1. レールジョイントバーの構造上の役割
多くの市場でフィッシュプレートまたはスプライス バーとして知られるレール ジョイント バーは、レール ウェブの両側に取り付けられ、フィッシュ ボルトで締め付けられて 2 つの隣接するレール端を接続する一対のスチール バーです。ジョイントされた軌道では、ジョイントは走行面の最も弱い部分です。そこではレールが不連続であるため、ジョイント バーはボルトで締められた界面を通じて曲げモーメントとせん断力を伝達することで機械的な連続性を再確立する必要があります。-
ホイールがジョイントの上を通過するとき、バーは垂直方向のたわみに抵抗し、2 つのレールの端が垂直面と水平面の両方で整列した状態に保たれ、端が踏んだりぶつかったりするのを防ぎます。ボルト締結では溶接レールと同じ剛性を実現できないため、温暖な気候では、レール端間に通常 6 ～ 10 mm の拡張ギャップができるようにジョイントされたトラックが設計されています。このギャップにより、ジョイント バーが位置合わせを保持しながら、レールが温度によって伸縮することができます。バーにあるスロットまたは楕円形のボルト穴により、さらに 5 ～ 15 mm の制御された長手方向の動きが可能になります。そのため、ジョイントされた線路が二次線、分岐器、橋のアプローチ、および一時的な修理で標準のままになっています。
2. 材質と製造基準
ジョイントバーは通常、C45 や C50 (中国の呼称システムでは 45#/50#) などの中炭素鋼から製造されます。一般的な化学組成は炭素 0.42-0.50%、マンガン 0.50-0.80%、シリコン 0.17～0.37%、クロム 0.25% 以下、リンと硫黄の含有量はそれぞれ制限されています0.035%まで。この組成は、強度、機械加工性、現場溶接性のバランスが取れています。一部の重量物用途で使用される弾性 (スプリングタイプ) フィッシュプレートは、GB/T 1222 または DIN 17221 に準拠した 60Si2Mn などのばね鋼で作られており、繰り返しの曲げに対して優れた耐疲労性を実現します。
管理基準は市場によって異なります。UIC 864 は、ヨーロッパの Vignole レール用のフィッシュプレートを対象としています。 BS 47-1 は英国の鉄道セクションのフィッシュプレートとフィッシュボルトを指定しています。 AREMA 鉄道工学マニュアルの第 4 章は、北米のジョイント バーを規定しています。中国の国家規格は、8 ～ 75 kg/m レールの同等のプロファイルをカバーしています。フィッシュボルトとナットは ISO 898-1 特性クラス 8.8 または 10.9 に従い、振動下でも予圧を維持するためのばね座金が付属しています。表面保護は通常、ISO 1461 に準拠した溶融亜鉛めっきまたは亜鉛フレーク コーティングで、沿岸および湿気の多い環境向けに指定された最小コーティング量を使用します。
3. ジョイントの性能を決定する設計上の特徴
現場でのパフォーマンスを左右する 3 つの設計機能:
ボルト パターンとバーの長さ: 600 ～ 630 mm の 4 穴バーと 800 ～ 914 mm の 6 穴バーが最も一般的です。ボルトの数が多いほど、レールウェブ全体に荷重がより均一に分散され、接触応力が低くなります。 6 穴バーは、より重いレールセクションやより高い軸荷重に適しています。
穴の形状: 長穴または細長い穴は、レールのクリープや温度変化に対応し、長手方向の力によるボルトのせん断を防ぎます。
摩擦インターフェース: バー{0}}と-の接触領域がボルトの予圧と組み合わされて、摩擦によってせん断を伝達します。したがって、正しいボルトトルクはバー自体と同じくらい重要です。 M24 フィッシュ ボルトの場合、一般的な取り付けトルクは 300 ～ 400 N·m の範囲であり、増し締めは定期的なトラック メンテナンスの一部です。
4. ジョイントバーの種類と代表的な用途
| タイプ | 代表的な用途 |
|---|---|
| 標準（普通）ジョイントバー | 同一のレール部分を平継線路で接続する。 4穴または6穴バージョン |
| 絶縁ジョイントバー | 信号および追跡回路セクション-。複合エンドポストまたは完全エポキシ絶縁を備えた鋼棒、10⁸ Ωを超える電気抵抗 |
| 妥協ジョイントバー | 2 つの異なるレール プロファイルを接続します (例: UIC 54 から UIC 60)。レールセクションに合わせて各面が機械加工されています |
| ジョグル (膨らみ) ジョイント バー | 破損またはひび割れたレールの一時的な修理。くぼみ部分により走行面が連続的に保たれます |
| 接着絶縁ジョイントバー | -交通量が多い場合は、構造用接着剤で接着された高強度の絶縁ジョイント |
5. 購入者の選択と設置のポイント
プロジェクトのジョイントバーを指定する場合、調達チームは 4 つの点を確認する必要があります。まず、プロファイルのマッチング: バーは、ウェブの厚さと穴の位置を含め、正確なレール セクション (UIC 60、AREMA 115RE、BS 75R、50 kg/m または 60 kg/m の国鉄) に合わせて機械加工する必要があります。次に、材料と熱処理: 化学組成証明書と、弾性棒の場合、硬度 42-47 HRC、および少なくとも 500 万サイクルの疲労性能を確認します。第三に、表面保護: 海岸、トンネル、および除氷ゾーンには亜鉛メッキまたは亜鉛フレークコーティングを指定します。第 4 に、付属品: フィッシュ ボルト、ナット、スプリング ワッシャー、および絶縁コンポーネントは、穴の位置合わせとトルクの動作を保証するために、同じ標準ファミリーのものである必要があります。
現場では、ボルトを中央のペアから外側に向かって徐々に締め、最初の列車通過後にチェックし、定期的な検査サイクルに含める必要があります。レール頭の下に隙間ができたり、ボルト穴に錆が発生したり、レール端に段差が生じたりしたジョイントバーは直ちに交換してください。予荷重が減少した磨耗したフィッシュ ボルトは、ジョイント バッターとその後のレール エンドの損傷の一般的な原因です。-
6. ジョイントトラックに関するよくある誤解
よく考えられるのは、連続溶接されたレールによりジョイント バーが時代遅れになったということです。実際には、分岐器、絶縁ジョイント、橋の端、応急修理にはボルト締結が依然として必要であり、二次ネットワークの大部分は依然としてジョイント軌道として機能しています。もう 1 つの誤解は、バーが太いほど常にパフォーマンスが良いということです。バーはレールのウェブの形状に一致する必要があり、大きすぎるバーは誤った点に応力を集中させます。最後に、購入者はジョイント バーを商品として扱うことがありますが、鋼種、熱処理、穴の形状、表面コーティングの組み合わせによって、ジョイントが 5 年持つか 20 年持つかが決まります。認定された材料を使用した、UIC 864、BS 47-1 または AREMA Chapter 4 に対する仕様が信頼できるパスです。
よくある質問
Q1: フィッシュプレート、ジョイントバー、スプライスバーの違いは何ですか?
これらは同じコンポーネントの別の名前です。隣接する 2 つのレールの端をボルトで固定して接続する鋼鉄の棒です。
Q2: フィッシュメッキジョイントはどの程度の熱膨張に対応できますか?
レール端間の拡張ギャップは、温帯気候では通常 6 ～ 10 mm ですが、スロット付きボルト穴によりさらに 5 ～ 15 mm の縦方向の移動が可能になります。
Q3: 標準ジョイントバーで接続できるレールセクションはどれですか?
標準バーは、UIC 54/60、AREMA 115RE および 132-136RE、BS 75R/80A/90A/100A、および 8 kg/m の軽量レールから最大 75 kg/m の重量レールまでの国鉄をカバーします。
Q4: ボルト接合を溶接接合に置き換える必要があるのはどのような場合ですか?
高速-で交通量の多い-幹線では、個別の弱点となる接合部がなくなるため、フラッシュバットまたはテルミット溶接が推奨されます。-ボルト接合は、絶縁接合、分岐器、一時的な修理など、溶接が現実的ではない場所に保持されます。
Q5: フィッシュボルトの増し締めはどれくらいの頻度で行うべきですか?
通常、二次線では四半期ごとの定期メンテナンス間隔 -、または設置後の最初の列車通過後、および検査で予荷重の低下が示された直後に、事業者の線路標準に従って - で行われます。