Technologia produkcji podkładów kolejowych strunobetonowych

Etapy produkcji podkładów strunobetonowych

Wytworzenie podkładów strunobetonowych składa się z kilku etapów. Będą to:

Przygotowanie formy i zbrojenia

Używa się stalowych form wielokomorowych (najczęściej o długości 100–200 m). W formach napina się stalowe liny lub druty sprężające (tzw. struny), zazwyczaj o wytrzymałości ≥ 1 570 MPa. Struny są napinane na sucho przed zalaniem mieszanką betonową (technologia „pre-tensioning”).

Zalewanie form betonem

Zazwyczaj używa się betonu klasy C50/60 lub wyższej, często samozagęszczalnego (SCC). Beton musi charakteryzować się wysoką wytrzymałością wczesną (po 12–24 h), aby możliwe było szybkie sprężenie i rozformowanie. Mieszanka musi spełniać wymagania mrozoodporności, nasiąkliwości i odporności chemicznej.

Dojrzewanie i pielęgnacja betonu

Beton dojrzewa w formach, często w warunkach podwyższonej temperatury (parowanie, nagrzewanie form). Czas dojrzewania wynosi zazwyczaj 12–24 godziny, po czym beton osiąga wytrzymałość potrzebną do przeniesienia sił sprężających.

Sprężenie i cięcie elementów

Po uzyskaniu odpowiedniej wytrzymałości sprężone struny są odcinane (następuje ich rozprężenie), co przenosi siły sprężające na beton. Następnie podkłady są cięte na odpowiednią długość (najczęściej 2,4–2,6 m dla torów normalnych).

Obróbka wykończeniowa

Montowane są wkładki pod przytwierdzenia szyn (np. systemy typu Pandrol, Vossloh). Podkłady poddaje się szlifowaniu, numerowaniu i impregnacji (jeśli wymagane).

Kontrola jakości

Każda partia podkładów przechodzi badania wytrzymałościowe, geometryczne i materiałowe. Kontrola obejmuje m.in.: próby zginania, badanie wytrzymałości betonu, przylegania drutów, nasiąkliwości, mrozoodporności i trwałości zamocowań.

Wymagania techniczne dla podkładów strunobetonowych

Podkłady muszą spełniać normy krajowe i europejskie, m.in.:

• PN-EN 13230-2 – Podkłady i belki strunobetonowe do torów kolejowych
• PKP PLK – katalogi typów i WTWiORB (Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót).

Wybrane wymagania:

Klasa betonu - min. C50/60

Wytrzymałość na zginanie - ≥ 10 kN (w zależności od typu)

Odporność na mróz - min. F150 (150 cykli)

Nasiąkliwość - ≤ 5%

Masa podkładu - ok. 250–300 kg

Odchyłki wymiarowe - ±2 mm dla kluczowych wymiarów

Trwałość przytwierdzeń szyn - min. 2,5 kN (siła zakotwienia)

Systemy produkcji

Podkłady strunobetonowe powstają w następujących systemach produkcji:

Linia stacjonarna (ciągła forma) - najczęściej stosowana, gwarantująca wysoką wydajność (do 400 podkładów/dzień) oraz wysoką powtarzalność i automatyzację (robotyzacja dozowania, montażu wkładek, szlifowania).

Linia karuzelowa - rzadziej stosowana (bardziej popularna przy mniejszych seriach prefabrykatów), umożliwia elastyczną produkcję różnych typów podkładów.

Zalety podkładów strunobetonowych

Zastosowanie podkładów strunobetonowych daje szereg wymiernych korzyści. Są to:

• wysoka trwałość (nawet > 50 lat eksploatacji)
• odporność na warunki atmosferyczne i obciążenia dynamiczne
• powtarzalność i jakość przemysłowej produkcji
• możliwość zastosowania w torach klasy UIC 60, S49, także na łukach i w torach dużych prędkości.

Zastosowania podkładów strunobetonowych

Typowe miejsca, gdzie zastosowanie mają podkłady strunobetonowe, to:

• tory główne, stacyjne, bocznicowe
• linie kolejowe konwencjonalne i dużych prędkości (z odpowiednimi modyfikacjami)
• linie tramwajowe, metro, kolej aglomeracyjna (w wersjach specjalnych).

Fot. wps-sa.com.pl