A MÁV-Thermit Kft, valamint a BME Út és Vasútépítési Tanszék köszönti az előadás hallgatóit

MÁV THERMIT Kft Városi vasutak szakmai nap Balatonfenyves, 2010. 03. 18-19. A MÁV-Thermit Kft, valamint a BME Út és Vasútépítési Tanszék köszönti az előadás hallgatóit Hézagnélküli vágányok stabilitása

Szerzők: Ifj. Szabó József okleveles építőmérnök, doktorjelölt Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Út és Vasútépítési Tanszék Id. Szabó József műszaki igazgató helyettes, MÁV-Thermit Kft Vasútépítési és fenntartási, Vasúti felépítményszerkezeti szakértő

A kissugarú, hézagnélküli, zúzottkő ágyazatú városi vasúti pályák stabilitási kérdései...

Tartalomjegyzék: 1. A téma háttere és aktualitása 2. A hézagnélküli vágányok stabilitását befolyásoló tényezők 3. Ágyazatragasztás tervezési irányelvei 4. Megvalósult munkák 5. Engedélyeztetési eljárás, dokumentumok

1. A téma háttere és aktualitása.

A téma háttere és aktualitása. Az ágyazatragasztási technológia megjelenésével komoly lehetőség nyílott a városi vasutak zúzottköves pályarészeinek hézagnélküli vágányokká való kialakítására is. Ezek elsősorban azok a helyek, ahol az ívsugár R= 300-40 m között van.

2. A hézagnélküli vágányok stabilitását befolyásoló tényezők.

A hézagnélküli vágányok stabilitását befolyásoló tényezők. 1. Függőleges erők hatása. (leszorító erők, keretmerevség biztosítása) 2. Vízszintes (oldalirányú) erők hatása. (kinyomódások, kivetődések, befelé történő elmozdulások által okozott vágánytorzulások)

2.1.1. A leszorító erőre vonatkozó utalások. A kettes csavarbiztosító gyűrűk szerepe: A rugókarakterisztikáját határozták meg, így abból lett levezetve a szorító erő. (Mérni kellett a gyűrű összenyomódását, illetve szétnyílását. A rugóacél minősége miatt ez igen nagy szórást mutatott). A gyengült rugóerő, megközelítőleg 35 kn leszorító erővel volt arányos.

2.1.1. A leszorító erőre vonatkozó utalások. Egy alátétlemezre vonatkozóan tehát a leerősítésnek minimum 70 kn leszorító erővel kell rendelkezni, hogy a hézagnélküli vágányban keletkező erők felvétele és a keretmerevség biztosítva legyen.

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások. A leszorító erő-mérés bonyolultsága miatt kihúzó erőt vizsgálunk.

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások.

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások.

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások.

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások. Csavarkihúzás mérési eredmények Lengyeltóti állomáson (2008.04.02) 2. mérés 79.9 kn / 7.3 mm 150 140 130 120 110 100 Erő (kn) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Elmozdulás (mm)

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások. Csavarkihúzás mérési eredmények Lengyeltóti állomáson (2008.04.02) 5. mérés 71.7 kn / 4.3 mm 150 140 130 120 110 100 Erő (kn) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Elmozdulás (mm)

2.1.2. A kihúzó erőre vonatkozó utalások. Csavarkihúzás mérési eredmények Sóstói állomáson (2008.04.02) 16. mérés spirálozva 71.3 kn / 6.5 mm 150 140 130 120 110 100 Erő (kn) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Elmozdulás (mm)

2.2. A vasúti pályára ható oldalerők.

2.2.1. A hőmérsékleti erők kialakulása, számításai, egyenes pályaszakaszon. A belső dilatációs erő: ahol F [N] α [1/ºC] E [N/mm 2 ] A [mm 2 ] T [ºC] F = α * E * A * T a belső dilatációs erő; a vonalas hőtágulási együttható; a sín rugalmassági modulusa; a sín keresztmetszeti területe; a hőmérséklet-változás.

2.2.1. A hőmérsékleti erők kialakulása, számításai egyenes pályaszakaszon.

2.2.2. Az oldalirányú erők kialakulása

2.2.3. Az oldalirányú erőkkel szemben fellépő ellenállások. Ágyazati ellenállás (60%) Sín (merevségi) ellenállása (20%) Keretmerevségi ellenállás (20%)

2.2.3.1. Az ágyazati ellenállás. Az oldalirányú ágyazati ellenállást alkotó elemek: Az aljak oldalsó és alsó felületeinél fellépő súrlódási ellenállás. Az aljak homlokfelületeinél fellépő (passzív földnyomáshoz hasonló) nyírási ellenállás.

2.2.3.1. Az ágyazati ellenállás. Egyenesben: q s [N/mm] Minimális értéke: q s 8,0 N/mm

2.2.3.1. Az ágyazati ellenállás.

2.2.3.1. Az ágyazati ellenállás. Körívben: q s q s [N/mm] ahol: q s = F / R [N/mm] ahol: q s [N/mm]: az ágyazati ellenállás csökkenése F [N]: a tangenciális hőerő R [m]: a körív sugara

2.2.3.1. Az ágyazati ellenállás csökkenése.

2.2.3.2. A sínellenállás. 1. Az oldalirányú erőkkel (kihajlással) szembeni ellenállások tartószerkezeteknél. 2. Iy értékek összehasonlítása sínrendszerenként. 3. Stabilitási viszonyszámok értékelése. 4. Megállapítások az Iy általi befolyásokra. 5. Egyéb, a sínekre vonatkozó előírások.

2.2.3.2. A sínellenállás. I y 48 = 286,5 cm 4 I y 54 = 417,5 cm 4 I y 60 = 513,0 cm 4

2.2.3.2. A sínellenállás. Az alábbi sínrendszerek között F erő növekedése [%] Iy inercia növekedése [%] Ellenállás növekedése [%] MÁV 48 - UIC 54 12 31 17 UIC 56 - UIC 60 10 22 13 MÁV 48 - UIC 60 24 60 29 Hőmérsékleti viszonyok: T = 45 ºC (T1 = 15 ºC és T2 = 60 ºC között)

2.2.3.3. A keretmerevségi ellenállás. Összetevői: Nyomtávolság Aljtávolság Leerősítés típusa

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában.

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában. Ágyazatragasztás nélkül Ágyazatragasztással

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában.

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában.

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában.

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában.

2.3. Oldalirányú erők vizsgálata vasúti pályában. 100,00 80,00 60,00 Erő [kn] VB alj (nem ragasztva) VB alj (ragasztva) 40,00 20,00 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 Elmozdulás [mm]

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4. Ragasztott ágyazat laboratóriumi szilárdsági vizsgálatai.

2.4.1. Vizsgálatok, mérések, számítások összefüggései.

2.4.1. Vizsgálatok, mérések, számítások összefüggései. Anyagfelhasználás és a szilárdság viszonyai

2.4.2. Ágyazatragasztási méretek és szilárdságok meghatározása.

2.4.2. Ágyazatragasztási méretek és szilárdságok meghatározása. Gyengített szilárdságú ragasztás Közepesen erős szilárdságú ragasztás Erősített szilárdságú ragasztás Nagyon erős szilárdságú ragasztás

2.4.3. A minőségi ágyazatragasztás feltételei. Konszolidálódott alépítmény Tiszta, száraz, jól tömörített zúzottkő ágyazat Tökéletes vágánygeometria A sínek hullámos kopástól mentesek legyenek A ragasztásra vonatkozó technológia szigorú betartása

2.4.4. A ragasztás szilárdságának csökkenése a szennyezettségtől függően. Ágyazat szennyezett Szilárdság csökkeségének mértéke nésének értéke 5 % 20-25 % 10 % 45-50 % 25 % 95-100 %

3. Tervezési Irányelvek.

3. Tervezési Irányelvek.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák. Ecser R = 200 m Kecskemét R = 230 m Tapolca R = 265 m MILLFAV R = 205 m

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

4. Megvalósult munkák.

5. Engedélyeztetési eljárás, dokumentumok. Stabilitási számítások: Svájc (keskeny nyomtáv) Piliscsaba Záhony (széles nyomtáv) Debrecen (villamos vágány)

MÁV THERMIT Kft Városi vasutak szakmai nap Balatonfenyves, 2010. 03. 18-19. Köszönjük megtisztelő figyelmüket!