V A S Ú T É P Í T É S
EURÓPAI UNIÓ STRUKTURÁLIS ALAPOK
É S F E N N T A R T Á
S BMEEOUVASE4 segédlet a BME Építőmérnöki Kar hallgatói részére
„Az építész- és az építőmérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése” HEFOP/2004/3.3.1/0001.01
Vasúti pályaépítés és fenntartás BEVEZETŐ A „Vasúti pályaépítés és fenntartás” c. tantárgy egy olyan hiánypótló tantárgy, amely a lényegében a szakosodott oktatási rendszert követően sem a modulrendszer-szerűen bevezetett átmeneti időszakban, sem a kredit rendszer bevezetése során nem került be az oktatási tervbe. Ugyan az átmeneti időszakban a „Vasúti pályafenntartás” és ezzel párhuzamosan a „Hézagnélküli felépítmény” c. tárgyat végre néhány éven keresztül oktathattuk, de oktatási vezetésünk ― talán szükségtelennek, feleslegesnek vagy éppen csak helyfoglalónak ítélve ― eltörölte mindkét tárgyat. Jóllehet mindkét témakör olyan fontossággal bírt, amelynek ismerete nélkül a kikerülő végzett mérnökeink csak tétova és tájékozatlan embereknek érezhetik magukat, he ezen a szakterületen helyezkednek el. E két tárgy megszüntetése után a különböző tervezőintézetekből, kivitelező és közlekedési cégektől sajnos elszomorítóan lesújtó vélemények érkeztek vissza. Ma szinte a vasúti pályák zöme hézagnélküli felépítménykén épül, ezért elengedhetetlen e témakör átfogó ismerete. Ha viszont olyan mérnökök kerülnek ki egyetemünkről, akik magát a pályaépítést, a pályaépítési technológiákat, s a pályafenntartást egyáltalán nem ismerik, azok valójában még a tervezéseknél sem állhatják meg helyüket, hiszen e két tárgy ismerete nélkül felelősen aligha tudnak megfelelő terveket készíteni. Örömünkre szolgál e tantárgy bevezetése, mert egy nagy űrt pótol, ugyanakkor meg kell jegyeznünk, hogy ez a tananyag tulajdonképpen két különállóan kezelhető tantárgy kellene legyen. Csak emlékeztetőül: a „Vasúti pályafenntartás” c. tárgy az átmenti időszakban 14 héten át heti 3 órában került oktatásra, mintegy 300 oldalnyi terjedelemben. Az utóbbi évtizedekben a pályaépítési technológiák hihetetlen mértékben fejlődtek, így érthető az, hogy csak átfogó képet adva is további legalább 250-300 oldal terjedelmet igényelne egy jól használható jegyzet vagy könyv megírása, s ekkor még csak a legszűkebb ábra- ill. képtartalomra gondoltunk. Egy jól használható jegyzet vagy könyv megírása természetesen jelentős anyagi ráfordítás nélkül nem jelentethető meg, hiszen megírása, szerkesztése több ezer órát igényel. A teljes tantárgy interneten való közlése viszont szerzői oldalról tekintve nem vállalható a szerzői jogot érintő kérdéseinek szabályozatlansága miatt. Miután a tantárgy csak több, különböző témakörben megjelentetett szakirodalomból „ollózható” össze, ez további szerzői jogokat érint. A vasúti pályafenntartás tárgykörében 1991-ben megjelent könyv a vasúti felépítmény fenntartását alapos részletességgel tárgyalja, így annak fejezetei a gépláncok kivételével e helyen csak vázlatszinten kerülnek taglalásra. E jegyzet tehát csak emlékeztetőül szolgál, nem pótolja az eladásokon elhangzottakat, miután sem a teljes tananyagot, több helyen a legszükségesebb ábrákat sem tartalmazza, arról nem is beszélve, hogy mind a pályaépítési, mind a fenntartási technológiák szinte naprólnapra változhatnak. Köszönettel tartozom Dr. Domonkos Rezső ny. címzetes egyetemi docensnek, aki a tananyaghoz szükséges információk összegyűjtésében vállalt részt, valamint Dudás István okl. építőmérnöknek, a MÁVÉPCELL vasútépítési vállalkozási vezetőjének, egykori diplomatervező hallgatómnak, aki diplomamunkájának felhasználását e tantárgy részére engedélyezte.
Felhasznált és ajánlott irodalom: Bertalan Imre: Vasútépítés II. kötet. Ifj. Nagel Ottó Könyvkereskedése, Budapest 1912 Zelovich Kornél: A magyar vasutak története. Németh József Könyvkereskedése, Budapest 1925. Vásárhelyi Boldizsár: Közlekedési pályák építésének és fenntartásának gépesítése. Közlekedési Kiadó, Budapest, 1954. Dr. Unyi Béla: Vágányépítés és sínhegesztések. (Kézirat) Tankönyvkiadó, Budapest 1964. Dr. Nemesdy Ervin: Vasúti felépítmény. Vasútépítéstan II. Tankönyvkiadó, Budapest 1966. Végh A. Béla szerk.: MÁV építési és pályafenntartási munkavezetők zsebkönyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1977. Papp László: Vasútépítési és pályafenntartási gépek. KÖZDOK, Budapest 1978. Dr. Nagy József: A vasúti pálya építési és fenntartási módszerei. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1982. Gajári József: Vasútépítéstan II. Tankönyvkiadó, Budapest 1983. MÁV D.54. sz. Építési és pályafenntartási műszaki adatok, előírások II. KÖZDOK, Budapest 1986. Dr. Pintér József: A vasúti felépítmény fenntartása. (MÁV Szakkönyv) KÖZDOK, Budapest 1991. Magyar Államvasutak Rt.: Vasútépítés és pályafenntartás I-II. kötet. Budapest, 1999. MÁV 107.031/1982.6.A. Technológiai utasítás (Platov darus techn.) MÁV, Budapest 1982. MÁV 102.020/1987. Technológiai utasítás (FKG techn.) MÁV, Budapest 1987 MÁV 109/770/1987. Technológiai utasítás (Geismar UWG techn.) MÁV, Budapest 1987 Dr. Kormos Gyula: Vasúti pályafenntartás. Kézzel írt előadási jegyzetvázlat. (Bp., 1996.) Dudás István: Közforgalmú nagyvasúti pályák építési technológiájának fejlődése Magyarországon, különös tekintettel a nagygépes technológiákra (Diplomamunka 2003/14)
Budapest, 2007. december 14.
Dr. Kormos Gyula s.k. a tárgy előadója
2
1. ELŐADÁS I. VASÚTI PÁLYAÉPÍTÉS 1.1. Bevezetés A közlekedés történetében az 1830-1930-ig terjedő időt a vasút korszakának lehet nevezni. E történelmi korszakot a kapitalizmus hozta napvilágra, ugyanis a vasúti közlekedés adta meg a lehetőséget arra, hogy a nagy szárazföldi ipari üzemeket egyrészt a nagytömegű nyersanyagokkal kis ráfordítással láthassák el, másrészt pedig bármilyen mennyiségű kész terméket a fogyasztási helyre lehessen szállítani. A vasút nyújtotta hatalmas teljesítmények lehetővé tették a szárazföldön nagy embertömegek élelmiszerekkel és fogyasztási javakkal való ellátását, s ezzel a nagyvárosok további fejlődését, másrészt az emberek az eddigiekhez képest kényelmesebb, gyorsabb helyváltoztatását tették lehetővé. A vasúti közlekedés nyomán a XIX század végétől kezdve egyre több milliós város alakult ki. A magyar vasút ma már több, mint 160 éves történetét a 1846. július 15-től a PestVác közötti épített első magyar vasútvonal forgalomba helyezésének napjától kezdve számítjuk A vasút építője a Magyar Középponti Vasút volt. Az ezt követő évtizedekben hosszú ideig vegyes vasúti rendszer uralkodott Magyarországon, ami azt jelentette, hogy magánvállatok és az állam is épített, üzemeltetett vasútvonalakat.1882-ig az építkezésekben meghatározó tevékenységeket fejtettek ki a magántulajdonban lévő fő vasúttársaságok. 1918-ig közel 23 ezer km hosszú volt a magyar vasúthálózat. A vasúti közlekedés megjelenésekor forradalmi hatással volt a szárazföldi közlekedésre. Az addig egyeduralkodó közúti közlekedéssel szemben legfőbb előnye a vontatásnál legyőzendő ellenállások kis értékében rejlenek. Az acélsíneken továbbgördülő acél kerékabronccsal ellátott kerék tovább haladásánál legyőzendő gördülési ellenállása következtében a 20. század technikai színvonalán az egyes közlekedési módok között az árutonnakmre, utaskm-re vetített fajlagos energiafelhasználásban a következő kerekített, de igen szemléletes arányok álltak fenn: vízi közl.
vasúti közl.
közúti közl.
légi szállítás
1
10
100
1000
Bár a vízi közlekedés igen lassú, mégis jelentős részarányt képvisel az áruszállításban, miután fajlagos energiaigénye a legkisebb. A jól megépített, jól karbantartott és jól szervezett vasút még ma is versenyképes, nem is beszélve arról, hogy a szárazföldi közlekedésben a legjobban környezetbarát szállítási forma.
1.2. A vasúti pályaépítés fejlődésének áttekintése A 19. században a vasút robbanásszerű fejlődőse hihetetlen mennyiségű vasútépítést igényelt. A manufakturális korszakot a gőzgépek előretörésével a nagyüzemi ipari termelés kezdte felváltani. A vasúti pályák helyszínen történő építését azonban meg nem lehetett gépesíteni. Ezek az építkezések még nagy munkaerő igényűek voltak. Nem, vagy alig álltak rendelkezésre gépek a földmunkáknál, a vasúti pályák építése az üzemi körülmények közötti acélgyártást kivéve szinte teljesen kézi munkaerővel folyt. A teljesen kézi munkaerőre alapozott vágányépítésnél lassan az egyes kisgépek is megjelentek, de még ezek is kézzel 3
működtethetőek voltak. Ez a vasútépítési módszer egészen az 1920-as évekig egyeduralkodó volt. Később természetesen az egyes kisgépek sokat fejlődtek, s ezek ma is mindennapos használatban vannak, elsősorban a pályafenntartásnál, de az építési munkák egyes fázisainál. A második világháború után segédpályán mozgó kézi mozgatású és működtetésű portáldaruk segítségével a termelékenységet lényegesen növelni lehetett. A technika és a kor előrehaladtával ez az ún. középgépes vágányépítési technológia is továbbfejlődött. A nagygépes vágányépítési technológia sorában előbb a kétütemű fektetődarus módszer volt a jellemző, majd napjainkra az együtemű gyorsátépítő vonatok az uralkodók.
1.3. Kézi kisgépes vágányépítés A vasúti pályák építési és fenntartási munkáit a kezdeti időktől fogva csaknem egy évszázadon át kézi munkával és egyszerű kézi eszközökkel, szerszámokkal végezték a világ valamennyi vasútjánál. A vasútépítkezések első időszakában sokszor egy-egy vonalon a töltések és bevágások néha többmillió m3-es földmunkáját nagyobb részt kézi eszközökkel: ásóval, lapáttal, csákánnyal alakították ki, a szállítást talicskával, lórékkal, később lófogatos kocsikkal, csillékkel végezték. A földmunkákat facölöpből készült döngölőkkel tömörítették. A 19. századi gépesítés először a földmunkákat érintette: megjelentek a különféle gőzüzemű földfejtő berendezések, s később a tömörítéseknél alkalmazott statikus elven működő gőzhenger is. A vágányépítés is szinte kizárólag egyszerű kézi szerszámokkal folyt. A vasúti felépítmény kézi eszközei: zúzottkőkő-villa, döngölővas, ollós aljfogó, ollós sínfogó, kereszt, cigányfúró, keretes kézi sínfűrész, aláverőcsákány, emelőrúd (pájszer), 5 és 8 t-s kézi fogasrudas- ill. csavarorsós emelő (hévér és „kecske”), síncsavar-kulcs, hevederkulcs, stb. Ezek voltak a vasúti pályafenntartását és karbantartás eszközei is., az ágyazattömörítést öntöttvasból készült döngölőkkel végezték. A dolgozóknak igen nagy testi erőt kellett kifejteni, és a nagy időszükséglet miatt a munka termelékenysége is csekély. Csak kis mértékben kerülhetett sor az új technika és az új technológiai eljárások alkalmazására. A munkamódszerek a régiek, de több területen lényeges előrehaladás lépett fel a kézi munkaerő megkönnyítése érdekében: az egyszerű kézi szerszámokat lassan felváltották a különféle motoros kisgépek, de a vágányépítési módszer lényegében ma is a kezdetihez hasonló. Így az egységnyi vágányépítésre jutó munkaidő csökkent, az előállított termelékenység érezhetően növekedett. Az alábbiakban természetesen egy mai kézi kisgépes technológia lépéseit mutatjuk be, nem részletezve a földmunka és az alépítmény többlépcsős kialakítását. 1.3.1. Földmunka tükörszintjének kialakítása, tömörítése A földmunkához a tengelypontokat a terepen 1-2 m hosszú, 100-150 mm átmérőjű cölöpökkel jelölik ki. A töltések és bevágások jellemző pontjait lécprofilokkal ki kell tűzni a terepen. Az építés során a lécállvány segítségével a keresztszelvényt ellenőrzik. A töltés célállványa több függőleges, vízszintes és ferde lécből áll. Két függőleges lécet vernek le a töltéskorona két szélének függőlegesében, Ezek tetején kifelé mutató vízszintes lécek jelzik az építési koronaszintet, ez alatt befelé mutatólécek a tömörítés és konszolidáció utáni végleges koronaszintet. A magasítás és szélesítés mértékét a felhasználandó földanyag minősége szabja meg (magasítás 3-7 % a szélesítés 2-6%). A ferde léc iránya a rézsű hajlásnak felel meg. A léceket az építés közben ellenőrizni kell, nem elegendő ha, csak a töltés körömpontjánál rövid lécdarabokkal adják meg a rézsűhajlást. Bevágásoknál a bevágás kiásása előtt csak a tengelypontokat, valamint a koronaél vetületi pontjait és a rézsűnek a tereppel való metszéspontjait lehet kitűzni a rézsűhajlásnak megfelelő 4
ferde léc elhelyezésével. A profilozást legtöbbször lépcsős méréssel végzik. A lépcsős mérésnél két db cm-es beosztású 2-4 m-es függőleges és vízszintes lécet használnak, egy ferde lécet és egy fa háromszöget pedig a rézsű kitűzéséhez. A derékszögű háromszög átfogója a rézsűhajlásnak felel meg. Az így kialakított földmunka előírásszerű elkészülte után kell a vasúti pálya földmunkájának tükörszintjét kialakítani. A tengelypontokat a terepen 60-80 cm hosszú 80-100 mm átmérőjű keményfa karóval jelölik a tetejébe bevert szöggel jelölve a cm pontosan kitűzött tengelypontokat, s jelölve a koronaszint tervezett magasságát is, valamint a fölmű koronaélét. Gépi földmunkák kitűzésénél figyelembe kell venni, hogy a gépkezelő munka közben nem szállhat le a gépről, nem tud vigyázni a karókra, a kitűzésnek a gép technológiájához igazodni kell és szükség szerint azok könnyen pótolhatók legyenek. A nagyvasútnál az egyvágányú pályák esetében az iparvágányok kivételével a földmunka koronájának kialakítása aszimmetrikus, a földmű tengelyétől 2,00 m-re kialakított gerincvonallal, mindkét irányban 4 %-os oldalesést biztosítva a víz gyors kifolyásához. A fölmunka koronáját fokozatosan kell kialakítani, nehogy mélyebbre sikerüljön. Ekkor ugyanis a már tömörített felszínt megbontva a visszatöltés, mégha tömörítik is, nem lehet a környezetével azonos minőségű. Amennyiben talajjavító réteg beépítése is szükséges, ennek felületét is gondosan, az adott vastagságúra, a tükörszinttel párhuzamosan, tömörítve kell elkészíteni, hogy homogenitásával az altalaj vagy földmű egyenletes védelmét biztosíthassa. 1.3.2. A zúzottkőágyazat alsó és felső rétegének kialakítása, tömörítése Az ágyazat feladata, az aljak útján átadódó terhelés átvétele és nagyobb felületre elosztva egyenletesen tovább adni az alépítménynek, a jó anyagból lévő és megfelelően kialakított ágyazat az aljaknak biztos, de rugalmas alátámasztást ad. A helyesen méretezett és kialakította járművek okozta hirtelen erőhatásokat rugalmasan mérsékli, kitölti az alépítmény kisebb egyenetlenségeit és lehetővé teszi a vágány biztonságát üzem közben. A vágány stabilitása érdekében utalnunk kell az ágyazat feladataira: – vágánynak adjon jó, szilárd és rugalmas alátámasztást, – megfelelően csökkentse és ossza el az aljakról kapott nyomást a földmunka felületére, – elegendő nagy ellenállást adjon a vágánynak mind a hőmérséklet, mind a járműterhelésekből keletkező igénybevételekből származó hossz- és keresztirányú eltolódásaival szemben, – tegye lehetővé a csapadék vizek jó elvezetését, – a vágány fekszint és irány szerinti szabályozhatóságát. Az ágyazatot két rétegben építik be: – Az alsó ágyazahoz az ágyazási anyag előzetesen kerül az alépítményre, ahol azt a szükséges magasságig elterítve tömörítik (hazánkban korábban döngöléssel, ma vibrohengerrel tömörítve). Az alsó ágyazatot a tervezett szintnél csak 2-5 cm-rel alacsonyabbra készíttessük, hogy egyszeri szabályozással és aláveréssel lehessen a vágányt a végleges helyére tenni. – A felső ágyazati réteg elkészítésére csak a vágányfektetés után kerülhet sor a felső ágyazat behordása és szétvillázása után.
5
Az alsóágyazat tömörítése kézi erővel
1.3.3. A kézi kisgépes vágányépítés gépi eszközei A kézi kisgépes vágányépítési technológia során ma is alkalmazott kisgépek: – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
fogasrúdemelő (hévér), csavarorsós emelő (kecske), buktatható csavarorsós vágányemelő (vonat áthaladásakor lehajtható), hidraulikus emelő, villamos talpfafúró, motoros sínfúró, motoros csavarbehajtó gép, kombinált fúró és csavarozógép, motoros sínfűrész, gyors sínvágó, motoros sínfejköszörű, egyéb funkciós köszörűk, hidraulikus síntoló, hidraulikus sínfeszítő, hidraulikus sínhúzó és toló készülék, sínszállító törpedaru (4 sínszál), sínáthelyező gép, hidraulikus sínhajlító, hidraulikus vágányemelő és irányítógép, kézi- vagy vontatható áramfejlesztő, ultrahangos sínvizsgáló kocsi.
1.3.4. A vágányfektetés menete A kézi kisgépes vágányépítési technológiánál az építés legtöbb munkafázisát a helyszínen végezték, szükség volt előkészítő munkákra. Nagyobb munkáknál az építendő vonal mellett 10…15 kilométerenként rakodó területeket alakítottak ki, ahol a következő munkafázisokra került sor: –
anyagok rendszerezése és tárolása,
6
– – –
a talpfákon sínfészek megmunkálása (gyalulás, kapacsolás), vagy alátétlemezek felerősítése a talpfára sablonos előfúrással, sínek rendezése, fúrása és kissugarú ívekben meghajlítása adott sugárra.
A fentieken kívül számos egyéb dologra is használták a rakodó területeket. Nem szabad elfelejteni, hogy egy nagyobb építkezésen akár 500…600 munkás is dolgozott és ezeknek az ellátásáról, élelem és ivóvíz biztosításáról, és az elsősegélynyújtási lehetőségről is gondoskodni kellett. Az építés folyamat főbb lépései: – – – – – –
ágyazati anyag széthordása, szétterítése és tömörítése aljak és alátétlemezek előkészítése és elhelyezése sínek elhelyezése, hevederezése és leerősítése irányszabályozás (rukkolás) a vágány szintvonalba állítása (iránykeresztekkel) és aláverése a vágány véglegesítése és betakarása.1
A vágány kialakításához az elkészült, tömörített alsó ágyazatra a kitűzésnek megfelelően kihordják és a tervezett aljközöknek megfelelően zsinór mellett rendezik. Ezután az alátétlemezek (nyíltlemezek) felszerelése következik. Ennek során az alátétlemezeket a külső oldalon 1-1 részben levert sínszeggel, vagy félig behajtott síncsavarral szerelik fel. A talpfák előfúrását lyukjelző sablonok segítségével a helyszínen, vagy a telephelyen lehet kell elvégezni. Először csak az egyik sínszálat (ívekben mindig a külsőt) helyezik el, és aljról aljra lazán leerősítik. (Előfúrt fabetétes és műanyagbetétes aljak esetén a fúrás elmarad.) Ezt követően a pontos aljkiosztás szerint az aljak helyzetét megigazítják, majd a leerősítést utánhúzzák. Egyenesben a talpfák középvonalának helyét az egyik sínszál gerincének belső oldalán, ívekben és átmenetiívekben mindig a külső sínszál belső oldalán fehér olajfestékkel jelölik meg. Így a síneket a hézaglemezkék közbeiktatásával egymáshoz lehet tolni, és a jelölésnek megfelelő pontos helyzetbe lehet hozni. A már leerősített sínszálhoz nyomtávmérő segítségével erősítik le a másik sínszálat, ügyelve arra, hogy az illesztések egy keresztmetszetben a vágánytengelyre a merőlegestől legfeljebb 20 mm eltéréssel helyezkedjenek el. (Az ívekben az illesztések előírásszerű betartása érdekében belső sínszálként ívsíneket használnak, ahol a 20 mm lépcsőkkel rövidítve kialakított ívsíneket alkalmaznak. Amennyiben ez nem lehetséges, a sínek végéből a megfelelő szeletet sínfűrésszel le kell vágni.) A leerősített sínszálakat egymás után hevederes illesztéssel csatlakoztatják, elvégezve az illesztési hézagok beállítását és a hevederek felszerelésével járó munkálatokat. Ekkor még csak egy-egy hevedercsavarral fogják össze a hevedereket. Szétválasztott lekötéseknél pl. (GEO) az alátétlemezeket már a telephelyen felerősítik a talpfákra. Ezután emelik be sínfogókkal a sínszálakat. A sínek a talpfák közé elhelyezett olyan magas fatuskókra kerülnek, hogy a talpfákat a sínek alatt el lehessen tolni. A keresztütközés elkerülésére a síneket úgy kell elhelyezni, hogy a hengerlési jegy mindig a belső oldalra kerüljön. A csatlakozó sínek végei közé a kellő dilatációs hézag biztosítására a fektetéskor uralkodó sínhőmérsékletnek megfelelő vastagságú hézaglemezt vagy sínközlemezkét helyeznek. 1
A „betakarás” régi szakkifejezés. A fogalom a vágány beágyazását és a végleges ágyazati profil kialakítását jelenti. 7
1.3.5. A vágány vízszintes és magassági kialakítása A vágány irányszabályozása a következő művelet, amelyet emelőrudakkal ún. rukkolással végezték a brigádvezető irányítása mellett a már mm-re pontosan kitűzött cövekekhez igazodva. Itt nagyon fontos volt a csapat összeszokottsága, hogy a kitűzésnek megfelelően tudják a vágány vízszintes helyzetét korrigálni.
A vágány kézi irányszabályozása
Az irányszabályozást a fekszintszabályozás követte, valamint az aláverés. Ennek során először az egyik sínszálat hozták három kereszt és az emelők segítségével a megfelelő magasságba úgy, hogy a megemelt aljak alá villa segítségével tömködték a zúzottkövet. (Régen az emelők helyett emelőrudakat használtak.) Az emelést vízszintmérő alkalmazásával a másik sínszál alatt is ugyanígy elvégezték. (A kézi kisgépes vágányépítés során ma már az emelés és irányítás kézi módszere helyett vágányemelő és irányítógépet használnak.) Megjegyzendő, hogy a hevederes illesztésű pályákat csak megfelelő sínhőmérsékleti viszonyok mellett szabad csak fektetni, hogy az előírásszerű hézagok betarthatóak legyenek. Amikor a pálya megfelelő magasságát kialakították, a keresztaljakat speciális aláverőcsákányok (krampács) segítségével egymással szemben 2-2, azaz aljanként 4 ember ütemes ritmusban a megfelelő fogásokkal aláverték (először a sínek alatt, majd ettől szimmetrikusan távolodva). 1.3.6. Felépítményi befejező munkálatok A befejező munkálatok alatt újabb, finom irányszabályozást végeztek, pótolva az aláveréskor felhasznált zúzottkövet, az aljközöket feltöltve, majd az ágyazatszélt a szabványnak megfelelően kialakítva.
8
2. ELŐADÁS KÖZÉPGÉPES VÁGÁNYÉPÍTÉS
2. Középgépes vágányépítés A közepes méretű gépek képezik az átmenetet a kisgépek és a nagygépek között. Jellemzőjük, hogy általában olyan, könnyű, egyszerűen előállítható és kezelhető gépegységek képezik a technológia alapját, amelyek ugyan nem helyettesítik az emberi munkát, de bizonyos munkafolyamatokat lényegesen megkönnyítenek. E technológia nélkülözhetetlen eleme a kötőtelep (szerelőtelep), ahol minden lehetséges munkát kellően gépesített körülmények mellett előre elvégeznek. Így a szerelővágányon előre lekötik a vágánymezőket, s azokat portáldaruk segítségével a közelben deponálnak. A helyszínen a kötőtelepen az előre lekötött, s kiszállított vágánymezőket kézi vagy motoros portáldarukkal fektetik. A középgépes technológiát az utóbbi évtizedekben főleg átépítésekre alkalmazták, eredetileg azonban építésekre fejlesztették ki. A középgépes vágányépítési technológiának ― ha vágányátépítést végzünk ― két alapvető típusa van: – –
kétütemű középgépes vágányátépítés; együtemű középgépes felépítménycserélés (vezérsínes eljárás).
2.1. Kétütemű középgépes vágányépítés A második világháború után a – segédpályán mozgó kézi portáldarus (SPD), majd a – segédpályán mozgó és a – motoros portáldarus építési eljárás (SMPD) honosodott meg hazánkban. A technológia alapja egy, illetve két könnyű portáldaru csoport, amelyek egy 3180 mm nyomtávolságú segédpályán mozognak. Mivel kétütemű átépítésről van szó — tehát vágánymezőket bontanak és építenek be, egymástól „függetlenül” dolgozó gépegységekkel —, szükség van szerelőtelepi munkára. Először ezen telepek típusait mutatjuk be, majd a vágányátépítés műveleti sorrendjét ismertetjük. •
Kötő-, bontó- illetve szerelőtelepek A vasútépítésnek ebben a korszakában a nagy tömegű anyagok mozgatása és szállítása jelentette a legnagyobb gondot, mivel nem álltak rendelkezésre kellő számban olyan szerelvények, amelyekkel az összeszerelt vágánymezőket egy központi szerelőtelepről a beépítés helyére tudták volna szállítani. A problémát úgy oldották meg, hogy kis méretű, és kis kapacitású telepeket hoztak létre az átépítendő szakaszt határoló állomásokon, amelyek lehettek:
– bontótelepek, – kötőtelepek vagy – szerelőtelepek. A munkavégzés megkezdése előtt, már a tervezés során — csakúgy, mint a mai korszerű technológiáknál — ki kellett jelölni az átépítés munkavégzésének irányát. Ezt az irányt tekintve beszélhetünk az átépítési terület elejéről, illetve végéről. Az átépítendő szakasz végéhez közelebb fekvő állomáson alakították ki a bontótelepet, ahol a pályából kiemelt vágánymezők elemekre bontását végezték. Esetenként előfordulhatott, hogy a kiemelt vágánymezők szétbontása nem volt szükséges, mert egy közeli alacsonyabb rendű vonal vágányába kerültek beépítésre. Ekkor természetesen nem volt szükség bontótelepre. (Bontótelepre akkor sincs szükség, ha csak építést végzünk.) Az építési szakasz kezdetéhez közelebb lévő állomáson alakították ki a kötőtelepet. Itt tárolták a beépítendő anyagokat, és itt történt a vágánymezők lekötése is. Az egyesítve telepített bontó- és kötőtelepet szerelőtelepnek nevezték, elhelyezése az építési szakasz elején és végén egyaránt lehetséges volt. A szerelőtelep előnye a másik megoldással szemben, hogy koncentrálta mind a gépi, mind az emberi erőforrásokat, egyes anyagok újrafelhasználására lehetőség volt, azonban pontosabb munkaszervezést igényelt, mivel a bontó és építő szerelvények rakodási munkálatait ugyanazon az állomáson kellett elvégezni. Mindhárom teleptípuson azonos gépi berendezések voltak megtalálhatók: – –
–
Álló portáldaruk, amelyek 8,92 m szabad nyílással és 1,5 tonna teherbírással, rendelkeztek. Két ilyen daruval volt mozgatható egy sínszál. Mozgó portáldaruk, amelyek megegyeznek a bontásnál, illetve az építésnél használtakkal. Ezekkel a keresztaljak mozgatása volt lehetséges, és a kész vágánymezőkből is ezekkel állították össze a szállító szerelvényeket. Elektromos talpfafúrók és csavarbehajtók, valamint szükség esetén áramfejlesztő aggregátorok.
Egy egyszerű kötőtelep elrendezését mutatja az alábbi ábra:
Kis kapacitású kötőtelep elrendezése
A kötőtelepen az összeszerelt vágánymezőkből úgy hoztak létre szerelvényeket, hogy három darab kéttengelyes nyomállványra erősítettek rá négy vágánymezőt. Az így kialakított egységeket mellgerendák segítségével, csapszegek alkalmazásával kapcsolták egymáshoz, így szerelvények voltak kialakíthatók. A nyomállványokat elhasználódott vasúti kocsik forgóvázaiból készítették, ami utal a háború utáni idők szegénységére és ötletességére.
10
•
Felépítménycsere segédpálya használatával: SPD, SMPD A bontást és a fektetést tehát segédpályán mozgó portáldarukkal végezték. A segédpályát 8 méter hosszú, 12…14 kg-os sínekből alakítottak ki, a sín talpára hegesztett 5…6 darab 300×100 mm talplemez akadályozta meg a sín felbillenését, mivel közvetlenül a padkára vagy a zúzottkőágyra fektették, és nyomtávbiztosítót nem alkalmaztak. A sínek egyik végén felhegesztett hevederek, míg a másikon a hevedercsavar felvételére alkalmas lyukak voltak, így gyorsan és egyszerűen lehetett fektetni és összekötni. A segédpálya sínjeit alacsony pályakocsikkal szállították. A kézi portáldaruk hegesztett acélcsövekből készültek. Két emelőcsörlővel voltak ellátva, amelyet két-két munkás kezelt. A csörlők teherbírása egyenként 2 tonna, így egy portáldaru teherbírása 4 tonnára adódik. Mivel a darunak motoros hajtóegysége nem volt, annak mozgatása is a munkásokra hárult: kézzel tolták a segédpályán. Tetszőleges számú (2…5 darab) daruból lehetett egy gépegységet összeállítani, attól függően, hogy milyen hosszúságú, illetve talpfás vagy betonaljas mezőket fektettek. A klasszikus összeállítás azonban a három portáldaruból álló egység volt, ezzel a legtöbb feladatot el lehetett végezni, és a daruszállító szerelvény is 3 daru szállítására lett megtervezve. A portáldaruk szállítását mutatja az alábbi ábra:
Kézi portáldaruk szállítása
A vágányátépítés menete: – – – – – – – – – – – – –
segédpálya elhelyezése, bontó- és fektetőszerelvények kivonulása, portáldaruk segédpályára helyezése, hevederek oldása, vágánymezők bontása, ágyazat egyengetése, tömörítése, új vágánymezők fektetése, hevederek kötése, portáldaruk felrakása, bontó- és fektetőegységek visszavonulása, segédpálya felszedése, ágyazati anyag kihordása, a vágány kiemelése és aláverése, irányszabályozás, befejező munkálatok. 11
Az átépítés helyszínét tehát két gépegység közelítette meg, ahol már előzetesen elhelyezték a segédpályát, aminek körülbelül másfélszer olyan hosszúnak kellett lennie, mint az átépítendő pályaszakasz. Általában a bontó szerelvény a bontótelep, míg a fektető szerelvény a kötőtelep felől érkezett mozdony által tolva úgy, hogy a szerelvények elején voltak a daruszállító kocsik, középen pedig a bontószerelvény esetén az üres nyomállványok, az építő szerelvénynél a nyomállványok és a beépítendő vágánymezők által képezett egységek. Miután a darukat a segédpályára rakták, és az első vágánymezőt széthevederezték, a bontást végző portáldaruk megkezdték a munkát. A portáldaruk segítségével felemelték az elbontandó mezőt, nyomállványokra tették, és hozzáláttak a következő mező felbontásához. Ezután jó néhány munkás döngölőkkel és egyéb szerszámokkal egyengette és tömörítette az ágyazatot, idővel acélhengereket használtak erre a célra. Majd a fektető szerelvény a bontáshoz hasonló módon elhelyezte az új vágánymezőt. Kézi portáldaru látható fektetési munka közben a következő képen:
Mezőfektetés kézi portáldaruval
Ezt követően a lefektetett mezőt összehevederezték az azt megelőzővel, a fektetőszerelvény rágördült, és folytatta a munkát. Így végezték el a teljes aznapra kijelölt rész cseréjét. A munka végeztével a darukat visszarakták a szállítókocsijaikra majd a kijelölt állomásra vonultak el. Ezzel a módszerrel egy 8 órás vágányzár alatt a tervek szerint 576 m vágánycserét szerettek volna végrehajtani közel 300 ember munkájával, azonban a gyakorlatban ezt a teljesítményt nem érték el, 300…400 m közötti vágánycserékre került sor. A pálya szabályozási és befejező munkálatai a kézi kisgépes technológiáknál ismertetettek szerint folytak, viszont újdonságként megjelent az aláverőgép (pl. „Buda” ill. „Attila” aláverőgép), amely a keresztaljak alatti ágyazat tömörítésére volt alkalmas. Az irányszabályozást azonban továbbra is kézzel végezték. (Ma már hidraulikus vágányemelő és irányítógép is rendelkezésre áll.)
12
A segédpályán mozgó motoros portáldaru (SMPD) a kézi portáldarus technológia kiforrot, továbbfejlesztett változata. Az emelőegység három darab — motoros csörlővel ellátott — portáldaruból állt, amelyek munka közben rögzítőrudakkal voltak egymáshoz kapcsolva. Mivel elektromosan működött, egy áramfejlesztő egység is tartozott hozzá. Egy portáldaru ebben az esetben is két, horoggal ellátott csörlővel volt felszerelve, amelyeknek a teherbírása egyenként 2,5 tonna, tehát egy portáldaru teherbírása 5 tonna. Tehát ennél a módszernél sem az emeléshez, sem a darucsoport segédpályán való mozgatásához már nem volt szükség emberi erőre. Az alábbi ábra segédpályán mozgó motoros portáldaru csoportot mutat:
SMPD darucsoport
A forgalmi igényekből adódóan egyre nőttek a minőségi követelmények: – – –
hézagnélküli vágányt kellett kialakítani, nagyobb tengelyterheléseknek kellett megfelelni, mindezt kevesebb élőmunka felhasználásával kellett megoldani.
A vendégsínnel fektetett vágányok hézagnélkülivé alakítását a Platov-darus technológia ismertetésénél a 3.1. alatt fogjuk részletesen megtenni, azonban számos egyéb változást is találunk a kézi purtáldarus technológiához képest. Itt már szép számban találhatunk olyan gépeket, amelyek az átépítést megelőzően, illetve azt követően dolgoznak a vágányon: rostálógépek, aljköztömörítők, szabályozógépek, és az ágyazat tömörítésére megjelent a vibrotemper, amely egy vibrációs tömörítőlappal ellátott lánctalpas traktor volt, és igen jó tömörítési hatásfokkal dolgozott. Ezeknek a gépeknek a részletes működése a 11. fejezetben található. Átépítés esetére egy klasszikus géplánc-fölállás a következő: – – – – – – – –
2 rostálógép és 2 aláverőgép: vágány előkészítés; vágánybontó szerelvény: vágánybontás SMPD-vel; 1 vibrotemper: ágyazattömörítés; vágányfektető szerelvény: vágányfektetés SMPD-vel; zúzottkőszállító- és terítő szerelvény: ágyazati anyag elosztása; 1 aláverőgép, 1 aljköztömörítő gép, 1 ágyazatrendező gép: szabályozás, végleges; ágyazati profil kialakítása; hosszúsínek lehúzása; hosszúsínek összehegesztése;
13
– sínek átgombolása; – vendégsínek felszedése. Fontos különbség a vágánymezők szállításának módja is. Itt már nem nyomállványokat használtak, hanem speciális vágánymező-szállító kocsikat. 3 darab forgóváz nélküli, kéttengelyű pőrekocsin helyezkedett el egymás tetején három darab 21 vagy 24 méteres vágánymező. A mezők mozgatását úgy oldották meg, hogy a pőrekocsikon egy 1900 mm nyomtávolságú segédpályát alakítottak ki a szerelvény teljes hosszában, amelyre speciális görgős kiskocsikat terveztek. A vágánymezők ezeken a kiskocsikon helyezkedtek el, így azokat egyszerűen lehetett mozgatni a szállító szerelvényen. A mozgatásról a vonat végén elhelyezett csörlőskocsi gondoskodott, amely egy végtelenített drótkötél segítségével tudta a vágánymezők és a kiskocsik által képzett egységet: építésnél a szerelvény eleje felé, bontásnál annak vége felé szállítani. Ez azzal az előnnyel járt, hogy a portáldaruk anyagmozgatási ideje lecsökkent, mivel mindig csak a beépítési, vagy bontási hely és az anyagszállító szerelvény vége között kellett ingázniuk. Vágánymező-szállító szerelvényt mutat a következő ábra
Régi típusú, „kiskocsis” vágánymező szállító szerelvény
Ezzel a technológiával kezdetben 24 méteres vágánymezőket építettek be, ekkor 15 szállítókocsi alkalmazásával 360 vágányméternyi építést lehetett végrehajtani, később a 24 és 21 méteres sínek esetén is egyaránt napi 504 m vágány fektetése volt lehetséges: 24 m-es vágánymezők esetén 21, míg 21 m-es vágánymezőknél 24 kocsi volt megrakva. Látható, hogy ennél az eljárásnál igen hosszú területen folyik egyszerre a munka, és mivel a kiegészítő munkák miatt egy héten maximum 4 napon lehetséges magát a vágánycserélési munkát végezni, bár a heti 4×504 = 2016 méter vágánycsere a mai teljesítményekhez képest nem túl jó eredmény, mégis pozitívum, hogy az új munkagépek alkalmazásával jelentős mértékű élőmunkát takarítottak meg.
2.2. Együtemű középgépes felépítmény cserélés (vezérsínes eljárás) Abban az időben, amikor már túlnyomórészt hézagnélküli vágányokat építettek, megjelent az igény egy olyan technológiára, amellyel lehetővé válna a vendégsínek használata nélküli vágányépítés. Ez azt jelentette, hogy egy olyan módszert kellett kidolgozni, amellyel hatékonyan lehetett bontani a pályában fekvő hevederes illesztésű vágánymezőket, és azok helyére egyszerűen és gyorsan lehetett rögtön a hézagnélküli vágányt kialakítani. Ez a korszak tipikus példája volt annak, hogy a forgalom által generált igényekre létezett az elvi megoldás, azonban a gépgyártás még nem volt elég fejlett ahhoz, hogy ezeket meg tudja valósítani. Így megoldásként olyan gépsorok születtek, amelyek több kis méretű, egyszerűen előállítható elemből álltak, és alkalmazásuk egyszerű és gazdaságos volt. A kifejlesztett technológia első pillantásra nagyon hasonlít a hazánkban alkalmazott SMPD eljáráshoz: a módszer alapját ez esetben is segédpályán mozgó portáldaruk jelentik,
14
azonban ezeknek a pályáját a beépítendő hosszúsínekből alakítják ki, ezeket nevezzük vezérsíneknek. Ezt az építési rendszert az osztrák Plasser & Theurer (továbbiakban: Plasser) cég fejlesztette ki. A technológia fejlesztése során több technológia is kialakult, amelyeket a következő vezérgépek fémjeleznek: – – –
Plasser SUZ 2000 Plasser PK 1-20 és PK 1-20 ES, Plasser PK 250
A PK jelölés a német Portalkran = portáldaru szóból származik, míg a SUZ rövidítés jelentése Schnellumbauzug = gyorsátépítő gép. A Plasser SUZ 2000 felépítmény-cserélő gépet, 1968-ban állítottak munkába, azonban itt a SUZ jelölés kicsit zavaró, mivel napjainkban is használnak ilyen típusjelű gépláncokat. Annak ellenére, hogy ez a gép a maiak elvi alapjának tekinthető — ezt tartják az első felépítmény-cserélő gépnek —, a technológiát mégsem nevezhetjük nagygépes eljárásnak a jelentős technikai különbségek miatt. Az átépítő géplánc a következő elemekből állt a munkaterületen való elhelyezkedés sorrendjében: – vasúti szerelvény a bontott vágánymezők és az új keresztaljak szállítására; – portáldarupár a régi vágánymezők bontására és az új keresztaljak mozgatására; – keresztalj elhelyező egység; – a síneket a keresztaljakra hajtó kisgépek (sínáthelyező gép), csavarozógépek. A vágánycserélési munka az alábbiak szerint folyt: – – – – – – – – – – –
ágyazat előkészítése: rostálás, ágyazatrendezés; hosszúsínek lehúzása a vágánytengelybe, összehegesztésük a megadott hosszra; hosszúsínek kihajtása a keresztaljak végébe, 3310 mm nyomtávolságú vezérsínes pálya kialakítása; vágánymezők bontásának megkezdése a portáldarukkal, a mezők szállítószerelvényre rakása; alsóágyazat rendezése, egyengetése és tömörítése vibrotemperrel; a szállítószerelvényről az új keresztaljak szállítása portáldarukkal a keresztaljfektető egységhez; keresztaljak lerakása megfelelő aljtávolsággal; a vezérsínek keresztaljakra hajtása sínáthelyező gépekkel, és azok leerősítése motoros csavarbehajtókkal; zúzottkő kiszállítás és anyagolás;2 vágányszabályozás, aljköztömörítés, ágyazatrendezés; befejező munkák: hézagnélküli vágány feszültség-mentesítési munkái, záróhegesztések kialakítása.
Látható, hogy ennél a módszernél a régi és új anyagok tárolása egyaránt a régi, elbontásra kerülő vágányon mozgó szerelvénnyel történik, azonban ez itt nem jelent problémát mivel ugyanazok a portáldaruk tudják a vágánymezőket és az aljakat is mozgatni. Így miután a bontott mezőt lerakták a mezőszállító kocsira, azonnal fel tudtak venni egy adag keresztaljat az aljszállító kocsiról, így a mozgás, és a munka folytonossá vált. A munkairányt figyelve 2
A zúzottkő anyagolás az új ágyazati anyag vágányba juttatását, zúzottkő adagolást jelent 15
láthatjuk, hogy ennél a módszernél a bontott és a beépítendő anyagokat szállító kocsik egyaránt az átépítés alatt álló szakasz előtt helyezkedik el, vagyis a régi, átépítésre kerülő vágányon mozognak. Tehát az átépítő egységet követve nem haladnak szállító kocsik, ami azzal az előnnyel jár, hogy a szerelvény elhaladtával rögtön el lehet végezni a sínek keresztaljra hajtását és leerősítését, valamint a szükséges átépítést követő szabályozási és anyagolási munkákhoz is előbb hozzá lehet kezdeni. A alábbi ábra a vágánycserélés főbb munkafolyamatait mutatja.
A vágánycserélés menete Plasser SUZ 2000 technológiával
A PK 250 eljárás tökéletesen úgy zajlik, mint az előbb említett, azonban mivel nagyobb — egyenként 23 tonna teherbírású — teherbírású darui vannak, egyszerre két-három vágánymezőt is képesek felemelni úgy, hogy egymás tetejére rakják azokat, így lecsökken az anyagmozgatási idő. Nem szükséges külön keresztalj elhelyező egység sem, mivel a daruk ezt a munkát is képesek elvégezni. A PK 1-20 és PK 1-20 ES gépek által meghatározott technológia némileg eltér az előző kettőtől. A legjelentősebb különbség az, hogy a gépegységek kisebb teherbírásúak és a PK 1-20 jelű egység (teherbírása 14,5 tonna) csak a vágánymezők mozgatására alkalmas, míg a PK 1-20 ES jelzésű (teherbírása 17 tonna)csak a keresztaljak mozgatását és lerakását végzi. A következő ábra ezeknek a gépeknek a jellegrajzát mutatja.
A Plasser PK 1-20 és a PK 1-20 ES vezérsínes vágányátépítő géppár
A gyártó szándéka szerint ez a két egység gépláncot alkot, azonban itthon csak a keresztaljfektető egységet alkalmazták úgy, hogy a vezérsínek elhelyezése után a vágányt a későbbiekben ismertetésre kerülő Platov-darus technológiával (3.1.) bontották fel, majd az alsóágyazat megfelelő kialakítása után, az aljakat a PK 1-20 ES gépegységgel fektették le. 16
Ennél a módszernél tehát a régi vágánymezőket az átépítés irányának megfelelő irányba szállították kiemelésük után, viszont az új keresztaljakat csak az építési terület kezdete felől, már az új vágányon lehetett szállítani, mivel a Platov-daru és annak szerelvénye elfoglalta a régi vágányt. Ez azt jelentette, hogy az aljakat fektető egységnek nagyon sokat kellett ingázni, mivel az építés előrehaladtával egyre messzebbre került az aljakat szállító szerelvénytől, mert az nem tudott addig előre haladni, amíg a vezérsín nem lett az aljakra hajtva és rögzítve, viszont a vezérsín felhajtása után sínek hiányában az aljlerakó egység nem tudott közlekedni. Ezért az építéssel szakaszosan haladtak: mindig volt olyan vágányrész, ahol a daru számára rendelkezésre állt egy segédsínekkel létrehozott pálya, a keresztalj szállító szerelvény számára viszont a már keresztaljakra rögzített hosszúsínes vágányon lehetővé vált a közlekedés. Így a fektető daru az aljszállító kocsi fölé gördülve le tudta emelni a keresztaljakat, és megindulhatott velük újra a beépítés helyére. A keresztalj szállító szerelvény szakaszos mozgása általában 480 méterenként történt, mivel a 120 m-es hosszúsíneket lehúzás után ekkorára hegesztették össze (126 m-es hosszúsínek esetén 504 m-ként történt ez az előrehaladás). Tekintve, hogy az építés szempontjából a régi vágányt csupán a vezérsín elhelyezésére használtuk fel, ezt az eljárást célszerűbb új vágányok építésére használni, minthogy főleg arra is használták. Új vágány építésénél csak a vezérsín elhelyezése jelenthet némi gondot: a hosszúsíneket a meglévő vágány végére álló sínszállító szerelvényről nagy teljesítményű — de az alépítményt minél kevésbé rongáló — munkagéppel az építendő vágány egy részére, vagy teljes hosszára lehúzzák, és kialakítják a vezérsínes vágányt. A legtöbb esetben az alépítmény valamilyen szintű helyreállítása szükséges, mivel a sín húzására használt gép, és a mozgó sínszálak egyaránt károsító hatásúak akár a földműre, akár az alépítményi védőrétegre nézve. Kisebbek a károk, ha előzetesen zúzottkő alsóágyazatot alakítottak ki. Mivel ezt a technológiát főleg csak építésre használták, nem igazán beszélhetünk ütemekről, amely fogalom csak átépítéseknél értelmezhető, azonban ha a Platov-daruval alkotott átépítő gépláncot nézzük, egyértelműen kétütemű eljárásról van szó, míg az eredeti, gyár által ajánlott technológia együtemű átépítést tett volna lehetővé. Meg kell jegyezni, hogy ezeknek az eljárásoknak a portáldaruit az SMPD technológiának tökéletesen megfelelő módon is lehet alkalmazni, mivel ugyanúgy segédpályára van szükség. A daruk ez esetben is vendégsínes mezőket bontanak, illetve fektetnek, de ez már kétütemű vágányátépítési mód. Találkozhatunk azonban vele, mert ezeket a gépeket még ma is használják, míg az SMPD eljárás daruit már nem találjuk meg a vasútépítéssel foglalkozó cégek gépparkjaiban. A vezérsínes együtemű vágányátépítési eljárás igen fontos lépcsőfok a hézagnélküli vágányok építésének fejlődésében, mivel a ma használatos korszerű vágányátépítő gépek fektető eljárása nagyon hasonló módon működik, mint ezeknek a gépeknek a keresztaljelhelyező egysége.
17
3. ELŐADÁS NAGYGÉPES VÁGÁNYÉPÍTÉSI TECHNOLÓGIÁK I.
Nagygépes vágányépítések A vasútépítési eljárások fejlődésének mozgatórugóit több irányból közelíthetjük meg. Igaz, hogy a forgalmi követelmények, a növekvő terhelések és a rendelkezésre álló építési idő csökkenése egyaránt ösztönzőleg hatottak a fejlesztésekre, azonban a nagygépes vágányépítési technológiák kialakulása tipikusan a dinamikusan fejlődő gépgyártó iparnak köszönhető, hiszen az igények már korábban is megvoltak a nagyobb kapacitású építő rendszerek iránt. A gépipar azonban csak az 1960-as évek végére, de inkább az 1970-es évek közepére jutott el arra a szintre, hogy az igényeknek megfelelő konstrukciókat hozzon létre. A fejlődés két szálon haladt. Az egyik irányzat az építőgépek fizikai terhelhetőségét növelte, ennek eredményeként egyre nagyobb terheket hordani képes daruk kerültek kifejlesztésre, mint például a 18 tonna teherbírású Platov vágányfektető daru, míg a másik vonal inkább az automatizálásra, és a több technológiai folyamatot elvégezni képes gépek kifejlesztésére helyezte a hangsúlyt, így született meg egyebek között a SUZ 500-as felépítménycserélő géplánc is. Természetesen a nagygépek ismertetésénél is elsősorban a vágányátépítéseket fogjuk tárgyalni, amelyek a középgépes technológiához hasonlóan két alapvető csoportba sorolhatók: – –
kétütemű nagygépes vágánycserélés, ill. együtemű nagygépes felépítménycserélés.
3.1. Kétütemű nagygépes felépítmény cserélés A nagygépes kétütemű vágánycserélési eljárás munkaszervezését tekintve nagyon hasonlít az SMPD eljáráshoz. Itt is elöl egy bontószerelvény halad, amely a vágánymezőket felszedi, azt egy dózer, és az alsóágyazatot tömörítő vibrotemper és/vagy henger követi, majd a fektetőszerelvény következik, amely az új mezőket elhelyezi. Az átépítést megelőző és az azt követő munkák is hasonlóak, csak azokat korszerűbb gépekkel hajtják végre. A legjelentősebb különbség, hogy nincs szükség segédpályára, mivel a vágánymezőket mozgató daruk a még fel nem bontott, illetve a már lefektetett vágányon mozognak. Ez jelentős időmegtakarítással jár. További hasonlóság, hogy itt is szükség van szerelőtelepi munkára, mivel a technológia vágánymezőkkel dolgozik. E szerelőtelepi3 munkák azonban némileg megváltoztak a régebbi típusokhoz képest. •
Szerelőtelepek Mivel már kellő számú vágánymező-szállító szerelvény állt rendelkezésre, az idők folyamán a koncepció is megváltozott: a MÁV a körzeti szerelőtelepek kialakítása mellett döntött és minden területi vasútigazgatóságnak egy-egy, a Budapesti Vasút-igazgatóságnak pedig két szerelőtelepet épített ki. Az országban tehát összesen 7 szerelőállomás került 3
A szerelőtelep helyett gyakran alkalmazták egyszerűbb, rövidebb volta miatt a kötőtelep elnevezést is, bár az elnevezés szerint funkciójában különböző. 18
kiépítésre. Ezek után jellemzően nem beszélhetünk kötő-, illetve bontótelepekről, hanem inkább csak szerelőtelepekről, más néven szerelőállomásokról, ahol mindkét művelet elvégezhető. Ezt a központosítást az is indokolta, hogy az új, nagy teljesítményű anyagmozgató-, és szerelőgépek által nyújtott előnyök jobban kihasználhatók voltak ezeken a nagy kapacitású telepeken. Szerelőtelepekről beszélünk, de azokon belül jól elkülöníthetők a kötő-, és bontó munkafolyamatok, mivel azokat többnyire egymástól függetlenül dolgozó egységek végzik. Vagyis kialakításra került egy tipizált rendszerű kötő-, valamint egy bontóállomás, és ezeket az építendő telep helyszíni adottságainak, valamint az egyéb igényeknek megfelelően építették meg egymással párhuzamosan, vagy sorosan kapcsolva.
Szerelőtelepi iker-portáldarupár
A szerelőtelep kötő-, és bontó területein hasonló gépekkel végzik a munkát. Mindkét helyen megtalálható egy iker-portáldarupár, amely egy 11,8 méter tengelytávolságú darusínpár által kialakított pályán mozog, így két vágányt képes áthidalni. A portáldaruk teherbírása egyenként 78,5 kN, így bármilyen keresztaljjal szerelt 21, illetve 24 méteres vágánymezőt képesek mozgatni, valamint alkalmasak rövidsínek és kapcsolószerek rakodására is. A darupár tagjai külön-külön is alkalmasak keresztaljak mozgatására, ekkor egy emelőkeret segítségével 18…20 keresztalj mozgatása lehetséges egyszerre. Portáldarupár jellegrajzát mutatja a fenti ábra.
19
A darupálya hossza 384 méter, az alatta elhelyezkedő vágányok ettől 100 méterrel hosszabbak. A vágányok lekötési munkájánál a sínek és keresztaljak elhelyezését gépi mozgatással végzik, a kapcsolószereket és alátétlemezeket kézzel teszik a helyére, elektromos illetve robbanómotoros csavarozógépekkel hajtják végre a leerősítést, és a kész mezőt ismét csak a portáldaru-párral mozgatják. A kötővágányon egyszerre hét darab 24 méteres vágánymező lekötésére van lehetőség. A kötőtelepen található még egy 3180 mm nyomtávolságú pályán mozgó, 3 daruból álló portáldaru csoport is (hasonló az SMPD technológiánál alkalmazott darucsoporthoz, csak magasabbak annál). Ez arra szolgál, hogy a tartalékolni kívánt lekötött mezőket — amelyek nem kerülnek rögtön szállítójárművekre —, a mezőtároló részre szállítsák, amely az ikerportáldarupár hatósugarán kívül esik. Itt 7…8 sorban egymásra rakva lehetséges a vágánymezők tárolása. Hogy ezt a mozgatást meg lehessen valósítani, a két portáldaru-pálya egy közös, egymást átfedő szakasszal rendelkezik, az itt elhelyezett vágánymezőket mindkét darucsoport egyaránt képes elérni. A kötőtelepnek 5 vágánnyal kell rendelkeznie, elrendezését az alábbi ábra mutatja.
Kötőtelep elrendezése
A bontótelepek némileg egyszerűbb felépítésűek, mint a kötőtelepek. Itt is a fentivel megegyező iker-portáldarupárt találhatunk, ez szintén két vágányt fog át, viszont még egy bontópad is elhelyezkedik alatta. A bontópad egy 1500 mm tengelytávolságú, használt betonaljakból kiképezett gerendapár, amelyen a vágánymezők szétbontását végzik. Az alkalmazott munkagépek megegyeznek a lekötésnél használtakéval. Fontos különbség, hogy itt nincs második portáldaru pálya, mivel semmi nem indokolja annak használatát: a portáldaru néhány napos meghibásodása itt nem akadályozza az építést, legfeljebb néhány napig szünetel a vágánymezők szétbontása. A bontótelepeknek 4 vágányuk van, elrendezésük az alábbi ábra szerinti:
20
Bontótelep elrendezése
•
Vágánycserélés Platov-daruval Vágányok átépítésére alapvetően két fajta vágányon mozgó darutípus alakult ki: – –
Szomszédos vágányon mozgó daru; Az átépítendő vágányon mozgó daru.
Az első eljárás kétvágányú pálya esetén alkalmazható, amikor is az átépítendő vágánnyal szomszédos vágányon mozgó daruval folyik a munka. Ez a módszer nem kedvező, mivel két vágány forgalmát akadályozza egyszerre, tehát csak olyan fővonalak átépítésekor használható, amelyek legalább három vágánnyal rendelkeznek. Nagy-Britanniában alkalmazzák, azonban hazánkban nem honosodott meg ez a módszer. A második esetben a daru csak az átépítendő, illetve a már átépített vágányt használja. Ez igen kedvező, mivel a szomszédos vágányon lévő forgalmat csak minimális mértékben zavarja. (Kis sugarú ívekben azonban, a daru előre nyúló gémje a szomszédos vágány űrszelvényébe érhet, amennyiben az ív belső oldalán lévő vágány átépítése folyik!) Mint láthattuk, a munka a szerelőtelepen indul. Itt a lekötött vágánymezőket szállítószerelvényre rakják. Kezdetben az SMPD technológiától örökölt kiskocsis vágánymezőszállító kocsikat használták a Platov-darus vágánycserélésnél is, azonban ennek használata meglehetősen körülményes volt, ezért egy új vágánymező-szállító kocsi kifejlesztése vált szükségessé. A Szovjetunióban már az 1950-es évektől használták azt a vasúti vágánymezők bontására, és beépítésére alkalmas darut, amelyet — tervezője, a Sztálin-díjas mérnök, V. J. Platov után — Platov-darunak neveztek, és a maga korában méltán volt elismert vágányátépítő eszköz. A szovjet-magyar baráti viszony ellenére ez a gép (persze egy valamivel korszerűbb változata) csak 25 évvel később, az 1970-es évek közepén jutott el hozzánk, viszont a 80-as évektől kezdve szinte teljesen felváltotta az addig használt SMPD eljárást. A módszer alapját egy vágányon járó 6 tengelyes daru képezi, amely kinyújtható gémje segítségével maga előtt képes lerakni, illetve tudja felbontani a vágánymezőket. A típusjelzése: UK 25, amelyet az alábbiábra mutat. Három változata van, amelyek lényegében csak
21
a teherbírásukban térnek el egymástól, így létezik 9, 10,5 és 18 tonna teherbírású daru. A legsokoldalúbban természetesen a Platov UK 25/18 használható, ezért ennek a típusnak a működését ismertetjük részletesen.
Platov UK 25 daru
A daru gémje magasságilag és vágánytengely irányban egyaránt mozgatható. Munkaállapotban fel van emelve, és előre felé ki van nyújtva. Szállítási állapotban a gémet leengedik, és középre állítják úgy, hogy a darukocsi mindkét végén egyforma mértékben nyúljon túl. Ekkor a daruhoz egy-egy védőkocsit (Yp sorozatú pőrekocsit) kapcsolnak, hogy vonatba sorolható legyen. A daru aszimmetrikus elrendezésű, vagyis csak az eleje felé tudja a gémét kinyújtani és a mezőket bontani, illetve fektetni, és értelemszerűen az ellenkező oldalon képes csak a mezőkötegek mozgatására. A fent említett védőkocsik közül az, amely a daru végén található, munka közben is a daru mögött marad. A daru a vágánymezőket egy emelőgerenda segítségével képes felemelni, amelyet két futómacska függeszt a gémre. Ezeket a futómacskákat külön-külön lehet emelni, illetve süllyeszteni, azonban vágánytengely irányban természetesen együtt mozognak. Amint már láthattuk, a vágánymezőket a kötőtelepen szállítószerelvényekre rakták, majd a beépítés helyét határoló állomásra szállították, ahol összeállították a fektető szerelvényt, mégpedig a következőképpen: – – – – – –
Platov fektető-daru (egy védőkocsival); 1 darab ollóskocsi; 3 darab emeletes tárolókocsi; 21 darab vágánymező-szállító kocsi; 1 darab csörlőskocsi; mozdony.
Az SMPD technológiával összevetve, jelenős különbség, hogy itt találunk egy ollós kocsit és három emeletes tároló kocsit. A fektetés megkezdésekor az első kötegben lévő három vágánymezőt behúzzák a Platov daru belsejébe. Mint ismeretes, ezek a mezők egy segédpályán gördülnek négy kiskocsi segítségével. Miután a mezőket a daru lefektette, ott maradnak a daru belsejében a kiskocsik, és ameddig ott vannak, nem lehet behúzni a következő köteg vágánymezőt, hogy folytatódhasson a munka. Ennek a problémának a megoldására fejlesztették ki az említett ollóskocsit és az emeletes kocsikat. Az ollóskocsi nem más, mint egy olyan kocsi, amelynek segédpályája emelőszerkezetként működik. A kiskocsikat rágördítik, és egy ollós emelő segítségével az emeletes kocsik felső segédpályájának magasságába emelik — lényegében úgy működik, mint egy lift —, majd a felemelt kiskocsikat átgurítják az emeletes szerelvényekre. Ezután az ollóskocsi pályáját újra leengedik, és a következő mezőköteg daru platójára húzásával folytatódhat a fektetés.
22
Láthatjuk hogy ez egy bonyolult műveletsor, de nem csak ez az egyetlen hátránya van. A csörlőskocsi, amely a vágánymező-kötegek mozgatását végzi, csak 24 kocsi távolságban tud vontatási munkát végezni. A mezőszállító szerelvének nem megbontható egységet képeznek. Ez azt jelenti, hogy a három darab emeletes kocsi besorolása miatt, az eredeti 24 mezőszállító kocsi helyett csak 21-et lehet alkalmazni. Ez értelemszerűen a hatékonyság csökkenésével jár. Habár 48-as 24 méteres sínek esetén a 21 kocsi elég volt a korábbi technológiánál látott 504 vágányméternyi fektetéshez, azonban az 54-es rendszerű 21 méter hosszú síneknél csak 21×21 = 441 méter vágánymező fektetése volt lehetséges, s fővonalakba már ekkor is inkább ez utóbbiakat építették be… Azt látjuk, hogy a technika fejlődésével csökkent az egyszerre lefektethető vágány hossza. Miért volt mégis jó áttérni a portáldarus módszerről a Platov-darusra? A segédpálya használatának elhagyása jelentős munkát takarít meg, mégpedig olyan munkát, amelyet csak kézi erővel lehet elvégezni. A vasútépítés gépeinek fejlesztésénél pedig az egyik legfontosabb szempont az emberi munka minimalizálása. Ez a módszer később továbbfejlesztésre került, ezért a félreértések elkerülése végett ezt régi Platov-darus vágányátépítési eljárásnak fogom nevezni. Részletesen majd az új technológiát ismertetjük, most csak a régi technológia érdekességeit mutatjuk be. A módszer termelékenysége tehát 441 vágányfolyóméter volt, azonban kialakítottak ehhez egy 882 méteres eljárást is, hogy növeljék az egy órára eső vágánycsere teljesítményét. A módszer a megelőző és követő munkák ismertetése nélkül: A vágánymező bontó szerelvény kivonult a munkahelyre, és megkezdte a bontást maga mögött, egyenként felemelte a mezőket, hármas kötegeket képzett belőlük, és elhelyezte őket a szállító szerelvényen. Ezt követte egy dózer és egy henger vagy vibrotemper, amelyek elrendezték és tömörítették az alsóágyazatot. Majd következett a fektető szerelvény, amely az új vágánymezőket helyezte el. A gépeknek ezt a mozgási irányát nevezzük az átépítés irányának. Amikor elkészültek a 441 m vágány átépítésével, a vágány újra folytonossá vált. A módszer eddig tökéletesen megfelel a 441 méteres eljárásnak. Az első munkaszakasz végén ekkor ott áll a fektetőszerelvény üres mezőszállító kocsikkal, a bontó pedig megrakva a felbontott mezőkkel. Ekkor a bontószerelvény bevonul a munkaterület építési irányának vége felőli oldalán lévő állomásra, ahol a régi mezőket szállító kocsikat lecserélik egy új mezőket tartalmazó kocsisorra. Amennyiben az állomás 1 km-nél messzebb van, úgy a szerelvény 500 métert megy az állomás felé, ott a darut és a mezőszállító szerelvényeket szétkapcsolják, és a daru a helyszínen várja meg, amíg az új beépítendő mezők megérkeznek, majd a szerelvényt újra összekapcsolják. Az első munkarész fektető szerelvénye szintén előre jön annyival, hogy a következő 441 m-es szakasz másik végén megkezdhesse a munkát. Innen minden az első átépítésnél leírtak szerint zajlik, csak az ellenkező irányban. Tehát a folyamat úgy zajlik le, hogy a teljes átépítendő szakasznak először az egyik végétől a közepéig végzik el a vágánycserét, majd a túlsó végétől ismét a közepe felé haladnak. Számomra ez az eljárás nagyszerű példája a mérnöki leleményességnek, és annak, hogy ötletességgel, és jó szervezéssel a legtöbb technológia hatékonyságán lehet javítani. Ha az előbbi módszert jobban megvizsgáljuk, rájövünk, hogy a gyenge pontja a kiskocsik használata. Erre annak idején is rájöttek, és kifejlesztettek egy új vágánymező-szállító kocsit, amelynél nincs szükség kiskocsik használatára (ld. lenti ábra).
23
Új, görgősoros vágánymező-szállító kocsik
Az új szállítóeszközöket görgősoros vágánymező-szállító kocsiknak nevezik. Ezek két forgózsámollyal rendelkező 6 tengelyű kocsik. Két ilyen kocsira lehet egy 21 vagy 24 (akár 25) méter hosszú vágánymezőkből kialakított köteget elhelyezni. Itt lényegében fejre fordították a mezők mozgatására szolgáló eredeti rendszert: a vágánymezők két pár — talpával felfelé fordított — sínekből kialakított szánra vannak helyezve, amelyek a kocsik platóján lévő görgősor-páron siklanak. A kiskocsik kiiktatásával csökkent a szerkezeti magasság, és mivel a görgősorok használata által jobban eloszlott a kocsikon a vágánymezők tömege és a masszívabb szállítókocsi miatt is nőtt a terhelhetőség, négy vágánymezőt lehet egy kötegben elhelyezni. Változott azonban a mezőkötegek mozgatásának módja is. A csörlőskocsi helyett MPD jelzésű, motoros csörlővel ellátott görgős pőrekocsik mozgatják a vágánymező-kötegeket. Ezeket a mezőszállító kocsisor végein helyezik el, azonban mivel egy ilyen motoros görgős pőrekocsi legfeljebb 12 kocsi, vagyis 6 vágánymező távolságban tud vontatási munkát kifejteni, a kocsik számának függvényében a közbenső részen is elhelyezendő ilyen kocsi. Egy MPD egyszerre egy mezőköteget képes vontatni úgy, hogy a köteg alsó vágánymezőjének az egyik keresztaljához egy görgősorok által vezetett drótkötelet kapcsolnak. Ezzel a mezőszállító módszerrel — elvben — kellő számú MPD kocsi használatával tetszőleges hosszúságú szerelvényt ki lehet alakítani, vagyis már a vágánymezők szállítási módja nem korlátozza az átépíthető vágányszakasz hosszát. Ez fontos előrelépés. Természetesen itt nincs szükség emeletes kocsikra, azonban a daru mögé be kell sorolni három szánszállító pőrekocsit a szán-sínek tárolására, amelyek a görgősorok közti és melletti területen egyszerűen elhelyezhetők. Ezek a legtöbb esetben nem kerülnek ily módon a szerelvénybe sorolásra, hanem a daru mögötti védőkocsi és az első vágánymező-köteget szállító két kocsi minősül át az építés megkezdésekor szánszállító pőrekocsivá. Így is megkapjuk a szükséges rakodási felületet e három kocsin. A bontó illetve fektető szerelvény lehetséges kialakítására mutat példát a következő ábra, 1152 vm átépítési munkára.
Platov-darus átépítő-szerelvények kialakítása
Az új Platov-darus technológiával a megnövekedett szállítási kapacitás miatt lehetőség van 24 szállítókocsi, vagyis 12 vágánymező-köteg alkalmazásával 48-as sínek esetén 1152 m,
24
míg 54-es sínrendszernél 1008 méter vágány átépítésére. Természetesen csak olyan rendszerű vendégsínt használhatunk, amilyen a vágány sínrendszere. Gyakran előfordul azonban, hogy egy 48-as sínekkel rendelkező pályát kell átépíteni 54-es rendszerre. Ilyen esetben két megoldás közül választhatunk, a rendelkezésre álló vendégsínek mérete szerint: –
–
Az első módszernél 54-es sínből csak 21 méteres vendégsíneket használhatunk. Ekkor először a 48-as 24 méteres sínekkel átgombolják a vágányt, amelynek a meglévő sínszálait 120 m-es darabokra vágják. Elkezdik a vágánybontást. Ezután a fektetőszerelvény elkezdi a 21 méteres vágánymezők fektetését. Belátható, hogy — hacsak nem 504 vagy 1008 méter vágánymező átépítéséről van szó — a bontószerelvénnyel a régi vágányt túl kell bontani ahhoz, hogy az utolsó új vágánymező is elhelyezhető legyen. Viszont ekkor marad egy szakasz, ahol vágányfolytonossági-hiány található. Ezt a részt jellemzően úgy szüntetik meg, hogy a bontószerelvénnyel utoljára kiemelt vágánymezőt a szükséges méretűre vágják, és azt beemelik oda. Kisebb hézag esetén más módszer is alkalmazható, például az előre a helyszínre készített kis meződarabot kézi kisgépekkel, vagy közúti daruval oldalról is beemelhetik. Kedvezőbb eset, amikor rendelkezésre állnak 24 méter hosszú 54-es vendégsínek. Mivel ilyeneket nem hengereltek, ezeket csak hegesztéssel lehetett előállítani. Ezen hegesztett sínek kizárólag vendégsínként használhatók. A 24 méteres sínek alkalmazása azt tehát jelenti, hogy nem lép fel hosszkülönbség a bontott és a beépített szakaszok között, így jó eséllyel pontosan olyan hosszú lesz a lefektetett új vágány, mint amekkora terület rendelkezésre állt a felbontott mezők helyén.
Van példa arra is, hogy 54-es sínrendszerű pályát kell átépíteni 60-as rendszerre. Ekkor a fektetendő vágánymezőket 54-es sínekkel kötik le, a két sín talpszélessége között 10 mm különbség van, így a sínek talpa alá egy speciális lemezt kell elhelyezni. Ez aszimmetrikus oldalsó peremei révén úgy állítja be a sínszálat, hogy annak a nyomtávolsága pontosan 1435 mm legyen. Így azon járva a fektetési és szabályozási munkák biztonságosan elvégezhetők. Természetesen nem szabad megfeledkezni arról a többletmunkáról, amit ezeknek a lemezeknek az eltávolítása jelent a hosszúsínek begombolása előtt. Mivel Magyarországon jelenleg nincsenek 60-as rendszerű vendégsínek, még mindig ez a legjobb megoldás erre a problémára. Ennek a problémának a kiküszöbölésére került szóba a 60-as sínszelvények megjelenésekor hazánkban az UIC 60 E sínszelvény használata, amely nem 150, hanem az 54-es sínnel megegyezően 140 milliméteres talpszélességgel rendelkezik. A későbbiekben azonban mégis az UIC 60, majd a 60 E 1 sínek alkalmazása mellett döntöttek. Az vágánycserélési eljárás műveleti sorrendje hasonló, mint amit az SMPD technológiánál megismerhettünk. Ezzel a módszerrel szinte kizárólag hézagnélküli pályát építettek és építenek át. A munka menete az alábbiak szerint alakul: 1. Első síngombolás –
vendégsínek lehúzása a vágánytengelybe, a pályában lévő sínek 120 méteresre vágása, – sínek átgombolása, régi hosszúsínek felszedése. 2. Átépítést megelőző munkák – –
a zúzottkőágyazat rostálása, biztonsági szabályozás.
25
3. Felépítmény-cserélés – – –
vendéghevederek eltávolítása a bontandó mezőről, a bontódaru megkezdi a vágánymezők kiemelését, megfelelő mértékű előrehaladás után az alsóágyazat egyengetése és tömörítése történik dózerrel, illetve hengerrel, vibrohengerrel, vagy rázólapos tömörítővel, – a fektetődaru egyenként elhelyezi a vendégsínes vágánymezőket, – vendéghevederek felszerelése rögtön a mező elhelyezése után. 4. Átépítést követő munkák – zúzottkő vágányba anyagolása, – kétszeri vágányszabályozás, – újabb zúzottkő anyagolás és ágyazatrendezés. 5. Második síngombolás – 120 méteres új hosszúsínek lehúzása a vágánytengelybe, – sínek összehegesztése 480 méteres szálakká, – sínek átgombolása, vendégsínek felszedése. 6. Befejező munkák – –
sínszálak feszültség-mentesítése, záróhegesztések: hézagnélküli vágány kialakítása semleges hőmérsékleten, – újabb szabályozás és zúzottkő pótlás, – vágánystabilizátoros munka, ágyazatrendezés, végleges ágyazati profil kialakítása. Az építés folyamán a vendéghevederek leszerelése mindig csak az épp elbontani készült vágánymezőről történik meg, mivel a szerelvény nem gördülhet olyan pályán, amelynek sínjei nincsenek összekapcsolva. Ugyanez igaz a fektetésre is, a vágánymező pályában való elhelyezése után a szerelvény csak akkor gördülhet tovább a munka folytatására, amikor a lefektetett vágánymezőt már összehevederezték az azt megelőzővel. Ennek a műveletsornak a révén készül el az új vágány, azonban azt még a garanciális időn belül kétszer szabályozni szükséges ahhoz, hogy a forgalomból származó egyenlőtlen süllyedések ne okozzanak hosszú távon károkat. Nem nevezhetjük egyszerűnek: számos rész-folyamatot tartalmaz, és meglehetősen időigényes. Ennek ellenére a Platov-darus eljárással készített vasúti pálya a legtöbb tulajdonságát tekintve — tengelyterhelés, sebesség — jobb paraméterekkel rendelkezik, mint a megelőző építési eljárások. •
Az egyes munkafázisok bemutatása.
Mint láthatjuk, a síngombolás művelete kétszer is szerepel a technológiai folyamatban, először a pályában lévő sínek helyére kerülnek vendégsínek, majd a fektetéshez használt vendégsíneket cserélik ki a végleges hosszúsínekre. Ha csak a sínek cserélésével kapcsolatos műveleteket kiemelve, a következő munkafázisok vannak: – – –
vendégsínek leosztása a vágánytengelybe síngombolás régi hosszúsínek felszedése a vágánytengelyből
26
– – – –
(vágánycserélés), új hosszúsínek lehúzása a vágánytengelybe síngombolás vendégsínek felszedése a vágánytengelyből.
Talán logikusnak tűnne a munkafolyamatok bemutatását a fent leírt sorrendben, úgy megtenni, ahogy azok a technológiában követik egymást. Mégsem ezt a megoldást választom, mivel a síngombolásra használt eszközöket abban az időben, amikor kifejlesztették őket, csak a mai technológiai sor második síncserélési műveletére használták. Így a fejlődés könnyebb szemléltethetősége érdekében döntöttünk a részfolyamatok ilyen sorrendben történő bemutatása mellett. Mivel az első időkben csak a hosszúsínek lehúzása és a vendégsínek felszedése volt a feladat, a hozzájuk kialakított gépeket is ezeknek a feladatoknak az elvégzésére tették alkalmassá, vagyis volt hosszúsín-lehúzó és szállító szerelvény, valamint vendégsín-felszedő és szállító szerelvény. Ezek felépítésükben az idők folyamán lényegileg nem változtak, csak a kibővült feladatkörök miatt kellett egyes elemeket továbbfejleszteni. Az eljárásokat a régi technológia sorrendjében mutatjuk be, azonban az új munkafolyamatok végzésének módját is e helyen kerül sor. Mindkét síngombolás közel azonos felszereléssel kerül elvégzésre: 1. 2. 3. •
hosszúsín szállító szerelvény; síncserélő kocsipár; vendégsín-szállító szerelvény.
A hosszúsín-lehúzás művelete a következő:
A régi hosszúsín-szállító szerelvény csak a hosszúsínek szállítására és azok vágánytengelybe való lehúzására volt alkalmas. Részei a következők voltak: – – –
a vontatójármű; a sínszállító pőrekocsik; a görgős lehúzókocsi a vezetőcsúszdával.
A vontatójármű fajtája esetünkben nem érdekes, annál inkább a sínszállító kocsik típusa, de főleg a szállítás módja. A kocsik 7,93 m hosszú „OK”, vagy 9,3 m hosszú „O” sorozatúak lehettek. A különbség a kettő között az, hogy az „OK” sorozatúak nem rendelkeztek fékekkel, ezért legalább minden harmadik kocsinak „O” sorozatúnak kellett lennie. 14…15 kocsiból képeznek szerelvényt. A síneket két sorban helyezték el rakoncák közé, közbetétek és kiékelő-elemek alkalmazásával. A szerelvény alkalmas volt 120 méter hosszú 48-as sínek szállítására, amelyből egyszerre legfeljebb 32 szál elhelyezésére volt lehetőség úgy, hogy azokat egymás fölött két, egyenként 16 sínszálat tartalmazó sorban helyezték el. Így ezzel a szerelvénnyel egyszerre 1920 vágányfolyóméternyi sínszál lehúzását lehetett elvégezni. Szállítási állapotban a sínek hosszirányú elmozdulás elleni rögzítése volt szükséges. Ezért azokat csak a szerelvény közepén elhelyezkedő kocsihoz volt szabad leerősíteni, hogy a vonat közlekedése során a sínszálak az ívekben elmozdulhassanak. A rögzítéshez egy közös alaplemezre hegesztett Geo-lemezsor szolgált, erre erősítették a sínszálakat Geo leszorítóelemekkel, amelyeket csak a lehúzást megelőzően oldottak fel. A hosszúsín-szállító kocsi keresztmetszetét mutatja az alábbi ábra, amelyen a sínek leerősítési módja is jól megfigyelhető. 27
Hosszúsín-szállító kocsi keresztmetszete, a sínek rögzítése
A sínlehúzási művelet során a síneket páronként húzzák le a vágánytengelybe. A sínfogó pofákat az alábbi ábra mutatja, amelyeket a sínek végeire erősítenek azért, hogy a lehúzást folyamatossá lehessen tenni. Ezeket a pofákat a lehúzás felőli oldalon közvetlenül a sínek végére erősítik, míg a szerelvény elején lévő végükön a sínszálak végétől 950 milliméterre helyezik fel. A pofák egy biztosított kampóval vannak ellátva.
A sínfogó pofák kialakítása és elhelyezése
A lehúzási művelet megkezdésekor a lehúzókötelek egyik végét a vágányhoz biztosan rögzítették, a másik végét pedig a görgős lehúzókocsin átvezetve a felső sínsor két középső sínszálának kampójába akasztották. A görgős lehúzókocsi szolgált arra, hogy a sínszálakat a lehúzási művelet során megfelelően megvezesse, hogy azok a vágánytengelybe egymástól 800 mm-es távolságba érkezzenek. A vezetőcsúszda alkalmazásával kerülhették el azt, hogy a sínek a lehúzás során a magasságkülönbségek miatt túlságosan meghajoljanak, és esetleg maradó alakváltozásokat szenvedjenek. A lehúzókötél megfelelő elhelyezése után a szerelvény 3…5 km/h sebességgel elindul, megkezdve ezzel a lehúzást. Nem más történt, minthogy a helyben maradó sínszál alól kihúzták a szállító kocsikat. Azért, hogy a pályába lehúzott sínek állva maradjanak, kalodákat helyeztek el rájuk. Egy hosszúsínpár feldőlés elleni biztosításához 4…5 kaloda volt szükséges. Miután egy pár sínszál majdnem teljesen lehúzásra került, a sínfogó pofák kampóinak
28
segítségével összekötötték azokat a szomszédos sínekkel, így a lehúzás folyamatossá vált, és ezt ismételve egészen addig tartott, amíg a szerelvényről az összes sín el nem fogyott. A sínlehúzás módját mutatja az alábbi ábra:
Hosszúsínek lehúzása
A lehúzott hosszúsíneket a vágánytengelyben összehegesztették 480 méteres szálakká, amely végrehajtásához először aluminotermikus eljárást használtak, azonban később, az új gépek beszerzésével lehetővé vált elektromos ellenállás-hegesztő gépek alkalmazása. Ezek működését a 11. fejezetben mutatjuk be. Az átépítések módjának változása azt indokolta, hogy új hosszúsín-szállító szerelvényeket alkalmazzanak, olyanokat, amelyek a szállítás, sínlehúzás és sínfelszedés hármas feladatkörét egyaránt képesek ellátni. Erre a feladatra az új hosszúsín szállító szerelvény alkalmas, amelynek típusjelzése Bützow III. Ez 120 vagy 126 (maximum 150) méteres sínszálak szállítására, vágánytengelybe való lehúzásukra és onnan való felszedésükre alkalmazható. A szerelvényre 2 sorban 12, vagyis 24 darab sínszál helyezhető el, ami 54-es 126 méteres sínszálak esetén 1512 vm-re elég, míg az összes többi szelvény 120 méteres sínhossza mellett 1440 vm-re. A szerelvénynek sínlehúzás és sínfelszedés esetén is azonos a felépítése: – – – – –
egy előkocsi; egy felvevő-lehúzó kocsi; egy közbenső kocsi; 9 darab szállítókocsi; vontatójármű.
A szerelvény kocsijai négytengelyűek, két forgóvázzal rendelkeznek. A sínszálak szállítás közben sínalátétek közötti csapok által vannak megtámasztva, azonban lerögzítve nincsenek. Ez jelentős különbség a régi szállítókocsihoz viszonyítva. Munkaállapotban a sínszálak különböző vezetőpapucsok segítségével kis görgőkön siklanak. Kocsinként 4 db görgős sínalátét van elhelyezve. Sínlehúzáskor a közbenső kocsi csörlője segítségével egy pár sínszálat a felvevő-lehúzó kocsiig húznak. Ennek a kocsinak a közepén a két forgóváz között a padlólemeze nyitott, itt lehet a sínszálakat a pályába levezetni. Itt kapott helyet két villamos futómacska is, amelyekkel a sín magasságát lehet állítani leeresztés közben. Ezeknek az emelőknek lehúzáskor nincs túl nagy feladatuk, azonban a hosszúsínek felszedésénél fontos szerep jut nekik. Amikor a sínszálakat eddig előhúzták, az előbbi módszerhez hasonlóan egy acélsodrony segítségével azokat a pályához kötik, és megindul a lehúzás, a szerelvény 3…5 km/h sebességgel mozog. Hogy a lehúzás folytonos legyen, a sínvégeket hevederekkel kötik
29
össze. Az előkocsival lehetőség van a lehúzás megkezdésekor a sínvégeket a kocsin lévő kézi emelők segítségével megemelni és rögzíteni, hogy a szerelvény kisebb mozgásokat végezhessen maximum 5 km/h sebességgel. Itt kapott még helyet a szerszámosláda és az áramfejlesztő is. Sínfelszedéskor a szerelvény pontosan a fentiekben leírtak szerint működik, annyi különbséggel, hogy itt betolják azt, a megemelt sínszálak alá. Ekkor azonban a munkavégzés maximális sebessége 3 km/h. Itt a sínszálak végére egy másfajta, úgynevezett felvevőpapucsot illesztenek. Többnyire célszerűbb a 120 méteres összehevederezett sínszálak felszedése, azonban a szerelvény közbenső kocsija úgy van kialakítva, hogy ott a síndarabolást el lehessen végezni. Ahogy a sínlehúzás bemutatáskor írtam, itt fontos szerep jut a felvevőlehúzó kocsi emelőinek, ezek használatával a sínek folyamatosan tudnak felcsúszni a szerelvényre. A felszedési szakasz végén van egy pont, amikor a vágánytengelyben lévő hosszúsínpár túl rövid ahhoz, hogy a súrlódása által rögzítve legyen, és a felszedő-kocsit be lehessen tolni alája. Ekkor a közbenső kocsin lévő csörlőt kell alkalmazni a sínek szerelvényre történő felhúzásához. Sínlehúzáskor a felvevő-lehúzó kocsinak igazából nincsen szerepe, mivel az 54-es, de főleg a 60-as sín olyan nagy keresztmetszeti modulussal rendelkezik, hogy nem áll fenn a veszélye annak, hogy maradó alakváltozásokat szenvedjen. Ezért a síneket akár a közbenső kocsi végén is le lehetne húzni, mint ahogy valami hasonlót láthatunk a most ismertetésre kerülő külföldi módszernél is. Újabban az Osztrák Államvasutak (ÖBB) sínszállító szerelvényét is használják hazánkban. Ennek van néhány igen fontos különbsége, az itthon rendszeresítetthez képest: – – – – –
nincs előkocsija, sem közbenső kocsija, a fektető-felszedő kocsi jóval egyszerűbb, és nem a tengelyei között, hanem a végén kerül lehúzásra, illetve felszedésre a sín; más a sínek összekapcsolási módja; más a kocsik mérete és tengelyszáma (kéttengelyű kocsik); sínlehúzásnál egyszerre 3 sor sínt lehet a szerelvényen elhelyezni, így 36 sínszál szállítására alkalmas 54-es és 60-as sínrendszer esetén, míg 42-re ha 48-as síneket szállítanak.
A következő kép azt a gyors és biztonságos hevederezési módszert mutatja, amelyet ennél a technológiánál alkalmaznak. Ezzel egyszerűen lehet a sínvégeket összekötni.
Sínlehúzás az ÖBB szerelvényéről
30
•
A síngombolás művelete a következő:
A technológia következő lépése a sínek átgombolása. A hosszúsínek lehúzása és hegesztése, szükség esetén összehevederezése után a síncserélő kocsipárral végrehajtják a sínek cseréjét. Természetesen ehhez előbb fel kell oldani a sínek leerősítéseit, amelyhez többnyire robbanómotoros kézi csavarozó-gépeket használnak. Ez a cserélő szerkezet igen egyszerű felépítésű: két egymás mögött haladó vontatott járomból áll. Keresztmetszetüket a következő ábra mutatja.
Síncserélő, más néven „síngomboló” kocsik keresztmetszete
Az eljárás technológiája sem mondható túl bonyolultnak: az első kocsiba befűzik a vágánytengelyben lévő hosszúsíneket, majd a mögötte 30 méterre haladó kocsiba a pályában lévő vendégsíneket, amelyek össze vannak hevederezve. Ekkor a két kocsit drótkötéllel összekötik, majd az első kocsit egy újabb acélsodronnyal egy vontató tehervágánygépkocsihoz (TVG), vagy mozdonyhoz kapcsolják. A vontató elindul és 4…5 km/h sebességű mozgás mellett megkezdődik a síncserélés: az első kocsi a vendégsíneken gördül, felemeli és az előbbiek helyére kényszeríti az új hosszúsíneket, a második kocsi pedig már az új hosszúsíneken gördülve a vágánytengelybe hajtja a vedégsín-párokat. A két kocsi között egy szakaszon tehát mindkét pár sínszál a levegőben van. A befejező művelet a begombolt sínszálak kapcsolóelemeinek a rögzítése. A síncserélés folyamatát mutatja az alábbi ábra:
A síncserélés folyamata
31
A síncserélés módja tökéletesen így zajlik akkor is, amikor a pályában lévő, 120 méteresre darabolt és összehevederezett sínek helyére gombolják be a szintén hevederekkel összekapcsolt vendégsíneket. A lecserélt síneket nem csak a vágánytengelybe, hanem a pályasínek külső oldalára is ki tudja hajtani ez a cserélő egység, azonban itthon inkább a tengelybe hajtják őket, mivel a felszedésük a hazai gépekkel onnan lehetséges. Ennek a módszernek a segítségével egy vágányzárban 800…900 méternyi síncsere végezhető. Lehetőség szerint törekedni kell arra, hogy minél hosszabb szakaszokon végezzük a síngombolást, mivel az eljárás leginkább időigényes része a sínszálak befűzése a cserélő kocsikba. Hozzá kell még tenni, hogy rövidebb szakaszokon a síncsere végrehajtható a vezérsínes eljárásoknál ismertetett sínáthelyező kisgéppel, vágányon járó görgőtányéros egységgel ellátott kotrógéppel és kézzel is. Ezek közül a síncserélő kocsipár teljesítményével csak a kotrógép veszi fel a versenyt amely görgőtányéros sínfogófeje segítségével igen hatékonyan tud dolgozni (ld. a következő képen).
Síngombolási munka végzése kotrógéppel
•
A vendégsín-felszedés művelete a következő:
A vendégsín-szállító szerelvény szolgál az átépítés során használt vendégsínek szállítására, pályába való leosztásukra és az onnan való felszedésükre. A szerelvény részei: – – – – –
vontatójármű; csörlős kocsi áramfejlesztővel; sínszállító kocsik (2×3 = 6 darab); feljáróhíd; sínmozgató iker-portáldarupár.
A szállító kocsik speciális kialakításúak. Amellett, hogy alkalmasak rövidsínek szállítására, a kocsikon és a feljáróhídon egyaránt egy normál nyomtávú pálya van kialakítva, így a szerelvény részét képező darupár, amelynek kerekei kettős nyomkarimával vannak ellátva, a szerelvényről képes legördülni a vasúti vágányra, és vissza. A darupár egyes egységeinek a teherbírása 1,5 tonna, így az egymástól 14 méter távolságra lévő, acélból készült rácsos gerendával összekötött daruelemek együttesen 3 tonna teherhordó képességgel rendelkeznek. Az egységeknek két-két kerékpárja van, amelyek közül a szerelvény végén lévő daruéi elektromosan hajtottak, de csak a kocsiról való legördülés 32
irányának megfelelő mozgást tesznek lehetővé. A szerelvény kialakítását az alábbi ábra mutatja:
Vendégsín-szállító szerelvény
A szállító kocsikon 8 sínszál fér el egymás mellett, egymás tetejére pedig közbetétek alkalmazásával 4 réteget lehet elhelyezni. 24 méter hosszú sínek szállításához 3 kocsi szükséges, így mivel 6 kocsi képez egy szerelvényt, amelyekre két sínköteget lehet kialakítani, összesen 64 sínszál szállítása lehetséges egyszerre. A munkavégzés vendégsín-felszedés esetén a következők szerint zajlik. A szerelvény kivonul a munkahelyre, mégpedig úgy hogy a felszedésre váró sínek alatta helyezkedjenek el oly módon, hogy a feljáróhidat összeállítva az iker-portáldaru saját motorja által hajtva az első pár vendégsín fölé tudjon gördülni. A portáldarut távvezérléssel irányítják. Ezt követően 1600 milliméter magasságra megemeli a síneket, majd a csörlő segítségével felhúzzák a szállítókocsira, és ott azokat magassági- és keresztirányban egyaránt elektromotorok segítségével mozgatva elhelyezi. Ez után a szerelvény egy sínhossznyi távolságot előrehúz, és a művelet megismétlődik, egészen addig, míg az összes vendégsínt fel nem szedi, és el nem helyezi a szállító kocsikon. A munkát csak ebben az irányban lehet végezni, mivel a feljáróhídnak csak menetirány szerint szabad csúsznia a vágány sínjein a szerelvény mozgása közben. A portáldarut és a szerelvényt mutatja munka közben a a következő ábra:
Vendégsín-mozgató portáldaru munka közben
A vendégsínek lerakása hasonló módon történik, csak a munkavégzés irányában van különbség. A szerelvény itt is előre felé mozog, azonban éppen ez okból az mindig maga mögött rakja le a vendégsín-párokat. Tehát ugyanazt az utat járja be munkavégzés közben, mint az előző esetben, azonban annak a munkának épp az ellenkezőjét végzi. A síngombolást követően egy ágyazatrostálás és biztonsági szabályozás következik. A rostálás úgymond egy opcionális művelet, azonban az ágyazati anyag szennyezettsége a legtöbb esetben indokolttá teszi. Viszont ha rostálás történt, utána minden esetben szükséges egy biztonsági szabályozás. Itt most ezt a műveletet nem részletezzük, hanem ezt majd egy következő fejezetben a különböző felépítményi gépek bemutatásánál tesszük meg. •
A felépítmény-cserélés művelete a következő:
Mint már láttuk, ehhez szükség van két Platov-darus szerelvényre, amelyeknek a felépítését szintén ismertettük. Abban az esetben, ha A állomás felől B felé halad az átépítés, és mindkét szerelvény A állomásról indul, a következőképp folyik a munka: 33
–
A bontó szerelvény vontatva elindul az állomásról és megáll az első bontandó vágánymező után; – A mezőt széthevederezik, a daru emelőgerendáját rákapcsolják, és a futómacskák előbb felemelik, majd a daru belsejébe viszik a mezőt, amit ott az előkészített szán-sínekre tesznek; – Ekkor egy sínmezőnyit elmozdul úgy, hogy maga mögött a következő mező bontásához hozzá láthasson. Ezt a műveletet ismétli, és amikor 4 mezőből egy köteget létrehoznak és összekötnek, azt az MPD-k segítségével el kezdik vontatni a szerelvény eleje felé, egészen az első mezőszállító kocsiig. Azután ezt a folyamatot ismétli egészen a munkaterület végéig; – E közben már munkába álltak azok a gépek, amelyek az alsóágyazat elegyengetéséért és tömörítéséért felelősek. A tológép (dózer) a hengerek és esetleg a rázólapos tömörítőgép folyamatosan dolgozik a vágány nélküli munkaterületen; – A fektetőszerelvény tolva érkezik az építési helyre, és ekkor már gyakran az első mezőköteg a daru belsejébe van készítve. Ha nincs, akkor a daru saját csörlője segítségével vontatja be azt. Természetesen a mezőkötegek rögzítőelemeit a csörlőzés előtt el kell távolítani. Ekkor az építést végző daru felemeli a felső vágánymezőt, a platóján található kötegből, és hasonlóan működve, mint a bontó, megkezdi annak a beépítését. Hogy a mező elhelyezése jobban irányítható legyen, a daruhoz közelebb lévő futómacskát jobban leengedik, így a mezőnek azt a felét be lehet igazítani a pályában lévő sínszálakhoz, és csak ezután lassan, irányítva helyezik le a másik végét; – A mezőt a megelőzővel összehevederezik, a szerelvény rágördül és folytatja a munkát, amíg az első köteg vágánymező el nem fogy. Ekkor a szán-síneket a tároló kocsijukra teszik, és behúzzák a következő köteget. Ekkor már az MPD-k csörlőit is használják a mezők mozgatásához. A műveletsort addig ismétlik, amíg be nem fejezik az átépítést; – Ekkor esetleg a sínek méretrevágása szükséges mielőtt az utolsó vendéghevedert felteszik, aztán minden szerelvény elvonul a számára kijelölt állomás irányába. A Platov-darut mutatja fektetési munka közben a következő két kép:
Vágánymező fektetése Platov-daruval 34
A vágánycsere után következhet a zúzottkő anyagolása és a szabályozások. Ezekről most szintén nem ejtünk most sok szót, majd ezek ismertetését is a 11. fejezetben a különböző felépítményi gépek bemutatásánál tesszük meg. Annyit azonban itt kell megemlíteni, hogy a kétütemű vágányátépítés legnagyobb előnye ezen a ponton jelentkezik: a szabályozási munkákat, amelyek jelentősen igénybe veszik a sínszálakat, nem az értékes, pályában maradó hosszúsíneken végzik, hanem olyan vendégsíneken, amelyeknek a rongálódása egyrészt a szerelőtelepen könnyen javítható, másrészt nem igazán nagy veszteség. A kész, kiszabályozott pályába gombolják be a végleges 480 méteresre összehegesztett pályasíneket, így azokat megkíméltük a nem kívánt hatásoktól. Ez után következik a sínszálak végső összehegesztése előtt a feszültség-mentesítés. Ennek a műveletnek szigorú szabályai vannak, mivel a hézagnélküli pálya biztonsága szempontjából kiemelkedő jelentőségű az, hogy az építés során a minimális feszültségek kerüljenek bele. Erre szolgál a sínszálak feszültség-mentesítése, amelyet az előírt semleges hőmérsékleti zónában kell végrehajtani, ami Magyarországon +15…+23 °C között van. A művelet során a sínek leerősítéseit feloldják, majd a síneket megemelik, és talpgörgőket helyeznek el alattuk. A sínvégeket kiemelik az alátétlemezből, és egymás mellé helyezik, hogy a szabad sínvégelmozdulás biztosítva legyen. Az így kilélegeztetett sínek alól a görgőket kivéve visszaerősítik az aljakra, majd aluminotermikus módszerrel elvégzik a záróhegesztést. Ezt a hegesztési módot is a 11. fejezetben ismertetjük. Ezt követően egy újabb szabályozási munkát végeznek, és zúzottkövet anyagolnak a vágányba, majd vágánystabilizálás és ágyazatrendezés következik. Az ezekhez használt gépek működését szintén a már említett 11. fejezetben fogjuk megtenni. Nem esett még szó az eljárás munkaerő-szükségletéről. Ezt nem is olyan túl egyszerű meghatározni, mivel időben és térben egyaránt elnyúlik az átépítés. Magánál a vágánycserélésnél egy Platov-darus szerelvénynél 25 ember dolgozik, így a kettőnél összesen 50. Az alsóágyazati munkákat 3…5 fő gépkezelő végzi. Ehhez hozzá kell venni a szerelőtelepi munkák létszámszükségletét, a síngombolásoknál alkalmazott munkások számát, valamint a feszültség-mentesítés és a kézi ágyazatrendezés létszámigényét, és nem feledkezhetünk meg a rostáló- és szabályozógépek, valamint a zúzottkő anyagoló szerelvény gépkezelőiről sem. Ezen kívül a hegesztési és sínvágási munkák elvégzésére is külön létszámot kell biztosítani. Az egyes részműveletek létszámigényét összeadva irreálisan nagy létszámszükséglet jönne ki, azonban ezeket a munkákat nem egy időben végzik, így körülbelül 80 főnyi munkáslétszámmal elvégezhető egy átépítés. Természetesen a Platov-darus módszer új vágány építésére is alkalmas. Ekkor egyszerűen elmaradnak a bontással kapcsolatos műveletek. Láthatjuk, hogy ez az átépítési módszer nem igényel igazán különleges gépi felszereléseket, kellően sokoldalú, erénye, hogy kíméli a hosszúsíneket, azonban összetettsége folytán, és a számos munkafolyamat miatt egyre kevésbé felel meg hézagnélküli vasúti pályák átépítésére. Legvégül, amikor már tökéletesen megismertük az átépítés menetét, hozzátenném, hogy a vasútvonalak átépítésekor egyre gyakrabban jelentkezik igény az alépítmény javítására. Ennek módszereit 12. fejezetben fogjuk ismertetni. Elöljáróban annyi elég, hogy a vágány elbontásával járó eljárások jóval időigényesebbek annál, hogy a bontó és a fektető Platovdarus szerelvény között el lehessen végezni őket, így hosszabb vágányzári idők szükségeltetnek, vagy egyszerre jóval rövidebb szakaszt lehet átépíteni. Ezért az esetek jó részében elég egy Platov-darus szerelvény, amely először elbontja a felépítményt, majd az alépítmény-javítás után új mezőkkel visszaépíti azt.
35
4. ELŐADÁS
NAGYGÉPES VÁGÁNYÉPÍTÉSI TECHNOLÓGIÁK II.
4.1. Együtemű gépláncos felépítmény-cserélés Az együtemű felépítmény-cserélés fogalmát már korábban ismertettük, a módszer lényege, hogy a régi vágány bontásának, és az új vágány építésének műveletét sem térben, sem időben nem lehet egymástól határozottan elválasztani. Esetünkben, mivel nagygépes technológiák bemutatásáról van szó, olyan átépítő gépláncokról beszélünk, amelyek egy — többnyire nem megbontható, legfeljebb némileg átalakítható — szerelvényt képeznek, és a régi vágány bontását, majd az új vágány építését egymást néhány méterre követő szakaszokon végzik. A hazai gyakorlatban kizárólag a Plasser & Theurer cég felépítmény-cserélő gépláncait használják, de ez a vállalat világviszonylatban is vezető pozíciót foglal el ezen a területen. Az általuk gyártott gépek tulajdonságait egyrészt típuscsoport, másrészt a gyártási idő határozza meg, mivel minden egyes gépet a megrendelő kívánságai alapján állítanak össze úgy, hogy közben mindig a legfrissebb fejlesztések is belekerülnek az új szerkezetbe. Így lehetséges, hogy egy adott típusjelű gépnél több, egymástól eltérő változattal találkozhatunk. Először a típuscsoportok bemutatásával kezdjük. Nem általános érvényű, de a jelölésrendszer többnyire úgy épül fel, hogy az első betűsorozat mutatja a gép típuscsaládját, míg az azt követő szám utal az egy óra alatt elvégezhető vágánycsere hosszára. Például a SUZ 350 gépnél ez jól értelmezhető: a Schnellumbauzug = gyorsátépítő-vonat családba tartozik, és az óránkénti átépítési kapacitása a gyártó szerint 350 vágányméter, ami csupán elméleti értéknek tekinthető. Az alábbi gépcsaládok ismeretesek: – – – –
SUZ gépcsalád, Schnellumbauzug = gyorsátépítő-vonat; SMD gépcsalád; SUM gépcsalád, Schnellumbaumaschine = gyorsátépítő-gép; SVM gépcsalád, Schnellverlegemaschine = gyorsfektető-gép.
A gépek fejlesztésénél két utat jelöltek meg: –
Az egyiknél olyan multifunkcionális gép megépítése volt a cél, amely minden típusú felépítményi munkát el tud végezni, tehát átépíteni, építeni és bontani is egyaránt képes, ebbe a kategóriába tartozik a SUZ és az SMD gépcsalád;
–
A másiknál egy funkció nagy hatékonyságú elvégzésére fókuszáltak, így született meg a SUM család, amely csak átépíteni tud, de azt igen nagy teljesítménnyel; és az SVM gépcsalád, ami rendkívül hatékonyan tud vágányt építeni vagy bontani, de átépítésre nem alkalmas;
Mivel a fenti családokba több géptípus is tartozik, az egyes gépcsaládoknak külön fejezeteket szentelek. Először a többfunkciós gépeket mutatom be, azt követően a specifikusakat, amelyek egy feladatra koncentrálnak.
36
Mindezek előtt azonban néhány olyan elemet mutatunk be, amelyek minden gépen megtalálhatók, illetve ismertetjük az átépítő-gépekkel történő felépítmény-cserélés munkamenetének általános rendjét. Minden átépítő-gépen megtalálhatjuk az alábbi elemeket: – – – –
aljfelszedő egység; alsóágyazati koronát kialakító egység; fektető egység; aljszállító egységek.
Kezdetben az egyes részfolyamatokat végző gépegységek fizikailag is külön szerkezetek voltak, azonban ezek mára egy géptestben kerültek elhelyezésre. A keresztaljak szállítása és mozgatása alapvetően két módon valósulhat meg, amelyek a fejlődés folyamatát is tükrözik: – –
elválasztott aljkezelés, raklapos aljmozgatás; egyesített aljkezelés, aljmozgatás PK portáldaruval.
Az elválasztott aljkezelés esetén a pályából felbontott, és az oda beépítendő aljakat külön szerelvényeken tárolják. Ez a módszer elsősorban a kezdeti korszakban volt jellemző, amikor a bontó és építő egységek jól elválaszthatók voltak. Ekkor a bontó szerelvény előtt haladt egy kocsisor a felbontott aljak tárolására, a fektetőegység pedig a mögötte elhelyezkedő szállítókocsikról kapta a beépítésre kerülő aljakat. Ennek a módszernek a nagy hátránya volt, hogy az átépítendő szakasz előtt és mögött egyaránt jelentős területet foglalnak el az aljszállító kocsik, úgymond fölöslegesen, mivel a munka megkezdése előtt a szerelvény előtt álló kocsisor volt üres, az átépítés után pedig az átépítő gépsor mögötti, amely az új aljakat szállította. Ennél az eljárásnál a keresztaljakat speciális raklapokra téve, portáldaruk segítségével mozgatták. Ez esetben a keresztaljak a szállítókocsikon a vágánytengellyel párhuzamos irányban helyezkedtek el, 5 darab volt a speciális raklapra egymás mellé téve 4…6 sorban egymás tetejére, közbetétek alkalmazásával. Az aljszállító kocsikra egy segédpálya volt építve, amely a kocsik között csapóhidakkal volt folytonossá téve, így a speciális portáldaruk a szállítószerelvény teljes hosszában tudták mozgatni a raklapokat. A kialakítása olyan volt, hogy egy teli raklapot épp el tudott vinni egy üres fölött. A fektetési oldalon a szállítókocsiról egy átadódaru segítségével kerültek az aljak a fektető szerelvény szállítószalagjára, amely daru egyszerre egy sor aljat tudott átadni. Itt egy fordítókorong segítségével a vágánytengelyre merőleges irányba fordították őket, majd a szállítószalag segítségével a fektetés helyére továbbították az aljakat. Ennek az eljárásnak a tükörképe zajlott le a bontási oldalon. A raklapmozgatás hatékonysága érdekében mindkét aljszállító kocsisoron két-két portáldarut alkalmaztak, amelyek staféta rendszerrel működtek. Ezt az eljárást elsősorban a SUZ 350 géplánc képviseli, amelyet az alábbi ábra mutat:
37
A Plasser SUZ 350 vágányátépítő géplánc részei
Az egyesített aljkezelést használják az új átépítő-gépek. Ekkor a bontott és beépítendő aljak egy szállító-kocsisoron vannak elhelyezve, ez pedig azokkal az előnyökkel jár, hogy az aljszállító kocsik csak a szerelvény egyik végén foglalnak el területet, és nem szállítanak fölöslegesen üres kocsikat sem. Átépítés előtt csupán egy-két üres kocsit kell a szerelvénybe kapcsolni, amelyre az első felbontott aljakat el lehet helyezni, azután már a kiürült új aljakat szállító kocsikra lehet folytatni a régi aljak lerakását. Itt az aljakat nem rakodólapokon helyezik el, hanem sorokban egymás tetején, a vágánytengelyre merőlegesen, így nincs szükség az aljakat forgató egység kiépítésére. Egyesített aljkezelés mellett nem is alkalmazható a raklapos mozgatás, mivel egy teli raklapot egy üres fölött még át lehet emelni, a mozgató portáldaruval, azonban egy aljakkal rakott fölött már nem. Ezért szükséges az aljak sorokban való mozgatása, amely egy PK jelű portáldaruval történik, amely egyszerre egy sor aljat képes felemelni és mozgatni. Egy sorban a gép típusától függően általában 20, 21 vagy 25 alj egyszerre történő mozgatása lehetséges. A daru a raklapos módszernél megismert segédpályán mozog annyi különbséggel, hogy ez a pálya az átépítő egységen is folytatódik, így a daru arra rágördülve közvetlenül a szállítószalagra tudja rátenni, illetve képes onnan levenni a keresztaljsort. Ezzel elkerülhetővé vált a körülményes átadódaru használata, és jelentősen felgyorsult a keresztaljak mozgatása, így az építés menete is. A daru tehát az egyik menetben a beépítés helye felé az új keresztaljakat szállítja, visszafelé pedig a felbontottakat, így soha sincs üresjárata. Hosszú szakaszok átépítése esetén indokolt két portáldaru használata, ekkor ezek staféta jelleggel dolgoznak. Ez a módszer érezhetően minden tekintetben jobb, mint az először ismertetett. A teljesség kedvéért meg kell jegyezni, hogy van egy harmadik módszer is, amely az elválasztott aljkezelés elvét alkalmazza, szinte teljesen úgy működik, mint a fent leírt, azonban a szállítókocsikon a keresztaljakat a vágány hossztengelyével párhuzamosan helyezik el. A portáldaru ebben az esetben is keresztalj sorokat mozgat a cserélő egység és a szállító kocsik között, azonban a beépítés előtt, illetve a felbontás után azokat 90 fokkal el kell forgatni. Ilyen aljszállítási móddal működő gépeket Franciaországban alkalmaznak. Minden most tárgyalásra kerülő módszernek sajátossága, hogy az új pálya helyes irány- és magassági viszonyainak kialakításához szükséges adatokat egy vezérhúrról tapogatják le, amelyet az átépítendő szakasz teljes hosszában acél karókra feszítenek ki. Ennek a szálnak a megfelelő elhelyezése és az átépítés során való sértetlensége garantálhat csak kellően pontos munkát.
38
Az átépítő-vonattal végzett vágány-átépítés legtöbb esetére igaz az alábbi műveleti sorrend: 1. A pályában lévő hosszúsínek 120 méteresre vágása és összehevederezése (ezt azért ekkor kell elvégezni, mert hézag nélküli vágányban tilos rostálási munkát végezni!); 2. Ágyazat rostálása, biztonsági szabályozás; 3. Hosszúsínek lehúzása a vágánytengelybe hosszúsín-lehúzó szerelvényről, összehegesztésük 360 vagy 480 méteres szálakká, majd a sínszálak alvégekhez hajtása; 4. Vezérhúr kitűzése; 5. Vágány-átépítés; 6. Régi pályasínek vágánytengelybe hajtása, majd felszedése hosszúsínfelszedővel; 7. Zúzottkő anyagolás, szabályozási és ágyazatrendezési munkák; 8. Befejező munkák: –
sínszálak feszültség-mentesítése, záróhegesztések: hézagnélküli vágány kialakítása semleges hőmérsékleten; – újabb szabályozás és zúzottkő pótlás; – vágánystabilizátoros munka, ágyazatrendezés, végleges ágyazati profil kialakítása. Láthatóan ez a műveletsor jóval kevesebb elemből áll, mint az átépítéseknél alternatívaként szereplő, már megismert Platov-darus eljárás, és ez mindenképp kedvezőnek mondható. Nincs szükség előzetes szerelőtelepi munkára, vendégsínek használatára, ez jelentős raktározási és szállítási költség-megtakarítással jár. Ezzel az eljárással a vágány fekszintjét és irányát pontosabban és jobb minőségben lehet elkészíteni, mint a Platov-darus módszerrel. A rostálási, szabályozási és ágyazatrendezési munkákat csakúgy, mint eddig, most sem tárgyaljuk, hanem 11. fejezetben fejtjük ki, csakúgy, mint a hegesztések ismertetését. Fontos azonban, hogy amit a szabályozások számáról és módjáról az előző módszernél megismertünk itt is igaz, vagyis a vágány-átépítés után ezek a következők: – – – –
zúzottkő anyagolás; két építési szabályozás, ágyazatrendezés; a hézagnélküli vágány kialakítása után újabb szabályozás és ágyazatrendezés, a végleges felépítményi profil kialakítása, majd stabilizátoros munka; garanciális időn belül két újabb szabályozás.
A hosszúsínek lehúzását és felszedését a Platov-darus módszernél bemutatott módon végzik ez esetben is, hosszúsín szállító szerelvény alkalmazásával, ezért ezt sem részletezzük újra. A vezérhúr kitűzése a geodéziai munkálatokhoz kapcsolódik, amit most nem tárgyalunk, csak annyit jegyzünk meg, hogy a szálat tartó karókat megfelelően mélyre kell ütni ahhoz, hogy stabilan álljon, és a vezérhúr feszességére is ügyelni kell.
39
•
A Plasser SUZ gépcsalád Ennek a gépcsaládnak az alábbi ismertebb tagjai vannak: – – –
SUZ 350 SUZ 500 UVR SUZ 500 J
Most az első kettőt fogjuk részletesen bemutatni, mivel a SUZ 500 J egyébként is „kakukktojás”, mert az a vágányt mezőkben bontja, viszont az aljakat fekteti. 1977-től dolgozott a Német Államvasutak (DB) vonalain, Magyarországon soha nem használták. Az 1976-ban elkészült SUZ 350 gépre már hivatkoztunk a fejezet elején, amikor a keresztaljak szállítási módját tárgyaltuk: ez a klasszikus példája az elválasztott aljkezeléssel dolgozó eljárásoknak. A géplánc részegységeit az előző ábra mutatja. Ezek egymástól különálló szerkezetek, amelyek azonban szállítási- és munkahelyzetben egyaránt össze vannak kapcsolva, így együtt közlekednek, együtt dolgoznak. Tehát itt az alábbi részegységekről beszélhetünk: – – –
bontórész a régi aljakat szállító kocsikkal; gréder, az alsóágyazat egyengetésére; fektetőrész az új aljakat szállító kocsikkal.
Az aljak tárolási és mozgatási módját már megismertük, lássuk, hogyan végzi a gép a felépítmény cserélését: 1. Még a gépsor kivonulása előtt eltávolítják a sínek leszorító-elemeit, csak minden huszadikat hagyják meg. Lehetséges egy olyan megoldás is, hogy a szerelvény első egységét képezi egy nagy teljesítményű csavarozógép, ami a leerősítéseket megoldja, és az azt követően elhelyezett gyűjtőkocsi kabinjaiban ülő munkások azokat felszedik; 2. A gépsor kivonul a munkahelyre, és a bontórészével az átépítési szakasz kezdete fölött megáll. A bontott aljakat szállító kocsik egyike alatt egy olyan munkafülke van kialakítva, ahol a még pályában meglévő huszadik leerősítéseket el lehet távolítani. Így a pálya készen áll az átépítésre; 3. A befűzés kezdeti lépéseként a pályasíneket elvágják, és azokat befűzik a vezetőgörgők közé, majd felemelve azokat, hidraulikus karjait használva a gép körülbelül 3 méter távolságra feszíti szét őket egymástól: lehetővé válik az aljak felszedése, ami úgy zajlik, hogy villás emelőkarok segítségével egyenként felemeli az aljakat, és a szállítószalagra továbbítja őket, onnan az ismertetett módon kerülnek a szállítókocsikra. Ugyanekkor hasonló módon a másik vezető-görgősorba fűzik a keresztaljak végeinél lévő új sínszálakat; 4. A bontószerelvény megkezdi a munkát: eleje a régi, átépítésre kerülő vágányon gördül, mögötte dolgozik az aljak felszedését végző aggregát, amely villája segítségével, egyesével bontja fel az aljakat. Ekkor még a gépegység hátsó fele is vágányon gördül egészen addig, amíg eléri azt a pontot, ahol már a pályából fel lettek bontva az aljak. Ekkor az alépítményre engedik a bontóegység lánctalpas futóművét, így az folytatni tudja útját. A felbontott aljakat az aljtovábbító egységek segítségével a már ismertetett módon szállítja el; 5. Ekkor az addig sínen gördülő gréder leengedi az első lánctalpát, és folytatja a mozgást az alsóágyazaton. Amikor a vége is eléri a meglévő vágány végét, leengedik a második lánctalpas futóművét is, ekkor már teljes egészében a 40
zúzottkőágyon mozog, és a következő munkát végzi: kaparólánca segítségével kialakítja a megfelelő magasságú alsóágyazati síkot, hogy az új keresztaljakat pontosan el lehessen helyezni. Az ágyazati szint süllyesztése lehetséges, emelni viszont csak kis mértékben lehet az aljközökből kikerülő zúzottkő elterítésével, mivel új anyag anyagolására nincs lehetőség; 6. A fektető szerelvény pontosan a bontónak a tükörképe, így amikor eléri az átépítés kezdetén a meglévő vágány végét, a lánctalpas futóművét rakja le először. Eddigre a gréder előkészítette a terepet az aljak lerakására, amely csakúgy, mint a bontás, villás emelőkarok segítségével történik, és az aljak szállítása is pontosan megegyezik azzal. Mire a fektetőegység hátulsó forgóváza a meglévő vágány végére ér, az új sínszálat a hidraulikus görgős karok segítségével az új keresztaljak alátétlemezére hajtják. Az átépített és az át nem építendő szakasz határán a síneket ideiglenes hevederrel összekötik, így a fektetőszerelvény hátsó része és az új aljakat szállító kocsik már az új vágányon tudnak gördülni; 7. Hasonlóan, mint a bontási rész előtt, itt is ki van alakítva az egyik aljszállító kocsi alatt egy munkahely, ahol munkások elhelyezik a leszorító-elemeket, de mivel ez például Geo lemezes leerősítés esetén meglehetősen lassú munka, a csavarozó-gépekkel csak minden huszadik aljon végzik el a sínszál leerősítését, hogy biztonságos legyen rajtuk a közlekedés. A többi csavar beépítését és végleges meghúzását a szerelvény mögött haladó csavarozógép, vagy robbanómotoros csavarozókkal felszerelt munkáscsapat végzi; 8. Az átépítési szakasz végén a kifűzésnél minden műveletet pontosan fordítva kell végrehajtani, mint az átépítés kezdetén a befűzésnél láthattuk, majd az ideiglenes hevedert kell elhelyezni; A módszer, láthatóan jól átgondolt, viszont a hellyel és az energiával nem jól gazdálkodik: a géplánc hossza a szállítószerelvények nélkül 133 méter, és munkaállapotban 4 lánctalppal gördül az ágyazaton. Erre azt mondhatjuk, hogy több mint luxus, mivel a korszerű átépítőgépek legfeljebb egy lánctalpas futóművet használnak erre a célra, sőt, mint e fejezetben később látni fogjuk, a SUM sorozat gépei akkora szakaszt hidalnak át lánctalp nélkül, hogy alatta az összes munkát el lehet végezni, miközben a hosszuk 45 és 100 méter között van. Mindezek ellenére a SUM 350 új fejezetett nyitott a vágányátépítések területén, mivel jelentősen lecsökkentette a járulékos munkák mennyiségét és a szükséges munkáslétszámot is, mivel ehhez az eljáráshoz csak 35 munkásra volt szükség. Emellett mivel munkahelyzetben önjáró a géplánc, nincs szükség mozdonyokra, míg a Platov-darus átépítésnél kettőt is kell használni, és ezeknek a vontatógépeknek a bérlése jelentős költség lehet. A gép, modulos rendszere folytán, mivel a bontó- és fektető egységek egymástól szinte teljesen függetlenül működnek, az elemeit szétbontva képes csak vágánybontásra, illetve csak vágányépítésre is. Ezt a kedvező tulajdonságot a Plasser mérnökei a továbbiakban is szem előtt tartották, mivel alapvető fontosságú, hogy ezeket a gépeket minél sokrétűbben lehessen alkalmazni. A SUZ 500 UVR napjaink egyik legkorszerűbb vágányátépítő géplánca: nagy teljesítményű, megbízható, és rendkívül sokrétűen alkalmazható: átépítésre, építésre, bontásra egyaránt használható. A szerelvény egyesített aljkezeléssel dolgozik, két portáldaru mozog a segédpályán, amelyek egyenként egyszerre 25 keresztaljat képesek mozgatni, azonban a hatékonyság növelése érdekében készítettek olyan modellt is, amelynek portáldarui egyszerre 30 aljat tudnak szállítani.
41
A következő ábra a géplánc felépítését mutatja. Az átépítés a képen jobbra halad, így: – – – – – –
Az első (jobb oldalon), az átépítő egység, A következő a meghajtóegység, nagy teljesítményű diesel motorral, Utána következik az üzemanyag-szállító kocsi (a képen már nem látható), Szállítási állapotban az utóbbi kettő felett egy-egy portáldaru, Aljszállító kocsik, Védőkocsi.
Plasser SUZ 500 UVR vágányátépítő-gép
A géplánc munkaszervezése olyan, hogy a keresztalj-szállító szerelvények vágányátépítés és új pálya építése esetén egyaránt az átépítő egység mögött haladnak, míg vágánybontásnál — ahol ez vágány hiánya miatt nem lenne megvalósítható —, a szerelvény összeállítása változatlan marad, azonban a munkairány megfordul, így a szállítókocsik a bontást végző szerelvény elé kerülnek. A fektetőegység három forgózsámollyal rendelkezik: az első és a középső három, míg a hátsó két tengelyt tartalmaz. Az első két forgóváz közötti részen található egy leereszthető lánctalp, ami a munka folyamán alátámasztásként szolgál, és a meghajtást biztosítja. Az egység középső forgóváza fölött egy csukló van elhelyezve, afölött pedig a gép tetején egy „dudor” található, ami alatt egy nagy teljesítményű hidraulikus henger helyezkedik el. Ennek segítségével a vágány tengelyében fekvő függőleges síkban meg lehet hajlítani a gépegységet, így az középen és — a lánctalp magasságának állíthatósága miatt — elöl is felemelkedik. Munkaállapotban csak a lánctalpra és a hátsó forgóvázra támaszkodik, így elegendő hely áll rendelkezésre a szükséges műveletek elvégzéséhez. A meghajtó kocsi az átépítő egység mögött csak az energia biztosításával vesz részt a munkában, egyéb szerepe nincs, együttes hosszuk 63 680 mm. A síneket többféleképpen tudja kezelni a módszer. Az alapeset, amikor az új síneket átépítés előtt helyezik el az aljak végeinél, és az átépítés után a régieket is a vágány szélein hagyja a géplánc. Van olyan lehetőség is, hogy a beépítendő hosszúsíneket a szerelvény végén szállítják, és azokat egy szakaszos sín-előretolási módszer segítségével juttatják előre a beépítés helyére. Ekkor az aljszállító kocsik után, a sínszállító kocsik előtt egy olyan gépegység van elhelyezve, amely a sínszálakat nagy erővel képes előrenyomni. A sín mozgatását egy keménygumilemezekkel borított lánctalp-szerű szerkezet végzi. Ennek a tetejére kerül a síntalp, míg a sínfejet ellentartó görgők támasztják meg. Az így létrejövő nagy súrlódást kihasználva végzi a gép a sínek mozgatását. A szerelvény teljes hosszában, annak mindkét oldalán egy-egy sínt vezető görgősor kialakítása szükséges, hogy az előretolást el lehessen végezni. Leginkább új vágányok építésénél célszerű használni ezt a módszert, mivel átépítésnél jóval egyszerűbb hagyományos módon lehúzni a vágányba az új sínszálakat. Ezt az építési módszert az SMD gépcsalád ismertetésénél kerül bemutatásra. Egy harmadik eshetőség az, amikor az új síneket előre kiszállítják és elhelyezik, azonban a régi síneket átépítés után nem hagyják a vágány szélein, hanem a szakaszos sínfelszedés
42
módszerét alkalmazzák. Ennek a fő egysége az előbb megismert síntoló berendezés. Itt azonban a gép sínhúzóként működik, és a módszert szakaszos sínfelhúzásnak nevezzük. A sínszállító szerelvény az átépítő-gép előtt halad, és a végéhez van kapcsolva a síntoló gép. Amikor az elbontásra került 120 méteres sínszálakat már teljesen kihajtották a vágányból, a síntoló egység felemeli azoknak a végeit, és továbbgördülés közben felhúzza, majd az előtte lévő sínszállító kocsira továbbítja azokat, miközben mögötte már a következő sínpárt hajtják ki a vágányból. Ez kicsit bonyolult eljárás, megítélésünk szerint használata átépítéskor nem indokolt, mivel hosszúsín felszedővel a művelet az átépítés után viszonylag egyszerűen elvégezhető. Viszont bontáskor használható lenne, azonban mivel a szerelvény akkor az ellenkező irányban mozog, éppen annak a túlsó végén kéne elhelyezkednie, tehát pontosan ott, ahol az új sín előretolását végezte a szakaszos sín-előretolásos átépítés esetén. Negyedikként meg kell említeni azt a módszert, amikor a sínkezelés a legkisebb gondot okozza: amikor nem végeznek síncserét, hanem csak a régi keresztaljak helyett építenek be újakat. Ekkor egyszerűen a szerelvény előtt kiemelik a régi síneket, felbontják a régi aljakat, az új aljak elhelyezése után pedig visszahajtják a régi síneket. Ma már az új típusú sínleerősítéseknek köszönhetően a kapcsolószerek kezelésére és szállítására nem kell külön gondot fordítani, mivel a legtöbb esetben gyárilag az aljra vannak szerelve. Egyes esetekben még csavarozógép használata sem szükséges ahhoz, hogy a síneket lerögzítsék, mivel egy egyszerű kézi célszerszámmal lehet azokat a síntalp tetejére tolni, pattintani (például Pandrol Fastclip sínleerősítés). A pályaszerkezeti anyagok szállításának, és kezelésének ismertetése után következzék a vágány-átépítési munka SUZ 500 UVR géplánccal történő elvégzésének bemutatása, az alábbi ábra a géplánc átépítő egységét mutatja.
A SUZ 500 UVR dolgozó egységei
1.
2.
A szerelvény kivonulása előtt a már ismertetett módon eltávolítják a sínleerősítéseket, csak minden huszadikat (kis sugarú ívben minden tizediket) hagyják meg, amelyeket csak közvetlenül a gép előtt oldanak fel, az új hosszúsíneket és a vezetőhúrt elhelyezik; A szerelvény átépítő egysége a cserélendő szakasz kezdete fölé áll, majd a pályasíneket elvágják. A munkaszakasz elején 4…5 aljat kézzel kiágyaznak, és egymás mellé tolnak úgy, hogy a lánctalpas futómű ágyazatra eresztéséhez elegendő hely álljon rendelkezésre. Ekkor közvetlenül a lánctalp mögött, az átépítésre nem kerülő pálya sínjeire leengednek egy olyan kis kerekekkel rendelkező, négytengelyes segédfutóművet, amellyel a szerelvény első részét ki lehet emelni. Így a felemelkedő első forgóváz alól hidraulikus karok segítségével ki lehet hajtani a régi síneket, amelyeket görgősorok vezetnek majd a gép mentén. Egymás fölött két görgősor fut: a felső a régi sínek vezetésére szolgál, míg az alsóba az előbbihez hasonló módon fűzik be és vezetik a beépítésre váró hosszúsíneket;
43
3.
A sínek szétfeszítése és vezetőgörgőkbe fűzése után lehetővé válik a lánctalpas futómű pályára engedése. Ezt követően a segédfutóművet felhúzzák, és a középső forgóváz csuklója fölött elhelyezkedő hidraulikus henger segítségével felemelik az átépítőgép középső részét is: ettől a pillanattól kezdve az átépítési munka folyamán a gép csak a lánctalpra — amely a meghajtást is biztosítja —, és a hátsó forgóvázra támaszkodik, így elegendő terület áll rendelkezésre az egyes munkafázisok elvégzésére; 4. A munkagépen a lánctalp előtt található az aljfelszedő egység. Az átépítés megkezdésekor ennek először azt a néhány aljat kell felszednie, amelyeket a lánctalp leeresztése miatt összetoltak: aljkiemelő aggregátjának villás karját a keresztalj alá süllyeszti, és az ágyazatból kiemelve azt továbbadja egy másik villának, amely azt egy szállítószalagra helyezi. Ez az átépítőgép felső részén szállítja a bontott aljakat az átépítő egység vége felé. Innen, a már ismertetett módon, egy portáldaru viszi a kellő számban összegyűlt aljakat a szállítókocsikra. A keresztaljak felszedési művelete a teljes átépítési folyamat alatt így zajlik; 5. Az aljakat bontva a szerelvény folyamatosan halad előre, így csakhamar le lehet engedni a lánctalp mögött a kaparóláncot, amely elegyengeti az alsóágyazatot. Ez az egység a felesleges zúzottkövet oldalra kihajtva egyenletes felületet alakít ki, és általa lehetőség van a pálya süllyesztésére is, amelynek mértéke legfeljebb 150…200 milliméter lehet. A lánc a kő egy részét felszedi és majd a lefektetett aljak végeihez továbbítja, hogy már az építés alatt is biztosítsa a pálya állékonyságát. A kaparólánc tartozéka a mögötte elhelyezkedő eke, amely a vágánytengelyben az aljak közepének helyén egy vályút alakít ki, hogy az aljak „fellovaglása” elkerülhető legyen; 6. Az ekét egy olyan egység követi, amely két vibro-tömörítő lapot tartalmaz. Ezek végzik el az ágyazati gerendák kellő tömörségének kialakítását; 7. Az új aljakat elhelyező egység következik, amelynek felépítése és működése megegyezik a bontó egységével. Ide az alsó szállítószalagról érkeznek a beépítendő aljak, amelynek a kiszolgálása szintén a portáldarukkal történik. Láthatjuk, hogy az aljcserélés műveletét a géplánc teljes egészében az első és a középső forgóváz között hajtja végre; 8. A középső és hátsó forgóváz között történik meg az új sínek keresztajakra hajtása, mivel a hátsó forgózsámolynak már ezeken kell gördülnie. Természetesen az építési szakasz elején mielőtt a harmadik forgóváz kerekei az elkészült vágányra gördülnének, a csatlakozó sínvégeket össze kell hevederezni. Ezen a szakaszon vannak elhelyezve az ágyazat szélén azok a terelőlapok, amelyek zúzottkövet húznak a keresztaljak végeihez, és előrendezik az ágyazati profilt. Így a munka idejére a vágány kellő oldalirányú megtámasztást kap, így megelőzhető a vágánykivetődés. Az elegyengetett ágyazatszélre már biztonságosan ki lehet hajtani a régi sínszálakat a keresztaljak végeihez; 9. Az átépítő egységhez tarozó energiaellátó kocsi alatt egy munkahely van kialakítva, ahol két dolgozó minden huszadik, vagy tizedik sínleerősítést rögzíteni tudja; 10. Az átépítés így megy a teljes munkaszakasz hosszában, említésre méltó esemény újra csak a befejező lépéseknél történik. Az átépítésre kerülő, és az át nem építendő szakaszok határán a pályasíneket már előzetesen elvágják, tehát a szerelvény itt egy „sértetlen” vágányt talál maga előtt. A keresztaljak felsze-
44
dését addig folytatják, amíg az utolsó bontásra jelöltet is fel nem szedik, de eddigre a szerelvény első forgóváza már a használható, átépítésre nem kerülő vágányszakasz fölé érkezik. Ekkor az első forgóvázat a lánctalp lassú emelésével a pályára helyezik, a lánctalpas futóművet pedig teljesen felhúzzák. A hátralévő rövid szakasz átépítését a gép az első és a harmadik forgózsámolyára támaszkodva végzi el, értelemszerűen az egyes dolgozó egységeket, amint befejezték a munkájukat, felhúzzák, hogy ne akadályozzák a szerelvény továbbhaladását; 11. A beépítendő sínt, mielőtt az utolsó aljakra hajtanák, a legtöbb esetben el kell vágni, hogy elférjen, mivel a következő keresztaljon vele szemben az átépítésre nem kerülő vágány sínvégei találhatók. Ehhez régebben lángvágót használtak, ma többnyire korongos sínvágót alkalmaznak. A vágás után az új sínt a helyére illesztik, és összehevederezik az át nem épített vágány sínjével. Ekkor az átépítő egység középső forgóvázát ismét a pályára engedik, és a szerelvény elvonul a munkaterületről; 12. Az átépítő szerelvényt munkások követik, és a megfelelő szerszámokkal elvégzik a sínek végleges leerősítését, adott esetben alkalmazható nagy teljesítményű csavarozó gép is; 13. Végül a szabályozások, és befejező munkák a már megismertek szerint zajlanak; Nagy előnye ennek a gépláncnak, hogy minden pillanatban alkalmas bármilyen munka elvégzésére, legyen szó átépítésről, építésről vagy bontásról. Nem szükséges sem magán a gépen, sem a szerelvény összeállításán változtatásokat végezni. A következő kép az átépítés egy részletét mutatja, az átépítőgép jobbra halad: elöl a lánctalp, azt követően a kaparólánc, majd azután a tömörítőlapok láthatók. A kép közepén, a kaparólánc karja fölött látható az a segédfutómű, amit az építés kezdetén használnak, építési állapotban természetesen így, fölhúzva helyezkedik el. A sínszálak vezetése is jól megfigyelhető, alul a beépítés alatt álló, felül pedig a cserélésre ítélt sínszál látható.
Plasser SUZ 500 UVR munka közben
Az átépítés ismertetése után nem elemezzük a gép vágányépítési folyamatát, mivel azt a műveleti sorrendet megkapjuk akkor, ha az előbb bemutatottakból elhagyjuk a bontási folyamatokat. A vágánybontás pedig éppen úgy zajlik, mint az új vágány építése, csak a
45
géplánc az ellenkező irányba mozog, maga előtt tolva a szállítókocsikat. Ekkor a keresztaljakat nem lerakja, hanem egyesével felszedi azokat. Ebben az esetben az aljlerakó aggregátja aljfelszedőként működik. Korábban, a vezérsínes eljárások tárgyalásánál, a SUZ 2000 géplánc bemutatásakor már utaltunk arra, hogy kedvező eset az, amikor a munka során mozgatott anyagokat a régi, elbontandó vágányon tudjuk szállítani. Azért jó ez, mert a sínek leerősítésével, a zúzottkő anyagolásával és a szabályozási munkákkal nem kell megvárni a szállítókocsik elhaladását. Megítélésünk szerint a SUZ 500 UVR gépláncnál, az átépítési munkáknál is vontatott szállítókocsik jelentik az egyetlen kompromisszumot, amit a tervezők megengedtek annak érdekében, hogy egy multifunkcionális gépet hozzanak létre. A vágányépítés vagy vágánybontás művelete eleve meghatározza azt, hogy a szállítókocsik hol helyezkedhetnek el, ekkor nincs választási lehetőség, azonban átépítés esetén kedvezőbbnek ítéljük meg azt, amikor az aljszállító kocsik a szerelvény elején helyezkednek el, viszont adódhatnak olyan építési szituációk is, amelyekben célszerűbb a hátulról történő aljellátás. A következő fejezetekben majd láthatjuk, hogy azok a gépláncok, amelyek csak vágányátépítést tudnak végrehajtani, kivétel nélkül maguk előtt, a régi vágányon szállítják a keresztaljakat. Ez a gép egy rendkívül komplex művelet-folyam elvégzésére alkalmas, emellett igen termelékeny, mivel akár 2000 méternyi átépítést is végre tud hajtani egy 8 órás vágányzár alatt. Létszámigénye alacsony: 15…20 munkás elég a kezeléséhez, azonban azt hozzá kell tenni, hogy itt jól képzett és gyakorlott gépkezelőkre van szükség. Összegzésként elmondhatjuk, hogy a Plasser a SUZ 500 UVR géplánc megépítésével egy olyan nagy teljesítményű gépet hozott létre, amely minden említett munkahelyzetben kifogástalanul használható, munkájának minősége olyan kiemelkedő, hogy nem említhető egy lapon a klasszikus (Platov-darus) építési eljárásokkal, de még a gyorsátépítő gépek között is tekintélyes helyet foglal el. •
A Plasser SMD gépcsalád
Amennyiben a vágányátépítő gépek között meghirdetnék az ár/érték versenyt, azt jó eséllyel nyerné meg a Plasser SMD gépcsaládja, amelynek a következő tagjai vannak: – SMD 80 – SMD 80 D – SMD 80 K Bár csak három tagot soroltunk fel, mégis azt kell mondanunk, hogy szinte nincs is két egyforma géptípus, mert a megrendelő egyéni követelményeihez igazodva készítik el. Még az azonos jelzés alatt futó darabok között sem találhatnánk két teljesen egyformát. E különböző típusokat egyaránt szívesen használják a skandináv országokban, Németországban és Franciaországban. Az első darabok francia megrendelésre készültek, ezért ennek a gépnek a jelölését nem egy német szó betűiből hozták létre, hanem egy franciából. A pontos, eredeti francia megnevezést nem tudtam kinyomozni, azonban a jelentése körülbelül: Folyamatos munkavégzésre alkalmas vágányátépítő és -építő gép. Ez a géplánc pontosan ugyanazokat a műveleteket tudja elvégezni, mint a SUZ 500, tehát képes vágány-átépítésre, vágányépítésre és vágánybontásra, azonban a teljesítménye valamelyest elmarad az előbbi mögött, és még egyéb különbségek is vannak, amelyeket e fejezet későbbi részében ismertetünk. Ezzel a géptípussal az átépítési rekord 400 méter óránként, de ez csak ritkán valósítható meg, azonban a 200…250 vágányméter/óra átépítési teljesítményt biztonsággal nyújtja ez a géplánc.
46
2002-ben a Mávépcell Kft megvásárolta az első magyar gyorsátépítő gépláncot, amelynek jelzése Plasser SMD 80, így egy konkrét típusváltozat működését mutathatjuk be vágányátépítés és vágányépítés esetére egyaránt. Először a vágányátépítést ismertetjük, majd a szakaszos sín-előretolási módszerrel végzett vágányépítést. Ez a gépsor is egyesített aljkezelést alkalmaz, és a szerelvényben a kocsik összeállítása is állandó, azonban maga a vágánycserélő egység kisebb átalakításra szorul attól függően, hogy vágányátépítés, vagy vágányépítés a feladat. A SUZ 500-zal összevetve még jelentős különbség hogy a gép haladási iránya más a fenti két építési mód közben: átépítésnél az aljszállító kocsik a munkagép előtt haladnak, míg építésnél utána. A géplánc felépítési sémája balról jobbra:
A Plasser SMD 80 fő részei
– – – – – –
az átépítő egység, típusa: SWAL; a meghajtóegység, nagy teljesítményű diesel motorral, típusa: ATW; az üzemanyag- és vízszállító tartálykocsi; szállítási állapotban az utóbbi kettő felett egy-egy PK jelű portáldaru; az aljszállító kocsik; a védőkocsi.
Az aljszállító kocsikat leszámítva ezek a részelemek olyan szerves egészet képeznek, hogy gyakorlatilag nem lehet megbontani őket. Az átépítő egység ennél a módszernél sokkal szorosabb kapcsolatban van a meghajtó kocsival, mint a már tárgyalt géplánc esetén, együttes hosszuk 43 940 mm. A fektetőegység csak két darab háromtengelyes forgóvázzal rendelkezik és jóval rövidebb is, mint a SUZ 500. Ezért ahhoz, hogy elegendő hely álljon rendelkezésre a szerelvény alatt a munkák elvégzésére, azt a megoldást választották, hogy a dolgozó egység végét a meghajtó kocsi hozzá közelebb eső forgóváza fölött egy csuklóra támasztották. Így az átépítő egység munka közben csak erre a csuklóra, és a lánctalpra támaszkodik, amely a kocsit ily módon teljes hosszában meg tudja emelni. Ahhoz, hogy a lánctalp helyét és működését pontosan le lehessen írni, meg kell határoznunk, hogy átépítési, vagy építési munkát végez a gép, mivel ahogy már említettük, a két üzemállapot között való váltáshoz az átépítő gépegység átalakítása szükséges. Ez 8…10 óra alatt végezhető el, azonban célszerű a gép tervezett munkavégzését megelőző napon végrehajtani. A munkavégző egység alapállapotban átépítési üzemmódra van kialakítva, ezért először ezt az összeállítást mutatjuk be. Ekkor a munka irányának megfelelően elöl haladnak az aljszállító kocsik, utána az üzemanyagszállító-, majd a meghajtó kocsi, és végül a szerelvény végén található a vágánycserét végző egység. Ekkor a lánctalp a legutolsó forgóváz előtti részen helyezkedik el. A munka menete a következő:
47
1. A szerelvény kivonulása előtt a már ismertetett módon eltávolítják a sínleerősítéseket, csak minden huszadikat (kis sugarú ívben minden tizediket) hagyják meg, amelyeket csak közvetlenül a gép átépítő egysége előtt, a hajtókocsi alatt kialakított munkahelyen oldanak fel. Az új hosszúsíneket és a vezetőhúrt elhelyezik, a vezérhúr elhelyezésére szolgáló karó látható a következő képen;
Vezérhúrt tartó karó
2. A szerelvény átépítő egysége a cserélendő szakasz kezdete fölé áll, majd a pályasíneket elvágják (vagy már előzőleg elvágták, ekkor a hevedereket távolítják el). A munkaszakasz elején 4 aljat kézzel kiágyaznak és egymás mellé tolnak az építési irány szerint előre. Ahogy már láttuk, az átépítő egység eleje a meghajtó kocsira egy csuklón támaszkodik. Ez a csukló valójában egy nagy teljesítményű munkahengerrel van egybeépítve, amely képes az átépítő egységnek az elejét megemelni. A kocsi ebben a helyzetében elöl az emelőhenger csuklójára támaszkodik, hátul pedig a forgózsámolya segítségével arra a vágányszakaszra, amely nem kerül átépítésre. E két pont között végzik el a bontandó sínek kihajtását és a keresztaljak cserélését; 3. Amikor a vágánycserélő-kocsi elejét ily módon felemelték, lehetővé válik a régi sínek kiemelése a vágányból úgy, hogy a felső vezető-görgősorba fűzik azoknak a végeit. Ekkor illesztik be az új sínszálakat is hasonló módon az alsó görgősor elemeibe. A gép átépítést végző elemei a következő sorrendben helyezkednek el egymás után (ld. következő kép): – – – – – –
régi síneket kihajtó karok; aljfelszedő egység; kaparólánc ekével; lánctalpas futómű; aljlerakó egység; új síneket a keresztaljakra hajtó karok.
48
Az SMD 80 átépítési munka közben
4. A gép — elöl a csuklóra támaszkodva, hátul a forgóváza kerekeivel még a régi vágányon gördülve — az aljfelszedő egységével a négy egymás mellé tolt alj első darabja fölé áll, majd villás emelőrendszere segítségével kiemeli azt, és a futószalaggal előre, a potáldaruk felé továbbítja. A daruk itt is a már ismertetett rendben működnek; 5. Előre felé haladva az aljakat így egészen addig emeli fel egyesével, amíg elegendő hely nem áll a rendelkezésre a kaparólánc leengedéséhez. Azt munkahelyzetbe állítják és megkezdi az alsóágyazat egyengetését, a mögötte haladó eke pedig az aljak közepe alatt szükséges vályút alakítja ki. Ekkor a gép elöl még mindig a csuklóra, hátul pedig a forgóvázára támaszkodik, ami egyre jobban megközelíti az átépítésre nem kerülő vágányszakasz végét; 6. A szerelvény továbbhaladásával néhány újabb alj felemelése után elegendő hely áll rendelkezésre ahhoz, hogy az elsimított zúzottkőágyazatra engedjék a lánctalpas futóművet. Ez csakhamar átveszi az építés során a meghajtó és a teherhordó szerepet, mivel csak néhány aljat lehet lerakni a lánctalp mögött elhelyezkedő, villás aljlerakó egységgel — amely hasonlóan működik, mint az aljak felszedését végző párja —, mert a hátsó forgóváz elér a meglévő pálya végére. Ekkor a lánctalpas futómű magasságát szabályozó hidraulika segítségével megemelik a gép hátsó részét: ettől fogva a munka teljes idején elöl a csuklóra, hátul pedig a lánctalpra fog támaszkodni az átépítést végző egység. Így a hátsó forgóváz a lefektetett új aljak fölött a levegőben van, terhét a lánctalp vette át; 7. A szerelvény végén hátranyúló görgős mozgatókarok segítségével illesztik megfelelően a keresztalj alátétlemezére az új sínszálakat, a régieket pedig egy másik vezetőkar-pár felhasználásával hajtják az aljvégekhez (ld. következő kép), majd csavarozógép, vagy munkások haladnak, akik elvégzik a sínszálak leerősítését; 8. A munkát így folytatják le az átépítés teljes szakaszán, újabb események csak a munka záró szakaszán történnek. Az átépítésre nem kerülő szakaszból a síneket már nem hajtják ki, a szerelvény fölötte gördül egészen addig, amíg az utolsó elbontandó aljat is föl nem emelte, ekkor a bontóvillákat fölhúzzák a munkaállapotból, hogy azok a továbbhaladást ne akadályozzák. A kaparólánccal is hasonló módon járnak el, amikor az elérte az átépítési szakasz végét;
49
Az SMD 80 sínhajtó karjai
9. A lánctalp is egészen az átépítés végéig tud előrehaladni az ágyazaton, azonban ezt nem lehet egyszerűen felemelni, mint az előbbi elemeket, mivel akkor a gép hátsó forgóváza olyan helyen süllyedne le, ahol még nincs kész az új vágány. Ekkor kap szerepet a SUZ 500 gépnél megismert segédfutómű, amelyet ebbe a gépbe is beépítettek, és ami az aljfelszedő rendszer és a lánctalp közötti részen helyezkedik el, így segítségével lehetőség van a lánctalp tehermentesítésére. A segédfutóművet (ld. alább) leengedik a lánctalp előtt a meglévő vágányra, majd felemelik a lánctalpas futóművet. Így a szerelvény gördülhet tovább, aljlerakó egysége elhelyezheti a még hiányzó néhány keresztaljat, majd ezt is felhúzzák szállítási helyzetbe;
A segédfutómű kialakítása
10. Ekkor a beépítésre kerülő sínszálakat a megfelelő helyen elvágják, és a szerelvény továbbhaladása közben a már említett karok a helyére hajlítják azt. Ezt követően a pályában összehevederezik a csatlakozó sínvégeket; 11. A gépsor szempontjából záróműveletnek tekinthetjük azt, amikor a segédfutóművet óvatosan felhúzva a szerelvény utolsó forgóvázát a pályára engedik, majd az elöl található csukló hidraulikus hengerét leengedve az átépítő egység
50
másik forgóváza is újra a vágányra kerül. Ekkor van a géplánc olyan helyzetben, ahogy a munka megkezdésekor volt, így a géplánc elvonulhat a munkaterület vége felöli állomásra, vagy a sínek leerősítését megvárva vissza az indulási állomásra; 12. A szabályozások és a befejező munkálatok az eddigiekhez hasonlóan zajlanak. Első pillantásra ez a folyamatsor hosszúnak látszik, azonban a körülményesnek tűnő munkakezdési, illetve befejezési műveletek egyaránt csupán körülbelül 20-20 percet igényelnek, az átépítési terület közbenső szakaszán pedig gördülékenyen halad a munka. Átépítés végrehajtásakor a pálya eredeti nyomvonalától minden irányban legfeljebb 150 mmrel térhet el az új vágány. Vágányok átépítését ezzel a módszerrel kellő hatékonysággal lehet elvégezni, jelentős hátránynak érezhető, hogy hiányzik belőle az a SUZ 500-nál látott vibro-lapos egység, amely az alsóágyazatot tömöríti, azonban az SMD 80 lánctalpai úgy vannak kialakítva, hogy jelentős statikus terhükkel éppen az ágyazati gerendákon végeznek tömörítési munkát. Így az alsóágyazat tömörítettségének foka megegyezik a két gépnél. Az átépítési munka bemutatása után következzék az új vágány építésének a technológiája. Itt a szakaszos sínelőretolással végzett vágányépítés menetét ismertetjük, mivel ez igen ötletes eljárás. Amennyiben előre helyezik el a sínszálakat az építendő vonal mentén, leegyszerűsödik az építés, mivel azokat a gépnek csak rá kell hajtani a lerakott aljakra, azonban a sínek kiszállításának módja egyes esetekben nehézségeket okozhat. Az ismertetésre kerülő eljárás tehát a hagyományos módszernek csak bizonyos fokú kiegészítése, ezért abból nem okoz nehézséget az egyszerűbb, eredeti eljárásra visszakövetkeztetni. Már említettük, ahhoz, hogy új pálya építésekor a munka iránya megváltozik, vagyis az építő egység halad elöl a meghajtó egységgel, utána következnek az aljszállító kocsik a portáldarukkal, majd a hosszúsín-előretoló szerkezet, és azt követően a hosszúsín-szállító kocsik. Ez utóbbi kettő értelemszerűen csak ennél, a sín-előretolásos eljárásnál használatos. Nemcsak a munkavégzés iránya fordul meg, hanem az átépítő egységet is át kell alakítani. Ezt a munkát az építési területen, vagy ahhoz nagyon közel eső állomáson kell elvégezni, mivel a gép ebben az állapotában csak rövid távolságokat képes megtenni. Ha az átépítés során bemutatott szerelvény munkairányát képzeletben megfordítjuk, akkor az átépítést végző gépegység kerülne előre és azt követnék az aljszállító kocsik. Ez nem elképzelhetetlen, mivel a SUZ 500 géplánc ebben az irányban végzi az átépítési és építési munkát egyaránt: megteheti, mert a lánctalpa mögött helyezkedik el az aljlerakó egysége. Ezzel szemben ha az SMD 80 munkairányát egyszerűen megfordítjuk, akkor az új aljak lerakását végző egység a lánctalpas futómű elé kerül, így az első lerakott keresztalj után leállhatna a munka, mivel a lánctalp nem tudna továbbgördülni az ágyazaton. A probléma megoldását két módon lehet elvégezni: – A keresztaljak lerakása a lánctalp után, az eredetileg bontást végző aggregáttal, – Lánctalp áthelyezése az aljlerakó elé. Elvben egyik megoldás sem zárható ki. Mivel a lánctalp mögött van pillanatnyilag az eredetileg aljfelszedést végző egység, így ha azzal végre lehetne hajtani aljlerakási műveletet is, megoldódna a probléma, mivel az aljak a lánctalp után kerülnének az ágyazatra. A SUZ 500 gépláncnak ilyen a második aggregátja, mivel az építési és átépítési munka esetén az aljak lerakására szolgál, viszont bontás esetén a keresztaljak felszedését végzi. A másik lehetséges megoldás a lánctalp áthelyezése. Az építési művelet folyamán a géplánc elején lévő forgóváznak semmi hasznát nem vesszük, azért azt egyszerűen le lehet szerelni, és egy 51
speciális közbetét segítségével a helyére lehet illeszteni a lánctalpas hajtóművet, így az az aljlerakó egység elé kerül, ezzel a probléma egy másik megoldását kapjuk. Az SMD 80 esetén a Plasser mérnökei a második megoldást választották, tehát a lánctalpat kell beépíteni az első forgóváz helyére. Ekkor tehát a szerelvény legelső eleme az építő gépegység, amely elöl a lánctalpával halad az előre elkészített alsóágyazaton. Ezen felül még egy technikai átalakítást végeznek a gépen: a segédfutómű görgőit átépítik a leszerelt lánctalp helyére, így a géptest megtámasztása szempontjából kedvezőbb helyzetben lesznek, ezáltal annak közlekedése ebben az átépített állapotában valamivel biztonságosabbá válik, mintha az eredeti helyén hagyták volna őket. Az aljfektető aggregát villáit 180°-kal átfordítják, hogy a lerakott alj alól, a haladás irányába, előre felé tudja kihúzni azokat. A fektetőegység aljszállító szalagját hátrafelé meghosszabbítják, így a portáldaru súlya nem terheli annyira a hosszú szakaszon alátámasztás nélkül lévő gépet. A munkavégzés menete a következő: 1.
Az alsóágyazatot megfelelő minőségben elkészítik, esetleg a vágánytengelyben kialakítják a keresztaljak fellovaglását megakadályozó vályút, amely az aljlerakó villák mozgatását is megkönnyíti, kifeszítik a vezérhúrt, a gépen elvégzik a lánctalp és a segédfutómű áthelyezését;
2.
A gépnek ebben az átépített állapotában ismét szüksége van a már megismert segédfutóműre, mivel a lánctalp található az első forgózsámoly helyén. Ezért a lánctalp eredeti helyére beépített segédfutóművet le kell engedni, amely megtámasztja és felemeli a gépegység elejét annyira, hogy a lánctalp a sínkoronaszint fölött legyen. Így nagyon lassan a szerelvény a vágányon ki tud vonulni az építési szakasz kezdetére;
3.
Amikor a szerelvény elért a meglévő vágány végére, olyan helyzetben áll meg, hogy a lánctalpát az elkészített alsóágyazatra tudja engedni. Mivel a forgóváz helyére beépítve a lánctalp magassága nem állítható, ezt a segédfutómű lassú felhúzásával lehet elérni, aminek hatására a szerelvény eleje süllyedni kezd. Az ágyazatra érve a lánctalp átveszi a teher hordását, a segédfutóművet pedig annyira húzzák fel, hogy ne akadályozza a munkát. A vágányfektető gép végét a már tárgyalt csuklós kapcsolat hengerével megemelik, ekkor csak a lánctalpon és a csuklón támaszkodik a szerkezet: felkészült az építési munkára;
4.
A gép munkakezdési manőverei megkezdése előtt megkezdik a szerelvény végéről a hosszúsínek előretolását. Az aljszállító kocsisor után kapcsolt síntoló berendezésbe (ld. alábbi kép) csörlőzik az első sínpárt, az pedig a kocsik oldalán, a szerelvény teljes hosszában végigfutó görgősor által vezetve tolja előre a síneket. Amikor egy pár hosszúsínt teljesen lehúz a szállítókocsiról, megállítják az előretolást, hogy a már mozgásban lévő sínek végeihez újabb síneket köthessenek hevederek segítségével, s ez által folyamatossá tudják tenni a munkát. Amikor ez a szerelvény teljes hosszában tartó sínszál megérkezik az építő egységhez, annak a fölső görgősorába fűzik, és így folytatja útját a szerelvény elejéig;
52
A síntoló berendezés
5. Az építő géplánc előtt egy olyan munkagép dolgozik, amelynek gumiborítású lánctalpai 3000 mm-es nyomtávolsággal rendelkeznek (ld. következő kép). Ez a gép szolgál arra, hogy az előretolt sínszálak végeit tartsa és megvezesse. Erre négy darab sínfogót használ, amelyekkel a síneket maga alatt megfogva azok végeit a levegőben tartja. Amikor a sínvégeket tartó gép annyira eltávolodott az építő géplánctól, hogy a lehajlás folytán a sínek elérik az alsóágyazatot, görgős talplemezeket helyeznek el alájuk, amelyek segítik az előretolásukat;
Sínvezető berendezés
6. Az előretolást addig folytatják, amíg — a pálya ívviszonyainak függvényében — 240 vagy 360 méternyi sín a szerelvény elé nem kerül. Ekkor a sínelőretolást megállítják és a szerelvény elejénél széthevederezik a síneket: azokat, amelyeknek a másik vége már az építendő pályaszakaszon előre van tolva, befűzik az építőszerelvény oldalán elhelyezkedő alsó görgősorba és a síntalpak alól kiszedik az előretolásnál használt görgőket. A szerelvény végén a sínelőretoló egység újra megkezdi a munkát. Eddigre visszaér a sínvezető gép is és a következő szakasz előretolás alatt álló sínszálak végeit vezeti, annyi a különbség, hogy ekkor két pár sínszál van alatta az ágyazaton: egy pár, amit előzőleg toltak ki, és egy újabb pár, amit pillanatnyilag vezet; 53
7. Az ideális eset az, amikor az első szakasz sínelőretolással addigra végeznek, amire a gép munkaállapotba kerül. Ekkor a fektetőgép, lánctalpával az ágyazaton haladva, a mögötte található aggregát egyesével rakja le az aljakat (következő kép). Amennyiben az alsóágyazaton vályút nem alakítottak ki előre, úgy azt a lánctalp előtt leereszthető kaparócsiga készíti el. Az alsó görgősor vezeti a behajtási folyamatban lévő sínszálakat, amelyeket a szerelvény előrehaladásával a keresztaljakra hajtanak, és ott összehevedereznek a meglévő pályasínekkel. További előrehaladás után a meghajtó kocsi alatt kialakított munkahelyen dolgozó két munkás rögzíti a megadott aljakra a síneket. Az építés így halad a munkaterület végéig, csak akkor kell a szerelvénnyel megállni, amikor a behajtandó sín elfogyott. Ekkor az előretolás alatt álló síneket ismét széthevederezik, most azonban közvetlenül az alsó görgősorban lévő sínszálak végeihez lehet kapcsolni a már elöl lévő sínszálak hátsó végeit hevederekkel, a másik két sín előretolását pedig a már ismertetett módon lehet ismét folytatni;
A keresztaljak lerakása
8. Az építési nap vége felé közeledve két lehetőség közül lehet választani: –
Az első esetben épp annyi sín volt a szállító kocsikon, amennyi a napi építéshez szükséges. Ekkor az utolsó sínszálat nem lehet előretolni, mivel a síntoló egység az aljszállító kocsik mögött található és a tolási munkát csak úgy tudja végezni, ha van belefűzve sín. Esetünkben viszont már nincs, így nem tudja mivel tolni az utolsó pár hosszúsínt. Ez esetben, az átépítő szerelvény előtt mozgó sínirányító géppel lehetőség van az utolsó sínszálak kihúzására, így az összes sínt be lehet építeni, – Amennyiben több napos építésről van szó, nem érdemes az utolsó szál sínt a vezetőgörgőkből kihúzni, mivel meglehetősen munkaigényes a sínek vezetőgörgők közé fűzése. Mivel az egyszerre szállítható sínszálak hossza adott, legfeljebb 36 szál 54-es vagy 60-as sínrendszer esetén (3 sorban 12), az első építési napon annyival rövidebb szakaszt építenek (tehát kevesebb keresztaljat visznek ki), hogy a szerelvény oldalán lévő görgősoron maradjon egy-egy sínszál. A második napon már teljes szakaszt lehet építeni, az utolsó munkanapon pedig le lehet húzni a görgők közül az utolsó sínszálakat, így ekkor az építési szakasz hosszabb lehet, mint a megelőző napokon,
54
9. Az építés befejezésekor ismét két eshetőség van: többnyire egy meglévő vágányhoz érkezik a géplánc, de lehet, hogy vakvágányban ér véget a munka: –
Ha vágányhoz csatlakozik az építés, segédeszközök alkalmazása szükséges, mivel a szerelvény elején lánctalp van: A vágányra — a sínek két oldalára, és közéjük — a keresztaljak tetejére, hosszirányban olyan erős gumilemezeket helyeznek, amelyek valamivel magasabbak, mint a sínszelvény és egyszerre 4…5 keresztaljon támaszkodnak. A megfelelő rámpa kialakításával erre fel tud gördülni a lánctalp (alábbi ábra). Olyan hosszban kell kialakítani ezt a felületet a lánctalp számára, hogy az utolsó keresztalj lerakása után a segédfutóművet arra a meglévő csatlakozóvágányra lehessen helyezni, s így felemelni a lánctalpat. Ezután a segédtengelyeken gördülve fejezi be az építést: a sínszálat elvágják és az utolsó keresztaljra hajtják, és a sínvégeket összehevederezik. A szerelvény befejezi a munkát, az építőegység hátulját leengedik, így az a hátsó forgóvázán és a segédtengelyein gördülve a követő állomásra vonul, vagy a kiindulásira, ahol újra átépítik, vagy többnapos munka esetén nem,
Az építési munka befejező szakasza
–
Amennyiben vakvágányban ér véget az építés, a lánctalpas egységnek az aljlerakás befejezése után annyival tovább kell haladnia, hogy a sínek aljakra hajtását és leerősítését el lehessen végezni. Innen elindul visszafelé, a segédfutóművét ráengedik az elkészült vágányra, és ezzel a lánctalpat kellően felemelik. Az építő egység hátsó forgóvázát is a vágányra engedik, és elindul visszafelé a kiindulási állomásra. Az alj és a hosszúsín-szállító szerelvények mozgatása egyéb esetekben is célszerűbb az építőszerelvénytől elválasztva, külön mozdonnyal, azonban ebben az esetben mindenképp így kell eljárni, 10. A szerelvény elvonulása után a sínek végleges leerősítését elvégzik; 11. Végül a szabályozási és befejező munkálatok következnek a szokásos rendben. Ennél a módszernél a napi építés hosszát a kiszállítható sínmennyiség határozza meg, mivel a keresztalj-szállító kocsik számát — elvben — lehet növelni, azonban egy hosszúsín szállító szerelvényre legfeljebb 18×120 = 2160 vágányméterre elegendő sín fér, ami az esetek jó részében elég egy napi munkához. Ha valamilyen oknál fogva mégis több vágányt kell építeni, két lehetőség közül választhatunk:
55
–
–
Munka közben cseréljük a hosszúsín-szállító kocsikat. Ez minden gond nélkül megoldható, mivel a sínelőretolás gyorsabban megy, mint a vágányépítés, ezért ha nincs túl messze az állomás, ahonnan az új síneket szállító kocsikat kell hozni, az építésnek lehet, hogy meg sem kell állnia. Itt azonban figyelemmel kell lennünk az egyszerre szállítható aljak mennyiségére is, mivel nem növelhetjük a végtelenségig az aljszállító kocsik számát: több mint 20 aljszállító kocsi alkalmazásával 2 portáldaru nem tudja hatékonyan ellátni az aljszállítási munkát, ez esetben újabb portáldaru alkalmazása jelenthet megoldást. Az aljszállító kocsik cseréje a mögöttük álló sínszállító és síntoló kocsik miatt csak nagyon körülményesen oldható meg; Nem alkalmazzuk a szakaszos sínelőretolás módszerét. Ekkor az előre kiszállított síneket csak a lerakott új keresztaljakra kell hajtani. Elvileg ilyen módon bármilyen hosszú szakaszt lehet építeni, mivel a keresztalj ellátást hátulról egyszerűen meg lehet oldani;
Ezt a gépláncot nem arra tervezték, hogy napokon át folyamatosan végezze a fektetési vagy átépítési munkát, hanem napi 8…12 órás munkavégzésre lett kialakítva, mivel Európában jellemzően erre van igény. Az építőegység valószínűleg bírná a nagyobb terhelést a hosszan tartó folyamatos munkavégzés esetén is, azonban az anyagmozgató berendezések, a szállítókocsik és portáldaruk nem tudnák kiszolgálni azt, a munka folyamán. Az SMD 80 egy igen sokrétűen alkalmazható vágányátépítő és vágányépítő géplánc. Nem tartalmaz olyan nagyvonalú műszaki megoldásokat, mint a SUZ 500 UVR, de sem a teljesítménye, sem a minősége sem marad el érezhetően a „nagytestvér” mögött. Úgy tűnhet, hogy túl aprólékosan került bemutatásra ez utóbbi géplánc működése, azonban mivel ez az egyetlen gyorsátépítő gép az országban, és nem valószínű, hogy a közeljövőben újabb típusokkal gazdagodna a magyar vasútépítő cégek gépparkja, legalább ennek az egy típusnak a működésével illik tisztában lennünk. •
A Plasser SUM gépcsalád A SUM szériát kifejezetten csak felépítmény-cserélések végrehajtására tervezték. Az alábbi tagjai vannak a családnak: – SUM Q – SUM 1000 I – SUM 1000 CS Ezek a gépek felépítésüket tekintve szinte teljesen egyformák. A SUM 1000 I olasz megrendelésre készült, a SUM 1000 CS pedig a Cseh Köztársaság számára. Ez utóbbi már hazánkban is többször dolgozott. Most a SUM Q géplánc működését ismertetjük, kicsit nagyobb vonalakban, mint az eddigi eljárásokat. A gépláncok aljkezelése egyesített, hasonló módon működik, mint az eddig megismert esetekben. Portáldarui egyszerre 21 keresztalj mozgatására képesek. Az átépítés folyamán a szállítókocsik az átépítő egység előtt a régi, átépítésre kerülő vágányon haladnak. Egy SUM Q átépítőgép felépítését mutatja az alábbi ábra:
A SUM Q vágányátépítő géplánc felépítése
56
A képen a munkavégzés balról jobbra halad, így leghátul van az átépítő egység, előtte a meghajtókocsi, fölötte egy portáldaru. Ha tovább is tartana az ábra, jobbra lennének láthatók a keresztalj-szállító kocsik, és még egy portáldarut is kellene látnunk. Munkaszervezését tekintve nagyon hasonlít az SMD átépítési munkájához. Nem részletezzük, hogy miként történik az aljak mozgatása, szállítása, miután az szinte teljesen megegyezik a korábban leírtakkal, annyi különbséggel, hogy ezek a daruk egyszerre 21 aljat mozgatnak. Több szót érdemel viszont az átépítő egység. Ez egy három forgóvázzal rendelkező gép, a két szélső négy tengellyel rendelkezik, míg a középső hárommal. A hajtó egységével nem képez szoros egységet, csakúgy, mint a SUZ 500. Azonban nem ez az egyetlen hasonlóság: itt is megtalálható az a bizonyos „dudor” a gép tetején. Annak a hidraulikájával a két szélső forgóváz között képes felemelni a géptestet, így csaknem 50 méteres szabad terület jön létre, ahol el lehet végezni a vágánycserét. Ennek a rendkívül hosszú kiemelt szakasznak a következtében ez a gép már-már hídszerkezetnek tekinthető. Nem véletlen tehát, hogy négytengelyes forgóvázakat találunk a végein. Itt nem ismertetjük a teljes technológiai folyamatot, az jórészt megegyezik az eddig bemutatottakkal. Itt is hasonlóan távolítják el a sínleerősítéseket, minden egyéb előkészítő munka itt is megtalálható, azonban jelentősen leegyszerűsíti a helyzetet, hogy nem kell bajlódni a lánctalp leeresztésével, mivel ennek a gépnek nincsen lánctalpa: az első forgóváza a régi, átépítésre kerülő pályán halad, a hátsó pedig már az új, átépített vágány sínjein. E két szélső forgóváz között, közvetlenül a kiemelt forgózsámoly környezetében végzi el a munkákat: a forgóváz előtt dolgozik az aljfelszedő egység, majd a kaparólánc, ezt követően a forgóváz másik oldalán az aljakat lerakó aggregát. Természetesen ennek az oldalán is vannak sínvezető görgők, amelyek a régi síneket kiemelik, az újakat pedig behajtják a vágányba. Az SMD sorozathoz hasonlóan ez a gép sem kapta meg a SUZ 500-nál megismert vibrációs tömörítőlapokat. A jobb megértés kedvéért a SUM Q központi dolgozó egységei láthatók a következő ábrán:
A SUM Q központi egysége
Ha ennek a gépcsaládnak a rövid jellemzését kellene adnunk azt mondanánk, hogy abban az esetben, ha egy országban, vagy egy régióban annyi vágányátépítési munka van, hogy arra megéri egy új gépet beszerezni, és ezzel nem áll szándékukban új vágányt építeni, vagy vágánybontási munkákat végezni, akkor a SUM sorozat bármelyik eleme jó választás lehet. Németországra a fenti állítás olyannyira igaz — nem mintha nem építenének új vágányt, csak arra megvannak a külön gépláncaik…—, hogy ott egy extrém-nagyteljesítményű gyorsátépítő gépet is alkalmaznak, ami szintén ennek a családnak a sarja, csak teljesítőképessége miatt kapott új nevet: HUZ 2000 Q (Hochleistungs-Umbauzug = csúcsteljesítményű átépítővonat) ami már a közép-európai viszonyok között kihasználhatatlan termelékenységre képes. 57
Ennek a gépcsaládnak egyetlen fontos negatívumát lehet kiemelni: nem képesek az alsóágyazat tömörítésére, mivel nem rendelkeznek vibrációs tömörítőlapokkal, és mivel tervezésükkor éppen a lánctalp elhagyása volt a cél, az sem tud tömörítési munkát végezni. •
A Plasser SVM gépcsalád Utoljára maradt az a gépcsalád, amely csak vágányépítési munkát tud végezni. Egy ilyen gép használatának Magyarországon, de még Európában sincs igazán realitása. Az alábbi típusai vannak – SVM 1000 – SVM 1000 S – SVM 1000 CH Az első két gép Ausztráliában dolgozik, míg a harmadik (CH jelzésű) kínai megrendelésre készült. A fektetőegység kialakítását mutatja a következő ábra:
Az SVM 1000 vágányfektető gép
Jellegzetessége a gépnek az elején található markáns lánctalpas futómű, amelyet az építés megkezdésekor egyszerűen maga elé hajt a vágányra, és már kezdi is a munkát. A lánctalp mögött rakja le a keresztaljakat, majd ráhajtja a síneket. Itt nem beszélhetünk sem egyesített, sem elválasztott aljkezelésről, mivel csak új aljakat szállít a szerelvény. Az aljak mozgatása természetesen itt is portáldarukkal történik. A sínek kezelését tekintve az alaptípusnál azokat előre el kell helyezni az építési szakaszon, azonban az SVM 1000 S már fel van szerelve a szakaszos sínelőretoló készülékkel. Természetesen a munka megkezdése előtt megfelelő minőségű alsóágyazat, vagy alépítmény kialakítása szükséges. Egy ilyen géplánc óránként 250…300 méter új vágány építésére alkalmas. A teljesség kedvéért ennyit mindenképp el kellett mondanunk erről a technológiáról, s miután nem valószínű, hogy ilyen gépet láthatunk Európában, nem részletezzük tovább ezt az eljárást.
4.2. A vágányátépítési technológiák összehasonlítása Áttekintettük a vágányépítésre, illetve a vágánycserére alkalmazható technológiák fejlődését a kezdeti kézi kisgépes módszerektől egészen napjainkig, a gyorsátépítő gépláncok használatáig. Most érkezett el az a pillanat, amikor át tudjuk tekinteni a teljes építésimódszerkínálatot. Mivel nem látjuk értelmét, hogy olyan eljárások összehasonlítását végezzük el, amelyek sosem jelenthetnek egymás számára alternatívát, két olyan eljárást fogunk összevetni, amelyből ma Magyarországon egy vasútépítéssel foglalkozó kivitelező kiválaszthatja a számára megfelelő módszert, amivel az adott feladatot el kívánja végezni. Ezek: – –
vágányátépítés Platov-darus eljárással; vágányátépítés Plasser SMD 80 géplánccal.
58
Mivel az egyes eljárásokat már ismertettük, sőt már kedvező és hátrányos tulajdonságaikra is utaltunk, most a jellemzőket fogjuk pontokba szedve bemutatni, végül pedig egy rövid összegzést teszünk. A Platov-darus vágányátépítés előnyös tulajdonságai: – – – – – – –
egyszerű elemekből épül fel, kezelése nem igényel különlegesen képzett szakmunkásokat a gép beszerzése és üzemeltetése is olcsó; rugalmas eljárás: jól alkalmazkodik a munkaterület adottságaihoz; egészen rövid, és hosszú átépítések egyaránt elvégezhetők; az alsóágyazatot jól lehet tömöríteni; nagyobb volumenű alépítmény-javítási munkák végzésekor, csak ez a módszer volt alkalmazható, a korszerű alépítményjavító gépláncok megjelenéséig; mivel a szabályozási munkákat a vendégsínes vágányon végzik, kíméli a beépítésre kerülő hosszúsíneket.
A Platov-darus vágányátépítés hátrányos tulajdonságai: – – – – –
– – – – –
a kétütemű építés rengeteg „felesleges” munkával jár: vendégsínek kétszeri mozgatása és gombolása; sok az építést megelőző és az azt követő munka: kötőtelepek, bontótelepek; bár pontosabb és jobb minőségű építést tesz lehetővé, mint a korábbi eljárások, ilyen tekintetben még elmarad az átépítővonatos módszer mögött; magas munkáslétszám; kis sugarú ívekben nehézkes fektetés: egyenes mezőket kell a helyszínen ívbe hajlítani, a vágánymezők illesztésénél görbületkülönbségek, tehát irány tekintetében törések lehetnek; a munkát le kell állítani, ha a szomszédos vágányon vonat halad, 800 méternél kisebb sugarú ívekben a daru gémje a szomszédos vágány űrszelvényébe ér; nincs felszerelve figyelmeztető rendszerrel: figyelő munkások adnak hangjelzést, ha vonat közeledik; a szomszédos vágányon a lassújel 20, illetve 40 km/h a vágány-tengelytávolság függvényében; a módszerrel éjszakai munkavégzés tilos; termelékenysége körülbelül csak fele a konkurens eljárásnak.
Az SMD 80 géplánccal végzett vágányátépítés előnyös tulajdonságai: – – – –
–
nagy teljesítményű munkavégzés, együtemű átépítés; rendkívül pontos vágányépítés irány és fekszint tekintetében egyaránt, nem szükséges az anyagok telepi előkészítése, előszerelése vagy deponálása: azok egyenesen a gyárból érkezhetnek a munkaterületre; minimális a „vendég-” elemek száma: kevés olyan anyagot használ, amit csak az építés technológiája követel meg és a végleges vágányban nincs rá szükség (csak vendéghevederek vannak); alacsony létszámigény;
59
– – – –
megvilágító és hangjelző berendezései miatt lehetséges a biztonságos éjszakai munkavégzés; a szomszédos vágányon 80 km/h a sebességkorlátozás (kivételes esetben 40 km/h); minden cserélési munkafázis egy 50 méteres szakaszon belül zajlik le, önjáró gépegység alkalmazásával, így munka közben nincs szükség mozdonyra; hosszú átépítési szakaszoknál az üzemeltetés többletköltségei mellett is versenyképes árban a Platov-darus fektetéssel.
Az SMD 80 géplánccal végzett vágányátépítés hátrányos tulajdonságai: – – –
a géplánc beszerzési ára magas, üzemeltetése komoly szakértelmet kíván; a munkaterület inhomogenitása ronthatja a termelékenységet, mivel például; egy útátjáró lezárása körülményesebb a gép nagy hossza miatt; nem gazdaságos rövid szakaszok átépítési munkáinál.
Mindkét módszer alkalmazásánál szükséges az átépítés alatt álló vágány villamos felsővezetékének feszültség-mentesítése, az első esetben a daru felemelt gémje, míg a másodiknál a portáldaruk kerülnek ahhoz védőtávolságon belül. A felsorolásokból kitűnik, hogy az átépítővonatos eljárás jóval kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik: megkíméli a kivitelezőt a szerelőtelepi munkáktól, alacsonyabb létszámigénye van és termelékenyebb is. A géplánc — magas beszerzési és üzemeltetési költsége ellenére — hosszú munkaszakaszoknál árban is versenyképes a Platov-darus módszerrel, de ami talán a legfontosabb (kellene, hogy legyen), minőségben jelentősen felülmúlja azt. Rövid átépítendő szakaszok esetén egyelőre jobban megéri a fektetődarus módszert használni, azonban hosszú távon előreláthatóan az átépítő vonatok mind szélesebb körű elterjedése és alkalmazása várható.
60
5. ELŐADÁS KITÉRŐÉPÍTÉS, KITÉRŐCSERÉLÉS
5. Kitérőépítés, kitérőcserélés A vasúti felépítmények építésénél és átépítésénél az idők folyamán sok fejtörést okozott a kivitelezők számára a kitérők beépítésének módja. Többnyire ennek sem más a felépítése, mint a folyóvágányoknak: a sínek-keresztaljak-sínleerősítések rendszer alkotja ezt is, és a fejlődése is hasonlóan zajlott le a sínek méretét, és a keresztaljak anyagát tekintve egyaránt. A kitérőknek több különlegessége is van: –
A kitérő keresztaljai különböző hosszúságúak, a kitérő végén lévő aljak hossza pedig már nagyobb, mint a vágány rakszelvényének a szélessége; – A hazai gyakorlat szerint a kitérőben a sínszálak nem a vágányban megszokott 1:20-as dőléssel helyezkednek el, hanem vízszintesen, e miatt a kitérő előtt és után olyan átmeneti keresztaljakat kell elhelyezni, amelyek ezt a dőlést kifuttatják (amennyiben 40 méteren belül újabb kitérő található, a kettő közötti teljes szakaszon is síndőlés nélküli vágányt alakítanak ki); – A kitérő speciális síneket tartalmaz, amelyeket csak üzemben lehet előállítani (itthon Gyöngyösön épült kitérőgyártó üzem); – A kitérőirányban haladó vasúti jármű fokozottan veszi igénybe a kitérő szerkezetét, ezért azt gyakrabban kell cserélni vagy javítani, mint a pálya egyéb szakaszait; – A fokozott oldalirányú erők miatt a kitérő megfelelő irányviszonyai és fekszintje különösen fontos, mivel a tervezettől való eltérések a károsító hatásokat felerősítik, ezzel felgyorsítva a kitérő elhasználódását; – A fenti okokból kifolyólag a kitérő alépítményének minőségére is különös gondot kell fordítani. Látható, hogy a kitérő cserélésének elvégzésére nem alkalmazhatunk például vágányátépítő gépet, mivel az épp azt használja ki, hogy hosszú szakaszon egyforma munkát kell végeznie, egyforma keresztaljakat kell leraknia, stb. Ezzel szemben egy kitérőben számos különböző keresztalj van, és a rajtuk lévő sínek kialakítása is jóval bonyolultabb, mint a folyóvágány esetén. És még nem is esett szó a kitérő váltószerkezetének különleges szerkezeti elemekről… Vagyis a kitérő-építési módszerekkel folyóvágányt lehet építeni, viszont ez fordítva nem igaz: egy általános vágányépítési módszert nem használhatunk kitérő építésére. Tehát a jelentős különbség az, hogy míg a folyóvágányt célszerűbb a keresztalj-sín rendszerben kezelni, nem pedig vágánymezőkben gondolkodni, addig a kitérőre mindenképp jobb egységében tekinteni. A beépítés folyamán cél, hogy minél kevesebb (ideális esetben egy) darabban kerüljön a beépítési helyére a kitérő. Az adott kor technológiai színvonala, csakúgy, mint a vágányépítésnél, a kitérők beépítésének módjánál is meghatározta az alkalmazható technológiát. A kitérő-beépítés fejlődése az alábbi állomásokkal szemléltethető:
61
1. a kitérő lekötése a vágánytengelyben; 2. a kitérő lekötése közvetlenül a beépítés helye mellett kialakított elegyengetett területen, onnan az összeszerelt kitérő betolása a helyére görgők és emelőrudak segítségével, vagy behúzás csörlők használatával; 3. a kitérő lekötése az előbbi módon, beemelése részekre bontva (váltórész, közbenső rész, keresztezési rész) vasúti daruval; 4. a kitérő lekötése valamelyik állomási vágányon, vagy vágány mellet, beépítése kitérőcserélő gépcsoporttal; 5. a kitérő lekötése üzemben, beépítési helyre szállítás speciális kitérőszállító kocsival, majd beépítés nagy teljesítményű vasúti daruval. A fenti sorrend tükrözi az időrendi sorrendet, azonban mint minden esetben, itt sem egyik napról a másikra kezdtek egy új technológiát alkalmazni, vannak átfedések. Magyarországon a legutóbbi időkig a kitérőcserélő gépcsoporttal végezték és végzik a munkát, azonban a nyugaton elterjedt utolsóként említett vasúti daruval történő kitérő-beépítésre is egyre gyakrabban látunk példát. Jelen fejezetben csak a kitérőknek a beépítését ismertetjük. Nem ismertetjük a kitérők biztosítóberendezésbe, váltóállító berendezésbe történő bekötését. Mielőtt rátérnénk az egyes módszerek ismertetését, annyit még mindenképp el kell mondani, hogy milyen irányelvek hatottak és hatnak a kitérő-beépítési módok fejlődésére: – –
–
A kitérő lekötése lehetőleg munkapadon, de még inkább üzemben történjen, mert így lehet elérni a kitérő sínszálainak legjobb pontosságú elhelyezkedését; A kitérő ne részekre bontva, hanem egy darabban kerüljön beépítésre, mert így el lehet kerülni a pályában való helytelen illesztés és a hegesztés által okozott hibákat; A beépítési módszer gyors, egyszerű és pontos legyen, szokásos vasúti terhelésként működjön, segédszerkezetek használatára ne legyen szükség;
Azt majd meglátjuk, hogy az egyes technológiák mennyire felelnek meg a fenti követelményeknek: következzen a kitérő-beépítési és kitérő-cserélési eljárások bemutatása. Az egyes technológiákat időrendi sorrendben mutatjuk be.
5.1. Kézi kisgépes kitérőépítés A vasútépítések korai időszakában, amikor még számos új vasútvonalat és állomást építettek, illetve bővítettek, jelentős számban fordultak elő olyan esetek, amikor csak egy, vagy több új kitérő megépítése volt a feladat, kitérőbontási munkát nem kellett végezni. Ekkor a kézi kisgépes vágányépítési eljárásoknál ismertetett módon jártak el a kitérő építésénél is: a szükséges anyagokat a helyszínre szállították, a kitérőt pedig a vágánytengelyben a végleges helyén kötötték le. A munkavégzés menete a következőképp zajlott: 1. A kihordott ágyazati anyagot elegyengették és megfelelően (a kor lehetőségei szerint) tömörítették, a beépítés helyére szállították a kitérő keresztaljait és megmunkált sínjeit, valamint a szükséges szerszámokat (emelőfa, csákány, lapát, csavarkulcs, sínszeghúzó, felépítményi kalapács, talpfafúró, vágánymérő, derékszög vízmérték és irányzó kereszt, valamint sínfűrész, sínfúró…), majd kitűzték a kitérő helyét; 62
2. Zsinór mellett elhelyezték a váltórész talpfáit, majd lekötötték annak sínjeit és felszerelték a váltószerkezetet, majd a kitérő többi aljzatát is kiosztották és előkészítették a síneket, amelyekre fel volt jelölve az aljkiosztás; 3. Először az egyenes irány külső sínszálát fektették le, majd azt tökéletesen egyenesbe szabályozták, elhelyezték a keresztezési részt, majd az egyenes irány belső sínszálát nyomtávmérő használatával; 4. Ezt követően a kitérő irány külső sínszálát helyezték el, amelyet előzetesen a megfelelő sugárra hajlítottak. Ennek a helyét előzetesen mérőszalag használatával az éppen szabványos adatok szerint felmérték, és krétával a talpfákra jelölték. Ennek elhelyezése után a megfelelő nyombővülési értékeket figyelembe véve lekötötték a kitérő irány belső sínszálát. Végül a vezetősíneket helyezték el, és a szükséges hevedereket is elhelyezték; 5. Befejezésképp a zúzottkő anyagolás következett, majd a kitérő végleges magassági és irányszabályozását hajtották végre a vágányépítésnél ismertetettek szerint, majd a végleges ágyazati profil kialakítása történt meg; Nem mondhatjuk, hogy ez egy teljesen téves elképzeléseken alapuló kitérő-építési mód, mivel így elkerülték azt, hogy nagy tömegeket kelljen mozgatni. Az egyes keresztaljak és síndarabok mozgatása emelők és gépek nélkül is megoldható volt, a munka kivitelezésére pedig akkoriban még nem voltak a maihoz hasonló szigorú időkorlátozások. Ez is mutatja, hogy milyen meghatározók az építés szempontjából a rendelkezésre álló lehetőségek. Már a kezdetekben sem volt mindig lehetőség arra, hogy a végleges helyén építsék össze elemeiből a kitérőt: kitérőcsere esetén más megoldást kellett alkalmazni. Ebben az esetben, mivel a forgalom alatt lévő vágányon kellett munkát végezni, azt csak a hosszabb-rövidebb vágányzári időben tehették meg. A munkákat ekkor két részre oszthatjuk: – –
a vágányzári idő előtt elvégzendő munkák; a vágányzári időben elvégzendő munkák.
Ez a felosztás ettől kezdve minden kitérő-cserélési munkára igaz lesz. A vágányzári idő előtt elvégzendő munkák: 1. A kitérő lekötése az előbbiek szerint a cserélendő kitérő mellett, vagy közelében: kialakított elegyengetett felületen, munkapadon vagy szomszédos vágányon; 2. Az elbontandó kitérő kiágyazása vonatmentes időszakban, különös figyelmet fordítva az esetleges járműforgalomra; 3. A mozgatást segítő eszközök előkészítése: – – – –
Emelőrudak; Pallózat és görgők; Csörlő és kötelek; Mozdony és drótkötél.
A kitérőt kedvező esetben olyan helyen kötötték le, amely a cserélendő kitérő mellett volt közvetlenül, így a vágánytengely irányában az új kitérőt csak minimális mértékben kellett elmozdítani, amely az emelőrudak segítségével megvalósítható volt. A vágányzári időben elvégzendő munkák: 63
1. A cserélendő kitérő szétszerelése és elszállítása: ez ekkoriban még gyorsabban ment, mintha egészben távolították volna el; 2. Alsóágyazat rendezése, szükség esetén zúzottkőcserélés, ritkábban alépítményjavítások elvégzése. Megfelelő egyenletességű, tömörségű, és az előírt magassági viszonyokkal rendelkező alsóágyazat kialakítása; 3. Az új kitérő áthelyezése a lekötés helyéről a beépítési helyre, a csatlakozó sínvégek összehevederezése; 4. Végül zúzottkő anyagolás következett, majd a kitérő végleges magassági és irányszabályozását hajtották végre a vágányépítésnél ismertetettek szerint, majd a végleges ágyazati profil kialakítása történt meg. A lekötött kitérőt többféle módon át lehetett helyezni. A legegyszerűbb a már említett emelőrudas megoldás volt, azonban, ha a kitérőt a beépítés helyétől messzebb kötötték le, a következő módon lehetett eljárni: az összeszerelt kitérőt pallókra és görgők segítségével tolták, vagy a vágányra helyezve mozdonnyal vontatták a beépítés helyére. Kedvező eset volt az, amikor az összeszerelés helye valamivel magasabban volt, mint a kitérő beépítési területe, ekkor a pallókon görgők és emelőfák segítségével viszonylag jól lehetett mozgatni a kitérőt, persze kellő számú munkás alkalmazásával. Az emelőrudak tolási munkáját ki lehetett váltani csörlővel való húzással is, ha ezt a területi adottságok megengedték. Ezt a kitérőcserélési módszert egészen az 1960-as évekig használták, sőt, még később is iparvágányok építésénél, valamint mellékvonalakon, ahol csak egy-egy kitérőt kellett cserélni. Látható, hogy egy kitérő-cserélési munka lényegesen komolyabb szervezést igényel, mint egy egyszerű kitérőépítés, mivel itt a bontási és építési műveletek összehangolása elengedhetetlen fontosságú, és az építési idő is többnyire szűkre szabott.
5.2. Kitérőcserélés vasúti daruval Ettől a fejezettől kezdődően nem foglalkozunk külön a kitérők beépítésével, hanem csak a kitérő-cserélési munkákat elemzzük, mivel túlnyomórészt a gyakorlatban kitérők cserélését végzik. Nem szokás, de ezeket a kitérő-cserélési munkákat nevezhetnénk kétütemű kitérőcserének, mivel az átépítés bontási- és építési műveletei egymástól jól elválaszthatók, így a bontást tekinthetjük az első ütemnek, az építést pedig a másodiknak. Vagyis ha csak a második ütemet vizsgáljuk, az egyszerű kitérő-építési munkára ismerhetünk rá. A kétütemű átépítést csak a jobb megértés kedvéért hoztam fel példaképp: valójában ilyenről nem beszélhetünk, mivel együtemű kitérő-átépítési módszer nem létezik, tehát ha itt azt mondjuk egy átépítésre, hogy kétütemű, az nem hordoz többletinformációt, mivel minden eljárás ebbe a csoportba tartozik. A vasúton és környezetében történő építési munkák folytán hamar fölmerült az igény a vágányon járó, nagy tömegű anyagokat emelni képes szerkezetek, a vasúti daruk iránt. Kezdetben ezek gőzdaruk, majd diesel elektromos kialakításúak voltak. Ezekből számos típus készült, most azonban nem a részletes bemutatásuk a cél, ezek többnyire hatalmas lomha szerkezetek voltak. A vasútépítő vállalatok is felismerték a lehetőségét annak, hogy ezeket a darukat kitérők átépítésére használják. Azonban azok, amelyek alkalmazhatók voltak kitérő-átépítési feladatokra, nem rendelkeztek akkora teherbírással, hogy egy kitérőt egészben meg tudtak volna emelni. Ilyen munkákra volt használható a „Toldi” villanydaru (ld. alább) és az EDK-300 típusjelű diesel elektromos daru, de sok más típusú darut is használtak kitérők beépítésére.
64
12 t teherbírású „Toldi” vasúti daru
A teherbírási hiányosságokat a következők szerint küszöbölték ki. A kitérőket nem egy darabban, hanem három részre bontva építették be, vagyis külön a váltó-, közbenső- és keresztezési- részeket. Átszelési kitérő átépítése is lehetséges volt darus módszerrel, azonban akkor a közbenső részt két daruval kellett emelni. Ezek a daruk ugyan a vágányon tudtak járni, de a vágány tengelyéből kiemelt kitérő részegységet csak úgy tudták azon kívül elhelyezni, ha letalpalták őket. A vágány tengelyében való emelési munka azért nem volt gond, mert a daru után ellensúllyal megrakott kocsit kapcsoltak, így az ellent tudott tartani. Viszont ha a daru elfordította az emelőszekrényét, akkor a teher és az ellensúly nem estek egy függőleges síkba, így ez utóbbi, mintha ott sem lett volna, a daru labilissá vált. Ezért volt szükség a letalpalásra. Az átépítés az alábbiak szerint zajlott: A vágányzár előtt elvégzendő munkák megegyeznek a kézi kisgépes technológiánál látottakkal, tehát: – Kitérő lekötése a beépítési hely közelében; – A cserélendő kitérő kiágyazása. A vágányzár alatt elvégzendő munkák ismertetése előtt, annyit el meg kell jegyezni, hogy a bontási műveletet nem minden esetben a daruval végezték, hanem a már megismert kézi módszerrel. A daru típusának függvényében változhat az eljárás, de általában a darunak át kellet állnia az egyes kitérőelemek felbontása, illetve beépítése között, ez mindig újabb letalpalási műveletet jelentett. A letalpalás jelen esetben azt takarja, hogy esetleg több nappal a kitérőcserélési munka előtt nekiláttak a megfelelő támaszkodási felületek kiépítéséhez, amelyeket egyes esetekben még alapozni is szükséges volt. A munka menete az ily módon történő darus bontás és építés esetére: 1. A daru a kitérő vége felől a kitérő irányú ágról érkezett, és a pályában lévő kitérő széthevederezése vagy szétvágása után felemelte a kitérő váltórészét és lerakta oldalt a pálya mellett; 2. Hátra felé mozogva átállt, és az újabb hevederek eltávolítása után felbontotta a kitérő közbenső részét, majd oldalt elhelyezte azt; 3. Újból hátrébb gurult és az előbbieket megismételte a kitérő keresztezési részével is; 4. Ekkor kézi, de inkább gépi munkával rendezték és tömörítették az alsóágyazatot, szükség esetén alépítmény-javítást végeztek;
65
5. A daru az új részelemeket, amelyek a közelben lettek lekötve, vagy esetleg odaszállították őket, a bontási munka fordított sorrendjében helyezte el, tehát maga előtt először a keresztezési részt rakta le, majd a közbenső- végül pedig a váltórészt. Az egyes lerakott részelemek csatlakozó sínvégeit összehevederezték; 6. A daru elvonult, az elbontott kitérőelemeket a lerakásuk helyén szétszerelték és elszállították; 7. Végül zúzottkő anyagolás következett, majd a kitérő végleges magassági és irányszabályozását hajtották végre ekkor már többnyire gépesített módszerekkel, majd a végleges ágyazati profil kialakítása történt meg; 8. Amennyiben hézag nélküli vágány készült, a hegesztéseket 1…3 hét múlva készítették el; A technológiából kitűnik, hogy ezek a daruk nem tudták szállítani a kitérő darabjait, csak a beemelést végezték. Ez azt jelenti, hogy az építés szempontjából csupán annyiban működtek vasúti daruként, hogy a vágányon meg tudták közelíteni a munkavégzés helyszínét. Az anyagmozgatási munka során sokszor annyira ki voltak emelve, hogy csak a talpakon támaszkodtak. A darukkal sok fizikai munkát meg lehetett takarítani, az átépítés időszükséglete is csökkent, valamint a mozgatott kitérőrésszel is viszonylag kíméletesen bánt, de az rendkívül kedvezőtlen tulajdonságuk volt, hogy a kitérőket csak darabokban tudták mozgatni. Annyiban mindenképp fontos mérföldkövet jelentettek a kitérőcserélési eljárások fejlődésben, hogy a mai korszerű darukat az ekkor szerzett tapasztalatok alapján tudták kifejleszteni. Ezeknek a daruknak az ilyen módon való felhasználása ismét csak a mérnöki találékonyságra utal, mivel a meglévő gépészeti berendezésekhez alakították ki az alkalmazási módszert. Ideális esetben előbb az igények merülnek fel, majd azokhoz igazodva fejlesztik ki a feladatot megoldani képes gépet, gépláncot. A vasúti daruval emelési munkát végezni csak a villamos felsővezeték feszültségmentesítése után szabad, sok esetben azonban a daru magas géme miatt a vezetéket el kell húzni vagy bontani, ami nagy mennyiségű járulékos munkát jelent.
5.3. Kitérőcserélés Geismar UWG gépcsoporttal Láthatóan már a vasúti daruval elvégzett kitérőcserélés is fejlődés volt, azonban két komoly feladat még mindig megoldásra várt: – –
a kitérők beépítése egy darabban; a kitérők szállítása az állomási vágányokon a lekötés helyéről a beépítés területére. Az első követelmény okait nem szükséges magyarázni (vasúti daruval csak három darabra bontva lehetett a kitérőket beépíteni), azonban a másodiknál tudni kell, hogy a darus módszerrel nem lehetett szállítani a kitérődarabokat: a letalpalt, álló daru csak a gémjének hatósugarán belül tudott mozgatási munkát végezni, így a kitérőegységeket az ismertetett módon a beépítés helye mellett kötötték le, vagy a szerelőpadon összeállított kitérődarabot valamilyen más módon szállították az átépítés helyére. Ezeket a problémákat a MÁV az 1980-as évek elején beszerzett Geismar UWG kitérőcserélő gépcsoport használatával oldotta meg. Ez az eljárás a „sok kicsi…” elvet alkalmazza, vagyis a kitérő megemelését és mozgatását nem egy nagy teherbírású géppel végzi el, hanem több együtt dolgozó gépegység alkalmazásával, amelyek együtt gépcsoportot
66
alkotnak. Ennek az építési módszernek az elve rokonságot mutat az SMPD technológiával, ahol szintén több kis teherbírású portáldaru együttes munkájával értek célt. A rendszer alapvető elemei: – – – –
a PUM univerzális emelő; az MWT-86 szállítókocsi; a CRA típusú segédpálya és a rámpák; az ATR-12 típusú hidraulikus vontató (nem mindig szükséges).
Egy PUM univerzális emelő és egy MWT szállítókocsi egységet képez: a gépcsoport összeállításában ugyanannyi szállítókocsi szükséges, mint ahány emelőt használnak. A következő ábra mutatja az emelőegységet a felemelt kitérővel, és az alatta a segédpályán elhelyezkedő szállítókocsival (ld. az alábbi ábrát).
A Geismar UWG kitérőcserélő gép elemei: az emelő és a szállítókocsi
Azt hogy a munka elvégzéséhez hány emelő szükséges, a kitérő mérete és a kitérő keresztaljainak a típusa határozza meg. Egy univerzális emelő maximális teherbírása 16 tonna, így a legtöbb építési műveletnél 4…5 egység alkotja a gépcsoportot. Ezzel a módszerrel nagysugarú kitérők beépítése is lehetséges, ebben az esetben 800 méter sugarú kitérőt 8, míg a 2200 méter sugarút 10 egységből álló gépcsoporttal építenek be egy darabban, ami figyelemre méltó teljesítmény. A PUM univerzális emelő egy olyan hidraulikus emelőoszlopokkal ellátott gép, amely önjáró, normál nyomtávolságú futóművel rendelkezik (2 tengely), kerekei nem meghajtottak, csak vontatni, illetve tolni lehet. Az emelendő kitérőre vagy vágánymezőre gördülve, annak sínszálait a fejrészük alatt sínfogó pofáival képes megfogni, majd az emelőoszlopai segítségével — azokat az ágyazatra, vagy alátéttuskókra támasztva — megemelni. Az említettek szerint több ilyen emelőegység összehangolt munkájával lehet egy kitérőt felemelni. Az így emelőoszlopain álló, 1 méter magasra emelt kitérőt tartó szerkezet a vágánytengely irányban nem képes mozogni, azonban az emelők kialakítása olyan, hogy vágánytengelyre merőleges irányban 400 mm-t tud elmozdulni. Minden egyes kitérőemelő egységnek saját diesel motorja van, amely az emeléshez szükséges energia biztosításáról gondoskodik.
67
Az MWT szállítókocsi szolgál arra, hogy az emelők, és az általuk felemelt kitérő vagy vágánymező által képzett egységet vágánytengely irányban mozgatni lehessen. Ezek a kiskocsik szintén normál nyomtávúak és egyenként két tengellyel rendelkeznek. Ezen felül még egy ollós emelőrendszerük is van, amelyet az emelőegységgel hidraulikusan összekapcsolva, annak motorja üzemeltet. Ez az emelő a kitérő átépítése során jelentkező magasságkülönbségek hatásainak csökkentésére szolgál, hogy a mozgatás alatt álló kitérő sínjeiben ne jöhessenek létre maradó alakváltozások. Ahhoz, hogy a bontási műveletnél a szállítókocsikat a felemelt kitérő alá lehessen juttatni, a CRA típusú segédpályára van szükség. Ez 5 méter hosszú síndarabokból áll, és nyomtávtartó rudak segítségével biztosítják annak 1435 mm-es nyomtávolságát. Tartoznak hozzá olyan rámpaelemek is, amely segítségével ez a pályasínekkel egyszerűen összeköthető. A rendelkezésre álló gépekkel, több módszerrel is el lehet végezni a kitérőcserélést. Először az alaptechnológiát mutatjuk be, amelynek ismérvei: – –
a beépítendő kitérőt az egyik állomási vágányon kötik le, és az elbontásra kerülőt is egy bontóvágányra helyezik; a kitérő-cserélési munkához a segédpályát és a szállítókocsikat egyaránt használják.
A munka menete hézagnélküli pálya esetén a következő: 1. A cserélendő kitérőn a sínvágások kijelölése, a segédberendezések: zúzottkőszállító szerelvény, kitérő-szabályozó gép elhelyezése az állomási vágányzaton; 2. A cserélést többnyire a kitérő vége felőli oldalról végzik, lehetőleg az egyenes irányról. Ekkor a segédvágány összeszerelését a kitérő eleje felöli oldalon, a csatlakozó vágányszakaszon végzik el. Kitérőirányról is elvégezhető a munka, azonban akkor nagy mértékű vízszintes mozgatásokra van szükség; 3. A kitérőcserélő egység a következőképp áll fel ekkor a kitérő vége felöli oldalon (a sorrendben az első van a legközelebb a cserélendő kitérőhöz): – emelőkocsik; – szállítókocsik; – vontató (toló) jármű: vágányon járó kotró, vagy más vontatógép. 4. A kitérő sínjeit elvágják, majd az emelőkocsik a kitérőre gördülnek a kijelölt aljközök fölé. Sínfogóik segítségével megfogják a kitérő sínjeit, és emelőoszlopaik megfelelő letámasztása után, összehangolt munkával 1 méter magasra emelik a kitérőt (ld. következő kép),
68
A Geismar UWG kitérőcserélő gépcsoport munka közben
5. Az egységeket szállító járművel vagy kotróval ekkor drótkötél segítségével behúzzák a segédpályát a kiemelt kitérő alá. A segédpálya amelynek a kitérő vége felöli részét a rámpák segítségével a meglévő vágány sínjeihez csatlakoztatják; 6. A szállítókocsik begurítása ezzel lehetővé válik: minden emelő alatt elhelyezik a hozzá tartozó kiskocsit, majd hidraulikus tömlő segítségével összekapcsolják azokat. Ekkor a szállítókocsik ollós emelőit az emelőkocsik által tartott kitérő keresztaljainak aljáig emelik, majd az emelőoszlopokat felhúzva, a kitérő és az emelőkocsik terhét a szállítókocsik veszik át; 7. Az esetlegesen lelógó keresztaljak felkötése után a szállítókocsik és a kitérő által képzett egységet a vontatójármű vonórúddal kihúzza a segédpályáról, majd a szétszerelés helyére viszi. A meglévő vágány és a segédpálya között magasságkülönbségek vannak, itt segítenek a szállítókocsik ollós emelői, a szállítás során ezek az emelők a munkaterület adottságai szerint általában leengedett állapotban vannak; 8. Ekkor a segédpályát kihúzzák arra az oldalra, ahonnan az átépítés megkezdésekor behúzták, vagy szétszerelik, és az elemeit a helyszínen tárolják. Mivel a kitérők ágyazata fokozottan szennyeződik a kitérők kenése miatt, többnyire teljes ágyazatcserére, és alépítmény-javításra van szükség, amelyet a 12. fejezetben ismertetésre kerülő földmunka technológiával végeznek el, majd visszahúzzák, vagy újra összeszerelik a segédpályát; 9. Eközben az elbontott kitérőt a szétszerelés helyére vontatják, ami ez esetben az állomás egyik vágánya. Itt az emelőkocsik emelőoszlopaik segítségével ismét megemelik a kitérőt, így a szállítókocsikat — a hidraulikus kapcsolatok megszüntetése után — ki lehet gördíteni az alól. A kitérőt ekkor a vágányra engedik, és az emelőegység teljesen felhúzza emelőoszlopait. A kitérő sínjeinek végeit és a vágány sínjeit rámpával kötik össze, így az univerzális emelőket le lehet onnan gördíteni. Ennek a kitérőnek a szétszereléséhez többnyire csak a vágányzár után látnak hozzá; 10. Ez után a kocsikat az új kitérőhöz tolják, amely szintén az egyik vágányon fekszik. Itt is az előzőek szerint járnak el, csak fordított sorrendben: rámpa elhelyezése,
69
emelők felgördítése, kitérő megemelése, szállítókocsik begurítása, hidraulikus kapcsolatok kialakítása, rámpa eltávolítása, kitérők szállítókocsikra engedése; 11. A kitérőt ekkor tolórúd segítségével a munkagép továbbítja a beépítés helyére. Ennél a mozgásnál is ki lehet használni azt, hogy az emelődaruk 400 milliméteres oldalirányú mozgásra képesek: ugyanis ez a mozgó szerelvény kilóg az űrszelvényből, így előfordulhat, hogy oszlopokba vagy egyéb tárgyakba akadna. Ekkor a szerelvény megáll, a szükséges mértékben a vágánytengelyre merőleges irányban elmozdítják a kitérőt, így azzal jól lehet manőverezni; 12. Amikor a beépítés helyére ér, a bontáshoz hasonló módon legördül a segédpályán, az emelőkkel felemelik a kitérőt, a szállítókocsikat kigördítik, a segédpályát kihúzzák, majd a kitérőt elkezdik leengedni; 13. Az emelők oldalirányban jól tudják mozgatni a terhüket, azonban hosszirányú mozgatásra nem képesek. Amennyiben a sínvégek nem a megfelelő helyre kerülnének, alkalmazható az ATR típusú hidraulikus vontatókészülék, azonban ezzel is csak 100 mm-en belüli mozgatás lehetséges: a kitérő megfelelő elhelyezésére már az emelőoszlopok leengedésekor ügyelni kell, mivel ezt később nem lehet korrigálni; 14. A kitérő ily módon való elhelyezése után az emelőkocsik elhagyják azt, majd a csatlakozó sínvégeket hevederekkel összekapcsolják; 15. Az kitérőbe zúzottkövet anyagolnak, majd kézi munkával elvégzik az ágyazat rendezését, majd géppel a kitérő aláverését; 16. Ezt követően a váltó-beállítási és biztosítóberendezési munkák következnek; 17. Végül 1…3 hét elteltével elvégzik a sínhegesztéseket. Láthatóan ismét egy meglehetősen összetett műveletsorral állunk szemben, amely sok kis munkarészt tartalmaz. Már az előzőekben megállapíthattuk, hogy a különböző „segéd” eszközök használatát lehetőleg mellőzni kell. A segédpálya használatát elkerülendő, kialakult egy alternatív módszer, amely azt használja ki, hogy az univerzális emelők viszonylag jelentős, 400 mm-es oldalirányú elmozdulásra képesek. Ez a módszer csak többvágányú pálya esetén alkalmazható. Ekkor az átépítés egy módja a következő lehet, az előzővel megegyező munkarészek ismertetése nélkül: 1. A PUM emelőkocsik a kitérőre gördülnek, megemelik azt, majd a szomszédos vágány felé mozdítják 400 mm-rel, és leteszik azt. Újra megemelik és megismétlik az eltolási műveletet egészen addig, amíg a szomszédos vágány fölé érnek, ennek a lépegetési folyamatnak a során a kitérőt csak 200 mm magasra emelik meg, de ez a munkaterület adottságai szerint változhat; 2. Itt a megemelt vágány alá lehet gördíteni a szállítókocsikat, és a megismertek szerint el lehet vinni a bontás helyére. Mivel a bontás nem mindig vágányon történik, lehetőség van a kitérő vágány melletti elhelyezésére is. Ekkor az emelők a szállítókocsik kigördítése után az előbbiekhez hasonló módon, a kitérőt 400 mm-es lépésekkel tetszőleges távolságba vihetik keresztirányban; 3. Az elbontott kitérő elhelyezése után problémák jelentkeznek: mivel az nem vágányra lett letéve, az emelők nem tudnak legördülni róla, azonban egyenként visszalépegetni se tudnak, mivel egy emelőnek csak két emelőoszlopa van, így kiemelt helyzetben, önmagában képtelen megállni. Erre két megoldás lehetséges: 70
–
Az emelőket egy közúti daru segítségével egyszerűen visszaemelik a vágányra, egyiket a másik után. Ez nem okoz gondot, mivel egy PUM emelő tömege 3,5 tonna. Tehát ekkor az építés során nem használunk segédpályát, viszont szükség van egy darura; – Másik lehetőség, hogy a kitérőemelőket párosával összekapcsolják, így együttesen 4 emelőoszloppal fognak rendelkezni, tehát állékonyak lesznek, képesek oldalirányban visszalépegetni a vágányra. Itt az emelők összekapcsolása, és maga a lépegetési folyamat meglehetősen időigényes, viszont elkerültük a segédpálya építését, ez utóbbi módszert Magyarországon nem alkalmazzák. 4. Amikor a kitérőemelők visszakerültek a vágányra, elvégzik a beépítésre váró kitérő felemelését és szállítókocsikra rakását. Persze csak akkor ha a kitérő egy vágányon lett lekötve. Ha nem, akkor az előző pont szerint valahogy a kitérőre jutatják az emelőket, ahonnan azok már képesek visszalépegetni a vágányra, és elvégezni a további műveleteket; 5. A szállítókocsikon a beépítés helye mellé viszik a kitérőt, és onnan a már ismertetett lépegetési művelettel a helyére teszik, azonban újra kiemelném, hogy a pontosság nagyon fontos, mivel vágánytengely irányú korrekcióra csak 100 mm-en belüli mértékben van lehetőség. Ennek a lépegetős kitérő-cserélési módszernek a tervezésénél igen körültekintően kell eljárni, mivel egy felsővezeték-tartó oszlop, vagy egyéb terepakadály, esetleg a nagy szintkülönbségek megnehezíthetik, egyes esetekben megakadályozhatják a kitérőcsere ily módon való elvégzését. A kitérőcserélő gépcsoporttal egy fogás, vagyis egy kitérő mozgatási ideje a bontás, vagy a beépítés során 1 óra. A bemutatott módszerek különböző részelemeit felhasználva természetesen többféle technológiai kombináció is elképzelhető. Mivel a munkavégzést végző gépegységek alacsony felépítésűek, a 6000 mm-nél magasabban elhelyezkedő villamos felsővezetékek feszültségmentesítése nem szükséges. Ez a technológia láthatóan jól használható egy-egy kitérő cseréjénél, azonban ha több kitérő átépítése szükséges a segédpálya szerelési munkálatai és az egyes kis berendezés egységek elhelyezési műveletei igen időrablóak. Az egyes gépegységek kezeléséhez összeszokott, kezelőszemélyzet szükségeltetik, mivel azokat csak egymástól függetlenül lehet irányítani, nem megoldott a központi vezérlés. A korábbiakhoz képest alacsony, de még mindig magas a munkaerő-szükséglete, mivel minden gépegységhez kezelő tartozik, plusz egy fő, aki a munka összehangolásáért felelős, és külön létszám kell a segédpálya összeszerelésére is. Röviden összefoglalva ez egy olyan eljárás, amely úgy kerüli el a nagy teljesítményű emelőgépek használatát, hogy sok kis egységet alkalmaz, és ezzel a modul rendszerrel a legnagyobb kitérő is egy darabban beépíthető. Azonban magas a részmunkafolyamatok száma, és az egyes egységek működtetéséhez is sok, nagy gyakorlattal rendelkező munkás szükséges, és épp ez a két dolog az, amit az újabb technológiák igyekeznek elkerülni, tehát törekednek: – –
a munka racionalizálására, a részmunkafolyamatok számának csökkentésére; az emberi munka minimalizálására.
71
Mindez nem jelenti azt, hogy ez az eljárás hamarosan eltűnik a gyakorlatból, mivel egyegy kitérő cseréje ezzel a módszerrel gazdaságosabb, mint a következő fejezetben ismertetésre kerülő kitérőcserélő daruval, de főleg azért, mert hazánkban ez a gép minden vasútépítő cég rendelkezésére áll, míg a már említett darut csak külföldről lehet bérelni, ez pedig meglehetősen magas költségekkel jár.
5.4. Kitérőcserélés Kirow KRC daruval A most ismertetésre kerülő eljárás már-már szemtelenül egyszerűbb és hatékonyabb, mint az eddig tárgyaltak. A módszer alapja egy speciális, kitérők és vágánymezők mozgatására kialakított daru. A Kirow — Európa egyik legmeghatározóbb daruépítő vállalata —, a szakmai tapasztalatait a vasútépítő gépek gyártásában is kamatoztatta. Több vágányon mozgó, és vágányról dolgozni képes darut is készített, azonban most a Kirow KRC 1200 UIC bemutatását fogom megtenni, amely a sorozat jelenlegi legnagyobb teherbírású tagja, 120 tonna névleges teherbírással rendelkezik. Előbb azonban emlékeztetőül tekintsük át újra, hogy a régi vasúti daruknak milyen kedvezőtlen tulajdonságaik voltak, mert ekkor jobban érzékelhetjük a fejlődést: – – – – – –
Kis teherbírásúak voltak, ezért a kitérők csak több, általában három darabban voltak beépíthetők; Az ellensúly a daru mögé kapcsolt védőkocsin volt elhelyezve, ezért jelentősebb emelési munkát csak a vágány tengelyében tudott végezni; Amennyiben a vágánytengelyen kívülről, vagy kívülre kellett emelni, a daru letalpalása volt szükséges; A sokszori letalpalás és a daruk robosztus felépítése miatt nem voltak épp mozgékonynak nevezhetők; Alkalmatlanok voltak a vágányon való anyagszállításra; A daruk letalpalásuk miatt a szomszédos űrszelvényekbe értek, ezzel akadályozva a forgalmat.
A fenti kedvezőtlen tulajdonságok eredményeképpen a daruk teherbírása folyamatosan nőtt. A Kirow KRC 1200 látható a következő képen:
A Kirow KRC 1200 daru munka közben
72
A darunak a legkülönlegesebb tulajdonsága az ellensúly speciális kialakítása. Ez nem külön kocsin helyezkedik el, hanem a daruból nyúlik ki hátrafelé. A kinyúlást annak függvényében lehet szabályozni, hogy mekkora tömeget kell emelni, ezen kívül a szállítási helyzetben a daruhoz tartozó védőkocsin további ellensúly-elemek vannak elhelyezve, amelyet szükség esetén még fel lehet szerelni a hátrafelé kinyúló ellensúly-tuskóra. Az ellensúlynak ez a kialakítása nyújtja a legnagyobb hatékonyságot, mert így a teher és az ellensúly mindig egy közös függőleges síkban helyezkedik el. Persze mint a legtöbb állítás, az előbbi sem igaz teljesen, mivel a darunak két munkaállapotát lehet megkülönböztetni: 1. Emelési munka oly módon, hogy közben az űrszelvényen belül marad. Ekkor a darugém és az ellensúly konzolja nem esik tökéletesen egy síkba, mivel ha az ellensúly követné a gém elfordulását, amely ebben a munkahelyzetben a vágánytengelytől számítva legfeljebb 35° lehet, akkor már elhagyná az űrszelvényt. Ekkor úgy járnak el, hogy a gém és az ellensúly együtt fordulnak addig, amíg az ellensúly-tuskó külső síkja 2 méterre kerül a vágánytengelytől (ez 5° elfordulásnál következik be), és ettől kezdve már csak a gém fordul tovább. Ebben az esetben csak azt az egy talpát kell leengednie a darunak, amely a gém felöli oldalán az emelés irányába esik. 2. A daru a maximális emelési munkáját úgy tudja kifejteni, ha mind a négy talpát megfelelően letámasztják. Ekkor 45° a maximális kifordulási szög, viszont a daru ellensúlya ekkor már kilóg az űrszelvényből; Ahhoz, hogy vágánymezőket, illetve kitérőket tudjon emelni, emelőgerendát kell a daru emelőhorgára rögzíteni. Ezen a megfelelő számú rögzítési pont van kialakítva ahhoz, hogy a kitérőt arra biztonságosan rá lehessen kötni a sínekben létrejövő maradó alakváltozások elkerülése céljából. A daru felépítését tekintve két darab négytengelyes forgóvázat tartalmaz, a forgócsapok távolsága pontosan 10 méter, míg a darukocsi teljes hossza 15 méter. Elöl és hátul mindkét oldalon hidraulikusan leereszthető talpai vannak. A daru gémjének a legnagyobb kinyúlása 20,5 méter. A daru legnagyobb névleges teherbírása 120 tonna, de ez az emelési kar hossza és a tengelyből való kifordulás szöge, valamint a fent említett 1-es és 2-es csoportba tartozás szerint változik. Szemléletesebb, ha azt mondjuk, hogy egy B 60XI-es kitérőt, amelynek tömege 40 tonna, egy darabban képes beépíteni. A daru munkavégzésének fázisai kitérőcsere esetén: 1. A sínvágások elvégzése után a kitérőt bármelyik végéről, bármelyik irányból képes kiemelni úgy, hogy az emelőgerendáját leengedi, munkások arra rákötik a kitérőt, felemeli és elviszi azt a szétszerelés helyére; 2. Attól függően, hogy milyen mértékben kell oldalra kinyúlni a lerakás folyamán, a fent említettek szerint járnak el, majd a kitérőt lerakják, és az emelőgerendáról leoldják; 3. Annak függvényében, hogy az új kitérőt hol kötötték le, az előző megfontolások szerint végzik el annak felemelését. A következő fejezetben mutatom be azokat a korszerű kitérőszállító kocsikat, amelyekkel az üzemben lekötött kitérőt a munkaterületre tudják szállítani. Erről a daru egyszerűen le tudja emelni a beépítendő kitérőt, és elindulhat vele a beépítés helyére, 4. Eközben végzik el az alsóágyazat kialakítását, illetve szükség esetén az alépítmény javítást,
73
5. A daru a bontáshoz hasonló módon leengedi a kitérőt, amelyet néhány mm pontossággal képes elhelyezni. Az emelőgerenda kötéseit oldják, a daru elvonul; 6. A csatlakozó sínvégekre elhelyezik a hevedereket, majd a zúzottkő anyagolása következik, azt ágyazatrendezés és aláverés követi; 7. A váltó-beállítási és biztosító rendszerbe kötési munkák következnek; 8. Végül 1…3 nap múlva a kitérő csatlakozó sínjeinek hegesztése. Látható, hogy ez a módszer mennyivel kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a Geismar-féle kitérőcserélő eljárás. Ettől jobban már szinte lehetetlen redukálni a munkafolyamatok számát. Létszámigénye minimális: 4…6 fő, akik a kötözési és hevederezési munkákat végzik. A daru rugalmasan mozog a pályán, és viszonylag nagy területet fed le az emelési hatósugara. A daru egy fogást 10…20 perc alatt végez el, de a legkedvezőtlenebb érték már 1 km-nyi szállítást is magába foglal. Biztonsági okokból a daru munkavégzése esetén felsővezeték feszültség-mentesítése szükséges. Végül felmerülhet még a kérdés, hogy mit tud kezdeni ez a daru a nagy sugarú kitérőkkel? Azokat csak darabokban tudja beépíteni, de az illesztéseket olyan pontosan tudja elvégezni, hogy ez nem jelenti a kitérő érezhető minőségromlását. Külföldön az a tendencia — és ismét a következő fejezetre hivatkozunk —, hogy a kitérőket üzemi körülmények között kötik le, és különleges szállítószerelvényen viszik a beépítés helyére. Azonban tudnunk kell azt, hogy a nagy sugarú kitérők csak több darabban szállíthatók. Ekkor pedig már nincs jelentősége annak, hogy a Geismar UWG eljárással egy darabban is be lehetne építeni azt, mivel az üzemi szerelés ténye és a daruval történő beépítés jobb minőséget nyújt, mint egy helyszínen lekötött és egy darabban beépített kitérő.
5.5. Kitérőszállítás WTW kitérőszállító kocsival Az előzőekben már említettük, hogy mennyire fontos a kitérők pontos lekötése. Annak ellenére, hogy ma már többnyire vasbeton keresztaljakat használnak a kitérőkben is, amelyeknél a rögzítőelemek helyét a bebetonozott műanyag betétek meghatározzák, így durva hibákat nehezebb véteni, a kitérőket igazán jó minőségben csak üzemi körülmények között, munkapadon lehet lekötni. Ez viszont azt jelenti, hogy a kész kitérőt kell a vasúton szállítani, ami azért jelent gondot, mert egy kocsin fekvő kitérő utolsó aljai már túlnyúlnak az űrszelvény határain. Minthogy az űrszelvény magasságilag nincs kihasználva, a kitérőt nem vízszintesen, hanem megdöntve helyezik a szállítójárműre. Így született meg a Plasser cégnél a WTW 40 (Weichentransportwagen - kitérőszállító kocsi), ami a következő képen látható:
74
A Plasser WTW 40 kitérőszállító kocsi munka közben
A kitérő nagy tömege miatt, és főleg, mert az ferdén kerül a kitérőszállító kocsin elhelyezésre, a biztonságos szállítás érdekében különös körültekintéssel kell a rögzítőelemeket elhelyezni,. A szállítójármű egy négytengelyes szállítókocsi, amely két forgóvázzal rendelkezik, ami még nem tenné különlegessé. Azonban a platója úgy van kialakítva, hogy négy darab hidraulikus henger segítségével mozgatható rakodólap van elhelyezve rajta (ld. alább), amelyet így mozgatni lehet a vízszintes rakodási, és a megdöntött szállítási állapot között.
A Plasser WTW 40 kitérőszállító kocsi szerkezete
A kocsi teljes hossza 34 500 mm, és az egyetlen szépséghibája, hogy egy 60XI-es kitérőt, amely szinte pontosan vele megegyező hosszúságú, csak két darabban lehet szállítani vele (két kocsit alkalmazva), azonban a többi hazai (persze nem nagy sugarú, sem átszelési) kitérőt egy darabban lehet rátenni. A jövőben, a minőségi követelmények növekedésével valószínűleg egyre jobban el fog terjedni Magyarországon is a kitérők ily módon való szállítása, és ha esetleg a jövőben egy hosszabb változata is készülne ennek a kocsinak, az minden hazai igényt ki tudna elégíteni. Itt jegyzzük még meg, hogy a Plasser nem csak ezzel a kitérőszállító kocsival rendelkezik, hanem a WM (Weichenumbaugerät = kitérő-átépítő berendezés) sorozatjelű kitérő-átépítő berendezésből is több típust gyártott, azonban ezeket itthon még nem alkalmazták, így nem is rendelkezem róluk pontosabb információkkal, ezért ezek bemutatását mellőzöm.
5.6. A kitérő-cserélési technológiák összehasonlítása Ahogy a vágányépítési technológiák bemutatásának végén, most is egy rövid összefoglalással, összehasonlítással zárom a fejezetet. Csakúgy, mint akkor, most is a két pillanatnyilag Magyarországon alkalmazható módszert vizsgálom meg kedvező és hátrányos tulajdonságaikat keresve. Tehát a két lehetséges módszer: 1. Kitérőcsere Geismar UWG kitérőcserélő gépcsoporttal, 2. Kitérőcserélés Kirow KRC 1200 UIC daruval. 75
A Geismar UWG technológia előnyös tulajdonságai: – – – –
a gépcsoport országon belül rendelkezésre áll; egyszerűen kezelhető és karbantartható egységei vannak; megfelelő gépcsoport-összeállítással bármilyen típusú kitérő beépíthető vele; amennyiben alépítmény-javítás is történik, nem jelent gondot, hogy lassan mozog.
A Geismar UWG technológia hátrányos tulajdonságai: – – – – – –
a technológia túl sok műveletelemből tevődik össze; többnyire segédpálya használata szükséges, amelynek összeszerelése csak kézzel lehetséges; a munkavégzéshez külön vontatójármű szükséges; magas létszámigény; tapasztalt összeszokott gépkezelők szükségesek; hosszú bontási- és beépítési idő: egy fogás egy óra.
A Kirow KRC 1200 technológia előnyös tulajdonságai: – – – – –
nagy mobilitás, gyors kivitelezés: egy fogás 10…20 perc; nagy teherbírás, jó alkalmazkodás a munkahely adottságaihoz; nagy építési pontosság; alacsony létszámigény; nem kellenek olyan segédszerkezetek mint a segédpálya.
A Kirow KRC 1200 technológia hátrányos tulajdonságai: –
jelenleg nincs az országban ilyen daru, ezért külföldről kell bérelni, így csak nagyobb volumenű építési- vagy átépítési munkáknál gazdaságos a használata: három kitérő cseréjénél éri meg behozni az országba.
5.7. A fejlődés irányáról: –
– –
–
mivel a kitérők kenését új anyagok használatával oldották meg, az ágyazat elszennyeződése lassabb ütemű lesz, ez azt jelenti, hogy nem kell majd minden kitérőcseréléskor teljes ágyazatcserét és alépítmény-javítást végezni, az ágyazat tisztításának módja egy kitérőrostálás lesz, a kitérőcsere előtt; a kitérőket jórészt üzemben fogják lekötni, és kitérőszállító szerelvénnyel lesznek a beépítés helyére szállítva; a Geismar-féle módszer még kevésbé lesz használható, mivel a hosszú mozgási idői alatt a kitérő beépítési helyén alig lesz munkavégzés, mivel csak az alsóágyazat tömörítése és egyengetése lesz a feladat, és a szállítókocsiról sem képes leemelni az új kitérőt; ezért valószínűleg a Kirow daruhoz hasonló módszerek fognak elterjedni, mivel az igen gyorsan képes terhével együtt közlekedni az állomási vágányzaton, és egyszerűen le tudja emelni a szállítókocsin érkezett új kitérőt is.
76
6. ELŐADÁS II. VASÚTI PÁLYAFENNTARTÁS
6. A VASÚTI PÁLYA AVULÁSA 6.1. A vasúti pálya avulási folyamata A vasúti pálya avulása egy önmagát erősítő romlási körfolyamat. A pályán haladó vasúti jármű érzékeli a legkisebb geometriai pályahibát is, erre a vasúti jármű reagál. Így a pálya és jármű kölcsönhatása eredményeként a jármű gerjesztett mozgásba jön, melynek során a pályát nagyobb, dinamikus terheléssel veszi igénybe. E teherátadás során a sínen, kapcsolószereken átadódó igénybevétel az aljakat terhelve továbbadja az igénybevételt az ágyazaton keresztül az alépítményre. Az alépítmény előbb-utóbb olyan terhelést is kap, amelyet már nem tud maradó alakváltozás nélkül elviselni, ezért a víz kevésbé tud megfelelően kifolyni, mely által az alépítmény átnedvesedve, az ágyazat iszappal szennyeződve kevésbé tud a teherviselésben részt venni. Ez kihat az aljakon keresztül a leerősítésekre, s végső soron a sínen keresztül a pálya geometriai alakjára. A nagyobb geometriai hiba nagyobb gerjesztést idéz elő a pályán futó járművön, így a nagyobb dinamikus hatások a pályát még jobban igénybe veszi...
6.2. Az avulás okai A vasúti pálya elhasználódását előidéző okok a leglényegesebb tényezők kiemelésével az alábbi főbb csoportokba sorolhatók: – – – –
Építési és gyártási hibák; Járművek okozta túligénybevételek; Üzemszerű elhasználódás; Fenntartási hiányosságok.
o Építési és gyártási hibák Méret- és anyaghibák, építési technológia be nem tartása stb. a teherátadás során a rendszer egyik elemének hibája elindítja a másikelem romlását. –
Alépítmény: vízelvezetési, rétegvastagságok egyenlőtlensége, tömörsége, más mérethiányok, beépített anyagminőség, stb.
–
Ágyazat: szemszerkezet, szennyezettség, alak, anyagminőség, kivitelezési hiányosságok;
–
Felépítmény: nyomtávolság, ívsugár, átmenetiív, túlemelés síndőlés, stb pontatlansága;
–
Gyártásból: sínek, kapcsolószerek, stb. méreteltérései...
o Járművek okozta túligénybevételek Túlterhelt járművek, pálya állapotához képest nagyobb sebesség, vezetőkerékpár hiánya, kerékátmérő különbség, oldalirányú erő növekedése, rugózás keménysége, laposkerék, stb.
o Üzemszerű elhasználódás Fáradás, repedés, kopások, zúzottkő elszennyeződés és elaprózódás, vasanyagok korróziója, vízelvezető rendszer elszennyeződése, faanyagok korhadása, szél okozta elszennyeződés, stb. o Fenntartási hiányosságok –
Szakszerűtlen fenntartás;
–
Hiányos fenntartás;
–
Fenntartás elmaradása.
6.3. A pálya avulásának törvényszerűségei o A Vaszary-féle egyszrűsített modell o Külföldi vizsgálatok modellje o Az avulás törvényszerűségei –
A pálya állapota két fenntartási ciklus között valamilyen összefüggésben van az átgördült elegytonnával.
–
A pályahibák feltárása és megszüntetése minél inkább időben történik, annál eredményesebb a fenntartási tevékenység: nem megfelelő időben történő beavatkozás inkább ront, mint javít a pálya állapotán.
–
Nagyobb igénybevétel és/vagy gyengébb felépítmény esetén gyorsabb az elhasználódás.
–
Jobb minőségű fenntartási munka későbbi beavatkozást eredményez: folyamatosabb üzem.
– Először a méretváltozások, később a minőségi változások jellemzőek. o A vasúti pálya avulását befolyásoló tényezők –
Hagyományos (hevederes illesztésű) pálya esetén;
–
Hézagnélküli felépítmény esetén.
78
7. ELŐADÁS AZ ALÉPÍTMÉNY ÉS ÁGYAZAT AVULÁSA
7.1. Az alépítmény avulása „Minden az alapoknál dől el.” o Meghibásodások helyei: – – –
földművek (töltés, háttöltés, padka, bevágás, kőbordák, töltésszélesítés, stb.); hidak, kerethidak, átereszek; vízelvezetés (szabványárkok, talpárkok, övárkok, szikkasztó árkok, szivárgók, mélyszivárgók, surrantók, energiatörő küszöbök stb); – támfalak, bélésfalak; – utak és kereszteződései; – hóvédművek, védművek, fásítások. o Földművek avulásának okai: – – – –
Építési és gyártási hibák; Járművek okozta túligénybevételek; Üzemszerű elhasználódás; Fenntartási hiányosságok.
Hibás tervezés (talaj adottságok, szivárgás, vízelvezetés, kevé helyszíni feltárás, stb.) Szakszerűtlen kivitelezés (föld visszatöltés, hibás tömörítőeszköz ill. technológia, stb) Olyan hatások, amelye a talaj belső ellenállását csökkentik (fenntartás hiánya, elmaradása, padka füvesedés, vizzsákképződés, stb.) Külső terhelések megnövekedése (gőzvont.→ dízel- ill. villamos vontatás, nagyobb terhek) o Töltések, bevágások romlásának fokozatai Töltések: hámlás, kagylósodás, szakadás, szétnyomódás, szétcsúszás; Bevágások: hámlás, szakadás, csúszás o Töltések (bevágások) vízzsákosodása o Háttöltések romlása hidaknál (úszólemez; töltés konszolidáció, vasúti terhelés → egyenlőtlen süllyedés) o Szivárgók, szabványárkok kialakítási kérdései.
7.2. Alépítményi meghibásodások, hiányosságok javítása Ezen alfejezhez ld. még a 12. fejezet ide vonatkozó részeit! o Vízzsákok javítása – –
Aszfalttal történő lezárás (levágás, új talajjal megfejelés, 10 cm aszfalt) Klasszikus megoldás (kiszedni a zsákot, megfejelés; nincs rásem idő, sem erőforrás) – Terfillel, műszaki textiliával kombinált védőréteg beépítés. – Nagyon mély vízzsákoknál vízzáró agyagréteg. o Korszerűbb mélyszivárgók o Gyenge altalajok javítása (mélyvibráció, mélytömörítés, szilárdított cölöpök, kőcölöpök, vert cölöpök, pernye) o Szabványárkok tisztítása o Alépítményjavító géplánc.
7.3. Az ágyazat avulása Az ágyazat avulásának okai: – – – – –
Építési technológia be nem tartása (alsó ágyazat, bekeverő rostálás); Szennyezett zúzottkő; Ágyazati hiányosságok (vastagság, ágyazatszél); Nagygépes talajjav. rtg. beép. (bekeverő rostálás); Üzemszerű elhasználódás (ágyazatszennyezés, aprózódás, éles él kopás, feliszapolódás, gazosodás stb.) – Fenntartási hiányosságok.
7.4. Az ágyazati hiányosságok megszüntetésének módszerei –
Az ágyazatban rekedt víz kivezetése (sliccelés, szárító bordák, korszerű anyaggal);
–
Ágyazatpótlás (kézi erővel, ágyazatrendezővel);
–
Gyomirtás (vegyszeres permetezés kézzel, szerelvénnyel; granulátum);
–
Ágyazat tisztítás (kézzel, gépi úton);
–
Ágyazatcsere (ráemeléssel, süllyesztéssel).
80
8. ELŐADÁS
AZ ALJAK, A SÍN ÉS KAPCSOLÓSZEREK AVULÁSA
8.1. Az aljak avulása és fenntartásuk o Az aljak avulásának jellemzői kígyózó mozgás → furatok tágulása → víz bejutás → fabetét korhadás → nyomtáv, szorítóerő, keretmerevség; berágódás (elsősorban talpfáknál); repedés (faaljnál, betonaljnál); betonalj sérülések (aláverésnél, ágyazatrendezésnél).
o Az aljak hiányosságainak megszüntetése –
talpfák (kitágult furatok javítása facsapolással, traverzán eljárással, más módszerrel; berágódás javítása vájolással, hosszirányú repedések pántolással);
–
vb. aljak (fabetétek cseréje, felületi sérülések műgyantás javítása, nagyobb hibák esetén aljcsere kézi ill. gépi úton).
8.2. A sínek avulásának okai és a hiányosságok megszüntetése o A sínek avulásának okai –
gyártási és építési hibák (öntés, hengerlés, szennyeződés, zárványok, hullámosság);
–
járművek többletterhei (futófelület legyűrődése, lapos kerék → rideg törés, kerékátmérő különbség, befékezetten maradt kerék);
–
üzemszerű elhasználódás (magassági- és oldalkopás, hullámos kopások, sínfáradás, korrózió);
–
fenntartási hiányosságok (sínvéglehajlás, sínlegyűrődés, megengedettnél nagyobb kopású sín beépítése, hegesztési varratok gondozásának elmaradása).
o Sínhibák megszüntetése –
sínvégfelhajlítás (sínvégfelhajlítóval, melegítéssel ld. köv. ábra, aláveréssel);
–
sínvégfelújítás (előregyártott illesztéssel, illesztés áthelyezéssel, síngombolással);
–
síngondozás (síncsiszolás, gyalulás; sínkenés, varratgondozás, sínvéggondozás);
–
sínkopás (védőgáza ill. védőporos felhegesztés);
–
síntörések helyreállítása (azonnali teendők, ideiglenes helyreállítás, végleges helyreállítás);
–
üzemszerű sínfelújítás (elsősorban külföldön);
–
lépcsőzetes síngazdálkodás.
A gázlánghegesztés eszközeivel a lehajlott sínvégek felhajlítását úgy lehet elvégezni, hogy a lángcsóva semleges részének használatával a sínfejet és a sínfej oldalait 400…700 °Cra melegítik fel. A lehűlő sínfej zsugorodásával a lehajlott sínvég felemelkedik, kiegyenesedik.
Sínvég felhajtása hegesztőégős melegítéssel
8.3. A kapcsolószerek avulása és fenntartása Kapcsolószerek: o Hevederek, hevedercsavarok: hevedervállak ékhatása; kopás ellen: vállak kenése; túligénybevétel → repedés, törés; hevedercsavarok menetei (korrózó, túlhúzás); sérült vagy törött gyűrűk cseréje, sínvándorlás és szabályozása; o Síncsavarok: gyártási hiba: nyakátmérő nagyobb → alátétlemez furata?; gyenge minőségű anyag; korrózió o Alátétlemezek: stancolás → egyenlőtlen felület, csavarlyukak rossz helyen ill. méretű, korrózió o Leszorító csavarok, csavarbizt. gyűrűk, stb.: anyagminőség → megnyúlás deformálódás, törés; korrózió → legyengül; fáradás → elpattan. o Útátjáró támtuskók (vasúti és közúti együttes teher hossz- és keresztirányban → lazulás → berágódás)
82
9. ELŐADÁS
KITÉRŐK ÉS VÁGÁNYKAPCSOLÁSOK, KÜLÖNLEGES FELÉPÍTMÉNYEK AVULÁSA
9.1. Kitérők avulása A kitérők felépítéséből adódóan nagyobb igénybevételeknek vannak kitéve: – nincs túlemelés, – nincs síndőlés, – keresztezés átlépés, – átmenetiív nélküli csatlakozás, – hőhatásból adódó többletigénybevétel (behegesztett kitérőknél: hézagnélküli tősín, dilatáló csúcssín, lélegző keresztezés), – mozgó alkatrészek (csúcssín és az állítómű, esetleg mozgó keresztezés). Váltórész szerkezeti hibái: – tősín-csúcssín kapcsolata (oldalirányú megtámasztás, támtuskó, vezetéstáv); – csúcssín legyűrődés; – csúcssín rögzítés (kampózár, zárnyelv); – állítómű pontatlanság. Váltórész meghibásodásai: – – – – – –
csúcssín kopás, csúcsín felfekvés, megtámasztás, állítómű beszabályozatlansága, fekszinthiba (egyoldali, kétoldali, keresztsüppedés); irányhibák (kitérőirányú nagy forgalomesetén gyakori); vezetéstáv (tősín és csúcssín közötti nyomcsatorna szélesség kicsi → ütés → felvágás → kisiklás); – elhallgatott korábbi váltófelvágás → később következményei. Közbenső rész: – süppedések, – irányhibák lehetségesek, amik a keresztezési rész felé haladva növelik a dinamikus hatást.
Keresztezési rész: – főleg hosszú talpfák esetén: behajlás → nyomtávszűkület → vezetéstáv szűkület; → fekszinthiba; –
könyöksín és
–
keresztezési csúcs valamilyen problémája (keresztezési csúcs elverődése, csorbulása, könyöksín kopás, álnyomkarima → könyöksín törés);
–
vezetősín, vezetéstávolság!
A kitérők fenntartása során leggyakrabban megvizsgálandó kérdések: – – – – – – – – –
A csúcssínek jól záródnak-e? Vannak-e legyűrődések? Vannak-e a csúcssínen csorbulások, legyűrődések, kopások? Milyen a csúcssín kopásának alakja? A csúcssín jól támaszkodik-e a tősínhez a teljes megmunkálási hosszon? A kampózárak jól zárnak-e? A zárnyelves csúcssínállítás jól működik-e? A csúcssínek egyenletesen fekszenek-e fel a sínszékeken? A csúcssín nyitásánaál elegendő-e a felnyitás, megfelelő-e vezetéstávolság (ütődés veszélye!)? – Milyen a keresztezési csúcs, könyöksín kopása? – A keresztezésnél a vezetéstáv megvan-e? – A vezetősínek rögzítése megfelel-e, nincs-e betéttuskó lazulás?
9.2. Fekszinthibák megszüntetése Fekszinthibák megszüntetése: – aláveréssel (először a teljes hosszban a főirány, majd a mellékirányban); – alálemezeléssel. Vezetéstáv hibák megszüntetése (hibanagyság szerint növekvő sorrendben): – – – –
béleléssel, köszörüléssel, felhegesztéssel, átszögeléssel.
9.3. Átszelési kitérők, vágányátszelések, vágánykapcsolások Az átszelési kitérők fokozottabb igénybevételnek vannak kitéve az átszelési és kitérőirányú forgalom miatt ugyanazon a helyen. –
4 db csúcssín;
–
4 db keresztezés, ebből 2 db egyszerű, 2 db kettős keresztezés.
84
Karbantartásuk, a hiányosságok megszüntetése hasonló, mint a kitérőknél, de a fokozottabb igénybevétel sokkal fokozottabb odafigyelést kíván. Fontos, hogy a keresztezéseknél fellépő nyomtávolságok beállításával párhuzamosan irányszabályozást is kell végezni. Különös gondossággal kell a vezetéstávolságra ügyelni. A vágányátszelések avulása és fenntartása az átszelési kitérők kettős keresztezéseihez hasonló, de annál egyszerűbb végrehajtani, mert a vágányátszelés sokkal egyszerűbb szerkezet. A vágánykapcsolások avulása és fenntartása az egyszerű kitérőkéhez hasonlít, azonban a kettős vágánykapcsolás esetében ugyanolyan fontos az irányszabályozás, mint az átszelési kitérők keresztezési részénél.
9.4. Nagysugarú kitérők fenntartása A nagysugarú kitérők célja, hogy az állomások ki- és bejáratánál az áthaladó vonatok részére kitérő irányban ne legyen szükség 40 km/h sebességkorlátozásra. Éppen ezért a nagyobb sebesség nagyobb igénybevétellel jár, amely ezeket a kitérőket jobban igénybe veszi. A sokkal hosszabb kitérő részegységek (félváltók, keresztezés) rakodása sokkal nagyobb gondosságot igényel, mert a hanyag rakodás során a részegységek sérülése, meghajlása helyrehozhatatlan deformációval járhat. Ügyelni kell arra, hogy mind a felemeléskor, mind a lerakodáskor a részegység egyszerre hagyja el a felfekvési felületet, ill. egyszerre érjen földet, egyébként nagy a veszélye a maradó deformációnak.
9.5. Különleges felépítmények avulása – Széles- és normál nyomtávolságú vágányfonódás (többletteher); – Keskeny nyomtávolságú pályák; – Ágyazatnélküli felépítmény (betonlemez hidak, acélhidak hídfákon, rugalmas anyagba ágyazott sínszál); – Vizsgálóaknák, lefejtőaknák; – Vágánymérlegek; – Bebetonozott magánaljak (pl. K-Ny metró Deák tér- Pillangó u.); – Hidak háttöltései; – Hidak terelősínjei; – Útátjárók (védősínes, Bodan-elemes, Strail-típusú); – Kissugarú ívek vezetősínjei; – Fordítókorongok, tolópadok; – Síndilatációs szerkezetek (Csilléry-féle, iker-Csilléry, VAMAV típusú); – Rendezőpályaudvari szerkezetek (gerendás vágányfékek, kvázi-folyamatos sebességszabályozó elemek); – Nagypaneles rendszer (panelek mozgásai, pumping hatás, aszfalt + hő, álnyomkarima, szorító gumiszalag, aláöntés, injektálás ); – Nagykörúti RAFS leerősítés; – Villamos vontatás → áramvisszavezetés: sín + kábel. A kézi és képi kitérőcseréléshez ld. az 5. fejezetet!
85
10. ELŐADÁS A VASÚTI VÁGÁNY FEKVÉSHIBÁI, A FEKVÉSHIBÁK MEGSZÜNTETÉSE
10. A vasúti vágány fekvéshibái – – – –
fekszinthibák; irányhibák; nyomtávolság hibák; sínvándorlás hibák.
A hiba nagysága meghalad-e egy mérethatárt? A – építési mérethatár; B – fenntartási mérethatár; C – soron kívüli intézkedést igénylő mérethatár.
10.1. Fekszinthibák Fekszinthibáról akkor beszélünk, ha –
egyenesben a két sínszál nincs egy magasságban, vagy lesüllyedt az eredeti szintjéhez képest,
–
ívben és átmenetiívben a két sínszál magasságkülönbsége nem az előírt túlemelés szerinti érték.
Fekszinthibák megjelenési formái: rövid süppedés (egyoldali, kétoldali keresztsüppedés); hosszú süppedés; vaksüppedés (csak terhelés alatt süpped be).
10.2. Fekszinthibák megszüntetésének módszerei Ágyazati gerenda megzavarásával: – – – –
kézzel, kézi kisgépes módszerrel (vibrációs kisgépekkel), nagygépekkel (pl. Buda aláverővel), géplánccal (FKG).
Ágyazati gerenda megzavarása nélkül: – – –
kézi alázúzalékolás (felmérés, alázúzalékolás) gépi alázúzalékolás; alálemezeléssel.
10.3. Irányhibák – Egyenesben az egyenes iránytól, – ívben a szabályos körívtől, – átmenetiívben az átmenetiív geometriájától való eltérés.
Kialakulásának okai: – – – –
sínkopások, dinamikus hatások, alépítmény elmozdulása, „emlékezés”.
A megengedettnél nagyobb irányhiba → görbület nő → nagyobb oldalgyorsulás → szerkezeti elem károsodás → még fekszinthibát is eredményezhet.
10.4. Irányhibák megszüntetése Az irányszabályozás előtt el kell végezni – –
a fekszintszabályozást és a nyomtávellenőrzést.
Irányszabályozás két alapvető módszere: 1. Ívkiigazító eljárás –
egyhúros eljárás o vándorhúr eljárás (egy ívmagasság méréssel), o két helyen történő ívmagasság méréssel, o grafikus megoldás, o Matisa kalkulátor,
–
kéthúros eljárás o párhuzamos húrokkal, o közös kezdőpontú húrokkal.
2. Ívújrakitűző módszerek – –
érintőszög-eljárás (egyszeresen egymásbakapcsolódó húrméréssel) geodéziai módszerek o derékszögű kitűzés x y koordinátákkal, o kerületi szöges módszerrel, o fix ponthálózathoz viszonyítva.
Az irányhibák megszüntetése: –
kézi úton (egyhúros és kéthúros eljárással)
–
gépi úton o hibacsökkentő eljárással; o felméréssel: kiegyenlítéssel (grafikusan vagy számítással); kalkulátorral; érintőszög-eljárással (szögképeljárás); geodéziai módszerekkel.
Az ívkiigazító módszerekkel csak akkor tudjuk az ívet az eredeti sugarúra kiszabályozni, ha az ívmagasságok átlaga megegyezik az elméleti ívmagassággal. Ekkor sem biztosított azonban az átmenetiívek eredeti hosszának visszaállítása.
87
Ha hátl > helm → befelé kell az ívet eltolni, ha hátl < helm → kifelé kell az ívet eltolni. Fontos tudni, hogy a szabályozógépek egy része – – –
közös kezdőpontú két, vagy három húrral, más része egy húrral két ívmagasságot mérve szabályoz.
10.5. Nyomtávolság hibák és megszüntetésük Nyomtávolság hiba: üzemközbeni nyomtáv szűkülés vagy bővülés a megengedetthez nyomtáveltéréshez képest. Okai:
– – – – – – –
káros járműmozgás, centrifugális erő, sínkopás, sínleerősítés tönkremenetele, a megengedettnél nagyobb síndőlés, sínvándorlás, sínlegyűrődés.
A nyomtávolságszabályozás módszerei: – lemez eltolással (sín irányú eltolás 1/3 szélességgel, facsapolással, de csak 40 kg/fm-nél kisebb tömegű sínek esetén); – alj eltolással (keresztirányban eltolt faaljjal, facsaplással,) – traversan- vagy más eljárással, – betonaljaknál traversan elj., ill. fa- vagy műanyagbetét cserével.
10.6. Sínvándorlás okai, következményei, megszüntetésének módja A sínszálak a vonatforgalom hatására eredeti helyükről hosszirányban elmozdulnak annak következtében, hogy vannak – –
erőhatások, amelyek elősegítik, de vannak ellenállások, amelyek gátolják
a sín elmozdulását. Ha a sínekre ható hosszirányú erő eredője nagyobb, mint az elmozdulást akadályozó ellenállás, bekövetkezik a sín hosszirányú elmozdulása. Az illesztési hézagok az erőhatások következtében megváltoznak. Kialakulása a hevederes illesztésű pályákra jellemző. Előre igyekszik eltolni a sínt – – –
fékezési erő, lejtőirányú súlykomponens, sínvégekre ható ütések;
Hátrafelé elősegíti az – –
adhéziós erő (vonóerő), főleg a gyorsulási szakaszokon, emelkedőn a pályairányú súlykomponens.
88
Gátolják a sínvégmozgást – – –
szerkezeti elemek közötti súrj. erő (sínleerősítések, hevederek), ágyazati ellenállás, sínvándorlást gátló kengyelek.
Megjelenési formái: – egyirányú pályán általában egyirányú (menetirányban), – egyvágányú kétirányú pályán a két sínszál ellentétetes irányban ( ↑↓ ), – ívekben a külső sínszál vándorol gyorsabban, – fékezési, indulási, lejtős szakaszokon egyirányú. Sínvándorlás következményei: húzott és nyomott szakaszok jönnek létre. Húzott szakaszon a hézag megnő → süllyedés keletkezik, sínvándorlás nő. Nyomott szakaszon a záródó hézagok miatt a sínfeszültség nő → irányhiba → kivetődés. Az aljvándorlás következtében az aljtávolságok megváltoznak, aljferdülés esetén → nyomszűkülés. Sínvándorlást szabályozni kell, ha – – – –
az aljferdülés a 150 mm-t meghaladja, az aljtávolság eltérés a 10 %-ot meghaladja, ha a hézagzáródás alacsony hőmérsékleten következik be, ha az illesztési hézagok teljesen szétnyíltak → hevedercsavar szakadás.
A sínvándorlás szabályozása (hézagrendezés) elve: ne kelljen szabálytalan sínt beépíteni és a lehető leggazdaságosabb legyen. A szabályozáshoz a szelvényezés és sínillesztések sorszámozása után megmérik a sínhőmérsékletet, és az illesztési hézagokat mind a két sínszálban. Ezek sínszálankénti összegzése alapján készítik a garfikus sínvándorlási szabályozási tervet.
89
11. ELŐADÁS FELÉPÍTMÉNYI GÉPLÁNCOK 11. Az ágyazattal kapcsolatos felépítményi gépek és gépláncok E fejezetben olyan felépítményi gépekről szólunk, amelyek az ágyazathoz köthetően végeznek munkát. Érdekességük még az is, hogy — bár most főképp felépítménycserélésekről beszélünk —, akkor is használhatók, ha nem történik a vágányon, illetve kitérőn átépítési munka: ezeket a gépeket gyakran, sőt gyakrabban használják a felépítmények karbantartási munkáinál, mint átépítésekhez kapcsolódva. Igaz ez már csak azért is, mert felépítmény megfelelő minőségének biztosítása a tervszerű megelőző karbantartási munkák keretében folyik, ezáltal folyamatos munkavégzési lehetőséget nyújtva ezeknek a gépeknek. Ennél az oknál fogva ezeket a gépeket felépítményi karbantartó gépeknek, illetve az ezekből képzett gépsorokat felépítményi karbantartó gépláncoknak nevezik. Ezek szerint a következő felépítményi munkákat végző gépekről beszélhetünk: 1. Rostálógépek: elsődleges feladatuk az ágyazatba került szennyeződések eltávolítása, és a zúzottkő ágyazat kívánt szemeloszlásának kialakítása, 2. Szabályozógépek: a vágányrács megfelelő irányának és fekszintjének kialakítását végzik, és a keresztaljak alatti ágyazati részt tömörítik, 3. Ágyazatrendező gépek: terelőlapjaik segítségével kialakítják az előírt ágyazati profilt, kis mértékű ágyazati anyag áthelyezésre és pótlásra is alkalmasak, 4. Ágyazattömörítő gépek: tömörítőlapjaikat felhasználva a keresztaljak között, illetve az aljvégeknél elhelyezkedő zúzottkőágyat tömörítik, 2-3-4:FKG 5. Dinamikus vágánystabilizátorok: a vágányrács vízszintes irányú „megrázásával” tömörítik a zúzottkövet, ezzel ellenőrzött módon, rövid idő alatt hajtják végre a forgalom vágánykárosító hatásait, 6. Automatikus pályaellenőrző gép: komplex munkát végző gép, amely szenzorai segítségével felméri az ágyazati profilt, rendezi azt, majd dinamikus stabilizálást hajt végre. A fenti gépeket az esetek többségében nem külön-külön alkalmazzák, hanem gépláncokat hoznak létre belőlük. Mivel egy-egy gépcsoportba számos típus tartozik, az összeállítások száma igen sokféle lehetne. Annak, hogy még sincs végtelen számú összeállítás, igen egyszerű oka van: egy országban egy adott feladat elvégzésére alkalmas gépből többnyire nem szerezték be az összes típust (főleg anyagi okok miatt), így minden államvasút, vagy vasútépítő cég a saját gépparkjának megfelelően alakította ki a gépláncait. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a géplánc egyes elemeit ne lehetne lecserélni egy hasonló munkát végző, esetleg nagyobb teljesítményű típusra. A következőkben elsősorban a Magyarországon használt gépeket fogom bemutatni, majd a hazánkban klasszikusan alkalmazott géplánc összeállítását. Ezután a külföldön alkalmazott összeállításokat ismertetem, és hogy ezek várhatóan miképpen lesznek átültethetők a hazai gyakorlatba. A kezdetekben még találkozhatunk hazai előállítású gépekkel és a svájci Matisa cég termékeivel is, azonban mára szinte kizárólagossá vált a Plasser cég gyártmányainak használata. Természetesen az egyes típusoknak csak a legfontosabb ismérveit mutatjuk be.
90
11.1. Rostálógépek A rostálógépeknek már a nevük is jól tükrözi rendeltetetésüket: feladatuk a zúzottkőágyazat megtisztítása a beépített nagy teljesítményű rostasor segítségével, amely általában 3…5 sor rostarácsot tartalmaz. A megtisztítás jelen esetben azt takarja, hogy az ágyazati anyagból eltávolítja a különböző pályába került szennyeződéseket, és az elaprózódott kőanyagot. A tisztítási művelet során az előírt frakciónak megfelelő szemcsenagyságú kőanyagot a vágányba visszahelyezi, a vissza nem építhetőnek ítélt részeket pedig — amit rostaaljnak neveznek — a vágányon kívül helyezi el, vagy azt szállító szerelvényre rakja. A rostálógépek többnyire kaparóláncot használnak ahhoz, hogy a pályából a zúzottkövet a rostálást végző egységükre juttathassák. A vasúti munkáknál használatos rostálógépeket a következő csoportokba sorolhatjuk: 1. Vágányon járó rostálógépek: ezek munkavégzésük közben a vágányon mozognak. A megtisztítandó ágyazati anyagot a vágányrács alatt átvezetett kaparólánccal távolítják el, majd a rostálási művelet elvégzése után a gép által megtartott vágányrész alatt helyezik ismét el a tiszta ágyazati anyagot (RM 74, RM 76, RM 80, RM 800), 2. Ágyazaton járó rostálógépek: a vasúti vágányon közlekednek, azonban rostálási munkát csak olyan területen tudnak végezni, ahonnan a vágányzatot előzőleg elbontották. Itt lánctalpai segítségével mozog. Ma már ilyen gép tudomásom szerint nincs (régen: Wieger WRM-200), 3. Vegyes üzemű rostálógépek: mind vágányon járva, mind az ágyazaton haladva képesek munkát végezni. A vágányon az elsőhöz hasonlóan dolgonak, az ágyazaton pedig lánctalpas futóművük segítségével haladnak (ZRM 70, ZRM 79), 4. Rostálógépek beépített zúzottkő adagolóval: felépítésüket tekintve az első helyen említett vágányon járó rostálógépekre hasonlítanak, azonban ezek el vannak látva zúzottkőszállító és adagoló egységgel, hogy a rostálás folytán bekövetkezett ágyazatianyag-veszteséget pótolják (RM 95, RM 900), 5. Vákuumos rostálógépek: a zúzottkő felszedését nem kaparólánc, hanem nagy teljesítményű szívócső segítségével végzi. A munkavégzésének további elemei megegyeznek a többi módszernél leírtakkal (VM 150 Jumbo, VM 250 Jumbo), 6. Ágyazatszél rostáló gépek: ezek a keresztaljak alatti ágyazati anyagot nem, hanem csak az aljvégeknél lévőt tisztítják meg, amelyet kaparóláncokkal szednek fel (FRM 76, FRM 80, FRM 100). Látható, hogy számos géptípus létezik, így nem lehet célom mindegyik részletes bemutatása: csak az itthon is használt modelleket fogom ismertetni, azon belül is a főbb elveket, amely szerint a munkaszervezésük zajlik. E kritériumok szerint a sorban rögtön csak az első csoport tagjai maradnak, mivel Magyarországon csak a hagyományos, vágányon járó rostálógépeket alkalmazták, és alkalmazzák. A fejlődés lehetőségét felmutatva még röviden ismertetni fogom a zúzottkőadagolóval egybeépített rostálógépeket is. Hozzá kell azonban tenni, hogy bemutató jelleggel volt az országban vákuumos rostálógép, és a 70-es évek végén szerettek volna beszerezni vegyes üzemű rostálógépeket is, azonban ebből tényleges gépvásárlásokra nem került sor. Használtak azonban egy hazai gyártmányú kisgépet, amely az ágyazatszél rostálását tudta végezni, azonban ezt kizárólag
91
fenntartási munkáknál alkalmazták rövidebb vágányszakaszok ágyazatszéleinek a tisztítására. Ez olyannyira kisgép volt, hogy használata nem igényelt vágányzári időt, mivel a vágányból kézi erővel kifordítható volt. A rostálógépek teljesítményét a rostáló berendezés kapacitásából számítják, ezért a valós, munka közbeni teljesítményük körülbelül a harmada az elméleti, gyár által megadott értékeknek. •
Csaba rostálógép
A MÁV ezt a gépet 1962-1969-ig gyártotta. Nagyon egyszerű kialakítású volt, az ágyazat kiemelését egy kaparólánc végezte, ahogy az alábbi ábra mutatja.
A Csaba ágyazatrostáló gép keresztmetszete
A gép négytengelyű volt, két forgózsámollyal. Az ágyazat kiemelését és a megtisztított zúzottkő visszaterítését a két forgóváz között végezte el. Munka közben a gép meghajtása egy csörlő segítségével volt biztosítva. Ez a gép elejére volt szerelve, a rajta elhelyezkedő dobról a drótkötelet 150 méterre előre húzták, és a vágányhoz rögzítették. Így a csörlő 25…180 m/h sebességgel tudta előre húzni a rostálógépet. Üzemeltetéséhez 8…10 főre volt szükség. Főbb paraméterei: – – – –
kaparólánc szélessége: 4000mm; az ágyazat eltávolításának mélysége: 900 mm a sínkorona alatt; a motor teljesítménye: 210 kW; a rostálás teljesítménye: 150 m3/h.
A rostaaljat a gép elején található elfordítható szalagja segítségével a töltésrézsűre, vagy szállítókocsiba ürítette azt. A korszerűbb modellekre is igaz az, hogy a rostaaljat mindig a haladási irány szerint előrefelé továbbítják.
92
• Plasser RM 74 rostálógép A Csaba rostát követte ez a típus, a hazai gyakorlatban, amelyet az alábbi ábra mutat.
A Plasser RM 74 U rostálógép
Ez a rosta több szempontból is nagy jelentőségű, mivel a későbbi gyártmányok csak kisebb változtatásokat tartalmaznak ehhez képest. E fő tulajdonságok: –
lehetőség van védőréteg beépítésére beforgatásos technológiával (amely a 12. fejezetben kerül ismertetésre), és geotextília terítésére is, valamint teherelosztó lapok elhelyezésére; – saját meghajtással rendelkezik, nem kell csörlővel vontatni, mint a Csaba rostát. Itt érdemes néhány szót ejteni a gép munkakezdéséről. Az egyértelmű, hogy a kaparóláncot valamilyen módon a vágányrács alá az ágyazatba kell juttatni, hogy munkát tudjon végezni. Azonban ennek a módja koránt sem egyértelmű, mivel két úton lehet célt érni: 1. a sínek elvágásával és a folytonos kaparólánc befűzésével; 2. a kaparólánc megszakításával. A Plasser mérnökei jelen esetben az utóbbi megoldást választották, ami annyit tesz, hogy a vágányban egy aljközből kibontják a zúzottkövet, oda befűzik a kaparólánc egyik darabját. A kaparólánc másik fele a gép láncvezető gerendájában van. Ekkor a gép a vágányba fűzött lánc fölé áll és a csatlakozó láncvégeket összekötik. Erre a kötésre speciális csapok szolgálnak. Ekkor a gép készen áll a munkavégzésre. Ez a befűzési művelet a körülmények szerint fél órától egy óráig terjedő időtartamot igényelhet. A munkamenet ennél a gépnél is az előbbihez hasonló, azonban mivel itt hosszabb szakaszon van a levegőben a vágányrács, annak megtartásáról görgők gondoskodnak. A főbb műszaki adatok: – kaparólánc szélessége alapállapotban: 4000 mm; – az ágyazat eltávolításának mélysége: 900 mm a sínkorona alatt; – a motor teljesítménye: 333 kW; – rostálási teljesítmény: 550 m3/h. Munkavégzése közben a rostaaljat a töltésrézsűre vagy az előtte elhelyezkedő szállítókocsiba továbbítja. •
Plasser RM 74 UHR és Plasser RM 76 UHR rostálógép
A gépek kialakítása és teljesítménye szinte teljesen megegyezik az előzővel, csak a változásokat részletezem: – –
a gép kaparóláncának bővítésével kitérők rostálására is alkalmas; a síntartó görgői segítségével a vágányt fel tudja emelni, így több hely áll rendelkezésre a munka elvégzéséhez;
93
– a vágányt oldalirányban is képes eltolni; – alkalmas az alépítményi korona süllyesztésére is. Teljesítménye az előző típussal megegyező. •
Plasser RM 76 UHRS rostálógép
Teljesen megegyezik az előzőkkel, csak egy kaparási mélység- és dőlésregisztráló szerkezettel. •
Plasser RM 80 rostálógép
A legutóbbi fejlesztés a hagyományos rostálógépek között (1. ábra). Annak ellenére, hogy magyar tulajdonban nincs ilyen típus, Ausztriából bérelve rendszeresen dolgozik a hazai vonalakon.
1. ábra - A Plasser RM 80 rostálógép
Munkamódszere az előzőhöz hasonló, a teljesítménye jelentősen nagyobb, a következő adatok jellemzik: – a gép kaparóláncának bővítésével kitérők rostálására is alkalmas; – kaparólánc szélessége: 4000 mm; – az ágyazat eltávolításának mélysége: 1000 mm a sínkorona alatt; – a motorok teljesítménye: 2×333 kW; – rostálási teljesítmény: 650 m3/h; – haladási sebesség munkaállapotban: maximum 1000 m/h. Mint említettük, ez a gép az utolsó a hagyományos rosták sorában, a 90-es években mutatták be. Érdekes adat, hogy a rostálás sebessége a Csaba rostánál látott 25…180 m/h-ról 1000 m/h-ra nőtt a minőség jelentős javulása mellett úgy, hogy a gépek szerkezete alapvetően nem változott meg. Mindössze 30 év a korkülönbség a két gép között. Az 1000 m/h érték a gyakorlatban 300…350 m/h-t jelent. Kitérő rostálásánál a kaparólánc szélességét egészen 7700 mm-ig lehet növelni, azonban hazánkban ez idáig nem gyakorlat a kitérők rostálása. •
Plasser RM 800 rostálógép
Ez a gép fejlődés következő lépcsőjét jelenti, ami azonban szerkezetében jelentősen eltér az eddig ismetettektől, ezért majdnem hogy külön osztályt képez. A gép nem alkalmas kitérők rostálására: ez volt az ára annak, hogy teljesítménynövekedést tudjanak elérni. Ez nem is feltétlenül baj, mivel még külföldön sem a kitérők, hanem a nyíltvonali vágányok rostálása teszi ki a munkák túlnyomó többségét. Azt, hogy miképp tudtak a hatékonyságon javítani az a következő ábrán látható, amely a gép kaparóláncának a pályába engedési műveletét mutatja a következő ábra: 94
A Plasser RM 800 rostálógép részlete
Itt a sínek elvágása szükséges ahhoz, hogy a gép a munkát el tudja kezdeni, azonban ezzel jelentős időmennyiséget lehet megtakarítani, mivel elkerülhető a kétszer minimum 30 perces láncbefűzési procedúra. Az előző rostálógépekkel szemben ez jelentősen megemeli a vágányrácsot, ezáltal szükség esetén nagymértékben meg tudja változtatni az eredeti pálya irány- és magassági viszonyait is. A rostálást végző egysége is nagyobb teljesítményű, mint az eddig látottak, és rendelkezik egy rostáltanyag tároló bunkerrel, ahová a szerelvény esetleges megállása esetén el tudja helyezni a tiszta zúzottkövet, hogy a vágányban sehol ne keletkezzen zúzottkő felhalmozódás. Használata egyéb tekintetben nem különbözik az eddigiektől. A jellemző technikai paraméterek: – – – – –
kaparólánc szélessége: 3600…5300 mm; az ágyazat eltávolításának mélysége: 1000 mm a sínkorona alatt; a motorok teljesítménye: 2×511 kW; rostálási teljesítmény: 800 m3/h; haladási sebesség munkaállapotban: maximum 800 m/h.
Ezzel a géppel tehát nagy hatékonysággal lehet folyóvágányok ágyazatrostálását elvégezni, azonban mint általában az igazán nagy gépeknél itt is csak úgy gazdaságos a munkavégzés, ha kellő nagyságú munkaterület áll rendelkezésre. Ellenkező esetben jobban megéri a kisebb kapacitású gépeket alkalmazni. Nem említettem, de talán magától értetődő, hogy hazánkban ez a géptípus sem lelhető fel. Már említettük, hogy a rostálási munka végzése során keletkező rostaaljat a töltésrézsűre lehet kidobni szállítószalag segítségével, vagy szállítókocsikba lehet tenni. Minden Plasser gyártmányú rostához alkalmazható az a rostaaljszállító kocsi, amely szintén ennek a cégnek a fejlesztése. Ennek bemutatását a következő alfejezetben teszem meg, először azonban következzen egy olyan rostálógép, amely nagy hatékonysággal használja ezeket a kocsikat. •
Plasser RM 95 és RM 900 rostálógép
Ezeket a gépeket csak csemegeként említem meg itt a rostálógépekkel foglalkozó rész végén. Ezek igen nagy teljesítményű rostálógépek, csak vágány rostálására alkalmasak. Kaparóláncuk a legutóbb bemutatott RM 800 típuséval megegyező. Ezeknek a teljesítményét nem csak úgy növelték, hogy hatékonyabb ágyazatfelszedő és rostáló rendszert alakítottak ki, hanem úgy is, hogy a zúzottkő anyagolási műveletet is elvégzik. A zúzottkő pótlása mindenképp szükséges, csak ezt hagyományos esetben a rostálás elvégzése után külön munkafázisként zúzottkőszállító és elterítő szerelvénnyel végzik. A szerelvény kialakítását mutatja a következő ábra:
A Plasser RM 900 rostálógép
95
A képen középen a zúzottkő kiemelését, tisztítását és adagolását végző rostáló egység látható. Előtte (a kép jobb oldalán) a rostaalj szállító kocsik helyezkednek el, mögötte pedig azok, amelyek az ágyazati anyag pótlására szolgáló új zúzottkövet szállítják. Mindkét szállítási célra ugyanazokat a kocsikat használják, felépítésüket a következő fejezetben ismertetem. Láthattuk tehát, hogy az ágyazat tisztítására számos rostálógéptípust építettek, azonban azt, hogy melyiket választjuk, többnyire nem az határozza meg, hogy melyik felelne meg leginkább a feladat elvégzésére, hanem az, hogy melyik áll rendelkezésre. Már az előzőekben, és a dolgozat korábbi részeiben is többször utaltam különböző zúzottkő szállítására alkalmas kocsikra. Most ezeknek a bemutatása következik. Két alapvető típus van: – –
rostaalj- és zúzottkőszállító kocsik: a rostálási munkáknál használják őket. Csak szállítási munkára használhatók, anyagolásra nem alkalmasak; zúzottkőszállító- és elosztó kocsik: önürítős rendszerrel kialakított kocsik a zúzottkő vagy homokos kavics szállítására és elterítésére.
•
Szalagsoros rostaalj- és zúzottkőszállító szerelvények A rostaaljszállító kocsikat a rostálógépekhez fejlesztették ki. Mivel a rostaalj az építőipar számos területén jól felhasználható anyag, a töltésrézsűre szórva pedig csak hulladék, sőt bevágásokban egyáltalán nem helyezhető el ott, egyértelmű volt, hogy annak valamilyen szállítási módját meg kellett oldani. A megoldást a szalagsoros rostaaljszállító kocsik kifejlesztése jelentette, amelyek a Plasser gyártásában készülnek, és típusjelük MFS. Ezeket a kocsikat mindig a rostálógép előtt helyezik el a szerelvényben. Annak függvényében, hogy mekkora a szállítási kapacitásuk, készült: – – – – –
MFS 38: szállítási kapacitás 40 m3, tengelyek száma: 4 (2 forgóváz); MFS 40: szállítási kapacitás 40 m3, tengelyek száma: 6 (2 forgóváz); MFS 60: szállítási kapacitás 60 m3, tengelyek száma: 6 (2 forgóváz); MFS 100: szállítási kapacitás 68 m3, tengelyek száma: 8 (2 forgóváz); MFS 250 szállítási kapacitás 110 m3, tengelyek száma: 12 (4 forgóváz).
A következő ábra az egyik gyakran használt típust, az MSF 40 kocsit mutatja.
A Plasser MSF 40 rostaaljszállító kocsi
A kocsik kialakítása olyan, hogy padlólemezük egy szállítószalagként működik, így nem csak szállításra, hanem a szerelvényen belüli anyagmozgatásra is alkalmasak. A kocsikra a hátsó oldaluk felől kerül az anyag, a mozgó padlólemez segítségével előre továbbítja azt, ott pedig a felemelhető és mozgatható szállítószalagja segítségével az előtte álló kocsiba továbbítja a rostaaljat. A szerelvény legelső kocsiját töltik meg először, majd azt követően mindig az azt követőt. Tehát így a szerelvény elején telnek meg először a kocsik, így ezeket
96
szükség esetén le lehet akasztani, és ki lehet belőlük üríteni a rostaaljat a megfelelő depónia helyre. Oldalra kihajtható szállítószalagjával a kocsi erre is képes. Minden kocsi saját motorral van felszerelve, így a szalagok meghajtásához nem kell külön erőforrás. Egy szerelvénybe célszerűen 7…10 szállítókocsit kapcsolnak. A munkavégzést szemlélteti az alábbi ábra:
Az MFS kocsik anyagkezelése
Már használták ezeket a kocsikat rostaalj szállítására, amikor megjelentek azok a rostálógépek, amelyek képesek a zúzottkőanyag pótlására is (RM 95, RM 900). Egyértelmű volt, hogy a beépítendő zúzottkő szállítására is alkalmasak ezek a kocsik, így a szerelvény végén, a rostálógép mögött helyezték el ezeket. Az anyagkezelése a rostaalj szállítási funkciójának épp az ellenkezője, vagyis itt először az utolsó kocsi ürül ki, miután teljesen átadta rakományát az előtte álló kocsinak. Ebből kifolyólag itt is meg van az a lehetőség, hogy a szerelvény végén kiürült kocsikat anyaggal telikre cseréljék. Tehát a rostáló szerelvény kialakítása zúzottkő adagolás esetén, a munka iránya szerinti sorrendben: – – –
elöl: rostaaljszállító kocsik; középen: rostáló gép; hátul: zúzottkőszállító kocsik.
A szerelvénynek ez a kialakítási módja igen nagy hatékonyságú munkavégzést tesz lehetővé, az újrahasznosítható rostaalj így nem szennyezi a vasútvonal környékét, és a rostálás befejeztével sincs szükség külön zúzottkő anyagolási munka végzésére. Az MFS 100 kocsi kialakítása eltér a sorozat többi tagjától. Ez amellett, hogy az anyagszállítási munkák elvégzésére tökéletesen a többi típusnak megfelelően alkalmas, a zúzottkő ágyazatba való elhelyezésére is képes. Ezt a tulajdonságát olyan rostálógépeknél lehet igazán jól kihasználni, amelyek nincsenek ellátva zúzottkő-adagoló berendezéssel. Ez esetben ezek a kocsik az előzővel megegyező módon a rosta után vannak a szerelvénybe sorolva, azonban nem továbbítják a rostálógéphez az új zúzottkő anyagot, hanem önállóan anyagolják azt a vágányba. Természetesen a rostáló berendezéstől függetlenül is tudnak munkát végezni, amikor csak az új kőanyag ágyazatba helyezése a cél. A kocsi működését mutatja a következő ábra:
Az MFS 100 szállítókocsi kocsi zúzottkő anyagolás közben
97
•
Zúzottkőszállító- és elosztó szerelvények Amennyiben a rostálógépünk nem alkalmas a zúzottkőanyag pótlására, a rostálási munka befejeztével egy újabb szerelvénnyel kell elvégeznünk a zúzottkőnek a vágányba juttatását és elterítését. De nem csak ekkor, hanem vágányépítés, vágányátépítés után is a vágányba kell juttatni az ágyazati anyagot. Erre a célra a MÁV háromféle önürítős vasúti kocsit alkalmaz: – Fd (Facpp): szállítási kapacitás 18 m3, kéttengelyes; – Fad (Facopp): szállítási kapacitás 38 m3, négytengelyes (2 forgóváz); – Fads (Facopps): szállítási kapacitás 38 m3, négytengelyes (2 forgóváz). Építési és forgalmi szempontból, a kocsikat a sorozatuk alapján azonosítjuk: ez az első tag a jelölésben. A zárójelben lévő tag ugyanannak a kocsinak a másik fajta jelölése, ezt azt áruszállítási szempontból történő azonosításra használják. A kocsik alján és oldalán ürítőnyílások, valamint terelőlapok vannak. Nemcsak zúzottkő, hanem egyéb szemcsés anyagok, például homokos kavics szállítására is alkalmasak, amely tulajdonságukra az alépítmény-javítási eljárásoknál van szükség.
Az Fd sorozatú zúzottkőszállító kocsi anyagolási munka közben
Az Fd sorozatú kocsi a legkisebb mind között (ld. fenti ábra). A kocsi ürítőnyílásait egy orsó elforgatásával lehet nyitni, illetve zárni, amelynek kezeléséhez két munkás szükséges. Ez a kialakítás nem teszi lehetővé, hogy a zúzottkő leeresztését szükség esetén hirtelen el lehessen zárni. A zúzottkövet a vágánytengelybe illetve a sínek külső oldalára tudja üríteni. A Fad sorozatú kocsi ugyanazoknak a műveleteknek az elvégzésére alkalmas, mint az előző, azonban szállítási kapacitása több mint duplája annak. Leegyszerűsödött a kiömlés szabályozásának módja is, mivel ezek a kocsik nem csigával, hanem egy karos áttétel segítségével nyitják, illetve zárják az ürítőnyílásokat. Ezzel nem lehet annyira finoman szabályozni a kiömlő kő mennyiségét, viszont szükség esetén hirtelen, egy mozdulattal el lehet zárni azt. 98
A Fads szállítókocsit más néven dozátoros kocsinak nevezik. Ez olyan kialakítással rendelkezik, hogy a vágányba engedett zúzottkőanyagot adagolókerete segítségével el tudja teríteni. A keret magassága a sínkoronaszinthez képest +150…-130 milliméteres határok közt szabályozható, ezt az állítását és a fenékajtók nyitását egyaránt pneumatikus úton végzik a kocsi kezelői. Ez a kocsi azért jobb, mint az előzőek, mert egyenletes zúzottkőfelületet hagy maga után, bár kitérők anyagolására nem alkalmas, mert ott nem szabad leengedni az adagolókeret lapjait. A dozátoros kocsi látható munka közben az alábbi képen:
A Fads zúzottkőszállító kocsi munka közben
A szerelvényben egyszerre csak egy kocsit szabad üríteni, egy kocsihoz két kezelő tartozik. A négy fenékajtó közül annak a kettőnek a nyitása, amelyek a vágánytengelyben helyezkednek el, csak egyszerre lehetséges, azonban a sínek külső oldalára ürítő ajtók külön is nyithatók. Mivel az Fd és Fad kocsik nem rendelkeznek adagolókerettel, és semmiféle egyengető berendezéssel, az anyagolási munka után ágyazatrendezést szükséges végezni a szabályozási munkák megkezdése előtt. A Fal sorozatjelű kocsit is itt kell megemlítenünk. Habár ez nem a saját vágányában végzi el a zúzottkő anyagolását, mégis önürítősnek tekinthető, mivel billenthető platójáról oldalra, a vágánytengely mellé, vagy a szomszédos vágányba tudja önteni a zúzottkövet, vagy a más szemcsés anyagból álló rakományt. Gyakran használják állomási munkáknál és kitérőcseréknél, amikor az építési terület mellett vágány van.
11.2. Szabályozógépek A különböző szabályozási módszereket használjuk arra, hogy a vágány, illetve kitérő tervekben előírt irányát és fekszintjét előállítsuk, oly módon, hogy a pálya az így létrehozott tulajdonságait minél hosszabb ideig megőrizze. Milyen gépek állnak a rendelkezésünkre, hogy ezeket a munkákat elvégezzük? A következők: 1. Vágányirányító gép: a pálya magassági viszonyainak változtatására nem képes, csak vízszintesen, a vágánytengelyre merőleges irányban tudja elmozdítani azt; 2. Aláverőgépek: a keresztaljak alatti ágyazatrész tömörítésére alkalmasak; 3. Vágányszabályozó gépek: a vágány magassági és irányviszonyait képes kialakítani, és a keresztaljak alatti ágyazatot tömöríti;
99
4. Dinamikus vágányszabályozó gépek: alapjuk egy vágányszabályozó gép, csak ki vannak egészítve egy dinamikus vágány-stabilizátorral; 5. Kitérő-szabályozó gépek: ugyanazt a munkát végzik, mint a vágányszabályozó gépek, azonban speciális kialakításuk folytán a kitérőkben is képesek dolgozni; Láthatóan — az első géptől eltekintve —, mindegyik gép végez olyan munkát, amely a keresztaljak alatti ágyazatrészt tömöríti: ezt aláverésnek nevezzük. Ebből kifolyólag ezeket a gépeket csak egyszerűen aláverőgépeknek szokták nevezni attól függetlenül, hogy már régen nem csak aláverési munkát végeznek. Ezért egy-két gondolat következik most a munkamódszerről, mivel az elv az összes típusnál azonos. Az aláverést aláverő kalapácsokkal végzik. Ezeket a keresztalj két oldalán merítik az ágyazatba olyan mélységbe, hogy a kalapácsok megrezgetése folytán a keresztalj alatti ágyazati anyag tömörödjön. Ennek a rezgésnek az optimuma a kísérletek alapján 35 Hz-nél van, amplitúdója pedig 10 milliméter körüli. Kezdetekben kétféle aláverési módszer volt használatos, amelyeknél a kalapácsok meghajtásában volt a különbség: –
–
Szinkron aláverés volt az, amikor a kalapácsoknak közös meghajtásuk volt és egyforma mértékben mozdultak el a rezgetés során, persze az ellenkező irányba. Ezt nem sokáig használták, mert ha az egyik kalapács elakadt valamiben, akkor a szemben lévő párja sem tudott munkát végezni; Aszinkron aláverés esetén a szemben lévő kalapácsok egymástól független meghajtással rendelkeznek, így a fenti hiányosság kiküszöböltté vált. Ma kizárólag ilyen elven működnek a szabályozó gépek aláverő kalapácsai.
A kalapácsok — amelyek acélból készülnek, és vídia lapokkal vannak borítva — tehát az alj két oldalán egymással szemben helyezkednek el, ahogy a következő két kép is mutatja. Egy hagyományos, vágány aláverésére szolgáló aláverő egységnél a sín mindkét oldalán két kalapács van, ugyanígy a keresztalj szemben lévő oldalán, és hasonlóképp a pálya másik sínszálánál is. Ezt összeadva láthatjuk, hogy a gép 16 kalapáccsal végzi egy időben az aláverést.
Az aláverő-kalapácsok kialakítása és elhelyezkedése
100
Ahogy már láthattuk, a vágányszabályozó gépeknek rengeteg típusa van, ezért most ezeknek csak egy kis részét fogom tudni bemutatni, de még ez is több lesz, mint amit hazánkban eddig alkalmaznak, és ez főleg a legújabb típusokra igaz. 11.2.1. Vágányirányító gép Az országban egyetlen példány dolgozott a Matisa RI-L típusú vágányirányító gépből. Hogy miért nem terjedt el használata, arra nem találtam választ. Már a bevezetőben említettem, hogy ez a gép csak a vágány irányítására, vízszintes, vágánytengelyre merőleges irányú elmozdítására volt képes. A gép alapját egy kéttengelyes önjáró kocsi adta (lenti ábra). Az alváza alatt volt elhelyezve az a hidraulikus egység, amely nyomógörgői segítségével a sínszálakra kifejtett erővel a vágányt a megadott irányba, a szükséges mértékben eltolta. Azt, hogy mekkora a szükséges mérték, öt darab, vágányon futó mérőkocsija segítségével határozta meg. Munkavégzésre egyenesben és ívben egyaránt alkalmas volt.
Matisa RI-L vágányirányító gép
Ez a szerkezet igen jelentős, akár a vágány több tíz centiméteres elmozdítására is képes volt, így ez korántsem volt egy „finom” módszer, mivel szélső esetben akár maradó alakváltozásokat is okozhatott a sínszálakban. A vágányt oly módon kellett előkészíteni a munka megkezdése előtt, hogy az aljvégekről el kellett távolítani a zúzottkövet azon az oldalon, amerre a vágányrácsot elmozdítani szándékoztak. Valójában ez a gép nem igazi szabályozó gép, mivel csak a vágány irányítására képes. Többnyire nem is szabályozási munkák gépláncaiban alkalmazták, hanem olyan esetekben, ha a vágány nagyobb mértékű oldalirányú áthelyezésére volt szükség, például nyomvonalkorrekcióknál, iránykorrekcióknál. Ez esetekben több menetben alkalmazva a gépet, akár a vágány méteres nagyságrendű oldalirányú elmozdítását is el lehetett érni. Teljesítménye 400…1000 m/h. 11.2.2. Aláverőgépek Az aláverőgépek a mai szabályozógépek ősei. Azzal a céllal hozták létre őket, hogy a nehéz fizikai munkát, amit a keresztaljak kézi kalapácsokkal történő aláverése jelentett, gépi erővel váltsák ki. Itt is meg lehet említeni, hogy az aláverés elve nem sokat változott mióta 1960-ban a MÁV bemutatta a Buda aláverőgépet (AG). Ez volt az első magyar gyártmányú ilyen jellegű munkagép és olyan jól sikerült volt, hogy a tervei alapján több szocialista országban gyártották is. A gép tehát nem végzett más munkát, csak a keresztaljak alatti ágyazatot tömörítette. Ekkor a szabályozási munkákat még kézi eszközökkel végezték. A gépnek 8 kalapácsa volt elhelyezve egy szerszámszekrényben, tehát 16 kalapácsot használt, mint egy mai egyszerűbb szabályozógép. Így a teljesítménye 350…400 alj (kb. 250 vm) volt óránként. Jó konstrukció volt, de az idő nagyon gyorsan túllépett ezen a gépen.
101
A Buda aláverőgép előtt volt az országban egy darab Matisa gyártmányú gép is, erről azonban részleteket nem ismerek, csak a történelmi teljesség kedvéért említettük meg. 11.2.3. Szintreemelő aláverőgépek Szintreemelő aláverőgépek: a vágányt csak magassági értelemben tudták elmozdítani, így fejlődés tekintetében félúton vannak az aláverőgépek és a szabályozógépek között. A MÁV Attila típusú (ASA) szintreemelő aláverőgépe a Buda aláverőgép kiegészített változata (ld. alább). Csatoltak hozzá egy előkocsit, amely egy acélhuzal segítségével szintezési segédpontként szolgált. Ennek segítségével a gép az aláverés mellett a vágány megemelését is el tudta végezni.
Az Attila típusú szintreemelő aláverőgép
11.2.4. Szabályozógépek
A szabályozógépeket az különbözteti meg az előzőektől, hogy ezek már egyaránt képesek magassági értelemben a vágány emelésére, vízszintes síkban pedig a vágány irányítására. A fejlődés állomásait az alábbi felsorolás tükrözi: –
Előkocsi használatával. A gép előtt külön egységként mozgó kocsi, szintezési és irányítási segédpontként szolgál: Plasser 04, 05, 06 sorozatai; – Előkocsi használata nélkül. Minden művelet végrehajtása a gép ütközőin belül: Plasser 07, 08 sorozatai; – Folyamatos mozgású szabályozógépek. A szerszámszekrény függetlenül mozog a géptesttől, így lassú de folyamatos haladás mellett lehet a szakaszos aláverési munkát elvégezni: Plasser 09 sorozata; Ezek a főbb csoportok, azonban több típusváltozatot is találunk, például az egyszerre aláverhető keresztaljak száma szerint. Ilyen szempontból a típusjelölés a következő információkat hordozhatja: – – –
16 Monomatic: egyszerre egy aljat ver alá (16 kalapáccsal) 32 Duomatic: egyszerre két aljat ver alá (32 kalapáccsal) 3X: egyszerre három aljat ver alá (32 kalapáccsal)
Egy példán bemutatva: Plasser Duomatic 08-32 a 08 sorozatba tartozó gép, amely egyszerre két keresztalj aláverését tudja elvégezni 32 kalapáccsal. A számos gépkialakítás közül az alábbiakban a legfontosabbakat mutatjuk be.
102
•
Plasser Monomatic 06-16 SLC
Ennél a típusnál még előkocsi segítségével végzik a méréseket, amelyhez egy infra adóés vevőkészüléket használnak. A vágány kiemelését hidraulikus emelővel ellátott görgőtányérokkal végzi. Egy sínhez négy görgőtányért használ, amellyel nem csak az emelést, hanem az oldalirányú mozgatást is végzi. A gép háromtengelyű, a kalapácsok a gép elején vannak elhelyezve. Egyszerre egy aljat ver alá, munkavégzése szakaszos. Átlagos teljesítménye 420 m/h. •
Plasser Duomatic 06-32 SLC
Ez a típus megegyezik az előzővel, csak két keresztalj egyidejű aláverésére alkalmas. Átlagos teljesítménye 550 m/h. •
Plasser Duomatic 07-32 SLC
Ennél a típusnál már minden művelet a gép ütközőin belül történik, nincs szükség előkocsira, vagyis a munka kezdési és befejezési műveletei jelentősen lerövidülnek. Az emelő-berendezést huzalos szintellenőrző vezérli, a két végpontja az első és hátsó vezérlőfülke alatt van, a pályára eresztett görgős kereten. Az emelést és az irányítást görgőtányérok segítségével végzi. A gép négytengelyű, a munkavégzés a forgóvázak között zajlik. Egyszerre két aljat ver alá, munkavégzése szakaszos. Átlagos teljesítménye 800 m/h. •
Beawer-79-800
Ez a gép a Plasser 07-es sorozatának egy egyszerűsített kéttengelyű változata, egy kezelőfülkével, tengelyek között elhelyezett szerszámszekrénnyel. Sorozatjele AG-800. Átlagos teljesítménye 500 m/h. •
Plasser Monomatic 08-16 SP
Ez a gép a Plasser és a MÁV közös gyártmánya, itthon készült (ld. lenti ábra). A gép kéttengelyű, az aláverő kalapácsok közvetlenül a nagy kezelőfülke alatt elhelyezkedő tengely mögött helyezkednek el. A vágány irányítása egy időben történik az aláveréssel, a már megismert görgőtányéros aggregáttal. Egyszerre egy keresztalj aláverése lehetséges, munkavégzése szakaszos. Átlagos teljesítménye 500 m/h.
Plasser Monomatic 08-16 SP szabályozógép
•
Plasser Duomatic 08-32 SLC
A Magyarországon használatban lévő legújabb szabályozógép. Szerkezetében modernebb minta 08-as széria, mérési eljárásának eredményeit közvetlenül táplálja a vezérlő automatikába. Egy hatcsatornás íróberendezéssel is el van lárva, amely a pálya szabályozást megelőző, és a szabályozást követő állapotát rögzíti. Természetesen a korábbi típusok
103
alapjaira épült, így működése is hasonló, mint az előzőeké. Egyszerre két aljat ver alá, munkavégzése szakaszos. Átlagos teljesítménye 850 m/h. •
Plasser Monomatic 09-16 CSM
A 09-es a Plasser legújabb szabályozógép sorozata. A munkavégzés módja egyetlen ponton változott jelentősen ezen a gépen, az előzőkhöz képest: a gép munkavégzése közben folyamatosan mozog, nem áll meg minden egyes alkalommal, amikor a kalapácsait belemeríti az ágyazatba. Ezt úgy tudja elérni, hogy a szerszámszekrény bizonyos határokon belül szabadon elmozdulhat a gép testén a vágánytengellyel párhuzamos irányban. A munkavégzés úgy zajlik, hogy a gép lassan, de folyamatosan halad, a kalapácsaival hozzálát egy keresztalj aláveréséhez. A műveletet annyi idő alatt kell végrehajtania, amíg a gép továbbhaladása folytán a szerszámszekrény a kimozdulási lehetősége szélső határáig nem ér. Ekkor kiemelik az ágyazatból a kalapácsokat, és megismétlik a műveletet újra és újra. Természetesen a többi munkafolyamatot az aláverés ily megváltozott formája közben is az eddigiekhez hasonlóan végzi el. Egyszerre egy alj aláverését végzi, folyamatos haladás mellett. Átlagos teljesítménye 800 m/h. •
Plasser 09-3X
Az utolsó gép, amely ebben a fejezetben említést teszek. A gép felépítése hasonló az előbb említetthez, azonban az által, hogy folyamatos haladás mellett egyszerre három keresztaljat képes aláverni, a világ jelenleg leggyorsabb aláverőgépévé vált, így a „beceneve” csak egyszerűen aláverő-expressz. Teljesítménye körülbelül háromszorosa egy hagyományos aláverőgépnek. Az aláverő kalapácsok csoportját mutatja a következő kép. Átlagos teljesítménye 2200 m/h.
A Plasser 09-3X aláverőgép szerszámszekrénye
11.2.5. Dinamikus vágányszabályozó gépek A vasútépítő gépek fejlődésében megfigyelhető az a jelenség, hogy egyre több funkciót zsúfolnak bele egy munkagépbe. Ennek a vasúttársaságok felől származó okai vannak, mivel egyre rövidebb időt engedélyeznek egy-egy munka elvégzéséhez. Ezt a követelményt a gépek teljesítményének növelésével lehet megfelelni, illetve a már említett kombinált gépek
104
használatával, mivel egy gép munkavégzése a pályán egyszerű, amíg több gépet mindig össze kell hangolni, és a legkisebb kapacitású egység teljesítménye lesz a mérvadó. Ennek a szellemében születtek meg a Plasser dinamikus szabályozógépei (Dynamic Stopfexpress). A dinamikus vágánystabilizálással olyan hatást érünk el, mintha a pályát a forgalom már jól megjárta volna, vagyis mintha lezajlott volna egy az ágyazat utántömörödése a forgalom hatására. A nagyteljesítményű aláverőgép és a dinamikus vágánystabilizátor „házassága” ezért igen kedvező eredményeket hozott. Két típusa van ennek a gépnek: – –
Plasser 09-Dynamic, Plasser 09-3X Dynamic (ld. következő ábra).
Plasser 09-3X Dynamic dinamikus vágányszabályozó gép
Az előzőekben már megismertük annyira a gépek jelölését túlzottan magyarázni ne kelljen: a 09-es sorozat a gépek alapja, az első kettő, míg a második gép három alj aláverésére alkalmas egyszerre. Az aláverést végző rész nem változott, csak hozzáépítettek egy stabilizátor egységet, és ellátták őket olyan, többi aláverőgéphez is opcionálisan választható egységekkel, mint az ágyazatszélt tömörítő vibrólap, és az ágyazati profilt kialakító zúzottkőterelő kar. A stabilizátor működéséről a 0 fejezetben lesz szó. A gépek teljesítményüket tekintve megegyeznek az alapgépükkel, csak ugyanannyi idő alatt még vágánystabilizálást is végeznek. A jövő mindenképp ezeké a kombinált gépeké. 11.2.6. Kitérőszabályozó gépek A kitérőben lévő sínek speciális elhelyezkedése miatt a vágányszabályozó gépeket kitérőkben nem alkalmazhatjuk, ezért kitérők szabályozására speciális kitérő-szabályozó gépeket készítettek. Fordítva ez nem igaz: a kitérő-szabályozókat nyíltvonali vágányokban is alkalmazhatjuk, habár itt általában teljesítményben elmaradnak a vágányszabályozó gépek mögött. De nem is az a céljuk, hogy ott versenyre keljenek velük, hanem az, hogy a kitérőkben végzett munka mellett, szükség esetén vonalszakaszokon is tudjanak dolgozni.
Aláverés kitérőben
105
A kitérő-aláverő gépekkel szemben a következő követelményt támasztjuk: –
A szerszámszekrényeiket a vágánytengelyre merőlegesen, egymástól függetlenül el tudják mozdítani; – A sín két oldalán dolgozó kalapács-párokat egymástól függetlenül is tudják használni (ld. feni ábra); – A kalapács-párok úgy is használhatók legyenek, hogy csak egy-egy kalapáccsal végez munkát, a másikat oldalra kihajtja (a kitérőben a szűk helyeken nem mindenütt fér el egymás mellett két kalapács); A következőkben a kitérők szabályozását végző gépeket ismertetem, azonban a munka menetét részletesen nem tárgyalom. Itt is igaz, hogy kezdetben voltak próbálkozások hazai gépek előállítására, azonban végül itt is csak a Plasser gépei lettek meghatározók. •
MÁV Csanád kitérő-aláverő gép
Ezt a típust a Buda aláverő gépből alakították ki. Csak aláverést tudott végezni, tehát valójában nem tekinthető szabályozógépnek. Az emelési és irányítási munkákat ekkor kézzel végezték. A kialakítás annyival változott a Buda aláverőhöz képest, hogy a szerszámszekrényét keresztirányban mozgathatóvá tették, és nem páros kalapácsai voltak, hogy a kis hézagokban is tudjon aláverni, így 8 kalapáccsal rendelkezett. Sorozatjele KIAG. •
Plasser 06-275
Értelemszerűen ez a 06-os sorozat tagja, a felépítése az ott leírtakkal megegyezik, annyi az eltérés, hogy a szerszámszekrényei a vágánytengelyre merőlegesen egymástól függetlenül elmozdíthatók voltak, és egy csoportban nem 8, hanem 4 kalapácsa volt. Így összesen 8 kalapáccsal rendelkezett, mint a Csanád kitérő-aláverő gép, azonban ez már szabályozógépnek tekinthető, mivel a kitérőt kiemeli és irányítja. A kitérő kiemelése a kitérő sínjeinek elhelyezkedése miatt nem oldható meg görgőtárcsákkal, ezért azokat emelőkampók helyettesítik, amelyek a sín talpát és a sín feje alatti rész egyaránt meg tudják fogni. A munkát az egyenes irányon haladva végezte el először. Ahhoz hogy ekkor a kitérő vízszintes maradjon, a kitérőirányban négy-öt keresztaljanként megemelték a kitérőt. A második menetben végezte a kitérőirány aláverését, ekkor már csak az előzetes emelések hibáit korrigálta. Ezek a gépek KIAG-600 sorozatszámmal kezdve vannak jelölve. •
Plasser 07-275
Ez a 07-es sorozat tagja, a változtatások hasonlóak, mint az előző típusnál: 8 aláverő kalapács, 4-4 külön mozgatható a vágánytengelyre merőlegesen. Az emelést emelőkampóval hajtja végre. Természetesen nagyobb teljesítményű, mint a megelőző sorozatba tartozó típus. Ezek jelölése KIAG-620-tól kezdődik. •
Plasser 08-275
Ez a sorozat annyi újdonsággal szolgál az előzőkhöz képest, hogy megtartották a vágányok aláverésénél használt szabályozógépek 16 aláverő kalapácsát, azonban úgy alakították ki őket, hogy a párok egyik tagját kihajtva egy kalapács-párral is lehetőség legyen aláverésre (ld. alábbi kép).
106
Kalapácsok kihajtása kitérők aláverésénél aPlasser 08-275 gépnél
Az emelési munkát kampókkal végzik, az irányítás viszont görgők által történik. Magyarországon elsősorban ezt a típust használják kitérők aláverésére. •
Plasser Unimat Sprinter
Különleges feladatok elvégzésére alakították ki, mint kitérők aláverése, a pályák helyi hibáinak elhárítása. Ezt a gépet is használják hazánkban. Ez a gép ismét egyszerűbb felépítésű, mivel csak 8 kalapácsa van, így a kihajtási műveletre nincs gondja. Az emelést kampókkal, az irányítást görgőkkel végzi. Természetesen a kalapács-párok oldalirányban egymástól függetlenül mozgathatók, illetve magasságilag süllyeszthetők. Úgy tervezték, hogy a működése a gyors munkavégzés érdekében a lehető legegyszerűbb legyen. E gép kialakítása látható a következő ábrán.
2. ábra - Plasser Unimat Sprinter vágányszabályozó gép •
Plasser Unimat 08-275 3S
A Plasser egyik korszerű kitérő-aláverő gépe. 16 kalapáccsal van felszerelve, amelyek egymástól minden irányban teljesen függetlenül mozgathatók, illetve kifordíthatók. A gépnek azonban van két különlegessége: –
–
Oldalra kinyújtható konzolja és függesztő kábele segítségével képes a kitérő irányú sínszálat is megemelni az aláverés közben, így nem szükséges a vágányemelőkkel történő vízszintes helyzetbe emelése, Az emelést nem emelőkampókkal végzik, hanem egészen kis méretű görgőkkel, amelyek elférnek a kitérő szűk helyein is.
107
A kitérő-aláverő gép, kialakításának jóvoltából sokkal pontosabb munkavégzést tesz lehetővé, és mivel maga emeli meg a kitérőirány sínszálát is, élőmunkát takarít meg, és lecsökkenti a veszélyét a kitérőben az esetlegesen nagy emelésből adódó maradó alakváltozásoknak. •
Plasser Unimat 08-475 4S
Ez a Plasser legújabb fejlesztésű kitérő-aláverő gépe. Felépítése hasonló a 275 3S típushoz: ez is 16 kalapáccsal dolgozik, azonban azoknak a kialakítása olyan, hogy oldalra kihajtva alá tudják verni kitérőirány sínszálait is. Változott a kitérőirány sínszálának megemelési módja is: itt már nem használnak függesztőkábelt, hanem egy nagy teherbírású hidraulikusan vezérelt konzol végzi el az emelési munkát. Kialakításából adódóan ez a gép jóval hatékonyabban tud dolgozni, mint az előzőkben tárgyaltak: nincs szükség arra, hogy kétszer haladjon át a kitérőn, először az egyenes-, majd a kitérőirányban, mivel szerszámszekrényei oldalirányban annyira elmozdíthatók, hogy a kitérőirány sínszálait is alá tudják verni. Így egy menetben elvégezhető egy kitérő teljes szabályozása (ld. következő ábra).
Plasser Unimat 08-475 4S kitérő-szabályozó gép kalapácsai munkahelyzetben
A jövőben el kell, hogy terjedjenek ezek a kitérő-szabályozó gépek, mivel használatukkal a munka minősége és sebessége egyaránt megnő. Itt azonban ismét az anyagi jellegű problémák merülhetnek fel… 11.2.7. Ágyazatrendező gépek Az ágyazatrendező gépek az előírt ágyazati profil kialakítására szolgálnak. A keresztaljak megtámasztását az ágyazat végzi, ezért a vágány kellő stabilitásának előfeltétele az ágyazat megfelelő kialakítása. Azt, hogy milyen a vágány profiljának megfelelő kialakítása a szabványok rögzítik, és a tervező adja meg. Ezek a gépek csak vágányok ágyazatának rendezését tudják elvégezni, a kitérőkben kézi munka alkalmazása szükséges. Ágyazatrendezést alkalmaznak: – építési, átépítési jellegű munka után; – pályafenntartási műveletek végzésekor. A munkavégzés mindkét esetben azonos, viszont az elsőben, a vágányba önürítős kocsikkal lejuttatott zúzottkő elrendezése a cél, míg a másodikban a forgalom által deformált ágyazat helyreállítását végzik, bár általában ez utóbbi esetben is történik zúzottkő anyagolás.
108
Az ágyazatrendező gépek fő részei, amelyek a legtöbb típuson megtalálhatók, de természetesen lehetnek, és vannak is eltérések: – – – – –
oldalekék; homlokekék; forgókefék; szállítószalagok; siló, a zúzottkő tárolására.
Az ágyazati profil kialakítására minden típus a zúzottkőanyag terelésére szolgáló lemezeket használ, amiket ekéknek neveznek. Elhelyezkedésük szerint lehetnek: oldalekék, amelyek az ágyazat két szélén a megfelelő ágyazati rézsűt alakítják ki, és homlokekék, amelyek a zúzottkövet terítik el a sínek között, és az ágyazat két szélén. A forgókefék a vágány tengelyére merőleges tengelyen forgó seprőeszközök, ezek távolítják el a keresztaljak tetejéről a terítési munkák során ottmaradt zúzottkövet. A kefék „sörtéi” jelen esetben néhány centiméter átmérőjű gumicsövekből készülnek: ezek nem sértik meg a felépítményi anyagokat, de kellő szilárdsággal rendelkeznek a kövek mozgatásához. A seprés által a felesleges kőanyag többnyire egy keresztirányú szállítószalagra kerül, ahonnan pedig egy töltő szállítószalag a tárolósilóba viszi. A siló azért szükséges, mert a zúzottkő eloszlása nem egyenletes a vonal teljes hosszán: valahol túl sok az anyag, máshol pedig zúzottkő-hiány van. Ezért a munka megkezdésekor többnyire bizonyos mennyiségű anyaggal töltve van a siló, így akkor is képes anyagot pótolni, ha a munkaszakasz elején nem voltak olyan szakaszok, ahonnan az anyagtöbbletet el kellett volna távolítani. A siló alján surrantó és terelőlapok vannak, ezek segítségével végzi az anyagolást.
Az ágyazati anyag terelése ágyazatrendező géppel
109
A homlok- és oldalekék a zúzottkő anyagot többféleképpen tudják terelni, az újabb típusok terelési módjait fenti ábra jól mutatja, ahol 8 változatot láthatunk erre. A nyíl a gép munkavégzésének az irányát mutatja. A műveleti sorrend az alábbiakban foglalható össze: 1. ágyazati rézsű kialakítása az oldalekékkel, a kőanyag pályába juttatása 2. kőanyag egyengetése és terelése a homlokekékkel 3. felesleges kőanyag eltávolítása a kefékkel, vagy zúzottkőpótlás a silóból.
A következő típusok ismeretesek: •
Matisa R-7-D
Ez volt az első hazánkban használatos ágyazatrendező gép. A bevezetőben felsorolt elemekkel rendelkezett. A gép két részből állt: az első kocsin az ekék és a kefék voltak elhelyezve, a mögötte haladó kocsin pedig a tárolósiló volt, amelybe az ismertetett szállítószalagokkal került a felesleges ágyazati anyag. Egy további tartozéka is volt a felsoroltakon kívül, mégpedig egy oldalkefe, amely a sínkamrákból távolította el az odakerült kődarabokat. A gépegység mindkét kocsijának két tengelye volt, teljes hossza 17 650 mm, a silóba 18 tonna ágyazati anyagot lehetett rakni. Átlagos munkateljesítménye 5…6 km/h. •
Plasser USP 3000 C
A következő MÁV által használt típus. Jellegzetessége, hogy minden szerkezeti elem egy kocsin kapott helyet. Az előző géppel teljesen megegyező munkavégző egységei vannak, azonban teljesítménye valamivel nagyobb, és az oldalekéi is hosszabbak, így magasabb ágyazatok rendezésére is alkalmas. A gép kéttengelyes, hossza 14 935 mm, azonban silójába az előbbitől kevesebb, 11 t zúzottkövet lehet elhelyezni. Átlagos munkateljesítménye 6…7 km/h. •
Profil 600
Hasonlóan működik, mint az előző gépek, azonban nem rendelkezik silóval az ágyazati anyag tárolására. Ezért csak olyan munkáknál érdemes használni, ahol nincs nagy zúzottkőhiány az ágyazatban. A gép kéttengelyes, hossza 12 450 mm. Átlagos munkateljesítménye 6…7 km/h. •
Plasser SSP 110 D
A gép a fentiekhez hasonlóan működik, csak mivel ez egy új modell, a teljesítménye nagyobb. Nincs szállítósilója, ezért a megfelelő mennyiségű zúzottkőnek a pályában kell lennie ahhoz, hogy jó munkát tudjon végezni. A gép végén lévő nagy teljesítményű kefe a keresztaljakról a felesleges anyagot lesöpri, majd egy szalag segítségével az ágyazat szélére dobja. Itt nincs szó nagy mennyiségű anyagról, tehát ez nem jelent gondot. A gép háromtengelyű, hossza 17 000 mm. Átlagos munkateljesítménye 8…10 km/h. Kialakítása a következő ábrán látható.
110
Plasser SSP 110 D ágyazatrendező gép
•
Plasser USP 6000
Ez a hazánkban használatos USP 3000 C továbbfejlesztett változata. Komplex munkavégzésre alkalmas, ma a legkorszerűbb ágyazatrendező gép. Elvi működése azonban ennek ellenére nem változott az elődjéhez képest. Annyi újdonsága van még, hogy felméri és rögzíti az ágyazatrendezést megelőző, és az azt követő állapotot is A gép két forgóvázzal és két tengellyel, így összesen hat tengellyel rendelkezik, hossza 28 340 mm. Silójába 23 tonna zúzottkövet tud szállítani. Átlagos munkateljesítménye 8…10 km/h. •
Plasser AFM 2000
Ez az USP 6000 gépnek egy dinamikus vágány-stabilizátorral kiegészített változata. Felépítése az előzővel megegyezik, viszont a beépített új egység miatt egy tengellyel kevesebbel rendelkezik, így öttengelyű. Ezt így automatikus pályaellenőrző gépnek (Automatische Fahrwegkontrollmaschine) nevezik, és a jövőre nézve nagy reményeket fűznek hozzá. A stabilizátor működéséről a 0 fejezetben lesz szó.
11.3. Ágyazattömörítő gépek Az ágyazattömörítő gépek végzik az aljközökben és az ágyazatszéleken elhelyezkedő ágyazati anyag tömörítését. Gyakran csak aljköz-tömörítőknek hívják őket. Az eljárás lényege, hogy a tömörítést tömörítőfejek segítségével hajtja végre az ágyazat felső síkjára kifejtett: – statikus nyomással, és – függőleges irányú vibrálással. Ezek a gépek, mivel se emelési, se irányítási munkát nem kell, hogy végezzenek, meglehetősen egyszerű szerkezetűek. •
A Tass és Szabolcs ágyazattömörítő gép
Ezek a gépek a MÁV saját gyártmányai, a Buda aláverőgép alapjaira lettek építve. Annyi a különbség, hogy a kocsi elején elhelyezkedő szerszámszekrényben nem aláverő kalapácsok vannak, hanem tömörítőfejek. A gép két oldalán pedig hidraulikusan mozgatható tömörítőlapokat helyeztek el. A Tass (AKT-00) és a Szabolcs (AKT-20) gép között annyi a különbség, hogy ez utóbbinak a szerszámszekrényét a nagy zaj csökkentése végett leburkolták. A gépnek két tömörítőfej-csoportja van, amelyekben 4-4 fej található, így összesen egyszerre 8 tömörítőfej végez munkát. Egy csoportot egy himba fog össze, amiket hidraulikusan lehet mozgatni. Elrendezésüket az alábbi ábra mutatja.
111
A felső ágyazat tömörítési felületeia Tass és Szabolcs ágyazattömörítőknél
A gépek kéttengelyűek, hosszuk 8 210, illetve 8 717 mm. Átlagos teljesítményük 300 m/h. •
AKT-400 ágyazattömörítő gép
A MÁV az előző két gépnél szerzett tapasztalatok alapján tervezte meg ezt a gépet. Munkavégzése és a tömörítési felületek elhelyezkedése megegyezik az előzőkkel, azonban teljesítménye pontosan a duplája. Kényelmesebb fűtött kabinnal látták el, és a rugózási rendszeren is változtattak. A szerszámszekrény itt is a kocsi első tengelye előtt van. A gép kéttengelyű, hossza 10 210 mm. Átlagos teljesítménye 600 m/h. •
Plasser VDM 903 SW ágyazattömörítő gép
Teljesítménye az előzővel azonos, azonban a gép elrendezése más. A tömörítést végző egységek a kocsi közepén, a két tengely között vannak. A gép kéttengelyű, hossza 12 000 mm. Átlagos teljesítménye 600 m/h. •
SZ-100 rázótömörítő gép
A rázótömörítő gépet — más néven vibrotempert — kiterjedten alkalmazták kétütemű vágányátépítési munkáknál az alsóágyazat tömörítésére. A gép alapját egy lánctalpas traktor képezte, amely hátsó részéhez nagy teljesítményű vibrációs tömörítőlapokat építettek. Négy darab ilyen lappal rendelkezett, amelyek egyenként 600×600 mm területen végeztek az ágyazaton tömörítési munkát. Egy tömörítőlap tömege 375 kg volt, a gép teljes tömörítési szélessége pedig 2 685 mm. A gép kialakítását mutatja a lenti ábra
SZ-100 rázótömörítő gép
112
A gép különlegessége az volt, hogy egy speciális vasúti szállítókocsi tartozott hozzá, amellyel a munkahelyre szállították. Ez a kocsi az egyik végén egy lehajtható rámpával volt felszerelve, így amikor a szállítókocsi az el nem bontott vágányrész végére állt, a tömörítőgép a lehajtható rámpa segítségével közvetlenül a munkavégzése helyére, a tömörítendő alsóágyazatra juthatott.
11.5. Dinamikus vágánystabilizátorok Ezek a gépek a forgalom hatását szimulálják. Az eljárás lényege az, hogy a vágányrács vízszintes, vágánytengelyre merőleges irányú rezgetésével létrehozzák azokat az alakváltozásokat az ágyazati anyagban, amelyek a forgalom hatására lezajlottak volna. Itt azonban ellenőrzött körülmények között, gyorsan zajlik le a folyamat, nem pedig az alatt a hosszú idő alatt, amíg a forgalom tömörítő hatása lezajlik. Ez azért kedvező, mert így a folyamatok jól kézben tarthatók, és a stabilizálás után végzett újabb szabályozással tartós és jó minőségű vágányt lehet kapni. A stabilizálás elve látható a következő ábrán:
A vágánystabilizálás elve
A vágány-stabilizátorral végzett munkának különös fontossága van nagysebességű vasútvonalakon, mivel a sebesség növekedésével hatványozottan jelentkeznek a forgalomból származó rezgéseknek a hatásai: megnövekszik az ágyazat magassági- és irányhibáinak kialakulásának valószínűsége, illetve a pálya romlásának sebessége. Ezért ma már Magyarországon is azokon a vágányokon, ahol az engedélyezett sebesség 80 km/h-nál nagyobb, kötelező dinamikus vágány-stabilizátor használata az átépítési vagy rostálási munkák után, és a felépítményi karbantartó munkák során. A stabilizálással kapcsolatos legújabb kutatások meglehetősen érdekes eredményeket hoztak. 1. Eddig az volt az alapelv, hogy egy nagy tömörségű alsóágyazati rétegre került rá a vágányrácsot magába foglaló felsőágyazati réteg, amit aláverőgépekkel, aljköz-tömörítőkkel úgy-ahogy tömörítettek. Később dinamikusan stabilizáltak; 2. Az új elgondolás az, hogy az alsóágyazati rétegeket is stabilizálni kell. Ezt úgy lehet kivitelezni, hogy a vágányrácsot egy vékony alsóágyazati rétegen, vagy az alépítményen készítik el, majd zúzottkövet anyagolnak, stabilizálják, és megemelik a vágányt. Így a vágányt 3 lépcsőben stabilizálva, 3 lépcsőben emelve készítik el;
113
Mi a két modell között a legfontosabb különbség? Az elsőnél egy tömör merev rétegen helyezkedik el egy rugalmas, míg a másodiknál három, közel egyforma tulajdonságokkal rendelkező rétegből épül föl az ágyazat. A Plasser kísérletei azt igazolják, hogy az utóbbi esetben a pálya lényegesen kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik, mint az első esetben a hagyományos rendszernél. A dinamikus vágány-stabilizátorok munkavégzésük során olyan állapotot hoznak létre a vágányban, amilyenhez hasonlót az 70…100 ezer elegytonnányi teher átgördülése után mutatna. Ez azért fontos, mert a pálya alakváltozásainak jó része ezen időszak alatt zajlik le, ez a forgalom tömörítő hatása. Így többnyire, mivel a stabilizálás után a pálya magassága, de iránya is megváltozhat, egy szabályozási munkát is kell végezni utána. •
Plasser DGS 42 N
Ez a gép két részből áll. Az első kocsi a meghajtást biztosítja, ezen van elhelyezve a motor és az irányítófülke. Mögötte halad a stabilizáló egységet szállító kocsi, amelynek tengelyei között, a kocsi alatt van elhelyezve a stabilizálást végző berendezés. Ez négy darab, kis kerekeket tartalmazó tengelyen gördül a vágányon. Sínenként két darab függőleges tengelyű görgő szolgál a vágány vízszintes megtámasztására. Nagy vízszintes megtámasztó erőre van szükség, mivel a 0…50 Hertz frekvenciájú rezgetés során 0…320 kN röperőt kell a vágánynak átadnia. A függőleges terhelés e közben 2×0…120 kN. A gép két darab kéttengelyű kocsiból áll, teljes hossza 20 340 mm. A legnagyobb munkasebessége 1700 m/h. •
Plasser DGS 62 N
Ebben a típusban már megoldották azokat a problémákat, amelyek az elődjében felmerültek. A változtatások: – a stabilizáló- és meghajtó egység egy kocsiban kapott helyet – növelték a teljesítményt: 360 kN a legnagyobb vízszintes röperő – optimalizálták a rezgés frekvenciáját: 0…42 Hz a gép által használt tartomány A gép hossza 17 250 mm, teljesítménye 2500 m/h. Kialakítását a mutatja az Hiba! A hivatkozási forrás nem található..
A Plasser DGS 62 N vágány-stabilizátor
11.6. Gépláncok összeállítása A fentiekfől már kiderülhetett, hogy ezeket a gépeket nem külön-külön használják, hanem gépláncokat alakítanak ki belőlük. Minden kornak és országnak a rendelkezésre álló gépi erőforrások szerint megvolt a maga rendszeresített géplánc-kialakítása. Ezeknek az összeállításakor arra kell törekedni, hogy a munkavégzési sebességük közel azonos legyen, mivel az összeállítás leglassabb tagja határozza meg a géplánc teljesítményét. 114
Természetesen ez nem fog sikerülni, mivel a gépek teljesítménye korántsem egyforma. Mára ez a különbség csökkent a célirányos fejlesztések következtében, azonban a kezdeti időkben jelentős teljesítőképesség-béli különbségek voltak az egyes tagok között. Az előbbiek miatt, az első lépés mindig a vezérgép kiválasztása. Ez meghatározza a géplánc teljesítményét: ehhez kell a többi gép típusát és darabszámát meghatározni. Az alábbi példák jól meg fogják világítani az eddig elmondottakat. Többféle kialakítás is lehetséges, de az biztos, hogy az alábbi műveleteket elvégző gépnek kell szerepelnie az összeállításban: – – –
szabályozógép; ágyazatrendező gép; ágyazattömörítő gép.
A gépláncok összeállítása az alábbi sorrend szerint változott az idők folyamán: •
1. géplánc – – –
•
2. géplánc – – – –
•
1 db Plasser 09 sorozatú vágányszabályozó gép; 1 db Plasser USP 3000 ágyazatrendező gép; 2 db Plasser VDM 903 SW ágyazattömörítő gép; 1 db Plasser DGS 42 N dinamikus vágánystabilizátor.
5. géplánc — külföldi gyakorlat (H-MDZ jelű géplánc) – – –
•
1 db Plasser 07 vagy 08 sorozatú vágányszabályozó gép; 1 db Plasser USP 3000 ágyazatrendező gép; 2 db Plasser VDM 903 SW ágyazattömörítő gép.
4. géplánc – – – –
•
1 db Matisa RI-L vágányirányító gép; 1 db Plasser 06 sorozatú vágányszabályozó gép; 1 db Plasser USP 3000 ágyazatrendező gép; 2 db AKT-400 ágyazattömörítő gép.
3. géplánc – – –
•
1…2 db Attila vágányszabályozó gép (ASA); 1…2 db Matisa R-7-D ágyazatrendező gép (ÁRG); 2…3 db Tass vagy Szabolcs ágyazattömörítő gép (AKT).
1 db Plasser 09-32 CSM vágányszabályozó gép; 1 db Plasser SSP 110 D ágyazatrendező gép; 1 db Plasser DGS 62 N dinamikus vágánystabilizátor.
6. géplánc — külföldi újdonság (MDZ 2000 jelű géplánc) – –
1 db Plasser 09-3X vágányszabályozó gép; 1 db Plasser AFM 2000 automatikus pályaellenőrző gép.
115
Láthatjuk, hogy az idők során egyértelmű tendencia a gépegységek számának csökkentése: minél kevesebb gépből áll egy géplánc, annál könnyebb összehangolni annak egységeit. A legutóbbi összeállításnál — amelynek csak két tagja van —, már nagy valószínűséggel nem lehet tovább csökkenteni a gépek számát. Ennek a géppárnak a teljesítőképessége 2200 m/h. Azonban a hazai gyakorlat még ettől messze áll, mivel még az 5. géplánc 1600 m/h-s munkavégzése is messze meghaladja az itthon használt 4-es számú összeállítás teljesítményét, ami 700…800 m/h. A MÁV felépítmény karbantartó gépláncnak (FKG) nevezi az ágyazatrendező-, szabályozó- és aljköztömörítő gépekből összeállított gépláncot. Ez nem tartalmaz vágány-stabilizátort. A nyugati országokban megfigyelhető fejlődés iránya tehát azt tükrözi, hogy csak úgy maradhat egy cég versenyképes a vasúti munkavégzések piacán, ha gépparkját folyamatosan frissíti, és a lehetőségek szerint mindig a legújabb technológiákat alkalmazza. Sajnos Magyarországon eddig ezeknek a nagy értékű gépeknek a beszerzése főleg anyagi okok miatt nem volt gyakorlat.
11.7. Felépítményi munkáknál használt további eszközök A felépítményi munkákhoz számos olyan részmunkafolyamat kapcsolódik amelyek speciális gépi berendezéseket igényelnek. Ezek egyaránt lehetnek kézi kisgépek, és nagy munkagépek is. A részletes ismertetés nélkül most ezeknek az eszközöknek az áttekintése következik. •
Vágányon járó kotrógépek
A legsokoldalúbban használható eszköz a vasútépítési munkáknál az a kotrógép, amely közúton és vasúton egyaránt képes mozogni, és munkát végezni. Ezekre különféle kanalakat és kiegészítő szerszámokat lehet kapcsolni, így padkavágást, árokásást, anyagrakodást, síngombolást (Hiba! A hivatkozási forrás nem található.), és még számos egyéb munkát tud végezni, valamint kisebb vontatási feladatokra is használható az építés közben. •
Nagy teljesítményű csavarozógépek
Ezek vágányon járó vasúti gépek amelyek fel vannak szerelve csavarok be- és kihajtására szolgáló készülékekkel. A Plasser SW 1000 típus 8 darab csavarozófejjel van ellátva, ezekkel egyszerre két keresztalj 8 darab csavarját tudja be-, vagy kihajtani (ld. alább).
Plasser SW 1000 csavarozógép
•
Kézi csavarozógépek
Robbanómotorral ellátott, vágányon tolható kézi kisgépek, amelyek kialakítástól függően egy sínszálnak egy keresztaljon egyszerre egy, vagy mindkét leerősítését tudják oldani, vagy
116
meghúzni. A gép azon a sínszálon támaszkodik, amelynek a csavarjain munkát végez, azonban egy kis kerékkel a másik sínszálra is támaszkodik, hogy meg tudjon állni a vágányon. Általában 6…10 gépből és gépkezelőből álló csapatok végzik el a csavarozási munkákat. •
Sínköszörűk
A hegesztések után a megfelelő vezető és futófelületet ezekkel lehet kialakítani a sín fején. Egy keretre vannak építve, amely három vagy négy kis kerékkel támaszkodik a vágányon. Ezen a kereten a köszörű dőlésszöge úgy állítható, ahogy azt a köszörülni kívánt felület megkívánja. •
Sínvágók
Ma már sínfűrészeket nem használnak, többnyire korongos sínvágókat használnak a sínek elvágására (vagy lángvágót). Ezek jellemzően robbanómotoros kialakításúak, de létezik elektromos változata is. A gépet egy hajlítható konzol segítségével rögzítik a sín fejrészéhez, és az így a csak a vágási síkban mozogni képes koronggal elvégzik a sín vágását (ld. következő kép).
Robel 13.85 típusú korongos sínvágó
•
Sínfúrók
A hevederes kötések kialakításához szükséges lyukakat lehet ezekkel a gépekkel a síngerincen elkészíteni. •
Kézi lapvibrátorok
A vibrátor egy tömörítőlappal rendelkezik, amelyet a keresztalj alatti zúzottkő ágyazatba süllyesztve el lehet végezni az ágyazattömörítési munkát. Főként fenntartási munkáknál jellemző a használatuk. • • • • •
Törpedaruk Sínemelők Sínhúzók, síntolók Sínhajlítók Ideiglenes hevederek
117
11.8. Sínhegesztések A hézagnélküli pályák kialakításának szempontjából különös fontossággal bírnak a sínhegesztések. Jelentőségükből még hosszú ideig nem fognak veszíteni, mivel a 120 méteres sínek használata megköveteli azt, hogy az építés helyszínén hozzanak létre belőlük 360 vagy 480 méter hosszú sínszálakat, majd hézagnélküli felépítményt. Az idők folyamán kialakult hegesztési módszereket az alábbi öt csoportba sorolhatjuk: 1. villamos ellenállás-hegesztés; 2. aluminotermikus hegesztés; 3. sajtoló gázhegesztés; 4. villamos ívhegesztés; 5. kézi gázlánghegesztés. A felsoroltak közül napjainkban jellemzően az első két módszer használatos sínek hegesztésére, ezért részletesebben azokat ismertetem. Jelen fejezetnek nem a hegesztések elvének, elméletének az ismertetése a célja, hanem áttekinteni a különböző eljárások gyakorlati alkalmazását, és a munkák elvégzéséhez szükséges eszközöket. A sínhegesztések során ügyelni kell a sín beedződésének elkerülésére, mert az könynyen síntörések forrása lehet. Ezért minden eljárásra igaz, hogy a hegesztési varratot védeni kell a hirtelen lehűléstől. •
Villamos ellenállás-hegesztés Kezdetben ezt a módszert csak üzemi körülmények között, hegesztőtelepeken lehetett alkalmazni, azonban mára a vágányon járó ellenállás-hegesztőgépek segítségével a vágánytengelyben, vagy az aljvégeknél elhelyezett sínszálak összehegesztése is lehetséges ezzel a módszerrel. Az eljárás a sínvégek között átfolyó áram elektromos ívének hatására keletkező hőmennyiséget használja ki a sínvégek megolvasztására. A hegesztés fázisai: 1. előmelegítés; 2. leolvasztás; 3. egyesítés. A művelet során hegesztőpofákba fogják a sínvégeket: ezek biztosítják a szükséges zömítőerő átadását a sínekre, és ezeken keresztül folyik a hegesztés elvégzéséhez szükséges áram. A hegesztési művelet 2,5…3 percig tart, és e során a sínszálak 7…8 mm-t veszítenek a hosszukból. A hegesztés befejeztével — a pofák eltávolítása után — a varratdudort pneumatikus vésővel eltávolítják, majd köszörűvel, vagy sínköszörűvel megmunkálják a sín felületeit. Ennek a műveletnek a végzése látható munkaterületi körülmények között a következő képen:
118
A sín köszörülése hegesztés után
A villamos-ellenállás hegesztés előnye, hogy a sín saját anyagából készíthető el a varrat, viszont nagy az energiaigénye, és komoly gépi erőforrásokat igényel. Hegesztőtelepen működtek/működnek az alábbi típusú sínhegesztő készülékek: – – – –
SIEMENS sínhegesztő berendezés (1930-tól); UMA 25 (1958-tól); K-190 (1970-től); Automata hegesztő-gépsor (1992-től).
Az ország egyetlen hegesztőtelepe Gyöngyösön működik, amire nagyfokú automatizáltság jellemző. A telepet elsősorban hosszúsínek készítése céljából hozták létre: a 21 és 24 m hosszúságú sínekből villamos ellenállás-hegesztés segítségével hoztak létre 126, illetve 120 m-es síneket, azonban a hengerelt hosszúsínek megjelenésével jelentősége csökkent. Mivel az építési műveletek szempontjából nincs jelentősége annak, hogy a hosszúsín telepen készült-e hegesztéssel, vagy a hengerműből érkezik, ezért a telepen végzett hegesztési műveleteket nem tárgyalom. A vágányon járni tudó hegesztőgépek azonban nagy jelentőséggel bírnak a vágányépítési munkák szempontjából: ezek a munkaterületen képesek létrehozni 360 vagy 480 m hosszú sínszálakat a vágánytengelybe lehúzott vagy az aljvégekhez elhelyezett 120 m hosszúsínekből. •
PRSZM-3 típusú hegesztőgép
A MÁV két darab ilyen típusú vágányon járó ellenállás-hegesztőgéppel rendelkezik. A gépek egyaránt alkalmasak 48, 54 és 60 rendszerű sínek hegesztésére. A maximális hegesztési keresztmetszet 10 000 mm2. A gép egyik oldalán egy kinyújtható konzolra függesztve helyezkedik el a hegesztőfej (következő ábra). A gépre egyszerre két hegesztőfej szerelhető, azonban vágánytengelyben való hegesztési munkák alkalmával célszerűbb az egy fejes megoldást választani, mivel ezek ott nem férnek el egymás mellett, vagyis az egyiket oldalra kell húzni.
119
A PRSZM-3 sínhegesztőgép
A hegesztőfejben két hegesztőpofa van, amelyeken keresztül az áram-hozzávezetés történik. Azek felelősek a síínek megfelelő illesztéséért, hogy a megfelelő futófelület és vezetőfelület jöjjön létre a hegesztés során. A sínvégeket 700 mm hosszon fémtisztára kell lecsiszolni. A hegesztéshez szükséges áramot szolgáltathatja a gép saját generátora, de táplálható hálózati áramról is. Amennyiben a gép két hegesztőfejjel dolgozik, energiaellátási okokból legalább 30 másodpercnek el kell telnie a két hegesztés között. A hegesztőgép folytonos leolvasztási rendszerrel működik, amit programautomatika vezérel. A hegesztés befejezése után 20 másodperccel lehet a pofákat eltávolítani, ez után a már említett pneumatikus vésőket használják a varratdudor eltávolításához, majd 100 °C-ra hűlt állapotban köszörülik a sínszálakat a hegesztés helyén, ezzel alakítják ki a végleges felületeket. •
Plasser APT 500 hegesztőgép
Külföldön elterjedtek a Plasser hegesztőgépei. Ezeknek az előnyük, hogy a hegesztőfejük valamivel kisebb méretű és rugalmasabban mozgatható. Minőségileg és teljesítményben is körülbelül megegyeznek az itthon használttal, valamint a hegeszthető sínprofilok és a maximális hegeszthető sínkeresztmetszet azonos a gépeknél. •
Aluminotermikus hegesztés Az eljárás arra épül, hogy az alumínium a különböző fémek oxidjait hőfejlődés közben redukálja. Jelen esetben vasoxidot használnak, természetesen különböző ötvözőanyagokkal keverve, a fejlődő hő pedig segít megolvasztani a sínvégeket és a hegeszanyagot. Tehát itt nem a sín saját anyagából képződik a varrat, hanem a hegesztéshez használt termitporból. Ezt az eljárást általában csak röviden termithegesztésnek szokták nevezni, esetleg AT rövidítéssel jelölik. Ennek az eljárásnak is számos válfaja létezik, azonban az elvi alapjuk megegyező, csak a részletekben találunk eltéréseket. – A Goldschmidt-féle kombinált sínhegesztés 1904-ben, a világon először a MÁV alkalmazta a termit eljárást sínek hegesztésére. Ekkor azonban a termit-eljárás vasömledékével csak a sín talpát és a gerincet hegesztették össze. A sínfejek közötti hézagba egy acéllemezt helyeztek, amelyet a salakanyag olvasztott meg, és amelyet szorítópofák segítségével nyomtak össze. Ez a módszer a termit- és a sajtolóhegesztés kombinációjának tekinthető. Az eljárás nehézkes és lassú volt, mivel egy hegesztés időszükséglete 2,5…3 óra volt.
120
– Korszerű termithegesztések Magyarországon két külföldi cég termithegesztési eljárásait használják: – –
Elektrothermit (német): SmF-U, SOWOS, SkV, SkV-L eljárások; Railtech International (francia): PLA, AP.
Az egyes eljárások részletesen nem kerülnek bemutatásra, a hegesztés menetének alapelvét ismertetem, amely mindegyik eljárásra igaz. A hegesztés lépései: 1. a sínek, sínvégek előkészítése: – –
a sínekről a rozsda és a szennyeződések eltávolítása; a sínek közötti hézag beállítása (eljárástól függően 12…14 vagy 23…27 mm); – a sínleerősítések feloldása a megadott szakaszon (3…6 alj mindkét irányban); – a sínvégek kiemelése a zsugorodások miatt (a fejrész jobban zsugorodik) 0,5 méteren 2 mm-t (ld. ábra);
Sínvégek kiemelése termithegesztés végzésekor
2. az öntőforma darabjainak felhelyezése és rögzítése, a rések szigetelése tömítőmasszával (a régebbi módszernél először a formák elkészítése a helyszínen); 3. sínvégek előmelegítése gázláng segítségével, amelyhez használható propán, acetilén vagy benzingőz és oxigén keveréke, így a művelet eljárástól függően 5…15 perc (régen oxigén nélkül 30…40 perc); 4. öntőtégely előkészítés, amely során a tégely alját elzárják egy csapolószeggel, majd a termitport elhelyezik benne; 5. az öntőtégely öntőforma fölé hajtása, gyújtórúddal a termitreakció beindítása (15…20 másodperc alatt zajlik le); 6. csapolószeg eltávolítása, vagy egyes módszereknél automatikus csapolás, a hegesztési folyamat lezajlása; 7. öntőforma eltávolítása (5 perccel a csapolás után), hegesztési dudorok lemunkálása; 8. a sínek leerősítése, a hegesztési varratok köszörülése (20 perccel a csapolás után); A csapolás főbb momentumait az alábbi ábra mutatja be. A fent leírtakhoz azonban hozzá kell tenni, hogy olyan módszer is használatos, amelynél nem szükséges előmelegítés, itt az izzó salakanyag-többlet végzi el az előmelegítést.
121
A termithegesztés folyamata
A termithegesztést alkalmazzák a hézagnélküli pályák záróhegesztéseinek kialakításához, a kitérők hézagnélküli vágányba hegesztéséhez. Előnye, hogy minimális a gépigénye (csak kisgépek használata szükséges), és a varrat tulajdonságait a termitpor kiválasztásával lehet szabályozni. Hátránya, hogy a termitpor nem megfelelő megválasztásával gyenge minőségű (az adott pálya követelményeinek nem megfelelő) varratok is készülhetnek. •
Sajtoló gázhegesztés Ezt a módszert Magyarországon nem alkalmazzák, viszont Amerikában és számos ázsiai országban igen. Az eljáráshoz hasonló sajtolópofák szükségesek, mint a hegesztőtelepeken használt villamos ellenállás-hegesztésnél, azonban a hegesztés elvégzéséhez szükséges hőt gázláng szolgáltatja. A munka menete: 1. 2. 3. 4. 5.
a sínvégeken tökéletes fémtiszta felület kialakítása; a sínvégek összesajtolása 100 kN erővel; melegítés gázlánggal: a sínek tágulnának, de a sajtolószerkezet ezt nem engedi; a sínek 1200 °C-ra melegedve plasztikussá válnak: 15 mm-nyi összesajtolás; normalizálás 850 °C-on;
Ezt a hegesztési műveletet 7…8 perc alatt lehet elvégezni, a hegesztőgépben nincsenek komoly elektromos alkatrészek, így az olcsó, nem szükséges hozzá segédanyag — a hegesztés a sín anyagából jó minőségben készül el. •
Villamos ívhegesztés Kezdetben a munkaterületeken villamos ívhegesztéssel készítették el a sínhegesztéseket, azonban a termithegesztés hamar kiszorította ezt a módszert. Ebben az esetben a varrat kialakításához szükséges teljes anyagmennyiség a hegesztőpálca megolvadt anyagából származik. Az eljárás menete: 1. 2. 3. 4.
a sínvégek kiemelése és kiirányítása, 11…13 mm-es hézag kialakítása; talplemez, illetve gerincprofil-lemez elhelyezése; a sínvégek előmelegítés 350 °C-ra; hegesztés: az elektróda a pozitív, a sínszálak a negatív pólus (φ3…5 mm-es elektródával, 17…20 V, 100…200 A); 5. a kész hegesztés normalizálása 750 °C körül, a felület csiszolása.
A kivitelezése rendkívül időigényes volt: 1,5…2 óra volt egy varrat elkészítése, ezen kívül a minőség rendkívüli módon függött a hegesztőmunkás ügyességétől és figyelmétől. A salakanyag nem megfelelő eltávolítása is minőségromlást eredményezhetett.
122
Az, hogy az eljárás nem megfelelő sínek összehegesztésére, még nem jelenti azt, hogy egyáltalán nem alkalmazzák a vasúti munkáknál. Kis számban előforduló javítási munkáknál nagyon jól alkalmazható: kitérőalkatrészek felhegesztésére, kopott kitérőalkatrészek javítására feltöltő-hegesztéssel, valamint lehajlott sínvégű sínek összehegesztésére. •
Kézi gázlánghegesztés A módszer olyan gázlángot használ, amelyet acetilén és oxigén keverékének az elégetésével nyernek. Ennek a lángnak a magjában 3200 °C a hőmérséklet, amely pontszerűen ömleszti meg a hegesztendő anyagot (anyagokat) a hegesztőpálca anyagát. Ily módon nincs lehetőség nagy keresztmetszetek áthegesztésére, tehát sínek összehegesztésére alkalmatlan a módszer. A vasúti munkák során főleg javításokra, felrakó-hegesztések készítésére használják. Ezzel a kitérők gyorsan kopó alkatrészeinek az élettartamát jelentősen meg lehet hosszabbítani. A gázlánghegesztés eszközeivel a lehajlott sínvégek felhajlíthatók, ha a lángcsóva semleges részének használatával a sínfejet és a sínfej oldalait 400…700 °C-ra felmelegítik, így a lehűlő sínfej zsugorodásával a lehajlott sínvég felemelkedik, kiegyenesedik.
Sínvég felhajtása hegesztőégős melegítéssel
123
12. ELŐADÁS VASÚTI ALÉPÍTMÉNY ÉPÍTÉSE, GÉPLÁNCOS FENNTARTÁSA 12. A VASÚTI ALÉPÍTMÉNY ÉPÍTÉSE, FENNTARTÁSA A vasúti alépítmény részeit az alábbi elemek alkotják: 1. a földmű (töltés vagy bevágás); 2. az alépítményi javítóréteg (szükség esetén); 3. a vízelvezető rendszerek. A felsorolt három részelem szoros egységet képez, azonban a vasútépítés szűkebb tárgykörébe a földművek építése nem tartozik bele: az esetek jelentős hányadában a vasútépítések és átépítések során a földmunkákat erre szakosodott cégek végzik. Így ennek a fejezetnek a tartalma a vízelvezető rendszerek és a javítórétegek építésének módját ismerteti.
12. 1. Vízelvezető rendszerek építése A vasúti létesítmények tartóssága szempontjából különösen nagy jelentősége van a vízelvezető rendszereknek. A földmű a nedvesség hatásaira érzékenyen reagál, teherbírása lecsökken, idővel nem képes a felépítmény megfelelő alátámasztására, ha nedvességtartalma túlzottan megnő. A földművet veszélyeztető vizek két fő forrásból származnak: 1. felületi vizek (eső, hó), elvezetésük: – –
árkokkal (burkolatlan, burkolt, illetve fedett); felépítményi szivárgókkal.
2. talajvíz, szintjének csökkentése: – mélyszivárgókkal. A vízelvezető rendszerek funkcióját tekintve a fenti osztályozás a kívánatos, azonban építési szempontból az alábbiak szerint célszerűbb a csoportosítani őket: 1. felszíni vízelvezető rendszerek: árkok; 2. felszín alatti vízelvezető rendszerek: szivárgók. Ez a felosztás azért kedvezőbb, mert a felhasznált anyagokban és építési módszerekben e két esetben jelentős különbség van, és a munkavégzéshez használt eszközök is különbözőek. 12.1.1. Felszíni vízelvezető rendszerek: árkok építése A vasutak felszíni vízelvezető rendszerét az árkok különböző fajtái képezik. A következő árokfajtákat különböztetjük meg: – – –
szabványárok; övárok; talpárok.
Kialakításukat tekintve mindegyikre igaz, hogy legalább 40 cm fenékszélességgel kell rendelkezniük, a mélységnek pedig minimum 50 cm-nek kell lenni. Minden árkot méretezni kell, amennyiben jelentősebb, 1 hektárnál nagyobb vízgyűjtő terület tartozik hozzá, és az
árkot a számításokkal igazolt méretűre kell megépíteni. A felületi kialakítás tekintetében két csoportra oszthatjuk az árkokat: – –
burkolatlan árok; burkolt árok.
Bevágásokban szabványárkokat alakítanak ki a bevágás-korona mindkét oldalán. A szabványárkok vezetik el a bevágási rézsűről és a felépítményről összegyűlő esővizet. A burkolt árok rézsűinek hajlása hagyományosan 1:1, azonban ma már számos típusú előregyártott beton árokelem létezik, így ez nem általános érvényű szabály. Kialakítása hagyományos elemmel burkolt árok esetén az alábbi ábrán látható:
A burkolt szabványárok kialakítása
A burkolatlan szabványárok legkisebb esése 2‰, a burkoltaké 1‰. Ha a pálya esése ezektől az értékektől nagyobb, akkor a korona és az árokfenék párhuzamosak. Ellenkező esetben folyamatosan mélyülő szabványárok kialakítása szükséges, ami többlet földmunkával jár. Burkolt árkokat akkor kell alkalmazni, amikor a vízsebességek az árkot kimosnák, illetve ha az árok alatt mélyszivárgó kerül kialakításra. Nagyobb bevágásoknál övárkot kell készíteni a bevágás hegy felöli oldalán, a bevágásba folyó vízmennyiség lecsökkentése érdekében (ld. lenti ábra). Ezt az árkot úgy kell megépíteni, hogy a feltételezhető legveszélyesebb csúszólapon kívül essen legalább 3 méterrel. A burkolása célszerű, mivel amennyiben a burkolatlan árok eláztatja a rézsűt, megnő a bevágási rézsű elcsúszásának az esélye. Méreteit és kialakítását tekintve megegyezik a szabványárokkal, azonban a minimális esése 10…15‰ kell, hogy legyen.
Az övárok kialakítása
Talpárkot kell építeni abban az esetben, ha a vasútvonal töltésen halad, olyan terepen, amelynek esése meghaladja az 5%-ot. Ebben az esetben a töltés átázásának elkerülése érde-
125
kében a hegy felöli oldalon a töltés lábától 1,5 méterre kell kialakítani ezt az árkot. A talpárok szolgál arra is, hogy az esetlegesen szomszédos bevágási szakasz hegy felöli oldalán lévő szabványároknak és övároknak a vizét a legközelebbi átereszig vezesse. Kialakítása megegyezik az előbbiekével, azonban ha az említett árkok vizét ebbe vezetik, gondosan kell elvégezni a méretezését. Az árkok építése nem igényel speciális szerszámokat, gépeket. A burkolás nélküli árkokat kotrógéppel készítik el, a megfelelő kanalak használatával. Felújítási munkáknál ez vágányon járó kotrógéppel végezhető. A burkolt árkok építésének leggyakrabban használt eszköze szintén a kotrógép, azonban az elkészített alapréteget kézi vibro-lapos döngölőket alkalmazva a megfelelő tömörségűre kell kialakítani, hogy a betonelemek megsüllyedése elkerülhető legyen. Az előregyártott árokelemeket közúti szállítással, vagy vasúton lehet a beépítés helyére jutatni, majd közúti vagy vasúti daruval az egyes elemeket a helyükre illeszteni. Az elhelyezett és megfelelően szintbeállított árokelemeket cementhabarccsal, kézi munkával kötik össze. 12.1.2. Felszín alatti vízelvezető rendszerek: szivárgók építése A szivárgórendszerek kialakításánál két igen fontos dolgot kell szem előtt tartani: 1. az elvezetni kívánt víz be tudjon jutni a szivárgóba, de ne tömítődjön el; 2. a szivárgóban a víz mozgása gravitációs úton biztosított legyen. Ezeknek a követelményeknek a kielégítése a tervezőtől és a kivitelezőtől egyaránt precíz munkát követel meg. A víz szivárgóba való jutását az alkalmazott cső perforálásával lehet elérni. Ezek ma már szinte kizárólag műanyag csövek, anyaguk PVC, PE. A perforációk lehetnek gyárilag kialakítottak, vagy utólag, fúrással elkészítettek. Ahhoz, hogy a cső ne tömítődjön el, egy geotextíliából készített borítást szükséges tenni rá. Fontos, hogy a célnak megfelelő geotextília kerüljön alkalmazásra. A geotextíliák gyors eltömődése miatt újabban ismét használják a szűrőszabály szerinti szemcsés anyaggal befedett szivárgókat. A szivárgóba jutott víz gravitációs mozgását a megfelelő esések kialakításával lehet elérni: itt különös fontossága van a kivitelezés pontosságának, mivel 1,5…3‰ közötti esésekkel kell a csővezeték fenékszintjét kialakítani. A szivárgócsövet többnyire soványbeton alapra helyezik — amely a cső statikai rendszeréhez tartozik — ekkor még kis mértékben lehet korrigálni a földmunka pontatlanságait. Ahogy már láthattuk, a szivárgóknak két típusa van: 1. felépítményi szivárgók; 2. mélyszivárgók. •
Felépítményi szivárgók
A felépítményi szivárgók a felszíni vizek elvezetésére szolgálnak. Abban az esetben kell alkalmazni ezeket, ha nagy területű kis esésű, vagy közel vízszintes területek víztelenítése szükséges, és szabványárok kialakítása nem lehetséges. Ilyen szivárgókat a legtöbb esetben állomások víztelenítésének a kialakításakor használnak, mivel itt a vágányok között nincs lehetőség árkok építésére. A felépítményi szivárgók a vágányokkal párhuzamosak, és a vágányokra merőleges gyűjtőcsatornákba vannak bekötve. Elhelyezésük csak a vágányok között lehetséges, mivel megadott távolságonként —de legalábbis a gyűjtőcsatornákba való bekötéseknél— aknák elhelyezése szükséges, így a vágányt arra ráépíteni nem lehet. Ma olyan flexibilis csöveket is alkalmaznak erre a célra, amelyeket nem csak egyenesen lehet beépíteni: így aknákat lehet megtakarítani (a nem hajlítható, egyenes csövek minden
126
töréspontjába aknát kell elhelyezni), és jobban lehet alkalmazkodni a munkahely területi adottságaihoz is. Mivel az elvezetni kívánt vizek a felszín felől érkeznek, a szivárgó fölött csak szemcsés anyagból készült visszatöltést szabad alkalmazni, hogy a víz útja ne legyen akadályozva. A felépítményi szivárgóknak a fagyhatár alá kell kerülniük, így mélységük általában 1,0…1,2 m. A munkagödör szélességét az építési módszerek befolyásolják, 0,3…0,6 m között változhat. A következő ábra egy flexibilis, állomási vágányok közé épülő felépítményi szivárgót mutat, még a betakarás elvégzése előtt.
Felépítményi szivárgó építése
A munkaárkok kialakítása kotrógépekkel történik. Ez esetben ez nem nagy volumenű munka, mert a szivárgó csak 0,5…0,7 m mélyre kerül az alépítménybe, mivel még a felépítményi szerkezetek ezt követően fognak megépülni. A soványbeton alapot kézi munkával kell kialakítani, majd a geotextíliával burkolt csöveket elhelyezni. Az aknák elhelyezése és a csőkapcsolatok megfelelő kialakítása után végezetül szemcsés anyaggal borítják be a szivárgókat. •
Mélyszivárgók
A mélyszivárgók feladata a talajvíz szintjének csökkentése. Ezért ebben az esetben, a már megismert felépítményi szivárgónál mélyebbre szükséges fektetni a szivárgócsöveket. A nagyobb fektetési mélység, többnyire nagyobb átmérővel, és erősebb csőanyagból is készülnek. Nem csak a nagyobb statikai terhek miatt, hanem azért, hogy a mélyen a földben lévő szerkezet a tervezett időtartamra biztonsággal elláthassa a talajvízszint csökkentésének feladatát. A mélyszivárgókat jellemzően burkolt árkok alatt alakítják ki: fontos, hogy a felszínről érkező vizek ne kerüljenek bele ebbe a szivárgóba, mert könnyen feliszapolhatják. A mélyszivárgók minimális esése 1‰, nagyobb pályaesés esetés a szivárgó esése megegyezik a
127
fölötte húzódó burkolt árok és a pálya esésével. A mélyszivárgó jellemző kialakítása látható a következő ábrán:
Mélyszivárgó kialakítása
Mélyszivárgók építésénél ma már nem jellemző a soványbeton ágyazás használata: a keskeny mély munkagödörben meglehetősen körülményes kivitelezni. A talaj mechanikai jellemzőinek meghatározása után — a kiemelésre kerülő munkaárok mélységének függvényében — gondoskodni kell a megfelelő dúcolatok biztosításáról. Ma a mélyszivárgók munkaárkainak elkészítési munkáit főként kotrógéppel végzik: a megfelelő kanállal ezek a gépek szinte bármilyen ásási munkát el tudnak végezni. A korszerű kotrógépek megjelenése előtt azonban erre a célra speciális árokásó gépeket fejlesztettek ki, például az MTZ traktorra szerelt típust, amelyet az alábbi ábra mutat.
MTZ traktorra szerelt vedersoros árokásó gép
Ez a gép 20 vagy 40 cm széles árkok készítésére volt alkalmas, és a legnagyobb ásási mélysége 1,2…1,4 m volt, azonban létezett olyan árokásó gép is, amely 2,5…5,5 m mélységű árkok készítésére is alkalmas volt (ET-251 és ET-351 típusok). Használatuk azért nem terjedt el igazán, mert nem tudták kellő pontossággal az árokfenék magassági viszonyait elkészíteni. A munkaárok kialakítása után az építés menete megegyezik a felépítményi szivárgónál leírtakkal, csak a dúcolatok kezelésére kell külön gondot fordítani. Annak ellenére, hogy az árkok és a szivárgók egyaránt a vizek elvezetésére szolgálnak, nagy gondot kell fordítani arra, hogy az egyik rendszerből a másikba, az árkokból a
128
szivárgókba ne kerüljön víz. A felszíni vizek szállította szennyeződésektől a szivárgók hamarabb eltömődhetnek, és ezek javítása igen költséges munka.
12.2. Alépítményi javító-, illetve védőrétegek beépítése Alépítmény-javító rétegek beépítése akkor válik szükségessé, hogyha az alépítmény valamelyik fontos tulajdonsága nem felel meg az elvárásoknak. Ezek az kritériumok ugyan sokrétűek, azonban végső soron mindig a teherbírás csökkenéséhez vezetnek. Ezeket a szerkezeti elemeket alépítményi védőrétegeknek is nevezik, mivel az alépítmény részét képezik, és egyrészt az alépítményt védik a felépítményi oldalról érkező hatásokkal szemben, teherelosztó és vízelvezető szerepük van, másrészt a felépítményt is védik a földmunka irányából érkező olyan káros hatásoktól, mint az ágyazat eliszaposodása a felúszó finom talajszemcsék következtében. A védőrétegek alkalmazásával növelhető az alépítmény teherbírása, azonban ezt főként nem egy „statikusan” erős szerkezeti réteg beépítésével lehet elérni, mivel a háttérben a legtöbb esetben a víz áll: ha a vizet sikerül távol tartani a földműtől, megoldódnak a teherbírási problémák. Természetesen vannak olyan esetek is, amikor az altalaj gyengesége miatt a javítórétegnek komoly teherelosztó szerepe van, ez esetben kialakítását ilyen szempontok szerint kell elvégezni. •
A felszínről jövő vizek hatása
Ezen a helyen szükséges röviden a vízzsákképződés folyamatáról írni, mert ez jól megvilágítja, hogy miért is fontos az ágyazatra jutó felszíni vizek elvezetése. A csapadék a zúzottkő ágyazaton gyorsan át tud folyni, mivel az nagy szemcsékből áll. Az alépítmény-koronát elérve egy kisebb vízátbocsátási képességű réteghez érkezik, így a minimálisan 4‰-es oldalesés mellett nem a függőlegesen lefelé való szivárgás, hanem az alépítmény-korona lejtésének megfelelő irányú mozgás lesz jellemző rá. Az alépítmény-korona azonban különböző hatások (terhelések, építési hibák) miatt tartalmazhat olyan mélyedéseket, ahonnan nem tud oldalra elfolyni a víz: ekkor az csak lefelé szivárogva, a földművet áztatva tudja folytatni az útját. Mivel ezek az alépítményi hibák jellemzően a keresztaljak alatt, az ágyazati gerendák vonalában keletkeznek, a felázó földmű épp ott gyengül meg, ahol a legnagyobb terheléseket kell felvennie. Ennek következtében a zúzottkő anyag benyomódik a felpuhult alépítménybe, ami viszont azt eredményezi, hogy a víz ennek a nagyszemcsés közegnek az irányába fog szivárogni, így tovább áztatja a földművet, az ágyazati anyag pedig egyre mélyebbre süllyed (ld. alábbi ábra).
A vízzsák által okozott töltés-deformáció
A vízzsákok kialakulásának elkerülése céljából homokos kavics védőréteg beépítése szükséges, amelynek vastagsága 15…25 cm között lehet, oldalesése minimálisan 4‰: ebben is szivárog valamelyest lefelé a víz, azonban jó tervezés és kivitelezés esetén a földműkorona szintjén még nem okoz túlzott átnedvesedést.
129
A vízzsákos vonalszakaszokat onnan lehet felismerni, hogy rendszeresen jelentős süllyedések jelentkeznek a pályán, és a fenntartások során rendszeresen nagy mennyiségű zúzottkő anyagolása szükséges. Egyes esetekben akár 2 m mély vízzsákok is kialakulhatnak, ekkor a töltés rézsűi kipúposodnak, oldalain a padkákon repedések keletkeznek és szélső esetben a rézsű leszakadása is megtörténhet. A földmű védelmére a felszínről jövő vizekkel szemben alkalmazható geomembrán is, ezt homokos kavics védőrétegek közé kell beépíteni az alábbi ábra szerint. A korszerű geoműanyagok megjelenése előtt erre a célra PVC fóliát is használtak.
Geomembrán beépítése alépítményi védőrétegbe
•
A felszín alatti vizek hatása
Az alulról jövő vizek ellen a már ismertetett mélyszivárgók alkalmazásával lehet védekezni, azonban a felszínről jövő vizek hatása ellen használt védőrétegek is megoldást jelentenek. Ekkor a funkciójuk megváltozik, mivel a cél a kapilláris vízmozgások megállítása. Ezek a kapilláris vizek okozhatnak fagykárokat, vagy finom szemcsékkel tölthetik fel az ágyazatot, ami eliszapolódáshoz vezethet. Erre a célra a homokos kavics, és a geomembrános védőréteg egyaránt alkalmazható, a finom szemcsék kiszűrésére pedig jól használhatók a geotextíliák, azonban egyes esetekben aszfaltbeton védőréteg is beépíthető. •
A földmű elégtelen teherbírásának hatása
A javítórétegek teherelosztó hatását lehet kihasználni akkor, amikor a földmű nem képes hordani a felépítményről ráháruló terheket. Egyes esetekben olyan réteg beépítése szükséges, ami maga is merev, azonban többnyire elég ha olyan tulajdonságokkal rendelkezik, hogy a földmű nagy felületére legyen képes elosztani a terheket. Másodlagos feladatként a vízelvezetésre ekkor is gondot kell fordítani. A földmű teherbírását lehet növelni homokos kavics védőréteg, georács, illetve extrudált polisztirol anyagú teherelosztó lemezek alkalmazásával, talajstabilizáció készítésével, vagy aszfaltbeton védőréteg beépítésével. •
Építési módszerek
A javítórétegekre általánosan igaz, hogy nem a vágány építésekor, hanem csak utólag készíti el őket. Ennek több oka is lehet: – – –
a régen épült vasútvonalak terhelésnövekedése; a talajvízszint megemelkedése; építési és/vagy tervezési hibák. 130
A védőréteg beépítése két módon lehetséges: 1. a vágányzat elbontásával; 2. a vágányzat elbontása nélkül. A következőkben ezen felosztás szerint kerülnek ismertetésre a javítórétegek beépítésének módjai, mellőzve a már előzőkben tárgyalt felépítményi munkák részletezését. 12.2.1. Védőréteg beépítése a vágányzat elbontásával Magyarországon hagyományosan a vágányzat elbontásával járó védőréteg-beépítési módokat alkalmazzák. A magyarázat egyszerű: a vágányok felújításánál a kétütemű átépítési módszert terjedt el, így adott volt a vágányoktól elbontott terület az alépítményi munkák elvégzésére. Ekkor azonban nem lehet a vágányátépítési munkáknál megismertek szerint haladni, mivel a javítóréteg beépítése lassabban végezhető el, mint ahogy a Platov-darukkal vágánymezők bontása és fektetése végrehajtható. Ebben az esetben többnyire folyamatos vágányzárra van szükség: a vágányzatot egy daruval elbontják, elvégzik az védőréteg beépítését, majd szintén egy darut alkalmazva elkészítik az új felépítményt. Használható a megismert két darus megoldás is, ha mindenképp rövid vágányzárban kell a munkát elvégezni, azonban ez a módszer nagyon gazdaságtalan, mert így csak egyszerre rövid szakaszok építhetők át. •
Alépítmény-javítás földmunka technológiával
A földmunka technológiával jellemzően homokos kavics védőrétegeket építenek be, hagyományos födmunkagépek alkalmazásával. A módszerrel homokos kavics rétegekkel kombinálva beépíthető: – geotextília; – geomembrán; – georács; – geokompozit. Azokban az esetekben, amikor geo- anyagok alkalmazásával készül az alépítményi védőréteg, mindig a geotechnikai szakvélemény szerint kell megtervezni az anyagok beépítési módját. Jelentősebb munkák esetén 1:1 méretarányú próbaszakaszt kell építeni, amelyen a szükséges vizsgálatokat el kell végezni, és csak ezek kiértékelése után lehet megadni az engedélyt az adott anyag megtervezett módon való megépítésére. A földműkoronát földgyaluval, vagy tolólapos munkagéppel alakítják ki, szükség esetén az eltávolításra kerülő anyagot homlokrakodóval, vagy kotrógéppel tehergépkocsira, vagy — többvágányú pályán végzett munka esetén — a szomszédos vágányon lévő vasúti kocsira rakják. A beépítésre kerülő anyagok szállítása az előbbiek szerint szintén történhet billenőplatós tehergépkocsival, vagy vasúton, lehetőség szerint oldalra billenthető platójú Fal típusú kocsikkal. A geotextíliát és a geomembránt két homokos kavics réteg közé , vagy egy HK réteg alá ajánlott beépíteni. A georácsot a homokos kavics védőrétegre helyezik el, közvetlenül az alsóágyazat alá, hogy a zúzottkő ágyazat alsó rétegének szemcséi a rácsokba szoruljanak, így osztva el nagyobb felületre a terheléseket. A különböző geo-erősítőelemek tekercsben érkeznek, és kézi munkával helyezik el őket. Ahhoz, hogy a védőréteg megfelelően tömöríthető legyen, szükséges lehet annak a nedvesítése, ezért a locsolókocsinak készenlétben kell állni. A védőréteget minden esetben a megadott irányban legalább 4‰-es oldaleséssel kell kialakítani. 131
A védőréteg anyagának elterítését végezheti tológép, de használható hozzá finiser is. A tömörítést statikus acélhengerrel, vibrohengerrel, és gumikerekes hengerrel végzik, amelynek során Trγ=95%-os tömörséget kell elérni. A tömörítőgépeket mutatja munka közben a következő kép:
Az alépítményi védőréteg tömörítése hengerléssel
A földmunka technológiás építési módszernél általában (georács beépítésénél mindenképp) az alsóágyazat elkészítését is ekkor végzik el. Ehhez a helyszínen lévő, javítóréteg beépítéséhez használt gépeket lehet alkalmazni. Ekkor a rendelkezésre álló hengerek mérete szerint kell meghatározni az egy rétegben tömöríthető alsóágyazati anyag vastagságát. Az eljárás hátránya, hogy az építési forgalom károsítja, károsíthatja az elkészült védőréteget. Hazánkban jelenleg ez a leggyakrabban használatos eljárás javítórétegek építéséhez. •
Alépítmény-javítás talajstabilizáció készítésével
A talajstabilizációk készítésének elve az, hogy a helyszínen található talaj teherbírási tulajdonságait javítják az által, hogy valamilyen más anyagot — többnyire kötőanyagot — kevernek hozzá. Ezzel a nagy mennyiségű javítóréteg anyagszállítási költségét lehet csökkenteni. A következő talajstabilizációk ismeretesek: –
–
– – –
mechanikai stabilizáció: az alépítményi anyag keverése annyi, és olyan szemeloszlású anyaggal, hogy eredményképp a kívánt tulajdonságokat érjék el (bizonyos fokú talajcserét jelent); meszes stabilizáció: a földmű anyagához mészport vagy mésztejet kevernek, ami következtében annak teherbírása megnő (meszes talajstabilizálás, meszes talajszilárdítás); cementes stabilizáció: iszapos és finom homoktalajok teherbírásának növelésére, cementet kevernek a földmű anyagának felső rétegébe; bitumenes stabilizáció: szemcsés talajok teherbírásának növelésére szolgál, hígított bitument vagy bitumenemulziót használnak az elkészítéséhez; vegyszeres stabilizáció: vegyi anyagok adagolásával a talaj finom szemcséi agglomerálódnak, így könnyebben tömöríthető lesz, és tartósan víztaszítóvá válik, így képes megszüntetni a talaj kapillaritását (például CONSOLID 444 rendszer).
132
Az útépítéseknél a bemutatott módszerek egy része általánosan alkalmazott, azonban a vasutaknál nem terjedtek el ezek az eljárások. A stabilizációk építésére is igaz, hogy az előírt tömörséget, és a szükséges oldalesést biztosítani kell. A cementes talajstabilizáció lépései láthatók a következő ábrán (ld. következő ábra): – –
kötőanyag (cement) kiszórása, a talaj és a kötőanyag keverése (a, b ábrarész); tömörítés (c, d ábrarész).
Cementes talajstabilizáció készítése
•
Alépítmény-javítás aszfaltbetonréteg beépítéssel
Aszfaltbeton felhasználásával lehet a legmagasabb elvárásoknak is megfelelő védőréteget elkészíteni. Olyan területeken, ahol különösen gyenge az altalaj, vagy a magas talajvízszint folyamatosan teherbírás-csökkenési problémákat okoz, megoldás lehet egy aszfaltbeton javítóréteg építése. Aszfaltból két módon készítenek védőréteget: 1. zúzottkőágyazat alatt elhelyezve; 2. zúzottkőágyazat nélkül, a keresztaljakat közvetlenül az aszfaltrétegre helyezve. Magyarországon kizárólag az első módszert használják, azonban külföldön a második is igen elterjedt, főleg az Egyesült Államokban és Franciaországban, valamint Németországban, ahol az Y acélaljakat helyezik így el. A hazánkban használatos zúzottkőágyazat alá épített aszfaltbeton védőrétegű pálya mintakeresztszelvényét mutatja a következő ábra:
Aszfaltbeton védőrétegű pálya mintakeresztszelvénye
133
Az aszfaltbeton réteg Ju-35 anyagból készül, és általában 15…20 cm vastagságban építik. Az eljárás útépítési eszközöket igényel: a megfelelően elkészített alaprétegre finiserrel terítik el az aszfaltbeton réteget, majd gumihengerrel és acélhengerrel hengerlik (ld. alábbi kép).
Aszfalt védőréteg beépítése
Az aszfaltréteg oldalesést a terveknek megfelelően kell kialakítani, amely minimum 4‰ kell, hogy legyen. Mivel az aszfaltréteg vízzáró, gondoskodni kell a róla összegyűlő vizek elvezetéséről, erre állomások területén felépítményi szivárgókat használnak, nyíltvonali szakaszon a szabványárkot. Az aszfaltbetont egyetlen dolog miatt nem alkalmazzák széles körben védőrétegek építésére: ára jóval meghaladja az összes többi javítóréteg-típusét. Ezért csak indokolt esetben épülnek aszfalt védőrétegek, ha az adott helyen annak a legtöbb kedvező tulajdonságát ki lehet használni, amelyek a: – – – – – – –
jó teherelosztó képesség; vízzárás; dinamikus terhelések, rezgések csökkentése; rétegelválasztás; fagyveszély csökkentése; hosszú élettartam; pontos magassági helyzet és oldalesés.
Magyarországon először 1976-ban a Szombathely-Nagykanizsa vonalon építettek aszfaltbeton védőréteget, a legismertebb alkalmazása pedig a Budapest-Székesfehérvár vonal Velencei tó melletti szakasza, ahol ezzel a módszerrel sikerült megállítani a pálya folyamatos süllyedését. Legutóbb a Déli pályaudvar részeként a Márvány utcai állomási torok alépítményének megerősítését végezték el ezzel a módszerrel. 12.2.2. Védőréteg beépítése a vágányzat elbontása nélkül Ahogy a vasúti terhelések nőttek, egyre több vonalon jelentkezett igény az alépítmény megerősítésére. A vágány elbontásával járó technikának egyrészt nagy az időigénye, másrészt alkalmazása csak akkor gazdaságos, ha a felépítmény is átépítésre kerül, mivel a vágány-
134
mezőket mindenképp el kell bontani. Erre azonban sok esetben nem volt szükség, mivel a felépítmény állapota megfelelő volt, így keresték a lehetőségét annak, hogy miképp lehetne a vágányzat elbontása nélkül alépítmény-javítási munkát végezni. Az első lehetőség a korszerű rostálógépek megjelenésével adódott a probléma megoldására. A rostálás során van a vágánynak egy olyan szakasza, ahol a megtisztítandó ágyazati anyag már teljes egészében el van távolítva, viszont a megtisztított anyag még nem került vissza a pályába. Ezen a helyen nyílik lehetőség az ágyazati anyag visszahelyezése előtt elvégezni a védőréteg kialakítását. A rostálógéppel végzett javítóréteg-beépítést beforgatásos technológiának nevezik. Az együtemű vágányátépítő gépláncok megjelenésével jelent meg az igény az iránt, hogy ne csak a felépítményi anyagokat, hanem az alépítmény javítórétegét is be lehessen építeni gépláncok alkalmazásával. Ennek az igénynek a kielégítésére készítette el a Plasser az alépítmények javítására szolgáló gépláncait, amelyek az alépítményi javítóréteg anyagát a szerelvényük saját szállítókocsijain szállítják, és a vágány elbontása nélkül, egy menetben, jó minőségben építenek javítórétegeket. •
Alépítmény-javítás beforgatásos technológiával
A beforgatásos technológiánál a felépítményi munkáknál ismertetett rostálógépek segítségével lehet elvégezni az alépítményi javítóréteg beépítését. A következő gépek használhatók: – – –
Plasser RM 74 U és UHR; Plasser RM 76 UHR és UHRS; Plasser RM 80 U.
A munka elvégzése több lépcsőben zajlik, és arra épül, hogy az alépítményi védőréteget és a zúzottkőágyazatot egymástól jól elkülöníthető frakciójú anyagok alkotják, amelyeknek szétválasztását a rostáló egység segítségével el lehet végezni: – –
a zúzottkőágyazat frakciója: Z 32/55; a javítóréteg frakciója: THK 0/24.
A beforgatásos technológiával 15…20 cm vastagságú védőréteg beépítése lehetséges, és 3,20 m szélességű geotextília is beépíthető. A technológia a következő három munkafolyamat-csoportból áll: 1. Az ágyazat rostálása, a megtisztított zúzottkő vágányba történő közvetlen visszajuttatásával: ez a már megismert hagyományos rostálási művelet; 2. A védőréteg anyagának beeresztése a vágányba; 3. Az ágyazat ismételt rostálása, a védőréteg anyagának közvetlenül a földműkoronára juttatatása céljából: ez a beforgató művelet, amikor az ágyazat tetejére szórt alépítmény-javító anyag a végleges helyére a földműkoronára, a zúzottkőágyazat alá kerül; A technológia első elemének végrehajtása megegyezik az egyszerű rostálási műveletnél, a 11. fejezetben ismertetettekkel. A második lépés a beépítésre kerülő javítóréteg anyagának az ágyazatra anyagolása. Ehhez Fads kocsikat a legjobb használni, de a művelet végrehajtható Fd és Fad kocsikkal is.
135
A kiszórásnál pontosan kell eljárni, mivel később, a beforgatási művelet közben már nincs lehetőség a javítóréteg anyagának a pótlására. A harmadik, beforgatási művelet úgy zajlik, hogy a rosta a kaparólánca segítségével felszedi a vágányban lévő zúzottkő és homokos kavics együttesét és a rostálást végző egységhez továbbítja azt. Itt az anyagot két frakcióra választják, csak amíg a hagyományos rostálási műveletnél az egyik frakció a rostaalj, a másik pedig a megtisztított zúzottkő, addig itt a rostaalj frakciójának a védőréteg anyaga felel meg. A rostáló egységet külön szalagon hagyja el a védőrétegbe beépítendő anyag és a tiszta zúzottkő. A vágányba először a védőréteg anyaga kerül, így az közvetlenül az alépítménykoronára jut, ott egy egyengető és tömörítő-gerenda a megfelelő felületet kialakítja, majd a tiszta zúzottkövet helyezi el rajta a gép. A rostálógép munkavégzését mutatja az alábbi Hiba! A hivatkozási forrás nem található.:
Védőréteg beépítése beforgató rostálással
Geotextília beépítése esetén a textil-hengert közvetlenül a kaparólánc után helyezik el, így a homokos kavics réteget már a leterített textilrétegre lehet elhelyezni. A beforgató rostálást követően természetesen el kell végezni a szükséges szabályozási és zúzottkő anyagolási munkákat, valamint a hézagnélküli vágány kialakítását. A módszer előnyei: – – – – –
nem szükséges a vágányzat elbontása; a vágány elbontásával járó védőréteg-beépítésekhez képest gyorsan végezhető, a rosta munkavégzési sebessége 90 m/h (RM 76); 6…8 órás vágányzárakban végezhető; elvégzésére a meglévő géppark használható; geotextília beépíthető.
A módszer hátrányai: – – – – –
három munkafázisa van, amelyeket csak külön vágányzári időkben lehet elvégezni; a beépített védőréteg tömörítése nem elégséges; a beépített védőréteg felülete nem jó minőségű; bizonyos ágyazati anyagoknál (Z 20/55) nagy a zúzottkő-veszteség; 15 cm vastagság alatti javítóréteg nem építhető be vele, mert azt a vibrátorkeret nem képes tömöríteni.
Ezt a módszert kiterjedten alkalmazták a hazai vasútvonalakon, mivel a korábbi módszerekhez (a vágány elbontásához) képest egyszerű és gyors volt az eljárás, azonban ma
136
már láthatjuk, hogy hosszú távon nem mutatkoznak kellően tartósnak az ily módon készített alépítményi védőrétegek. •
Alépítmény-javítás gépláncok alkalmazásával
Az alépítmény-javító gépláncok kialakítását a beforgatásos technológia hiányosságai hozták magukkal. Az együtemű vágánycserélő gépláncok magas technológiai színvonala megkövetelte, hogy azokhoz hasonló gyorsasággal és megfelelő minősséggel készüljön el az alépítményi védőréteg. A Plasser mérnökei a rostálógépeknél és a felépítmény-cserélő gépeknél szerzett tapasztalatokat egyaránt sikeresen kamatoztatták ezeknek a gépeknek a megtervezésénél: –
– –
–
–
Az anyagszállítás többnyire a rostálógépeknél megismert MFS kocsik használatával történik: a földmű felső részének eltávolított anyagát a szerelvények előtt helyezik el, ahol a rostálógépeknél a rostaalj-szállító kocsik vannak; Az új, beépítésre kerülő anyagok a szerelvény végén lévő szállítókocsikban vannak elhelyezve; Az ágyazati anyagot a korszerű rostálógépeknél megismert és a vágányátépítő gépeknél is alkalmazott kaparólánc távolítja el, azonban a földmű felső rétegének kiemelésére egy nagyobb teljesítményű kaparólánc lett kifejlesztve; A működési elv a vágányátépítő gépláncoktól származik, ahol egy központi dolgozó gépegység olyan hosszúságú szakaszon emeli ki, és tartja meg a vágányrácsot, hogy alatta elegendő hely álljon rendelkezésre a munkafolyamatok elvégzésére; A nagyfokú automatizáltság, és a vezérhúros szint- és irányvezérlés egyaránt a vágányátépítő gépláncok rendszeréből kerültek átvételre;
A gépek működési elvüket tekintve hasonlóak, a jobb áttekinthetőség kedvéért az egyes típusok főbb ismérvei: 1. AHM 800 R: két kaparólánca van, az első az ágyazati anyagot emeli ki, a második a földmű felső rétegét. A második lánc által kitermelt anyagot a szerelvény elején elhelyezett MFS szállítókocsikba továbbítja. A kiemelt zúzottkövet összetöri, majd összekeveri a szerelvény végén elhelyezett kocsikból érkező javítóréteg anyaggal. Egy adagoló szalagja van, ezzel helyezi el a védőréteg anyagát. A vágányt az elkészített védőrétegre engedi. Itt a zúzottkő ágyazatot egy követő munkafolyamatként kell elkészíteni, a már megismert módon. 2. PM 200-2: egy kaparólánca van, a teljes zúzottkőágyazatot és a földmű felső rétegét ezzel távolítja el. A kiemelt anyag egésze a szerelvény elején lévő MFS tárolókocsikba kerül, nincs újrahasznosítás. Két adagoló szalagja van, az első elteríti a javítóréteget, majd annak rendezése és tömörítése után a második szalag helyezi el az ágyazati anyagot. A 09-16 sorozatú szabályozógép aláverő egysége van a dolgozó utolsó tagjaként beépítve. 3. RPMW 2002- 2: két kaparólánca van, az első az ágyazatot, a második a földmű felső rétegét távolítja el. A második lánc anyaga egyenesen előre kerül az MFS szállítókocsikba, a kiemelt zúzottkő viszont egy rostáló berendezésbe jut, ahonnan csak a rostaalj kerül a vissza nem építhető anyagok vagonjaiba. Az bontó- és beépítő egységeket követően vannak elhelyezve a zúzottkőszállító, majd a szerelvény végén a javítóréteg agyagát szállító MFS kocsik. A két adagoló
137
szalagja közül az első elhelyezi a védőréteg anyagát, a második pedig az új ágyazati anyag és a pályából kiemelt, rostált, visszaépítésre alkalmas régi ágyazati anyag keverékét építi be. A vágány szabályozására a 09-3X szabályozógép nagyteljesítményű aláverő egysége lett a gépláncba építve. A gépláncokat úgy tervezték meg, hogy geotextília és georács beépítésére egyaránt alkalmasak legyenek. A földműkorona felső részéről kiemelt anyag egyik módszerrel sem építhető vissza (épp annak a kicserélése a cél), ezért azt meddőnek nevezzük, a szállítására szolgáló kocsik pedig együttesen meddőszállító szerelvényt alkotnak. Az egyes típusokkal óránként legfeljebb 90…100 m alépítmény-javítást lehet elvégezni, amely megegyezik a rostálógéppel végzett beforgatásos technológia teljesítményével A gépláncokkal létrehozott alépítmény azonban annyival magasabb minőségi színvonalat képvisel, mint a rostálógéppel készített, hogy nem is igazán lehet összehasonlítani őket. Mint a rostálásra, úgy az alépítmény-javító gépláncok használatára is igaz, hogy hézagnélküli vágányban a vágánykivetődés veszélye miatt tilos munkát végezni. Ezért minden eljárásnál a munkát meg kell hogy előzze a vágány hézag nélküli jellegének megszűntetése. o A Plasser AHM 800 R alépítmény-javító géplánc Az AHM 800 R gépláncot arra fejlesztették ki, hogy a lehető legjobb minőségű alépítményi javítóréteget alakítsa ki úgy, hogy az átépítési munka során a felépítmény zúzottkőanyagát újrahasznosítja. Ez a visszaforgatás úgy valósul meg, hogy az eltávolított ágyazati anyagot törőgéppel 0/35 frakcióvá zúzza, és ezt az alépítményi védőréteg új anyagához keveri. A keverés után ez a homokos bányakavics és aprított zúzottkő keverékéből készült anyag a javítórétegek alapanyagaival szemben támasztott legmagasabb fokú követelményeknek is megfelel. A szerelvény felépítése: – – –
meddőszállító kocsik; dolgozó rész: anyagkiemelést és beépítést végző gép; alépítményi javítóanyagot szállító kocsik.
A meddőszállító szerelvény ebben az esetben is a már megismert MFS jelű szalagsoros kocsikból épül fel. A dolgozó rész a következő egységekből áll, a munkahelyzetnek megfelelő sorrendben: – – –
zúzottkőaprító berendezés; anyagkiemelő és beépítő gépegység; energiaellátó kocsi.
A javítóréteg anyagát szállító kocsik konténerekben tárolják az új anyagot. Egy kocsin három konténer helyezhető el. A konténerek mozgatását portáldaruk végzik, amelyek a vágányátépítő gépeknél megismert módon, a szállítókocsikon végigfutó segédpályán mozognak, és szállítják a beépítendő anyagot a beépítő gépegységig. Az AHM 800 R-PL típus korszerűbb kialakítású, ennél az új anyagot is MFS kocsik szállítják. A munkavégzés menete: 1. Befűzés: a síneket elvágják és a vágányt kiemelik; 2. Az első kaparószalag az aljak alatti 20…25 cm mélységben, 4000 mm szélességben kiemeli az ágyazati anyagot, azt a törőberendezéshez szállítják,
138
ahol 0/35 méretű frakcióra zúzzák. Előtte egy nagy erejű mágnes kiválasztja a fém hulladékokat; 3. A második kaparószalag 4050…6000 mm szélességben távolítja el a földmű felső rétegét, ami a meddőszállító kocsikba kerül. A kaparólánc részét képezi egy földműkoronát simító lap, és a geotextília tekercse(i) is itt kerül(nek) elhelyezésre; 4. A javítóréteg terítését egy szalag végzi, amelynek vége keresztirányban mozogva az alépítmény-korona két széle között ide-oda ingázva helyezi el az új anyag és a visszaforgatásból nyert anyag keverékét; 5. Az elterített anyagot egy terelőlap egyengeti, majd vibrolapok tömörítik azt, amelyek olyan hatékonyak, hogy akár 50 cm vastagságú anyagot is képesek tömöríteni; 6. Irányítókarok segítségével helyezik vissza az elkészült védőrétegre a vágányt; A géplánc dolgozó részének kialakítását mutatja a következő ábra:
A Plasser AHM 800 R alépítmény-javító gép munkavégzése
Ennek a gépláncnak hátrányaként szokták felhozni, hogy az értékes ágyazati anyagot összetörve felhasználja a javítóréteg építéséhez. Ez lehet jogos felvetés, azonban a legjobb minőségű védőréteget ezzel a módszerrel lehet a elérni. Az ágyazatban lévő zúzottkő —az aprózódásánál fogva— idővel mindenképp cserélésre szorul, csak hagyományosan rostával választjuk ki ezt a frakciót, és rostaaljként vagy újra lesz használva ez az anyag, vagy nem. Ebben az esetben viszont a tört kőanyag teljes egészében az alépítmény-javítás hatékony segédanyaga lesz, és jóval kevesebb javítóanyagot kell az építési munka során a helyszínre szállítani, és a meddő anyagát is csak a földműkoronáról eltávolított anyagmennyiség képezi. o A Plasser PM 200-2 alépítmény-javító géplánc A PM 200-2 géplánc használata akkor a legkedvezőbb, ha olyan pályán kell alépítményjavítást végezni, ahol a zúzottkőágyazat annyira el van szennyeződve, fel van iszapolódva, hogy tisztítása nem gazdaságos. A géplánc az AHM-nél megismert konténeres anyagmozgatást alkalmazza, azonban nem csak a javítóréteg anyagát, hanem zúzottkövet is szállít, amelyből a géplánc az ágyazatot is kialakítja. Így a munka befejeztével a vágány 50 km/h sebességgel való közlekedésre alkalmas. A szerelvény kialakítása itt a következő: – – –
meddőszállító kocsik; dolgozó rész: anyagkiemelést és beépítést végző gép; alépítményi javítóanyagot és ágyazati anyagot szállító kocsik.
Mivel a géplánc a meglévő pálya anyagait nem használja újra, jelentős szállítási kapacitás szükséges a meddő és a beépítendő anyagok szállítására. 139
A munkavégzés menete: 1. Befűzés: a síneket elvágják és a vágányt kiemelik; 2. Egy 400 mm magas kaparólánc segítségével egyszerre távolítja el az ágyazati anyagot, és a földmű felső rétegét. Szállítószalagok az egészet a meddőszállító kocsikba továbbítják. A kaparólánchoz tartozik egy lap amely a földműkoronát egyengeti, és a geotextília-tekercset is itt lehet elhelyezni; 3. Az alépítményi védőréteg anyagának elterítését és tömörítését az AHM gépláncnál megismertek szerint végzik: szalag osztja el az anyagot, majd vibrolapok tömörítik azt; 4. Az új ágyazati anyag két helyen adagolva kerül a vágányba: az első szalag a védőréteget tömörítő lap után alakíja ki az alsóágyazatot, a második a vágány leengedése után az aljközöket és az ágyazatszéleket tölti fel anyaggal. Az ágyazati anyagot nem tömöríti, csak elegyengeti a gép; 5. A 09-16 sorozatú szabályozógépből ismert aláverő egység elvégzi a vágány szabályozását; A gép munkavégzése a következő képen látható:
A Plasser PM 200-2 alépítmény-javító géplánc munkavégzése
A gép tagadhatatlan előnye az AHM 800-zal szemben, hogy elkészíti az ágyazatot is, így szükség esetén a munka befejeztével a pálya azonnal — sebességkorlátozás mellett — átadható a forgalomnak. Mivel az eljárás a teljes ágyazati anyagot hulladékként kezeli, abból nem épít vissza semmit, csak akkor indokolható e módszernek a használata ha a zúzottkő ágyazat nagyon szennyezett, vagy ha abból utólagos rostálással visszanyerik a még felhasználható kőanyagot. o A Plasser RPMW 2002-2 alépítmény-javító géplánc A Plasser legújabb gépóriása az RPMW 2002-2. El lehet mondani, hogy azokat a hiányosságokat, amelyeket az előző két gépláncnál megismerhettünk, ennél megoldották, vagy más oldalról megközelítve: az előző két típus kedvező tulajdonságait ötvözték egy gépben: – – –
–
Két kaparólánccal dolgozik: az első az ágyazatot, a második a földműkorona felső részét távolítja el; A meddőszállító kocsikba közvetlenül csak a második lánc által kiemelt anyag kerül; A rostaalj is a meddőszállító kocsiba jut: a géplánc a zúzottkövet rostálja, majd aprítja valamelyest, hogy a kopott szemcsék felületi tulajdonságai kedvezőbbek legyenek. Az így nyert anyagot összekeveri a gép az új zúzottkővel és beépíti a vágány új ágyazatába; A géplánc egyaránt maga szállítja a javítóréteg és az új ágyazat anyagát. A szerelvény végén helyezkednek el az anyagszállító kocsik, azonban itt nem 140
–
konténereket alkalmaznak, hanem speciális kialakítású szalagsoros (MFS) kocsikat. Mivel kétfajta anyagot kell mozgatni hosszirányban szalagsorok segítségével, az eljárás speciális eszközöket igényel; A vágányt a 09-3X típusú szabályozógépből átvett aláverő egységgel szabályozza oly módon, hogy a géplánc elhaladása után a pálya a forgalomnak 70 km/h sebességkorlátozással adható át;
Ezt a gépláncot csak így, főbb jellemzőivel ismertetem, mivel a szakirodalomban még nem állnak rendelkezésre adatok róla, és még hazánkban sem láthattuk eddig munka közben. A gép munkavégzését szemlélteti az alábbi ábra:
A Plasser RPMW 2002-2 alépítmény-javító géplánc munkavégzése
12.2.3. Az alépítmény-javítási technológiák összehasonlítása A különböző vasútépítési módszerek vizsgálatakor, és hazai viszonyokra való levetítésekor a legnehezebb feladat az előzőkben ismertetett alépítmény-javítási technológiák összehasonlítása. Ennek az az oka, hogy ma Magyarországon szinte kivétel nélkül a földmunka technológiával készülnek a javítórétegek. Sok vonalon építettek be védőréteget a beforgatásos eljárással, azonban az ezzel a módszerrel készített védőrétegek az elégtelen tömörítés miatt nem felelnek meg a minőségi követelményeknek, így ma már nem alkalmazzák. Az alépítmény-javító gépláncok eddig a hazai gyakorlatban még nem terjedtek el, csak egy-egy vonalszakaszon készült ily módon alépítményi védőréteg. Látható, hogy nem igazán beszélhetünk alternatívan használható technológiákról. A vágányátépítési technológiákat két határozott csoportra lehetett osztani: kétütemű és együtemű építési munkák. Az alépítmény-javításnál ez a kérdés másként jelentkezik, mivel: –
földmunka technológiával alépítmény-javítást végezni csak a vágány elbontásával lehet, vagyis ezt a módszert akkor gazdaságos alkalmazni, ha a felépítmény is átépítésre kerül,
–
alépítmény-javító gépláncokkal viszont a vágány átépítésétől függetlenül el lehet végezni a munkát, mivel a vágányzat elbontása nem szükséges, azonban a módszer együtemű vágányépítési munkákkal összekapcsolva is jól használható.
Adódhat olyan megoldás is, hogy kétütemű vágányátépítés előtt gépláncos alépítményjavítást végeznek, azonban az elképzelhetetlen, hogy együtemű vágányátépítést földmunka technológiával kombináljanak. Ezt természetesen nem arra az esetre vonatkozik, amikor az átépítőgép bontási és építési funkcióit külön-külön használják ki, és a két művelet között hajtják végre a földmunka technológiával a védőréteg beépítését, mivel ez már így kétütemű átépítésnek számít annak ellenére, hogy egy olyan géppel hajtják végre, amely együtemű átépítésre is alkalmas. Ezek után a megfontolások után a következő két módszer összehasonlítása következik: 1. alépítményi védőréteg beépítése földmunka technológiával; 2. alépítményi védőréteg beépítése alépítmény-javító géplánccal (AHM 800 R). 141
A földmunka technológiával végzett alépítmény-javítás előnyös tulajdonságai: – – – – –
kellő tömörségű védőréteget lehet készíteni; speciális gépek használata nélkül végezhető; állomások alépítményének javítására is jól használható; geotextília, georács beépíthető; jól alkalmazkodik a helyi adottságokhoz.
A földmunka technológiával végzett alépítmény-javítás hátrányos tulajdonságai: – – – – –
csak a vágányzat elbontásával hajtható végre; a munka nem automatizálható; a minőség nagyban függ a gépkezelők gondosságától; az anyagszállításra külön erőforrások szükségesek; az építési forgalom károsíthatja az elkészült védőréteget.
Az alépítmény-javító géplánccal végzett alépítmény-javítás előnyös tulajdonságai: – – – – – –
a vágány elbontása nélkül végrehajtható; kimagasló minőség, nagy pontosság; automatizált, az emberi tényezőket minimalizálja; az anyagszállítást a munkát végző szerelvény végzi; geotextília, georács beépíthető; felhasználja az ágyazat anyagát, így kevesebb új anyag szükséges.
A alépítmény-javító géplánccal végzett alépítmény-javítás hátrányos tulajdonságai: – –
hazai tulajdonban nincs ilyen gép, így külföldről kell bérelni; állomásokon nem, vagy csak nehezen alkalmazható.
Végigtekintve a különböző módszerek jellemzőit, megállapíthatjuk, hogy nyílt vonali szakaszokon az alépítmény-javító gépláncokkal végzett munka sokkal kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkezik, így kívánatos lenne, hogy a jövőben hazánkban is széles körben elterjedjen ez a módszer. Az állomási munkáknál minden bizonnyal a későbbiekben is a földmunka technológia alkalmazása marad az általános.
142
13. ELŐADÁS TANULMÁNYI KIRÁNDULÁS Gépláncos alépítmény- és/vagy felépítmény karbantartási munka megtekintése
143
14. ELŐADÁS A VASÚTI PÁLYA FELÜGYELETE, PÁLYADIAGNOSZTIKA
14.1. A vasúti pálya állapotjellemzői, azok feltárásának módszerei •
A vasúti pálya állapotjellemzői – geometriai állapotjellemzők o abszolút geometriai jellemzők (a vonalvezetéstől való eltérést mutatják: irány, fekszint); o relatív geometriai jellemzők (nyomtáv, túlemelés, síktorzulás); – anyagi állapotjellemzők o látható jellemzők (szennyezettség, törés, berágódás, korrózió, repedés), o nem látható jellemzők (mérhető: tömörség, sínfeszültség, sínhőmérséklet, sín semleges hőmérséklete, fáradás, keménység); –
•
statisztikai jellemzők (pl. síntörések, ráfordítások alakulása)
Az állapotjellemzők feltárásának módszerei: – Szubjektív módon (beutazások, bejárások során történt megfigyelésekkel, ez emberenként különböző, előnye: mindig kéznél van ); –
•
Objektív módon, mérésekkel és a fentieket pontosítva, kézi és gépi módon. (előnyei: regisztrátumot ad, azonos módon minősít, objektív)
A feltárás eszközei: –
kézi: ívmagasság mérés; nyomtávolség mérés; szintezés, stb.
– gépi: Pille vágánymérő készülék, TrackScan vágánymérő készülék, (Bereznay-f. mérőkocsi FMK 001) Amsler mérőkocsi FMK 002, MÁV 163. sz. felép. mérőkocsi FMK 003, Plasser EM 80 mérőkocsi FMK 004.
14.2. Vasúti pályadiagnosztika A vasúti pályadiagnosztika feladata, hogy a vágány ellenőrző mérései során feltárja a pálya lokális és általános hibáit, s egyben az adott pályaszakaszra olyan minősítő számot adjon, amely alapján a pályafenntartás a munkáltatást tervezni tudja. A legjellemzőbb hazai pályadiagnosztikai eszközöket az előző pontban felsoroltuk.
A mai korszerű mérőkocsik által mért és/vagy számított jellemzők: – – – – – – – – – – – – – –
szelvényezés, nyomtávolság, nyombővülés, nyomszűkülés nyomtávolság változás, nyomcsatorna szélesség, vezetéstávolság, túlemelés, ívmagasság (irány), süppedések, síktorzulás, síndőlés, sínprofil (sínkopás), sínhullámosság; sín UH vizs.; leerősítések állapota.
A vasúti pályadiagnosztikával, azok eszközeivel, értékelési és minősítő módszereivel részletesebben külön tantárgyban foglalkozunk. A MÁV egy olyan diagnosztikai rendszert dolgoztatott ki, amely segítségével a vágánymérési eredmények számítógépes feldolgozásaként kapott eredmény segítséget ad a különféle szintű döntéshozók kezébe. E döntéssegítő számítógépes rendszer neve: PÁTER.
14.3. A vasúti pálya felügyelete Az avulási folyamat lassítása érdekében a pályaállapot függvényében meghatározott időszakonként karbantartási munkát kell végezni. E munkák tervezésének alapja a pályaállapot időszakos felmérése, amely a 14.1. pontban említett különböző módszerekkel történhet. A pályafelügyelet ellátása a pályafenntartási szakszolgálat dolgozóinak egyik legfontosabb feladata. A pályafelügyelet célja tehát a fenti okok következtében kialakuló pályahibák, szerkezeti elemek és létesítmények avulásának olyan időben történő megfigyelése és feltárása, amely lehetővé teszi –
a forgalombiztos közlekedést és a balesetek megelőzését,
–
az elvégzendő fenntartási munkák mennyiségének meghatározását, időbeni és gazdaságos megszervezését,
–
a vasúti pályák állapotának és a karbantartó egységek munkájának folyamatos minősítését.
A vasúti pályafelügyelet ellátása a különböző módon és rendszerességgel végrehajtott vonalbejárások és beutazások, időszakos vizsgálatok és mérések alapján történik, amelyek az egyes vasutaknál különbözőképpen valósulnak meg.
145
