Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej

Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej Instytut Dróg i Mostów Imię i nazwisko dyplomanta: Kaja Nadgrodkiewicz Rodzaj studiów: stacjonarne I stopnia Specjalność: Inżynieria Komunikacyjna TEMAT PRACY DYPLOMOWEJ INŻYNIERSKIEJ: Założenia techniczne modernizacji odcinka linii kolejowej nr 18 od km 22,000 do km 30,000 Promotor: dr inż. Krzysztof Gradkowski Data przyjęcia pracy dyplomowej: Ocena pracy dyplomowej:...... (podpis promotora) (podpis kierownika jednostki) Warszawa, lipiec 2015

Streszczenie Temat pracy inżynierskiej: Założenia techniczne modernizacji odcinka linii kolejowej nr 18 od km 22,000 do km 30,000. Słowa kluczowe: modernizacja linii kolejowej, linia kolejowa nr 18, stacja, peron Celem niniejszej pracy jest przedstawienie koncepcji modernizacji linii kolejowej nr 18 na odcinku od km 22,000 do km 30,000. We wstępie pracy opisano pojęcie modernizacji linii kolejowych oraz jej celowość. W rozdziale drugim omówiono prace, które będą wykonane w ramach projektu. W kolejnej części pracy zawarto opis stanu istniejącego opracowywanego odcinka oraz wymagania techniczne, które powinny zostać spełnione. Czwarty rozdział przedstawia założenia techniczne modernizacji. Obejmują one zmianę układu geometrycznego linii i obliczenie parametrów kinematycznych łuków. W rozdziale tym opisana została również przebudowa nawierzchni kolejowej ze szczegółowymi parametrami elementów, które zostaną użyte, rozjazdów oraz robót, które zostaną wykonane w ramach modernizacji podtorza. Zaproponowano dwa warianty przebudowy układu torowego stacji Kaliska Kujawskie oraz budowę nowych peronów dla jednego z wariantów. Głównymi dokumentami, z których korzystano są Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 10 września 1998 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie wraz z nowelizacją oraz TSI dla podsystemu Infrastruktura. Ostatni rozdział jest podsumowaniem modernizacji opracowywanego odcinka linii kolejowe nr 18. Praca zawiera sześć załączników. Pierwszy z nich przedstawia plan sytuacyjny, drugi przedstawia niweletę wybranego odcinka linii. Cztery kolejne załączniki stanowią przekroje poprzeczne charakterystyczne. Dwa z nich znajdują się na szlaku, a dwa na stacji. (podpis promotora) Promotor (imię i nazwisko) (podpis dyplomanta) Dyplomant (imię i nazwisko) 1

Summary The subject of the engineering thesis: Technical guidelines of modernization of the section of the railway number 18 from the 22,000 to the 30,000 km Key words: modernization of the railway, the railway No. 18, station, platform The aim of this thesis is to present the concept of modernization of the railway line No. 18 on the section from km 22,000 to km 30,000. In the introduction the paper describes the concept of modernization of railway lines and its purposefulness. The second chapter discusses the work that will be done in the project. The next part of the paper contains the description of the existing condition of the worked out section and the technical requirements that should be done. The fourth chapter describes the technical guidelines of modernization. These include changing of the configuration of geometric lines and calculation of the kinematic curves parameters. This chapter also describes the reconstruction of railway tracks with detailed parameters of elements that will be used, turnouts and works that will be done as part of the modernization of the substructure. Two variants of redevelopment of the track system Kaliska Kujawskie Station and the construction of new platforms for one of the variants have been proposed. The main documents which have been used are the Minister of Transport and Maritime Economy Order from 10 September 1998 on technical conditions which railway structures and their location together with the amendment and the TSI for infrastructure subsystem should suit. The last chapter is the summary of modernization of the worked out section of the railway line No. 18. The paper contains six annexes. The first one shows the site plan, the second shows the vertical alignment of the selected section of the line. The next four annexes are characteristic cross-sections. Two of them are on the track and two at the station. (podpis promotora) Promotor (imię i nazwisko) (podpis dyplomanta) Dyplomant (imię i nazwisko) 2

Spis treści Streszczenie... 1 1. Wstęp... 5 2. Cel i zakres projektu... 6 2.1 Cel pracy... 6 2.2 Zakres pracy... 6 3. Charakterystyka linii kolejowej nr 18... 6 3.1 Ogólna charakterystyka... 6 3.2 Opis stanu istniejącego... 8 3.2.1 Nawierzchnia kolejowa... 8 3.2.2 Podtorze kolejowe... 10 3.2.3 Stacja Kaliska Kujawskie... 15 3.2.4 Parametry geometryczne linii... 18 3.2.5 Przejazdy kolejowe... 20 4. Założenia techniczne modernizacji... 23 4.1 Geometria pozioma... 23 4.2 Geometria pionowa... 28 4.3 Nawierzchnia kolejowa... 29 4.3.1 Szyna... 29 4.3.2 Podkłady... 31 4.3.3 Przytwierdzenia... 32 4.3.4 Podsypka... 33 4.4 Nawierzchnia rozjazdowa... 34 4.5 Podtorze... 34 4.5.1 Konstrukcja podtorza... 34 4.5.2 Odwodnienie... 35 4.6 Modernizacja przejazdów kolejowych... 36 3

4.7 Modernizacja stacji Kaliska Kujawskie... 37 4.7.1 Wariant 1... 37 4.7.2 Wariant 2... 37 4.7.3 Urządzenia do obsługi przewozów pasażerskich... 38 5. Podsumowanie... 44 4

1. Wstęp Długość linii kolejowych w Polsce wynosi około 18,5 tys. km, jednak stan tylko 43-44% z nich jest dobry. O złym stanie infrastruktury kolejowej świadczy również rozkład maksymalnych prędkości z 2013 roku, gdzie tylko 7,1% stanowiły prędkości powyżej 160 km/h, a 16,4% połączenia z prędkością 120-160 km/h. Za utrzymanie i modernizację państwowych linii kolejowych odpowiada PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Działalność PKP PLK, jako zarządcy państwowej infrastruktury kolejowej, ma na celu wzrost sprawności i wydajności systemu transportowego kraju, poprzez realizację programu modernizacji linii kolejowych. Modernizacja ta jest to wykonywanie prac, mających na celu przystosowanie budowli kolejowej do wyższych od istniejących parametrów techniczno-eksploatacyjnych. [11] Głównymi celami modernizacji są skrócenie czasu przejazdu przez zwiększenie prędkości pociągów oraz zwiększenie komfortu podróży. Poprzez tą działalność dąży się również do zwiększenia przepustowości, dostosowanie parametrów linii do norm europejskich, poprawę bezpieczeństwa. Rozwój przewozów kolejowych powoduje zmniejszenie negatywnego wpływu transportu na środowisko, poprzez przejęcie ruchu od transportu drogowego, który jest dużo mniej przyjazny dla środowiska. 5

2. Cel i zakres projektu 2.1 Cel pracy Głównym celem pracy jest modernizacja istniejącej infrastruktury kolejowej, pozwalająca zwiększyć prędkość pociągów pasażerskich do 160km/h oraz prędkość pociągów towarowych do 120 km/h. Projekt przewiduje poprawę jakości usług przewozowych poprzez skrócenie czasów przejazdów i umożliwienie wzrostu natężenia ruchu pociągów pasażerskich i towarowych. Modernizacja ta ma zapewnić wzrost atrakcyjności transportu kolejowego w stosunku do pozostałych środków transportu. 2.2 Zakres pracy W niniejszym projekcie planuje się prace modernizacyjne, które będą obejmowały m. in.: przebudowę podtorza i nawierzchni kolejowej korektę geometrii trasy w celu umożliwienia wzrostu prędkości przejazdów pociągów; przebudowę stacji oraz budowę nowych peronów modernizację przejazdów kolejowych 3. Charakterystyka linii kolejowej nr 18 3.1 Ogólna charakterystyka Linia kolejowa nr 18 jest to linia kolejowa łącząca stację Kutno ze stacją Piła Główna. Przebiega przez obszar województwa łódzkiego, województwa kujawsko-pomorskiego i województwo wielkopolskiego, zaliczona jest do linii o znaczeniu państwowym. Jest to linia dwutorowa na całym rozpatrywanym odcinku. Linia konstrukcyjnie przystosowana jest do prędkości 120 km/h dla pociągów pasażerskich i 100km/h dla pociągów towarowych. Dopuszczalny nacisk na oś wynosi 221 kn. Linie kolejowe w Polsce dzieli się na cztery kategorie: magistralne (0), pierwszorzędne (1), drugorzędne (2), znaczenia miejscowego (3). 6

Przydział linii do konkretnej kategorii następuje w zależności od: natężenia przewozów maksymalnej prędkości pociągów pasażerskich maksymalnej prędkości pociągów towarowych dopuszczalnych nacisków osi. Linia nr 18 jest linią pierwszorzędną, co wynika z poniższej tabeli, przedstawiającej parametry eksploatacyjne linii kolejowych. Tab. 1. Parametry eksploatacyjne linii kolejowych Prędkość Natężenie Prędkość maksymalna Dopuszczalne Kategoria linii przewozów maksymalna pociągów naciski osi kolejowej T [Tg/rok] V max [km/h] towarowych P [kn] V t [km/h] Magistralna (0) T 25 120 < V max < 200 80 < V t < 120 P > 221 Pierwszorzędna (1) 10 T < 25 80 < V max 120 60 < V t 80 210 P 221 Drugorzędna (2) 3 T < 10 60 < V max 80 50 < V t 60 200 P 210 Znaczenia miejscowego (3) T < 3 V max 60 V t 50 P < 200 Źródło: [1] Opracowanie obejmuje odcinek linii kolejowej nr 18 od km 22,000 do km 30,000 łącznie 8km linii. 7

Rys. 1. Schemat linii kolejowej nr 18; źródło: pl.wikipedia.org 3.2 Opis stanu istniejącego 3.2.1 Nawierzchnia kolejowa 3.2.1.1 Wymagania ogólne Nawierzchnia kolejowa jest to konstrukcja przystosowana do przenoszenia obciążeń stałych i ruchomych na grunt, składająca się z toru lub rozjazdu, po którym poruszają się pojazdy kolejowe, elementów podporowych, przytwierdzających, złączek oraz podsypki. Tor kolejowy są to dwa toki szynowe, ułożone w ustalonej odległości, stanowiące podstawowy układ nośny nawierzchni kolejowej, których układ geometryczny przystosowany jest do bezpiecznego ruchu pojazdów kolejowych z prędkościami i naciskami określonymi parametrami techniczno - eksploatacyjnymi.[5] Klasyfikacja torów kolejowych polega na zakwalifikowaniu ich do jednej z sześciu klas technicznych (0,1,2,3,4,5,6) w celu określenia wymogów w zakresie standardów konstrukcyjnych i utrzymania nawierzchni. O przydziale torów decydują następujące parametry eksploatacyjne: dopuszczalna prędkość pociągów, obciążenie przewozami 8

Podział torów kolejowych na klasy techniczne przedstawia tabela: Tab. 2. Warunki klasyfikacji torów kolejowych Parametry eksploatacyjne Dopuszczalna prędkość pociągów w km/h Obciążenie przewozami w Tg/rok 0 200 nienormatywne 1 2 3 4 5 Źródlo:[2] 120 140 160 80 100 70 80 60 70 30 40 Powyżej 25 16-25 9-15 4-8 0-3 Tory kolejowe linii nr 18 należą więc do klasy technicznej 1. Przy budowie i modernizacji torów kolejowych stosuje się ujednolicone standardy konstrukcyjne nawierzchni kolejowej dostosowane do danej klasy toru. Standardy te określają minimalne wymagania techniczne materiałów konstrukcyjnych dla danej klasy torów. Są to: typ szyn typ podkładów typ przytwierdzeń - maksymalny rozstaw podkładów minimalną grubość warstwy podsypki Poniższa tabela zawiera ujednolicone standardy konstrukcyjne nawierzchni kolejowej dla klasy technicznej 1, czyli dla klasy torów kolejowych linii nr 18. 9

Tab. 3. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 1 Typ Grubość Klasa Rozstaw przytwie warstwy techniczn Wariant Szyny Typ podkładu podkładó rdzenia podsypki a toru w [m] szyn [m] PS-93 1.1 60E1 nowe 0,60 SB 0,35 1 PS-94 1.2 60E1 nowe II/B twarde 0,60 Skl, K 0,30 Źródło:[5] 3.2.1.1 Nawierzchnia kolejowa linii nr 18 Nawierzchnia na odcinkach szlakowych w torach głównych zasadniczych składa się z szyn UIC60 na podkładach INBK z przytwierdzeniem typu K. Nawierzchnia ta nie spełnia standardów konstrukcyjnych dla 1 klasy technicznej toru. Nawierzchnia kolejowa torów głównych zasadniczych na stacji Kaliska Kujawskie została częściowo wymieniona w 2013 roku. Wymianie uległy rozjazdy w torach głównych zasadniczych oraz wstawki przy rozjazdach. Nowe rozjazdy są rozjazdami typu 60E1-300-1:9 na podkładach betonowych a wstawki zawierają szyny typu 60E1 i podkłady typu PS94 z przytwierdzeniem SB. Nawierzchnia kolejowa w pozostałych torach jest starą, na ponad 30 lat, jest stan jest zły. Część torów jest całkowicie porośnięta roślinnością. 3.2.2 Podtorze kolejowe 3.2.2.1 Wybrane wymagania ogólne Podtorze jest częścią drogi kolejowej, składa się z następujących elementów: nasypów i przekopów wraz ze wzmocnieniami, urządzeniami ochronnymi i zabezpieczającymi przypór wraz z ich wzmocnieniami i urządzeniami zabezpieczającymi urządzeń odwadniających Torowisko powinno być wykonane ze spadkami poprzecznymi 3-5%, co zapewnia odprowadzenie wody z nawierzchni. Szerokość torowiska na prostej uzależniona jest od kategorii linii, skrajni, rodzaju nawierzchni i szerokości ławy torowiska. Dla podtorza 10

modernizowanego szerokość ławy torowiska, przy v max większej niż 120 km/h i mniejszej lub równej 160 km/h powinna wynosić 0,60 m. Dla odprowadzania wód w zależności od ukształtowania terenu podtorze powinno być chronione rowami bocznymi, jedno- lub dwustronnymi oraz innymi urządzeniami odwadniającymi. Głębokość i szerokość rowu powinna być dostosowana do maksymalnej ilości wody, jaka może płynąć rowem. Pochylenie podłużne rowu powinno zapewniać swobodny odpływ wody.[1] Podtorze i podłoże kolejowe powinny spełniać wymagania określone w Polskich Normach. Pojęcia o których mowa w powyższych wymaganiach dotyczących podtorza obrazuje następująca ilustracja. 11

Rys. 2. Elementy podtorza; źródło:[6] 12

3.2.2.2 Podtorze linii kolejowej nr 18 Odwodnienie szlaków rozwiązane jest w większości miejsc za pomocą rowów bocznych, nieumocnionych. Są one niejednokrotnie zarośnięte krzewami lub wysokimi trawami, zamulone i zablokowane przez gałęzie lub śmieci, a w niektórych miejscach zasypane. Wszystko to powoduje utrudnienie odpływu wody lub jej zaleganie w rowach. Stan odcinka linii przedstawiają zdjęcia, które wykonano w ramach inwentaryzacji projektu. Rys. 3. Nawierzchnia kolejowa oraz przejazd kategorii D w km 24,768; źródło: materiały własne 13

Rys. 4. Nawierzchnia kolejowa; źródło: materiały własne 14

Rys. 5. Nawierzchnia kolejowa na stacji Kaliska Kujawskie; źródło: materiały własne 3.2.3 Stacja Kaliska Kujawskie Stacja kolejowa jest obszarem komunikacji kolejowej, obejmującym określony układ torowy wraz obiektami i urządzeniami służącymi do określonej pracy ruchowej i przewozowej. Układ torowy stacji charakteryzuje się tym, że oprócz torów głównych zasadniczych, które są przedłużeniem torów szlakowych w obrębie stacji, znajduję się tory główne dodatkowe. Pozwala to na m.in. wyprzedzanie się pociągów, wyprawianie i przyjmowanie pociągów, zmianie ich kierunku jazdy. Na stacji występują tory główne, przeznaczone do ruchu pociągów, oraz tory boczne, przeznaczone do wykonywania czynności technologicznych. Tory główne zasadnicze powinny umożliwiać przejazd pociągów bez zatrzymania, z prędkością obowiązującą na danej linii. Determinuje to geometrię torów oraz rodzaj stosowanych rozjazdów. 15

Tory główne dodatkowe przyjmują i wyprawiają pociągi poprzez kierunek zwrotny rozjazdów, przez co prędkości jazdy po tych torach uzależnione są od promieni stosowanych rozjazdów. Stacja Kaliska Kujawskie zlokalizowana jest na terenie gminy Lubień Kujawski. Jest to niewielka stacja pośrednia położona na dwutorowym odcinku Kutno - Włocławek. Obejmuje odcinek linii od km 26,489 do km 28,601. Sąsiednie ze stacją przystanki osobowe to Rutkowice i Wiktorowo. Stacja posiada dwa tory główne zasadnicze i dwa tory główne dodatkowe. Na stacji znajdują się dwa perony, jeden z nich jest peronem wyspowym dwukrawędziowym i znajduje się pomiedzy torami głównymi zasadniczymi, drugi zaś znajduje się przy budynku dworca. Nawierzchnia peronów wykonana jest z płyt betonowych. Krawędzie peronowe są nierówne. Perony nie spełniają aktualnych wymagań dotyczących wymiarów. W poniższej tabeli przedstawiono dane dotyczące peronów. Tab. 4. Wymiary peronów na stacji Kaliska Kujawskie Nr peronu Długość [m] Wysokość [m] Szerokość [m] 1 226 0.3 5 2 200 0.3 3.82 Źródło: Opracowanie własne Schemat stacji przedstawia poniższa ilustracja. Rys. 6. Schemat stacji Kaliska Kujawskie; źródło: opracowanie własne Stan stacji przedstawiają zdjęcia, które wykonano w ramach inwentaryzacji projektu. 16

Rys. 7. Przejście przez tory na stacji Kaliska Kujawskie wraz z dojściami do peronów; źródło: materiały własne 17

Rys. 8. Peron wyspowy na stacji Kaliska Kujawskie; źródło: materiały własne 3.2.4 Parametry geometryczne linii 3.2.4.1 Geometria pozioma Na rozpatrywanym odcinku linii w torze nr 1 występuje 5 łuków o promieniach od 1397 m do 100000 m oraz 9 łuków parabolicznych o promieniach od 3129 m do 11110 m. W torze nr 2 występuje 6 łuków o promieniach od 1397 m do 100000 m oraz 2 łuki paraboliczne o promieniach od 2365 m do 2435 m. 18

W torze nr 1 długość odcinków prostych wynosi 3737 m, co stanowi 46,71% długości rozpatrywanego odcinka. W torze nr 2 długość odcinków prostych wynosi 6245 m, co stanowi 78,06% długości rozpatrywanego odcinka. Zestawienie wszystkich łuków przedstawiono w poniższej tabeli. Tab. 5. Geometria pozioma torów Lp. pkp płk kłk kkp Typ kp1 R D kp2 [m] [m] [m] [m] W Tor 1 - szlak 1 22+181 22+301 22+585 22+705 L 120 1397.0 284 120 1722 2 24+427 24+467 P 0 100000.0 40 0 1783 Tor 2 - szlak 1 22+181 22+301 22+585 22+705 L 120 1397.0 284 120 1722 2 24+427 24+467 P 0 100000.0 40 0 2119 Tor 1 - stacja Kaliska Kujawskie 1 26+250 26+300 26+300 26+350 L 50 11110.0 0 50 0 2 26+350 26+400 26+400 26+450 P 50 11110.0 0 50 120 3 26+570 26+600 26+669 26+699 P 30 5283.0 69 30 59 4 26+758 26+788 26+863 26+893 L 30 7242.0 75 30 267 5 27+160 27+190 27+190 27+220 L 30 5172.0 0 30 120 6 27+340 27+395 27+395 27+450 P 55 2803.0 0 55 0 7 27+450 27+505 27+505 27+560 L 55 3051.0 0 55 465 8 28+025 28+105 28+105 28+185 L 80 3170.0 0 80 0 9 28+185 28+265 28+265 28+345 P 80 3120.0 0 80 115 10 28+460 28+510 28+510 28+560 P 50 11110.0 0 50 0 11 28+560 28+610 28+610 28+660 L 50 11110.0 0 50 136 Tor 2 - stacja Kaliska Kujawskie 1 26+586 26+616 26+669 26+699 P 30 4512.0 53 30 74 2 26+773 26+803 26+841 26+871 L 30 3500.0 38 30 453 3 27+324 27+364 P 0 4000.0 40 0 711 4 28+075 28+140 28+140 28+205 L 65 2365.0 0 65 0 5 28+205 28+270 28+270 28+335 P 65 2435.0 0 65 526 Tor 1 - szlak 1 28+796 28+916 29+356 29+476 P 120 1489.0 440 120 524 Tor 2 - szlak 1 28+796 28+916 29+356 29+476 P 120 1489.0 440 120 524 Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych z PKP PLK 3.2.4.2 Geometria pionowa Na przeważającej długości trasy oba tory mają identyczną niweletę. Pochylenie torów wynosi od 0 do 6. 19

3.2.5 Przejazdy kolejowe 3.2.5.1 Informacje ogólne Linie kolejowe mogą krzyżować się z drogami kołowymi dwu lub jednopoziomowo. Skrzyżowania dwupoziomowe buduje się na liniach, na których prędkość pociągów przekracza 160 km/h. Skrzyżowanie jednopoziomowe przecinające drogę samochodową nazywa się przejazdem kolejowym. [9] W Polsce przejazdy i przejścia kolejowe dzielą się pod względem zabezpieczenia na [9]: kategoria A przejazdy użytku publicznego z rogatkami lub przejazdy użytu publicznego bez rogatek, na ktorych ruch na drodze jest kierowany sygnałami podawanymi przez pracowników kolejowych Rys. 9. Schemat przejazdu kategorii A; źródło: http://www.grupaimage.com.pl kategoria B przejazdy użytu publicznego z samoczynną sygnalizacją świetlną i z półrogatkami kategoria C przejazdy użytu publicznego z samoczynną sygnalizacją świetlną lub uruchamianą przez pracowników kolei 20

Rys. 10. Schemat przejazdu kategorii C; źródło: http://www.grupaimage.com.pl kategoria D - przejazdy użytku publicznego bez samoczynnej sygnalizacji świetlnej i bez rogatek i półrogatek Rys. 11. Schemat przejazdu kategorii D; źródło: http://www.grupaimage.com.pl kategoria E przejścia użytku publicznego 21

przejazdy i przejścia użytku niepublicznego 3.2.5.2 Przejazdy kolejowe na linii nr 18 Na wybranym odcinku znajduje się 5 skrzyżowań linii kolejowych z drogami kołowymi, w tym 2 przejazdy kategorii A oraz 3 przejazdy kategorii D. Wykaz przejazdów przedstawia poniższa tabela. Tab. 6. Wykaz przejazdów linii kolejowej nr 18 na odcinku od km 22 do km 30 lp. Km przejazdu Kategoria przejazdu Uwagi 1. 23,989 D - 1. 24,333 D Przekroczony iloczyn ruchu 1. 24,768 D Zły stan nawierzchni na przejeździe 1. 26,964 A - 1. 28,163 A - Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych PKP PLK 22

4. Założenia techniczne modernizacji 4.1 Geometria pozioma Układ geometryczny w płaszczyźnie poziomej jest kształtowany przez: odcinki proste, łuki poziome, krzywe przejściowe. Przy projektowaniu konstrukcji toru kolejowego uwzględnia się następujące parametry: v max =160 km/h - prędkość maksymalna pociągu [km/h] v t =120 km/h prędkość maksymalna pociągów towarowych [km/h] niezrównoważone przyspieszenie odśrodkowe Tab. 7. Dopuszczalne wartości niezrównoważonego przyspieszenia odśrodkowego Rodzaj układu torowego/ruchu [m/s 2 ] Źródło:[2] Ruch pasażerski 0,85 niezrównoważone przyspieszenie dośrodkowe a t Tab. 8. Dopuszczalne wartości niezrównoważonego przyspieszenia dośrodko wego a t Obciążenie przewozami w Tg/rok [m/s 2 ] Źródło:[2] 5 Q <10 0,62 przyrost przyspieszenia Ψ Tab. 9. Dopuszczalna prędkość przyrostu przyspieszenia niezrównoważonego Ψ dop Rodzaj układu torowego m/s 3 Tory zasadnicze i szlakowe trudne warunki terenowe 0,5 Tory zasadnicze i szlakowe dogodne warunki terenowe 0,3 Źródło:[2] prędkość podnoszenia koła na rampie przechyłkowej f 23

Tab. 10. Dopuszczalna prędkość podnoszenia koła taboru na prostoliniowych rampach przechyłkowych Długość rampy [mm/s] Źródło:[2] Zasadnicza 28 Dopuszczalna 50 najmniejsza długość odcinka prostego w torach głównych i szlakowych przy normalnych warunkach terenowych minimalny promień 1) w zależności od kategorii linii oraz terenu, przez który ta linia przebiega Tab. 11. Minimalne promienie łuku Kategoria linii Minimalny promień łuku [m] w terenie: kolejowej nizinnym pogórskim górskim Pierwszorzędna 1200 600 400 Źródło:[1] 2) wartość minimalnego promienia łuku powinna być taka, aby przy uwzględnieniu dopuszczalnego niezrównoważonego przyspieszenia odśrodkowego ( i maksymalnej dopuszczalnej przechyłki (h max ), umożliwiał ruch z maksymalną prędkością (v max ). Oblicza się go ze wzoru: m najmniejsza długość toru w łuku poziomym - w torach głównych linii pierwszorzędnych przechyłka toru 24

Przechyłką toru nazywa się różnicę wysokości toków szynowych, wprowadzoną dla ograniczenia przyspieszenia odśrodkowego, jakie powstaje przy ruchu po łuku. Powinno stosować się się przechyłkę, której wartość h powinna spełniać nierówność: Wartość przechyłki powinna być nie mniejsza niż 20 mm i nie większa niż 150 mm. Zaokrągla się ją do 5 mm. R - promień łuku [m] s rozstaw osi szyn w torze [m] g przyspieszenie ziemskie [m/s 2 ] Górna granica zapobiega dyskomfortowi pasażerów i przemieszczaniu ładunków w przypadku, gdyby nastąpiła konieczność zatrzymania pociągu na łuku oraz niestabilności pociągów posiadających wysoko umieszczony środek ciężkości. Projektant skupiając się na trwałości nawierzchni powinien wybrać przechyłkę bliższą dolnej granicy przedziału nierówności, co spowoduje mniejszą wartość a t oraz zwiększenie a p. Natomiast preferując spokojność jazdy powinien wybrać przechyłkę bliższą górnej granicy, przez co uzyska mniejszą wartość a p. Zwiększy to jednak oddziaływanie dynamiczne pociągów towarowych. rampa przechyłkowa i krzywa przejściowa Rampa przechyłkowa jest to odcinek toru o zmiennej przechyłce stosowany pomiędzy odcinkami toru bez przechyłki i z przechyłką oraz odcinkami o różnych przechyłkach. Długość rampy przechyłkowej oblicza się z następującego wzoru: L rp = Krzywa przejściowa jest odcinkiem toru, na którym następuje wzrost krzywizny od K = 0 do wartości K = 1/R. Jej zadaniem jest zmniejszenie przyrostu przyspieszenia bocznego. Na jej długości powinna występować rampa przechyłkowa. L rp =L kp Krzywych przejściowych nie stosuje się w łukach o bardzo dużych promieniach, czyli na takich łukach, na których ich brak nie powoduje ograniczeń prędkości pociągów. 25

Poniżej przedstawiono schemat wysokościowego układu toków szynowych w obrębie prostej, krzywej przejściowej i łuku kołowego. Rys. 12. Schemat wysokościowego układu toków szynowych; źródło: opracowanie własne Najczęściej stosowaną krzywą przejściową jest parabola trzeciego stopnia. Jej początek i koniec pokrywa się z początkiem i końcem rampy przechyłkowej, a jej długość jest równa długości rampy przechyłkowej. Równanie krzywej przejściowej w postaci paraboli trzeciego stopnia jest następujące: R promień łuku kołowego L długość krzywej przejściowej mierzona po stycznej x, y współrzędne prostokątne Geometrię poziomą przedstawioną w formie planu sytuacyjnego umieszczono w załączniku nr 1. W tabeli poniżej przedstawiono obliczone parametry kinematyczne łuków: 26

Tab. 12. Projektowana geometria pozioma torów Lp. pkp kkp kkp pkp Typ kp1 R h D kp2 W V max [km/h] Vt max [km/h] Y1 f1 P1 a max [m] [m] [mm] [m] [m] [m/s3] [mm/s] [mm/m] m/s2 m/s2 Tor 1 - szlak 1 22+150 22+260 22+555 22+665 L 110 1400.0 120 295 110 2111 160 120 0.25 48.5 1.1 0.626 0.009 2 24+776 24+842 P 0 110000.0 0 65 0 1599 160 120 0.04 0.0 0.0 0.018 0.010 Tor 2 - szlak 1 22+153 22+263 22+558 22+668 L 110 1400.0 120 295 110 2110 160 120 0.25 48.5 1.1 0.626 0.009 2 24+778 24+843 P 0 110000.0 0 65 0 1612 160 120 0.04 0.0 0.0 0.018 0.010 Tor 1 - stacja Kaliska Kujawskie 1 26+441 26+509 26+509 26+577 P 68 1876.0 60 0 68 0 160 120 0.43 39.2 0.9 0.660 0.200 2 26+577 26+645 26+645 26+712 L 68 1875.0 60 0 68 323 160 120 0.43 39.3 0.9 0.661 0.200 3 27+036 27+101 27+101 27+166 P 65 1910.0 60 1 65 0 160 120 0.44 41.0 0.9 0.642 0.189 4 27+167 27+232 27+232 27+297 L 65 1900.0 60 0 65 151 160 120 0.44 41.0 0.9 0.647 0.192 5 27+448 27+513 27+513 27+578 L 65 2320.0 60 0 65 1 160 120 0.31 41.0 0.9 0.459 0.087 6 27+579 27+644 27+644 27+709 P 65 2560.0 60 0 65 112 160 120 0.26 41.0 0.9 0.379 0.042 7 27+821 27+886 L 0 12900.0 0 64 0 434 160 120 0.34 0.0 0.0 0.153 0.086 8 28+319 28+372 28+372 28+425 L 53 20309.0 0 0 53 0 160 120 0.08 0.0 0.0 0.097 0.055 9 28+425 28+477 28+478 28+530 53 5589.6 0 0 53 260 160 120 0.30 0.0 0.0 0.353 0.199 Tor 2 - stacja Kaliska Kujawskie 1 26+455 26+525 26+525 26+595 P 70 2710.0 40 0 70 0 160 120 0.30 25.4 0.6 0.467 0.148 2 26+595 26+672 26+672 26+749 L 77 2950.0 40 0 77 567 160 120 0.24 23.1 0.5 0.408 0.115 3 27+316 27+382 P 0 110000.0 0 66 0 457 160 120 0.04 0.0 0.0 0.018 0.010 4 27+839 27+904 L 0 8000.0 20 65 0 433 160 120 0.26 44.4 0.0 0.116 0.008 5 28+337 28+406 P 0 10000.0 0 69 0 385 160 120 0.44 0.0 0.0 0.197 0.111 Tor 1 - szlak 1 28+791 28+901 29+358 29+468 P 110 1500.0 100 457 110 532 160 120 0.27 40.4 0.9 0.663 0.087 Tor 2 - szlak 1 28+792 28+902 29+359 29+469 P 110 1500.0 100 457 110 531 160 120 0.27 40.4 0.9 0.663 0.087 Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych z PKP PLK at max 27

4.2 Geometria pionowa Układ geometryczny w płaszczyźnie pionowej składa się z: odcinków poziomych, odcinków o stałym pochyleniu, załomów profilu podłużnego. Na liniach kolejowych powinno się stosować następujące wartości maksymalne pochylenia podłużnego[2]: w torach linii przebudowywanych nie większe niż występujące przed przebudową albo zgodne z wymaganiami określonymi w poniższych punktach w torach linii ruchu mieszanego lub towarowego 12,5, w torach przeznaczonych do postoju pojazdów kolejowych odłączonych od czynnego pojazdu trakcyjnego 2,5 Odległość pomiędzy załomami profilu podłużnego nie powinna być od najdłuższego pociągu kursującego na tej linii. Na linii kolejowej nr 18 jest to 750 m. W trudnych warunkach terenowych odległość ta może być zmniejszona do 1/3 długości najdłuższego pociągu, czyli 250 m. Załomy profilu podłużnego powinny być zaokrąglone łukami pionowymi o promieniu nie mniejszym niż 10 000 m jest to wielkość przypisana torom linii pierwszorzędnych. Zaokrąglenia tego nie wykonuje się, jeżeli odległość punktu załomu od krzywizny łuku jest mniejsza od 8 mm. Odległość tą wyznacza się wg następującego wzoru[1]: z odległość punktu załomu od krzywizny łuku [mm], R promień łuku pionowego algebraiczne wartości sąsiednich pochyleń W torach linii kolejowych modernizowanych można wykonywać załomy profilu podłużnego jeżeli umożliwi to uniknięcie kosztownych przebudów, co jest zabronione w przypadku linii nowo budowanych. Tam minimalna odległość załomu od rampy przechyłkowej powinna wynosić 6 m. 28

4.3 Nawierzchnia kolejowa Na nawierzchnię kolejową składają się szyny, przytwierdzenia, podkłady, rozjazdy oraz, podłoże sprężyste tworzone przez podsypkę. Poniżej przedstawiono w sposób schematyczny przekrój nawierzchni kolejowej. Rys. 13. Schematyczny przekrój nawierzchni kolejowej; źródło: opracowanie własne W ramach modernizacji nawierzchni przewiduje się: demontaż istniejącej nawierzchni kolejowej demontaż przejazdów kolejowych modernizację podtorza wbudowanie warstwy filtracyjnej oczyszczenie istniejących rowów budowę nowej nawierzchni kolejowej zabudowanie przejazdów kolejowych Poniżej przedstawiono szczegółowe informacje na temat każdego z modernizowanych elementów nawierzchni kolejowej. Zostały one dobrane zgodnie z wymaganiami opisanymi w punkcie 3.2.1.1. 4.3.1 Szyna Szyny kolejowe służą prowadzeniu zestawów kołowych pojazdów kolejowych oraz przekazaniu nacisków na podkłady kolejowe. Szyny muszą posiadać wysoką odporność na ścieranie i zginanie oraz odpowiednią twardość i sprężystość. W skład szyny wchodzą: główka część, która bezpośrednio styka się z kołem pojazdu szynowego, szyjka część wsporcza szyny, stópka dolna część szyny, umożliwiająca przytwierdzenie szyny do podkładu. Na poniższej ilustracji przedstawiono przekrój poprzeczny szyny 60E1, która będzie wykorzystana do budowy projektowanej nawierzchni. 29

Rys. 14. Przekrój poprzeczny szyny 60E1; źródło: [5] W poniższej tabeli przedstawiono charakterystyki techniczne szyny 60E1. Tab. 13. Charakterystyki techniczne szyny 60E1 Parametr Wielkość Masa [kg/m] 60,34 Powierzchnia przekroju poprzecznego [cm 2 ] 76,70 Wysokość [mm] 172 Szerokość stopki [mm] 150 Szerokość główki [mm] 72 Grubość szyjki [mm] 16,5 Moment bezwładności względem osi x-x [cm 4 ] 3038,3 Moment bezwładności względem osi y-y [cm 4 ] 512,3 Wskaźnik wytrzymałości [cm 4 ] 333,6 30

Parametr Wielkość Standardowe długości [m] 25; 27,5; 30; 120 Źródło: Opracowanie własne na podstawie [5] 4.3.2 Podkłady Podkłady strunobetonowe przystosowane do przytwierdzeń typu SB posiadają wbudowane kotwy do mocowania sprężyny. Ich zaletą jest ich duża odporność na odkształcenia, ograniczenie zużycia drewna, co przyczynia się do ochrony środowiska Żywotność podkładów strunobetonowych wynosi około 35 lat. Do wad podkładów zalicza się dużą sztywność, która zwiększa oddziaływania dynamiczne pojazdów oraz podatność na uszkodzenia mechaniczne. Na poniższej ilustracji przedstawiono podkład strunobetonowy PS-94 przystosowany do przytwierdzenia sprężystego SB. Rys. 15. Podkład strunobetonowy PS-94; źródło: [5] W poniższej tabeli przedstawiono charakterystykę podkładu PS-94. 31

Tab. 14. Charakterystyka techniczna podkładu PS-94 Zasadnicze wymiary [mm] Masa [kg] Powierzchnia podparcia [m 2 ] długość wysokość szerokość 294 0,6805 2600 229 300 Źródło: [8] 4.3.3 Przytwierdzenia Zadaniem przytwierdzenia szyn do podkładów jest połączenie szyn z podkładami oraz przenoszenie obciążenia z szyn na podkłady. Ich zadaniem jest również utrzymywanie szerokości toru i poprzecznego nachylenia szyn oraz zapewnienie izolacji między szyną a podkładem betonowym. Przytwierdzenie SB jest przytwierdzeniem sprężystym. Szyna leży w nim na przekładce polimerowej, ułożonej na podkładzie. Między szyną a kotwą umieszcza się wkładkę izolacyjną. W otworach kotwy mocuje się łapkę sprężystą SB. [8] Na poniższej ilustracji przedstawiono przytwierdzenie sprężyste SB szyny 60E1. 32

Rys. 16. Przytwierdzenie sprężyste SB; źródło: [5] Oznaczenia: 1 kotwa, 2 łapka sprężysta, 3 elektroizolacyjna wkładka dociskowa, 4 przekładka podszynowa. 4.3.4 Podsypka Podstawowe parametry podsypki muszą być zgodne z obowiązującymi przepisami dotyczącymi wytrzymałości na ścieranie, grubości kruszywa, właściwości geometrycznych. Zadaniem podsypki jest przeniesienie nacisków przekazywanych przez podkłady na torowisko, zapewnienie odpowiedniej stateczności i sprężystości toru oraz odprowadzanie wody. Zadania te spełnia się przez dobór podsypki z odpowiednich materiałów, nadanie jej właściwego kształtu oraz odpowiednie zagęszczenie i utrzymanie. Grubość warstwy podsypki dla I klasy technicznego torów przy zastosowaniu podkładów strunobetonowych wynosi 35 cm. Podsypkę wykonuje się z kruszywa kamiennego o uziarnieniu 31,5 50 mm. Najczęściej stosowanym materiałem na podsypkę w Polsce jest tłuczeń. 33

4.4 Nawierzchnia rozjazdowa Na projektowanych odcinkach torów głównych zasadniczych nawierzchnia rozjazdowa powinna być nawierzchnią podsypkową z podrozjazdnicami strunobetonowymi. Wyjątek stanowią rozjazdy typu Rkpd gdzie podrozjazdnice powinny być drewniane. W torach szlakowych występują nowe rozjazdy z szyn 60E1 konstrukcji standardowej stosowanej na liniach PKP o następującej charakterystyce szyn, skosu rozjazdu, promienia łuku toru zwrotnego w odmianie podstawowej oraz prędkości na kierunku zwrotnym: Rz 60E1-1:9-300 v 50km/h. Są to jednak rozjazdy przystosowane do prędkości 120 km/h, więc nie spełniają one założeń projektowych. Zakłada się więc zabudowę rozjazdów Rz 60E1-1:9-300 o prędkości w kierunku zwrotnym v 60km/h, które są zalecane dla prędkości 160 km/h. W torach bocznych występować będą rozjazdy Rz 60E1-1:9-300 oraz dwa rozjazdy krzyżowe Rkpd 60E1-1:9-190. Rozjazdy Rz 60E1-1:9-300 usunięte z torów głównych zasadniczych mogą zostać zabudowane w torach bocznych. 4.5 Podtorze 4.5.1 Konstrukcja podtorza W niniejszym projekcie proponuje się modernizację górnej warstwy podtorza, przebudowy skarp oraz rowów bocznych i odwodnienia podtorza. Górna warstwa podtorza będzie wykonana jako warstwa ochronna. Spowoduje to zwiększenie nośności podtorza, polepszenie jego parametrów dynamicznych, zabezpieczenie gruntu podtorza przed woda i lepsze odprowadzenie wód opadowych. Pokrycia ochronne wykonuje się z gruntów mineralnych, takich jak pospółki, żwiry, piaski oraz kruszyw takich jak niesort kamienny, kliniec, grys. Pod warstwą ochronną jako warstwa separacyjno-filtracyjna zostanie ułożona geowłóknina. Jej zadaniem jest zapobieganie mieszaniu się gruntów. Minimalna grubość warstwy ochronnej torowiska w przypadku dobrych warunków geologicznych i hydrologicznych wynosi 0,30 m [6]. Wartość tą przyjęto do wykonania przekrojów przekrojów poprzecznych charakterystycznych. Na poniższej ilustracji przedstawiono przekrój przez projektowaną konstrukcję. 34

Rys. 17. Przekrój poprzeczny projektowaną konstrukcję; źródło: opracowanie własne W ramach modernizacji wykonane zostaną roboty podtorzowe na szlakach, wynikające z większej prędkości, roboty podtorzowe na stacjach, wynikające ze zmiany położenia torów oraz przebudowa sieci odwadniającej na stacji Kaliska Kujawskie. Korekta geometrii poziomej nie spowodowała znacznych przesunięć osi toru, w związku z czym nie będzie konieczna budowa nowego podtorza. 4.5.2 Odwodnienie Spływ wód powierzchniowych zapewniany będzie poprzez poprzeczne spadki torowisk w kierunku skarp, stosowanie bocznych rowów lub drenaży podziemnych. Następnie woda kierowana będzie do istniejących rowów melioracyjnych, cieków wodnych lub kanalizacji deszczowej. Spływ wód powierzchniowych z równi stacyjnych zapewnia się przy użyciu drenażu płytowego, tj. nadanie powierzchniom gruntu podtorza spadków poprzecznych, ułożenie warstw filtracyjnych i odprowadzenie przy użyciu tych warstw wód do drenaży zewnętrznych (np. rowów) i drenaży podziemnych wewnętrznych rozmieszczonych na co 2 4 międzytorzu. Z tych systemów woda będzie kierowana do kolektorów podziemnych i odprowadzana do kanalizacji deszczowej. 35

4.5.2.1 Rowy Istniejące odcinki rowów nie podlegające przebudowie powinny być oczyszczone z namułu naniesionego przez wodę oraz z krzaków. Projektowane rowy będą posiadały przekrój trapezowy o szerokości dna b = 0,40 0,60 m i nachyleniu skarp 1:1,0 1:1,5. Najmniejszy dopuszczalny spadek podłużny rowu powinien wynosić 0,2%. W wyjątkowych sytuacjach na odcinkach nie przekraczających 200 m spadek ten może wynosić 0,1%. Największy spadek podłużny rowu nie powinien przekraczać przy nieumocnionych skarpach i dnie: - w gruntach piaszczystych - 1,5%, - w gruntach piaszczysto-gliniastych, pylastych - 2,0%, - w gruntach gliniastych i ilastych - 3,0%. Skarpy rowów należy obsiać trawą. Na odcinkach rowów o spadku podłużnym do 0,4 % ich dno należy bezwzględnie umocnić korytkami płaskimi. 4.5.2.2 Drenaż podziemny Na stacjach kolejowych przewidziano zastosowanie odwodnienia podziemnego. Można go stosować na międzytorzach przy zapewnieniu rozstawu torów min. 5,0 m. 4.6 Modernizacja przejazdów kolejowych W ramach modernizacji odcinka linii kolejowej nr 18 przewiduje się modernizację jednego przejazdu kolejowego kategorii D oraz likwidację dwóch przejazdów kategorii D. Przejazd kategorii D w km 24,333, dzięki instalacji urządzeń samoczynnej sygnalizacji przejazdowej, zostanie zmodernizowany na przejazdy kategorii C. Dwa pozostałe przejazdy kategorii D zostaną zlikwidowane. Poniżej przedstawiono wykaz przejazdów modernizowanego odcinka wraz z ich kategoriami przed i po modernizacji. Tab. 15. Wykaz przejazdów odcinka linii kolejowej nr 18 po modernizacji lp. Km przejazdu Kategoria przejazdu przed modernizacją Kategoria przejazdu po modernizacji 1. 23,989 D zlikwidowany 2. 24,333 D C 3. 24,768 D Zły stan nawierzchni na przejeździe 36

lp. Km przejazdu Kategoria przejazdu przed modernizacją Kategoria przejazdu po modernizacji 4. 26,964 A A 5. 28,163 A A Źródło: Opracowanie własne Dzięki modernizacji przejazdów możliwe będzie skrócenie czasu przejazdu pociągów poprzez zniesienie ograniczeń prędkości, które spowodowane były przez występowanie przejazdów kategorii D. 4.7 Modernizacja stacji Kaliska Kujawskie 4.7.1 Wariant 1 Stacja Kaliska Kujawskie położona jest od km 26,489 do km 28,601. Pełnej wymianie podlegają tory główne zasadnicze oraz tory główne dodatkowe wraz z rozjazdami leżącymi w tych torach. W obydwu głowicach zostanie zabudowany pełny trapez. W obrębie peronów tory po stronie parzystej zostaną przesunięte tak aby zabudować peron wyspowy dwukrawędziowy. Schemat stacji przedstawiono na poniższej ilustracji: Rys. 18. Schemat stacji Kaliska Kujawskie Wariant; źródło: opracowanie własne 4.7.2 Wariant 2 W wariancie tym proponuje się dwa perony dwukrawędziowe, znajdujące się przy torach głównych zasadniczych. W tym wypadku, jeżeli pociąg osobowy nie jest wyprzedzany przez pociąg regionalny, może zatrzymać się na torze głównym zasadniczym, przejeżdżając przez rozjazdy na wprost. Jeżeli zajdzie konieczność wyprzedzania, to pociąg ten może zatrzymać się na torze głównym dodatkowym. Przedłużeniem torów głównych dodatkowych będą tory dla pociągów towarowych tak, aby istniała możliwość wyprzedzenia dodatkowo pociągu towarowego. Tak jak w poprzednich opcjach proponuje się zabudowę pełnego trapezu na 37

głowicy wjazdowej i wyjazdowej. Proponuje się dojście do peronów za pomocą przejścia podziemnego. Rys. 19. Schemat stacji Kaliska Kujawskie - Wariant 2; źródło: opracowanie własne Wariant 1 jest wariantem bardziej bazującym na stanie istniejącym układu torowego, zostanie więc on rozpatrywany w dalszym etapie, gdyż nie stwierdzono potrzeby i zainteresowania tak radykalną zmianą, jaką zakłada wariant 2. 4.7.3 Urządzenia do obsługi przewozów pasażerskich 4.7.3.1 Podstawowe definicje i wymagania Peron jest to budowla przeznaczona do wygodnego, bezpiecznego, sprawnego wsiadania i wysiadania podróżnych, usytuowana równolegle do osi torów. Peron jednokrawędziowy jest to budowla przeznaczona do obsługi podróżnych tylko wzdłuż jednej krawędzi peronowej. Peron dwukrawędziowy jest to budowla przeznaczona do obsługi podróżnych wzdłuż obu krawędzi peronowych. Zadaniem peronu stacyjnego jest zapewnienie wygodnego, bezpiecznego i szybkiego wsiadania i wysiadania podróżnych z wagonów. Peron powinien zapewnić bezpieczne poruszanie wszystkim podróżnym, w tym osobom o ograniczonych możliwościach ruchowych. Dokumentem traktującym o wymaganiach w tym zakresie jest techniczna specyfikacja interoperacyjności (TSI) oraz TSI PRM (PRM People with Reduced Mobility Osoby z ograniczonym możliwościami ruchowymi). TSI PRM nie narzuca wymagania 38

wybudowania wind nowych stacji, które przyjmują mniej niż 1000 pasażerów dziennie, jeśli w odległości 50 km znajduje się stacja spełniające wymagania TSI PRM. [3] Z uwagi na konieczność obserwacji całego składu pociągu przy peronie tor,przy którym znajduje się peron powinien być prosty. Jeżeli peron leży na łuku to promień nie powinien być mniejszy od 300 m. Aby uniknąć dyskomfortu spowodowanego przechyleniem pociągu w czasie postoju przechyłka na torze przy peronie może wynosić maksymalnie 110 mm. Wymaganiami technicznymi, które muszą spełniać perony dotyczą wysokości, szerokości, długości, szerokości trasy wolnej od przeszkód. 1) szerokość peronu Szerokość peronu nie może być mniejsza niż[2]: 2,5 m w przypadku peronów jednokrawędziowych, 3,3 m w przypadku peronów dwukrawędziowych Na szerokość peronu składają się następujące wymiary: strefa zagrożenia wraz z linią ostrzegawczą Jest to strefa w której pasażerowie są narażeni na działanie zjawisk aerodynamicznych występujących przy przejeździe pociągu. Szerokość tej strefy zależy od prędkości pociągu, Dla prędkości 160 km/h przyjmuje następującą wartość: 1,50 m przy krawędziach peronowych, przy których możliwe są przejazdy pojazdów kolejowych bez zatrzymania z prędkością większą lub równą 140 km/h, lecz mniejszą lub równą 200 km/h. [2] Granicy strefy zagrożenia musi być oznaczona znakami ostrzegawczymi zarówno wizualnymi jak i dotykowymi. droga wolna od przeszkód, przyległa do pasa zagrożenia jej szerokość nie może wynosić mniej niż 1,60 m [2]Wewnątrz niej dopuszczalne są niewielkie przeszkody, np. maszty, słupy, siedzenia. Między przeszkodą a strefą zagrożenia musi znajdować się przejście o szerokości co najmniej 0,8 m. Ponadto odległość przeszkody od krawędzi peronu musi być równa co najmniej 1,6 m. 39

W opracowywanym projekcie nie jest planowane umieszczanie dużych przeszkód, dlatego nie są one omawiane w niniejszym opracowaniu. powierzchnia użytkowa pozostała, niezabudowana część peronu 2) Wysokość peronu Wysokość peronu jest to różnica wysokości położenia krawędzi peronu i niwelety toru. Perony dzieli się pod względem wysokości na: wysokie 0,76 m; 0,86 m; 0,96 m średnie 0,55 m niskie 0,30 m; 0,38 m Nominalnymi wysokościami są obecnie wysokości 0,55 m oraz 0,76 m. [4] Najbardziej uniwersalną wysokości jest 0,76 m, gdyż niektóre pociągi nie posiadają podestów wejściowych na wysokości mniejszej niż 0,76 m. 3) Długość peronu Na stacji Kaliska Kujawskie zatrzymują się wyłącznie pociągi regionalne, których długości nie przekraczają 150m, w związku z czym projektowane pery będą miały długość 150 m, zgodnie z 98 ust. 9a [2], która brzmi: W przypadku peronów przeznaczonych wyłącznie do obsługi pociągów ruchu regionalnego dopuszcza się stosowanie peronów o długości nie mniejszej niż 85 m. 4) Odległość krawędzi peronu od osi toru[10] Dla peronu o wysokości krawędzi równej 760 mm przyjmuje się powyższą odległość równą poszerzenie wywołane promieniem łuku wpływ przechyłki 40

5) Nawierzchnia peronu Nawierzchnia peronu powinna być szorstka również w warunkach zawilgocenia. Spadek poprzeczny na niej powinien wynosić 1 3%, jednak na pasie bezpieczeństwa spadek nie powinien przekraczać 1%. 6) Konstrukcja peronu Na świecie stosowanych jest wiele rozwiązań konstrukcyjnych peronów. W Polsce przy modernizacji linii kolejowych najczęściej stosowane są ścianki peronowe L z płytą peronową P. Do budowy peronów wysokości 0,76 m stosuje się ścianki L1 o wymiarach: 1600 x 1050 x 995 mm Na poniższej ilustracji przedstawiono ściankę L1 wraz z wymiarami. Rys. 20. Ścianka peronowa L1; źródło:ekobud-klobuck.pl Na zamontowanej ściance układa się płytę peronową o wymiarach: 2000 x 995 x 10cm 41

Płyty peronowe produkowane są jako prefabrykaty. Są antypoślizgowe i mają zaznaczony pas bezpieczeństwa, malowany białą farbą drogową. Pas ten jest tworzony przez wystające kopułki, dobrze wyczuwalne pod nogą, dla potrzeb osób niewidzących. Płyty produkowane są w kolorze szarym i wiśniowym. Poniżej przedstawiono ilustrację płyty peronowej wraz z wymiarami. Rys. 21. Pływa peronowa P; źródło: http://www.sibet.com.pl Poniżej przedstawiono zdjęcia opisywanych elementów oraz gotowej konstrukcji peronów, pochodzące ze stron internetowych ich producentów. Rys. 22 Płyta peronowa P ze szczegółem połączenia pasa bezpieczeństwa i płyty; żródło: http://www.sibet.com.pl 42

Rys. 23. ścianka peronowa L1; źródło:www.sienkiewicz.com.pl Rys. 24. Powstająca konstrukcja peronu; źródło:www.kataloginzyniera.pl 43

5. Podsumowanie W pracy przedstawiona została propozycja modernizacji odcinka linii kolejowej nr 18 od km 22,000 do km 30,000. Obowiązująca prędkość pociągów pasażerskich, wynosząca 120 km/h i pociągów towarowych, wynosząca 100 km/h, nie zachęca potencjalnych pasażerów do rezygnacji z ruchu drogowego na rzecz kolejowego. Przedstawiona modernizacja umożliwi wzrost prędkości pociągów pasażerskich o 40 km/h i pociągów towarowych o 20 km/h. Projekt ten zakłada zmianę geometrii poziomej i pionowej, przebudowę nawierzchni i podtorza kolejowego oraz likwidację i modernizację przejazdów kolejowych. Modernizacji ulegnie też stacja Kaliska Kujawskie. Przedstawiono dwie propozycje układów torowych stacji. W pierwszym z nich dzięki budowie peronu wyspowego pociągi jadące w obydwu kierunkach mogłyby zatrzymywać się przy torach głównych zasadniczych, bez konieczności zjeżdżania na tory główne dodatkowe. Drugi wariant umożliwiłby zatrzymywanie się pociągów zarówno przy torach głównych zasadniczych jak i dodatkowych. Dla pierwszego wariantu zaprojektowano dwa perony: jednokrawędziowy peron przydworcowy oraz dwukrawędziowy peron wyspowy. Korzystano przy tym z norm polskich oraz europejskich. Po wykonaniu opisywanej modernizacji nastąpi zmniejszenie czasu podróży i wzrost bezpieczeństwa. Przebudowa stacji spowoduje poprawę atrakcyjności z punktu widzenia ruchu pociągów po niej oraz jej estetyki. Działania te spowodują zwiększenie znaczenia transportu kolejowego. 44

SPIS TABEL W TEKŚCIE: Tab. 1. Parametry eksploatacyjne linii kolejowych... 7 Tab. 2. Warunki klasyfikacji torów kolejowych... 9 Tab. 3. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 1... 10 Tab. 4. Wymiary peronów na stacji Kaliska Kujawskie... 16 Tab. 5. Geometria pozioma torów... 19 Tab. 6. Wykaz przejazdów linii kolejowej nr 18 na odcinku od km 22 do km 30... 22 Tab. 7. Dopuszczalne wartości niezrównoważonego przyspieszenia odśrodkowego... 23 Tab. 8. Dopuszczalne wartości niezrównoważonego przyspieszenia dośrodko wego a t... 23 Tab. 9. Dopuszczalna prędkość przyrostu przyspieszenia niezrównoważonego Ψ dop... 23 Tab. 10. Dopuszczalna prędkość podnoszenia koła taboru na prostoliniowych rampach przechyłkowych... 24 Tab. 11. Minimalne promienie łuku... 24 Tab. 12. Projektowana geometria pozioma torów... 27 Tab. 13. Charakterystyki techniczne szyny 60E1... 30 Tab. 14. Charakterystyka techniczna podkładu PS-94... 32 Tab. 15. Wykaz przejazdów odcinka linii kolejowej nr 18 po modernizacji... 36 45

SPIS RYSUNKÓW W TEKŚCIE: Rys. 1. Schemat linii kolejowej nr 18... 8 Rys. 2. Elementy podtorza... 12 Rys. 3. Nawierzchnia kolejowa oraz przejazd kategorii D w km 24,768... 13 Rys. 4. Nawierzchnia kolejowa... 14 Rys. 5. Nawierzchnia kolejowa na stacji Kaliska Kujawskie... 15 Rys. 6. Schemat stacji Kaliska Kujawskie... 16 Rys. 7. Przejście przez tory na stacji Kaliska Kujawskie wraz z dojściami do peronów... 17 Rys. 8. Peron wyspowy na stacji Kaliska Kujawskie... 18 Rys. 9. Schemat przejazdu kategorii A... 20 Rys. 10. Schemat przejazdu kategorii C... 21 Rys. 11. Schemat przejazdu kategorii D... 21 Rys. 12. Schemat wysokościowego układu toków szynowych... 26 Rys. 13. Schematyczny przekrój nawierzchni kolejowej... 29 Rys. 14. Przekrój poprzeczny szyny 60E... 30 Rys. 15. Podkład strunobetonowy PS-94... 31 Rys. 16. Przytwierdzenie sprężyste SB... 33 Rys. 17. Przekrój poprzeczny projektowaną konstrukcję... 35 Rys. 18. Schemat stacji Kaliska Kujawskie Wariant... 37 Rys. 19. Schemat stacji Kaliska Kujawskie - Wariant 2... 38 Rys. 20. Ścianka peronowa L1... 41 Rys. 21. Pływa peronowa P... 42 Rys. 22 Płyta peronowa P ze szczegółem połączenia pasa bezpieczeństwa i płyty... 42 Rys. 23. ścianka peronowa L1... 43 Rys. 24. Powstająca konstrukcja peronu... 43 SPIS ZAŁĄCZNIKÓW: Załącznik 1. Plan sytuacyjny (Rys. 1.1-1.9) Załącznik 2. Niweleta linii (Rys. 2) Załącznik 3. Przekrój poprzeczny charakterystyczny A-A w km 24,860 (Rys. 3.1) Załącznik 4. Przekrój poprzeczny charakterystyczny B-B w km 26,509 (Rys. 3.2) Załącznik 5. Przekrój poprzeczny charakterystyczny C-C w km 27,298 (Rys. 3.3) Załącznik 6. Przekrój poprzeczny charakterystyczny D-D w km 27,400 (Rys. 3.4) 46

BIBLIOGRAFIA: [1] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 10 września 1998 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie. Dz.U. 1998, nr 151, poz. 987. [2] Rozporządzenia Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 5 czerwca 2014 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie. Dz.U. 2014 poz. 867 [3] Szczegółowe warunki techniczne dla modernizacji lub budowy linii kolejowych do prędkości Vmax 200 km/h (dla taboru konwencjonalnego) / 250 km/h (dla taboru z wychylnym pudłem) Wersja 1.1 Tom XI Budowle [4] TSI dla podsystemu Infrastruktura - ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 1299/2014 z dnia 18 listopada 2014 r. dotyczące technicznych specyfikacji interoperacyjności podsystemu Infrastruktura systemu kolei w Unii Europejskiej [5] Id-1 Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa 2005 [6] Id-3 Warunki techniczne utrzymania podtorza kolejowego. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa 2005 [7] Massel A.: Projektowanie linii i stacji kolejowych. Warszawa 2010. [8] Sancewicz S. : Nawierzchnia kolejowa, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa 2010. [9] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 26 lutego 1996 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać skrzyżowania linii kolejowych z drogami publicznymi i ich usytuowanie. Dz.U. 1996, nr 33, poz. 144. [10] PN-EN 15273-3 Kolejnictwo skrajnie 47