Jakie czynniki wpływają na trwałość podkładów kolejowych?

Trwałość elementów nawierzchni kolejowej jest jednym z głównych parametrów techniczno-ekonomicznej i środowiskowej oceny konstrukcji drogi kolejowej. Zastosowanie odpowiednich materiałów, sprawdzonych konstrukcji oraz technologii wytwarzania daje gwarancje użycia produktów o najwyższej jakości, które zapewnią bezpieczeństwo ruchu pociągów i niski poziom oddziaływania na środowisko. Jakość ma znaczący wpływ na koszty eksploatacji, napraw oraz modernizacji. Dlatego niezbędne jest zapewnienie możliwie najdłuższego okresu żywotności elementów nawierzchni. W niniejszej pracy skupiono się na jednym z podstawowych elementów nawierzchni kolejowej jakim jest podkład. Podkład kolejowy jest odpowiedzialny w torze za przejęcia nacisków od szyn i przekazanie ich na podsypkę, utrzymanie szyn w odpowiedniej odległości, zapewnienie oporu przeciwko przesunięciom podłużnym oraz poprzecznym rusztu torowego w podsypce. Analizie poddano podstawowe czynniki wpływające na trwałość podkładów kolejowych, w zależności od rodzaju zastosowanego materiału, które bezpośrednio wpływają na eksploatację toru kolejowego. Przedawniono przegląd przez wady materiałowe, konstrukcyjne, produkcyjne oraz wynikające z należytego wykonania.

Ze względu na rodzaj zastosowanego drewna podkłady kolejowe stosowane w Polsce możemy podzielić na miękkie (głównie wykonane z drewna sosnowego) i twarde (np. dąb, buk). Najbardziej niekorzystny wpływ na trwałość podkładów drewnianych mają: czynniki atmosferyczne, biologiczne oraz mechaniczne. Chcąc zapewnić wymagane właściwości podkładu, konieczne jest odpowiednie ich zabezpieczenie, głównie poprzez impregnację. Ze względu na wiele czynników, które wpływają na trwałość podkładów drewnianych trudno w sposób jednoznaczny określić ich żywotność

Mimo kilkudziesięciu lat doświadczeń produkcyjnych oraz eksploatacyjnych podkładów strunobetonowych do tej pory nie udało się całkowicie wyeliminować powstawania pęknięć i innych różnego typu uszkodzeń. Niekontrolowanym uszkodzeniom podkładów strunobetonowych nie udało się zapobiec ani próbami zmiany konstrukcji i technologii produkcji, ani zmianami w składzie betonu, z którego są produkowane. Zadziwiające może wydawać się to, że skład dobrego i złego betonu może być dokładnie taki sam, a jedynie umiejętności, poparte przez zrozumienie wykonywanych czynności i zachodzących procesów, są odpowiedzialne za różnice. Na trwałość elementów z betonu sprężonego w istotny ma również konstrukcja podkładu, a w szczególności zastosowanie odpowiedniej metody kotwienia zbrojenia sprężającego. Można wyróżnić dwa podstawowe rodzaje kotwienia stali sprężającej w podkładach strunobetonowych: przyczepnościowe oraz mechaniczne.

Użycie stali do podkładów kolejowych niesie za sobą duże ryzyka. Jest to spowodowane dużą podatnością niezabezpieczonej stali na korozję zarówno chemiczną jak i elektrochemiczną. Korozja należy do zjawisk, których nie da się wyeliminować całkowicie. Degradacja materiału równocześnie przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska i stwarza zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Utrzymanie podkładów w warunkach dużej wilgotności stwarza zagrożenie trwałości podkładów w eksploatowanym torze. Dotyczy to toru kolejowego w tunelach, w miejscach występowania wilgoci oraz w miejscu przejazdów kolejowych, gdzie dodatkowo konieczne jest zastosowanie w okresie zimowym do odlodzenia nawierzchni drogowej przy pomocy agresywnych substancji jakim jest chlorek sodu.

Całą analizę przeczytasz w najnowszym numerze miesięcznika "Rynek Kolejowy". Premiera numeru na targach Trako!