ZASADY KONSTRUOWANIA NAWIERZCHNI I PODTORZA

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZASADY KONSTRUOWANIA NAWIERZCHNI I PODTORZA"

Liliana Czajka
5 lat temu
Przeglądów:

1 ZASADY KONSTRUOWANIA NAWIERZCHNI I PODTORZA 1. Elementy trasy w przekroju: a) nawierzchnia: - szyny - przytwierdzenia b) podtorze: - torowisko - ławy torowiska - warstwa ochronna - nasyp - przekop - podłoże - skarpy - podkłady - pryzma podsypki - ławy skarpowe - rów boczny - rów odprowadzający - rów skarpowy górny - ława ochronna - ukop - odwał (odkład) 2. Szyny obecnie stosowane na kolejach szyny w przekroju poprzecznym składają się z główki, szyjki i stopki jest to kształt zbliżony do dwuteownika, gdyż w klasycznym torze kolejowym szyna jest podparta punktowo na podkładach i na odcinkach pomiędzy nimi pracuje na zginanie, a taki kształt przekroju poprzecznego najlepiej przenosi tego typu obciążenia typy szyn (Id-1 zał.4): 1

2 ciężka - 60E1 (UIC60) średnia - 49E1 (S49) lekka - S42 (obecnie nieprodukowana) poniemieckie: 8, 6 szyna 60E1 szyna 49E1 podstawowe wymiary (w mm): typ wysokość szerokość szyny szyny główki stopki stopki główki szyjki 60E , ,3 16,5 49E , rodzaje szyn: nowe (Id-106) staroużyteczne (Id-103, Id-104, Id-105, Id-107): reprofilowane (przeszlifowane) regenerowane (napawane i przeszlifowane) klasy szyn (zależnie od stopnia dokładności wykonania): kiedyś - I, II, III obecnie: X albo Y (przekrój poprzeczny - tolerancje) A albo B (profil podłużny - prostość, płaskość) gatunki stali (twardość HBW): R260 (od 260 do 300) R350HT (od 350 do 390) - obrabiana cieplnie pochylenie szyn do wewnątrz toru (przeciwdziałanie wężykowaniu) standard francuski - 1:20 (49E1 na podkł. drew.) standard niemiecki - 1:40 (60E1 oraz 49E1 na podkł. bet.) 2

3 szerokość toru (prześwit) - odległość mierzona pomiędzy wewnętrznymi krawędziami główek szyn, 14 mm poniżej ich górnego poziomu, w torach normalnych wynosi 1435 mm poszerzenie szerokości toru: stosuje się w łukach poziomych o promieniu R < 250 m, w celu ułatwienia przejazdu zestawów kołowych: promień [m] 250 > R > R > R > R poszerzenie [mm] wykonuje się przez odsunięcie szyny toku wewnętrznego do środka łuku, na długości krzywej przejściowej, a jeśli jej nie ma to na odcinku prostym przed początkiem łuku, w sposób ciągły w tempie: 1 mm poszerzenia / 1 m długości toru - tory klas 0, 1, 2 2 mm poszerzenia / 1 m długości toru - tory klas 3, 4, 5 prowadnice - dodatkowe szyny umieszczone wewnątrz toru przy szynach toku wewnętrznego, dla zmniejszenia tarcia bocznego kół taboru na szyny toku zewnętrznego, stosowane w łukach poziomych o promieniu 300 m i mniejszym rodzaje toru ze wzgledu na sposób łączenia szyn: 1) tor klasyczny (stykowy): szyny o długości 25 m (60E1) albo 30 m (49E1) połączone są na łubki i śruby z pozostawieniem luzu (Id-1 zał.8) 3

4 z powodu termicznej rozszerzalności stali latem szyny wydłużają się i luzy w stykach zmniejszają się do zera, a zimą - na odwrót, zwiększają do ok. 17 mm wady: dyskomfort jazdy, zużycie taboru i toru zalety: brak powstawania naprężeń w szynach powodujących wyboczenia toru (latem) i pękanie szyn (zimą) 2) tor bezstykowy: szyny połączone są ze sobą zgrzewaniem elektrooporowym (Id-112) albo spawaniem termitowym (Id-5), wyjątkowo elektrycznym łukowym, bez możliwości przesuwu wady: powstawanie naprężeń w szynach powodujących wyboczenia toru (latem) i pękanie szyn (zimą) zalety: wysoki komfort jazdy, mniejsze oddziaływania dynamiczne może być zastosowany jeśli promień łuku poziomego jest nie mniejszy niż: 500 m - dla podkł. drew. 450 m - dla podkł. bet. 300 m - w torach stacyjnych 3. Przytwierdzenia (Id-1 zał.3) a) klasyczne - typu K : przytwierdzenie starego typu zarówno dla podkładów drewnianych jak i betonowych wady: duża liczba elementów składowych (drogie, awaryjne) zawiera elementy śrubowe wymagające dokręcania brak elektrycznego wyizolowania szyny (upływ prądów błądzących) 4

5 wysokość przytwierdzenia pod szyną: 25 mm - dla podkładów drewnianych 5

21 mm - dla podkładów betonowych obecnie sztywne łapki (Łp) zastępuje się sprężystymi Skl-12 b) sprężyste - typu SB : opracowane w latach 80-tych tylko dla podkładów

6 21 mm - dla podkładów betonowych obecnie sztywne łapki (Łp) zastępuje się sprężystymi Skl-12 b) sprężyste - typu SB : opracowane w latach 80-tych tylko dla podkładów betonowych pozbawione wad przytwierdzenia K wysokość przytwierdzenia pod szyną: 8 mm sprężyny przytwierdzające (Id-109): SB3 - od 1981 do 1996 SB4 (Vossloh Skamo) - od

7 SB7 (Interfrez) - od 2000 SB8 (Plastwil) - od Podkłady a) drewniane (Id-1, zał.5): belkowe: obłe: z drewna: miękkiego - sosnowe twardego: dębowe, bukowe, azobe (tropikalne) zalety: dobrze tłumią drgania tańsze od betonowych wady: niska trwałość: 17 lat - z drewna miękkiego, 25 lat - z drewna twardego niezalecane ze względu na ochronę środowiska b) betonowe (Id-1, zał.5; Id-101): dla przytwierdzenia sprężystego: ciężkie: PS94 7

8 PS93: średnie: PS83 8

9 dla przytwierdzenia klasycznego - obecnie nieprodukowane: INBK: 3, 4, 7, 8 PBS1 zalety: wysoka trwałość: lat cięższe od drewnianych (stabilniejsze) wady: nie tłumią drgań droższe od drewnianych 5. Podsypka tłuczeń (kruszywo łamane) frakcji (o wymiarze ziaren) od 31,5 mm do: 50 mm (31,5/50) 63 mm (31,5/63) ze skał: magmowych (granit, bazalt, melafir, diabaz) metamorficznych (z wyjątkiem wapieni krystalicznych i łupków) osadowych, takich jak piaskowce kwarcowe o lepiszczu krzemionkowym rodzaje: naturalny sztuczny (np. termicznie modyfikowany) odzyskany (z recyklingu) klasy: I, II albo III - w zależności od właściwości fizycznych (odporność na rozdrabnianie, ścieranie, zgorzel słoneczną, nasiąkliwość, mrozoodporność) gatunku: 1, 2 albo 3 - w zależności od geometrii ziaren (zawartość cząstek drobnych, pyłów, ziaren długich, zanieczyszczeń, wskaźnik płaskości) kategorii uziarnienia: A, B albo C dla tłucznia 31,5/50 9

10 D, E albo F dla tłucznia 31,5/63 dokumenty normatywne: Id-1, zał.6 Wymagania techniczne podsypki od marca 2015 uchylony! PN-EN 13450:2004 Kruszywa na podsypkę kolejową Id-110 Tymczasowe WTWiO podsypki tłuczniowej naturalnej i z recyklingu stosowanej w nawierzchni kolejowej, PKP PLK 2010 wymiary: kształt pryzmy trapezowy górny poziom pryzmy - do wierzchu podkładu minimalna szerokość pryzmy obok podkładów: od 15 do 45 cm pochylenie ściany bocznej pryzmy: 1:1,5 grubość podsypki: pod podkładem w miejscu szyny (mniejszy wymiar) w zależności od klasy toru i typu podkładu (dla betonowych o 5 cm więcej) 6. Zasady doboru elementów nawierzchni i ich wymiarów wg standardów konstrukcyjnych nawierzchni (Id-1, zał.2) w zależności od klasy toru: 10

11 11

12 zasady doboru podsypki - klasa i gatunek (Id-110, tab.11) : 7. Torowisko kształt daszkowy (ze względu na odwodnienie): dla linii dwutorowych - daszek symetryczny dla linii jednotorowych - daszek niesymetryczny: najwyższy punkt położony 2 m z prawej albo z lewej strony osi toru (zależy od tego, po której stronie łatwiej będzie dobudować drugi tor w przyszłości) pochylenie poprzeczne: 5 % - zalecane 3 % - minimalne 12

13 2 % - minimalne na równiach stacyjnych z filtracyjną warstwą ochronną minimalna szerokość ławy torowiska: 1 m - na stacjach 0,6 m - na liniach nowobudowanych i modernizowanych na liniach eksploatowanych: 0,6 m - dla v max > 160 km/h 0,5 m - dla 120 < v max 160 km/h 0,4 m - dla 80 < v max 120 km/h 0,35 m - dla v max 80 km/h 0,4 m - po zewnętrznej stronie łuku - do 2014 r. wymiary uzależnione od kategorii linii i liczby torów (Id-1, zał.1): Linie magistralne i pierwszorzędne - dwutorowe Linie magistralne i pierwszorzędne - jednotorowe Linie drugorzędne - dwutorowe 13

14 Linie drugorzędne - jednotorowe Linie znaczenia miejscowego - jednotorowe w łukach o promieniu R 4000 m stosujemy poszerzenie rozstawu osiowego torów o wartość a r, natomiast odległości od osi toru do przeszkód na międzytorzu lub na zewnątrz toru o wartości: a z - po zewnętrznej stronie łuku i a w - po wewnętrznej stronie łuku, według wzorów: a r = 2 b R a z = b R a w = b R + b h gdzie: b R - poszerzenie wywołane ustawianiem się pojazdu wzdłuż cięciwy, według tabeli: R [m] b R [mm] b h - poszerzenie wywołane przechylaniem się pudła pojazdu torowego, według wzoru: b h = H h i h gdzie: H i - wymiar pionowy skrajni na prostej [mm]: 300, 1100, 3050, 3850, 4250, 4850 h - maksymalna wartość przechyłki jaka występuje na łuku [mm] 14

15 wymienione powyżej zasady (Id-1 zał.11 - do marca 2015, a później Moduł A2, zał. III) obowiązują obecnie tylko w przypadku linii kolejowych nie podlegających ocenie zgodności z wymaganiami technicznych specyfikacji interoperacyjności (TSI) w przypadku linii podlegających takiej ocenie należy stosować: 1) PN-EN : Kolejnictwo - Skrajnie - Część 1: Postanowienia ogólne - Wymagania wspólne dla infrastruktury i pojazdów szynowych 2) PN-EN : Kolejnictwo - Skrajnie - Część 2: Skrajnia pojazdów szynowych 3) PN-EN : Kolejnictwo - Skrajnie - Część 3: Skrajnie budowli 8. Warstwa ochronna pełni funkcje: filtracyjną wzmacniającą mrozoochronną wykonywana z: klińca 4/31,5 - jeśli bardziej zależy nam na filtracji niesortu 0/31,5 - jeśli bardziej zależy nam na wzmocnieniu może być dwuwarstwowa (kliniec na górze, niesort na dole) jeśli zależy nam zarówno na filtracji i wzmocnieniu warstw filtracyjnych nie należy wykonywać z piasku (jak podaje większość podręczników z lat 80-tych) - ze względu na niespełnienie warunku Terzagiego z mechaniki gruntów, dotyczącego stabilności warstw na ich styku (tłuczeń miesza się z piaskiem) grubość: 30 cm - min cm - zalecana 15

Podobne dokumenty

Przekrój normalny na prostej i na łuku Linia magistralna jednotorowa i kat. 1: na prostej i w łuku

Przekrój normalny na prostej i na łuku Linia magistralna jednotorowa i kat. 1: na prostej i w łuku 1. Zasady trasowania linii kolejowej A) ryterium najmniejszej odległości jak najmniej łuków B) Możliwie duże łuki poziome C) Możliwie małe pochylenia podłużne D) Unikanie przecięć z innymi drogami i rzekami,