Infrastruktura transportu kolejowego

Transkrypt

1 Infrastruktura transportu kolejowego Wykład 3 Zasady kształtowania geometrii linii kolejowych. Sieć kolejowa. Klasyfikacja i funkcje punktów eksploatacyjnych sieci.

2 Trasowanie linii kolejowej Trasowanie Wyznaczanie przebiegu trasy na mapie, polegające na połączeniu wcześniej określonych punktów początkowego i końcowego, z uwzględnieniem rzeźby terenu i w miarę możliwości z wyrównaniem robót ziemnych, tj. takim zaprojektowaniem niwelety, aby suma mas ziemnych z przekopów nie odbiegała znacząco od sumy mas ziemnych potrzebnych do budowy nasypów. Trasę linii kolejowej projektuje się w planie i w profilu podłużnym. Niweleta linia łącząca punkty wysokościowe wyznaczające projektowany profil drogi kolejowej

3 Trasowanie linii kolejowej Trasę linii wytycza się na mapie sytuacyjno-wysokościowej, analizując topografię terenu, charakter zagospodarowania przestrzennego, warunki gruntowo-wodne, ograniczenia ekologiczne.

4 Trasowanie linii kolejowej Trasa linii w planie: odwzorowuje przebieg linii w terenie, zrzutowany na płaszczyznę poziomą, określa w przypadku linii jednotorowej położenie osi toru, w przypadku linii dwutorowej położenie osi międzytorza. Przekroje normalne (poprzeczne) podtorza i nawierzchni

5 Profil podłużny Profil podłużny jest pionowym przekrojem linii kolejowej wzdłuż osi, zawierającym wszystkie szczegóły wysokościowe i sytuacyjne usytuowane na tej linii kolejowej.

6 Profil podłużny Profil podłużny odwzorowuje przebieg linii kolejowej w terenie, zrzutowany wzdłuż wyprostowanej krawędzi torowiska na płaszczyznę pionową i odniesiony do poziomu terenu, określa niweletę projektowanej linii kolejowej, przy czym jako rzędne niwelety przyjmuje się rzędne prawej krawędzi torowiska (w kierunku wzrastającego kilometrażu linii) przekrój terenu powierzchnią pionową wzdłuż osi trasy, przy czym rzędne terenu uzyskuje się z planu warstwicowego. Rzędne terenu i niwelety odmierza się od przyjętego poziomu porównawczego.

7 Profil podłużny Trasa linii kolejowej przebiega po nasypie lub w przekopie. Celowe jest prowadzenie linii po niewielkich nasypach (wys. około 1 m) oraz unikanie płytkich przekopów (poniżej 1 m), które utrudniają odwodnienie i sprzyjają zasypywaniu toru śniegiem.

8 Geometria linii kolejowej Elementy linii kolejowej w planie: odcinki proste poziome łuki kołowe krzywe przejściowe (odcinki łączące proste z łukami) Poziomy łuk kołowy R promień łuku [m] w planie α kąt zwrotu trasy [ ] T = Rtg α długości stycznych 2 łączących wierzchołek łuku (W) z początkiem (PK) i końcem łuku (KK) K = Rπα 180 długość łuku

9 Poziome łuki kołowe Minimalne promienie łuku (Dz. U. RP nr 151) Uwaga: Na nowo budowanych liniach, gdzie przewidywany jest ruch z prędkościami ponad 160 km/h, minimalny promień łuku wynosi m, a na liniach modernizowanych wynosi m.

10 Układ toru w łuku poziomym Przechyłka różnica wysokości szyny zewnętrznej względem szyny wewnętrznej w łuku, mająca na celu: wyrównanie lub zmniejszenie różnic nacisków kół na szyny zmniejszenie siły bocznej działającej na pasażerów podczas ruchu pojazdu szynowego w łuku

11 Układ toru w łuku poziomym Wartość przechyłki zależy od prędkości pociągów na określonym odcinku linii kolejowej i promienia łuku. Maksymalna przechyłka w Polsce wynosi 180 mm. Nie stosuje się przechyłki mniejszej niż 20 mm. Skutek niedoboru lub nadmiaru przechyłki przyspieszenie niezrównoważone h przechyłka wymagana, aby w pełni zrównoważyć boczną siłę odśrodkową Niedobór przechyłki

12 Krzywe przejściowe Krzywe przejściowe stosuje się przed wejściem trasy w łuk i bezpośrednio za łukiem trasy, aby zapobiec nagłemu wystąpieniu lub zniknięciu siły odśrodkowej przy przejeździe pojazdu. W Polsce najczęściej stosowana jest parabola trzeciego stopnia. Najczęściej na długości krzywej przejściowej wykonuje się dodatkowo tzw. rampę przechyłkową, tj. odcinek toru, na którym przechyłka rośnie liniowo od zera do wartości zadanej na łuku.

13 Rampa przechyłkowa Rampa przechyłkowa jest stosowana w celu zmniejszenia wielkości niezrównoważonego przyspieszenia powstającego przy poruszaniu się pojazdu po torze z krzywizną. Dzięki stopniowemu zwiększaniu krzywizny na krzywej przejściowej i rosnącej przechyłce wjazd pociągu na łuk kołowy odbywa się płynnie, co zapewnia wymaganą spokojność jazdy. Długość krzywej przejściowej jest tym większa, im większe są prędkości pociągów.

14 Geometria linii kolejowej w profilu podłużnym Elementy niwelety linii kolejowej : odcinki poziome odcinki pochylone (wzniesienia lub spadki) łuki pionowe (wpisane w załomy niwelety) Załomy niwelety miejsca zmian pochyleń

15 Geometria linii kolejowej w profilu podłużnym Pochylenie odcinka niwelety i = h l [ ] Pochylenia maksymalne

16 Geometria linii kolejowej w profilu podłużnym Minimalne promienie łuków pionowych

17 Sieć kolejowa układ połączonych ze sobą linii kolejowych, stacji i terminali kolejowych oraz wszystkich rodzajów stałego wyposażenia niezbędnego do zapewnienia bezpiecznej i ciągłej eksploatacji kolejowego systemu transportowego

18 Sieć kolejowa w Polsce PKP PLK S.A.: ponad 19 tys. km linii kolejowych średnie zagęszczenie 6,5 km toru/100 km 2 ok stacji kolejowych ponad skrzyżowań z drogami kołowymi i przejść dla pieszych Składniki zagregowane: linie kolejowe + węzły kolejowe Warszawski węzeł kolejowy

19 Podział sieci na składniki Składniki elementarne Składniki podstawowe Składniki główne Składniki zagregowane tory szlakowe, tory główne na stacjach i tory boczne, węzły torowe (rozgałęzienia, skrzyżowania, połączenia torów) posterunki ruchu, grupy torów o pojedynczych funkcjach technologicznych szlaki ze stacjami pośrednimi, stacje węzłowe, posterunki odgałęźne, układy stacji specjalnych (np. stacje rozrządowe) linie kolejowe + usytuowane na nich węzły kolejowe

20 Podział sieci na składniki Składniki maksymalnie zagregowane: ciągi przewozowe Przykład Paneuropejskie korytarze transportowe

21 Linia kolejowa Ma swój własny: kilometraż, numer oraz nazwę np. Linia nr 1 Warszawa Centralna Katowice Słupek hektometrowy Posterunki ruchu dzielą linię na mniejsze elementy: odcinki, szlaki i odstępy Schematyczny podział linii na odcinki, szlaki i odstępy

22 Odcinek Szlak Elementy linii kolejowej część linii kolejowej, na którą składają się dwa lub więcej kolejnych szlaków część linii kolejowej między dwoma sąsiednimi posterunkami zapowiadawczymi lub między ostatnim posterunkiem zapowiadawczym i końcowym punktem linii Odstęp część linii kolejowej między kolejnymi posterunkami typu następczego, np. między posterunkiem zapowiadawczym i najbliższym semaforem odstępowym blokady samoczynnej Semafor odstępowy

23 Punkty eksploatacyjne sieci Regulują ruch pociągów, zapewniają bezpieczeństwo ruchu i odpowiednią przepustowość Umożliwiają dostęp do środków transportu kolejowego Posterunki ruchu Punkty ekspedycyjne (handlowe) Następcze Pomocnicze Osłonne Przystanki osobowe Ładownie Bocznice Regulują wjazd pociągu na bocznicę Zabezpieczają ruch np. w miejscu skrzyżowania w jednym poziomie, splotu torów itp. Tory odgałęziające się od toru głównego na szlaku, przeznaczone do załadunku i wyładunku wagonów towarowych Tory odgałęziające się od toru głównego na stacji lub szlaku, stanowiące połączenie z punktem handlowym lub służące do postoju pociągu, w tym zabiegów utrzymaniowych

24 Posterunki następcze Umożliwiają dodatkowo zmiany kolejności jazdy pociągów wyprawianych na tor szlakowy do niego przyległy Posterunki następcze Regulują ruch pociągów na przyległym odstępie lub szlaku (cel: zachowanie bezpiecznego odstępu między kolejnymi pociągami) Zapowiadawcze Odstępowe Bocznicowe Stacje Posterunki odgałęźne Obsługiwane Samoczynne ruchem zawiaduje dyżurny ruchu semafory z samoczynną blokadą liniową

25 Posterunki zapowiadawcze Stacja kolejowa układ torowy wraz z urządzeniami łączności i sterowania ruchem kolejowym, w obrębie którego oprócz toru głównego zasadniczego znajduje się co najmniej jeden tor główny dodatkowy, pociągi mogą rozpoczynać i kończyć swój bieg, krzyżować się i wyprzedzać, jak również zmieniać skład lub kierunek jazdy stacja węzłowa stacja, z której wybiegają co najmniej trzy szlaki (możliwy jest wyjazd w co najmniej trzech kierunkach) węzeł kolejowy zespół stacji i posterunków ruchu sąsiadujących ze sobą, którego granice ustala zarządca infrastruktury. Stacja węzłowa w Tczewie

26 Posterunki zapowiadawcze Mijanka stacja kolejowa o ograniczonym zakresie działania, której układ torowy umożliwia jedynie krzyżowanie i wyprzedzanie pociągów Posterunek odgałęźny posterunek zapowiadawczy biorący udział w prowadzeniu ruchu wszystkich pociągów kursujących na przyległych szlakach (odstępach), zlokalizowany poza stacją: w miejscu odgałęzienia linii lub łącznicy (tor łączący dwie linie kolejowe poza stacją węzłową) przy przejściu ze szlaku jednotorowego w dwutorowy i odwrotnie, w miejscu połączenia torów głównych na szlaku

27 Rodzaje stacji kolejowych W zależności od położenia: Stacje pośrednie umiejscowione między stacjami węzłowymi, krańcowymi lub między stacją węzłową i krańcową mają najczęściej układ torów przechodni Stacje krańcowe umiejscowione na początku lub na końcu linii kolejowej mają najczęściej układ torów czołowy

28 Rodzaje stacji kolejowych W zależności od rodzaju obsługiwanych przewozów: Stacje osobowe obsługa pasażerów (odprawa podróżnych, wymiana pasażerów, itp.), przesyłek pocztowych i bagażowych obsługa ruchu pociągów pasażerskich Stacje towarowe obsługa ładunków (odprawa i odbiór przesyłek towarowych) obsługa ruchu pociągów towarowych Stacje osobowo-towarowe spełniają funkcje stacji osobowych i towarowych

29 Rodzaje stacji kolejowych W zależności od specjalizacji pracy stacji: Stacje postojowe obsługa składu pociągów pasażerskich Stacje ładunkowe (terminale) i przeładunkowe wykonywanie prac załadunkowych i wyładunkowych z wagonów kolejowych na pojazdy drogowe, statki, magazyny i odwrotnie przeładunek z wagonów na wagony np. w związku ze zmianą szerokości toru Stacje rozrządowe i manewrowe zmiany w składach wagonów (sortowanie, wymiana grup wagonów, zestawianie składów pociągów) praca manewrowa na torach stacyjnych (przestawianie pociągu z toru na tor, cofanie i podciąganie z wyjątkiem wjazdu i wyjazdu pociągu)

30 Rodzaje stacji kolejowych W zależności od wielkości obsługiwanego rejonu: Stacje małe obsługa ruchu pasażerskiego i towarowego mniejszych miejscowości (do 20 tys. mieszkańców) na odcinkach linii między stacjami węzłowymi Stacje średnie obsługa ruchu pasażerskiego i towarowego z wyodrębnieniem torów dla obu rodzajów ruchu w miastach od 20 do 100 tys. mieszkańców Stacje duże obsługa ruchu pasażerskiego i/lub towarowego na wyspecjalizowanych grupach torów lub oddzielnych stacjach w miastach powyżej 100 tys. mieszkańców