Då Malmbanan, järnvägen mellan Narvik och Luleå, uppgraderades till 30 tons
axellast bedömdes de befintliga järnvägsbroarnas bärförmåga genom
klassningsberäkningar. Detta resulterade i att ett antal broar behövde
förstärkas.
I klassningsberäkningar används olika laster som påverkar bron, däribland
bromslast och dynamisk lastpåverkan. Den dynamiska lastpåverkan uppskattas
genom att använda en dynamisk lastfaktor räknas fram, och för bromslasten
ges grova riktvärden. En minskning av dessa uppskattade värden kan leda till
att många broar kan klassificeras för högre laster.
Syftet med detta arbete är att tillståndsbedöma två järnvägsbroar på
Malmbanan. Speciellt studeras hur stor den verkliga dynamiska lastfaktorn
samt bromslasten är för trågbroar av betong, genom att mäta deformationer
och armeringstöjningar.
Rapporten beskriver översiktligt tåglast, dynamisk lastfaktor, bromslast,
mätmetoder samt modeller. Dessutom behandlas tåglast, dynamisk lastfaktor,
bromslast, modellering samt mätning för de två broarna, Luossajokkbron och
järnvägsbron vid Kallkällan, mer ingående.
Järnvägsbron vid Kallkällan är snedställd och förenklades därför vid
beräkningen. Beräkningarna gjordes med hjälp av ett 3-D balkprogram.
Resultatet av beräkningen ger störst deformation och töjning i fältmitt, då
tågets sista tre vagnar befinner sig på bron. En rekommendation är att den
tredje vagnen från slutet inte körs tom, om de två andra vagnarna är
fullastade. Resultatet av beräkningen för korta spannet i Luossajokkbron ger
största uppböjning, då två av IORE-lokets hjulpar samtidigt står över
konsolen och i det långa spannet.
Vid jämförelse mellan statisk- och dynamisk lasts största töjning i fältmitt
för järnvägsbron vid Kallkällan kan inga märkbara skillnader påvisas, som
mest 2 µstrain, även nedböjningsdifferensen är liten. Mätningen av bromslast
vid järnvägsbron Kallkällan kunde ej analyseras, då mätvärdena hamnat fel i
dataloggern.
Luossajokkbrons jämförelse i största töjning mellan dynamisk och statisk
belastning, påvisade som mest en skillnad i korta spannets mittsnitt på 3,17
µstrain, vilket motsvarar 0,6 MPa spänning i armeringen. Uppböjningens
förändring är försumbar. Differensen mellan töjningarna för statisk last och
bromslast uppgår som mest till 2,73 µstrain, vilket motsvarar ca 0,5 MPa
spänning i armeringen. Uppböjningsdifferenserna mellan statisk och dynamisk
last är försumbara.
Vid bärighetsberäkning beräknas de dynamiska lastfaktorerna till 1,18 för
järnvägsbron vid Kallkällan och 1,24 för Luossajokkbron. Den statiska lasten
ökas alltså med 18 % respektive 24%, för att få den dynamiska påverkan.
Mätning av töjning och deformation resulterade emellertid i en mycket
mindre, nästan försumbar, differens mellan statisk och dynamisk påverkan.
Bromskraften för tåglasten Malm antas uppgå till 30 kN/m, som mest 6000 kN,
enligt BV Bärighet (2000). För bro med ballast och spår av genomgående
helsvetsade räler får bromskraften minskas med 50%, dock högst med 600 kN.
Mätning av töjning och deformation resulterade även här i en mycket liten
(försumbar) differens mellan statisk last och bromslast.
För dessa två trågbroar av betong har uppmätta differenser i töjning...
