凍結-融解サイクルがスパイク保持力に与える影響

スパイクの保持力はどこから来るのか

切断されたスパイクは、シャンクに対する移動した木材繊維の弾性圧縮と、この圧縮によって埋め込まれた長さに沿って生成される摩擦という 2 つの連動した機構によって木製枕木に保持されます。スパイクが打ち込まれると、スチールが木材を横に移動させます。繊維は圧縮された状態を維持し、埋め込まれた表面全体に半径方向の圧力が分散されてシャンクを押し返します。したがって、引き抜き抵抗は、半径方向の圧力、スチールと木材の間の摩擦係数、およびスパイクヘッドではなくシャンクの埋め込み領域の積によって決まります。

実際には、乾燥した広葉樹に打ち込まれた 16 mm のドッグ スパイクは、木材の種類、水分含有量、穴の壁の状態に応じて、およそ 8 ～ 15 kN の引き抜き値に達します。-引き抜きと再駆動を繰り返すと、繊維の圧縮が破壊され、保持能力が永久に低下します。そのため、中古の穴はそのまま再利用するのではなく、塞ぐか穴をあけなければなりません。-

凍結{0}}サイクリングがホールドを弱める仕組み

水は、スパイクのシャンクと枕木の間の環状部、および磨耗したスパイクヘッドの下に形成される空隙に侵入します。温度が 0 度を下回ると、水は凍結し、体積の約 9% 膨張します。限られた隙間では、膨張する氷がくさびの役割を果たします。1 シーズンにわたって穴が広がり、繊維の壁が押しつぶされ、保持力を生み出す半径方向の予荷重が正確に除去されます。この故障モードが発生するためにスパイクが錆びる必要はありません。周囲の木材がグリップ力を失うため、グリップ力が失われるだけです。

ダメージが蓄積する速度を決定する要因は 3 つあります。まず、凍結が始まるときの枕木の水分含有量。緑の木材や水浸しの木材が最も被害を受けます。第二に、最低温度ではなく凍結融解遷移の回数です。 +3 度から -8 度の間でサイクルするサイトは、冬の間ずっと -20 度未満にロックされているサイトよりも早く被害を追跡します。第三に、界面に隙間が存在すること。シャンクと木材の接触がしっかりと密閉されているため、氷レンズが成長するスペースがほとんど残らず、緩い穴があるとすぐに浸水します。

寒冷気候スパイク サービスの一般的なパラメータ-

季節的気候に応じたメンテナンス活動

凍結融解地域での新築の場合は、ネジ スパイクまたはネジダボを指定します。{0}糸は損傷していない繊維に再係合し、滑らかなカットのスパイクよりもフロストジャッキングに強く抵抗します。-

ヘッドとプレートの界面に錆が食い込むのを防ぐために、シャンクを溶融亜鉛メッキや亜鉛フレークなどでコーティングしたままにしてください。{{1}{2}}

-飛び出したスパイクを一度打ち直します。穴が拡大した場合は、再度スパイクする前に、次のサイズを打ち込むか、堅木ダボで穴を塞いでください。-

マクラギプレートの境界面での排水を改善します。{0}レールベースの下に溜まった水が氷のくさびの直接の原因です。

湿気への曝露が最も高く、飛び散ったスパイクが安全性に最も大きな影響を与える橋の木材と開閉器の木材を集中的に検査します。

よくある誤解

スパイクの失敗の原因は最低温度であることがよくありますが、サイクル数の方が重要です。凍結と融解を繰り返す場所は、継続的に極度の凍結が続く場所よりも大きなダメージを与えます。再運転は永久的な解決策ではありません。-グリップが回復するのは、ホールの壁がまだ丸い場合のみです。亜鉛メッキは氷のくさびからは保護するのではなく、腐食から保護するため、コーティングされたスパイクは濡れた凍結-融解ゾーンでも飛び散ります。また、コンクリート枕木を使用しても問題が完全に解決されるわけではありません。コンクリートまくらぎで使用されるネジスパイクとダボは、ダボ穴に湿気が溜まると氷による損傷を受ける可能性があります。

よくある質問

Q: スパイクの飛び出しは常に凍害を意味しますか?A: いいえ。ポッピングは、枕木の吸湿による膨張や、交通振動によってスパイクが保持力を失って緩むことによっても発生します。霜は季節性気候において最も攻撃的な原因ですが、それだけではありません。

Q: 飛び出たスパイクを単純に打ち戻すことはできますか?A: 一時的な措置として 1 回。氷によって穴が広がった場合、打ち直されたスパイクは数週間以内に再びグリップを失います。-穴をふさぐか、次に大きな直径のスパイクを使用する必要があります。

Q: スクリュー スパイクはカット スパイクよりも凍結{0}}に対する耐性が優れていますか?A: はい。この糸は、より大きな木材全体に引き抜き荷重を分散し、新鮮な繊維を再結合するため、寒冷地の新しい軌道や橋梁の木材に最適です。-

Q: 凍結融解地域ではどれくらいの頻度でスパイクを検査する必要がありますか?A: 少なくとも最初の春の雪解け後と冬の前にもう一度。濡れて水はけの悪い枕木を使用したラインでは、数日間の解凍期間の後にシーズン中期のチェックを追加する必要があります。-

Q: コーティングの選択は凍結融解性能に影響しますか?A: 間接的にです。コーティングは錆び込みを防ぎ、引き出しを容易にしますが、氷が穴を広げるのを防ぐことはできません。腐食制御のために耐久性のあるコーティングを選択し、排水と枕木の選択に関する湿気の問題を解決します。