Twee functies op dezelfde plek
Een ontsporingsgeleiding bestaat uit stalen geleiderails in het midden van het spoor. Ontspoort een trein, dan vangen die rails de wielen op en geleiden ze het materieel langs het spoor, zodat de trein niet ver uit koers raakt en grotere schade uitblijft. De geleiding doet niets zolang alles goed gaat; juist op het moment dat het misgaat, moet zij er staan.
Datzelfde midden van het spoor is ook de plek van de ERTMS-balise, het baken tussen de spoorstaven dat informatie uitwisselt met passerende treinen. Die twee functies verdragen elkaar niet zonder meer: in de directe nabijheid van een balise mag geen staal aanwezig zijn. De stalen geleiderails worden daarom over een korte afstand onderbroken. De benodigde metaalvrije opening bedraagt 650 mm.
Deze situatie komt bovendien steeds vaker voor. De komende jaren moeten steeds meer sporen, met uiteenlopende baanvaksnelheid en spoorgeometrie, van ERTMS-beveiliging worden voorzien. Elke balise in een spoor met ontsporingsgeleiding betekent zo’n onderbreking.
Waarom die 650 mm telt
Over de lengte van de opening is een ontspoord wiel ongeleid. Vooral een wiel met een kleine diameter wordt dan mogelijk niet goed langs de balise geleid, waardoor juist hier een ontsporing alsnog kan escaleren. De geleiding is daarmee het minst effectief op een van de plekken waar zij nodig kan zijn.
De onderbreking heeft daarnaast een constructief gevolg. Waar de geleiderails eindigen, ontstaan vrije uiteinden. Die zijn zwakker dan een doorlopende geleiderail, terwijl de dwarskrachten van een ontspoord wiel er onverminderd op kunnen werken. De onderbreking verzwakt de constructie dus precies op de plek waar de geleiding al onderbroken is.
De opening accepteren of verkleinen
Wie balise en ontsporingsgeleiding wil combineren, heeft in de kern twee mogelijkheden.
De eerste is de onderbreking accepteren zoals zij is. De geleiderails eindigen 650 mm van elkaar en de opening blijft ongeleid. Dit is de huidige praktijk: de balise werkt, en het restrisico van de ongeleide opening wordt aanvaard.
De tweede is de ongeleide opening verkleinen met een materiaal dat de balise niet stoort. Eén ding staat daarbij vast: de metaalvrije opening van 650 mm is een eis en blijft 650 mm. De geleiderails langer doortrekken in staal is daarmee uitgesloten. Kunststof valt buiten die beperking. Verlengstukken van kunststof op de uiteinden van de geleiderails zetten de geleiding voort tot dichter bij de balise, terwijl de metaalvrije opening onveranderd blijft. Het onderscheid luistert nauw: de metaalvrije opening blijft 650 mm, de ongeleide opening krimpt van 650 naar 330 mm. Ook een ontspoord wiel met een kleine diameter blijft dan op de juiste wijze langs de balise geleid.
Zo’n oplossing moet meer kunnen dan alleen geleiden. Zij moet de verzwakking door de onderbreking compenseren, bijvoorbeeld door de vrije uiteinden van de linker- en rechtergeleiderail met een koppelstuk aan elkaar te verbinden. Zij mag de werking van de balise niet aantasten en moet de balise bereikbaar houden voor onderhoud. En zij moet de dwarskrachten aankunnen die een ontspoord wiel kan uitoefenen, over de volle bandbreedte aan baanvaksnelheden en boogstralen waarop ERTMS de komende jaren wordt uitgerold. Een toevoeging in het spoor is tot slot al snel een extra onderhoudsobject; een oplossing die zelf geen onderhoud vraagt, houdt het beheer eenvoudig.
Waar wij in dit verhaal staan
Kampa levert met Balise Protect een uitvoering van deze tweede aanpak. Kunststof verlengstukken verlengen de uiteinden van de stalen geleiderails, met behoud van de metaalvrije opening van 650 mm; de ongeleide opening gaat terug naar 330 mm. Een koppelstuk tussen de linker- en rechtergeleiderail compenseert de verzwakking door de onderbreking en verstevigt de vrije uiteinden.
Dekra Rail beproefde het systeem mechanisch en stelde een belastbaarheid vast van circa drie keer de optredende dwarskracht, ongeacht baanvaksnelheid of boogstraal. De verlengstukken tasten de werking van de ERTMS-balise niet aan en vormen geen belemmering bij het onderhoud van de balise. Het systeem zelf is onderhoudsvrij en wordt al enkele jaren op verschillende locaties in het spoor toegepast.
De onderbroken geleiderails rond de balise, met de Kampa-verlengstukken die de opening verkleinen.