Spår

Järnvägen är lika enkel som genial - stålhjul på järnspår ger minimal friktion och man kan frakta en stor massa med lite energi. Detta började man på allvar dra nytta av på 1850-talet då järnvägsbyggandet i Sverige sköt fart.

Räler

Räl i genomskärning. Rälerna har fått sitt utseende med ett kraftigt huvud, smalt liv och bred fot för att ge maximal stadga och motståndskraft.

Ett järnvägsspår består av två räler. Rälsen kan vara av olika grovlek och tyngden mäts i kilo per meter. Ju tyngre räls, desto tyngre och snabbare tåg tål den (om banunderbyggnaden också är god). Vanliga vikter är 43, 50 och 60 kg/m. Sidospår har ofta lättare/klenare räls. Från början tillverkades rälerna av järn (därav namnet järnväg), men i slutet av 1800-talet gick man över till räler av stål.

Rälerna var i järnvägens barndom korta - bara några meter. Så småningom blev rälslängden uppemot 20 meter och skenskarvsdunket blev mer behagligt för resenärerna. Mellanrummen mellan rälerna var nödvändiga för att rälerna skulle kunna utvidga sig respektive krympa i värme och kyla.

När man bygger järnväg idag svetsar man dock ihop rälerna så att spåret blir skarvfritt och rälernas rörelser omvandlas till spänningar istället. Det betyder att spåret måste sitta ordentligt fast i sidled så att inte solkurvor bildas när det är varmt.

Den dominerande spårvidden i Sverige är normalspår, 1435 mm. Här med banan Älmhult-Olofström som exempel. Foto Frederik Tellerup.

Spårvidd

Avståndet mellan de två parallella rälerna kallas spårvidd. Den vanligaste spårvidden i Sverige är 1435 mm. Eftersom detta är standardspårvidden i stora delar av världen kallas detta normalspår. Exempel på smalspåriga spårvidder är 891 mm och 1067 mm. I Sverige fanns det tidigare ganska många banor med dessa spårvidder men numera är den enda kvarvarande smalspåriga järnvägen med reguljär trafik Roslagsbanan. Det var billigare att bygga smalspåriga järnvägar men i längden blev den avvikande spårvidden en nackdel, eftersom omlastning mellan smalspårs- och normalspårståg ofta krävdes. Några bredspåriga järnvägar (större än 1435 mm) har det däremot aldrig byggts i Sverige, förutom en kort sträcka till gränsstationen Haparanda. Bredspår kan man hitta i bland annat Ryssland (1520 mm), Finland (1524 mm) och Irland (1600 mm).

Spårvidden mäts mellan rälshuvudenas innerkanter och en viss variation är tillåten inom varje spårvidd utan att det är risk för urspårning. Avståndet i ett normalspårigt spår kan i praktiken vara allt från 1430 mm till 1470 mm.

Vid byggandet av en järnväg finns det också andra spårgeometriska faktorer att ta hänsyn till, bl a spåravstånd på dubbelspårsträckor och bangårdar (ett vanligt avstånd är 4,5 m från centrum av ett spår till centrum av det andra spåret), kurvradie (kortare radie betyder snävare kurva och lägre hastighet) och rälsförhöjning (för att minska påverkan av centrifugalkraften i kurvor ligger den yttre rälen i kurvan något högre - upp till ca 160 mm - så att tåget får en viss lutning inåt i kurvan).

Sliprar och befästningar

Rälerna ligger på sliprar som vanligtvis är av trä eller betong. En vanlig sliper är 2,6 meter lång. Träsliprar impregneras före användning och det vanligaste träslaget är furu. På större banor används så gott som enbart betongsliprar som håller bättre, ger ett stadigare spår och kräver mindre underhåll. De tål också ett större axeltryck, d v s tyngre tåg kan köra på spåret (läs mer om axellast längre ned). Betongsliprar har dock nackdelen att inte vara lika fjädrande som träsliprar.

Rälerna vilar vanligtvis inte direkt på sliprarna utan på underläggsplattor som jämnar ut tyngden och minskar slitaget. Olika anordningar finns för att fästa rälerna vid sliprarna. Till träsliprar används oftast rälsspikar och till betongsliprar befästningar som klämmer fast rälsen. Några typer av befästningar är Pandrol (vanligast), Hey-back och Hambo.

Makadamlastning i Marieholm på banan Eslöv-Helsingborg 2016. Det vanligaste i dag är att använda makadam som ballast för spåret. Dragare av makadamtåget är ett TMY-lok. Foto Frederik Tellerup.

Ballast och banunderbyggnad

Rälerna och sliprarna, alltså spåret, ligger i sin tur vanligtvis i ballast. Ballasten kan bestå av sand, grus eller makadam. På de flesta större banor används hårt packad makadam eftersom den ger extra stadga. Makadamen hindrar också växtlighet och ger en god dränering som förebygger tjälskador. På grusbanor kan man därför ibland se att känsliga avsnitt, t ex vid växlar, har fått en ballast av makadam.

På broar och i tunnlar kan ballast saknas. I Citytunneln i Malmö har man t ex använt speciellt anpassade sliprar fastgjutna i betong med ett vibrationsdämpande material under.

Spår och ballast kallas med ett gemensamt ord för banöverbyggnad. Banöverbyggnaden vilar på banunderbyggnaden, det vill säga banvall, broar etc. Banvallen kan bestå av olika material men god dränering och okänslighet för frost är viktiga egenskaper.

Vy från dubbelspåriga Västra stambanan mellan Skövde och Hallsberg 2021. Foto Frederik Tellerup.

Växlar och dubbelspår

Olika spår förbinds med växlar. Man skiljer på enkla (två förgreningar) och sammansatta (tre eller fler förgreningar). Till den senare kategorin hör korsningsväxlar och kryssväxlar. Kryssväxlar förbinder två parallella spår åt båda hållen och är vanliga på dubbelspåriga järnvägar.

Växlar på sidospår är ofta manuella och läggs om med hjälp av ett växelklot. Klotets tyngd får spåret att stanna i sitt läge. I huvudspår brukar växlarna vara motordrivna och fjärrstyrda. De styrs - liksom signalerna - via ett ställverk.

Stambanor har ofta dubbelspår så att norr- och södergående trafik har var sitt spår. Oftast tillämpas vänstertrafik på dubbelspåriga järnvägar men det finns alltid signaler åt båda hållen så att man vid behov även kan ha högertrafik eller parallelldrift. Vänsterspåret i riktning upp benämns uppspår, vänsterspåret i riktning ned nedspår. För banor som går i nord-sydlig riktning brukar uppspåret vara norrut, men undantag finns.

På några korta sträckor med mycket trafik, t ex Malmö-Lund på Södra stambanan, finns det även fyrspår.

Fordonets axellast och banans största tillåtna axellast avgör på vilka banor fordonet kan användas. Axellasten för olika loktyper hittar du i lokguiden. Foto Frederik Tellerup.

Linjekategorier och största tillåtna axellast (STAX)

Rälsvikt, sliperstyp och banunderbyggnad bestämmer hur tunga tåg banan klarar. Varje bandel får ett värde i form av största tillåtna axellast, STAX. STAX mäts i ton och Trafikverket använder så kallade linjekategorier för att dela in banorna. En bokstav mellan A och H används för kategorierna. De flesta banor i Sverige i dag tillhör kategori D och klarar en axellast på 22,5 ton. Enda bana i kategorin G (STAX 30 ton) är Malmbanan och där pågår arbete för att höja standarden på banan till kategori H (STAX 32,5 ton) så att vagnarna i malmtågen kan ta en ännu större last.

Alla lok och vagnar har en axellast som räknas ut med hjälp av fordonets vikt och antalet axlar. Fordonens axellast och banans STAX avgör alltså vilka tåg som kan köra på banan och hur tungt vagnar kan lastas. Ett speciellt tungt lok som Iore kan t ex inte användas utanför Malmbanan eftersom lokets axellast är för hög för andra banor.

I samband med STAX använder man även begreppet största tillåtna vikt per meter - STVM. Antalet axlar/hjul ett järnvägsfordon har påverkar ju vilket axeltryck det har, men också avståndet mellan axlarna har en betydelse för vilka krafter som påverkar banan. Två banor kan ha samma STAX men ha olika STVM. Trafikverket skiljer därför på dessa med en siffra efter bokstaven. En vanlig STVM i Sverige är 6,4 ton.

Följande kategorier används:

En hög STAX kan ge bättre ekonomi för godstransportörerna som då kan lasta mer på tågen. Samtidigt kan det vara kostsamt att öka STAX på en bana och tyngre tåg betyder att slitaget och underhållet av banan ökar. STAX är därför ofta en avvägning mellan kostnad och nytta. När man bygger nya banor dimensionerar man dem vanligtvis redan från början för en högre STAX på 25 eller 30 ton för att slippa dyra uppgraderingar senare.

Spårkors och växlar i Hässleholm 2018. Foto Frederik Tellerup.