A vegyes vagy teljes egészében hagyományos kialakítású vágányrészek fenntartása igen nehézkes és élőmunka-igényes. Elsősorban igaz ez a hagyományos és a hézagnélküli vágányok csatlakozásánál kialakított lélegző szakaszokra. Az ilyen vágányszakaszok sínvándorlásgátlását a közelmúltban megjelent rugalmas sín­ván­dor­lásgátlók megjelenéséig kizárólag az OETL-kengyelek felhelyezése jelentette. A jelenleg érvényes D.12/H utasítás azonban a rugalmas sínvándorlásgátlást csak ideiglenes jelleggel, például síntörések helyreállításánál, illetve tartósan azon vasbeton aljak esetén engedi alkalmazni, ahol alátétlemez híján az OETL-kengyel nem alkalmazható.
A másik komoly nehézséget jelentik a nagy élőmunka- és anyagigényt kívánó hagyományos illesztések.
A kivetődés veszélye a kis sugarú ívekben a hőmérséklet-változásból származó nyomófeszültség vágánytengelyre merőleges erőkomponense miatt erősen megnő. Ezért a kis sugarú íveket általában nem,  vagy megadott ívsugárig csak különleges szerkezetek (korábban biztonsági sapka, manapság ágyazatragasztás) beépítésével lehet összehegeszteni.
A vizsgálatom célja az volt, hogy a hagyományos kialakítású kis sugarú ívekben alakulhat-e ki közel azonos nagyságú vagy nagyobb nyomóerő a hézagok záródása után keletkező nyomófeszültségből, mint a tényleges semleges hőmérsékleti tartományon belül kialakított hézagnélküli vágányokban.

A sínhőmérséklet, az illesztési hézag és a síndilatációs erőből származó nyomófeszültség kapcsolata

A hézagnélküli vágányokban a dilatációs erőből keletkező nyomó-, illetve húzófeszültség határokon belül tartására az 1987-ben kiadott D.12/H műszaki útmutató a TSH-zónát +15 °C és +23 °C között határozta meg. A tényleges semleges hőmérsékleti tartományt a 2009-ben kiadott D.12/H utasítás [1] +15 °C és +28 °C közé emelte. Ennek magyarázata az, hogy a nyári maximum-hőmérséklet emelkedése miatt csökkentsék a kivetődés veszélyét. Viszont a hagyományos kialakítású vágányok fektetési hézagtáblázatában módosítás nem történt. Ennek jelentősége a következő:
A rövidsínes vágányokban – kellő nagyságú hőmérséklet-változás következtében – a sínek teljes hosszukban képesek dilatálni, és szélső hőmérséklet esetén sem alakul ki a teljes hézagnyitás, illetve -záródás. A hosszúsínes vágányok esetén viszont a teljes hézagnyitás és -záródás a szélső hőmérsékleti értékek elérése előtt létrejön, így jelentős belső erők ébrednek bennük.
A hazánkban jellemző 24 m hosszú sínekkel fektetett vágány hosszúsínes vágánynak minősül a hézagzáródás után fellépő nyomófeszültség és a teljes nyitás után kialakuló húzófeszültség miatt. A 24 m hosszú vágánymező sínvégei 31-32 °C-on záródnak osztott leerősítés esetén a fektetési hézagtáblázat alapján. A további hőmérséklet-emelkedés már nyomófeszültséget hoz létre.
A hézagtáblázat módosítása valószínűleg a hagyományos vágányok létesítésének visszaszorulása miatt maradt el. Viszont ettől függetlenül, amíg léteznek és létesítenek, akár kis számban is, hevederes kialakítású vágányt, addig szükség van egy valós hőmérsékleti viszonyokra létrehozott hézagtáblázatra.
A kialakítandó hézagot a fektetett mező hosszán kívül befolyásolja a sínleerősítés típusa is. Síncsavaros sínleerősítésnél közel gátolatlan a dilatáció, csak a „H” heveder ellenállása hat. A sín talpa és az alátétlemez között elhanyagolható a súrlódás. A nagy szorítóhatású sínleerősítés (például GEO-s osztott leerősítés) esetén a dilatáció viszont mindvégig gátolt. Így minél jobb műszaki állapotban van egy hagyományos vágány, annál nagyobb normálerők jönnek létre a sínben. Minél nagyobb a sínleerősítés szorítóhatása, annál nagyobb hőmérséklet-változás után történik a hézagzáródás vagy a teljes nyitás. A hagyományos vágányok fektetési hézagtáblázata az 1. táblázatban látható.

Hagyományos vágányban kialakuló, kétirányú szélső hőmérséklet-ingadozásokra jellemző hézag-ciklusdiagram gátolt dilatáció esetén

A fektetési hézagtáblázat megmutatja, hogy adott sínhőmérsékleten mekkora illesztési hézagot kell kialakítani a hagyományos vágányfektetésnél. Ez biztosítja, hogy ne alakulhassanak ki a már említett károsan nagy nyomó-, illetve húzófeszültségek a sínhőmérséklet emelkedése, illetve süllyedése miatt.
Gátolatlan dilatáció esetén a sín hőmérsékletének változásával az illesztési hézag közel a fektetési hézagtáblázatban megadott – egyenes vonalat alkotó – értékeken mozog. Az eltérés oka a már említett heveder-ellenállás.
Gátolt dilatáció és jó szorítóhatású sínleerősítés esetén a fektetési hézagtáblázat értékei csak fektetéskor érvényesek, a fellépő heveder- és a hosszirányú ágyazat-ellenállás miatt. Az üzem alatt kialakuló illesztési hézagok erősen eltérhetnek a fektetési hézagtól ugyanazon a hőfokon.
A fektetési hézagtáblázat szerint fektetett hosszú sínnél a hőmérséklet emelkedése vagy süllyedése esetén, amíg a dilatációs erő nem győzi le a heveder- és az ágyazati ellenállást, addig a síndilatáció nem következik be teljes sínhosszban. Tehát a gátolt dilatáció miatt elég nagy hőmérséklet-változás hatására sem, vagy csak részben dilatál a sín. Így a hőmérséklet emelkedését követő hűlés esetén kisebb illesztési hézagot mérhetünk. Ugyanígy hőmérséklet-csökkenés utáni hőmérséklet-emelkedés után nagyobb a mért hézag. A szakirodalom (dr. Nemesdy Ervin Vasúti felépítmény tankönyv, Budapest, 1966) [2] a ciklusdiagramot 48 m hosszú vágány esetében mutatja be. Ezen szemléltetve azt a helyzetet, hogy egy hézagmérethez több sínhőmérséklet, illetve egy sínhőmérséklethez több illesztési hézagméret tartozhat a ciklusdiagramon belül. A diagram területét viszont erősen befolyásolja az ágyazat tisztasága, állapota, valamint a hevederek, kapcsolószerek karbantartottsága. Így a kialakuló hézagsínhőmérséklet-diagram is folyamatosan változik e paraméterek folyamatos változásával.
Az 1. ábra a 48 m hosszú hagyományos vágány hézagdiagramját mutatja a vágányellenállások figyelembevételével. A tankönyvi diagram a számítási alapadatokat nem tartalmazza. Mivel a hézagábra jellegét több tényező is befolyásolja, így egy lehetséges vágányállapot-kombinációval igazolhatók az ábrázolt értékek. Az ábra megmutatja, hogy adott műszaki paraméterek mellett (ágyazati ellenállás, heveder-ellenállás stb.) milyen határok között mozoghat a hézagábra. Ahhoz, hogy a sín dilatálni tudjon, le kell győznie a vele ellentétesen ható ellenállást. Csak ez után tud megkezdődni a dilatáció. Ennek hatására tolódnak szét a tartomány határolóvonalai. Tehát az illesztési hézag változása csak akkor tudja követni a hőmérséklet-változást, ha a belső erők legyőzik a vágányellenállásokat. Ennek okán egy sínhőmérséklethez több illesztési hézag tartozhat, illetve egy illesztési hézag több sínhőmérsékleten is létrejöhet.
A 2. ábra megmutatja, hogy az ágyazati ellenállás (p [N/mm]) és a heveder-ellenállás (H [N]) változása milyen nagymértékben képes módosítani a hézagábrát. Megállapítható, hogy a hézagdiagram folyamatosan változik a vágány műszaki állapotával, így annak értékei nem tekinthetők állandónak, csak a hézagváltozás jellegét mutatják meg.

24 m hosszú vágány szélső hézagdiagramja a vágányellenállások figyelembevételével

Mivel a 24 m hosszú sínekkel fektetett, nagy szorítóhatású sínleerősítéssel lekötött vágány hosszúsínes vágány, így a kialakuló gátolt dilatációk figyelembevételével meghatározhatjuk annak szélső ciklusdiagramját.
Heveder-ellenállás legyőzéséhez szükséges hőmérséklet-változás:


„H” heveder-ellenállás [N], „E” rugalmassági modulus [N/mm²],
„A” sínkeresztmetszet [mm²], „α” hőtágulási együttható.
Heveder- és ágyazati ellenállás leküzdéséhez szükséges hőmérséklet-változás:


„p” ágyazati ellenállás [N/mm], „l” dilatálási hossz [mm].
Záródási hőmérséklet-változás:

„∆₀” fektetési hézag [mm].
Záródási hőmérséklet:
„t₀” fektetési sínhőmérséklet [°C]

A legkisebb hőmérséklet folyamatos hőmérséklet-csökkenés esetén, ahol a hézagnyitás elindul:

Nyitási hőmérséklet:

A legnagyobb hőmérséklet folyamatos hőmérséklet-emelkedés esetén, ahol a hézagzáródás elindul:

Vegyünk példaként egy 48 rendszerű, LX vasbeton aljas, 24 m hosszú sínmezőkkel kialakított vágányt, jól fenntartott 6 lyukú, 900 mm-es szöghevederrel, közepesen szennyezett ágyazattal, fektetés után emelkedő hőmérséklettel. A fektetési hézagtáblázatból, a szélső értékeket keresve, az 5 mm-es fektetési hézaghoz (12°C-15°C) legalacsonyabb t0 hőmérsékletet válasszuk (+12 °C). Kiinduló feltétel, hogy a síntalpat leszorító erő olyan nagy, hogy nem a sín hosszirányú eltolási ellenállása, hanem a hosszirányú ágyazat-ellenállás a mértékadó dilatációs szempontból. Ez azt jelenti, hogy a legnagyobb dilatációs erő sem okoz hosszirányú sínelmozdulást a keresztaljhoz képest, hanem a keresztalj mozdul el az ágyazatban.
A 3. ábra a fektetés után bekövetkező egyirányú hőmérséklet-változásokat mutatja a legmagasabb szélső hőmérséklet elérése után a legalacsonyabb sínhőmérsékletig, majd az újbóli szélső hőmérséklet-emelkedés által kialakulható hézagábrát [2] (A-B) (lásd még a 2. táblázatot). A fektetés után a hőmérséklet emelkedésével a sínben ébredő feszültségnek le kell győznie a heveder-ellenállást,  a hézag mérete nem változik.
1. (B-C) A hőmérséklet további emelkedésével az ágyazati ellenállást is le kell győznie a gátolt dilatációnak. A hézag folyamatosan fogyni kezd. A sínvégek mozgása nem lineáris a hőmérséklet emelkedésével, hanem négyzetesen nő, míg a lélegző szakasz kiterjed az egész l/2 sín hosszára.

2. (C-D) Ezután a sínvégek a hőmérséklet változásával lineárisan dilatálnak. A hézagábra e szakasza párhuzamos a fektetési hézagegyenessel (M-N).
3. (D-D’) Az illesztési hézag záródása után a hőmérséklet további emelkedésével a vágány hézagnélküliként viselkedik, abban nyomófeszültség lép fel.