CENTRUM NAUKOWO-TECHNICZNE KOLEJNICTWA Dr inż. Andrzej Massel TECHNICZNA SPECYFIKACJA INTEROPERACYJNOŚCI DLA PODSYSTEMU INFRASTRUKTURA TRANSEUROPEJSKIEGO SYSTEMU KOLEI KONWENCJONALNYCH
TRESĆ PREZENTACJI Zasady ogólne Techniczne i funkcjonalne specyfikacje podsystemu Parametry linii w TSI CR INF Parametry podstawowe w TSI CR INF
ZASADY OGÓLNE Przy projektowaniu budowy lub modernizacji linii kolejowej należy brać pod uwagę wszystkie pociągi, jakie mogą zostać dopuszczone do kursowania na linii Wartości graniczne podane w TSI nie muszą być równoznaczne z normalnymi wartościami projektowymi Techniczne i funkcjonalne specyfikacje podsystemu i jego interfejsów nie narzucają użycia konkretnych technologii czy rozwiązań technicznych, chyba że jest to niezbędne do zapewnienia interoperacyjności transeuropejskiej sieci kolei konwencjonalnych Obowiązek publikacji przez zarządcę podstawowych informacji o poszczególnych liniach kolejowych w rejestrze infrastruktury, np.: Minimalna odległość między osiami torów, Minimalny promień łuku, Pochylenia podłużne i lokalizacja załomów Największa przechyłka
KATEGORIE LINII WEDŁUG TSI Podział linii na kategorie w celu zapewnienia interoperacyjności w sposób możliwie efektywny Wymagania techniczne i funkcjonalne zróżnicowane w zależności od kategorii linii Wyróżnienie w TSI następujących kategorii linii konwencjonalnych: Nowo budowane podstawowe linii sieci TEN (IV) Modernizowane podstawowe linie sieci TEN (V) Nowo budowane pozostałe linie sieci TEN (VI) Modernizowane pozostałe linie sieci TEN (VII) W każdej kategorii linie do ruchu pasażerskiego (P), towarowego (F), mieszanego (M) Kategorie linii dotyczą również węzłów pasażerskich, węzłów towarowych i linii łączących Kategorie wszystkich odcinków linii powinny być publikowane w rejestrze infrastruktury
PARAMETRY LINII Wymagania dla linii w poszczególnych kategoriach obejmują: Skrajnię Nacisk osi Prędkość maksymalną Długość pociągu
PARAMETRY LINII IV-P IV-F IV-M V-P V-F V-M VI-P VI-F VI-M VII-P VII-F VII-M Parametry linii według kategorii TSI skrajnia GC GC GC GB GB GB GB GC GC GA GA GA nacisk [t] 22,5 25 25 22,5 22,5 22,5 22,5 25 25 20 20 20 Predkosc [km/h] 200 140 200 160 100 160 140 100 140 120 100 120 Dlugosc pociagu [m] 400 750 750 300 600 600 300 500 500 250 500 500
PARAMETRY LINII TSI zezwala na projektowanie nowych i modernizowanych linii w ten sposób, aby zapewniały one większą skrajnię, nacisk osi, prędkość maksymalną lub długość pociągu Infrastruktura zaprojektowana zgodnie z minimalnymi wymaganiami TSI nie zapewnia możliwości jazdy z maksymalną prędkością przy maksymalnym nacisku
PARAMETRY PODSTAWOWE (basic( parameters) Układ linii: Skrajnia budowli (4.2.4.1) Odległość między osiami torów (4.2.4.2) Maksymalne pochylenie podłużne (4.2.4.3) Minimalny promień łuku poziomego (4.2.4.4) Minimalny promień łuku pionowego (4.2.4.5) Parametry toru: Nominalna szerokość toru (4.2.5.1) Przechyłka (4.2.5.2) Zmiana przechyłki w funkcji czasu (4.2.5.3) Niedobór przechyłki (4.2.5.4) Ekwiwalentna stożkowatość (4.2.5.5) Profil główki szyny (4.2.5.6) Pochylenie poprzeczne główki szyny (4.2.5.7) Sztywność toru (4.2.5.8)
PARAMETRY PODSTAWOWE (basic( parameters) Rozjazdy i skrzyżowania: Zamknięcie nastawcze (4.2.6.1) Geometria rozjazdów i skrzyżowań wymiary eksploatacyjne (4.2.6.2) Maksymalna długość bez prowadzenia (4.2.6.3) Wytrzymałość toru na obciążenia: Wytrzymałość na obciążenia pionowe (4.2.7.1) Opór podłużny toru (4.2.7.2) Opór poprzeczny toru (4.2.7.3) Wytrzymałość obiektów inżynieryjnych na obciążenia: Wytrzymałość mostów na obciążenia ruchowe (4.2.8.1) Ekwiwalentne obciążenia pionowe dla budowli ziemnych (4.2.8.2) Wytrzymałość budowli nad torami oraz przy torach (4.2.8.3) Wytrzymałość istniejących mostów i budowli ziemnych na obciążenia ruchowe (4.2.8.4)
PARAMETRY PODSTAWOWE (basic( parameters) Jakość geometryczna toru: Określenie wartości odchyłek natychmiastowego działania, interwencji, ostrzegawczych (4.2.9.1) Wartość dopuszczalna natychmiastowego działania dla wichrowatości toru (4.2.9.2) Wartość dopuszczalna natychmiastowego działania dla zmiany szerokości toru (4.2.9.3) Wartość dopuszczalna natychmiastowego działania dla przechyłki (4.2.9.4) Perony: Długość użyteczna peronów (4.2.10.1) Szerokość i krawędzie peronów (4.2.10.2) Końce peronów (4.2.10.3) Wysokość peronów (4.2.10.4) Zapasy (4.2.10.5)
PARAMETRY PODSTAWOWE (basic( parameters) Zdrowie, bezpieczeństwo, środowisko: Maksymalna zmiana ciśnienia w tunelu (4.2.11.1) Wartości dopuszczalne hałasu i drgań i sposoby mitygacji (4.2.11.2) Ochrona przeciwporażeniowa (4.2.11.3) Bezpieczeństwo w tunelach kolejowych (4.2.11.4) Wymagania eksploatacyjne: Oznaczenia odległości (4.2.12.1) Urządzenia stałe do obsługi pociągów: Opróżnienie toalet (4.2.13.2) Urządzenia do czyszczenia pociągów z zewnątrz (4.2.13.3) Zaopatrzenie pociągu w wodę (4.2.13.4) Zaopatrzenie pociągu w paliwo (4.2.13.5) Zasilanie (4.2.13.6)
PARAMETRY PODSTAWOWE Wybrane parametry podstawowe
UKŁAD LINII - SKRAJNIA Skrajnia W obliczeniach skrajni budowli powinna być wykorzystywana metoda kinematyczna zgodnie z wymaganiami rozdziałów 5, 7, 10 oraz aneksu C normy EN 15273-3:2009 Na odcinkach z siecią trakcyjną skrajnie pantografu są określane zgodnie ze specyfikacją CR ENE
UKŁAD LINII - POCHYLENIA Maksymalne pochylenia na liniach kategorii IV-P oraz VI-P: maksymalna wartość pochylenia podłużnego wynosi 35, średnie pochylenie na długości 10 km nie może przekraczać 25, długość odcinka o ciągłym pochyleniu 35 nie może przekraczać 6 km Maksymalne pochylenia na liniach kategorii IV-F, IV-M, VI-F oraz VI-P maksymalna wartość pochylenia podłużnego wynosi 12,5, Na odcinkach o długości do 3 km dopuszcza się pochylenie 20, Na odcinkach o długości do 0,5 km dopuszcza się pochylenie 35, pod warunkiem, ze nie jest na nich przewidywane zatrzymywanie oraz rozruch pociągów Maksymalne pochylenia na liniach V-P, V-F, V-M, VII-P, VII-F, VII-M Wartości pochyleń dla linii modernizowanych nie określa się, pochylenia określane są przez oryginalny przebieg linii w płaszczyźnie pionowej Dla porównania: maksymalna wartość pochylenia w PL (teoretycznie): 6 na liniach magistralnych i pierwszorzędnych, 10 na liniach drugorzędnych, 20 na liniach znaczenia miejscowego
PARAMETRY TORU - PRZECHYŁKA Projektowa przechyłka na odcinkach toru przyległych do peronu nie powinna przekraczać 110 mm Maksymalna przechyłka projektowa na liniach do ruchu pasażerskiego (IV-P, V-P, VI-P, VII-P): 180 mm Maksymalna przechyłka projektowa na liniach do ruchu mieszanego i towarowego: 160 mm Ograniczenie przechyłki na łukach o promieniu mniejszym niż 290: D (R-50)/1.5 Dla porównania: maksymalna wartość przechyłki w PL: 150 mm
PARAMETRY TORU ZMIANA PRZECHYŁKI Maksymalna szybkość zmiany przechyłki na rampie przechyłkowej nie powinna przekraczać 70 mm/s, przy uwzględnieniu maksymalnej prędkości pociągu nie wyposażonego w system kompensacji niedoboru przechyłki (wychylnego nadwozia) Jeżeli niedobór przechyłki na końcu krzywej przejściowej jest mniejszy bądź równy 150 mm i szybkość zmiany niedoboru przechyłki na krzywej nie przekracza 70 mm/s, jest możliwe zwiększenie maksymalnej szybkości zmiany przechyłki do 85 mm/s Dla porównania: maksymalne wartości szybkości zmiany przechyłki w PL: Wartość zasadnicza 28 mm/s Wartość wyjątkowa 35 mm/s
PARAMETRY TORU NIEDOBÓR R PRZECHYŁKI W specyfikacji stosowany jest parametr niedoboru przechyłki stanowiący odpowiednik przyspieszenia niezrównoważonego: H n = 153*a n Maksymalny niedobór przechyłki dla pociągów powinien uwzględniać kryteria akceptacji danego taboru określone w specyfikacjach TSI dla taboru kolei konwencjonalnych i kolei dużych prędkości Niedobór przechyłki na liniach do prędkości do 200 km/h włącznie nie powinien przekraczać: 130 mm (0,85 m/s 2 ) dla taboru dopuszczonego zgodnie ze specyfikacją TSI dla wagonów towarowych (WAG TSI) 150 mm (1,00 m/s 2 ) dla taboru dopuszczonego zgodnie ze specyfikacją TSI dla lokomotyw i taboru pasażerskiego (LOC&PAS TSI) Dla pociągów specjalnie zaprojektowanych (zespoły trakcyjne z małymi naciskami osi) dopuszcza się jazdę ze zwiększonymi niedoborami przechyłki pod warunkiem udowodnienia, że może to być osiągnięte bezpiecznie
PARAMETRY TORU ZMIANA NIEDOBORU PRZECHYŁKI W specyfikacji stosowany jest wartość nagłej zmiany niedoboru przechyłki Wartość nagłej zmiany niedoboru przechyłki odnosi się do jazd po kierunkach zwrotnych rozjazdów Wartości dopuszczalne: 120 mm dla rozjazdów do prędkości 30 km/h V 70 km/h 105 mm dla rozjazdów do prędkości 70 km/h < V 170 km/h 85 mm dla rozjazdów do prędkości 170 km/h < V 200 km/h Dla istniejących typów rozjazdów wartości powyższe mogą być zwiększone o 20 mm
JAKOSĆ GEOMETRYCZNA TORU Odchyłki wieloprogowe TSI wymaga od zarządcy infrastruktury określenia odchyłek natychmiastowego działania, interwencji oraz ostrzegawczych Nierówności poziome odchylenia standardowe (tylko ostrzegawcze) Nierówności pionowe odchylenia standardowe (tylko ostrzegawcze) Nierówności poziome pojedyncze usterki różnica średniej i piku Nierówności pionowe pojedyncze usterki różnica średniej i piku Wichrowatość pojedyncze usterki różnica zera i piku Zmiana szerokości toru pojedyncze usterki różnica szerokości nominalnej i piku Średnia szerokość na długości 100 m różnica szerokości nominalnej i średniej Przechyłka różnica wartości nominalnej i piku Sposób pomiaru poszczególnych parametrów zgodnie z rozdziałem 5 EN 13848-1:2003 Przy określaniu odchyłek zarządca infrastruktury weźmie pod uwagę odchyłki jakości geometrycznej toru przyjęte jako podstawa do dopuszczenia taboru
JAKOSĆ GEOMETRYCZNA TORU - WICHROWATOŚĆ TSI określa odchyłki natychmiastowego działania dla wichrowatości Wichrowatość graniczna zależnie od bazy pomiarowej wynosi 20/l + 3 Wartość maksymalna 7 mm/m
JAKOSĆ GEOMETRYCZNA TORU - WICHROWATOŚĆ Dla łuków o promieniu mniejszym niż 420 m i przechyłce większej niż (R 100)/2 Wichrowatość graniczna zależnie od bazy pomiarowej wynosi 20/l + 1,5 Wartość maksymalna 6 mm/m
JAKOSĆ GEOMETRYCZNA TORU SZEROKOŚĆ TORU TSI określa wartości odchyłek w szerokości toru (odchyłki natychmiastowego działania) Wartości natychmiastowego działania dla zmian szerokosci toru predkosc [km/h] V 80 80 < V 120 120 < V 160 160 < V 200 Odchyłki [mm] Roznica wartosci nominalnej i piku Minimalna szerokosc toru Maksymalna szerokosc toru -9 +35-9 +35-8 +35-7 +28
PERONY Odwołanie do TSI PRM, która określa wymagania dla peronów w zakresie: Szerokości peronów Krawędzi peronów Wysokości peronów
ZAGADNIENIA OTWARTE W toku prac nad specyfikacją CR INF prowadzonych w ERA nie udało się uzyskać konsensusu w kilku kwestiach, określonych jako zagadnienia otwarte: Ekwiwalentna stożkowatość - wartość w eksploatacji Sztywność toru Limity hałasy i środki mitygacji Limity drgań i środki mitygacji Efekty wiatrów poprzecznych Przypadki szczególne dotyczące toru 1520/1524 mm
TSI CR INF zawiera 8 aneksów: Aneks A ocena składników interoperacyjności Aneks B ocena podsystemu infrastruktura ANEKSY DO SPECYFIKACJI Aneks C wymagania dla budowli według kategorii linii (TSI) w Wielkiej Brytanii Aneks D zakres rejestru infrastruktury Aneks E- wymagania dla budowli według kategorii linii TSI Aneks F wykaz zagadnień otwartych Aneks G glosariusz Aneks H wykaz przywołanych norm