Az említett életciklusköltség-elemzésbe a nyitott, zúzottkő ágyazású vágányokat még nem vonták be. Az értékelési szempontrendszer azonban hasonló, mint a burkolt rendszereknél bemutatott metódus. Fő szempont itt is, mint az általános szakmai elvárás, a felépítménynek a lehető leghosszabb ideig, s megfelelő minőségben az első fekvési helyen tartása. A karbantartási munkákat a minimálisra, esetleges kapcsolószer-utánhúzásra, pótlásra, az ágyazat rendezésére, szabályozására, síncsiszolásra lenne kívánatos visszaszorítani.
A városi környezet már tárgyalt káros hatásai azonban ennél a vágánytípusnál is jelentkeznek. Ez az egyik kezelendő problémakör. A másik a nagyvasúti hagyományok átvétele alapján megépített villamos-vasúti vágányok rendszere, mely semmiben sem tér el a városi hatásoktól nem terhelt országos közforgalmú vasutak felépítményi rendszereitől. A kisebb közúti vasúti tengelyterhelések, a városi környezetben fokozottan jelentkező zaj- és rezgéscsillapítási igény, a kisebb sebesség a nagyvasútinál kisebb merevségű vágányrendszerek építését kívánná meg. A nemzetközi szakirodalomban csak „resilient tracksystem” néven említett rugalmas vágányrendszerek építésének elvét a BKV Zrt. Villamos Pálya- és Műtárgyfenntartási Szolgálata előírásaiban alkalmazni kívánja. Ezen elv alapján már több, időközben lezárult projekt kivitelezése során bővített műszaki tartalmú rendszer épült meg. A beavatkozások, változtatások elemeit az alábbiakban most külön-külön mutatom be, de természetesen ezek kedvező hatásai együttes alkalmazáskor összeadódnak.
„Felülről lefelé” haladva a vágányszerkezetben az első beavatkozási lehetőség a rugalmas sínközbetétek beépítése. Az 1960 és 1980 közötti években GEO bordás lemezekkel épített sínleerősítő rendszerekben nem volt gyakorlat a sínközbetétek alkalmazása. Az eredeti GEO leerősítés még tartalmazott egy nyírfa anyagú lemezt, ám gyors korhadása miatt az említett időszakban ezt elhagyták. Az 1980-as évektől bevezetett kengyelrugókkal együtt előírás lett a közbetétek alkalmazása, ám ezek igen nagy merevségűek voltak. A legtöbbször polietilén anyagú, 3–5 mm vastag műanyag betétek statikus rugóállandója 600–800 kN/mm közé tehető. Ez nem javította a rugalmasságot, a közúti vasút említett igényeinek pedig messze nem felelt meg.
A 14-es villamosvonal 2014. tavaszi, Béke úti felújításakor korszerű műszaki tartalom került a beruházási diszpozíció­ba. A felújított felépítmény épült vissza a pályába, kivéve a korrózió által teljesen használhatatlanná vált aljakat, síneket, ezek kicserélése elkerülhetetlen volt. A megmaradó LX, LM aljakon, a GEO leerősítésben azonban maximum 200 kN/mm rugóállandójú sínközbetétek alkalmazását írtuk elő. Külön említem, hogy örvendetes módon, hazai gyártású közbetétek is beépültek a vonalon (9. ábra). Szintén „történelmi jelentőségű”, hogy az itt kicserélt LX és LM aljak helyett már közvetlen sínleerősítésű, LM-S aljakat írtunk elő. Ez azért említésre méltó, mert a külső finanszírozású nagyprojektek és néhány 10 vágányméternyi egyéb kísérleti szakaszt leszámítva (Pandrol Fastclip FE), budapesti villamosvonalon itt épült először alátétlemez nélküli, Skl–14 (W14) leerősítésű, 49E1 sínrendszerű felépítmény a BKV Zrt. saját beruházásában!

Ezeken az aljakon is lágy közbetéteket helyeztek el. A projekt alkalmával Vossloh gyártmányú, Zw 700-200 kN és Gumissio gyártmányú, RTS-RP–48/49E1-80 sín­köz­be­tétek alkalmazását választotta a ki­vi­telező. A szóban forgó aljak egyéb különlegessége, hogy szintén elsőként, és nem kis szakmai vitákat gerjesztve, 1:40 síndőléssel írták ki (10. ábra).

 
Érdekességként elmondható, hogy a burkolt vágányokban alkalmazott, 59R2 sín profilkialakítása olyan, hogy a sínfejben már „gyárilag benne van” az 1:40 síndőlésnek megfelelő geometria. Szakmai körökben sem volt ez köztudott, csak a Ph sínek függőleges gerincű beépítése volt „kőbe vésett” előírás. Azonban ezzel a fenti okból csakis 1:40 síndőlésű geometria állt elő, ezen futnak a budapesti villamosok mindenhol, ahol 59R2 sín van a burkolt vágányban. Az előkészítések során gyakran túlzott aggályok merültek fel, hogy a nyitott zúzottköves vágányban is 1:40 síndőlés épüljön. Azóta talán sikerült meggyőzően bizonyítani, hogy az 1:40 síndőlés kedvezőbb sín-kerék kapcsolatot biztosít, és az átmeneteknél, legyen ez akár sínátmeneti hegesztés, a síndőlés különbözőségéből és egyéb okból futásbiztonsági kockázat nem áll fönn! (60 km/h sebesség alatt a nagyvasúti TSI-k sem vizsgálják a futásbiztonságot jelentősen befolyásoló egyenértékű kúposságot.)

A szóban forgó beruházás során (a BKV hálózatát tekintve) újdonság volt, hogy alágyazati védőrétegként XPS (extrudált polisztirol) lapokat építettek be 6 cm vastagságban, közvetlenül az alépítményi koronára fektetve, geotextília-takarással (11. ábra).

A technológia alkalmazását sok problémát okozó körülmény együttes megoldásának igénye indokolta. Az említett szakaszhoz hasonló építési szituáció, a nyitott, zúzottköves vágány és a mellette fekvő, szegélyekkel elválasztott, burkolt közút Budapesten sok helyszínen jellemző. Ez a kialakítás azért nem szerencsés, mert a szegélyek közötti („szekrényes”) vágány vízelvezetése szinte sehol sem megoldott. Legtöbbször sem szivárgórendszer, sem más, alépítményt védő egyéb rendszer nincs kiépítve ezeken a helyeken. A problémát tovább súlyosbítja a városi környezetben oly jellemző útátjárók nagy száma. Ezekből az átjárókból a burkolt közútról jelentős mennyiségű csapadék folyik a nyitott vágányba, további többletterhelést okozva a zúzottkő ágyazat és alépítmény vízháztartásában. Ezeken a helyeken a vágányok fekszintjének folyamatos romlása és a vízzsákok tömeges kialakulása jellemző. A komplex átépítések során ez a problémahalmaz a szintén komplex megoldást nyújtó, de egyszerű és költséghatékony, városi körülmények között alkalmazható technológiák felé terelték a gondolkodást.
Ilyen technológia tehát (a külföldön már sikerrel alkalmazott) XPS védőrétegként való alkalmazása. 

Az XPS réteg előnyei röviden: 

• Nincs szükség nagy tömegű földmunkára, depóniákra, szállításra.
• A földmunka elmaradásával a kivitelezési idő is jelentősen csökken.
• Az anyag multifunkciós tulajdonságú, terheléselosztó, rezgéscsillapító, vízzáró, de páraáteresztő, hőszigetelési hatásai egyszerre egy csupán 4-6 cm-es rétegben jelentkeznek.
• Legfőbb tulajdonsága az, hogy az ágyazatot képező kavicsszemek csúcsai a habanyagba nyomódnak, nem a talajba mélyednek, így nem alakulnak ki lokális alépítményi felpuhulások, deformációk. Ez a vízzsákképződés, geometriai leromlás megakadályozásának legfontosabb kezdeti körülménye.
• Akár 6 cm-es vastagságban alkalmazva is kisebb a létesítésének költsége a 20 cm vastag, szemcsés anyagú védőréteg építési költségénél.

A fenti előnyök okán tört lándzsát szolgálatunk a technológia alkalmazása mellett. Az azóta eltelt időben, az átadás óta kitűnően működő vasúti szakasz a korábban kétkedőket is meggyőzte az anyag műszaki, gazdaságossági megfelelőségéről. Igaz, ehhez a kivitelező, a Vasúttechnika Kft. dolgozóinak szakértelmére, lelkiismeretességére is szükség volt.
Az előzőekben már utaltam rá, hogy a vasbeton anyagú, acélanyagú sínleerősítésekkel szerelt LX és LM aljakat nagy számban, főképp a megállók környezetében ki kellett cserélni. Az ok a korrózió, mely az egyenáramú vontatási rendszer hatására kialakuló elektrokorrózió és a megállókból, de a közútról is a vágányra kerülő útszóró sók kémiai korrózióként jelentkező, acélanyagra káros, romboló hatásaiban érhető tetten. Talán nem kell külön bizonyítani, hogy – a nyitott vágányok esetén is – az LCC elemzések által mutatott, az elvártnál közel 50%-kal rövidebb élettartam évi százmilliós nagyságrendű károkat okoz a BKV vonalaiban is. A 12. ábra egy ilyen, erősen korrodált sínleerősítést mutat.
A nyitott vágányok kapcsolószereinek védelme tehát jelentős szerepet kell, hogy kapjon már a beépített anyagok, azok műszaki alkalmassága vonatkozásában is. Szolgálatunk az építőipar egyéb területein már bevált megoldásokat és új technoló­giákat is vizsgál a problémakör megoldására. Az egyik ilyen a horganyzott anyagok bevezetése, a másik az újabban jelentkező, nem festett, horganyszerű, de „beégetett” bevonati rendszerek kísérleti megfigyelése.

A nagy acélanyag-igényű sínleerősítésekkel szemben a több műanyag alkatrészt tartalmazó leerősítő rendszerek a nedvesen sajnos jó vezetőképességű vasbeton aljakon nagyobb elektromos ellenállást képesek kifejteni. Tapasztalataink szerint ez a tulajdonságuk a megállókban még olyannyira jellemző fékezőhomok-réteg alatt is számottevően kedvezőbb. Szándékaink szerint az alátétlemez nélküli sínleerősítések és a bevonatos acélanyagok előírt műszaki megoldások lesznek mind a beruházások, mind a karbantartások során.

A szakirodalomban fellelhető ismeretanyag alapján a horganyréteg a sós elektrolitréteg alatt rohamosan gyorsulva vékonyodik [1]. Az MSZ EN ISO 1461:2009 és az MSZ EN ISO 14713-2:2010 szabványban foglaltak szerint a környezeti terhelés és a horganyrétegtől elvárt élettartam alapján a jövőben beépítendő kapcsolószereken az elvárt bevonati réteg vastagságát 150 µm-ben minimalizáltuk. (A kötőelemekre az EN ISO 10684 szabvány vonatkozik.)
Egy ilyen megfigyelési projekt a nemrég megújult hűvösvölgyi Zsemlye utcai híd vágánya. Itt utólag tűzihorganyzott, Skl–12-es kengyelrugók épültek be a GEO bordáslemezekre (13. ábra).
A „beégetett” bevonati rendszerek egyik képviselője a NiroTec bevonat, melyet a Schwihag cég ajánl egyes termékein [2]. Ilyen rugókból épült kísérleti szakasz az 50-es vonal végállomásánál. Itt az erősen korrodált GEO szorítólemezt és rugókat cseréltük ki a bevonatos, Skl–19-es rugókra (14. ábra). Az eddig eltelt megfigyelési idő alatt, 2013 novembere óta, semmilyen elváltozást, kezdődő rozsdásodást, réteglepattogzást nem tapasztaltunk az új rugókon.
Az EU erre vonatkozó direktívái alapján az UIC Suwos (Sustainable Wooden railway Sleepers) vizsgálati programja és döntvénye a karbolsavval telített talpfák vasúti pályába való beépítését 2018-tól megtiltja. A talpfák beépítése, azok minősége miatt különben is régóta fájó pont a BKV villamos üzemeinél is. A helyettesítő termékek keresése a fenti okok miatt már korábban indokolttá vált. A zúzottkő ágyazású kitérőkben jó alternatíva lehet a vasbeton kitérőaljak villamosvasúti alkalmazása is. Erre már több példa is van, és a jövőben is lesznek majd projektek, ahol kitérőket, esetleg átszeléseket vasbeton aljkészlettel írja elő szolgálatunk.
Az ok, amiért további anyagok kerültek a látótérbe, az, hogy a vasbeton már említett városi, sós környezetben szintén korrodál (fagyhámlás, karbonátosodás, savkorrózió). Elektromos ellenállása, főképp nedvesen, igen kicsiny, a talpfához képest mintegy tizednyi.
A külföldön már több típusként is alkalmazott, akár 100%-ban újrahasznosított anyagokból álló, polimerekből készült aljak elektromos ellenállás szempontjából is sokkal jobban teljesítenek. A nedvesen mért ellenállásuk a vasbetonénál akár 25-ször is jobb lehet [3].
A 61-es vonalán, a Versec sornál 2 darab Relumat típusú, szintetikus alj kísérleti beépítése történt meg (15. ábra). Ilyen aljak Németországban már 13 éve fekszenek villamosvasúti vágányokban, állapotuk a velük egy időben fektetett talpfákénál lényegesen jobb. Szolgálatunk szakemberei is érdeklődéssel várják a megfigyelési eredményeket. A beruházási tervek között szerepel a szintetikus aljak jelentősebb számú beépítése, ahol egy egyszerű vágánykapcsolat teljes aljkészlete az említett típusból fog elkészülni.

Távlati pályatechnológiai fejlesztési irányok

A BKV Zrt. Villamos Pálya- és Műtárgyfenntartási Szolgálat törekvéseiről szándékoztunk átfogó, de korántsem teljes képet adni. A vasút-technológiai fejlesztések nem zárultak le, sőt kiterjesztésükre a következő néhány évben kerülhet sor.
A közeljövő ilyen örvendetes fejleménye lehet az, hogy várhatóan 2015 derekán újra saját tulajdonú síncsiszoló berendezést kap a BKV! A vállalat minden, pályával foglalkozó egysége nagy reményeket fűz ehhez a változáshoz. Terveink szerint nem csak a javító jellegű síncsiszolási beavatkozásokra kerülhet majd sor, melyek jellemzően lakossági panaszok miatt történnek meg. A tervszerű, megelőző munkálatok jelentősen javítani fogják a pályaállapotokat, s ennek gazdasági előnye is érzékelhetővé válik majd már rövid távon is.
Még tovább lehetne csökkenteni a zavarérzékenységet újabb, kisebb teljesítményű, karbantartási munkákra méretezett szabályozó-aláverő gép és egy mobil, leolvasztó tompahegesztési metódussal működő sínhegesztő berendezés beszerzésével. Korábban a vállalatnak volt ilyen gépe, és az ezzel készített hegesztések a mai napig a legjobban működő sínillesztések a vonalhálózaton, bármely szakterület vágányában.
Időszerűvé válik lassan egy video­inspek­ci­ós diagnosztikai berendezés beszerzésének, üzemeltethetőségének vizsgálata és előkészítése is.
Természetesen a felépítményi rendszerek témájában sem lankad az a törekvésünk, hogy az életciklusköltség szempontjából tovább javítsunk alkalmazott megoldásainkon. Külön említést érdemelnek a sínkörülöntéses rendszerek is. Az ezekkel elért eredményekről és egyéb fejlesztési elképzelésekről reményeim szerint még lesz alkalmam részletesebben beszámolni a Sínek Világa olvasóinak.

Összefoglalás

A cikk áttekintést ad a BKV Zrt. vonalain alkalmazott közúti vasúti vágányrendszerek üzemeltetői szemléletű vizsgálatának eredményeiről. Az élettartamköltségek összehasonlító elemzése segítette az új anyagok, pályaszerkezetek kiválasztását. Bemutatja az utóbbi évek felújításai során a vágányok élettartamának növelése érdekében alkalmazott egyes pályaszerkezeteket.