Jernbanemaskiner
En valgfri KI-generert oversikt. Det skriftlige kapitlet er den autoritative kilden.
5.1 Innledning
Arbeid på jernbaneinfrastrukturen utføres med en omfattende maskinpark av skinnegående maskiner og skinne-/veimaskiner. Maskinene brukes til langt mer enn vedlikehold i snever forstand. De benyttes til tilstandskontroll av infrastrukturen, behandling av skinneoverflaten, sporjustering, ballastarbeid, fornyelse og nybygging, vinterberedskap, vegetasjonskontroll og spesialiserte støtteoppgaver langs jernbanen.
Den norske betegnelsen skinnegående arbeidsmaskiner beskriver funksjonen direkte: Dette er arbeidsmaskiner som arbeider på eller langs sporet. Noen er selvgående jernbanekjøretøy, noen kobles inn i arbeidstog, og andre er skinne-/veimaskiner som kan kjøre inn i sporområdet fra en veiadkomst. Felles for dem er at de skal utføre arbeidet sikkert og effektivt i et jernbanemiljø der sportilgang, frittrom, signalanlegg, strømforsyning og trafikkvern setter rammer for arbeidet.
Kapitlet presenterer hver maskingruppe etter et praktisk mønster: formål, funksjon eller arbeidsmåte, hva som kontrolleres eller endres, og resultatet av arbeidet. Tabell 5.1 gir en samlet oversikt før de enkelte maskintypene beskrives.
| Maskingruppe | Formål | Vanlige maskiner og resultater |
|---|---|---|
| Målevogner | Tilstandskontroll av jernbaneinfrastrukturen | ROGER 1000, SMV3 og Sperry Rail-enhet; diagrammer, feillister og kontrolldata. |
| Behandling av skinneoverflaten | Fjerne slitasje, rifler og feil i skinnehodet | Skinnefresemaskiner og skinneslipetog; gjenopprettet profil og redusert ruhet. |
| Sporjustering | Gjenopprette geometrien i spor og sporveksler | Pakkmaskiner, løfte- og baksesystemer, sporvekselpakkmaskiner og dynamiske sporstabilisatorer. |
| Ballastmaskiner | Gjenopprette ballastprofil, understøttelse og drenering | Ballastfordelere, stabilisatorer, ballastrensemaskiner, MFS-vogner og ballastsugere. |
| Fornyelse og bygging | Skifte eller bygge spor effektivt | Sporfornyelsestog, portalkraner, skinne-/veimaskiner, sporvekselløftere og sporvekseltransportvogner. |
| Driftsmaskiner | Holde jernbanen tilgjengelig og fremkommelig | Vedlikeholdstog, snøploger, snøkoster, roterende snøfresere og maskiner for vegetasjonskontroll. |
Arbeidsmaskiner på det norske jernbanenettet må være godkjent av Bane NOR for kjøring på den aktuelle baneklassen. Godkjenningen omfatter forenlighet med sporet (aksellast og frittromsprofil), forenlighet med signal- og togvernsystemer, kommunikasjon og sikkerhetsordninger for personellet samt ytelsen i den tiltenkte oppgaven. Planleggingen av hver maskinforflytning må også tilpasses den godkjente arbeidsformen og reglene for arbeid i spor på den aktuelle banestrekningen.
5.2 Målevogner for tilstandskontroll av infrastrukturen
Formål. Målevogner brukes til å vurdere tilstanden til jernbaneinfrastrukturen og øke sikkerheten. De omsetter den målte tilstanden til data som kan kvalitetssikres, trendanalyseres og danne grunnlag for arbeidsordrer. Feiltypene som måles av disse vognene, introduseres i kapittel 4, mens kapittel 17 senere utvikler de geometriske grenseverdiene og bruken av dem i vedlikeholdet; her ligger hovedvekten på maskinene og sensorplattformene. Figur 5.2 viser de tre kjøretøyene som omtales i dette avsnittet.
Funksjon og arbeidsmåte. Vognene bruker sensorer, kameraer og måleinstrumenter til å registrere avvik, slitasje, manglende komponenter og andre feil i infrastrukturen. Kontrolloppgaven defineres først ut fra hvilket infrastrukturelement som skal undersøkes:
-
Sporgeometri: sporvidde, kurvatur, overhøyde, vindskjevhet, pilhøydefeil eller ujevnheter i side og ujevnheter i høyde.
-
Overbygningskomponenter: skinner, skinnebefestigelser, sviller og ballast.
-
Kontaktledning: kontakttrådens posisjon og samvirket med strømavtakeren.
-
Frittromsprofil: tilgjengelig frittrom eller minste tverrsnitt ved siden av og over sporet.
Valget av kjøretøy følger kontrolloppgaven. ROGER 1000 måler sporgeometri under belastning, skinneslitasje, rifler og tilstanden i kontaktledningen. SMV3 måler frittromsprofilet med en roterende laser og kan også måle geometri. Sperry Rail utfører ultralydkontroll og virvelstrømskontroll av skinnefeil.
Kontroll av sporgeometri skiller også mellom belastet og ubelastet tilstand. Den belastede tilstanden måles av et kjøretøy som ROGER 1000, der sporet registreres mens det belastes av kjøretøyet. En manuell spormåler kontrollerer ubelastet spor, som vist i figur 5.3. Begge målingene er nyttige, men de beskriver ikke nøyaktig den samme tilstanden.
Resultat. Resultatet er mer enn en målefil. Det består av diagrammer, feillister, bilder og databaseregistreringer som viser hvilket tiltak som bør gjennomføres. Figur 5.4 samler eksempler på sporgeometrikurver, resultater for skinneprofil og slitasje, kortbølgemålinger på skinnehodet og kontaktledningskontroller. Resultatene danner grunnlag for valg mellom pakking, skinnefresing, skinnesliping, ballastrensing, reparasjon av komponenter og mer omfattende fornyelse.
5.3 Behandling av skinneoverflaten: fresing og sliping
Ved behandling av skinneoverflaten fjernes materiale fra skinnehodet på en kontrollert måte. Formålet er å fjerne rifler, kortbølger, kjørekantsprekker, slitasje på skinnehodet og andre overflatefeil før de utvikler seg til støy, vibrasjoner, rullende kontaktutmattelse eller for tidlig utskifting av skinner. Her er hovedvekten lagt på maskinene som utfører behandlingen.
5.3.1 Skinnefresing
Formål. Skinnefresing (rail milling) brukes når skinnehodet trenger nøyaktig profilgjenoppretting eller større materialfjerning enn ved vanlig forebyggende sliping. Metoden er særlig aktuell når rifler, squat-feil, rullende kontaktutmattelse eller profilfeil er blitt for omfattende til at lett sliping alene er tilstrekkelig. Figur 5.5 viser skinnefresetoget sammen med fresehodet, slik at både maskinens størrelse og verktøyet for materialfjerning fremgår.
Funksjon og arbeidsmåte. En skinnefresemaskin bruker roterende fresehjul til å bearbeide skinnehodet til et kontrollert tverrprofil. Fresehodet i figur 5.5 fjerner materiale fra skinneoverflaten. Det avfreste materialet samles opp som spon i stedet for gnister og støv. Etter fresingen brukes ofte et finslipeaggregat til å fjerne fresemerker og forbedre den ferdige kjøreflaten.
Resultat. Resultatet er et gjenopprettet skinneprofil med kontrollert materialfjerning. Fresing går saktere og krever mer spesialisert utstyr enn vanlig sliping, men kan rehabilitere skinner som ellers ville ha krevd omfattende korrektiv sliping eller utskifting.
5.3.2 Skinnesliping
Formål. Skinnesliping (rail grinding) fjerner feil i skinneoverflaten, reduserer rifler og ruhet, forbedrer kontakten mellom hjul og skinne og begrenser støy og vibrasjoner. Sliping er dermed både et korrigerende og et forebyggende vedlikeholdstiltak. Figur 5.6 viser skinneslipetoget sammen med slipeaggregatene som arbeider mot skinnehodet.
Funksjon og arbeidsmåte. Et skinneslipetog har roterende slipesteiner som presses mot skinnehodet med kontrollerte vinkler og kontaktkrefter, som vist i figur 5.6. Slipemønsteret bestemmer hvilke deler av skinnehodet som behandles. Et fullstendig slipeprogram kan kreve flere passeringer med forskjellige vinkler på slipesteinene.
Ved planlegging av sportilgang bør slipeintervallene uttrykkes både som akkumulert trafikk og som kalendertid. Tabell 5.2 gir veiledende planleggingsverdier for sammenligning av strategier; det faktiske programmet må alltid fastsettes ut fra målt skinneprofil, RCF-dybde, rifler, kurveradius, aksellast og lokale støykrav.
| Linjetype | Planleggingsverdi | Tolkning |
|---|---|---|
| Høyhastighets persontrafikk, moderat aksellast | 20–30 MBT; 0,1–0,2 mm per passering | Lett forebyggende profilkontroll; kalenderintervallet avhenger sterkt av årlig trafikkbelastning i MBT. |
| Tungtrafikk eller store RCF-belastninger | 5–10 MBT; 0,2–0,3 mm per passering | Kortere syklus og høyere årlig kostnad, men redusert risiko for dyp sprekkvekst og for tidlig utskifting av skinner. |
Resultat. Resultatet av fresing eller sliping vurderes ved å sammenligne skinneprofilet og ruheten på skinnehodet før og etter arbeidet. En god behandling fjerner det skadde overflatelaget uten unødvendig tap av materiale fra skinnehodet.
5.4 Sporjusteringsmaskiner
Sporjusteringsmaskiner gjenoppretter den vertikale og horisontale geometrien i spor og sporveksler. I norsk praksis kalles disse sporjusteringsmaskiner: maskiner for løft eller høydejustering, sidejustering, pakking og stabilisering av sporet etter geometrikorreksjonen. Figur 5.7 viser en spor- og sporvekseljusteringsmaskin sammen med pakkeaggregatet som pakker ballast under svillene.
5.4.1 Pakking og korreksjon av sporgeometri
Formål. Pakkmaskiner brukes til å korrigere sporets beliggenhet ved å løfte og sidejustere sporet og deretter pakke ballast under svillene. De brukes både i vanlig spor og i sporveksler, men pakking av sporveksler krever maskiner eller pakkeaggregater som kan arbeide rundt den mer komplekse skinne- og svilleinndelingen. Pakkeaggregatet i figur 5.7 viser verktøyene i arbeid i ballasten.
Funksjon og arbeidsmåte. En selvgående pakkmaskin er et jernbanekjøretøy med system for geometrimåling, løfte- og baksesystem og pakklabber. Løfte- og baksesystemet i figur 5.8 griper og flytter skinnene før ballasten pakkes. Maskinen måler den eksisterende geometrien, beregner nødvendig høyde- og sidekorreksjon, løfter og sideforskyver sporet, fører vibrerende pakklabber ned i ballasten og presser ballast inn under svillene.
Pakkeaggregatet består av:
-
Løfte- og baksesystem som griper begge skinnene og flytter sporet til den beregnede posisjonen.
-
Vibrerende pakklabber som presser ballast inn under svillen.
Figur 5.9 viser de fire hovedtrinnene i pakkeprosessen.
Sekvensen i diagrammet:
-
Løft svillen og sporrammen til korrigert høyde.
-
Før de vibrerende pakklabbene ned i ballasten.
-
Press ballast inn under svillen.
-
Frigjør sporet, som nå er understøttet i korrigert stilling.
Resultat. Det umiddelbare resultatet er bedre sporgeometri. Samtidig er ballasten blitt forstyrret, og sporet kan derfor trenge dynamisk stabilisering, profilering av ballasten og i noen tilfeller en midlertidig hastighetsbegrensning til ballasten er konsolidert på nytt. Figur 5.10 viser en produksjonspakkmaskin som kombinerer disse funksjonene.
| Parameter | Vanlig område | Merknad |
|---|---|---|
| Arbeidshastighet (vanlig spor) | 1,5–4,0 km/h | Høyere for flersvillemaskiner |
| Produksjonskapasitet | 800–2500 sviller/time | Avhenger av maskintype og forholdene på arbeidsstedet |
| Pakkefrekvens | 35–45 Hz | Komprimering av ballast |
| Presskraft per pakklabb | 30–80 kN | Avhenger av ballastens tilstand |
| Maksimalt løft | 40–60 mm | Per passering |
| Maksimal sidejustering | 30–40 mm | Per passering |
| Maskinlengde | 20–35 m | Vanlige produksjonsmaskiner for vanlig spor |
| Maskinmasse | 60–120 t | Avhenger av maskinkonfigurasjonen |
5.4.2 Ballastfordeling og dynamisk stabilisering
Formål. Ballastfordelere gjenoppretter ballastprofilet etter pakking eller tilførsel av ballast. Figur 5.11 viser en skinnegående ballastfordeler, mens figur 5.12 viser en skinne-/veimaskin med ballastfordeler som brukes der det er behov for fleksibel adkomst. Dynamiske sporstabilisatorer forkorter setningsperioden etter pakking ved å påføre sporet kontrollerte vibrasjoner og vertikal last.
Funksjon og arbeidsmåte. En ballastfordeler bruker plogskjær og en roterende kost til å fordele ballast i svillemellomrommene og ballastskuldrene og fjerne overskuddsballast fra spormidten. En dynamisk sporstabilisator, vist i figur 5.13, påfører horisontale vibrasjoner samtidig som sporet belastes vertikalt. Figur 5.14 viser stabiliseringsprinsippet: Vertikal last og horisontale vibrasjoner komprimerer ballasten og øker sidemotstanden.
Resultat. Ballastfordelingen gir et korrekt ballastprofil før sporet åpnes for trafikk og kontroll. Stabiliseringen gir et mer stabilt spor umiddelbart etter pakkingen, noe som er viktig når sporet skal tilbakeleveres raskt, eller når det kreves stor sidemotstand [130, 10].
5.5 Ballastrensing og ballastsuging
Ballastmaskiner gjenoppretter understøttelse og drenering. De brukes når pakking og ballastfordeling ikke lenger er tilstrekkelig fordi ballasten er forurenset, avrundet, blandet med fremmedstoffer eller mangler på kritiske steder.
5.5.1 Ballastrensemaskiner
Formål. En ballastrensemaskin (ballastrenseverk) tar opp forurenset ballast, sikter ut finstoff og fører gjenbrukbar grov ballast tilbake til sporet. Formålet er å gjenopprette drenering og ballastunderstøttelse uten å skifte ut alt materialet. Figur 5.15 viser arbeidstoget, og figur 5.16 viser en MATISA C75-ballastrensemaskin.
Funksjon og arbeidsmåte. Prosessen er vist skjematisk i figur 5.17. Maskinen bruker en gravekjede, vist i figur 5.18, til å ta opp ballast under og ved siden av svillene. Transportbånd fører materialet til vibrasjonssikter. Ren grov ballast føres tilbake til sporet, mens finstoff og avfall fraktes til massevogner. Under ballastrensing må flere maskiner ofte arbeide samtidig: rensemaskinen, MFS- eller massevogner, lokomotiver, lasteenheter og utstyr for tilførsel av ballast. Figur 5.19 viser omfanget av støttetoget og logistikken for lasting.
| Parameter | Vanlig verdi |
|---|---|
| Arbeidshastighet | 200–500 m/h (0,2–0,5 km/h) |
| Produksjonskapasitet | 200–600 m spor per skift |
| Gravedybde | 400–700 mm under skinnefoten |
| Siktekapasitet | 2000–4000 t/h |
| Maskinlengde | 120–180 m (inkl. massevogner) |
| Maskinmasse | 400–800 t (komplett tog) |
Resultat. Det rensede sporet har bedre drenering og understøttelse. Den begrensende faktoren er ofte ikke selve rensemaskinen, men logistikken: håndtering av avfallsmasser, tilbakeføring av gjenbrukbar ballast, tilførsel av ny ballast, arbeidstogets lengde og tilgjengelig sportid.
5.5.2 Ballastsugere
Formål. Ballastsugere brukes der et fullstendig ballastrensetog ikke kan arbeide effektivt, særlig i sporveksler, ved plattformer, i dreneringsgrøfter og på andre trange steder. Figur 5.20 viser en skinnegående ballastsuger.
Funksjon og arbeidsmåte. En ballastsuger virker som en stor, skinnegående støvsuger. En slange fjerner ballast lokalt, ofte mens maskinen står i sporet. Figur 5.21 viser vakuumtanken og slangen, mens figur 5.22 viser det store sugeaggregatet. Materialet som fjernes, samles i en tank eller vogn og transporteres bort fra arbeidsstedet.
Resultat. Ballastsuging gir presis lokal fjerning og forstyrrer nabokomponentene mindre enn et komplett utgravingstog. Metoden er langsommere enn maskinell ballastrensing, men langt mer fleksibel på trange steder. Figur 5.23 viser to vanlige lokale arbeidssituasjoner: ballastsuging i en sporveksel og langs sporet i en dreneringsgrøft.
5.6 Maskiner for sporfornyelse og sporbygging
Fornyelses- og anleggsmaskiner brukes når enkeltstående vedlikeholdstiltak ikke lenger er tilstrekkelige, eller når det bygges nytt spor. Hovedgruppene er kontinuerlige fornyelsesmaskiner, systemer for håndtering av sporfelt eller sviller, maskiner for sporvekselinnlegging og transportvogner for prefabrikkerte sporvekselseksjoner. Figur 5.24 viser metodekartet som skiller mellom manuelle og mekaniserte fornyelsesmetoder.
5.6.1 Sporfornyelsestog og portalkraner
Formål. Sporfornyelsestog og portalkransystemer skifter sviller, skinner eller komplette sporfelt med høy produksjonskapasitet under disponering av sporet. De reduserer behovet for manuell håndtering og gjør fornyelsen mer forutsigbar. Figur 5.25 viser portalkraner som transporterer sviller, mens figur 5.26 viser et svillefornyelsestog.
Funksjon og arbeidsmåte. Et fornyelsestog kan fjerne gamle komponenter, klargjøre ballastlaget, legge nye sviller eller sporfelt, trekke inn skinner og klargjøre sporet for pakking, stabilisering og kontroll. Figur 5.27 viser arbeidsrekkefølgen ved svillefornyelse. Portalkraner kan flytte sviller eller sporfelt langs midlertidige skinner eller egne løftebjelker. Figur 5.28 viser bygging med sporfelt, mens figur 5.29 viser en skinne-/veimaskin med skjæreverktøy som støtter fornyelsesarbeidet.
Resultat. Resultatet er en fornyet eller nybygd sporstrekning med langt høyere produksjonskapasitet enn ved enkeltvis manuell utskifting. Arbeidet krever vanligvis lengre disponeringer, grundig logistikkplanlegging og pålitelig tilførsel av sviller, skinner, ballast og befestigelsesmateriell.
5.6.2 Innlegging og transport av sporveksler
Formål. Sporveksler og skinnekryss er tunge konstruksjoner med strenge geometriske krav. Spesialmaskiner brukes til å transportere, løfte og legge inn prefabrikkerte sporvekselseksjoner uten å skade geometrien. Figur 5.30 viser en DESEC-sporvekselutlegger, og figur 5.31 viser innlegging av en sporveksel med denne maskintypen.
Funksjon og arbeidsmåte. DESEC-maskiner er sporvekselutleggere. Sammen med skinnegående kraner, for eksempel Kirow-kraner, løfter de sporvekselseksjoner på plass med kontrollerte løfterammer. Figur 5.32 viser en Kirow-kran med løfteramme og en transportvogn med en prefabrikkert sporveksel. Spesialvogner transporterer prefabrikkerte sporveksler slik at den fabrikkbygde geometrien bevares frem til innleggingen; figur 5.33 viser en skjematisk fremstilling av vognen.
Resultat. Mekanisert håndtering av sporveksler forkorter innleggingstiden og forbedrer kvaliteten, men krever grundig planlegging av kranoppstillinger, transportveier, disponeringens varighet og midlertidig understøttelse av sporvekselseksjonene.
5.7 Vedlikeholdstog
Formål. Et vedlikeholdstog er en mobil arbeidsbase for jernbanevedlikehold. Det tilbyr verktøy, lagerplass, verkstedfunksjoner og vernede arbeidsområder nær arbeidsstedet. Figur 5.34 viser vedlikeholdstoget utvendig som arbeidskjøretøy.
Funksjon og arbeidsmåte. Toget bringer utstyr, materiell og personalfasiliteter frem til arbeidsstedet under disponeringen. Figur 5.35 viser verksted- og lagerområdet, mens figur 5.36 viser et innvendig arbeidsområde. Toget kan støtte flere typer arbeid, blant annet utskifting av sporkomponenter, kontaktledningsarbeid og mindre korrektive tiltak. Det innelukkede og vernede arbeidsområdet i figur 5.37 forbedrer sikkerheten og gjør arbeidet mindre væravhengig.
Resultat. Vedlikeholdstoget effektiviserer gjentatte mindre oppgaver fordi verktøyet og arbeidsmiljøet følger arbeidslaget. Det erstatter ikke spesialiserte produksjonsmaskiner, men støtter arbeid som ellers ville ha krevd mange separate kjøretøy og midlertidige riggløsninger.
5.8 Vinterberedskap og vegetasjonskontroll
Jernbanemaskinene omfatter også maskiner som holder jernbanen tilgjengelig og fremkommelig. Snø, is og vegetasjon skaper både drifts- og vedlikeholdsproblemer: De påvirker frittrom, sikt, drenering, tilkomst for kontroll og risikoen for driftsavbrudd.
5.8.1 Snøryddingsutstyr
Formål. Snøryddingsutstyr holder spor, sporveksler og frittromsprofil åpne om vinteren. Maskintypen velges ut fra snødybde, snøtetthet, tilgjengelig frittrom, linjehastighet og om snøen må kastes bort fra sporet. Figur 5.38 viser snøryddingsutstyr med plog- og kostefunksjoner.
Funksjon og arbeidsmåte. Snøploger skyver snø bort fra sporet. En etterhengende snøplog eller snørenser for spor rydder bak en trekkraftenhet. Snøkoster fjerner lettere snø fra sporveksler og sporkomponenter. Roterende snøfresere fjerner dypere eller hardere snø ved å skjære den løs og kaste den bort fra banen. Arbeidsmåtene er samlet i figur 5.39. Manuelt vinterutstyr brukes fortsatt til lokal rydding, særlig rundt sporveksler og på trange steder, som vist i figur 5.40.
Resultat. Resultatet er et farbart spor med nødvendig frittrom. Ploger arbeider raskt, men begrenses av snødybden og plassen ved siden av sporet. Roterende snøfresere kan fjerne vanskeligere snø, men arbeider langsommere og er mer spesialiserte.
5.8.2 Vegetasjonskontroll
Formål. Vegetasjonskontroll holder siktlinjer, drenering og adkomstveier frie og sikrer frittromsprofilet. Tiltakene reduserer også problemer med løvfall, brannfare og hindringer for kontroll og beredskap. Figurene 5.41 og 5.42 viser skinnegående utstyr for vegetasjonskontroll langs sporet.
Funksjon og arbeidsmåte. Vegetasjonen kan håndteres med skinnegående maskiner, skinne-/veimaskiner og utstyr for sideterreng. Arbeidet kan omfatte skjæring, slagklipping, fjerning av busker og trær og rydding rundt kontaktledningsanlegg. Figur 5.43 viser prinsippet for rydding i sideterrenget, mens figur 5.44 viser et skinne-/veikjøretøy for adkomst og arbeid nær kontaktledningssonen.
Resultat. Resultatet er en sikrere jernbanekorridor som er lettere å vedlikeholde. Vegetasjonsarbeidet må planlegges med hensyn til trafikk, sikkerhet ved kontaktledningsanlegget, miljøbegrensninger og behovet for å beskytte drenering og stabiliteten i fyllinger.
5.9 Planlegging og drift av maskiner
Maskinplanlegging omsetter det tekniske behovet til en gjennomførbar arbeidsoperasjon. Maskinen velges etter feilen eller arbeidsoppgaven. Målevogner kartlegger tilstanden. Behandlingsmaskiner korrigerer eller fjerner feil. Fornyelsesmaskiner skifter komponenter. Driftsmaskiner holder jernbanen tilgjengelig.
Maskinproduktivitet måles i forskjellige enheter:
-
Målevogner: kilometer kontrollert per kjøring og antall registrerte parametere.
-
Skinnefresing og skinnesliping: kilometer per skift, antall passeringer og materialfjerning.
-
Pakking: sviller per time eller kilometer spor per skift.
-
Ballastrensing: meter spor per skift og tonn fjernede masser.
-
Fornyelsesmaskiner: meter spor, sviller, sporfelt eller sporveksler per disponering.
-
Vinter- og vegetasjonsmaskiner: behandlede kilometer, ryddet areal eller virkning på tilgjengeligheten.
Disse enhetene kan ikke sammenlignes direkte. En høy nominell maskinhastighet er til liten hjelp dersom riggtid, transport til arbeidsstedet, massehåndtering, materialforsyning eller sluttkontroll styrer disponeringen. Tabell 5.5 viser derfor planleggingsenheten for hver maskintype i stedet for å samle uforenlige produktivitetsmål i ett diagram.
| Maskintype | Vanlig produktivitetsmål | Planleggingsmerknad |
|---|---|---|
| Målevogn | Kilometer kontrollert per kjøring | Sportilgangen er ofte enklere enn for produksjonsmaskiner, men databehandling og oppfølging avgjør nytten. |
| Skinneslipetog | Arbeidshastighet og antall passeringer | Produksjonen avhenger av slipemønsteret, antall slipesteiner og nødvendig materialfjerning. |
| Produksjonspakkmaskin | Sviller per time eller kilometer per skift | Avhenger sterkt av arbeid i vanlig spor eller sporveksel og omfanget av høyde- og sidejustering. |
| Ballastrensemaskin | Meter per skift og tonn avfallsmasser | Massehåndtering, ballasttilførsel og arbeidstogets lengde styrer ofte produksjonen. |
| Fornyelsestog eller sporvekselutlegger | Meter, sviller, sporfelt eller sporveksler per disponering | Logistikk, løfteplaner og materialforsyning er vanligvis mer begrensende enn maskinens forflytningshastighet. |
| Snø- eller vegetasjonsmaskin | Behandlede kilometer eller ryddet areal | Arbeidet styres av vær, årstid, sikt, miljøgrenser og tilgang. |
Maskinelt arbeid krever en formelt godkjent arbeidsform der ordinær togdrift på den berørte sporstrekningen innstilles eller reguleres. Relevante arbeidsformer i norsk driftsterminologi omfatter disponering for arbeid, anleggsområde-jernbane, arbeidsbrudd på ERTMS-strekninger og avstengt område; trafikkstyringens blokkering eller sikring av området behandles separat i driftsreglene [23]. De viktigste planleggingsspørsmålene er hvor lenge maskinen trenger sportilgang, hvordan den transporteres til og fra arbeidsstedet, hvilke støttemaskiner og materialer som kreves, hvordan arbeidet sikres, og hva som må kontrolleres før sporet åpnes igjen.
5.9.1 Regneeksempel: pakkeomfang under en disponering
Oppgave. En produksjonspakkmaskin skal korrigere 1200 sviller under en disponering på 4,0 timer. Maskinens nominelle kapasitet er 900 sviller/time. Planen krever også 35 min til sikring og transport til arbeidsstedet, 25 min til klargjøring av maskinen, 35 min til dynamisk stabilisering, 25 min til geometrikontroll og 20 min til tilbakelevering. Er omfanget gjennomførbart, og hvor mange sviller bør planlegges dersom det kreves en tidsreserve på 30 min?
Trinn 1: Beregn nominell pakketid.
Trinn 2: Beregn det samlede tidsbehovet i disponeringen. Aktivitetene utenom pakking bruker
Samlet planlagt tid blir dermed
Den nominelle marginen i disponeringen på 240 min er bare
Trinn 3: Legg inn den nødvendige tidsreserven. En reserve på 30 min gir
slik at et robust produksjonsomfang er
Teknisk konklusjon. Omfanget på 1200 sviller er bare nominelt gjennomførbart og gir 20 min i stedet for den nødvendige reserven på 30 min. Planleggeren bør redusere omfanget til omtrent 1050 sviller, forlenge disponeringen med minst 10 min eller dokumentere at én av de faste aktivitetene kan forkortes uten å svekke sikringen eller kvaliteten ved tilbakelevering. Den samme planleggingslogikken gjelder for alle maskingrupper, forutsatt at produktivitetsenheten og kontrollene for disponeringen velges konsekvent.
5.10 Oppsummering av kapitlet
Jernbanemaskiner. Jernbanemaskiner omfatter mer enn vedlikeholdsmaskiner. Gruppen inkluderer målevogner, maskiner for overflatebehandling, pakke- og stabiliseringsmaskiner, ballastmaskiner, fornyelses- og anleggsmaskiner, vedlikeholdstog og utstyr for snørydding og vegetasjonskontroll.
Formål og arbeidsmåte. Hver maskingruppe bør forstås ut fra formål, funksjon, arbeidsmåte og resultat. Målevogner registrerer og dokumenterer tilstanden. Behandlings- og justeringsmaskiner korrigerer tilstanden. Fornyelses- og anleggsmaskiner skifter eller bygger spor. Driftsmaskiner holder jernbanen tilgjengelig og fremkommelig.
Planlegging. Maskinens kapasitet er bare meningsfull når den uttrykkes i riktig produksjonsenhet. Sliping, pakking, ballastrensing, innlegging av sporveksler, snørydding og vegetasjonskontroll kan ikke sammenlignes på én hastighetsskala. Disponeringstid, transport, klargjøring, materialforsyning, massehåndtering, sikring og krav til tilbakelevering er ofte like viktige som maskinens nominelle kapasitet.
Oppgaver
Oppgave 1: Målevogner og måleresultater
Bildene nedenfor viser vanlige resultater fra kontroll- og målevogner.
(a) Kurver for sporgeometri
(b) Resultat for skinneprofil og slitasje
(c) Rifler og kortbølger
(d) Resultat for kontaktledning
Begrepsnøkkel for programskjermene: speed = hastighet; track-geometry parameters = sporgeometriparametere; longitudinal level = ujevnheter i høyde; twist = vindskjevhet; cant = overhøyde; alignment = horisontalgeometri; gauge = sporvidde; horizontal/vertical wear = horisontal/vertikal slitasje; left/right rail profile = venstre/høyre skinneprofil; reference profile = referanseprofil; rail corrugation analysis = analyse av rifler og kortbølger; graph controls = grafstyring; review mode = gjennomgangsmodus; acquisition = datainnsamling. Kontaktledningsvisningen viser blant annet kontakttrådhøyde og sidebeliggenhet.
(a) Forklar formålet med målevogner i arbeidet med jernbaneinfrastrukturen.
(b) Knytt ROGER 1000, SMV3 og Sperry Rail til disse kontrolloppgavene: belastet kontroll av sporgeometri og kontaktledning, kontroll av frittromsprofil og minste tverrsnitt samt ultralyd- eller virvelstrømskontroll av skinnefeil.
(c) Identifiser hvilken tilstand som er vist i bilde (a)–(d).
(d) Angi for hvert bilde ett vedlikeholds- eller fornyelsestiltak som måleresultatet kan utløse.
Oppgave 2: Maskiner for behandling av skinneoverflaten
Bildene og planleggingsverdiene nedenfor sammenligner to metoder for behandling av skinneoverflaten.
(a) Skinnefresetog
(b) Fresehode
(c) Skinneslipetog
(d) Slipeaggregater
| Linjetype | Veiledende planleggingsverdi | Tolkning |
|---|---|---|
| Høyhastighets persontrafikk, moderat aksellast | 20–30 MBT; 0,1–0,2 mm per passering | Lett forebyggende profilkontroll |
| Tungtrafikk eller store RCF-belastninger | 5–10 MBT; 0,2–0,3 mm per passering | Kortere syklus og større materialfjerning |
(a) Forklar forskjellen mellom skinnefresing og skinnesliping når det gjelder formål og arbeidsmåte.
(b) Beskriv hva fresehodet i bilde (b) og slipeaggregatene i bilde (d) gjør med skinnehodet.
(c) Sammenlign de to planleggingstilfellene i tabellen: Hvilket tilfelle krever kortest syklus, og hvilket fjerner mest materiale per passering?
(d) Forklar hvorfor skinneprofilet og ruheten på skinnehodet sammenlignes før og etter fresing eller sliping.
Oppgave 3: Sporjusteringsmaskiner og maskiner for ballastunderstøttelse
Pakkeprinsipp
| Parameter | Vanlig område |
|---|---|
| Arbeidshastighet | 1,5–4,0 km/h |
| Produksjonskapasitet | 800–2500 sviller/time |
| Pakkefrekvens | 35–45 Hz |
| Presskraft per pakklabb | 30–80 kN |
| Maksimalt løft | 40–60 mm per passering |
| Maksimal sidejustering | 30–40 mm per passering |
(a) Beskriv pakkesekvensen som er vist i diagrammet.
(b) Forklar funksjonen til løfte- og baksesystemet og pakklabbene.
(c) Forklar hvorfor ballastfordeling og dynamisk stabilisering kan være nødvendig etter pakking.
(d) Velg tre parametere fra tabellen, og forklar hvorfor hver av dem er viktig ved planlegging av pakkearbeid.
Oppgave 4: Ballastrensing, ballastsuging og fornyelsesarbeid
Bildene nedenfor viser ballastrensing og lokalt arbeid med ballastsuging.
(a) Ballastrenseprosess
(b) Gravekjede
(c) Suging i et sporvekselområde
(d) Suging i en dreneringsgrøft
(a) Forklar når ballastrensing brukes, og hvordan gravekjede, sikter, transportbånd og støtteutstyr samvirker.
(b) Forklar når ballastsuging foretrekkes, med bilde (c) og (d) som eksempler.
(c) Sammenlign ballastrensing og ballastsuging med hensyn til formål, omfang og begrensninger på arbeidsstedet.
(d) Velg to av disse maskintypene for fornyelse eller sporvekselinnlegging, og beskriv hvilket planleggingsproblem hver av dem bidrar til å løse: svillefornyelsestog, portalkran, DESEC-sporvekselutlegger, Kirow-kran eller spesialvogn for prefabrikkerte sporveksler.
Oppgave 5: Driftsmaskiner og maskinplanlegging
(a) Vedlikeholdstog
(b) Vinterberedskapsutstyr
(c) Tog for vegetasjonskontroll
| Maskintype | Vanlig produktivitetsmål |
|---|---|
| Målevogn | Kilometer kontrollert per kjøring |
| Skinneslipetog | Arbeidshastighet og antall passeringer |
| Produksjonspakkmaskin | Sviller per time eller kilometer per skift |
| Ballastrensemaskin | Meter per skift og tonn avfallsmasser |
| Fornyelsestog eller sporvekselutlegger | Meter, sviller, sporfelt eller sporveksler per disponering |
| Snø- eller vegetasjonsmaskin | Behandlede kilometer, ryddet areal eller virkning på tilgjengeligheten |
(a) Forklar formålet med et vedlikeholdstog.
(b) Angi to typer vinterberedskapsmaskiner og to typer eller oppgaver for vegetasjonskontroll.
(c) Velg egnede produktivitetsmål for maskingruppene i tabellen.
(d) Forklar hvorfor disse produksjonsmålene ikke kan sammenlignes på én hastighetsskala, og oppgi fire kontroller ved planlegging av disponeringen.