Sporets sidemotstand
__NUMBEREDHEADINGS__
Innledning
For å unngå at sporet knekker ut ved store trykkspenninger i skinnene, må vi ha tilstrekkelig sidestabilitet i sporet. En rekke faktorer er med på å bestemme hvor stabilt sporet er mot sideveis forskyvning. De viktigste er
- ballastprofil
- ballastkvalitet
- ballastens komprimeringsgrad
- svilletype
- befestigelsestype
- skinneprofil
Sportekniske krav til et helsveist spor er gitt i [JD 530].
Faktorer som påvirker sidestabiliteten
Sporets stabilitet mot sideveis utknekking er avhengig av
- sporets sideforskyvningsmotstand
- sporets vridningsmotstand
Sideforskyvningsmotstand
Sideforskyvningsmotstanden kan defineres som den motstand en sville møter når den beveger seg eller prøver å bevege seg sideveis. Den totale sideforskyvningsmotstand kan vi dele opp i 3 komponenter:
| Fb = motstand fra svillebunn |
| Fs = motstand fra svillesider/svillemellomrom |
| Fe= motstand fra ballastskulder/svilleender |
Ligning 6.1
Vi kan regne med følgende bidrag fra de 3 komponentene til den totale sideforskyvningsmotstanden:
mer greier
Praktiske forsøk har vist at sideforskyvningsmotstanden er avhengig av veien svillene forflytter seg (figur 6.1).
For nylig pakket spor antar forskyvningsmotstanden en konstant verdi etter noen få millimeter forskyvningsvei. For et konsolidert spor når forskyvningsmotstanden en maksverdi (FP) før den avtar til en konstant verdi (FL). Praktiske forsøk har vist at maksverdien for konsolidert spor opptrer ved en sideforskyvning på 5 mm eller mindre, mens forskyvningsmotstanden når en konstant verdi etter 100 - 150 mm forskyvningsvei.
Følgende faktorer har innflytelse på motstanden som sporet møter ved sideforskyvning:
- ballastprofil
- ballastkvalitet
- ballastens konsolideringsgrad
- svilletype
- svilleavstand
Ballastprofilet
Ballastskulderen har en avgjørende innflytelse på sporets sideforskyvningsmotstand. Figur 6.2 viser hvordan sideforskyvningsmotstanden endrer seg når skulderbredde og høyde endrer seg. Resultatene bygger på praktiske forsøk utført av European Rail Research Institute (ERRI).
Figur 6.2 Sideforskyvningsmotstand avhengig av ballastskulder
Figur 6.2 viser f.eks, at sideforskyvningsmotstanden øker med ca. 10% dersom skulderbredden øker fra 40 til 55 cm utenfor svilleende. En opphoping av ballastskulderen på 10 cm medfører videre ca. 20% økning i side-forskyvningsmotstanden.
Ballastmengde i svillemellomrommet Også ballastmengden i svillemellomrommet bidrar til sporets motstand mot sideveis forskyvning. Figur 6.3 viser hvordan sideforskyvningsmotstanden reduseres når vi fjerner ballast fra svillemellomrommet.
Figur 6.3 Sidemotstand avhengig av ballast i svillemellomrom
Ballastprofiler For å sikre tilstrekkelig sidemotstand er det satt krav til ballastprofilet for spor som skal helsveises (Figur 6.4) [JD 530, kap 10]. Tabell 6.1 viser hvilke profiler som skal anvendes ved forskjellige kombinasjoner av kurveradier og svilletyper.
Figur 6.4 Ballastprofiler for helsveist spor
| spor med tresviller | spor med betongsviller | skinnelengder > 30 m. | skinnelengder < 30 m. |
|---|---|---|---|
| Rettlinje og radier > 500 m | Rettlinje og radier > 400 m | Profil 1 | Profil 1 |
| Radier 499-400 m | Radier 399-300 m | Profil 2 | Profil 1 |
| Radier 399-300 m | Radier 299-250 m | Profil 3 | Profil 1 |
| Radier < 300 m | Radier < 250 m | ikke tillatt | Profil 1 |