Track pad hadir dalam dua posisi berbeda dengan dua pekerjaan berbeda. Bantalan-bawah rel berada di antara kaki rel dan bantalan (atau pelat dasar) dan mengatur kekakuan vertikal sistem pengikat. Di bawah-bantalan tidur (USP) berada di antara bantalan tidur dan pemberat dan melembutkan seluruh penyangga bantalan tidur. Yang membingungkan keduanya adalah kesalahan spesifikasi umum: nilai kekakuan, metode pengujian, dan standar berbeda. Artikel ini memisahkan kedua kelompok tersebut dan menjelaskan cara mencocokkan bahan dan kinerja bantalan dengan jenis garis.
1. Di Bawah-Bantalan Rel versus Di Bawah-Bantalan Tidur
Bantalan-bawah rel adalah bagian dari sistem pengikatan: kekakuan statisnya, biasanya 20-60 kN/mm untuk pengikatan jalur utama, diverifikasi dalam pengujian sistem pengikatan EN 13146, dan sistem pengikatan itu sendiri harus memenuhi persyaratan kinerja EN 13481-2 (pengikatan pada bantalan beton di jalur pemberat) untuk kategori target. Bantalan di bawah tempat tidur diikat atau dipasang ke dasar tempat tidur; kekakuannya jauh lebih rendah daripada bantalan di bawah rel dan dinyatakan sebagai modulus alas per satuan luas, dengan bantalan itu sendiri tercakup dalam EN 16730. Jika spesifikasi menyebutkan bantalan lintasan, konfirmasikan yang mana yang dimaksud sebelum membandingkan angka.
2. Bantalan Karet versus Poliuretan
| Milik | Karet | Poliuretan |
| Pemulihan elastis | Luar biasa, menyerap-getaran frekuensi tinggi | Bagus, strukturnya lebih padat |
| Kekerasan dan keausan | Sedang | Kekerasan yang lebih tinggi, ketahanan aus yang lebih baik |
| Kisaran suhu | Rentan terhadap penuaan dan pengerasan di bawah sinar UV dan panas ekstrem | Sifat mekanik yang stabil dari -40 hingga 80 derajat C |
| Kumpulan kompresi | Lebih tinggi, berubah bentuk karena-beban jangka panjang | Deformasi kecil di bawah beban berat; biasanya tidak lebih dari 15% kompresi yang ditetapkan setelah dua juta siklus kelelahan |
| Paling cocok | Metro dan jalur umum yang mengutamakan peredaman | Kecepatan-tinggi, beban-berat, dan iklim ekstrem |
3. Persyaratan-Kecepatan Tinggi dan Kereta Api Perkotaan
Kereta api berkecepatan tinggi-menghasilkan frekuensi benturan roda-rel yang tinggi, sehingga landasan harus menahan kekakuan dan ketebalannya selama beberapa dekade. Bantalan poliuretan tahan terhadap keausan, menjaga kinerja tetap stabil di berbagai iklim, dan memenuhi persyaratan kelelahan dengan set kompresi tidak lebih dari 15% setelah dua juta siklus. Pada lintasan tanpa pemberat, stabilitas dimensi adalah hal yang paling penting: poliuretan memiliki penyusutan yang rendah, sehingga menghindari penyimpangan geometri lintasan, mengurangi frekuensi pemeliharaan, dan menurunkan-biaya pengoperasian jangka panjang. Sistem pengikat pada bantalan beton diverifikasi sesuai EN 13481-2 untuk kategori kecepatan dan beban gandar yang relevan.
Jalur metro melintasi area pemukiman, sehingga pengendalian kebisingan-yang disebabkan oleh struktur dan struktur menjadi prioritas utama: bantalan karet-elastisitas tinggi adalah pilihan standar untuk mengurangi transmisi kebisingan saat berjalan. Lingkungan terowongan lembab, sehingga bantalan harus tahan terhadap kelembapan dan menjaga fungsi insulasinya untuk membatasi korosi-arus menyimpang dan gangguan listrik. Start dan stop yang sering berarti pembebanan tumbukan yang berulang, dan kinerja kelelahan sistem pengikat harus memenuhi kategori EN 13481-2 yang sesuai dengan jalurnya. Jika jari-jari kurva kecil, bantalan dan komponen pengikat di sekitarnya juga harus memiliki stabilitas lateral untuk mencegah perpindahan rel, dan desain bantalan kompak digunakan jika ruang pemasangan di terowongan dan jembatan terbatas.
4. Menyesuaikan Kekakuan Statis dengan Beban Gandar
Kekakuan statis mengontrol keseimbangan antara pengurangan getaran dan kapasitas menahan beban: kekakuan yang lebih rendah menghasilkan redaman yang lebih baik namun daya dukungnya lebih lemah, kekakuan yang lebih tinggi melindungi dudukan rel tetapi memberikan dampak yang lebih besar pada struktur. Sebagai titik awal desain, bantalan kereta bawah-kecepatan tinggi biasanya ditentukan sekitar 30 plus atau minus 10 kN/mm, bantalan metro dalam pita 10-30 kN/mm, dan pengencang yang lebih berat atau berorientasi muatan menggunakan nilai yang lebih tinggi. Nilai akhir harus sesuai dengan beban gandar dan pengujian sistem pengikat, dan bantalan yang dipasang pada satu jalur harus berasal dari satu batch dengan kekakuan yang konsisten: kekakuan campuran pada suatu jalur menyebabkan tegangan track tidak merata dan keausan lokal.
5. Pegunungan Alpen dan Dingin-Pemilihan Wilayah
Di daerah pegunungan, bantalan harus menjaga elastisitasnya pada suhu yang sangat rendah. Bantalan poliuretan menjaga kinerja stabil hingga -40 derajat C dan merupakan bahan pilihan; karet biasa mengeras dan retak dalam cuaca dingin yang parah. Selain ketahanan-suhu rendah, bantalan harus bertahan terhadap siklus pembekuan-pencairan tanpa kerusakan struktural, yang diverifikasi melalui pengujian kelelahan suhu rendah. Formulasi karet yang dimodifikasi dengan peracikan yang disesuaikan merupakan alternatif jika bantalan karet diperlukan namun iklimnya dingin, menyeimbangkan redaman dengan kemampuan beradaptasi lingkungan.
Pertanyaan Umum
Q1: Apa perbedaan antara alas-bawah rel dan alas-bawah tidur?
Bantalan-bawah rel berada di antara kaki rel dan bantalan dan menetapkan kekakuan pengikat, biasanya puluhan kN/mm. Bantalan-bawah bantalan tidur berada di bawah bantalan tidur pada sisi pemberat dan melunakkan penyangga bantalan tidur pada tingkat kekakuan yang jauh lebih rendah yang ditentukan per satuan luas. Keduanya diuji dengan standar yang berbeda dan tidak boleh dibandingkan secara langsung.
Q2: Mengapa kereta api berkecepatan tinggi-lebih memilih bantalan poliuretan?
Poliuretan memadukan ketahanan aus, stabilitas dimensi, dan masa pakai kelelahan: penyusutan rendah menjaga geometri lintasan tanpa pemberat, dan rangkaian kompresi tidak lebih dari 15% setelah dua juta siklus menjaga bantalan tetap elastis selama beberapa dekade, sehingga mengurangi frekuensi perawatan.
Q3: Bahan bantalan mana yang terbaik untuk kontrol getaran metro?
Bantalan karet-elastisitas tinggi memberikan pengurangan getaran dan kebisingan paling kuat dan merupakan pilihan standar untuk kereta api perkotaan, asalkan tingkat material dipilih untuk lingkungan terowongan yang lembab dan kinerja kelelahan sistem pengikat diverifikasi untuk kategori jalur.
Q4: Kekakuan statis apa yang harus dimiliki-bantalan rel berkecepatan tinggi?
Sebagai titik awal desain, sekitar 30 plus atau minus 10 kN/mm untuk-kecepatan tinggi di bawah-bantalan rel, dengan nilai pasti yang dikonfirmasi oleh pengujian sistem pengikat untuk kecepatan target dan beban gandar. Bantalan metro biasanya lebih lembut, pada pita 10-30 kN/mm.
Q5: Bisakah bantalan karet digunakan di daerah pegunungan?
Karet standar mengeras dan retak dalam cuaca dingin yang parah. Gunakan bantalan poliuretan, yang tetap stabil hingga -40 derajat C, atau formulasi karet yang dimodifikasi dengan kinerja-suhu rendah dan ketahanan beku-cair yang terverifikasi.
Q6: Standar manakah yang mencakup-bantalan tidur?
Bantalan dengan-bantalan bawah bantalan dilindungi oleh EN 16730, sedangkan sistem pengikat pada bantalan beton di jalur pemberat dilindungi oleh EN 13481-2 dengan metode pengujian seri EN 13146.