Timmervagnsprototyper för STAX 30: STVM ? (Järnväg allmänt)

av Oskar F, Sunday, March 19, 2023, 15:38 (397 dagar sedan) @ Bobo L

... måttlig STVM ...

Hur tänkte man då? Vid stax 30 väger (den fyraxliga) vagnen 120 ton, och alla dom tonnen ska ner i banan på något sätt.

Ja, någonstans finns förstås en skärningspunkt mellan optimal tara (vagnens egenvikt) och optimal nettovikt (nyttig last), men vid varje vagnsände mot vagnsände (buffert mot buffert) ska 60+60 ton ner i spåret.

30 ton låter lite väl optimistiskt idag men på ett antal decenniers sikt kan det ju gå att genomföra med målmedvetna reinvesteringar i broar och spår. Många (gods-)banor är förstärkta sedan 1990-talet och medger idag 25 tons axellast, medan 22,5 ton blivit Europastandard. Lägre trafikeringskostnader (färre vagnar/tåg vid samma godsmängd) vid högre axellaster kan ju vara det som avgör om det ska bli järnvägs- eller landsvägstransport.

Största vikt per meter bana är främst ett mått som behövs att dimensionera och begränsa belastningen på banunderbyggnaden, i regel broar. Ett vanligt mått i Sverige är 6,4 ton/m vilket medför att en 120-tonsvagn måste bli minst 18,75 m över buffertar. Skulle man öka bärigheten till 8,0 ton/m måste vagnen bli minst 15 m över buffertar. Banöverbyggnaden (spåret) är mer känsligt för axellasten.

Jag måste iofs erkänna att jag i infrastruktursammanhang inte berörts av begreppet STVM i någon större omfattning och framför allt inte i BV:s och TRV:s definitioner. Med det sagt vill jag nog, så långt mitt förstånd räcker, påstå att begreppet är utspelat för länge sedan.

STVM som begränsning av tåglast ner i banan fungerade nog så vagnarna var ganska korta (jmf m ungefär sista generationerna av litt G och O, Hbis mm så förstår ni vad jag menar) och stax höll sig på 20 ton. Hur man än kombinerade vagnarna så blev det aldrig så långt mellan axlarna, dvs någorlunda samma avstånd mellan alla axlar i tåget. Fortfarande kunde dock lastade och tomma vagnar rulla blandat, men en vagn med bruttovikten 40 ton ägde en tara om ca 12-15 ton dvs skillnaderna dem emellan var aldrig så dramatisk.

När vagnarna blir allt längre och axellasten blir större så innebär det att vagnarnas bruttovikt ska ner i bankroppen allt mer punktformigt (i relation till tex hela tåglängden). Som jag skrev i min fråga dännä oppa så innebär tex stax 25 att hur lång vagnen än är så ska 50+50 ton ner via fyra axlar vid buffertarna.

Resultatet är, ur baningenjörens synvinkel att belastningen på banunderbyggnaden är "ingenting, ingenting, ingenting, 100 ton, ingenting, ingenting, ingenting, 100 ton, ingenting, ingenting, ingenting, 100 ton, ingenting, ingenting, ingenting, 100 ton".

I en regnblöt bankropp av sand, grus, mo, lera, matjord kommer de ovanstående belastningscyklerna att börja "pumpa" upp och ner i bankroppen och det vatten som finns däri kommer att alltmer pressas fram till fri fas, och fritt vatten vill rinna iväg och tar då med sig underbyggnadsmaterialet varvid, i ett värsta fall, ett principiellt skred börjar uppträda.

Banöverbyggnaden (dvs spåret) är ett rätt litet bekymmer i dessa sammanhang. Det går ju enkelt att besiktiga och vid behov underhålla, oavsett man byter ströslipers eller byter spårkonstruktion.

Banunderbyggnaden däremot är ju densamma som byggdes med spade och skottkärra för hundra år sedan. Vad bär den?


Jag är ganska säker på att åtminstone några av de urspårningar som inträffat med tunga tåg (timmer, malm, kalk, stål etc) ute på granrisbanorna de senaste åren inte har berott på att SPÅRET gett sig utan på att banunderbyggnaden kollapsat, sett som geoteknisk bärande konstruktion.


Nåja, det här är väl strängt taget inte historiska frågor, annat än att de tar avstamp i den tid då banorna byggdes.

Men intressanta frågor!

De flesta äldre banor byggdes ju för lägre axellaster än vi har idag. Det var väl så att staten i regel byggde med bättre standard än vissa privatbanor, men gissar att man byggde för axellaster på 14-18 ton (?). Redan dagens 22,5 ton axellast och längre boggivagnar ger då större påkänningar än från början dimensionerat. Högre axellaster och pumpfenomenet borde man kunna möta genom att banken ges större anliggningsyta mot mark genom höglyft och bankettbreddning, förbättrad dränering, urgrävning med kapillärbrytande skikt och frostskyddsisolering. Tryckbankar. Har baninchenjörn ytterligare stalltips? Något måste ju vara utom kontroll om det har skett banvallskollapser. Men visst är det imponerande när rustbädden fortfarande står pall.

Påminner mig det jag hörde om malmtransporterna per gummihjul från Kaunisvaara till Svappavaara. Tunga lastbilar med 90 tons totalvikt. Vägen förstärktes över ett sankare område med 40 cm asfalt/bärlager. Malmtransporterna pumpar ur vatten under vägen när de passerar och vägen sjunker. Sedan måste det gå en viss tid innan nästa transport passerar så att vägen hinner återta sin avsedda profil.


Hela tråden: