Betongsliprar, dagens och framtidens ryggrad i Sveriges järnvägsnät

Arbetet som presenteras i Rikard Gustavsons doktorsavhandling har genomförts inom CHARMEC, kompetenscentret för järnvägsmekanik vid Chalmers. Abetong Teknik AB har varit industrirepresentant i projektet. I avhandlingen presenteras resultat från analyser där en global spårmodell har kopplats till en lokal slipermodell. Analyserna möjliggör studier av en slipers respons då ett tåg passerar. Resultaten visar att oregelbundheter hos hjul eller räl kan skapa överlaster som kan ge upphov till sprickor i sliprarna. De eventuella sprickorna har emellertid endast en mindre inverkan på hela spårstrukturen.

Risken för sprickor i betongsliprar minimeras genom att man använder förspända linor som armering. Tekniken med att använda förspänning innebär att man bygger in tryckspänningar längs slipern, vilket ökar kapaciteten för att ta hand om eventuella dragpåkänningar. Förspänningstekniken kräver stor kunskap om spännlinors vidhäftningsförmåga. I avhandlingen presenteras resultat, både från experimentella test och finita element analyser, som klargör vilka mekanismer som styr vidhäftningen samt de parameterar som har stor inverkan på de olika mekanismerna.

Kunskaperna från analyserna av hela spåret och vidhäftningen av spännlinor ökar förståelsen för hur förspända betongsliprar kan användas i spårstrukturen för att säkerställa komforten och säkerheten i dagens och morgondagens järnvägstrafik.

Avhandlingen ”Structural Behaviour of Concrete Railway Sleepers” försvarades vid en offentlig disputation under hösten på Chalmers, Göteborg.