Elementy nawierzchni 1. Rozjazdy 2. Drogi zwrotnicowe 3. Wykolejnice 4. Żeberka ochronne i kozły oporowe 5. Obrotnice, przesuwnice dr inż. Jarosław Zwolski
Rozjazd kolejowy - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu z jednego toru na drugi (rozgałęzienie toru). Skrzyżowanie - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu po dwóch krzyżujących się torach w jednym poziomie bez możliwości wymiany kierunków. Rozjazd zwyczajny rozjazd umożliwiający przejazd pociągu z toru zasadniczego (prostego) na tor zwrotny (a). Może być prawy lub lewy. W przypadku gdy rozgałęzienie położone jest w łuku stosuje się rozjazd zwyczajny łukowy - wygięty i dostosowany do krzywizny łuków: jednostronnie (b), dwustronnie (c) lub symetrycznie (d). b) c) a) d)
Rozjazd zwyczajny lewy Rozjazd zwyczajny prawy Rozjazd łukowy jednostronny prawy Rozjazd łukowy dwustronny
Rozjazd podwójny - rozjazd umożliwiający przejazd pociągu z toru zasadniczego na dwa inne tory zwrotne. Może być jednostronny (prawy lub lewy) albo dwustronny (symetryczny lub niesymetryczny). Rozjazd krzyżowy - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu po dwóch krzyżujących się torach w jednym poziomie z możliwością wymiany jednego kierunku (pojedynczy) lub dwóch kierunków (podwójny). Rozjazd podwójny jednostronny prawy Rozjazd podwójny dwustronny niesymetryczny Rozjazd krzyżowy pojedynczy Rozjazd krzyżowy podwójny
Rozjazd podwójny dwustronny prawy Rozjazd podwójny beziglicowy, symetryczny, wąskotorowy Rozjazd symetryczny, podwójny, tramwajowy
Rozjazd krzyżowy podwójny Rozjazd krzyżowy pojedynczy Rozjazd krzyżowy podwójny z iglicami na zewnątrz czworoboku (typu Beaslera) wycofywany z użycia
Punkt geometryczny Rozjazd zwyczajny prawy
Rozjazd zwyczajny składa się z 4 części: zwrotnicy, szyn łączących i krzyżownicy oraz napędu. Zwrotnica służy do kierowania zestawów kołowych z jednego toru na drugi. Złożona jest z dwóch szyn o specjalnym profilu przesuwających się poprzecznie po siodełkach (iglice) oraz dwóch szyn nieruchomych o przekroju poprzecznym odpowiadających profilowi szyny (opornice). Iglica łukowa przylega do opornicy prostej toku zewnętrznego, a iglica prosta do opornicy łukowej toku wewnętrznego toru zwrotnego. Krzyżownica jest ułożona w miejscu przecięcia się toków szynowych i razem z kierownicamiumożliwia przejazd zestawu kołowego przez miejsce krzyżowania się szyn. W rozjazdach dostosowanych do dużych prędkości stosuje się krzyżownice z ruchomym dziobem, wówczas jest on przestawiany za pomocą urządzenia nastawczego. Kierowniceumożliwiają prowadzenie kół pojazdu i swobodne przejście przez wolną przestrzeń między tzw. gardzielą a początkiem ostrza dzioba i zapewniają wejście kół we właściwy żłobek krzyżownicy.
Iglice w zależności od konstrukcji i sposobu połączenia ich końców z szynami mogą być: sprężyste, szynowo-sprężyste oraz czopowe. Końce iglic sprężystych są przekuwane na profil szyny i spawane z przyległymi szynami lub łączone z nimi za pomocą łubków. Iglice szynowo-sprężyste w części przedniej mają profil iglicowy przechodzący w profil normalnej szyny połączonej za pomocą zgrzewania elektrooporowego z tokiem szynowym. Połączenia czopowe stosowane są jedynie w rozwiązaniach starszego typu. Napęd ma za zadanie przestawianie iglic i dziobów krzyżownic oraz utrzymanie ich w krańcowym położeniu. Rodzaje napędu mogą być: mechaniczny ręczny, mechaniczny scentralizowany oraz elektryczny. Napęd umożliwia poruszanie zamknięciem nastawczym, utrzymującym również obie iglice w odpowiednim rozstawie i po zablokowaniu ich w odpowiedniej pozycji, dociska je do opornic. Starsze zamknięcia nastawcze są typu hakowego, obecnie stosuje się suwakowe. Podrozjazdnice podkłady kolejowe zróżnicowanej długości umożliwiające oparcie szyn rozjazdu.
Rodzaje styku iglicy z opornicą: a) iglica o łuku przecinającym opornicę, b) o łuku stycznym do opornicy, c) iglica łukowa o ściętym ostrzu.
Ruchomy dziób krzyżownicy wraz z napędem i zamknięciem nastawczym umożliwiającym zmianę położenia Rozjazd zwyczajny lewy wyposażony w system grzewczy przeciwdziałający zamarzaniu iglic w czasie niskich temperatur.
Napęd rozjazdu (mechaniczny, ręczny) ze zwrotnikiem Układ podrozjazdnic betonowych oraz przejście na zwykłe podkłady Napęd elektryczny umożliwiający zmianę położenia iglic przez poruszanie zamknięciem nastawczym
Napędy zwrotnicowe mechaniczne scentralizowane - ten typ sterowania zwrotnicami stosowany jest na liniach głównych lecz wymienia się go na elektryczne napędy automatyczne sterowanie zdalnie. Sterowanie tego typu napędami odbywa się z budynku nastawni za pośrednictwem specjalnych dźwigni zwrotnicowych. Dźwignie te ustawione w rzędzie na ławie dźwigniowej nastawnicy i każda z nich przypisana jest danej zwrotnicy. Od mechanizmu każdej z dźwigni odchodzi elastyczna pędnia, która po specjalnych bloczkach (krążkach) wychodzi z budynku nastawni i biegnie odpowiednio wzdłuż torów do odpowiadającego dźwigni mechanizmu zwrotnicowego. Obrócenie dźwigni powoduje przeciągnięcie pędni o około 500 mm i zmianę położenia zwrotnicy. Aby działanie pędni było prawidłowe, oba jej druty pędne muszą być odpowiednio naprężone przez działanie stałej siły naprężającej, którą wywołują ciężary naprężacza z zębatką.
Rozjazd charakteryzują następujące parametry: Rodzaj rozjazdu: zwyczajne (Rz), łukowe jednostronne (Rlj), Przykładowe oznaczenie: łukowe symetryczne (Rls), Rz S60-300-1:9 Lssd krzyżowe pojedyncze (Rkp), krzyżowe podwójne (Rkpd), podwójne jednostronne (Rpj), podwójne dwustronne (Rpd), skrzyżowania torów (St). Konfiguracja: prawy (p), lewy (l), prawy/lewy (P-L), lewy/prawy (L-P) dla rozjazdów podwójnych. Typ szyn zainstalowanych w torach (S60 (UIC60, 60E1), S49 (49E1)). Promień łuku: 70, 140, 150, 190, 300, 500, 760, 1200. Skos: dla rozjazdów 1:4.8, 1:5, 1:6.6, 1:7, 1:7.5, 1:9, 1:12, 1:14, 1:18.5, dla skrzyżowań 1:2, 1:2.4, 1:2.9008, 1:3224, 1:343, 1:444, 1:5, 1:6.6, 1:9, 1:18.5. Konstrukcja iglic: sprężyste (s), szynowo-sprężyste (ss), czopowe (c). Rodzaj podrozjezdnic: drewniane (d), betonowe (b)..
1. Rozjazdy zwyczajne o skosie 1:9 i mniejszym dopuszcza się do stosowania w torach głównych i bocznych, o skosie większym tylko w torach bocznych. 2. Rozjazdy podwójne stosuje się wyjątkowo w torach bocznych dla skrócenia dróg zwrotnicowych. 3. Rozjazdy łukowe stosowane są tylko wtedy gdy zachodzi konieczność ułożenia rozjazdu w łuku. 4. Rozjazdy krzyżowe są stosowane tylko w uzasadnionych wypadkach w torach bocznych, nie należy ich stosować w torach głównych. Prędkość przejazdu na wprost nie może przekroczyć 100 km/h. 5. Rozjazdy można układać w załomach na łukach pionowych wklęsłych (R=2000 m) i wypukłych (R=5000 m). 6. Dobór promienia rozjazdu (R) do prędkości jazdy na tor zwrotny (v dop ): 7. Razem z promieniem łuku rozjazdu stosuje się odpowiednie skosy: 190-1:9, 300-1:9 500-1:12 760-1:14 1200-1:18.5.
W torach głównych zasadniczych. W torach głównych dodatkowych, jeśli rozjazd nr 2 ma poszerzenie w styku przediglicowym. W bocznych torach stacyjnych lub gdy rozjazd nr 2 nie ma poszerzenia w styku przediglicowym. w=15 m w=6 m w=0 m Dla rozjazdów z iglicami stycznymi do opornicy (wszystkie rozjazdy typu S49) w=0 m Dla rozjazdów z iglicami przecinającymi opornicę - w torach głównych zasadnicznych - w pozostałych torach, przy czym powinien być spełniony warunek w=v/6 [m] w=15 m w=6 m
W torach głównych zasadniczych. W pozostałych torach. w=15 m warunek w=v/6 w=6 m [m] Jeśli rozjazd nr 2 nie ma poszerzenia w styku przediglicowym lub oba rozjazdy mają iglice styczne i krzyżownice łukowe. W torach bocznych, niezależnie od typów rozjazdów. W torach głównych dodatkowych, jeżeli rozjazd nr 1 ma krzyżownicę prostą, a rozjazd nr 2 poszerzenie w styku przediglicowym. w=0 m w=0 m w=6 m
We wszystkich torach w=v/6 [m] i nie mniej niż 6 m Jeżeli rozjazd ma iglice przecinające opornice Jeżeli rozjazd ma iglice styczne, a promień R jest nie mniejszy niż promień rozjazdu w=v/6 [m] i nie mniej niż 6 m w=0 m
a) w torze głównym zasadniczym
Ukres: miejsce przy zbiegających się torach (rozjazd, skrzyżowanie torów), dokąd wolno zająć tor taborem bez blokowania przejazdu po drugim torze. Ukres jest wyznaczony przez miejsce, gdzie spotykają się skrajnie sąsiednich torów.
Droga zwrotnicowa: Połączenie kilku torów rozjazdami nazywane jest drogą zwrotnicową. Najprostszym rozwiązaniem jest droga zwrotnicowa poprowadzona pod kątem rozjazdowym, jednocześnie najdłuższa z możliwych. Drogi zwrotnicowe zgrupowane w jednym końcu stacji nazywa się głowicą stacyjną
Wykolejnice są urządzeniami ochronnymi zabezpieczającymi wyjazd z torów bocznych na miejsca niebezpieczne - np. na tory główne czy przejazd drogowy. W przypadku niekontrolowanego zbiegnięcia taboru zrzucenie z szyn i w ten sposób zatrzymanie jest potencjalnie mniej groźne w skutkach niż wtargnięcie w drogę przebiegu przejeżdżającego pociągu. Zamiast wykolejnicy zastosować można żeberko ochronne - ślepy, krótki tor na który kierowany jest zbiegający tabor. Zwrotnica rozjazdu, od którego odgałęzia się żeberko ochronne w położeniu zasadniczym zawsze kieruje na żeberko. Wykolejnice zajmują mniej miejsca niż żeberko ochronne, jednak nie mogą być stosowane w torach po których odbywają się przebiegi pociągowe. Głównym elementem wykolejnicy jest belka wykolejająca - metalowy element na szynie wyprofilowany w taki sposób, że jego najechanie powoduje zrzucenie kół taboru z toru. Wykolejnica wykoleja w kierunku szyny na której leży belka. Belka ta na czas przejazdu taboru ruchem obrotowym zdejmowana jest z szyny. Do poruszania belki stosuje się napędy zbudowane podobnie do napędów zwrotnicowych. W urządzeniach kluczowych na belce wykolejnicy umieszczany może być zamek kluczowy zamykający wykolejnicę w położeniu zamkniętym.
napęd belka wykolejająca
Wykolejnica zamknięta FILM Wykolejnica otwarta
Koleje brytyjskie Koleje brytyjskie Wykolejnica zamknięta główna linia jest dostępna z toru bocznego Wykolejnica otwarta główna linia jest chroniona
Żeberko ochronne to tor zakończony kozłem oporowym służący do zabezpieczenia drogi przebiegu dla pociągów od najechania z boku przez inne pociągi lub tabor kolejowy.
Z rozjazdem łukowym prowadzącym na żeberko ochronne Z rozjazdem zwyczajnym prowadzącym na żeberko ochronne
Kozioł oporowy to element wyposażenia toru zakończonego ślepo, bez możliwości przejazdu. Ma za zadanie zatrzymać tabor przed przeszkodą. Czasem tor przed kozłem oporowym jest zasypany piaskiem w celu zmniejszenia energii uderzenia. W torach mogą być stosowane następujące rodzaje kozłów oporowych: 1) kozły stalowe szynowe lub wykonane z kształtowników, 2) kozły betonowe, 3) kozły samohamujące. Betonowy Stalowy szynowy Stalowy z samohamującym elementem hydraulicznym
Stalowy z kształtowników Stalowy, cierny Stalowe samohamujące Stalowy z szyn Betonowy z samohamującymi elementami hydraulicznymi
Stalowy szynowy Stalowy cierny Betonowy sztywny Stalowy cierny z kształtowników Stalowy cierny harmonijkowy
Obrotnica - urządzenie służące do zmiany kierunku pojazdu przez obrócenie platformy, na której ów pojazd stoi. Ponieważ promień zawracania pojazdów kolejowych bywa na ogół znaczny, to odwrócenie kierunku jazdy lokomotyw o 180 przy pomocy pętli torów wymagałoby znacznej powierzchni. W takich przypadkach stosuje się często obrotnicę składającą się z platformy z wbudowanym odcinkiem torów, o średnicy dostatecznie dużej, aby zmieścił się na nim cały obracany pojazd - wagon lub lokomotywa. Pojazd wprowadza się na platformę, zatrzymuje się go i uruchamia mechanizm obracający platformę dokoła osi. Często stosowana przed wjazdem do lokomotywowni - bramy hangarów umieszcza się gwiaździście wokół obrotnicy, a lokomotywy obracane są o kąty odpowiadające torom wjazdowym do każdego z hangarów.
Przesuwnica - urządzenie służące do zmiany położenia pojazdu przez przesuniecie platformy, na której ów pojazd stoi. Obrotnica składa się z platformy z wbudowanym odcinkiem torów o długości dostatecznie dużej, aby zmieścił się na nim cały pojazd - wagon lub lokomotywa. Pojazd wprowadza się na platformę, zatrzymuje się go i uruchamia mechanizm przesuwający platformę do wymaganego położenia. Często stosowana w halach naprawczych, hangarach, lokomotywowniach.