A cikk szerzője:

Németh Attila okleveles infrastruktúra-építőmérnök
Széchenyi István Egyetem

Dr Fischer Szabolcs egyetemi adjunktus
SZE Közlekedéséptési és Településmérnöki Tanszék

A polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínkötések (2. rész) – Vasúti pályás vizsgálatok

A polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínkötések (1. rész) Laboratóriumi vizsgálatok (Sínek Világa 2016/6. szám) folytatásaként ebben a cikkünkben a kísérleti jelleggel pályába épített polimer-kompozit (PK) és kontroll acélhevederes vizsgálatra kijelölt ragasztott-szigetelt sínillesztéseken elvégzett egyenességmérési eredmények, valamint a MÁV KFV Kft.-től kapott vágánygeometriai mérési adatok kiértékelését elemezzük. Tanulmányunk célja, hogy a polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínillesztés pályában való viselkedését összehasonlítsuk a MÁV-nál már bevált acélhevederes (GTI és MTH-P típusú) ragasztott-szigetelt sínillesztésekkel, és az összehasonlítás eredményét közreadjuk.

Biatorbágy állomás

A kontroll acélhevederes ragasztott-szigetelt sínillesztéseknél a mérési időpontok függvényében ábrázolt paraméterértékek alakulása mindkét sínszál esetében közel konstans. A polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínillesztések futófelületen mért egyenességértékek esetében jól látható a trendvonalak illeszkedéséből, valamint azok meredekségéből, hogy az idő előrehaladtával romlik a kötések állapota. A kijelölt acélhevederes ragasztott-szigetelt kötéshez képest az utolsó mérési időpont során közel 4-szer nagyobb értéket kaptunk a görbe alatti terület nagysága paraméterre, ami a nagyobb sínvég le-, illetve felhajlás eredményeképpen alakulhatott ki, és a 6. ábra szemlélteti.

6. ábra. Futófelület egyenességmérés – görbék alatti területek ábrázolása – kísérleti kötések esetében, jobb és bal sínszálon, Biatorbágy

Tatabánya állomás

A 7. ábrán közöljük a futófelületen mért értékek területelven történő számítása során kapott adatokat az első egyenességmérési időpont óta eltelt napok számának függvényében mindkét kísérleti kötés esetében, a jobb és bal sínszálakra.

7. ábra. Tatabánya állomás, futófelületen mért értékek területi elven történő számítása az első egyenességmérési időpont óta eltelt napok számának függvényében mindkét kísérleti kötés esetében, jobb és bal sínszálonAz acélhevederes ragasztott-szigetelt illesztés esetében javulás tapasztalható az utolsó mérést követően, míg a polimer-kompozit ragasztott- szigetelt illesztés esetében az 1,0 m-es bázishosszon, a futófelületen mért értékek területelven történő kiértékelése esetében, az illesztett lineáris egyenes meredekségének aránya kb. 4 : 1. Az acélhevederes illesztésnél a kötés és környezete kisebb hibával terhelt az első vizsgálattól eltelt napok számának figyelembevételével. Látható, hogy a kontrollkötés mindkét sínszálán nagy javulás tapasztalható, ami a pályában történő munkáltatás következménye lehetett, amelyről azonban információval nem rendelkezünk.

Lébény-Mosonszentmiklós

Az első egyenességmérést követően ábrá­zolt, területelven kiértékelt adatok változását az átgördült bruttótonna függ­vényében a 8. ábra tartalmazza. A polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt illesztés esetében a regressziós egyenes meredekségéből következtethetünk a kötés állapotjavulására az 1,0 m-es bázi­son a jobb és bal sínszál esetében is. Az acél­hevederes ragasztott-szigetelt kötésnél kismértékű állapotromlás tapasztalható az illesztett egyenes trendjének változását tekintve az első méréstől számított átgördült bruttótonna adatok függvényében. Továbbá kijelenthetjük, hogy az ágyazatragasztás sokat segít az állapot stabilizálása szempontjából a kísérleti kötések környezetében.

8. ábra. Az első egyenességmérést követő, területi elven kiértékelt adatok változása az átgördült bruttótonna függvényében, Lébény–Mosonszentmiklós állomáson

Összefoglalás

A közölt összehasonlító elemzésekre és ezek eredményeire hivatkozva az alábbi megállapításokat fogalmazzuk meg:
A kísérleti polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínillesztések a beépítésüktől eltelt több mint 2 év alatt – a Lébény-mosonszentmiklósi kötéseknél a 2016/2017 telén tapasztalt 4-5 mm-es hézagmegnyílást és az ezzel kapcsolatos óvintézkedéseket, valamint a fokozott pályafelügyelet és sebességkorlátozás elrendelését leszámítva (ezeket 2017. februárban visszavonták) – különösebb probléma nélkül viselték el az átgördült 20-25 millió bruttótonna terhelést, jelenleg is lehet tartani a pályasebességet ezeken a szakaszokon.
A Lébény-mosonszentmiklósi ágyazatragasztásos speciális esetet leszámítva – ahol már szinte teljesen „beállt” a vágányok fekszintje mind a kísérleti, mind a kontroll sínillesztésnél – a másik két helyszínen a romlási trendek bizonyos esetekben jelentősen eltértek az acélhevederes ragasztott-szigetelt illesztésekéhez viszonyítva (ez utóbbiaknál több esetben tapasztaltuk, hogy matematikai statisztikailag nincs bizonyítható kapcsolat az állapotjellemző paraméter, valamint a beépítéstől eltelt idő/átgördült bruttótonna között). A romlási trendek mellett javulási trendeket is mutattak a mérési adatsorok. Az egyenességmérési adatok kiértékelése során arra a következtetésre jutottunk, hogy a ragasztott-szigetelt illesztések futófelület és vezetőfelület egyenességmérése során a sínvégektől ±0,5 m-es tartományban mért grafikonok (hossz szerint értelmezve) alatti terület lineárisan változik az átgördült bruttótonna függvényében. Összefüggést kerestünk a vezetőfelületen mért egyenességmérési adatok és a mérővonati 25 cm-enkénti süppedésadatok területi elven történő kiértékelése kapcsán. A két kiértékelési módszer között összefüggést nem tapasztaltunk, ami a hevederes illesztések rövid hosszából adódik.
A 2016–2018-ra vonatkozó vágány­geometriai elemzéseink eredményeire támaszkodva megállapítjuk, hogy a két évig tartó megfigyelési időszak alatt tartószerkezeti és geometriai gond, jelző- és biztosítóberendezési fennakadás, illetve egyéb forgalomveszélyes helyzet nem állt fenn egyik ragasztott-szigetelt sínillesztésnél sem. Az Apatech gyártmányú polimer-kompozit hevederekkel szerelt, és a 2015–2016-os laboratóriumi vizsgálatsorozat mérései alapján kiválasztott ragasztóanyag alkalmazásával készített ragasztott-szigetelt sínillesztések azonban nem jelentenek általános megoldást az acélhevederes ragasztott-szigetelt sínillesztések kiváltására.

További kutatási feladatok és lehetőségek

Az egyenességmérést továbbra is folytatjuk az illesztések futó- és vezetőfelületein, amivel pontosabb képet kapunk a sínszálak futó- és vezetőfelületek torzulásának változásáról, az esetleges – akár rövid hosszra kiterjedő – hibák kialakulásáról.
A jövőben szeretnénk a polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt illesztéseket és tartószerkezeti viselkedésüket FEM (végeselemes) szoftverrel is modellezni. A FEM modellezésekkel akár további szimulációk is futtathatók, amelyekben a vizsgálati paraméterek lényegesen szabadabban változtathatók. A laboratóriumi, a terepi és a FEM modellezések eredményeit szintetizáló elemzéssel kiértékelve az [1] dokumentumban foglaltakhoz képest további ajánlásokat kívánunk tenni az alkalmazási körülményekre a polimer-kompozit hevederes ragasztott-szigetelt sínillesztések esetében. [5], [6], [7], [8], [9].

Köszönetnyilvánítás

Köszönjük a MÁV Központi Felépítmény­vizsgáló Kft., a MÁV-Thermit Kft., illetve a MÁV Zrt. munkatársainak a munkánkhoz nyújtott segítségét. Ez a cikk az EFOP-3.6.1-16-2016-00017 projekt támogatásával készült.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234

Irodalomjegyzék

  • [1] Polimer-kompozit hevederek vizsgá­la­ta laboratóriumban és dinamikus igénybevételek hatására pályában, ra­­gasz­tott-szigetelt kötésekben. MÁV Zrt. részére közfinanszírozású támogatásból megvalósuló kutatás-fejlesztési (K+F) munka, kutatási zárójelentés. Győr, 2017, 578 o.
  • [2] Polimer-kompozit hevederek kísérleti célú pályába építésének engedélyezéséhez szakvélemény. Győr, 2016, 43 o.
  • [3] Németh A., Fischer Sz. (2018): Investigation Of Glued Insulated Rail Joints With Special Fiber-Glass Reinforced Synthetic Fishplates Using In Continuously Welded Tracks. Pollack Periodica: An International Journal For Engineering And Information Sciences, 13:(2) pp. 77–86.
  • [4] MÁV D.54. Építési és pályafenntartási műszaki adatok, előírások, 1. kötet. Közlekedési Dokumentációs Vállalat, Budapest, 1987, 325 o.
  • [5] Dmitriy Kurhan: Determination of load for quasi-static calculations of rail­­way track stress-strain state. Acta Technica Jaurinensis, Vol. 9, No. 1, 2016, pp. 83–96, DOI: 10.14513/actatechjaur.v9.n1.400.
  • [6] Vitalii Kovalchuk, Mykola Sysyn, Julia Sobolevska, Olga Nabochenko, Bogdan Parneta, Andriy Pentsak: Theoretical study into efficiency of the improved longitudinal profile of frogs at railroad switches. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 4, No. 1 (94), 2018, pp. 27–36, DOI: 10.15587/1729-4061.2018.139502.
  • [7] M. P. Sysyn, V. V. Kovalchuk, D. Jiang: Performance study of the inertial monitoring method for railway turnouts. International Journal of Rail Transportation, 2018, DOI: 10.1080/23248378.2018.1514282.
  • [8] Vitalii Kovalchuk, Mykola Sysyn, Yuriy Hnativ, Olena Bal, Bogdan Parneta, Andriy Pentsak: Development of a promising system for diagnosing the frogs of railroad switches using the transverse profile measurement method. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 2, No. 1 (92), 2018, pp. 33–42, DOI: 10.15587/1729-4061.2018.125699.
  • [9] Vinkó Ákos, Bocz Péter: Experimental investigation on condition monitoring opportunities of tramway tracks. Periodica Polytechnica Civil Engineering, Vol. 62, No. 1, 2017, pp. 180–190, DOI: 10.3311/PPci.10541.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2018 / 6. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©