TARGI BUDMA 2010 – DZIEŃ INŻYNIERA BUDOWNICWA
Poznań, 20 stycznia 2010 r.
Dr inż. Janusz Rymsza
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
Mosty i wiadukty
Mosty i wiadukty
kolejowe
kolejowe
Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane
normuje działalność dotyczącą obiektów budowlanych
normuje działalność dotyczącą obiektów budowlanych
w zakresie:
w zakresie:
-- projektowania
projektowania
-- budowy
budowy
-- utrzymania
utrzymania
-- rozbiórki
rozbiórki
Budowlą jest: linia kolejowa, most, wiadukt, estakada, tunel,
przepust, konstrukcja oporowa,
nadziemne i podziemne przejście dla pieszych
Definicje ustawowe:
Definicje ustawowe:
roboty budowlane, budowa, przebudowa, remont
roboty budowlane, budowa, przebudowa, remont
Rozporządzenie MTiGM w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
budowle kolejowe i ich usytuowanie
Budowlą kolejową
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
Definicje z rozporządzenia
:
odbudowa, rozbudowa, modernizacja, remont
Kolejowa budowla drogowa
Kolejowa budowla drogowa
:
droga szynowa lub kolejowy obiekt inżynieryjny
Kolejowy obiekt inżynieryjny
Kolejowy obiekt inżynieryjny
:
most, wiadukt, przepust, ściana oporowa, tunel
liniowy, nadziemne i podziemne przejście dla pieszych
Przy wykonywaniu robót budowlanych
powinny być stosowane
materiały i wyroby dopuszczone do stosowania
w budownictwie kolejowym
5
Wprowadzanie wyrobów budowlanych do obrotu
WYROBY BUDOWLANE
Jednostkowe
zastosowanie
System krajowy
System europejski
Znak budowlany
CE
- zharmonizowana
norma europejska
- europejska
aprobata techniczna
Deklaracja zgodności
Krajowa
deklaracja zgodności
-
Polska Norma
- aprobata techniczna
Obrót i użytkowanie w budownictwie
Oświadczenie
producenta
- indywidualna
dokumentacja techniczna
Konkretne obiekty
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.
Przykładowe mandaty udzielone przez Komisję Europejską
na opracowanie europejskich norm zharmonizowanych
dotyczących wyrobów budowlanych
M/104: Łożyska konstrukcyjne
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.
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.
Od 1 lutego 2010 r.
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
ma swoją siedzibę w Warszawie
przy ul. Instytutowej 1
(obecna ul. Golędzinowska)
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
Zarządzeniem Zarządu PKP PLK S.A. wprowadzono w 2005 r.:
Warunki techniczne dla kolejowych obiektów inżynieryjnych
Warunki techniczne dla kolejowych obiektów inżynieryjnych
(Id
(Id--2 dawne D2)
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
stalowe
: o dźwigarach wykonanych ze stali (lub żeliwa) lub
stalowych zespolonych z płytą pomostu z betonu zbrojonego,
-
masywne:
masywne:
o dźwigarach wykonanych z cegły, kamienia,
betonu: niezbrojonego, zbrojonego lub sprężonego;
z obetonowanych kształtowników stalowych
Wiadukt łukowy
Wiadukt łukowy
Francja, linia TGV na obiekcie łukowym
Francja, linia TGV na obiekcie łukowym
Hiszpania
Hiszpania –
– linia kolejowa na obiekcie łukowym
linia kolejowa na obiekcie łukowym
Linia kolejowa na obiekcie kratownicowym
Linia kolejowa na obiekcie kratownicowym
Kanał Koryncki
Kanał Koryncki
nowy i stare obiekty mostowe
nowy i stare obiekty mostowe
Różne rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe obiektów kolejowych
Różne rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe obiektów kolejowych
Sposoby ułożenia toru na
-- obiektach eksploatowanych
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
Nośność obiektów zgodna z normą
Nośność obiektów zgodna z normą
PN-85/S-10030 Obiekty mostowe. Obciążenia.
oraz normami dotyczącymi projektowania:
oraz normami dotyczącymi projektowania:
PN-86/B-02480
Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów
PN-83/B-02482
Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych
PN-81/B-03020
Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli.
Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-91/S-10042
Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone.
Projektowanie.
PN-82/S-10052
Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie.
PN-92/S-10082
Obiekty mostowe. Konstrukcje drewniane. Projektowanie.
W warunkach technicznych wśród 65 norm powołano m.in.:
- normy:
BN
BN--84/6774
84/6774--05
05
Kruszywo mineralne. Kruszywa kamienne
łamane do nawierzchni kolejowych.
BN
BN--66/8935
66/8935--01
01
Łożyska stalowe. Wymagania i badania.
- instrukcje:
Instrukcja zabezpieczania przed korozją konstrukcji stalowych
za pomocą pokryć malarskich KOR 3-A, KNiT
1971
1971 r.
r.
Instrukcja malowania i renowacji pokryć malarskich
wykonywanych poza wytwórnią na stalowych konstrukcjach
mostowych, IBDiM
1986
1986 r.
r.
Norma PN
Norma PN--EN 1991
EN 1991--2 Eurokod 1:
2 Eurokod 1:
Oddziaływania na konstrukcje.
Oddziaływania na konstrukcje.
Część 2: Obciążenia ruchome mostów
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
Zestawienie rzeczowe dotyczące obiektów inżynieryjnych,
Zestawienie rzeczowe dotyczące obiektów inżynieryjnych,
zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.
zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.
-- stan na 30 grudnia 2008
stan na 30 grudnia 2008 r.
r.
Utrzymanie:
Utrzymanie:
29 142
obiekty, o łącznej długości 796
obiekty, o łącznej długości 796 751
751 m.
m.
Eksploatacja:
25
25 675
675
obiektów,
o łącznej długości 736 006 m; średnia długość obiektu: 28,7 m
w tym:
3375 - mosty
o dł. 130 900 m; śr.: 38,8 m (13,1%, 17,8%)
3057 - wiadukty
o dł. 84 793 m; śr.: 27,7 m (11,9%, 11,5%)
24 - tunele liniowe
o dł. 19 587 m; śr.: 816,1 m ( 0,1%, 2,7%)
391 - przejścia pod torami o dł. 13 175 m; śr.: 33,7 m ( 1,5%, 1,8%)
175 - kładki dla pieszych o dł. 17 445 m; śr.: 99,7 m ( 0,7%, 2,4%)
763 - ściany oporowe
o dł. 116 042 m; śr.: 152,1 m ( 3,0%, 15,7%)
17 890 - przepusty
o dł. 354 064 m; śr.: 19,8 m (69,7%, 48,1%)
Warszawa
Warszawa -- stan techniczny eksploatowanych obiektów
stan techniczny eksploatowanych obiektów
Szczecin
Szczecin –
– stan techniczny obiektów kolejowych
stan techniczny obiektów kolejowych
Stan techniczny obiektów kolejowych
Stan techniczny obiektów kolejowych
Stan techniczny obiektów inżynieryjnych
21
21 -- wyłączonych z eksploatacji
wyłączonych z eksploatacji
136
136 -- zagrożonych wyłączeniem
zagrożonych wyłączeniem
845
845 -- z ograniczeniami prędkości lub nacisku osi
z ograniczeniami prędkości lub nacisku osi
1025
1025 -- zagrożonych ograniczeniem
zagrożonych ograniczeniem
Środki finansowe przeznaczane na utrzymanie obiektów
Środki finansowe przeznaczane na utrzymanie obiektów
wynoszą około 30 mln zł rocznie.
wynoszą około 30 mln zł rocznie.
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Obiekty nad linią kolejową
Skrajnia pod obiektem
Skrajnia pod obiektem
Fot. Wojtek Wilczynski /Forum
Wiadukt
w Świdnicy
2,9+0,5 m
Jest wiele obiektów o wysokości skrajni mniejszej niż wysokość
Jest wiele obiektów o wysokości skrajni mniejszej niż wysokość
pojazdów dopuszczonych do ruchu po drogach
pojazdów dopuszczonych do ruchu po drogach
wysokość skrajni
: 4,70
m - nad drogą klasy A, S lub GP
jeżeli przebudowa albo remont:
4,50 m – nad drogą klasy A, S lub GP
3,50 m – nad drogą klasy L lub D
Przejazdy kolejowe
Przejazdy kolejowe
Przejścia dla pieszych
Przejścia dla pieszych
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
W Polsce jest planowana budowa linii Kolei Dużych Prędkości
W Polsce jest planowana budowa linii Kolei Dużych Prędkości
(ponad 200
(ponad 200 km/h).
km/h).
Studium wykonalności inwestycji łączącej Wrocław, Poznań,
Studium wykonalności inwestycji łączącej Wrocław, Poznań,
Łódź i Warszawę (tzw. linia „Y”) ma powstać do połowy 2011
Łódź i Warszawę (tzw. linia „Y”) ma powstać do połowy 2011 r.
r.
Inwestycja ma kosztować 26 mld zł.
Inwestycja ma kosztować 26 mld zł.
O powodzeniu przedsięwzięcia zadecyduje model finansowania
O powodzeniu przedsięwzięcia zadecyduje model finansowania
(fundusze: budżetowe, własne operatora, prywatnych przedsiębiorstw, unijne).
(fundusze: budżetowe, własne operatora, prywatnych przedsiębiorstw, unijne).
Pierwsza szybka kolej (prędkość 210
Pierwsza szybka kolej (prędkość 210 km/h) została otwarta przed
km/h) została otwarta przed
igrzyskami olimpijskimi w 1964
igrzyskami olimpijskimi w 1964 r. w Japonii na trasie Tokio
r. w Japonii na trasie Tokio--Osaka.
Osaka.
We Francji na trasę Paryż
We Francji na trasę Paryż--Lion szybki pociąg
Lion szybki pociąg
wyruszył
wyruszył w 1981
w 1981 r.;
r.;
TGV pobił rekord prędkości: 574
TGV pobił rekord prędkości: 574 km/h
km/h
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
Stare i nowe
Stare i nowe
rozwiązania techniczne
rozwiązania techniczne
Według Prognozy oddziaływania na środowisko:
Dla dużych ssaków w obszarach najwrażliwszych wymagane jest,
aby przejścia dla zwierząt były rozmieszczone:
co
1
1
2 km
2 km
- w korytarzach o randze krajowej i ponadkrajowej
co
2
2
3 km
3 km
- w obszarach leśnych i rejonach wód powierzchniowych
co
4
4
6 km
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
50
50
100
100 m
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.
> 5m
15÷20m
Wymiary przejść dla dużych zwierząt
Przejście dolne
pod estakadą
> 80m
Szerokość przejść
dla zwierząt
Szerokość skrajni drogi
(jezdnia + pobocze)
droga klasy S 0,7+23,5+0,5 = 8,2m
droga klasy G 0,5+23,0+0,5 = 7,0m
Kto decyduje o parametrach
i lokalizacji przejść dla zwierząt
Prace badawcze realizowane w IBDiM:
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)
Wzmacnianie toru i podtorza w strefach przejściowych
do obiektów inżynieryjnych i w innych przypadkach raptownej
zmiany sztywności podłoża kolejowego (zakończenie w 2010 r.).
W ramach programu M3M zastosowano
technologię konstrukcji przęsła
z przeciętych dwuteowników walcowanych
połączonych z płyta żelbetową
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