Dr inż. Janusz Rymsza

Transkrypt

1 TARGI BUDMA 2010 DZIEŃ INŻYNIERA BUDOWNICWA Poznań, 20 stycznia 2010 r. Mosty i wiadukty kolejowe Dr inż. Janusz Rymsza Instytut Badawczy Dróg i Mostów

2 Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane normuje działalność dotyczącą obiektów budowlanych w zakresie: - projektowania - budowy - utrzymania - rozbiórki Budowlą jest: linia kolejowa, most, wiadukt, estakada, tunel, przepust, konstrukcja oporowa, nadziemne i podziemne przejście dla pieszych Definicje ustawowe: roboty budowlane, budowa, przebudowa, remont

3 Rozporządzenie MTiGM w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie Budowlą kolejową jest: droga szynowa, most, wiadukt, przepust, konstrukcja oporowa, nadziemne i podziemne przejście dla pieszych, skrzyżowanie linii kolejowej z drogą publiczną w jednym poziomie Definicje z rozporządzenia: odbudowa, rozbudowa, modernizacja, remont Kolejowa budowla drogowa: droga szynowa lub kolejowy obiekt inżynieryjny Kolejowy obiekt inżynieryjny: most, wiadukt, przepust, ściana oporowa, tunel liniowy, nadziemne i podziemne przejście dla pieszych

4 Przy wykonywaniu robót budowlanych powinny być stosowane materiały i wyroby dopuszczone do stosowania w budownictwie kolejowym

5 Wprowadzanie wyrobów budowlanych do obrotu WYROBY BUDOWLANE System europejski - zharmonizowana norma europejska - europejska aprobata techniczna System krajowy - Polska Norma - aprobata techniczna Jednostkowe zastosowanie - indywidualna dokumentacja techniczna Deklaracja zgodności Krajowa deklaracja zgodności Oświadczenie producenta CE Znak budowlany Obrót i użytkowanie w budownictwie Konkretne obiekty 5

6 Aprobaty techniczne są udzielane dla wyrobu: - dla którego nie ustanowiono Polskiej Normy wyrobu lub którego właściwości użytkowe różnią się istotnie od właściwości określonych w Polskiej Normie wyrobu - objętego mandatem udzielonym przez Komisję Europejską na opracowanie norm zharmonizowanych lub wytycznych do europejskich aprobat technicznych - objętego wykazem wyrobów, określonym przez właściwego ministra w drodze rozporządzenia, na wniosek jednostki organizacyjnej upoważnionej do wydawania aprobat technicznych.

7 Przykładowe mandaty udzielone przez Komisję Europejską na opracowanie europejskich norm zharmonizowanych M/104: Łożyska konstrukcyjne dotyczących wyrobów budowlanych M/111: Urządzenia bezpieczeństwa ruchu drogowego: wyposażenie dróg M/115: Stal zbrojeniowa i sprężająca do betonu M/118: Wyroby do kanalizacji M/119: Wyroby podłogowe i posadzkowe M/120: Metalowe wyroby konstrukcyjne i wyroby pomocnicze M/124: Wyroby do budowy dróg M/125: Kruszywa M/131: Rury, zbiorniki i elementy pomocnicze nieprzeznaczone do kontaktu z wodą do spożycia przez ludzi.

8 Przykładowe mandaty udzielone przez Komisję Europejską na opracowanie wytycznych do europejskich aprobat technicznych dotyczących wyrobów budowlanych EOTA No 1: Kotwy metalowe do stosowania w betonie EOTA No 2: Kotwy metalowe do stosowania w betonie do mocowania lekkich elementów EOTA No 7: Nienośne systemy i zestawy szalunków traconych przeznaczone do wypełniania betonem EOTA No 12: Zestawy do wykonywania schodów prefabrykowanych EOTA No 13: Zestawy zakotwień i cięgien do sprężania konstrukcji EOTA No 16: Wyroby stanowiące przegrody ogniowe oraz wyroby ogniochronne EOTA No 19: Złącza dylatacyjne do mostów drogowych EOTA No 21: Zestawy siatek zapobiegających obrywom skalnym EOTA No 22: Prefabrykowane obiekty budowlane EOTA No 27: Sworznie do złączy konstrukcyjnych umożliwiające przesunięcia między łączonymi elementami.

9 Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie aprobat technicznych oraz jednostek organizacyjnych, Instytut Badawczy Dróg i Mostów jest jednostką aprobującą w odniesieniu do wyrobów stosowanych w inżynierii komunikacyjnej Od 1 lutego 2010 r. Instytut Badawczy Dróg i Mostów ma swoją siedzibę w Warszawie przy ul. Instytutowej 1 (obecna ul. Golędzinowska)

10 Zarządzeniem Zarządu PKP PLK S.A. wprowadzono w 2005 r.: Warunki techniczne dla kolejowych obiektów inżynieryjnych (Id-2 dawne D2) Dotyczą projektowania i eksploatacji obiektów, na których dopuszczalna prędkość taboru nie przekracza 160 km/h Ze względu na materiał dźwigarów głównych są stosowane przęsła mostów i wiaduktów : - stalowe: o dźwigarach wykonanych ze stali (lub żeliwa) lub stalowych zespolonych z płytą pomostu z betonu zbrojonego, - masywne: o dźwigarach wykonanych z cegły, kamienia, betonu: niezbrojonego, zbrojonego lub sprężonego; z obetonowanych kształtowników stalowych

11 Wiadukt łukowy

12 Francja, linia TGV na obiekcie łukowym

13 Hiszpania linia kolejowa na obiekcie łukowym

14 Linia kolejowa na obiekcie kratownicowym

15 Kanał Koryncki nowy i stare obiekty mostowe

16 Różne rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe obiektów kolejowych

17 Sposoby ułożenia toru na - obiektach eksploatowanych: na mostownicach na podkładach i podsypce tłuczniowej z bezpośrednim przymocowaniem szyn do konstrukcji - obiektach nowych lub modernizowanych obiektach nowych lub modernizowanych: na podkładach i podsypce tłuczniowej

18 Nośność obiektów zgodna z normą PN-85/S Obiekty mostowe. Obciążenia. oraz normami dotyczącymi projektowania: PN-86/B Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów PN-83/B Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie PN-91/S Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. PN-82/S Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie. PN-92/S Obiekty mostowe. Konstrukcje drewniane. Projektowanie.

19 W warunkach technicznych wśród 65 norm powołano m.in.: - normy: BN-84/ Kruszywo mineralne. Kruszywa kamienne łamane do nawierzchni kolejowych. BN-66/ Łożyska stalowe. Wymagania i badania. - instrukcje: Instrukcja zabezpieczania przed korozją konstrukcji stalowych za pomocą pokryć malarskich KOR 3-A, KNiT 1971 r. Instrukcja malowania i renowacji pokryć malarskich wykonywanych poza wytwórnią na stalowych konstrukcjach mostowych, IBDiM 1986 r.

20 Norma PN-EN Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 2: Obciążenia ruchome mostów została zatwierdzona przez Prezesa PKN w maju 2007 r. W normie podano 5 modeli obciążenia kolejowego: model obciążenia nr 71 przedstawia statyczne obciążenie pionowe wywołane normalnym ruchem drogowym jest to obciążenie 4 siłami skupionymi w rozstawie co 1,6 m o wartości 250 kn oraz obciążeniem ciągłym o wartości 80 kn/m

21 Zestawienie rzeczowe dotyczące obiektów inżynieryjnych, zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. - stan na 30 grudnia 2008 r. Utrzymanie: obiekty, o łącznej długości m. Eksploatacja: obiektów, o łącznej długości m; średnia długość obiektu: 28,7 m w tym: mosty o dł m; śr.: 38,8 m (13,1%, 17,8%) wiadukty o dł m; śr.: 27,7 m (11,9%, 11,5%) 24 - tunele liniowe o dł m; śr.: 816,1 m ( 0,1%, 2,7%) przejścia pod torami o dł m; śr.: 33,7 m ( 1,5%, 1,8%) kładki dla pieszych o dł m; śr.: 99,7 m ( 0,7%, 2,4%) ściany oporowe o dł m; śr.: 152,1 m ( 3,0%, 15,7%) przepusty o dł m; śr.: 19,8 m (69,7%, 48,1%)

22 Warszawa - stan techniczny eksploatowanych obiektów

23 Szczecin stan techniczny obiektów kolejowych

24 Stan techniczny obiektów kolejowych

25 Stan techniczny obiektów inżynieryjnych 21 - wyłączonych z eksploatacji zagrożonych wyłączeniem z ograniczeniami prędkości lub nacisku osi zagrożonych ograniczeniem Środki finansowe przeznaczane na utrzymanie obiektów wynoszą około 30 mln zł rocznie.

26 Obiekty nad linią kolejową

27 Obiekty nad linią kolejową

28 Obiekty nad linią kolejową

29 Obiekty nad linią kolejową

30 Skrajnia pod obiektem

31 wysokość skrajni : jeżeli przebudowa albo remont: 4,70 m - nad drogą klasy A, S lub GP 4,50 m nad drogą klasy A, S lub GP 3,50 m nad drogą klasy L lub D 2,9+0,5 m Wiadukt w Świdnicy Jest wiele obiektów o wysokości skrajni mniejszej niż wysokość pojazdów dopuszczonych Fot. Wojtek Wilczynski do ruchu /Forum po drogach

32 Przejazdy kolejowe

33 Przejścia dla pieszych

34 Przyszłość: Typowe parametry eksploatacyjne: prędkość - do 160 km/h nacisk osi - do 22,5 tony nacisk na mb - 8 t/mb Opracowanie: - nowoczesnej diagnostyki technicznej - modeli typowych rodzajów degradacji obiektów

35 W Polsce jest planowana budowa linii Kolei Dużych Prędkości (ponad 200 km/h). Studium wykonalności inwestycji łączącej Wrocław, Poznań, Łódź i Warszawę (tzw. linia Y ) ma powstać do połowy 2011 r. Inwestycja ma kosztować 26 mld zł. O powodzeniu przedsięwzięcia zadecyduje model finansowania (fundusze: budżetowe, własne operatora, prywatnych przedsiębiorstw, unijne). Pierwsza szybka kolej (prędkość 210 km/h) została otwarta przed igrzyskami olimpijskimi w 1964 r. w Japonii na trasie Tokio-Osaka. We Francji na trasę Paryż-Lion szybki pociąg wyruszył w 1981 r.; TGV pobił rekord prędkości: 574 km/h

36 Inwestycja będzie realizowana w Programie Operacyjnym Infrastruktura i środowisko Z realizacją inwestycji są zawiązane m.in.: - nowe technologie - ekrany przeciwdźwiękowe - bezkolizyjne przejazdy - bezkolizyjne przejścia dla ludzi - bezkolizyjne przejścia dla zwierząt

37 Stare i nowe rozwiązania techniczne

38 Według Prognozy oddziaływania na środowisko: Dla dużych ssaków w obszarach najwrażliwszych wymagane jest, aby przejścia dla zwierząt były rozmieszczone: co 1 2 km - w korytarzach o randze krajowej i ponadkrajowej co 2 3 km - w obszarach leśnych i rejonach wód powierzchniowych co 4 6 km - w obszarach mozaiki lasów i pól. W obszarach występowania ssaków średnich i małych wymagane zagęszczenie przejść dla tych zwierząt waha się od 0,5 do 3,0 km. Należy też uwzględnić wymaganie budowy przejść dla płazów co m, w obszarach masowych migracji sezonowych. Wg Zwierzęta a droga. Metody ograniczenia negatywnego wpływu dróg na populacje dzikich zwierząt. Zakład Badania Ssaków PAN. Białowieża 2006.

39 Przejście dolne pod estakadą 15 20m > 5m Wymiary przejść dla dużych zwierząt

40 Szerokość skrajni drogi (jezdnia + pobocze) droga klasy S 0,7+2 3,5+0,5 = 8,2m droga klasy G 0,5+2 3,0+0,5 = 7,0m Szerokość przejść dla zwierząt > 80m Kto decyduje o parametrach i lokalizacji przejść dla zwierząt

41 Prace badawcze realizowane w IBDiM:

42 Standardy techniczne - szczegółowe warunki techniczne dla modernizacji lub budowy linii kolejowej do prędkości v < 200 km/h (dla taboru konwencjonalnego) lub 250 km/h (dla taboru z wychylnym pudłem)

43 Wzmacnianie toru i podtorza w strefach przejściowych do obiektów inżynieryjnych i w innych przypadkach raptownej zmiany sztywności podłoża kolejowego (zakończenie w 2010 r.).

44 W ramach programu M3M zastosowano technologię konstrukcji przęsła z przeciętych dwuteowników walcowanych połączonych z płyta żelbetową

45 Rodacy dzielnego wojaka Szwejka głoszą hasło Pamiętaj - pociąg ma zawsze pierwszeństwo: z mocy prawa i z pozycji siły Dodam: a słabszych powinno chronić dobre prawo