A hidak és a csatlakozó vasúti pálya dilatációs mozgásai

A hazai klimatikus viszonyoknál a hidak szélső hőmérsékletei -30 °C és +50 °C, a hézagnélküli vágányoké pedig -30 °C és +60 °C közé tehetők [1]. Ezen hőmérsékleti viszonyok között a különféle kialakítású vasúti hidakon, valamint a rajtuk átvezetett és a hozzájuk csatlakozó vágányok végein dilatációs mozgások alakulnak ki, amelyek kiegyenlítéséhez vagy két hézagnélküli sínvég csatlakoztatásához a hosszváltozást lehetővé tevő síndilatációs szerkezeteket használnak.

A hazai hagyományos és korszerű dilatációs szerkezetek

Magyarországon az országos közforgalmú vasutak hálózatán a VAMAV Kft. által gyártott hagyományos Csilléry-féle és a korszerű VM nagy nyitású dilatációs szerkezeteket alkalmazzák. A megfelelő típus kiválasztása – a híd és a csatlakozó vágány dilatációs mozgásainak meghatározását követően – a felépítményi rendszer, a sebesség és a tengelyterhelés kritériumai alapján történik. A típusválasztékot az 1. táblázat tartalmazza.

Csilléry-féle dilatációs szerkezet

A Csilléry-féle dilatációs szerkezet (1. ábra) működési elve: A szerkezet két egymással szemben működő, harmadfokú parabola vonalában, inflexiós csatlakozásban megmunkált síncsúcsból áll, hosszlemezen elhelyezve, különleges hevederekkel szerelve. A két síncsúcs egymásba tolva záródó sínfejalakot alkot, így a járműkerék zökkenőmentesen alátámasztott.

Csilléry-féle dilatációs szerkezet kialakítása: A szerkezet jobbos és balos kivitelben készül. A síncsúcsokat kovácsolási hőmérsékleten történő hajlítással és gyalulással alakítják ki. A síncsúcsok a kiegészítő pályasínekhez gyári leolvasztó tompahegesztéssel csatlakoznak, de hegesztés nélküli változatban is készülhetnek. A sínek anyagminősége R260. A fix síncsúcs leerősítése normál, a mozgóé pedig elmozdulást biztosító különleges (felhegesztett) geo szorítólemezekkel történik.

Csilléry-féle dilatációs szerkezet alkalmazása, alkalmazási korlátok: A Csilléry-féle dilatációs szerkezetet általában olyan hidaknál használják, ahol az áthidaló szerkezet(ek) együttes dilatáló hossza 40–80 m közötti. Ha ennél nagyobb a dilatáló hossz, akkor a mozgó saru fölé iker vagy módosított kivitelű szerkezet beépítése szükséges. A szerkezet egyenes vágányban vagy 700 m-nél nagyobb sugarú ívben és 1500 m-nél nagyobb sugarú lekerekítő ívben építhető be.

Módosított Csilléry-féle dilatációs szerkezet

Ennél a változatnál a geo szorítólemezeket korlátozott szorítóhatású SKL-U12 rugós leerősítések helyettesítik, amik mindkét síncsúcs mozgását lehetővé teszik. Ezek a jellemzően műtárgyak mozgó saruinál alkalmazott szerkezetek a híd és a csatlakozó vágány mozgásait is kiegyenlítik.

VM Csilléry-féle dilatációs szerkezet

A VAMAV Kft. által kifejlesztett változat annyiban tér el az előzőktől, hogy a síncsúcsokat hőbevitel és hajlítás nélkül, korszerű gyártástechnológiával, forgácsolással alakítják ki, ami lehetővé teszi a keményebb R350HT anyagminőség alkalmazását. (Egyebekben csereszabatos a korábban bemutatott szerkezetekkel.)

E48 beágyazott dilatációs szerkezet

A VAMAV Kft. által kifejlesztett szerkezet a Csilléry-féle dilatációs szerkezet beágyazott vágányrendszerekhez adoptált változata. Az országban egyedül a kiskörei közös közúti-vasúti Tisza-hídon épült be.

VM nagy nyitású dilatációs szerkezet

A VM nagy nyitású dilatációs szerkezet (2. és 3. ábra) működési elve: A szerkezetet a 60. XI. rendszerű félváltó átalakításával tervezték. A szimpla kivitel egy fixen lekötött síncsúcsból és egy mozgó fősínből áll. A fősín síncsúcshoz simuló vége a vágánytengelyhez képest kifelé van hajlítva és egy körív mentén hosszirányban elmozdulhat. Az ebből adódó keresztirányú erőket fősíntámasztó sínszékekre szerelt fejtámasz veszi fel. Nagy kialakuló hídhézag esetén a fősín hajlító igénybevételének mérséklésére erősítő síneket vagy erősítő hevedereket alkalmaznak.

A VM nagy nyitású dilatációs szerkezet kialakítása: A szerkezet jobbos és balos kivitelben készül. A síncsúcsot és a fősínt forgácsolással alakítják ki, anyagminőségük R350HT vagy R400HT. A fix síncsúcs leerősítése különleges szorítólapokkal, a fősíné korlátozott szorítóhatású SKL-U12 rugókkal, illetve IBAV laprugókkal történik. A síncsúcs hosszirányú elmozdulás ellen csapos elmozdulásgátlóval is biztosított. A fejtámasz U alakú vezetősínből készül és bélelőlemezekkel szabályozható. Az erősítő pályasíneket a mozgó fősínekhez hengereltacél betéttuskókkal és nagy szilárdságú csavarokkal rögzítik. Az erősítőhevedereket a folyópályasín hevederkamráiba ragasztják be és nagy szilárdságú csavarokkal fogják össze. Az aljakat elmozdulás ellen távolságtartó U100 profilok vagy terelősínek biztosítják. Ez utóbbiak normálpályasínek vagy T alakú hegesztett idomacélok. Hőtágulásuk a híd mozgó sarujánál megfelelő hézaggal biztosított.

A VM nagy nyitású dilatációs szerkezet alkalmazása, alkalmazási korlátok: A VM nagy nyitású dilatációs szerkezetet akkor alkalmazzák, ha a Csilléry-féle dilatációs szerkezet mozgástartománya már nem elegendő. A szerkezet egyenes vágányban vagy 1500 m-nél nagyobb sugarú ívbe és 1500 m-nél nagyobb sugarú magassági lekerekítő ívbe építhető be. 600–1500 m sugarú ívben történő alkalmazás esetén a szerkezeteket gyárilag ívesítik.

VM-D (iker) vagy VM-AD (aszimmetrikus iker) nagy nyitású dilatációs szerkezet

A szimpla kiviteltől abban tér el, hogy fixen lekötött iker síncsúccsal, illetve két darab mozgó fősínnel rendelkezik. Így ezek, a hidak mozgó saruinál elhelyezendő dilatációs szerkezetek a híd és a csatlakozó vágány mozgásait is kiegyenlítik.

E54 VM vagy E60 VM nagy nyitású dilatációs szerkezet

Ezek a változatok elsősorban a leerősítés típusában térnek el az előzőktől. A beágyazott kivitelnél a szerkezet egy belső vályúban helyezkedik el, amely a hídra rögzített külső vályúban rugalmas kiöntőanyaggal kerül rögzítésre.

Dilatációs szerkezetek beépítése, elhelyezése

Csilléry-féle dilatációs szerkezet

Beépítését a [2] és a [3] előírások szabályozzák. A beállítást/hátrahúzást hézagtáblázatok alapján végzik. A szerkezet fix síncsúcsa a híd közepe felőli sínhez csatlakozik, behegesztése „közbenső” hegesztésként, a hézagnélküli vágányhoz csatlakozó mozgó síncsúcs behegesztése „záró” hegesztésként történik. A jellemző forgalomirány ne csúccsal szemben lévő legyen!

VM nagy nyitású dilatációs szerkezet

A VM nagy nyitású dilatációs szerkezet beépítését a vonatkozó üzemi kézikönyvek ismertetik [4]. Elhelyezése hasonló a Csilléry-féle dilatációs szerkezetéhez, azonban függ a hídon lévő és a csatlakozó pálya vágányrendszerétől. Hídfás és beágyazott vágányok esetén jellemzően a csatlakozó pályába, kötöttség esetén a hídra kerül. Ágyazatátvezetéses hidak esetén a csatlakozó pályába és a hídra is kerülhet. A beállítást/hátrahúzást itt is hézagtáblázatok alapján végzik. A híd és a folyópálya csatlakozásánál az eltérő merevségű vágányszakaszok közel folytonos átmenetét biztosítani kell.

Felügyelet, fenntartás

A dilatációs szerkezetek felügyeletét az [5] utasítás szabályozza. Az időszakos vizsgálatok során negyedévente ellenőrizni kell a működőképességet (levegő-, sín-, hídhőmérséklet, nyitás), a geometriai (süppedés, irányhiba, térdfal–síntalp-távolság, nyomtávolság, fekszint, ORE, egyenesség) és a szerkezeti (tisztaság, kenés, csavarlazulás, alkatrészhiány, fáncosodás, repedés, kipattogzás, lapulás, deformálódás, törés) állapotot.

A talált hibákat, hiányosságokat meg kell szüntetni; a szükséges szabályozásokat el kell végezni; a fáncokat, legyűrődéseket le kell köszörülni. A szerkezetek csúszó felületeit összeszereléskor fémbázisú szerelőpasztával kenik be, amit az üzemeltetés során vissza kell pótolni.

Gyártói támogatás a tervezés, beépítés és üzemeltetés során

A hazai dilatációs szerkezetek piacvezető gyártója a VAMAV Kft. A társaság termékeivel kapcsolatban a vasúti pályatervezés során mérnöki támogatást nyújt, illetve elkészíti a gyártmányterveket. A beépítéshez és a beállításhoz helyszíni művezetést, illetve segédeszközöket, a felügyelethez és fenntartáshoz üzemi kézikönyvet és különféle segédleteket biztosít, valamint igény esetén ezen tevékenységekre maga is vállalkozik.