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. 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 | ©