Betere inspectie en onderhoud aan spoorrails met 3D-scans
Het Nederlandse spoor kent meer dan zevenduizend wissels en kruisingen. Deze zijn gevoelig voor slijtage en hebben regelmatig arbeidsintensieve reparaties nodig. Binnen het onderzoeksconsortium XCross werkt de TU Delft met andere partners aan optimalisatie van het inspectie- en onderhoudsproces. Het project kreeg onlangs financiering van de Europese Unie.
Met hand en meetlat worden oneffenheden op de rails gezocht.
“Kruisingen van spoorrails zijn de zwakke schakels in het systeem en hebben veel te lijden onder de wielbelasting”, legt Valerí Markine uit. Hij is projectleider van XCross en Universitair Hoofddocent Railbouwkunde bij de TU Delft. “De rails worden bij een kruising onderbroken, waardoor treinen als het ware een sprongetje moeten maken. Dit heeft veel impact op de rails waardoor ze snel slijten.”
Handwerk
De schade wordt momenteel gerepareerd door professionals die met het oog zoeken naar oneffenheden. Met lassen en slijpen maken zij de versleten kruisingen weer in orde, het is handwerk en precisiewerk. De onderzoekers hopen dit proces te optimaliseren met handzame 3D-scans op locatie. De scans kunnen veel preciezer zien waar er oneffenheden zijn en dit live verwerking in computermodellen. Zowel in virtual reality als met 3D-geprinte mallen kan dit de lasmedewerkers de juiste aanwijzingen geven.
Pilot test met 3D-scanner. (Foto’s: TU Delft)
Onderhoud voorbereiden
Computermodellen detecteren afwijkingen ten opzichte van de oorspronkelijke geometrie van de rails en kunnen zelfs een nieuwe geoptimaliseerde geometrie voor een specifieke situatie genereren. Het wordt direct zichtbaar op het scherm waar er materiaal moet worden toegevoegd of juist weggeslepen. Markine denkt dat dit waardevolle informatie kan zijn voor de lassers ter plaatse. Maar hij hoopt ook dat dit inspecteurs van informatie kan voorzien waardoor onderhoudswerkzaamheden beter voorbereid kunnen worden.
Een ander groot voordeel van de computermodellen, de digital twins, is dat ze verschillende spoorwegsituaties kunnen nabootsen. Binnen Europa worden er verschillende voertuigen, spoorstaven en wielen ingezet. Zo ontstaan steeds andere interacties tussen het spoor en de voertuigen. Aangezien het bij reparatie van wissels om millimeters gaat, zijn dit essentiële details om mee te nemen in de digitale modellen.
Markine is blij dat bedrijven als ProRail en RET meedenken aan de innovaties binnen het XCross-project. Het doel is dat slijtage eerder gesignaleerd wordt en dat de rails tijdig of zelfs preventief reparaties ondergaan. Dit zal de levensduur van de spoorwegen ten goede komen.
