Ny patentlösning stärker järnväg och sparar underhåll

Järnvägstekniskt centrum (JVTC) vid Luleå tekniska universitet har fått patent för en lösning som minskar slitage på särskilt utsatta ställen längs svensk järnväg. Det handlar om de övergångar där den ordinarie rälsen möter ett styvare rälsparti som ligger på solid betongplatta, vid broar, tunnlar och spårväxlar. Skillnaden i spårunderlag ger idag upphov till kraftiga skadliga stötar.

– Den här uppfinningen gör att vi får minskade stötar vid dessa övergångar, vilket är speciellt viktigt när man kör höghastighetståg. Det blir en mjukare övergång och det minskar skador på järnvägsräls, tåg och vagnar, säger Jan Lundberg, forskare inom drift- och underhållsteknik vid Luleå tekniska universitet och uppfinnaren bakom det nya patentet.

Järnvägsbroar i Sverige har idag ofta en bottenplatta av betong (slab-track) eller stålkonstruktion som bär upp rälen. Samma sak gäller för tunnlar, vissa spårväxlar, stationer och järnvägsspår. Den här lösningen med en bottenplatta av betong ger låga underhållskostnader eftersom den styva uppbyggnaden gör att rälen behåller sitt läge även under lång tid. Byggnadssättet är dock dyrbart och därför finns det endast på särskilt utsatta ställen längs järnvägen. På övriga ställen finns konventionella spår, med så kallad slipers (balkar som bland annat fördelar järnvägsspårets last över banvallen och säkerställer spårvidden) och ballast (grus), vilket ger ett betydligt mjukare ”svampigare” underlag.

I övergången mellan det vanliga spåret och de spår som ligger på betong uppstår därför en betydande styvhetsskillnad, något som ger stora dynamiska påkänningar när ett tåg passerar och som sliter mycket på övergången, på rälsen och på tågen. Ju fortare ett tåg går, ju större påfrestning. När tåg och vagnar som ibland väger flera hundra ton passerar övergången mellan dessa två skilda underlag, uppstår kraftiga stötar.

– Det här orsakar stora underhållskostnader och störningar i tågtrafiken, säger Jan Lundberg.

Den nya lösning som JVTC nu fått patent för, avser en helt ny typ av övergångszon som ska mildra de dynamiska påkänningar som uppstår när tåg passerar över skarven mellan ordinarie räl och styvare partier utefter järnvägen. Uppfinningens idé bygger på en succesiv förändring av bredden som ökar den kraftupptagande arean och styvheten, vilket ska ge mindre dynamiska påkänningar. Det ska i sin tur leda till att behovet av underhåll av järnvägsrälsen minskar.

Kontakt: Jan Lundberg, profesor i drift- och underhållsteknik vid Luleå tekniska universitet, jan.lundberg@ltu.se,

0920 - 49 17 48