymagana do wyrwania kotwy sprzęgu szynowego z podkładu lub innego elementu wsporczego jest większa od ustalonej wartości (tj. jest to badanie nośności). Badanie to ma zastosowanie do następujących elementów systemu sprzęgu:
• Wylewane do betonu podczas produkcji podkładów kolejowych i innych elementów nośnych.
• Stosowane do otworów w betonie, zarówno wylewanych, jak i wierconych.
• Przykręcane lub w inny sposób mocowane do podkładów drewnianych, plastikowych lub stalowych albo innych elementów nośnych.

Test ten nie ma zastosowania do szyn osadzonych.

Zasadniczo, do zakotwiczonego elementu łączącego przykładana jest pionowa siła skierowana ku górze, tuż nad miejscem jego zalania, klejenia lub przykręcania. Obciążenie jest zwiększane aż do osiągnięcia założonej nośności. Nie powinny występować żadne ślady uszkodzeń, które mogłyby zmniejszyć wytrzymałość lub trwałość systemu połączeń. Dla zastosowań ogólnych wartości nośności podano w normach EN 13481-2 (dla podkładów betonowych) i EN 13481-5 (dla szyn płytowych).

Podsumowując, normy EN 13146 uważa się za ważne z następujących powodów:

• Bezpieczeństwo kolei
• Standaryzowana ocena wyników
• Przepisy prawne i zgodność z umowami
• Większa trwałość i niższe koszty cyklu życia.
• Wsparcie dla innowacji
• Interoperacyjność w europejskich sieciach kolejowych

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe dla przedsiębiorstw zgodnie z normą „EN 13146 Zastosowania kolejowe – Metody badań systemów szynowych i sprzęgowych”.