Spike-types en de dwarsliggers die ze passen
Railspikes worden geclassificeerd op basis van de vorm van de kop, de schachtvorm en het type dwarsligger waarvoor ze zijn ontworpen. De hondenspies, ook wel een haak-kopspies genoemd, heeft een verspringende kop waarvan de onderkant overeenkomt met de railbasis, en wordt direct in houten dwarsliggers gehamerd om de railvoet vast te klemmen. De schroefspies (slaapschroef) heeft een schacht met schroefdraad en wordt in een voor-geboord gat geschroefd, hetzij rechtstreeks in hout, hetzij in een plastic plug of zwavelverankering in betonnen dwarsliggers; de uittrekweerstand- is meerdere keren zo groot als die van een hondenpen van dezelfde grootte. Veerspikes zijn elastische bevestigingsmiddelen die de grote vervormingen van houten dwarsliggers tolereren en de klemkracht behouden terwijl het hout wordt samengedrukt. Spikes met speciale schroefdraad worden gebruikt op uitrukgebieden waar frequente spanning en hoge uittrekbelastingen- optreden.
Verankeringsmethoden voor betonnen dwarsliggers
Er worden drie methoden gebruikt om spikes in betonnen dwarsliggers te bevestigen. Zwavelverankering is de traditionele methode: zwavel, cement en zand worden in een gecontroleerde verhouding gemengd, verwarmd tot giettemperatuur en in het dwarsliggergat rond de piek gegoten; het gaat richting een sterke, volwassen ankerplaats, maar heeft brand- en explosievoorzorgsmaatregelen nodig. Bij de anorganische chemische verankering wordt gebruik gemaakt van op silicaat-gebaseerde cementachtige materialen die bestand zijn tegen temperaturen boven de 1000 graden C en uitstekend bestand zijn tegen corrosie en veroudering, wat past bij het stadsvervoer per spoor met strikte milieueisen. Mechanische verankering is afhankelijk van de draad of bajonet van de spijker zelf en heeft geen verwarming nodig, dus het is snel en ideaal voor noodreparaties. Voor onderhoud is mechanische verankering het makkelijkst te demonteren en te vervangen; zwavelverankering is het moeilijkst te verwijderen.
Productie- en installatiespecificaties
Veel voorkomende hondenspikes zijn gemaakt van-koolstofstaal, zoals Q235 (het voormalige nr. 3 staal). De schacht heeft een vierkante doorsnede, typisch 16 mm per zijde, en de gebruikelijke spijkerlengte is ongeveer 165 mm, vervaardigd volgens de huidige GB/T 702-maatnorm. Het schachtoppervlak moet glad zijn, de rand bij de kop-schachtverbinding mag niet groter zijn dan 2 mm, en er mogen geen scheuren aanwezig zijn bij de overgang. Tijdens het plaatsen wordt de beitelrand van de spijkerpunt loodrecht op de houtnerf geplaatst, zodat de spijker minder vezels splijt; de punt moet vrij zijn van bramen en vouwen. De offset van de schacht ten opzichte van de hartlijn van de kop mag in geen enkele richting groter zijn dan 1 mm, zodat de klemkracht uniform is. De aandrijfkracht wordt gecontroleerd om te voorkomen dat de schacht buigt of de kop vervormt.
Waarom uittrekken-weerstand onvoldoende kan zijn
Storingen in het veld zijn meestal terug te voeren op een van de vijf oorzaken. Een onevenwichtige verhouding van zwavel, cement en zand geeft een onstabiele uitgeharde structuur. Stof of vocht in het dwarsliggergat voorkomt dat het verankeringsmateriaal zich hecht aan de pen en de gatwand. Ondiep inbrengen laat een deel van de schroefdraadlengte los. Snelle afkoeling tijdens het gieten van zwavel doet scheuren in de verankeringslaag ontstaan. En beschadigd of los dwarsliggermateriaal kan de spies geen stabiele zitplaats geven. Bij de diagnose moet de geïnstalleerde diepte, de reinheid van het gat op het moment van het gieten en de mengverhoudingen vóór herverankering worden gecontroleerd.
Beschermende behandelingen voor speciale omgevingen
Vochtige kustomgevingen: thermisch verzinken van stekels met een laagdikte van niet minder dan 80 micron om chloride-aantasting te weerstaan. Alpenregio's: gebruik laag-temperatuurbestendig staal en voeg antivriesmiddelen toe op de verankeringspositie, zodat de verankeringslaag niet barst door vorst. Geëlektrificeerde spoorwegen: plaats isolatiehulzen en gebruik synthetische spikes zoals glasvezelversterkt plastic waar elektrische isolatie vereist is. Industriële gebieden met zuur- of alkalivervuiling: breng een dubbele bescherming aan door middel van een anti-corrosiecoating plus opofferingsanodes. Tunnels: smeer de spikes regelmatig in met anti-corrosievet om schimmel en corrosie bij hoge luchtvochtigheid te verminderen.
Spike-selectiechecklist
Type dwarsligger: hout, beton of composiet bepaalt de spijkerfamilie.
Belastingsklasse: wissel- en zware- locaties hebben draad- of schroefspikes nodig met een hoge uittrekweerstand-.
Verankeringsmethode: zwavel voor massaproductie, chemisch voor milieulocaties, mechanisch voor snelle reparatie.
Milieu: verzinken, RVS of isolatiemateriaal naar wens.
Standaard: GB/T, AREMA, UIC, JIS of klanttekening; bevestig afmetingen en toleranties.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het verschil tussen een hondenspies en een schroefspies?
A: Een hondenpen wordt in hout geslagen en klemt de railbasis vast met zijn verspringende kop. Een schroefspies wordt in een gat met schroefdraad gedraaid en trekt de rail met zijn schroefdraad naar beneden, waardoor een meerdere malen hogere uittrekweerstand ontstaat. Daarom wordt hij gebruikt op betonnen- dwarsliggers en zware- treklijnen.
Vraag: Waarom wordt zwavel gebruikt voor het verankeren van spijkers?
A: Gesmolten zwavel heeft een lage viscositeit en vult het dwarsliggergat volledig, waarna het hard wordt met een goede schuifsterkte. Het is goedkoop en volwassen, maar moet met brandvoorzorgsmaatregelen worden behandeld en de afkoelsnelheid moet worden gecontroleerd om scheuren te voorkomen.
Vraag: Hoe diep moet een schroefpin worden verankerd?
A: Normaal gesproken moet het van schroefdraad voorziene deel volledig vastzitten, met een verankeringsdiepte van ongeveer 100-120 mm voor standaard hoofdlijnpinnen, dieper in seismische zones. Ondiep inbrengen is een van de meest voorkomende oorzaken van loskomen.
Vraag: Kunnen spikes na verwijdering opnieuw worden gebruikt?
A: Hondenspikes mogen opnieuw worden gebruikt als de kop en de schacht onbeschadigd zijn en de offset binnen de tolerantie valt. Schroefpinnen moeten worden gecontroleerd op schroefdraadslijtage; beschadigde draden mogen niet opnieuw worden gebruikt omdat ze de uittrekweerstand- verliezen.
Vraag: Welke oppervlaktebehandeling wordt aanbevolen voor kustlijnen?
A: Thermisch verzinken- met minimaal 80 micron zink of roestvrij staal voor kritieke locaties. Gegalvaniseerde spikes moeten om de paar jaar opnieuw worden geïnspecteerd, omdat blootstelling aan chloride de zinklaag aantast.