TCVN 14558-2:2025 về phương pháp thử lực cản dọc ray trong kết cấu hạ tầng đường sắt

Trong kết cấu hạ tầng đường sắt, hệ thống ray được liên kết với tà vẹt, tấm đỡ hoặc tấm bản bê tông thông qua các bộ phụ kiện liên kết. Trong quá trình khai thác và chịu tác động của tải trọng, các yếu tố liên quan đến lực dọc và chuyển vị của ray cần được xác định thông qua thử nghiệm phù hợp.

Đối với đường ray không có đá ba lát, việc xác định lực dọc lớn nhất có thể tác dụng lên ray mà không xảy ra chuyển vị không đàn hồi là một trong những nội dung được đặt ra trong thử nghiệm. Bên cạnh đó, với ray đặt chìm được liên kết bằng chất kết dính hoặc các loại phụ kiện liên kết khác, việc xác định độ cứng dọc tại chuyển vị dọc cũng là nội dung cần được xem xét.

Các kết quả thử nghiệm còn được sử dụng để xác định dữ liệu về chuyển vị cắt và trượt, phục vụ tính toán tương tác đường ray - cầu. Đây là cơ sở để các thông tin từ quá trình thử nghiệm được trình bày phù hợp với mục đích tính toán được yêu cầu.

Trong bối cảnh đó, TCVN 14558-2:2025 (ISO 22074-2:2021) Kết cấu hạ tầng đường sắt - Bộ phụ kiện liên kết ray - Phần 2: Phương pháp thử lực cản dọc ray quy định cụ thể quy trình thử nghiệm trong phòng đối với các trường hợp nêu trên.

TCVN 14558-2:2025 tập trung vào quy trình thử nghiệm trong phòng đối với lực cản dọc ray. Ảnh minh họa

Theo tiêu chuẩn, một đoạn ray ngắn có mặt cắt phù hợp với bộ phụ kiện liên kết được sử dụng để thử nghiệm. Ray không được sơn, không bị rỉ sét trên bề mặt và không được làm sạch để ray bằng phương pháp mài.

Đối với ray lắp trên bề mặt, chiều dài ray sử dụng cho thử nghiệm khoảng 0,5 m. Trong trường hợp ray đặt chìm, ray là một phần của mẫu thử và chiều dài được quy định theo tiêu chuẩn. Trường hợp thử nghiệm đồng thời hai phụ kiện liên kết ray hoặc thử ray đặt chìm, có thể cần sử dụng bộ truyền động có công suất lớn hơn.

Việc quy định cụ thể mẫu thử và thiết bị tạo lực được đặt cùng với yêu cầu về điều kiện môi trường nhằm bảo đảm các nội dung thử nghiệm được thực hiện theo cùng một điều kiện đã quy định.

Yêu cầu về điều kiện thử nghiệm TCVN 14558-2:2025 yêu cầu phải được thực hiện trong phòng hoặc nơi có nhiệt độ được duy trì ở mức (25 ± 5) °C. Không chỉ yêu cầu duy trì nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm, tất cả các bộ phận được sử dụng trong thử nghiệm cũng phải được giữ ở mức nhiệt độ này ít nhất 4 giờ trước khi bắt đầu thử nghiệm. Các yêu cầu về nhiệt độ được quy định cùng với các điều kiện đối với mẫu và thiết bị, tạo thành những nội dung cần được thực hiện trong quá trình thử lực cản dọc ray theo tiêu chuẩn.

Bên cạnh việc xác định lực cản dọc ray hoặc độ cứng dọc, tiêu chuẩn cũng quy định cách trình bày kết quả khi kết quả thử nghiệm được yêu cầu để phục vụ các tính toán tương tác đường ray - cầu. Cụ thể, khi cần cung cấp kết quả thử nghiệm cho tính toán chi tiết về tương tác đường ray - cầu, phải trình bày đầy đủ đường cong độ võng của lần gia tải thứ năm, cũng là lần gia tải cuối cùng. Trong trường hợp kết quả được sử dụng cho tính toán đơn giản tương tác đường ray - cầu, phải trình bày phép tính gần đúng song tuyến tính của lần gia tải thứ năm.

Như vậy, tùy theo yêu cầu tính toán, kết quả từ quá trình thử nghiệm được trình bày theo hình thức tương ứng, trong đó lần gia tải thứ năm được sử dụng để thể hiện dữ liệu theo quy định của tiêu chuẩn.

Sau khi hoàn thành thử nghiệm, báo cáo phải bao gồm ít nhất các thông tin được quy định. Trước hết, báo cáo phải viện dẫn đến TCVN 14558-2:2025 (ISO 22074-2:2021) và ghi rõ tên, địa chỉ của phòng thí nghiệm thực hiện thử nghiệm. Báo cáo cũng phải thể hiện ngày thực hiện thử nghiệm và nguồn gốc của các mẫu thử. Bên cạnh đó là thông tin về loại ray được sử dụng trong thử nghiệm.

Về kết quả, báo cáo phải có lực cản dọc ray trung bình hoặc độ cứng dọc trung bình, cùng với các đường cong quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị. Trong trường hợp cần thiết cho tính toán tương tác đường ray - cầu, báo cáo phải bao gồm các giá trị Fslip, kL và u0 được sử dụng cho tính toán. Ngoài ra, các thay đổi được xem xét bằng kiểm tra trực quan cũng phải được thể hiện trong báo cáo.

An Dương