Vaihde-elementtien käsittelymenetelmät
Sipiläinen, Antti (2016)
2016
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-01-13
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201512291866
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201512291866
Tiivistelmä
Rautatievaihteet ovat kriittisimpiä rautatietekniikan osia. Suomessa tulevaisuudessa rataverkkomme vaihteiden vaihtotarve tulee kasvamaan. Varsinkin lyhyiden vaihteiden vaihtoja pystytään tekemään yleiskäyttöisillä laitteilla, mikä avaa mahdollisuuden useiden eri toimijoiden työskentelylle. Toisaalta yleiskäyttöisillä koneilla myös vaihde-elementtien käsittelyyn tulee kiinnittää enemmän huomiota.
Vaihde voidaan jakaa kolmeen elementtiin, joita ovat kielisovituselementti, välikiskoelementti ja risteyselementti. Vaihdetta uusittaessa ensimmäisenä tulee poistaa vanha vaihde nostamalla nämä kolme erillistä elementtiä radasta. Tämän jälkeen nostetaan kolme uutta elementtiä osaksi rataa. Tässä työssä tutkittiin näitä nostoja ja selvitettiin käytettävissä olevia nostotapoja. Tutkimuksen aikana selvitettiin merkittävimmät tekijät, jotka nostojen aikana voivat aiheuttaa vaihde-elementtiin pysyvän vaurion. Lisäksi tutkimuksessa oli tarkoitus selvittää, kuinka nostot voitaisiin suorittaa niin, että nämä selvitetyt vauriot voitaisiin välttää. Tavoitteena oli myös määrittää tutkittaville vaihteille nostoihin soveltuvat nostopisteet. Jatkossa tätä tutkimusta on tarkoitus käyttää uudistetun nosto-ohjeistuksen laatimisessa.
Tutkimuksen aikana vierailtiin muutamien eri urakoitsijoiden työmailla ja molemmissa Suomen vaihdehalleissa. Näiden vierailujen aikana kerättiin tietoa alan eri asiantuntijoilta ja työmaalla työskenteleviltä henkilöiltä. Tutkimuksen aikana tutustuttiin myös ulkomaiseen kirjallisuuteen, etsittiin vastaavia käytäntöjä ja pohdittiin niiden käyttöä Suomen olosuhteissa. Nostopisteiden määrittämisen raja-arvot selvitettiin työn aikana ja lopputuloksena on ehdotus jatkossa käytettävistä nostopisteistä tutkittavien vaihteiden elementeille.
Tutkimuksen aikana saatiin selvitettyä paljon käyttökelpoista taustamateriaalia, jota voidaan käyttää hyväksi uudistetun nosto-ohjeen laatimisessa. Nykyisistä käytännöistä löytyi paljon ristiriitaisia toimintamalleja, joita tulisi jatkossa yhtenäistää. Vaihde-elementtien nostopisteiden suunnitteluperusteena tulee käyttää pääasiassa kiskon myötöä, sillä kiskoon ei nostojen aikana saa syntyä pysyviä muodonmuutoksia. Nostopisteiden määrittämisen yhteydessä havaittiin, että eri elementeille ei ole mahdollista muodostaa optiminostopisteitä, sillä nostopisteiden valintaan vaikuttavat merkittävästi käytettävä nostotapa, työmaanolosuhteet ja valittavissa oleva nostolaite tai nostolaitteet. Sen sijaan jokaiselle vaihde-elementille voidaan muodostaa yleisnostovälit, jotka soveltuvat mahdollisimman monelle eri nostotavalle ja työmaalla vallitseville olosuhteille.
Vaihde voidaan jakaa kolmeen elementtiin, joita ovat kielisovituselementti, välikiskoelementti ja risteyselementti. Vaihdetta uusittaessa ensimmäisenä tulee poistaa vanha vaihde nostamalla nämä kolme erillistä elementtiä radasta. Tämän jälkeen nostetaan kolme uutta elementtiä osaksi rataa. Tässä työssä tutkittiin näitä nostoja ja selvitettiin käytettävissä olevia nostotapoja. Tutkimuksen aikana selvitettiin merkittävimmät tekijät, jotka nostojen aikana voivat aiheuttaa vaihde-elementtiin pysyvän vaurion. Lisäksi tutkimuksessa oli tarkoitus selvittää, kuinka nostot voitaisiin suorittaa niin, että nämä selvitetyt vauriot voitaisiin välttää. Tavoitteena oli myös määrittää tutkittaville vaihteille nostoihin soveltuvat nostopisteet. Jatkossa tätä tutkimusta on tarkoitus käyttää uudistetun nosto-ohjeistuksen laatimisessa.
Tutkimuksen aikana vierailtiin muutamien eri urakoitsijoiden työmailla ja molemmissa Suomen vaihdehalleissa. Näiden vierailujen aikana kerättiin tietoa alan eri asiantuntijoilta ja työmaalla työskenteleviltä henkilöiltä. Tutkimuksen aikana tutustuttiin myös ulkomaiseen kirjallisuuteen, etsittiin vastaavia käytäntöjä ja pohdittiin niiden käyttöä Suomen olosuhteissa. Nostopisteiden määrittämisen raja-arvot selvitettiin työn aikana ja lopputuloksena on ehdotus jatkossa käytettävistä nostopisteistä tutkittavien vaihteiden elementeille.
Tutkimuksen aikana saatiin selvitettyä paljon käyttökelpoista taustamateriaalia, jota voidaan käyttää hyväksi uudistetun nosto-ohjeen laatimisessa. Nykyisistä käytännöistä löytyi paljon ristiriitaisia toimintamalleja, joita tulisi jatkossa yhtenäistää. Vaihde-elementtien nostopisteiden suunnitteluperusteena tulee käyttää pääasiassa kiskon myötöä, sillä kiskoon ei nostojen aikana saa syntyä pysyviä muodonmuutoksia. Nostopisteiden määrittämisen yhteydessä havaittiin, että eri elementeille ei ole mahdollista muodostaa optiminostopisteitä, sillä nostopisteiden valintaan vaikuttavat merkittävästi käytettävä nostotapa, työmaanolosuhteet ja valittavissa oleva nostolaite tai nostolaitteet. Sen sijaan jokaiselle vaihde-elementille voidaan muodostaa yleisnostovälit, jotka soveltuvat mahdollisimman monelle eri nostotavalle ja työmaalla vallitseville olosuhteille.