Stroje na hutnenie a homogenizáciu koľajového lôžka

Stav štěrkového lože má bezprostřední vliv na stabilitu polohy koleje. Proto je důležité, aby kolejové lože kromě jiných parametrů, zejména propustnosti, bylo i řádně konsolidované a kladlo tedy i dostatečný odpor proti příčnému posunutí kolejového roštu, tzv. vybočení koleje, zejména bezstykové. Z praxe je známo, že míra konsolidace štěrkového lože narůstá s jeho homogenizací, tj. s postupným sedáním štěrkových zrn a tím nárůstem objemové...  

Stav štěrkového lože má bezprostřední vliv na stabilitu polohy koleje. Proto je důležité, aby kolejové lože kromě jiných parametrů, zejména propustnosti, bylo i řádně konsolidované a kladlo tedy i dostatečný odpor proti příčnému posunutí kolejového roštu, tzv. vybočení koleje, zejména bezstykové. Z praxe je známo, že míra konsolidace štěrkového lože narůstá s jeho homogenizací, tj. s postupným sedáním štěrkových zrn a tím nárůstem objemové hmotnosti štěrku. Volně sypaný štěrk při stavbě a opravách kolejí má vysokou objemovou hmotnost. Pod pražci sice samotným podbíjením koleje dochází k zhutnění štěrku, štěrková zrna však spočívají na hranách a vrcholech a jsou tedy i zde částečně nestabilní. Průjezd vlaků způsobuje prostorové hutnění štěrkového lože, přesouvání zrn štěrku do stabilní polohy a tím nárůst objemové hmotnosti štěrku. Tento proces má za následek pokles nivelety podbité koleje, který je největší u prvních vlaků po zahájení provozu a projevuje se po dobu několika dní v závislosti na jeho intenzitě. Po tuto tzv. konsolidační dobu je na koleji zaváděná snížená rychlost, což je nežádoucí zejména u tratí pojížděných vyšší rychlostí. Pro zkrácení konsolidační doby byly postupně vyvíjeny stroje k hutnění a homogenizaci štěrkového lože. Můžeme je rozdělit na stroje pro hutnění vrstvy kolejového lože bez kolejového roštu (při stavbě nebo obnově koleje) a na stroje pro hutnění a homogenizaci štěrkového lože s položeným kolejovým roštem. V prvním případě se jedná většinou o běžné kolové válce (ty nespadají do předmětu této publikace) a dále o stroje, které se mohou na místo práce pře-souvat po koleji. K nim patřilo několik typů válců s adaptéry pro jízdu po koleji (nazývané rovněž obojživelné válce) či kráčející zhutňovače. Prvním kráčejícím zhutňovačem u nás byl typ UM sovětské výroby, který nebyl upraven pro jízdu po koleji a na pracoviště jej dopravoval kladecí jeřáb UK 25. Na něj navázaly obdobné stroje domácí produkce ZKP 1000 S resp. modernější KZ 1000 a KZ 1000.1. Ke druhé skupině strojů náleží kolejové stroje, zhutňovače kolejového lože a dynamické stabilizátory. Princip práce zhutňovače spočívá v hutnění štěrku v mezipražcových prostorech v místech podbíjení a za hlavami pražců. Jeho vibrující zhutňovací tvarované plochy svislým přítlakem hutní či homogenizují štěrk pouze v prostoru jejich působení a jen do určité hloubky. Homogenizaci štěrkového lože v celém profilu kole-jového lože umožnily až dynamické stabilizátory či vibrátory kolejového lože, které svými pracovními agregáty při svislém přítlaku rozkmitají kolejový rošt s frekvencí přibližně 35 Hz a tím i kolejové lože do hloubky přesahující ložnou plochu pražců. Svou činností tak ještě před zahájením provozu nahrazují účinek, který by způsobila jízda prvních vlaků po upravené koleji (jejich účinek odpovídá asi 125.000 t projeté zátěže). Tím umožňují zavedení traťové rychlosti ihned po ukončení úpravy geometrické polohy koleje. Zavedením dynamické stabilizace éra zhutňovačů štěrku v mezipražcových prostorech u evropských železničních správ postupně skončila. Význam hutnění kolejového lože si uvědomovaly také ČSD a kromě dovezených jed-notlivých zhutňovačů typů VDM 800 a D 9 byl již v 70. letech podnikem MTH Praha vyvinut zhutňovač ZŠ 72 na nosiči MUV 69. K jeho inovaci došlo ve druhé polovině 80. let, kdy byl vyvinut prototyp zhutňovače ZŠ 800, na který měla navázat jeho sériová výroba. K ní však nedošlo, byly vyrobeny pouze dva stroje – ZŠ 800 a ZŠ 802. V 90. letech upravila firma Via-tech (Viamont) na zhutňovače dvě podbíječky ASP 400.1. Prvním dynamickým stabilizátorem – vibrátorem kolejového lože – u nás byl na konci 80. let podnikem MTH Praha postavený typ VKL 400, na který později navázal typ VKL 402. Ze zahraničních strojů jsou u nás používány rakouské stroje DGS 62 N a DGS 90 N. Všechny tyto stroje provozují firmy v České republice, na Slovensku se žádný zhutňovač ani dynamický stabilizátor nenachází. Technologie dynamické stabilizace byla rozpracována firmou Plasser & Theurer ko-lem roku 1975 a výroba strojů řady DGS byla zahájena po mnoha zkouškách a měřeních, uskutečněných u několika železničních správ, v roce 1980. I když uvedené zkoušky prokázaly její účinnost, není všemi železničními správami předpisově vyžadována. Značný vliv na to, že jak zhutňovače, tak dynamické stabilizátory nejsou u nás (a nejen u nás) příliš rozšířeny, má vedle finanční náročnosti i skutečnost, že efekt zejména dynamické stabilizace se výrazněji uplatňuje na tratích pojížděných rychlostmi 200 km/h a vyššími.

Pro úplnost dodejme, že druhý největší výrobce strojů v Evropě, firma Matisa, dynamické stabilizátory nemá ve svém výrobním programu.