A cikk szerzője:

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Rugalmas ágyazású kiöntött csatornás vasúti felépítmény (4. rész) – Függőleges síkú stabilitás vizsgálata

A kiöntött síncsatornás felépítményeknél a rugalmas kiöntőanyaggal rögzített sínszál egy erre a célra kialakított acél- vagy vasbeton csatornában fut, a sínkeresztmetszet döntő része be van ágyazva, így a vízszintes síkban bekövetkező kivetődés nem lehetséges tönkremeneteli mód. Cikksorozatunk e részében a függőleges síkú stabilitást vizsgáljuk, és arra keressük a választ, hogy függőleges síkban hogyan határozható meg a kezdeti hibával terhelt sínszálak stabilitási ellenállása a rugalmas ellenállás figyelembevételével.

Feltételezhető, hogy „normál” sínek esetén a függőleges síkú kivetődés sem jelent veszélyt, mivel a széles síntalp a függőleges elmozdulást nagymértékben képes gátolni még abban az esetben is, ha nincsen tapadás a sín felülete és a kiöntőanyag között (pl. kivitelezési hiba), de a kiöntőanyag és a csatorna közötti adhézió megfelelő. Léteznek olyan sínszelvények, melyeknél a sín és a kiöntőanyag közötti tapadás hiányában, a síntalp kis szélessége miatt, az „alakkal zárás” jelensége elég bizonytalannak tekinthető (TS52, 35GPB, SA42 rendszerű sínek), illetve elképzelhető olyan eset is, amikor a sínszál részleges beágyazásra kerül. A vizsgálat tárgyát jelentő esetek közül egyet-egyet az 1. és a 2. ábrán szemléltetek.

1. ábra. Kiöntött síncsatornás felépítmény 35GPB r. sínnel1. ábra. Kiöntött síncsatornás felépítmény 35GPB r. sínnel
2. ábra. Kiöntött síncsatornás felépítmény TS52 r. sínnel2. ábra. Kiöntött síncsatornás felépítmény TS52 r. sínnel

 

Alkalmazott vizsgálati eljárások

A magyarországi gyakorlatban elsősorban a Meier-féle elmélet alapján történik a stabilitásvizsgálat, melynek alkalmazása jelen esetben nem lehetséges, mivel annál az elmozdulással szemben konstans „beágyazottsági ellenállást” kell figyelembe venni. Könnyen belátható, hogy rugalmasan megtámasztott gerendáknál nem ez a helyzet áll elő, hiszen a „beágyazottsági ellenállás” értéke a kialakuló elmozdulás függvénye.
A másik szakirodalmi ajánlás a kritikus erő értékére Coenraad Esveld Modern Railway Track [1] című könyvében található. Ő az alábbi, mechanikából jól ismert összefüggés alkalmazását javasolja:

ahol:
Pcrit: a kritikus erő [kN],
EIx: a sínszál vízszintes tengelyre vonatkoztatott hajlítási merevsége [kNm2],
Kup: a sínszál függőleges kivetődésével szembeni rugóállandója [kN/m/m].
Az (1) képlet a rugalmas megtámasztást figyelembe veszi, ellenben a kezdeti hiba amplitúdó/görbeség értékére – szemben a Meier-féle elmélettel – érzéketlen.
Ennek megnyugtató megoldását a [2] hivatkozott szakirodalomban találtam meg, aminek alapján a kihajlási fél hullámhosszértéke is számítható:



Egy olyan számítási modellt dolgoztam ki, amely figyelembe veszi a kezdeti hiba amplitúdó/görbeség értékét, valamint az elmozdulással arányos rugalmas „beágyazottsági ellenállást” is.

Javasolt vizsgálati eljárás

Az 1978-ban a Műszaki Könyvkiadó gondozásában megjelent Különleges vasutak [3] című könyv részletesen foglalkozott a nagypaneles tömbsínes közúti vasúti pályaszerkezet stabilitásának vizsgálatával, ezen belül a tömbsín stabilitásának gyakorlati és elméleti vizsgálatával. Az ott tárgyalt számítási módszert adaptáltam és alakítottam át az általam vizsgált modellnek megfelelően. Mindkét esetben függőleges értelemben rugalmasan megtámasztott sínszálról beszélhetünk, ahol a megengedhető függőleges elmozdulás határát az „alakkal zárás” jelensége határozza meg. A két szerkezet közötti különbséget az ágyazási jelleggörbe jelenti.

A cikk folytatódik, lapozás:123456Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Coenraad Esveld: Modern Railway Track. Second Edition, MRT-Productions, 2001, Zaltbommel.
  • [2] M. A. Van: Stability of continuous welded rail track, Delft, 1997.
  • [3] Dr. Horváth, dr. Kerkápoly, dr. Megyeri: Különleges vasutak. Műszaki Könyv­kiadó, Budapest, 1978, 96–124. o.
  • [4] Dr. Horváth Attila, dr. Kerkápoly Endre: Földalatti vasutak pályaszerkezetei. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974, 177–178. o.
  • [5] Stefan Lehner: Kontinuierlich eingegossene Schiene. Temperaturverteilung-Verbundwirkung_Brücken, 2006, München.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2016 / 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 | ©