Sínleerősítés

A sínleerősítés feladata, hogy vasúti pályában a sínek és az alátámasztó aljak között szilárd, de rugalmas kapcsolatot létesítsen.

UIC 60 rendszerű sín leerősítése SKL-14 rendszerű szorítóelemmel, "LW" jelű vasbetonaljon

A sínleerősítések csoportosítása

A leszorítás módja szerint három fő- és több alcsoportba sorolhatóak:

• közvetlen, a sínszeg, rugalmas sínszeg vagy síncsavar a síntalpat közvetlenül erősíti le
  • alátétlemez nélkül, vagy
  • alátétlemez közbeiktatásával
• szétválasztott, az alátétlemez az aljhoz közvetlenül síncsavarokkal, a sín független szorítóelemekkel az alátétlemezekhez van leerősítve
• rugalmas, rugóacélból készült leszorítóelemek rögzítik a sínt az aljakhoz,
  • egyszeresen rugalmasan acélból készült alátétlemez alkalmazása esetén, vagy
  • kettősen rugalmasan, az alj és a sín közé helyezett rugalmas lemez alkalmazása esetén

A sínleereősítés szerepet kaphat a síndőlés biztosításában. A vasúti pálya sínjei a pályasíkhoz képest keresztmetszetben nézve befele döntve helyezkednek el, jellemzően 1:20-hoz arányú dőléssel. (A korszerű, nagy sebességű vasúti pályákban alkalmazott 1:40 arány kedvezőbb sínkorona-kerékabroncs kapcsolatot biztosít.) A síndőlést vagy a felhasznált keresztaljnak, vagy a sínleerősítés részének számító alátétlemeznek kell biztosítania. Emiatt az alátétlemezek két fő csoportra oszthatók:

• Ék alakú alátétlemezek: önmagukban biztosítják a síndőlést, így vízszintes felületű aljakon használhatóak (talpfák, egyes vasbetonalj-típusok).
• Vízszintes alátétlemezek: a síndőlést nem biztosítják, azt a keresztalj (rendszerint vasbetonalj) felületének kell biztosítania.

Közvetlen sínleerősítés

Alátétlemez nélküli sínszeges sínleerősítés

Előnye az olcsóság és egyszerűség, ellenben a régi vasúti pályák sínleerősítését ma már ritkán alkalmazzák. Ugyanis nagy hátránya, hogy a sínek leszorítása hamar meglazul, valamint kis szorítóhatásuk következtében a lekötések nem biztosítják a sínt elfordulás ellen, nem adnak a vágánynak keretmerevséget.

Sínszeges sínleerősítés

A csak faaljon alkalmazható sínszeges leerősítés Magyarországon szinte már csak keskeny nyomtávolságú vonalakon található. Nagyvasúti vonalakon ma már kuriózumnak számít, a kevés meglévő "i" rendszerű vágányban fordul elő helyenként. Az amerikai vasutakon viszont igen elterjedt még ma is.

Síncsavaros sínleerősítés

Az állomások mellékvágányaiban és az iparvágányokban még alkalmazzák a síncsavaros közvetlen leerősítést, de szinte minden esetben alátétlemez közbeiktatásával (nyíltlemezes leerősítés), ami kíméli az aljat, továbbá az oldalról ható erőket az alátétlemez bordája veszi fel, egyenletesen elosztva a síncsavarok között. A síncsavaros leerősítésnél alkalmazott 1:20-as dőlést biztosító ékes alátétlemezek vasbetonaljak esetén kétlyukúak, faaljak esetén háromlyukúak, mivel a kis sugarú ívek nagyobb oldalerőiből származó kihúzóerő ellensúlyozására két belső és egy külső síncsavarra van szükség.
A síncsavar feje alul kúpos kiképzésű, ami jól felfekszik a síntalp felső felületének megegyező hajlására. Az 54, 48 és I rendszerű síneket „H” jelű síncsavarral erősítik le.
A síncsavaros leerősítésű vágányokban a hőmérsékletváltozás és fékezőerők hatására fellépő sínvándorlás ellen úgynevezett Oetl-féle sínvándorlást gátló kengyeleket alkalmazzák.

Szétválasztott sínleerősítés

Merev szorítóhatású leerősítés

Ezek a leerősítések Európa számos országában, így Magyarországon is az első világháború után terjedtek el, elsősorban fővonalak vágányaiban alkalmazták. A szétválasztott sínleerősítések jól beváltak a növekvő terhelésű és sebességű vasúti pályákon, ahol a közvetlen sínleerősítések már nem feleltek meg.

GEO rendszerű leerősítés

UIC 54 rendszerű sín leerősítése GEO rendszerrel, "LM" jelű vasbetonaljon

A GEO rendszerű (a „Gesellschaft für Eisenbahn Oberbau” rövidítése, külföldön általában „K”- vagy „Fe”-felépítményként ismerik) leerősítést az 1990-es évekig a MÁV elterjedten, elsősorban a fővonalain alkalmazta. Új építésű pályákban, a rugalmas közvetlen sínleerősítések térhódítása következtében, a MÁV napjainkban főképp állomások vonatfogadó vágányaiban és kis sebességű mellék- és iparvágányokban alkalmazza. A magyar fővonalakról kiszorulva folyamatosan terjed a mellékvonalakon, mind fővonali vissznyereményből ritkábban végzett nagyobb átépítések, mind a gyakoribb szórványos aljcserék következtében. Főleg 48 és 54 kg-os sínek leerősítésére használják, néha előfordul "I" (42,8 kg) és "c" (34,5 kg) sínek alatt is.
A sínleerősítés kétbordás alátétlemezből, leszorítócsavarokból (egyéb elnevezése: szár), leszorítólemezekből (egyéb elnevezése: kengyel, köröm) és rugóacélból készült csavarbiztosító gyűrűkből áll. Az alátétlemez bordáinak közepén hornyokat marnak, amelybe a leszorítócsavarok hasonlóan kialakított alsó része illeszkedik, ezek a csavarok szorítják le a sín talpát az alátétlemezhez a leszorítólemezek segítségével. A csavarbiztosító gyűrűk (úgynevezett Grower-gyűrűk) akadályozzák a csavaranyák lazulását, valamint bizonyos rugalmasságot ad a sínleerősítésnek. Az alátétlemezt laposvállú síncsavarok rögzítik az aljhoz, faaljon és a korai vasbetonaljakon négy-négy darab kis átmérőjű, „V” vagy „T” jelű síncsavarral, az újabb vasbetonaljakon kettő-kettő darab nagyobb átmérőjű,”KH” vagy „KL” jelű síncsavarral, melyek alá kettős csavarbiztosító gyűrűt helyeznek. A leerősítés rugalmasságának további növelése érdekében az alj és az alátétlemez, ritkábban az alátétlemez és a síntalp közé 5 mm vastag (polietilén) műanyaglemezt helyeznek.
A geó rendszerű sínleerősítés előnye, hogy a megfelelően meghúzott leszorítócsavarok jelentős szorítóerőt eredményeznek, így a leerősítés már önmagában is sínvándorlásgátló. A nagyméretű alátétlemez kíméli az aljat, a két erőteljes borda a síntalpakról átadódó oldalerőket jól átveszi és elosztja, a vágány keretmerevsége megfelelő. A sínleerősítés síncserénél könnyen oldható és köthető, a szorítócsavar meghibásodása esetén felülről cserélhető.

Szorítórugós leerősítés

A geó rendszerű sínleerősítés nagy hátránya, hogy a beépített rugalmas elemek ellenére túlságosan merev. A leszorítás ellenőrzése, a csavaranyák rendszeres utánhúzása és a törött csavarbiztosító gyűrűk cseréje jelentős munkát igényelnek, ezért a merev szorítólemezt és a törékeny gyűrűt rugóacélból készült, speciális alakú szorítórugókkal váltották fel. A sínleerősítés többi elemét megtartva egyenletes szorítóerőt és nagyobb függőleges rugalmasságot értek el. A MÁV a GEO-s rendszerű rögzítések rugalmasabbá tételéhez a Német Vasutak által használt SKL-2, (a „Spannklemme”, magyarul „szorítórugó” rövidítése) valamint a lényegesen kedvezőbb tulajdonságú SKL-3 típusú szorítóelemeket alkalmazza.

SKL-2 rendszerű leerősítés

A MÁV az 1980-as évek első feléig alkalmazta. A szorítórugón gyárilag rásajtolt nyomólap van, a szorítócsavar a geónál alkalmazottnál rövidebb.

SKL-3 rendszerű leerősítés

A szorítórugó térgörbe alakú, a szorítócsavar a feszülésmentes beépíthetőség miatt speciális kiképzésű.

Önzáró szorítórugós leerősítés

A merev szorítóhatású leerősítések egy másik korszerűsítési módja, ha olyan szorítórugókat alkalmaznak, amelyek leszorítócsavarok nélkül, önzáródóan erősítik a sínt az alátétlemezhez. Ezek a leerősítések ugyan kiküszöbölik a leszorítócsavar lazulásából adódó szorítóerő veszteséget, azonban sínvándorlásgátló hatásuk elmarad a merev szorítóhatású leerősítésekkel szemben. A szorítórugók fel- és leszerelése egyszerű, fenntartást nem igényelnek, viszont rendkívül érzékenyek a mérettűrésekre. Magyarországon az ilyen típusú leerősítések nem terjedtek el.

Rugalmas sínleerősítés

A síntalp lazulásmentes leszorítására alkalmazott megoldások a rugalmas sínleerősítések, amelyek leszorítóelemei rugóacélból készültek.

Rugalmas közvetlen leerősítés

A kezdetekben használt rugalmas sínszegeket csak faaljon alkalmazták. Az előfúrt lyukba a sínszeget verőfejjel hajtották be, úgy, hogy túlveréssel rugalmas leszorítóerő is keletkezett. Terhelés hatására a rugalmas sínszeg követte a lesüllyedt síntalpat, a leszorítóerő csak bizonyos mértékben csökkent. Magyarországon több kísérleti szakaszt is fektettek, ám azok eredménytelensége miatt a rugalmas sínszeges leerősítést tömegesen sohasem alkalmazták.
A Magyarországon kísérleti jelleggel kipróbált típusok:

• Rüping-féle egyszerű rugalmas sínszeg
• Rüping-féle ferde fejű rugalmas sínszeg
• Szigma rugalmas sínszeg
• I-Flex rendszerű rugalmas sínszeg
• Macbeth-féle kettős sínszeg

Alátétlemez nélküli szorítórugós leerősítés

A feszített vasbetonaljak megjelenésével és a beton szilárdsági jellemzőinek növekedésével elhagyhatóvá vált a nagy alapterületű teherelosztó alátétlemez. Az új fejlesztésű sínleerősítés típusok jellegzetessége, hogy a sínt csavarral lefogott rugó szorítja az aljhoz. A sín talpa és az alj felső felülete közé beépített rugalmas lemez tovább növeli a rugalmasságot.

RN, RS leerősítés

A Francia Vasutak által kifejlesztett RN jelű rugalmas leerősítésének lényege a kettősen, speciálisan meggörbített rugóacél szorítólemez. A lemez felső része két pontban leszorítja, az alsó része oldalirányban támasztja a sín talpát, a lemez külső oldala a betonaljban kialakított horonyban támaszkodik fel. A szorítólemezt, az aljba előre behajtott menetes száron, alátétgyűrűvel, egy csavaranya szorítja le. A sín talpa alá rovátkolt gumilemezt helyeztek, így a leerősítés kettősen rugalmasan viselkedett. Az RS jelű leerősítés hasonló az előbb ismertetett RN jelűhöz, azonban annak, a francia vasutakon elterjedten alkalmazott, kétblokkos vasbetonaljon használt változata.

Nabla leerősítés

A szintén francia fejlesztésű leerősítésnél a sínleszorítás egy felfelé domborított acéllemezzel, műanyagbetét közvetítésével történik.

SKL-1, SKL-8, SKL-12, SKL-14, SKL-15, SKL-19 leerősítés

A Német Vasutak által kifejlesztett, a Vossloh cég által gyártott kör keresztmetszetű rugós leerősítésnél a sín leszorítását különféle alakú szorítórugók biztosítják. Alátétlemez helyett a sín talpát a betonaljban gyárilag kialakított, szabványos 1:40-es síndőlésű geometriájú vályúba illeszkedő, nagy teherbírású és lágy anyagú, nyomtávtartó közbetét támasztja meg, amely egyúttal a szorítórugó menetét is magában foglalja. A sínt a szorítórugókon keresztül síncsavar erősíti le. A SKL-1, SKL-14 és SKL-8 típusok között szerkezeti különbség nincs, a szorítórugó alakja és rugódiagramja tér el. (A magyar fővonalak felújításainál tömegesen alkalmazzák.)

Pandrol Fastclip FE leerősítés

Az Angol Vasutak kedvező rugóhatású, szerkezetileg kevés elemből álló sínleerősítése.

Folyamatosan beágyazott sín

Az 1970-es évek közepén, a Holland Vasutak által kifejlesztett Edilon típusú felépítményrendszer jellemzője a sínszál acél vagy vasbeton szerkezetű vályúba történő szilárd, de rugalmas, speciális anyaggal kitöltött folyamatos beágyazása. A rendszer jó zaj- és rezgéscsillapító tulajdonságokkal rendelkezik, ezért elsősorban nagy forgalmú városi villamosvasutakon és a nagyvasutak lakott területek mellett fekvő hidjain, valamint útátjárókban alkalmazzák. A rendszer további előnye az időjárási hatásokkal és az amortizációval szembeni hatékony ellenállás, ebből adódóan a hosszú élettartam és a minimális fenntartási igény.

Források

• Megyeri Jenő - Vasútépítéstan (Műegyetemi Kiadó, 1997)
• Szamos Alfonz - Vasúti felépítményi szerkezetek és anyagok (Közlekedési Dokumentációs Vállalat, 1991)
• D.54. sz. Építési és pályafenntartási műszaki adatok, előírások (Közdok)

További információk

• A Vossloh cég sínleerősítő termékei (SKL)
• A Pandrol cég sínleerősítő termékei
• Az Edilon cég sínleerősítő termékei