Bevezetés

Az ágyazat nélküli felépítménynek az alagúti vágányokban számos előnye mutatkozik. Ilyen az alacsony szerkezeti magasság, az alagútfal és az űrszelvény széle közötti távolság üzem közbeni változatlansága, az alacsony fenntartási igény, a sínleerősítési megoldásokkal elérhető jó rezgéscsillapítás, jó villamos szigetelőképesség, hosszú üzemi élettartam.
A diszkrét sínleerősítéseket az alagúttalpon épülő (vas)beton pályalemezen lehetséges kialakítani. Ez a lemez biztosítja a vágány tartósan teherviselő alátámasztását és teszi lehetővé a lehorgonyzócsavarok rögzítését. A kialakítások két rendszerre oszthatók. Az egyiknél rugalmas alátétlemez, úgynevezett elasztomer épül be az acél anyagú bordás alátétlemez alá, míg a másiknál rugalmas aláöntő anyag biztosítja az alátámasztási merevséget (rugalmasságot). Az 1–3. ábrákon szereplő megoldások esetében meghatározott méretű és rugóállandóval bíró elasztomer látható az acél alátétlemez alatt.
A 4. ábra Sika rendszerű kialakítást mutat, merev a lehorgonyzócsavar beragasztása és rugalmas az alátétlemez alatti aláöntés. A milánói metrókocsiszínben 2020-ban készült, érdekes megoldás az 5. ábrán látható, amely – a kis járműsebesség okán – lehetővé teszi a lehorgonyzócsavarok elhagyását.
A felhasznált anyagokat és a szerkezeti kialakításokat illetően a felsoroltaknál lényegesen több megoldás létezik a gyakorlatban. A cikk csak a rugalmas kialakítás két alapvető elvének bemutatásához hív segítségül egyes példákat, nem törekedve a részmegoldások széles körű bemutatására.

A sínalátámasztás rugalmasságát biztosító anyagok

Elasztomerek

A rugalmas alátétlemezek cellás polimerek. Felületi méretük az acél alátétlemezhez igazodik, különböző méretű vastagságukkal pedig eltérő alátámasztási merevségek (más szóhasználattal: rugalmasságok) érhetők el. Az alátámasztási rugalmasság két tényezővel jellemezhető számszakilag:

• merevség (rugóállandó) (kN/mm) – a függőleges terhelőerő változása és az okozott összenyomódás-változás hányadosa,
• ágyazási tényező (N/mm³) – a merevség és a terhelt felület hányadosa.

A rugalmas tulajdonságot az elaszto­mer alaktényezője, azaz a terhelt felület és a véglapfelületek összegének aránya is befolyásolja.

Az egyik legjelentősebb gyártó, a Getzner Werkstoffe GmbH (Ausztria) a Sylomer és a Sylodyn termékcsaláddal poliuretán anyagú elasztomerek gazdag választékát kínálja. A Sylomer termékek kevert cellásak, összehangolt rugalmas és rezgéscsillapítási jellemzőkkel bírnak. A Sylodyn termékek zárt cellásak, így nem vesznek fel vizet. A Sylomer anyagokhoz képest magasabb fokú dinamikus tulajdonságokkal rendelkeznek.
A cégtől kapott adatlap alapján közöljük egy 377×155×12,5 mm méretű, Sylodyn SN600 típusú elasztomer terhelőfeszültség–összenyomódás diagramját (6. ábra). Az összefüggés lineárisnak tekinthető.
Ugyanígy lineáris a terhelési diagram a 7 mm és a 25 vastag elasztomer esetében is. A jellemzőket az 1. táblázat foglalja össze.
A terhelési diagramok segítségével számíthatók az egyes elasztomerek vastagságokhoz tartozó merevségértékei, a diagramot a 7. ábra mutatja. Az összefüggés a vastagság és a merevség között hiperbolikus. Az ábra azt is bizonyítja, hogy a vastagság változtatásával jelentősen módosítható a merevség értéke.

Aláöntő anyagok

Diszkrét sínleerősítések esetében gyakori a Sika AG Icosit KC termékcsalád alkalmazása, amelynek KC 340/4 és KC 340/7 típusú anyagait lehet felhasználni. Ezek kétkomponensű, poliuretán bázisú aláöntő anyagok, nedvességre érzéketlenek. A KC 340/4 anyag jellemző tulajdonságai a 2. táblázatban láthatók.
A KC 340/4 anyag terhelési diagramját a 8. ábra mutatja.

A statikus merevség megállapítása – a gyártó adatlapja szerint – 360×160×25 mm-es próbatesttel a 8–32 kN erőtartományban történik, s az érték 29 kN/mm.