Fra Ingeniøren 2008

I denne uge præmierer vi to vinderspørgsmål til Ingeniørens ekspertpanel, Scientariet. De handler begge om togskinner.

Niels Møller undrer sig over, hvordan man håndterer problemet med skinner, der udvider sig med temperaturen, nu hvor der ikke længere er noget mellemrum mellem skinnerne:

„Før i tiden, når man rejste med tog, kunne man høre en rytme. Det var, så vidt jeg ved, fordi der var et lille mellemrum mellem skinnerne, så de kunne udvide sig i varmen. I dag svejser man skinnerne 100 procent sammen. Hvordan klarer man så udvidelsen af skinnerne? Det er jo ikke blevet koldere i vejret med tiden?“

Jørgen Jakobsen derimod undrer sig over, at man ikke har løst problemet med et skråt snit mellem skinnerne:

„Hvorfor har man ikke fra jernbanens barndom lavet snittet mellem skinnerne skråt (f.eks. 45 grader), så ville hjulet ikke kunne falde ned i mellemrummet, selv om dette var anseeligt. Det forekommer umiddelbart som en enkel løsning på at undgå støj både indenfor og udenfor toget, samtidig med at det ville skåne hjulene?“

Vi har bedt om svar hos Christian von der Maase, der er teknisk systemansvarlig i Banedanmark, teknisk drift, spor, og teamleder Lars Forsting.

De forklarer, at man før 1960 brugte stødspor, skinner på mellem 18 og 60 m, som blev forbundet med bevægelige lasker. Stødspor er problematiske, fordi den karakteristiske „gatagung gatagung-lyd“ er generende for naboer; men først og fremmest fordi de kræver meget vedligeholdelse.

I dag vælger man at svejse skinnerne sammen til én lang skinne, et såkaldt langskinnespor, der holdes fast i både længde og sideretning, og som altså ikke kan udvide sig eller trække sig sammen, når temperaturen stiger og falder.

Det giver nogle indre spændinger i skinnen, hhv. trykkræfter ved varme og trækkræfter ved kulde, og det er en afgørende egenskab i sporets komponenter, at de kan modstå disse spændinger. Gennemsnitstemperaturen i skinnerne herhjemme er 15°C, og en variation på bare 1ºC udløser et tryk eller træk på 1,8 ton i en standardskinne.

Med hensyn til spørgsmålet om de skrå snit påpeger Christian von der Maase og Lars Forsting, at skinnerne ville gnide mod hinanden ved snitfladerne, når de udvider sig om sommeren. Dermed ville der med tiden ville opstå en ujævn kørekant, som nemt kunne skade hjulene.

I dag kan man fremstille skinner med diagonale stød af bedre materialer, men reparationer og vedligehold vil naturligvis stadig være nødvendige, og her er det en stor ulempe, at man ikke kan udføre al vedligeholdelsen ude ved sporet. Man bruger dog faktisk en variant af denne type spor ved f.eks. broer, hvor man ikke ønsker at spændingen fra sporet skal overføres til broen.