Med eller utan ballast? Spårsystem knäckfråga i de nya stambanorna

Ballastfria spår gjutna i betong eller traditionella slipers och räls på makadam? Nu byggs de nya stambanorna ut för tåg som kör i antingen 250 eller 320 kilometer i timmen. En av knäckfrågorna handlar om vilka spår Trafikverket ska satsa på.

– Det finns för och nackdelar med båda tekniska lösningarna, säger Juliana Pyron som är tillförordnad chef för systemplanering av de nya stambanorna.

Regeringsuppdraget som Trafikverket just nu genomför är att bygga stambanorna Ostlänken, Göteborg–Borås och Hässleholm–Lund.

Utöver detta så ska Trafikverket leverera en utredning som presenteras den 28 februari och som ska utreda vilket system man skulle kunna ha i stambanorna med de 205 miljarderna i budget i åtanke, alltså ett eget och separerat utredningsuppdrag som är av visionär karaktär.

I det uppdraget kommer också frågan om ballastfria spår och konventionella spår på ballast att diskuteras. DN erfar att den också ska innehålla beräkningar på att lägga spåren på pelare, på så kallade landbroar.

För Göteborg-Borås och Ostlänken är det ballastspår för 250 kilometer i timmen som gäller. På sträckan Hässleholm-Lund är det däremot 320 kilometer i timmen och fastsatta spår som ska byggas.

– Rent generellt kan man säga att fixerade spår tillåter högre hastigheter och ger en stabilare grund. Det är dyrare, men behöver inte underhållas lika ofta och mycket som ballasterat spår, som behöver riktas mer frekvent, säger Julia Pyron.

– Men vad som är bäst kan vara beroende av vilka markförhållande som finns, och det vet vi inte förrän det tagits prover och gjorts tester.

Vad är Trafikverkets utgångspunkt i valet mellan fixerade spår och traditionella ballastspår?

– För delarna som ligger utanför de tre beslutade projekten planerar vi för ett fixerat spår och en hög hastighet. Men det är en utgångspunkt i teorin, sedan gäller det att anpassa efter förutsättningarna.

Ett större belopp – som det blir med ballastfria spår – kan potentiellt avskräcka när det ska fattas beslut om investeringar.

Är det ett perspektiv som Trafikverket tar med i avvägningarna?

– Detta är något som vi resonerar kring i pågående regeringsuppdrag som önskar veta hur vi skulle kunna komma ner i investeringskostnad. I den analysen ingår också att titta på vad det skulle innebära att bygga ballasterade spår på hela den nya stambanan, säger Pyron.

– Vad det blir i slutändan beror på många saker, budgeten inte minst, och denna har ett politiskt perspektiv.

Buller och vibrationer är också variabler att ta hänsyn till. Här utgår Trafikverket främst från det nationella miljökvalitetsmålet God bebyggd miljö – och det kan handla om sådant som vallar och skärmar och liknande när tågen passerar tätare boendemiljöer och städer, berättar Juliana Pyron.

– Precis som alla större nya vägar och järnvägar kommer det att innebära intrång och barriäreffekter. Dessa behöver inte per automatik vara större för just en höghastighetsjärnväg, ljudet från ett höghastighetståg är annorlunda än från traditionella tåg men inte nödvändigtvis högre. Vi gör vad vi kan för att minska intrånget, allt från skyddsåtgärder till att i sista hand lösa in mark och byggnader men det handlar om vad som är miljömässigt motiverat, tekniskt genomförbart och ekonomiskt rimligt.

Är bullernivåerna något ni tar hänsyn till?

– Ett X2000-tåg, eller ett godståg, låter i mina öron mycket bullrigare än de här tågen som har ett annorlunda mera lågfrekvent ljud, mer som ett swish.

Att anlägga med ballastfri teknik kräver stora mängder betong jämfört med konventionell spåröverbyggnad.

– Betongproduktionen har stor påverkan på klimatet – och den aspekten ingår i vår avvägning.

Järnvägsgruppen på KTH har tidigare riktat kritik mot ballastfria spår som normalval. Hastighetsmålet bör vara högt satt för att få ner restiderna – men detta kräver inte dyrare ballastfritt spår, menar de. Frankrike, Spanien och Italien använder ballastspår för tågtrafik som kör i hastigheter mellan 300 och 320 kilometer i timmen.

”KTH Järnvägsgruppen tycker det är olyckligt att endast koppla valet av spåröverbyggnad till tågens hastighet. Minst lika viktigt är hur grundläggningsförhållanden ser ut längs de tilltänkta sträckorna (från berg till lera)”, skriver Mats Berg, professor i järnvägsteknik vid KTH, i ett mejlsvar till Samhällsbyggaren.

Han skriver också att ballastspår är mer förlåtande för sättningar än ballastfria spår, slab track, som har begränsade justeringsmöjligheter.

”För mycket bra grundläggningsförhållanden är det inte orimligt med ’slab track’, men för sämre förhållanden riskerar grundförstärkningen bli kostsam alternativt att spåret sätter sig för mycket senare med komplicerade och kostsamma efterarbeten som följd.”

Fredrik Hielscher

FAKTA

Arbetsbrist fixerade spåren i Japan

De ballastfria spåren utvecklades i Japan i mitten av 1960-talet. Belastningarna på spåren ökade i takt med växande trafikering, vilket ledde till större underhållsbehov för att hålla spårgeometrin intakt.

Brist på arbetskraft och tid för underhållsarbete ledde till utvecklingen av spår med lägre underhållsbehov.

Shinkansen-linjerna Sanyo, Tohoku and Joetsu byggdes övervägande med slab track (70-95 procent). Den första Shinkansen-varianten körde i 210-220 kilometer i timmen. Dagens tåg kör i 320.

För- och nackdelar

Är banans grundläggning stabilt minskar underhållet på ballastfria spår jämfört med ballastspår.

Mindre underhåll betyder minskade störningar i trafiken.

Ballastfria spår har en längre livscykel, 60–80 år.

Ballastfria spår ger en måttlig ökning av anläggningskostnaden för banöverbyggnaden jämfört med totalkostnaden. Kostnaden för Banunderbyggnaden blir högre.

Konventionella spår kan lägesjusteras vid behov. Fixerade spår har däremot små geometriska justeringsmöjligheter när det är färdigbyggt.

Ballastfritt spår kan medföra ökat buller och då kräva bullerskydd mot omgivningen liksom i tågvagnarna.

Urspårning på fixerat spår som kräver omläggning av betongdäcket kan leda till långa avstängningar i trafiken.

System för ballastfria spår

Slipers inbäddade i betongkonstruktionen (T. ex. Rheda 2000-systemet från Rail One).

Prefabricerade ballastfria spår (T. ex. Österrikiska ÖBB-Porr-systemet)

Inbäddade rälssystem (T. ex. Edilon Sedra – ERS-HR)

Läs mer

Willand Björkquist och Ismayil Janjua, Evaluation and comparison of ballastless track systems with regards to system and performance characteristics, KTH Stockholm, Sverige, 2020.

Evert Andersson, Mats Berg, Sebastian Stichel, Nya stambanor till lägre kostnader, KTH Railway Group Publication 16‐01, Stockholm, 2016

Ando et al (2001), Development of Slab Tracks for Hokuriku Shinkansen, Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, vol 42, nr 1, mars 2001, s 35-41.