A cikk szerzője:

Prof. Peter Veit
TU Graz

A vasúti pályák fenntarthatóságáról

A vasúti pályák üzemképességének feltétele a folyamatos karbantartás. Ám a nagy forgalmú vonalakon a forgalom folyamatos fenntartása és ezzel egy időben a karbantartási munkák elvégzése egyre nehezebb feladat. Ez csak a vasúti pálya elemeinek és teljes pályaszerkezetének olyan kialakításával teljesíthető, amely révén a forgalomból adódó műszaki igények mellett a fenntartás gazdaságosan elvégezhető. Az időszakos pályamérési adatok elemzése azt bizonyítja, hogy a pályaminőség javításának feltétele a pálya fenntarthatósága. A cikk a vasúti pálya viselkedését tárgyalja, valamint a vágányfenntartási stratégia költségkihatásait elemzi. Emellett kitér az Ausztriában 2009-ben szabványos megoldásként bevezetett aljpapucsos betonaljak műszaki viselkedésére és gazdasági hatékonyságára is.

 

A vágány viselkedésének bemutatásához engedjenek meg egy példát (11. ábra). Ennek az elefántnak a tulajdonságait nem lehet megváltoztatni, s ezt tudomásul kell venni. Ezért a felhívás így szól a közlekedéspolitikusoknak: ne tegyék takarékoskodással tönkre a vasutat, mert ha az elefánt egyszer elpusztul…

10. ábra. A karbantartás csökkentése


Most pedig térjünk vissza a gazdasági elemzéshez, a költségtényezők vizsgálatához. Miként az várható, a legjelentősebb költségtényező a nem megfelelő kiindulási minőség, amelynél az alépítmény teher­bírásának és a víz vágány alóli kivezetésének döntő a jelentősége. Amennyiben ez a „házi feladat” megoldatlan, nincs értelme a vágány optimalizálásáról beszélni. A következő költségtényezőt a kitérők jelentik, élettartamköltségeik – a folyópálya 1 m hosszú szakaszára vonatkoztatva – a 11-13-szoros értéket is elérhetik. Ehhez egy kérdés: valóban szükség van a hálózatban fekvő minden kitérőre?

11. ábra. Az a bizonyos elefántA kis sugarú ívek szintén komoly költségnövelők (az élettartamköltséget megháromszorozhatják), csakúgy, mint ahogyan a már említett üzemzavarási költségek. Ez utóbbiak magukban foglalják a késések és a kapacitáskorlátozások miatti késések következtében fellépő költségeket éppúgy, mint a kerülő útvonalak vagy a kisegítő menetek költségeit, valamint az olyan következmények, mint a csatlakozási nehézségek, a tolatás és a vonat-összeállítás többletköltségeit, a késések miatti szankciók költségeit és nem feledhetők a negatív piaci hatások sem.Egy következő költségtényező a túl rövid munkaszakaszon, illetve túl rövid vágányzárban végrehajtott és ezért drága munkavégzés. Az aktuális munkahosszak az üzem lehető legkisebb zavarásának igényéből származnak, abból, hogy csak a legszükségesebb beavatkozásokra kerüljön sor, de azok díjait már csökkentették, és a csökkenő működtetési költségekkel sem lehet már érvelni.
Csak most következik a sorrendben a forgalmi terhelés mint költségtényező. A vasutak olyan mértékben viselik el a forgalmi terhelés növekedését, amennyire alkalmassá tették őket – szerencsére, hiszen a vasút tömegközlekedési eszköz. A forgalmi terhelés megduplázása esetén a romlási sebesség a lineárisnál jelentősebb mértékben növekszik.
A gördülőállomány minősége, mint a pályaköltségek egyik tényezője, a múltban alulbecsült volt. Például az élettartamköltség nagyságában az eltérés csak a különböző mozdonytípusok miatt akár ±10% is lehetett.
Az elemzések mind ugyanazt a trendet mutatják: a magas minőségen alapuló pályastratégiától további előnyök várhatók a fenntarthatóságot és a költségek csökkentését illetően. A különböző felépítményszerkezetek eltérő peremfeltételek közötti műszaki viselkedéséről az adatbankból nyerhetünk információkat. A különböző szerkezetekre és körülményekre vonatkozó költségek párhuzamos elemzése lehetővé teszi olyan műszakilag és gazdaságilag optimalizált felújítási stratégia kialakítását (mit kellene, hol és mikor beépíteni), amely az élettartamköltség-vizsgálat alapján, integrált alkotó­részként a majd szükséges karbantartási stratégiákat is magában foglalja. A gazdasági optimalizálás az életciklusköltségekre irányul, ahol az a hosszú élettartam és a vele kapcsolatos hosszú távú tőkelekötés miatt dinamikusan értékelendő. Erre példa a fővonali felépítményfelújítási stratégia (1. táblázat).


Az aljpapucsok alkalmazása olyan innováció, amelyet élettartam-elemzések és az azokból következő gazdaságossági számítások támasztottak alá. A betonalj talpa és az ágyazat közötti érintkezési felület növelése csökkenti az ágyazatban a csúcsfeszültségeket, amelyek az ágyazati szemcsék kezdeti töréséért és ezzel a kezdeti süllyedésekért és hibákért felelősek. Az aljpapu­csok alkalmazásával növelt kiindulási minőség csökkenti a karbantartási igényt, és a megfelelő karbantartás révén a felépítmény élettartamának jelentős növekedését eredményezi. Az ÖBB hálózatának 1500 olyan szakaszára elvégzett elemzés, ahol aljpapucsot alkalmaztak és az eredmények összevetése a nem aljpapucsos referenciaszakasz eredményeivel, a várakozásokat tökéletesen igazolta (12. ábra).

12. ábra. Vágányminőség kiértékelése
A kezdeti süllyedések konszolidációja után a minőség 18%-kal jobb lett, ami a 63%-kal (!) csökkent romlási rátával együtt az élettartam várhatóan 38%-os meghosszabbodását eredményezi. Ezek az adatok a vágány életciklusköltségének kereken egyharmaddal történő csökkentését teszik lehetővé. Hasonlóan kedvezőek az adatok a kitérőaljak papucsokkal való ellátása esetén is. A betonalj papucsok alkalmazása jelentős lépés a fenntarthatóság irányába, egy olyan lépés, amelyben az ÖBB és Ausztria, mivel az aljpapucs osztrák termék, nemzetközi szinten úttörő szerepet játszik. Az aljpapucsokkal kapcsolatos, fővonalakra vonatkozó ÖBB-előírások már 2009 óta léteznek.
A Grazi Műszaki Egyetem Vasútügyi és Közlekedésgazdasági Intézete 2011 óta végzi az ÖBB nagyobb fel­é­pít­mény­fel­ú­jí­tási projektjeinek LCC alapú értékelését. Ennek során a minta-vágányszakaszokra trendelemzések készülnek, amelyek segítségével prognosztizálják a jövőbeni karbantartási szükségleteket, és egyéves monitoring után az optimális élettartamot és a felújítás időpontját megállapítják.
Végül álljon itt John Ruskintól egy idézet, amely összefoglalja az eddig leírtak lényegét: „Alig létezik valami ezen a világon, amit valaki ne csinálhatna egy kissé még rosszabbul, és így ne adhatná el még olcsóbban. Az emberek viszont, akiknek csak az ár számít, ezen üzelmek áldozatává válnak. Értelmetlen valamiért túl sokat fizetni, de még rosszabb, valamiért kevesebbet fizetni. Ha túl sokat fizetnek, veszítenek egy bizonyos összeget. Ez minden. De ha túl keveset fizetnek, néha mindent elvesztenek, mert a megvásárolt áru nem tudja betölteni rendeltetését. A gazdaság törvénye megtiltja, hogy kevés pénzért nagy értéket kapjunk. Ha a legolcsóbb árajánlatot fogadjuk el, fennáll a rizikó, hogy az nem működik, és ezt bele kell kalkulálnunk az árba. Ha ezt tesszük, akkor lenne elég pénzünk arra is, hogy egy jobb árut vegyünk meg.”

Összefoglalás

A vasúti pályák rendelkezésre állásának követelményei a karbantarthatósági követelmények teljesítésével elégíthetők ki. Ám a nagy forgalmú vonalakon a két követelmény egyidejű összehangolása egyre nehezebb feladat. Erre a kihívásra adható egyetlen válasz a vasúti pálya elemeinek és a teljes pályaszerkezetnek műszaki és gazdasági szempontú fenntarthatósága. Az időszakos pályamérési adatok elemzése bizonyítja, hogy a pálya minőségének javítása a pálya fenntarthatóságának előfeltétele. A cikk tárgyalja a vasúti pálya viselkedését, és elemzi a vágányra vonatkozó stratégia kialakítása szempontjából a költségtényezőket. Végül szól az Ausztriában 2009-ben szabványos megoldásként bevezetett aljpapucsos betonaljak műszaki viselkedéséről és gazdasági hatékonyságáról.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / 2. 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 | ©