鉄道輸送のレールジョイント用接着剤: 接着絶縁ジョイントガイド

鉄道軌道で接着絶縁ジョイントが使用される理由

軌道回路では、線路の長さを隔離して監視できるように、走行レールに意図的な電気的遮断が必要です。プラスチック製の端柱だけを備えた機械的な接合部は、交通量によってすぐに緩んでしまうため、交通鉄道では接着された絶縁接合部が使用されています。つまり、2 つのレール端、フィッシュプレート、および絶縁コンポーネントが構造用接着剤で単一の剛性アセンブリに接着されています。その結果、周囲のレールと同じ曲げ荷重とせん断荷重に耐えながら、レールを電気的に絶縁するジョイントが完成します。

このようなジョイントに対する要求は厳しいです。接合部を通過するすべての車輪の衝撃、レールの温度変化によって生じる縦方向の力、先頭の車輪セットからの横方向の水平方向の力、トンネルや高架橋での湿潤と乾性の繰り返しのサイクルに耐える必要があります。接着剤、絶縁体、ボルトの締め付け力はすべて連携して機能する必要があります。これらのいずれかが破損すると軌道回路の絶縁が終了するためです。

軌道におけるレールジョイントの種類

ジョイントの設計は、設置場所の性能と義務から選択されます。主な家族は以下の通りです。

接着絶縁継手の構築

接着絶縁ジョイントは少数の部品から構築され、それぞれに定義された役割があります。

絶縁エンドポスト- 2 つのレール端面の間に接着された成形プレートで、電気バリアを提供し、境界面で圧縮荷重を支えます。

断熱フィッシュプレート- 鋼製フィッシュプレート。絶縁体は接触面に接着または挿入されており、2 つのレールを短絡させることなくプレートがせん断を伝達します。-

絶縁スリーブとワッシャー- は、すべてのボルトをレールウェブとフィッシュプレートから分離し、金属経路がジョイントを橋渡ししないようにします。

構造用接着剤- は、アセンブリを高強度ボルトで締め付けた後、レールの端、エンドポスト、フィッシュプレートを 1 つの本体に結合します。

高力ボルトとスプリングワッシャー- は、接着剤が荷重下で硬化し、使用中に圧縮状態を維持するのに必要なクランプ圧力を維持します。

レールウェブとフィッシュプレートの間の接触面積は、接着面がせん断を伝達するものであるため、意図的に実用的な大きさに作られています。多くの設計では、特殊な形状のフィッシュプレート、または接触面を拡大するために機械加工された修正された標準フィッシュプレートを使用して、接着面積が増加し、したがって接合容量が増加します。

レール接着用接着剤の選択

接着剤は汎用接着剤ではありません。通常、これは 2 成分の室温硬化型エポキシ ペーストで、チキソトロピックになるように配合されているため、接合ギャップに留まり、レールとプレートの小さな表面の凹凸を埋め、低収縮で硬化します。選択のポイントは次のとおりです。

せん断強度と剥離強度- 硬化した接着剤は、主な荷重経路であるせん断に強く、フィッシュプレートの端での剥離に耐えるのに十分な強さを備えていなければなりません。

使用温度- 接合部は、高層構造物上の寒い夜から、暑く日差しの強い道床に至るまで、広範囲にさらされるため、硬化した接着剤は熱の中でも硬さを保ち、寒さの中でも脆くならない必要があります。

耐水性および耐塩化物性- トンネルの浸透や氷結防止塩が結合を軟化させたり界面に侵入したりしてはなりません。-

労働生活と治療スケジュール- 混合した接着剤は、プレートを取り付けてボルトを締めるのに十分な期間使用可能であり、その後線路を通行できるように十分な速さで硬化する必要があります。

電気絶縁- 硬化層は導電経路を提供してはならず、その絶縁抵抗は軌道回路電圧に対して十分なままでなければなりません。

レールの端は通常、留め継ぎではなく四角形の突合せ面として準備されます。マイター面は接触面積を拡大し、接着剤の高いせん断強度をより十分に活用できますが、レールの端を鋭利なくさび形に機械加工する必要があり、これは損傷しやすく、亀裂が入りやすいため、輸送時の設置では突合せ形式が現実的な選択となります。

設置順序と検査

接合を成功させるには、接着剤だけを使用するのではなく、手順を制御する必要があります。典型的な手順は、レールの端、ウェブ、フィッシュプレートを掃除することです。エンドポストと断熱材を組み立てます。混合した接着剤をすべての合わせ面に塗布します。フィッシュプレートとボルトを取り付けます。ボルトを段階的に規定のトルクで締めます。そして、交通が再開するまでの完全な硬化時間の間、アセンブリをそのままにしておきます。

取り付け後の検査では、接着剤のはみ出しが接合部に沿って均一であること、ボルトが締めすぎたり緩んだままになっていないこと、接合部の電気絶縁が損なわれていないことを確認する必要があります。{0}}整備中、ボルトのトルク、目に見える接着剤の亀裂、軌道回路の読み取り値を定期的にチェックすることで、信号障害になる前にほとんどの劣化を発見できます。 -結合に亀裂が生じた場合、通常はジョイントを再接着または交換するのが正しい対応です。トルクだけでは切り離された結合ラインを復元できないためです。

よくある質問

Q: 接着絶縁レールジョイントとは何ですか?
これは、レール端、絶縁エンドポスト、フィッシュプレートが構造用接着剤で接着され、2 つのレールを電気的に絶縁する 1 つの剛性アセンブリになっているレール ジョイントです。

Q: 絶縁プレートとボルトだけではなく、接着剤が使用されるのはなぜですか?
断熱材だけでは機械的に緩い接合部が残るため、ホイールの衝撃ですぐに緩みますが、接着剤によって部品が剛体に結合され、曲げ荷重やせん断荷重に耐え、断熱材の圧縮状態が維持されます。

Q: レールのジョイントにはどのような接着剤が使用されていますか?
2 液型室温硬化エポキシ接着剤は、高いせん断強度、隙間充填能力、耐水性と温度変化に対する良好な耐性を兼ね備えているため、標準的な選択肢です。

Q: レールの端は四角形にするか、留め金具にする必要がありますか?
通常は四角形のバットフェイスが使用されます。留め金具面はより広い接着面積を与えますが、使用中に容易に亀裂や損傷が生じる鋭利な機械加工されたレール端部を必要とします。

Q: 接着絶縁ジョイントは、設置後にどのようにテストされますか?
接合部の接着剤の均一な絞り出し、ボルトの正しいトルク、軌道回路の電気的絶縁が損なわれていないことがチェックされ、使用中にトルクと絶縁が定期的に再チェックされます。{0}}

Q: 接着ジョイントはいつ交換する必要がありますか?
ボンドラインに亀裂や剥離が生じた場合、またはジョイントが軌道回路を絶縁できなくなった場合。ボルトを締めても、損傷した接着層を復元することはできません。