EN 13230 Применение в железнодорожном транспорте - Пути - Бетонные шпалы и опоры

Европейский стандарт «EN 13230 Применение на железных дорогах — Пути — Бетонные шпалы и несущие конструкции» состоит из следующих подразделов, опубликованных под тем же названием:

• Стандарт «EN 13230-1 Часть 1: Общие требования» описывает технические критерии и процедуры контроля, которым должны соответствовать компоненты материалов, а также готовые железобетонные шпалы и несущие элементы (например, сборные железобетонные шпалы, железобетонные шпалы из двух блоков, несущие элементы для ферм и переездов, а также специальные элементы для железнодорожных линий).

Основная функция бетонных шпал и опор заключается в передаче вертикальных, боковых и продольных нагрузок от рельсов к балласту или другим опорам. В процессе эксплуатации они также подвергаются воздействию мороза и влаги, что может вызывать вредные химические реакции внутри шпалы.

Данный стандарт определяет механические испытания, гарантирующие способность шпал или несущих конструкций выдерживать многократные нагрузки и обеспечивать достаточную долговечность. Кроме того, применяются меры контроля производственных процессов и испытаний, чтобы гарантировать, что бетон не будет разрушаться во время эксплуатации из-за химических реакций и повреждений от мороза.

Железнодорожный путь — это конструкция, состоящая из поперечных шпал или балок, закрепленных на рельсах с помощью системы сцепления и поддерживаемых балластом или другими опорами. Ширина колеи характеризуется профилем рельсов, уклоном рельсов и расстоянием между бетонными шпалами и балками.

В целом, основные цели стандарта EN 13230 заключаются в следующем:

• Цель данного исследования — определить минимальные требования к эксплуатационным характеристикам бетонных шпал для обеспечения безопасности, долговечности и надежности железнодорожных сетей.
• Определить принципы проектирования (включая методы проектирования, такие как нагрузки, комбинации нагрузок и проектирование по предельным состояниям).
• Определение требований к материалам (таким как прочность бетона, арматура, предварительно напряженная сталь).
• Определить методы испытаний для типовых испытаний (таких как статические и динамические испытания на изгиб, испытания на усталость, испытания на несущую способность рельсов, испытания на электрическое сопротивление).
• Определить критерии приемки как для контроля качества заводского производства, так и для типовых испытаний.
• Для обеспечения совместимости и стабильного качества шпал в европейских железнодорожных системах.
• Сюда входят шпалы для обычных линий (высокоскоростные линии рассматриваются в других разделах или стандартах).
• Стандарт «EN 13230-2 Часть 2: Предварительно напряженные моноблочные шпалы» описывает дополнительные технические критерии и процедуры контроля при изготовлении и испытании предварительно напряженных моноблочных шпал. Этот стандарт определяет режим испытаний и правила приемки бетонных шпал.

Основными целями настоящего стандарта являются:

• Цель данного документа – предоставить подробные технические характеристики предварительно напряженных моноблочных шпал (наиболее распространенный тип бетонных шпал в Европе).
• Определение допусков для размеров, перпендикулярности, плоскостности и кривизны.
• Для определения минимальных значений производительности:
• Положительные и отрицательные статические изгибающие моменты (в основании рельса и в центре).
• Динамическая прочность на изгиб (коэффициент динамического усиления)
• Усталостная прочность (2-4 миллиона циклов нагрузки в зависимости от категории)
• Испытания на усталость рельсовых подшипников и многократные нагрузочные испытания
• Сопротивление вырыванию винта и электрическое сопротивление
• Определение категорий проходимости (A, B, C, D) в соответствии с максимальной осевой нагрузкой и скоростью (например, категория A для высокоскоростных линий, категория D для низкоскоростных линий для тяжелых грузов).
• Для указания совместимости системы подключения и типов вставок.
• Определить критерии типовых испытаний и рутинные (заводские) испытания.
• Необходимо обеспечить соответствие шпал общим требованиям стандарта EN 13230-1, но также следует обратить внимание на подробные предельные значения и процедуры испытаний, специфичные для моноблочных предварительно напряженных шпал.
• Стандарт «EN 13230-3 Часть 3: Двухблочные железобетонные шпалы» описывает технические критерии и процедуры контроля при изготовлении и испытании двухблочных железобетонных шпал. Этот стандарт определяет режим испытаний и правила приемки для двухблочных железобетонных шпал. В этом разделе определены схемы расположения испытательных установок для испытаний участков железнодорожного полотна.

Основными целями настоящего стандарта являются:

• Приводятся подробные технические характеристики только для шпал из двух блоков (двух отдельных бетонных блоков, соединенных стальной стяжкой или фермой). Такие шпалы распространены в некоторых европейских странах.
• Определение геометрических допусков, формы блока, защиты стяжных тяг и требований к монтажу.
• Для определения минимальных значений производительности:
• Статические и динамические изгибающие моменты (опорный и центральный)
• Устойчивость к усталости (обычно 2-4 миллиона циклов)
• Повторные испытания на нагрузку железнодорожного полотна.
• Сопротивление шатуна растяжению и сдвигу
• Электрическое сопротивление
• Определение категорий поперечных балок (A, B, C, D) в соответствии со стандартом EN 13230-2 в зависимости от осевой нагрузки и максимальной скорости.
• Для указания совместимых систем подключения.
• Определить критерии типовых испытаний и контрольных испытаний заводского производства, специфичные для двухблочной конструкции.
• Необходимо полностью соблюдать общие правила, изложенные в стандарте EN 13230-1, однако предельные значения и методы испытаний должны быть адаптированы к технологии двойного блока.
• Стандарт «EN 13230-4 Часть 4: Предварительно напряженные опоры для ферм и перекладин» описывает дополнительные технические критерии, процедуры контроля и конкретные допуски для изготовления и испытания предварительно напряженных опор для ферм и перекладин максимальной длиной 8,5 м. Опоры длиной более 8,5 м считаются специальными элементами и подпадают под действие стандарта EN 13230-5.

Основными целями настоящего стандарта являются:

• К ним относятся длинные предварительно напряженные железобетонные элементы (обычно от 2,6 до 9 м в длину), которые заменяют стандартные группы шпал под фермами, переходными элементами и деформационными швами.
• Это включает в себя определение геометрических требований и допусков для этих очень длинных и часто изменяющегося поперечного сечения несущих элементов.
• Для определения требований к эксплуатационным характеристикам, адаптированных к сложным и сильно асимметричным нагрузкам в балках, подверженных сдвигу:
• Положительные и отрицательные изгибающие моменты в нескольких критических сечениях (а не только на рельсовом полотне и в центре).
• Повышенные динамические и усталостные нагрузки
• Многократные испытания под нагрузкой на нескольких железнодорожных полотнах.
• Сопротивление сдвигу и кручению (важно при сдвиге)
• Аналогично другим деталям, категории поперечины/несущей (опять же A, B, C, D) определяются в зависимости от осевой нагрузки и скорости.
• Необходимо определить требования к совместимости с несколькими точками соединения (обычно от 6 до 14 точек соединения на одном несущем элементе) и различными системами сцепных устройств типа «ножницы».
• Определить типовые и рутинные испытания, специфичные для длины и сложности ножничных подъемников (например, испытания в нескольких точках приложения нагрузки одновременно).
• Необходимо обеспечить полное соответствие общим правилам стандарта EN 13230-1, но с ограничениями и процедурами испытаний, адаптированными к длинным предварительно напряженным ферменным несущим конструкциям.
• Стандарт «EN 13230-5 Часть 5: Специальные элементы» описывает дополнительные технические критерии и процедуры контроля при изготовлении и испытании специальных элементов.

Для целей настоящего стандарта специальным элементом считается любой отдельный бетонный элемент (за исключением плит и продольных балок), поддерживающий рельсы в железнодорожных путях, на которые распространяется действие настоящего стандарта, но которые не рассматриваются в других разделах.

Конкретный элемент определяется подробными чертежами, включая допуски. Все допуски, относящиеся к бетонным элементам, рельсам, системе соединения и ширине колеи, как указано в стандарте EN 13230-1, указываются заказчиком. Заказчик указывает применимые положительные и отрицательные характеристические изгибающие моменты в несущей части рельса или в любом соответствующем участке.

Основными целями настоящего стандарта являются:

• Создать единую систему, позволяющую этим нестандартным продуктам получать маркировку CE и предлагаться на европейском рынке.
• Определить требования к эксплуатационным характеристикам (изгиб, усталость, сдвиг, повторяющиеся нагрузки, электрическое сопротивление и т. д.), адаптированные к конкретной геометрии и нагрузке каждого отдельного элемента.
• Допускается разработка проектов, специфичных для конкретного объекта или системы, при соблюдении европейских стандартов.
• Определение процедур типовых испытаний и заводского контроля производства, как правило, основанных на методах, изложенных в стандарте EN 13230-1, но применяемых к конкретной форме и назначению данного компонента.
• Для обеспечения полного соответствия общим требованиям стандарта EN 13230-1.
• Стандарт «EN 13230-6 Часть 6: Проектирование» содержит конкретные рекомендации по проектированию в следующих областях:
• Вывод характеристик нагрузок и испытательных нагрузок.
• Расчет характеристических и испытательных изгибающих моментов.

Целью настоящего стандарта является предоставление рекомендаций по подготовке всех данных, которые покупатель должен предоставить поставщику в соответствии с другими разделами. Настоящий стандарт распространяется на размеры 1000 мм, 1435 мм, 1668 мм, а также на все длины шпал и несущих конструкций.

Данный стандарт устанавливает конкретные критерии для проектирования железобетонных шпал и несущих элементов в качестве рельсовых конструкций. Методы проектирования, описанные в Еврокоде, к этим железобетонным элементам не применяются.

В данном стандарте подробно описаны все параметры рельсов, которые необходимо учитывать при проектировании шпал и несущих конструкций. Эта информация предоставляется для того, чтобы эти параметры могли быть использованы в качестве исходных данных в процессе расчетов. Ответственность за расчет или определение всех параметров рельсов, используемых в данном стандарте, лежит на покупателе.

Данный стандарт содержит рекомендации по процессу расчетов при проектировании. В нем объясняется, как можно объединить опыт и расчеты для использования проектных параметров. Стандарт включает обязательные и информативные методы расчета, которые проектировщики и производители должны использовать для демонстрации того, что их шпалы/несущие конструкции соответствуют требованиям к эксплуатационным характеристикам, изложенным в других разделах данного стандарта.

В нем также описаны следующие методы расчета:

• Расчетные нагрузки (статические, динамические, усталостные, ударные, температурные, нагрузки, приводящие к сходу с рельсов)
• Факторы распределения балласта или нагрузки на рельсы
• Динамические коэффициенты увеличения зависят от скорости и качества рельсов.
• Характерные и расчетные изгибающие моменты (положительные и отрицательные) в основании рельса и в его центре.
• Сдвиговые, крутящие и продольные силы
• Предварительные потери напряжения (мгновенные и зависящие от времени)
• Окончательная проверка состояния границ и пригодности границ для эксплуатации.
• Контроль ширины трещин и проверка усталостной прочности бетона и стали.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом EN 13230.