4.8. vágányok építésénél és fenntartásánál betartandó geometriai mérethatárok 4.8.1. mérethatárok értelmezése kötöttpályás közlekedésnél els követelmény a forgalom balesetmentességének biztosítása. z elírt és betartandó legtágabb mérethatárok, illetve a nyomtáv-, síktorzulás-, fekszint- és irányhibák még nem a kisiklásveszély megjelenésének alsó határát jelentik. határértékek biztonsági tényezt is tartalmaznak. Figyelembe kell venni a jármvek szerkezeti állapotát, esetleges hibáit is, továbbá azt a tényt, hogy minél nagyobbak a mért hibaértékek, annál gyorsabban növekednek, tehát számolni kell a rendszeres mérések közötti lehetséges állapotromlás gyorsuló folyamatával is. z elhanyagolt pálya növeli a vontatási energiát és természetesen nagyobb fenntartási és javítási költségeket eredményez, tehát a mérethatárok betartása nemcsak mszaki, hanem egyúttal gazdasági kérdés is. helyenként elszórtan jelentkez hibák megszüntetésének módja és a pálya általános állapotának javítása két különböz módszert és elzetes értékelési eljárást kíván. Ezért a lokális hibák és az általános pályaállapot mérszámai is különbözek, de a betartandó egyedi hibaméreteknek és a hibasokaság statisztikai csoportjainak, kategóriáinak értelmezése azonos: az építési mérethatár, ami a helyi (lokális) hibahatár vagy a hibaérték legjobb 15%-ának maximális értéke, és ennek túllépését új anyagból épült pálya átvételénél nem szabad megengedni. Használt anyagból épült pályánál ez a határ 30% lehet. B a fenntartási mérethatár, a hibaérték halmaz 50%-ának maximális értéke, illetve a legnagyobb hibaméret, melyet a fenntartási munkát követen még el lehet fogadni. C a beavatkozási mérethatár, a hibaérték halmaz 85%-ának maximális értéke, illetve a legnagyobb helyi hibaméret, melynek túllépése soron kívüli intézkedést, a hiba jellegétl függen felülvizsgálatot vagy beavatkozást igényel. felülvizsgálat alapján sebességkorlátozás bevezetése is indokolt lehet. D a forgalombiztonsági mérethatár, a forgalomveszély megjelenésére figyelmeztet érték. E mérethatár túllépése mellett a forgalombiztonság nem szavatolható, a vágányt a hiba megszüntetéséig le kell zárni, vagy legalább sebességkorlátozást kell bevezetni. 311
pályageometria rendszeres mérése nemcsak a pillanatnyi állapot, hanem annak változása vizsgálatát, a javítási munka szakszer elkészítését és megszervezését szolgálja. 4.8.. vágánygeometria mérése a) Kézi mérések Kézi vágánymérvel a nyomtávot, a túlemelést és kitérknél a vezetéstávolságot mérjük. túlemeléseket állandó távolságonként kell mérni, hogy a kisikláshajlamot jellemz síktorzulást a mért szomszédos túlemelések különbségébl meghatározhassuk: m m s 1 ahol s a síktorzulás, m 1 ill. m a két szomszédos túlemelés értéke és ezeknek egymástól mért távolsága. z ívek, átmeneti ívek és a csatlakozó egyenesek kb. 50 m-es hosszának irányállapotát R 300 m ívsugár esetén 0 m, R 300 m ívsugár esetén 10 m hosszú húrok közepén mért ívmagasságok alapján határozzuk meg. mérési pontok helye az ívek küls sínszála mentén a sínfej 14 mm-nyi mélységében, szabályozást elkészít méréseknél a sínfejnek a vágánytengely felé es legszélsbb pontjába essék. mérési pontok félhúrnyi távolságát maradandóan elre meg kell jelölni. z ívmagasságok és az ívsugár közötti összefüggés: a h [m], R ahol h az ívmagasság, a a félhúr hossza, és R az ívsugár. fekszintmérés a gépi munkáltatás elkészítésekor mindig kézi méréssel, optikai mszerrel történik. z egyik sínszálon, ívekben mindig a belsn, minden ötödik aljon kell megállapítani a szükséges emelések értékét. Mind a kalkulált iránykorrekciókat, mind a meghatározott emelések mértékét fel kell írni az aljakra. E nélkül a szabályzás nem érheti el a kívánt eredményt. szabályozási tervet a kötöttségek (hidak, kitérk, peronok stb.) figyelembe vételével kell elkészíteni. 31
sínvéglehajlások, rövid süppedések, hullámos sínkopások mérésére különböz, ezekre a mérésekre rendszeresített eszközök alkalmazhatók. b) Mérkocsik pályageomatria folytonos gépi méréséhez az MSLER FMK-00 és a PLSSER gyártmányú FMK-004 sz. mérkocsi áll rendelkezésre. mérési rendszerek nem azonosak, így a különböz mérkocsik által szolgáltatott eredmények értékelési módja és határértékrendszere sem lehet megegyez. rendszeres mérések lehetleg mindenkor az FMK-004 mérkocsival kell végezni. z FMK-00 csak szükség esetén használandó. z MSLER cég által gyártott FMK-00 pályaszámú mérkocsi rendszere a 13. sz. ábrán látható. mérkocsi fontosabb mszaki adatai: két széls tapogató középpontjának távolsága: 6,3 m önsúlya: 3,6 t tengelyek távolsága: 4,0 m maximális sebessége mérés közben: 30 km/h mérés nélkül: 70 km/h 13. ábra. z MSLER mérkocsi mérési rendszere mérkocsi eredményei M 1:1000, 1:500 vagy 1:000 hosszlépték grafikonon jeleníthetk meg az alábbiak szerint: a nyomtávolságot M = 1:1 lépték folyamatos grafikon szemlélteti; az ívmagasság mérése sínszálanként 6,3 méter hosszú húr közepén történik, és M 1:1 léptékben jelenik meg a grafikonon; a fekszint értékét 4 m hosszú bázis közepén sínszálanként mért süppedés adja, a grafikon léptéke M 1:1; 313
a síktorzulás bázisa a fekszint bázisával megegyezen ugyancsak 4 m, és szintén M 1:1 léptékben rajzolódik le a mérkocsi grafikonján; a túlemelés rajzolata M 1: 4 léptékben jelenik meg. z azonos bázis és azonos lépték ellenére a síktorzulás és a fekszint mérési eredménye nem azonos, mert a fekszint mindig csak az egyik sínszálra vonatkozik, a síktorzulás két sínszál magasságának adott bázishosszra vonatkoztatott különbségét, tehát a túlemelés változását méri. z MSLER mérkocsi nem alkalmas az általános állapot meghatározására, mivel csak mérési grafikont szolgáltat, de nem képez statisztikai mérszámot. Ezért minden mérést követen a grafikonokat ki kell értékelni mind a lokális pályahibák, mind az általános minsítés szempontjai szerint. szubjektív grafikonértékelést a szakaszonkénti maximumok kigyjtésével kell elvégezni. hibamaximumokat a csúcstól-csúcsig módszer alapján (ld. 133. ábra) kell meghatározni. E módszer elnye a könnyebb mérés és leolvasás, valamint a nullavonal pontatlanságának kiküszöbölése. 133. ábra. Hibamaximumok meghatározása hibamaximum-módszerrel Csúcstól csúcsig módszerrel az irány (ívmagasság) és a fekszint értékelését kell végezni, míg a nyomtáv és a síktorzulás maximumának értékelésénél az alapvonaltól csúcsig módszer (ld. 134. ábra) alkalmazása célszer. 314
134. ábra. Hibamaximumok meghatározása alapvonaltól csúcsig módszerrel z értékelés alaphossza célszeren 00 m lehet, azaz a csúcstól csúcsig és az alapvonaltól csúcsig maximumot mindig 00 méter hosszú szakaszra kell meghatározni. Plasser & Theurer osztrák cég által gyártott FMK-004 pályaszámú mérkocsi rendszerét a 135. ábra szemlélteti. mért és grafikonra vitt pályaszakaszokra jellemz rajzolatokat tetszlegesen beállítható hossz- és magassági léptékben lehet ábrázolni. 135. ábra. z FMK-004 psz. mérkocsi jellegrajza pályahibák jelfelvétele mér- és futókerekek kölcsönös helyzete alapján történik. jelfeladás elektronikus, a mérés és minden egyéb funkció számítógépes vezérlés. süppedés érzékelése sínszálanként 11,8 m-es húrral történik, az egyik végponttól 5,0 m, a másiktól 6,8 m távolságra. mérkocsi három forgó- 315
vázának egy-egy kerekét használjuk a süppedés méréséhez, tehát nem a húr közepén mérjük a süppedés mélységét. z irány értékét a mérkocsi sínszálanként a 10 m-es húr közepén veszi fel. túlemelés mérése a repülgépek dlésméréséhez hasonló elven történik. síktorzulás érték a túlemelések bázishosszal eltolt különbségébl képzdik. MÁV jelenleg a,5 m; 6,0 m és a 8,0 m-es bázist használja, de a bázis értéke 0,5 m-es lépcskben tetszés szerint beállítható. nyomtávolságot a kocsi közepén lév mérkerekek mérik az 1435 mm-es értékhez képest (+), illetve (-) értékkel. vágánymérési grafikon számítógépes leporelló papírra készül, ennek léptékei tetszés szerint állíthatók, az alapbeállítás M 1:500. mérési grafikonon a mért pályajellemzékek értéke, jellemzékek hibahatára és a méréshez tartozó információk találhatók. mérési eredmények kiértékelését a számítógép menet közben a grafikon, a hibajegyzék, és a statisztikai jelentések nyomtatásával egy idben végzi el. kiértékelés kétirányú: egyrészt a jellemzékenkénti 8-8 ( új, * régi méret) határértékekkel, másrészt a 10 1000 méterenként állítható minsítési hosszra négy mér-, (SUPP, IR, SIKT, és B bázisra NYT) és egy minsítszámot (SD) képez. z eredmények mágnesszalagra kerülnek, azok mérésen kívüli idben bármikor reprodukálhatók. grafikonra felírtan is megtalálhatók a pálya minsítési hosszaira vonatkozó mérszámok és a minsítszám. mérszámok a következk: 316 Süppedés (SUPP): Irány (IR): Síktorzulás (SIKT): Nyomtáv: Z Y X NYT mérszámok felírhatók külön sínszálra és összegükre, mint vágányra vonatkozóan is. mérszámok képzése az FMK-004 mérvonaton három módon történik: területi elven; hibamaximum elven ( csúcstól csúcsig elven); vetületi elven.
fedélzeti számítógép programja külön számol értéket süppedés és irány esetén mindkét sínszálra, míg síktorzulásnál és B (alapbeállítás,5 és 6,0 m, de tetszlegesen állítható) bázisra. számított mérszámok: Z Y ter ter Területi elven X ter X Z Y Z bal, ter jobb, ter Y bal, ter jobb, ter bázisra, ter X B bázisra,ter X Z Csúcstól csúcsig elven cscs Y cs cs cscs X Z Y Z bal, cscs jobb, cscs Y bal, cscs jobb, cscs bázisra,cs-cs X B bázisra,cs-cs Z Y vet vet X vet X Vetületi elven Z Y Z bal, vet jobb, vet Y bal, vet jobb, vet bázisra, vet X B bázisra,vet Lehetség van + 0 adatot ráíratni a grafikonra. mérszámokból képezzük a vasúti pálya minsítési hosszaira (szakaszaira) vonatkozó minsítszámokat (SD = Síktorzulással súlyozott Dditív minsítszám): 1 Területi elven: SDter ( Zter Yter X ter ) 3 1 Hibamaximum elven: SDcs ( Zcs Ycs X cs) 3 1 Vetületi elven: SDvet ( Zvet Yvet X vet ) 3 minsítési hossz értéke tetszlegesen változtatható (alapbeállítás MÁVnál 500 m, alsó határ 10 m, fels határ 1000 m). 317
Minsítés 1. funkció a teljes minsítési hossz valamennyi adatát feldolgozza, míg a Minsítés. minsítésben kemény pontok nélkül ívre és egyenesre külön meghatározhatók a jellemzk, a minsítési hosszból leválasztja és külön kezeli a kitérk, útátjárók, hidak megkívánt speciális elem hosszait. minsítés. funkció használata során a minsítésben az un. kemény pontok nélküli ívre és egyenesre külön meghatározhatók a jellemzk. Mködik egy statisztikai jegyzék funkció is, amellyel választott hosszra geometriai fajlagos hibahányadot és geometriai hibaságot lehet számítani. szemléltet grafikonon kívül az FMK-004 psz. mérkocsi a mért értékek numerikus feldolgozásával is segíti az állapot megbízható megítélését. kiértékel jegyzkönyv mérési menet közben készült jegyzkönyv numerikus információkat közöl. jegyzkönyv bal oldalán lév adathalmaz fejléce szerint a következ adatokat szolgáltatja: Leírja a C kategóriába tartozó hibákat az alábbiak szerint: jellemzék neve; kezdete [km]; vége [km]; hossza [km] (szelvény szerint); hibamaximum (amplitúdó) nagysága [mm]; hiba maximum helye [m] az adott km-szelvényen belül; mérethatár kategóriának megfelel hibahatár [mm]; vágányosztály (a fejlécben V bet jelöli, a HÉV-nél: 7); az adott hiba melyik vágányosztálynak felel meg (a fejlécben M bet jelöli); egyenes vagy íves pályarész (a fejlécben P bet jelöli; a felsorolásban az egyenes pályaszakaszt T, az íves pályaszakaszt C bet jelenti). hibajegyzék feltünteti még a pálya mentén található mtárgyak (híd, alagút), továbbá útátjárók, kitérk és jelzk helyét [km], továbbá az állomások nevét. utomatikusan jelzi az ívérzékelés kezdetét és végét. 318
jegyzkönyv jobb oldalán jelenik meg a statisztikai jegyzék. hibaösszesít táblázat km-enként (ezen belül vágányosztály váltásakor is) kiírja a jellemzékek hibahatár túllépéseinek hosszát és darabszámát. z összesítés mind az, mind a B, mind a C mérethatár-kategóriában elkészül. Itt található meg a,5 m-es bázishosszon mért síktorzulás jellemzék is. 500 m- enként már a sebességtl függetlenül adja a minsít és mérszámokat. 4.8.3. geometriai mérethatárok geometriai mérethatárokat jellemzékenként az 17-13. táblázatok tartalmazzák. NYOMTÁVOLSÁG MÉRETHTÁRI Nyomtávolság eltérései a normál mérettl (mm) 17. táblázat Sebesség (km/h) új Nyombvülés haszn. Nyomszkülés Változás méterenként B C D B C D B C 40 4 10 15 40 45 4 5 6 9 3 4 5 41-80 4 10 15 30 45 4 5 6 9 3 4 319
Z IRÁNY MÉRETHTÁRI KÉZI MÉRÉSNÉL 18. táblázat Irányhibák mérethatárai kézi mérésnél (mm) Ívmagasság eltérés a húr közepén Sebesség a névleges értéktl a szomszédos értéktl (km/h) Fél húrtávolságban mérve R 300 m sugárnál 0 m hosszú húron B C B C 40 0 3 5 30 48 78 41-50 17 6 43 5 40 65 51-60 13 1 34 0 3 5 61-70 11 18 30 17 8 45 71-80 10 16 6 15 4 39 R 300 m sugárnál 10 m hosszú húron 40 13 1 34 0 3 5 41-50 10 17 7 17 6 43 51-60 8 13 1 13 1 34 30
Z IRÁNY MÉRETHTÁRI Z FMK-004 MÉRKOCSI MÉRÉSEIHEZ 19. táblázat Irányhibák (ívmagasságok) határértékei az FMK 004 mérkocsi méréséhez (mm) Sebesség (km/h) kiegyenlítvonaltól -csúcsig új régi új régi anyagból B C anyagból csúcstól-csúcsig 40 15 19 5 40 4 30 40 64 41-50 1 16 0 33 0 5 33 53 51-60 10 13 16 6 16 0 6 4 61-70 9 11 14 3 14 17 3 37 71-80 8 10 13 1 1 15 0 3 B C z FMK-004 mérkocsin automatikusan szerkesztett kiegyenlít vonalat elfogadni nem szabad. zt ívekben meg kell szerkeszteni, vagy a csúcstólcsúcsig értékekkel kell számolni. 31
SÜPPEDÉSEK MÉRETHTÁRI Z FMK-004 MÉRKOCSI MÉRÉSEIHEZ 130. táblázat Süppedések mérethatárai az FMK 004 mérkocsi méréséhez (mm) Sebesség (km/h) alapvonaltól-csúcsig új régi új régi anyagból B C anyagból csúcstól-csúcsig 40 1 16 4 36 3 9 37 60 41-50 11 13 19 30 19 4 30 50 51-60 9 10 15 4 15 19 4 40 61-70 8 9 13 1 13 16 1 35 71-80 7 8 1 18 11 14 18 30 B C 3 SÍKTORZULÁS MÉRETHTÁRI 131. táblázat Síktorzulás mérethatárai alapvonaltól csúcsig egyenesben, ívben, átmeneti ívben (mm) Sebesség (km/h) Bázishossz 1,5 m,5 m 4,0 m 6,0 m B C B C B C B C 40 4 5 9 6 7 1 8 10 16 13 15 41-50 4 5 8 5 6 11 7 9 15 1 13 0 51-60 4 5 8 5 6 10 7 9 14 11 1 19 61-70 3 4 7 4 5 9 6 8 13 10 11 17 71-80 3 4 7 4 5 9 6 8 1 10 11 16 D mérethatár értéke minden körülménytl függetlenül 5 mm.
Sebesség (km/h) Z MSLER FMK-00 MÉRKOCSI GRFIKONJÁNK MÉRETHTÁRI z FMK-00 mérkocsi grafikonjának mérethatárai (ívekben csak csúcstól-csúcsig számolunk) Fekszint (süppedés) alapvonaltól csúcsig Bázishossz Irány 13. táblázat csúcstólcsúcsig alapvonaltólcsúcsig csúcstólcsúcsig B C B C B C B C 40 5 7 11 9 11 16 10 11 5 15 17 33 41-50 4 6 9 7 9 13 9 10 1 13 15 8 51-60 4 5 8 5 7 11 8 9 17 1 13 4 61-70 4 5 7 4 6 9 7 8 15 11 1 71-80 4 5 7 4 5 8 7 8 14 11 1 0 4.8.4. Általános minsítés HÉV-vonalak általános állapotának megítélése, összehasonlítása csak statisztikai módszerekkel lehetséges. Ehhez az egyes lokális hibák, a mér és minsítszámok nagyságának ismerete nem elégséges, ezért a jellemzk sokaságának eloszlásgörbéire és az eloszlásukat jellemz úgynevezett alakszámokra van szükség. z alakszámok már számszeren jellemzik és alátámasztják a munkálatok pénzigényét, és alkalmasak a ráfordítások megtérülésének kimutatására is. gépi méréseket végz MÁV Központi Felépítményvizsgáló Kft. a megrendelésnek megfelelen nemcsak 500 méter hosszra, hanem bármilyen hosszra vonatkozóan szolgáltatja a számítógépi úton feldolgozott mérszámok és minsítszámok eloszlásgörbéit, valamint az ezeket jellemz alakszámokat. 33
z eloszlásgörbék abszcisszáján a jellemz mér- vagy minsítszámok értékei szerepelnek, az ordináták pedig a számértékek elfordulásának százalékát adják meg. z 50% például azt jelenti, hogy a mért hibasokaság 50%-a kisebb az 50%-hoz tartozó jellemz nagyságánál. sok mérés alapján megszerkesztett minta (standard) eloszlásgörbék számszer rendezit a 133. táblázat foglalja össze és a 136. ábra mutatja be. 34
SD STNDRD ELOSZLÁSGÖRBÉK RENDEZI 133. táblázat SD standard eloszlásgörbék rendezi Hézagnélküli pálya Hagyományos pálya % Sebesség (km/h) Sebesség (km/h) 80 60 40 80 60 40 97,5 95 9,5 90 84 55 38 6 347 311 89 74 449 400 37 351 348 33 307 96 450 414 39 376 618 559 53 497 85 08 5 3 79 353 460 80 75 70 65 60 55 195 185 177 169 163 157 36 3 1 03 194 186 301 84 69 56 45 34 66 56 47 39 3 5 335 31 309 98 88 78 43 410 391 374 358 344 50 151 179 4 18 69 330 45 40 35 30 5 0 146 140 135 130 15 10 17 165 159 15 145 138 15 05 196 187 178 169 1 05 199 19 186 178 60 5 43 34 5 16 317 305 9 79 66 5 15 114 130 158 170 05 37 10 7,5 5,5 107 103 99 9 11 116 109 100 146 139 130 118 161 155 147 137 19 184 175 161 19 09 195 177 35
136. ábra. z 500 méterre vonatkozó SD-értékek standard eloszlásgörbéi z alakszámokat a következ képlet szerint határozzuk meg: SD SD 15 SD 5o 30000 SD 85 négyzetreemeléssel tulajdonképpen a nagyobb hiányosságokat súlyozzuk. standard eloszlásgörbék alakszámait a 134. táblázat adja meg. STNDRD SD LKSZÁMOK PONTOS ÉS MEGKÖZELÍT ÉRTÉKEI 134. táblázat Sebesség (km/h) Hézagnélküli 80,635 60 3,748 4 40 5,961 6 vonalak Hagyományos 60 7,966 8 40 1,556 1,5 36
táblázat adatai megegyeznek MÁV Rt. D.54. sz. ELÍRÁS 51. fejezetének 3. ill. 5. táblázat adataiból nyert értékekkel. HÉV-vonalainak 000. XI. havi állapotát a következ SD alakszámok jellemezték: Boráros tér Csepel,99 Vágóhíd Ráckeve 6,47 Vágóhíd Tököl 6,33 Batthyány tér Szentendre (bal) 7,13 Batthyány tér Szentendre (jobb) 8,69 Örs vezér tere Gödöll (jobb) 9,14 Örs vezér tere Gödöll (bal) 8,89 Cinkota Csömör 11,50 z aláhúzott vonalak eloszlásgörbéit a 137. ábra szemlélteti. SD alakszámok természetesen felbonthatóak a fekszint Z, irány Y és a síktorzulás alakszámaira is. számítás menetét a 137. ábra mutatja be. z alakszámok idbeni változását számszeren és képileg nyilván kell tartani. 37
119 151 30 SD 4 jó 30000 1. HN Boráros tér Csepel 000.XI.04., 995 180 35 30 SD 6 30000. HN Vágóhíd Tököl 000.XI.04. 6, 334 3. HN / HGY Örs vezér tere Gödöll (jobb) 000.XI.05. 18 80 385 9, 138 SD 30000 8, de 1 137. ábra. Példák a vonalállapotok statisztikai értékeléséhez grafikusan és alakszámok segítségével szabályozandó 38
FELJEGYZÉSEK 39