Ballast (järnvägsspår)
Ballast är det översta lagret av banvallen som järnvägssliprar vilar i. Det kan bestå av grus eller makadam.
Funktioner
Makadamballasten ska bära spåret och säkra dess längd- och sidostabilitet och måste därför:
- Ge stort motstånd mot vertikaltryck.
- Ge stort motstånd mot horisontaltryck.
- Vara elastisk.
- Vara beständig mot mekanisk nötning.
Elasticiteten är en förutsättning för lastspridning mellan sliprarna.
Underballastens funktioner är:
- Att fördela trycket från sliprarna
- Att dränera vatten så spårbädden skyddas.
- Att förhindra finpartiklar från terrassen att vandra upp i ballasten.
- Att skydda terrassen från erosion.
Ballastens uppgift är att fördela de krafter som överförs av trafik utan att förstöras samt se till att fördela belastningar så att inte banunderbyggnaden sviktar. Ballasten ska ge sliprarna ett fast och stabilt läge, både i höjd och sidled så att ett gott spårläge kan bibehållas. Ballasten ska också ge en god dräneringsförmåga eftersom en för hög vattennivå i ballasten kan ge upphov till problem tex. uppfrysningar och erosion. Ballasten ska även hålla en god ventilation så att rälerna inte blir för varma vilket kan ge upphov till solkurvor.
Uppbyggnad
Ballastlagret (i färdigt skick cirka 7 dm tjockt) vilar på banunderbyggnaden, som vid moderna banor består av ett knappt 1 meter tjockt lager underballast (material av fjädrande, icke tjälskjutande typ av berg- eller jordmassor). Vid dålig bärighet kan stabilisering (pålning, kalkstabilisering och t o m betongdäck etc) bli nödvändigt, vilket dock är dyrt.
Vid nybygge läggs först ett cirka 4 dm tjockt makadamlager ut ovanpå underballasten. Höjden motsvarar -50 cm rälsöverkant ("rök") och ballasten är justerad och komprimerad till en jämn, horisontell yta för sliprarna. När sliprarna lagts ut och rälsen befästs så fylls ytterligare makadam på, med råge. Sedan justeras spårets läge genom att en spårriktmaskin håller räls och slipers i exakt höjd- och sidläge, varefter makadamen packas i området under rälsen samt området utanför sliperändarna.
En typisk spårriktningsmaskin fungerar på följande sätt:
- Maskinen rör sig långsamt (snitthastighet 1-2 km/h).
- Framför huvudmaskinen rullar en mätvagn som gör att spårets gamla läge kan mätas
- Bakom maskinen rullar en annan mätvagn som visar spårets läge efter spårriktningen.
Moderna spårriktmaskiner har, till skillnad mot tidigare generationer, en kontinuerlig hastighet. Då packningsenheten kräver stillastående matas den snabbt fram och tillbaka på en släde.
- Spårriktningsmaskinen har en lång hjulbas mellan den främre och bakre hjulaxeln.
- Rörelsen börjar med att släden skjuts fram.
- Släden förs sedan långsamt bakåt så att den relativt spåret är stillastående.
- Under släden finns en brygga parallellt med sliprarna. På vardera sidan om bryggan finns två par breda "spett" som med kraft pressas ned på bägge sidor om slipern och på bägge sidor om vardera rälsen.
- Spetten trycks sedan ihop mot slipern under kraftig vibration så att ballasten packas in hårt under hela slipern.
- Spetten lyfts och pressas åter ned så ännu mer ballast packas in under slipern.
- Slutligen lyfts spetten och hela släden förs fram igen till nästa sliper o.s.v.
- En bit framför bryggan sitter en rälsfixeringsbrygga. Den har flera hjul med vertikal axel som griper fast i rälshuvudena.
- Innan spetten trycks ned, lyfter fixeringsbryggan rälsarna med sliprarna till rätt höjd, rätt position i sidled och i rätt lutning vid kurvor.
- För att styra fixeringsbryggan utnyttjas data från GPS (position), definitionerna av rälsgeometrin och mätuppgifterna från de 2 mätvagnarna.
Slutligen erhåller ballasten en jämn profil genom att en ballastplog med sop justerar ytan. Det är viktigt att sliprarnas ovansida, rälsbefästningarna samt rälerna är frigjorda från ballast så att dessa kan inspekteras visuellt.
Vid utbyte av räls och/eller slipers (det förra kallat rälsbyte, kombinationen spårbyte och det senare sliperbyte) brukar den gamla makadamen siktas genom att ett kedjeverk skyfflar upp allt material på ett skakbord (sikt) varefter det grova materialet återförs till spåret. Arbetet utförs av en ballastreningsmaskin och vid tjälskott brukar man även passa på att lägga in Styrofoam (cellplast) under spåret.
Tidigare utgjordes ballasten av sand eller grus som finns kvar på lågtrafikerade banor och bangårdar. Detta gav sämre stadga ("kullager-effekt") och krävde bekämpning med ogräsmedel. Användning av många av ogräsmedlen har blivit förbjuden.
Inne på bangårdar, där personal kan befinna sig på spårområdet, används ofta finare makadam än ute på linjen för att hålla nere snubbelrisken.
Ballastfritt spår
Ett alternativ till att bygga järnvägen med ballast och makadam är att bygga järnvägen med ballastfritt spår. Det ballastfria spåret byggs istället upp av en längsgående betongplatta. Befästningssystemet fäst sedan direkt in i betongplattan eller via ett betongblock som gjuts in i betongplattan. Byggs järnvägen i en tunnel eller på en bro, är det i Europa väldigt vanligt att det byggs med en ballastfri lösning istället för med ballast. Det ballastfria spåret har många fördelar i förhållande till ett traditionellt ballastspår, såsom bättre spårläge, mindre behov av återkommande underhåll m.m.
Se även
Externa länkar
- Packning av makadam film från Youtube