Zlom tirnic

Do poškodb tirnic, zaradi kotalnega kontaktnega 

utrujanja materiala in tangencialnih napetosti, privede do

pojava majhnih razpok tik pod vozno površino, kjer so te napetosti največje. Razpoke se s časom povečujejo, in med seboj povezujejo, kar na koncu privede do zloma tirnice ali odpadanja dela glave tirnice oziroma do luščenja plasti na vozni površini.

Poškodbe se pojavljajo predvsem na voznem robu notranje in zunanje tirnice v krivinah s polmerom 400–1500 m , posamično tudi na voznem robu tirnice v krivinah s polmerom večjim od 1500 m, ter izmenično na voznem robu obeh tirnic v premi.

Vzroki za njihov nastanek, so izključno velike obremenitve tirnice. Na mestu kontakta med kolesom in tirnico nastajajo velike vzdolžne in prečne sile, kar povzroča velike kontaktne napetosti. Ta pojav se znova in znova ponavlja, in sicer z vsakim prehodom kolesa preko tirnice. Vsak prehod kolesa povzroča obrabo in utrujanje materiala, pričakovana življenjska doba tirnice pa je odvisna prav od teh dveh procesov. Napetosti, ki nastajajo pri kontaktu, lahko zaradi svoje velikosti povzročijo nastanek plastičnih deformacij.

Napake je možno zaznati z ročnimi ultrazvočnimi napravami in napravami, ki so nameščene na merilnih vlakih.

Če se napake ne odstrani pravočasno, se lahko te povečajo in povzročijo resnejše poškodbe, kot na primer luščenje oziroma odpadanje materiala na in v okolici roba vozne površine, v primeru močnejšega povečanja površinskih razpok pa se deformacije širijo navpično navzdol v globino tirnične glave, kar vodi do popolnega preloma.

 

Pravilnik o zgornjem ustroju železniških prog definira kaj je zlom tirnice in sicer:

«Vsaka zlomljena ali počena tirnica se šteje kot nevarno in zato nevozno mesto, dokler se mesto zloma (tirnice) primerno ne zavaruje«. Zato imamo na SŽ izdano »Navodilo 603 o merilih za dodelitev nagrad za preprečitev nastanka materialne škode ali nesreče v železniskem prometu«, ki obravnava tudi najdbe zlomov in najditelje primerno nagrajuje.

 

Vsako zlomljeno tirnico je potrebno zavarovati s posebnimi zasilnimi sponami in namestitvijo naprav za preprečevanje vzdolžnega pomika tirnic na vsaki strani zloma. Dodatno vgradimo pod samim zlomom še tako imenovani podporni prag. Hitrost vlakov preko takega mesta ne sme biti večja od 50 km/h, dejansko hitrost pa se določi glede na vrsto zloma in nevarnost zloma (poševni zlom, zlom preko lukenj, zlom na zvaru, zlom na kretniškem  delu,….).

 

 

 

Glavni dve vrsti zlomov sta prečni oziroma navpični zlom in horizontalni zlom oziroma tako imenovani S-zlom. Že posledice ene same takšne poškodbe  so lahko izjemno tragične, kot na primer iztirjenje vozila in izguba človeških življenj ter več milijonske škode.

Zlomi na zvarih pa so lahko posledica nehomogenosti v zvarnem spoju, notranjih varilnih napetosti, nepopolnega taljenja ali pa geometrijskih napak na zvarnem spoju.

Zlomljeno tirnico je potrebno zamenjati, poškodovani del tinice izrezati, vstaviti nov kos tirnice in tirnice ponovno zavariti skupaj.

 

 

Če pride do zloma tirnice pri temperaturi, ki je primerna za sanacijo zloma (tp=22,5 ±5°C)  se varjenje tirnic in s tem sanacija zloma, izvede takoj.

V nasprotnem primeru je treba ob prvem pojavu primerne temperature pristopiti sanaciji tira, s tem da je potrebno sprostiti še napetosti  v tirnici na dolžini 100 m od zloma na obe strani in jih nato, po vgraditvi novega kosa tirnice, ponovno zvariti.

Vsaka takšna sanacija zloma tirnice pa posledično pomeni zaporo proge ali tira v dolžini najmanj 2,5 -3 ure in s tem ovire v prometu na odseku sanacije.

Poškodbe, ki se pojavljajo na tirnicah in zvarnih mestih so številčnejše v zimskih mesecih, ko se temperature občutno znižajo, zaradi česar se žilavost materiala zmanjša.

 

Vse večje število vlakov in posledično večja obremenitev proge je prav tako razlog pojava večjega števila zlomov po progah.

 

Večje težave pa nastanejo pri zlomih tirnic ali kretniških delov (ostric, osnovnih tirnic, srčišča) v kretniškem območju. Tam pa ne moremo pristopiti k sanaciji zloma z zamenjavo tirnice in varjenju ter sproščanju napetosti, saj za vsak tip kretnice potrebujemo kretniški del, ki tej kretnici ustreza. Pogosto takšnih kretniških delov ni na voljo in se jih mora interventno naročiti.  To pa podaljša sanacijo zlomljenega mesta, s tem tudi čas trajanja počasne vožnje preko takega mesta in posledično zamude vlakov.

 

Dva takšna primera sta se dogodila konec leta 2014 na kretnici številka 17 postaje Lj. Zalog, kjer je prišlo do horizontalnega odloma plasti na tirnični glavi na območju srčišča  in do popolnega preloma srčišča na kretnici št. 15 postaje Škofja Loka.

Kretniško srčišče na postaji Lj. Zalog je bilo interventno sanirano z elektroobločni in avtogenim oziroma plinskim postopkom varjenja, ki se uporabljata predvsem za odpravljanje napak na tirnicah in kretnicah s tako imenovanim navarjanjem. Popravila poškodovanih delov tirnic in kretniških src s postopkom navarjanja (nanašanjem materiala) je standardna metoda vzdrževanja tirnic v svetu, saj je postopek navarjanjem bistveno cenejši od zamenjave poškodovanih delov tirnic, poleg tega je možno s takšnim vzdrževanjem bistveno podaljšati življenjsko dobo tirnic.

 

Kretniško srčišče na postaji Škofja Loka pa smo nadomestili z starorabnim srčiščem, vendar je tudi na tem srčišču prišlo do zloma. Ker zaradi narave zloma ni bilo možno zlom sanirati z navarjevanjem, se je kretniško srce izgradilo, prepeljalo v delavnico certificiranega podjetja za varjenje kovinskih konstrukcij, kjer se je srčišče saniralo. Sanirano srčišče se je prepeljalo nazaj na mesto izgradnje, se ga vgradilo in preko omenjene kretnice vpeljala počasna vožnja.

Vzporedno z sanacijami pa je potekalo intervencijsko naročilo novih kretniških srčišč za omenjene kretnice. Izdelava in dobava namreč traja približno tri mesece od ugotovitve poškodbe/zloma.

 

Pripravil

Matjaž Pivk, ing. gradb.