Overbygning/Vedlikehold/Skinner

1 Omfang

Kapitlet beskriver utløsende krav for skinner for følgende feilmoder:

• skinneslitasje
• utmatting
• rifler og bølger
• skinnebrudd og andre skinnefeil
• korrosjon på kjøreflaten

Med utløsende krav menes krav for når vedlikeholdstiltak skal iverksettes.

Feilmodene skinneslitasje, utmatting, rifler og bølger og noen andre skinnefeil kan utbedres eller fjernes ved reprofilering av skinnene. Reprofilering innebærer sliping, fresing eller høvling av skinnene.

2 Skinneslitasje

Toppslitasje er den loddrette høydereduksjonen på skinnehodet målt i det opprinnelige skinneprofilets midtlinje.

Sideslitasje er profilavviket på skinnens kjørekantside. Sideslitasjen måles på en linje 15 mm under skjæringspunktet mellom slitasjeprofilet og skinnens vertikalakse. Dobbeltsidig sideslitasje kan forekomme på skinner som er gjeninnlagt.

Grenseverdier for skinneslitasje

TRV:04265

▶ Skinner i hovedspor og hovedtogspor skal byttes dersom den totale slitasje t har nådd grensen tmaks som er angitt i Tabell: Største tillatte skinneslitasje, avhengig av skinneprofil, svilleavstand og overbygningsklasse. Utbedring skal skje så snart det praktisk lar seg gjøre, senest i løpet av kommende års vedlikeholdssesong.

[math]\displaystyle{ t = h + \frac{s1}{2} + \frac{s2}{2} }[/math]     (1)

Tabell: Største tillatte skinneslitasje, avhengig av skinneprofil, svilleavstand og overbygningsklasse

Overbygnings- klasse	Skinneprofil	Største svilleavstand	Grense for total slitasje tmaks
a	35 kg S41 49E1 (S49)	730 mm 750 mm 750 mm	10 mm 14 mm 19 mm
b	35 kg NSB40 S41 49E1 (S49)	610 mm 610 mm 660 mm 660 mm	9 mm 14 mm 9 mm 14 mm
c	49E1 (S49) 49E1 (S49) 54E3 (S54) 54E3 (S54) 54E2 (UIC54E) 54E1 (UIC54) S64	600 mm 660 mm 600 mm 660 mm 650 mm 670 mm 750 mm	14 mm 12 mm 16 mm 14 mm 17 mm 14 mm 20 mm
c+	49E1 (S49) 54E3 (S54) 54E1 (UIC54) 54E2 (UIC54E)	600 mm 600 mm 600 mm 600 mm	14 mm 16 mm 14 mm 17 mm
d	60E1 (UIC60)	600 mm	20 mm
Ofotbanen	54E3 (S54) 60E1 (UIC60) 60E2	520 mm 520 mm 520 mm	13 mm 16 mm 16 mm

3 Utmatting

3.1 Generell utmatting

Generell utmatting er en svekkelse av skinnen som fører til merkbar økning i antall skinnebrudd eller feilindikeringer fra ultralydkontroll i skinnene over en kort strekning. Svekkelsen er et resultat av den samlede trafikkbelastning og vil normalt ikke inntreffe før etter ca. 300 - 350 mill. bruttotonn.

TRV:04266

Ved en økning i antall skinnebrudd med 30% over en 5-årsperiode, med utgangspunkt i en bruddfrekvens på min. 6 pr. 10 km pr. år, bør det planlegges for skinnebytte. Sporet ses da på i 10 km seksjoner.

Feilfrekvensen er i dette tilfelle enten antall observerte brudd, eller antall indikasjoner i kl. 1 (alvorlige feil) fra ultralydkontroll. Sveisebrudd tas ikke med. Ved sammenligning av antall skinnefeil fra år til år må det tas hensyn til om ulike kontrollmetoder er benyttet.

3.2 Kontaktutmatting

Store spenninger i kontaktpunktet mellom hjul og skinne kan forårsake sprekker på eller like under kjøreflate/kjørekant av skinnen. Sprekkene vil vokse og forårsake avskallinger, og kan i noen tilfeller også forårsake skinnebrudd.

TRV:04267

På strekninger hvor det har oppstått synlige kontaktutmattingssprekker, skal disse fjernes i henhold til Vedlegg/Katalog over feil og brudd i skinner/2223 Kjørekantsprekker "head checking" og Vedlegg/Katalog over feil og brudd i skinner/227 Sprekker og lokale nedsenkninger på kjøreflaten "Squat"

TRV:04268

På strekninger med hastighet > 160 km/h skal det etableres et preventivt reprofileringsprogram for skinnene hvor intervall mellom hver reprofilering ikke skal overstige 30 MBT. Dersom tilstanden til skinnene overvåkes ved hjelp av hvirvelstrømmålinger, kan det etableres et reprofileringsprogram basert på tilstand i stedet for faste intervaller.

TRV:04269

På strekninger med hastighet < 160 km/h hvor det har oppstått kontaktutmattingssprekker, bør det iverksettes et preventivt reprofileringsprogram hvor intervall mellom hver reprofilering ikke skal overstige 30 MBT.

TRV:04270

Vedlegg Målprofiler for skinner angir profiler og avvirkningsgrad for reprofilering mot kontaktutmatting.

4 Rifler og bølger

Rifler og bølger er periodiske ujevnheter på skinnehodets overflate karakterisert ved bølge-dannelser. Rifler og bølger er skadelige da de fremkaller vibrasjoner som virker nedbrytende på spor og rullende materiell, og senker komforten for passasjerene. Rifler og bølger medfører dessuten en økning i støynivået både i og utenfor tog.

4.1 Vedlikeholdsbearbeiding

TRV:04271

Det bør foretas sliping, fresing eller høvling av skinnene senest når bølgedybden for rifler og bølger med bølgelengde 0-300 mm er nådd grenseverdier som er gitt i Tabell: Inngrepskriterier for bearbeiding, bølgelengde 0 – 300 mm. Høvling skal bare anvendes på spor med sth < 120 km/h.

Tabell: Inngrepskriterier for bearbeiding, bølgelengde 0 – 300 mm

Sth (km/h)	Trafikkbelastning (MBT/år)	Bølgedybde - korte bølger
		RMS-verdier	«topp til bunn»-verdier
> 160		0,02 mm	0,06 mm
130 ≤ v ≤ 160	≥ 4	0,02 mm	0,06 mm
	< 4	0,03 mm	0,08 mm
v < 130	≥ 2	0,03 mm	0,08 mm
	< 2	0,05 mm	0,15 mm

4.2 Sliping av nye skinner

TRV:04272

Nye skinner bør slipes innen 1 år eller 5 MBT trafikkbelastning.

4.3 Tettbygde strøk/støyutsatte områder

TRV:04273

Ved boligområder i tettbygd strøk med utendørs støynivå > 65 dB(A) bør bearbeiding iverksettes når bølgedybden for korte bølger overstiger 0,05 mm («topp til bunn»). På strekninger hvor det er foretatt detaljkartlegging av støyutsatte boliger, vil denne kartleggingen vise hvilke hus som har utendørs støynivå > 65 dB(A).

5 Skinnebrudd og andre feil

Skinner med brudd er skinner som har delt seg i to eller flere deler eller skinner hvor et bruddstykke har løsnet slik at minst 50 mm av kjøreflaten mangler i en dybde av minst 10 mm

Utbedring av skinnebrudd og skinnefeil skal foretas i henhold til prosedyre i Vedlegg Utbedring av skinnebrudd og skinnefeil.

5.1 Ultralydkontroll

TRV:04274

Registreringer fra målevogn med automatisk feilregistrering skal følges opp med manuell etterkontroll. Etterkontrollen skal foretas av ultralydoperatører ved hjelp av ultralyd- og visuell kontroll.

TRV:04275

Manuell ultralydkontroll skal utføres etter Arbeidsanvisning for ultralydkontroll av skinner.

Skinnefeil funnet med ultralyd rapporteres gjennom Bane NOR sitt dataverktøy for oppfølging av skinnefeil "UL-kontroll”. Inspeksjonsdata overføres automatisk fra "UL-kontroll" til "Banedata". Varsel om inspeksjonsresultat sendes samtidig automatisk ut via epost.

TRV:04276

Operatører som skal utføre ultralydkontroll skal være sertifisert til nivå 2 i henhold til EN ISO 9712. Operatørene skal kunne dokumentere nødvendig opplæring i kontroll av skinner.

5.2 Klassifisering av skinnefeil

Skinnefeil skal klassifiseres til følgende feilgrupper avhengig av alvorlighetsgrad:

TRV:04277

▶ Gruppe 0 - skinnefeil som klassifiseres i denne gruppen, skal utbedres umiddelbart samtidig som det innføres trafikkrestriksjoner over feilstedet. Med trafikkrestriksjoner menes at det innføres hastighetsreduksjon eller at sporet stenges for trafikk. Hastighet og evt. stenging bestemmes av infrastruktureier, dog skal ikke hastigheten overskride 40 km/h.

TRV:04278

▶ Gruppe 1 - skinnefeil som klassifiseres i denne gruppen, skal utbedres snarest og senest innen 1 måned etter feilrapportering.

TRV:04279

▶ Gruppe 2a – skinnefeil som klassifiseres i denne gruppen skal fjernes innenfor et planlagt vedlikeholdsprogram. Feilen skal inspiseres min. 1 gang hver 1 MBT inntil den er fjernet.

TRV:04280

▶ Gruppe 2b - skinnefeil som klassifiseres i denne gruppen skal inspiseres visuelt min. hver 3 MBT.

TRV:04281

▶ For utbedring av vertikalsprekker (UIC kode 113, 133, 213, 233 og 253) gjelder at hele skinnelengden skal skiftes ut (ikke bare selve feilutbredelsen).

Oversikt over feil med tilhørende feilgruppe avhengig av feilstørrelse finnes i Katalog over feil og brudd i skinner.

6 Korrosjon på kjøreflaten

På skinner som ligger i spor med svært liten trafikk, vil det kunne oppstå et korrosjonsbelegg på kjøreflaten. Dette belegget kan hindre kortslutning av signalstrømmen gjennom togets aksler, og dermed hindre belegg av sporfelter.

TRV:04282

▶ For å sikre belegg av sporfelter skal alle sporavsnitt og sporsløyfer som er i operativ drift ha skinner hvor kjøreflaten er fri for synlig korrosjon i en bredde av min.12 mm, dvs. at kjøreflaten skal være tilnærmet metallisk blank i denne bredden.

Tiltak for å hindre korrosjonsbelegg på kjøreflaten er gitt i Vedlegg/Tiltak for å hindre korrosjon på kjøreflaten

7 Friksjon mellom hjul og skinne

7.1 Friksjon/adhesjon mellom skinnetopp og hjulbane

For å sikre fremføring og sikker nedbremsing av tog er det nødvendig å hindre at adhesjon/friksjon mellom skinnetopp og hjulbane blir for liten. Dårlige adhesjonsforhold/glatte skinner forårsakes først og fremst av nedfalt løv og bar som knuses av togenes hjul. Dette skaper et belegg som er veldig glatt, spesielt med kombinasjon av fuktighet og lave temperaturer om høsten. Leirstøv og rim kan også gi glatte skinner.

TRV:04283

Det bør være utarbeidet en beredskapsplan for hver banestrekning mot glatte skinner hvor kritiske steder identifiseres og tiltak for å bedre adhesjonsforholdene angis

TRV:04284

Tiltak for å bedre adhesjonsforhold kan være:

• fjerning av vegetasjon ved stigninger, signal og ved plattformer
• høytrykksspyling
• påføring av friksjonsmiddel
• høyhastighetssliping
• kosting (med lastetraktor eller skinne/veimaskin)
• brenne bort belegg
• kjøring med lastetraktor for å fjerne rim

TRV:04285

Prosedyre for påføring av friksjonsmiddel «Electragel 2003» gir retningslinjer for påføring av godkjent friksjonsmiddel.

TRV:04286

Foruten tiltak for å bedre adhesjonsforholdene i sporet, kan også følgende aksjoner være aktuelt å sette i verk sammen med togoperatørene:

• vektreduksjon i tog (tilpasning av togvekt sammen med transportselskapene)
• sørge for bra kvalitet på hjul, primært på lokomotiv og motorvogner
• sørge for fungerende sandutrustning på lokomotivene
• preventiv sanding fra lokomotiv i fall som tog i motsatt retning kan dra nytte av
• unngå banearbeid og hastighetsnedsettelser om høsten på steder hvor glatte skinner kan oppstå

7.2 Friksjon mellom kjørekant og hjulflens

Høy friksjon mellom kjørekant og hjulflens i kurver vil resultere i skinneslitasje og hjulslitasje. Skinne/flensesmøring danner en beskyttende film mellom hjul og skinne som reduserer slitasjen effektivt. Påføring av skinne/flensesmøring utføres vanligvis fra rullende materiell. Dette vil imidlertid ikke alltid være tilstrekkelig for å oppnå god slitasjemotstand. På noen steder vil det derfor være nødvendig å påføre tilleggsmøring i enkelte perioder.

TRV:04287

Det bør være utarbeidet en plan for hver banestrekning hvor steder som trenger tilleggsmøring er identifisert og hvordan denne skal påføres.

TRV:04288

Tilleggsmøring kan påføres ved:

• mobil smøretralle
• stasjonære smøreapparater

TRV:04289

Smøring skal påføres på kjørekant 10 mm under skinnetopp.

8 Sporets ekvivalente konisitet

Sporets ekvivalente konisitet beregnes iht. EN 15302:2008 med følgende referanse hjulprofiler:

- S1002 med SR1 (EN 13715:2006+A1:2010)

- S1002 med SR2 (EN 13715:2006+A1:2010)

- GV 1/40 med SR1 (EN 13715:2006+A1:2010)

- GV 1/40 med SR2 (EN 13715:2006+A1:2010)

TRV:04290

▶ For baner som er deklarert TSI kompatible i henhold til TSI Infrastruktur skal sporets ekvivalente konisitet ikke overstige verdier i Tabell: Krav til sporets ekvivalente konisitet.

TRV:04291

▶ For øvrige baner bør sporets ekvivalente konisitet ikke overstige verdier i Tabell: Krav til sporets ekvivalente konisitet.

Tabell: Krav til sporets ekvivalente konisitet

Hastighet [km/h]	Maksimal gjennomsnittlig ekvivalent konisitet over 100 m
v ≤ 60	Ingen krav
60 < v ≤ 120	0,40
120 < v ≤ 160	0,35
160 < v ≤ 230	0,30
v > 230	0,25

TRV:04292

▶ Dersom det blir rapportert om ustabil gange på en bane som er er deklarert TSI kompatibel i henhold til TSI Infrasruktur 2014, skal det utføres undersøkelser i samarbeid med togoperatør for å finne årsak til manglende stabilitet. I denne undersøkelsen inngår måling av skinnenes tverrprofil og sporvidde over minimum 100 meter med 10 meter mellom målepunktene.

9 Vedlegg

Katalog over feil og brudd i skinner

Arbeidsanvisning for ultralydkontroll av skinner

Referanseskinne for ultralydkontroll

Referansekropp for ultralydkontroll

Rapport for ultralydkontroll av skinner

Målprofiler for skinner

Utbedring av skinnebrudd og skinnefeil

Tiltak for å hindre korrosjon på kjøreflaten

Prosedyre for påføring av friksjonsmiddel «Electragel 2003»