Vasúti pálya függőleges elmozdulásának vizsgálata

A vasúti pályák az elhaladó járművek keltette erők hatására különféle mozgásokat végezhetnek. A pálya általános állapotára leginkább a sínszálak függőleges irányú elmozdulásából lehet következtetni, ugyanis a szabványban rögzített értéknél nagyobb süppedés vagy az úgynevezett vaksüppedés pályahibára utal. De a függőleges elmozdulás mértékét a pályafenntartás a gyakorlatban csak ritkán szokta megmérni, mert az elterjedt módszerek drágák és körülményesek. Általában különmenetben vontatott mérőkocsival, esetenként a pályára rögzített indukciós elmozdulásmérőkkel szokás a függőleges elmozdulás vizsgálata. Munkánk során a célunk olyan módszerek kidolgozása volt, melyekkel gazdaságosabban, különösebb előkészületek nélkül, gyorsan megmérhető a sínszál függőleges mozgása.

Munkánkat a sín mozgását elméleti úton levezető képletek tanulmányozásával kezdtük. A sínszálban ébredő erők és a sínszál elméleti függőleges elmozdulását a Zimmermann-Eisenmann képlet alapján lehet kiszámítani. Ehhez azonban ismerni kell a pálya geometriáját és állapotát, a használt sín típusát és a közlekedő járműveket is. A módszerek vizsgálati helyszínéül a MÁV Zrt. Széchenyi-hegyi Gyermekvasutat választottuk ki, mert a pálya állapota, a menetrend és a közeli elhelyezkedése minden szempontból számunkra kedvező volt. A vasúttól megkaptuk a képlethez szükséges adatokat, így meg tudtuk határozni a sínszál várható függőleges elmozdulását.

Ezt követően a mérési módszerek kidolgozása következett. Piri Dávid geodéziai, Weszelovits Gergő pedig fotogrammetriai módszerrel készült a mozgásvizsgálatra.

A geodéziai módszer a trigonometrikus magasságmérés elvén alapszik, annyi újítással, hogy a vizsgált pontot a mérőállomás másodpercenként többször is automatikusan megirányozza és a leolvasott értékeket rögzíti. A vizsgált pont egy prizma, melyet erős mágnessel lehet a sínszál oldalához rögzíteni, ezt követi a néhány méterre felállított mérőállomás. A mérési eredményekből számítható a vizsgált pont magassága az idő függvényében egy helyi koordinátarendszerben, ebből pedig kiszámítható a relatív elmozdulás.

A fotogrammetriai módszer lényege az, hogy nagyfelbontású ipari kamerával rögzített képeket értékelünk ki. A kamerákat vizsgálatnak vetettük alá, hogy a fizikai tengely és a készített kép tengelye mennyire tér el egymástól. A mérés után a kiértékelő algoritmus az első (mozdulatlannak tekintett) képen a mérőjelek által meghatározott referenciapontokhoz viszonyított elmozdulást méri meg a többi képen, generált mintajel és korrelációszámítás segítségével. Az automatizált kiértékeléshez a mérőjeleket a sínszál oldalára kell ragasztani, és a síntengelyre merőleges kameraállásból rögzíteni a jármű áthaladását.

A kapott eredményeket összehasonlítva megállapítottuk, hogy mindkét mérési módszer beváltotta a hozzá fűzött reményeket. A közös vizsgálati helyeken a mért értékek közel azonosnak bizonyultak. A kiinduló adatként a Zimmermann-Eisenmann képletből számított várható értéket is jól közelítette.

szerzők

• 
  Piri Dávid
  építőmérnöki
  nappali
• 
  Weszelovits Gergő
  építőmérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Égető Csaba
  Tanszéki munkatárs, Általános- és Felsőgeodézia Tanszék
• 
  Dr. Molnár Bence
  egyetemi docens, Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék
  

helyezés