inżynieria komunikacyjna
podpora kładki na
międzytorzu
tramwajowym
prowadzący S. Żurawski
drogi szynowe
inżynieria komunikacyjna
drogi szynowe
Zadanie nr 2
Nad istniejącym torowiskiem
tramwajowym położonym w łuku
planowana jest budowa kładki dla
pieszych, której oś pokrywa się z
dwusieczną kąta środkowego łuku,
a jedna z podpór tej kładki o
średnicy p ma być usytuowana na
międzytorzu.
Należy zaprojektować przebudowę
układu geometrycznego torów
tramwajowych niezbędną dla
wykonania tej podpory z
uwzględnieniem możliwości zmiany
położenia tylko jednego toru.
inżynieria komunikacyjna
drogi szynowe
Temat zadania nr 2
inżynieria komunikacyjna
drogi szynowe
Wykonanie zadania
– część obliczeniowa
inżynieria komunikacyjna
drogi szynowe
Wykonanie zadania - rysunki
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Torowisko i rozstaw torów
teoria i praktyka
generalnie torowisko powinno być
wydzielone z jezdni, to znaczy że powinny
być trwale oznaczone granice między jezdnią
i torami (torowiskiem)
torowisko wydzielone powinno być
wyniesione ponad jezdnię co najmniej na
wysokość 0,10 m i oddzielone od niej
krawężnikiem
torowisko wydzielone może być usytuowane
na poziomie jezdni, co umożliwi poruszanie
się po nim pojazdów, szczególnie
uprzywilejowanych
przy torowisku wspólnym z jednią, na
odcinkach prostych, tor tramwajowy powinien
mieć pochylenie poprzeczne zgodne z
pochyleniem poprzecznym jezdni a różnica
wysokości główek szyn nie powinna być
większej niż 15 mm
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać drogi publiczne.
Paragraf 49 dotyczy torowiska tramwajowego usytuowanego w ulicy
0,10 m
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Torowisko tramwajowe usytuowane
w ulicy
poza ulicą
50 m na szlaku
25 m na skrzyżowaniach,
na rozjazdach i na pętlach
200 m, gdy jednocześnie
występuje łuk pionowy
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Tor tramwajowy „w planie”
R
minimalne promienie
łuków poziomych
do 5% na szlaku
do 3% na dojazdach do
wiaduktów i estakad
do 2,5% na przystankach i
na rozjazdach
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Tor tramwajowy „w profilu”
pochylenie podłużne toru
łuki pionowe
o promieniu nie mniejszym
niż 2000 m,
gdy różnica algebraiczna
sąsiednich pochyleń jest
większa od 0,6%
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Szerokości dwutorowego torowiska wydzielonego z jezdni
międzytorze niezabudowane
2d+p = 2,40m+0,50m = 2,90m
ogrodzenie na międzytorzu
2(d+p)+0,10m = 2(1,20m+0,50m)+0,10m = 3,50m
(ogrodzenie o szerokości 0,10m)
słup trakcyjny na międzytorzu
2(d+p)+0,50m = 2(1,20m+0,50m)+0,50m = 3,90m
(słupy trakcyjne o szerokości 0,50m)
dowolny obiekt na międzytorzu
2(d+p)+o
międzytorze zabudowane innym obiektem
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym wg warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne (par. 50)
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
niezabudowane
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
niezabudowane
Torowisko:
granice
i
szerokość
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
niezabudowane
2,90 m
1,95 m
1,95 m
6,80 m
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
zabudowane
-
ogrodzenie
3,50 m
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze tramwajowe
niezabudowane
(na pierwszym planie)
zabudowane
– słupy trakcyjne
(na drugim planie)
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
zabudowane
–
słupy trakcyjne
3,90 m
1,95 m
1,95 m
7,80 m
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych na odcinku prostym
Międzytorze
tramwajowe
zabudowane
–
słupy trakcyjne
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych
Międzytorze
tramwajowe
zabudowane
–
słupy trakcyjne
i
podpory
wiaduktu
kolejowego
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Pojazd tramwajowy na torze w łuku poziomym
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Pojazdy tramwajowe na torach w łuku poziomym
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów tramwajowych w łuku poziomym
?
ik ds
–
międzytorze
tramwajowe
Skrajnia budowli
wg
PN-K-92009:1998
Poszerzenie konturu koniecznej przestrzeni
niezabudowanej i skrajni budowli na łuku toru
to wartość wykazująca, o ile powinna być
powiększona na łuku toru odpowiednia
półszerokość dla toru prostego.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Definicje wg PN-K-92009:1998
Pa=Pi=5/R [m]
gdzie:
R
– promień łuku poziomego [m]
Poszerzenia
półszerokości narastają równomiernie
na torze prostym przed łukiem poziomym lub na łuku
o większym promieniu (na długości 10 m po
zewnętrznej stronie i 5 m po wewnętrznej stronie).
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Definicje wg PN-K-92009:1998
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Definicje wg PN-K-92009:1998
Górna krawędź skrajni budowli ciągłych między którą, a
przewodem jezdnym mogą znajdować się wyłącznie
konstrukcje zawieszenia
linia
——— oznacza skrajnię budowli ciągłych na torze
prostym,
linia -----
oznacza skrajnię budowli ciągłych na łuku,
linia ….. oznacza dolną krawędź skrajni budowli ciągłych
na łuku pionowym toru,
P -
powiększenie półszerokości skrajni budowli ciągłych na
łuku toru,
Q -
powiększenie półszerokości skrajni budowli ciągłych
na łuku toru na poziomie kół i pantografu,
V
— obniżenie dolnej krawędzi skrajni budowli ciągłych na
łuku pionowym tom.
* -
dla skrajni budowli punktowych 1700, pozostałe
wymiary bez zmian.
ROZSTAW TORÓW NA DWUTOROWEJ LINII,
GDY
NA MIĘDZYTORZU NIE MA OBIEKTÓW STAŁYCH
Rozstaw normalny torów
na torowisku prostym
powinien
być nie mniejszy niż A = 2,900 m natomiast rozstaw
minimalny nie powinien być mniejszy niż A
min
= 2,740 m.
Rozstaw normalny torów
w łukach
oblicza się ze wzoru:
A
ł
= A + P
i
+ P
a
, m
w którym: P
I
i P
a
– poszerzenia KKPN lub skrajni budowli.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów wg PN-K-92009:1998
ROZSTAW TORÓW NA DWUTOROWEJ LINII
Z OBIEKTAMI STAŁYMI NA MIĘDZYTORZU
Rozstaw torów
na torowisku prostym
nie powinien być
mniejszy niż obliczony ze wzoru: (dla rozstawu normal-
nego 3,400 m, dla rozstawu minimalnego 2,900 m)
A
I
= 3,400 + b +
Δb +Δc + 2·(Δd)
w którym:
A
I
-
rozstaw torów, [m],
b -
maksymalna szerokość obiektu stałego, [m],
Δb - maksymalna dodatnia odchyłka szerokości obiektu stałego, [m],
Δc - pole tolerancji usytuowania nowo zbudowanego obiektu stałego, [m],
Δd - dopuszczalna deformacja eksploatacyjna obiektu stałego po
długotrwałym użytkowaniu, [m].
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów wg PN-K-92009:1998
ROZSTAW TORÓW NA DWUTOROWEJ LINII
Z OBIEKTAMI STAŁYMI NA MIĘDZYTORZU
Rozstaw torów
na torowisku w łuku
nie powinien być
mniejszy niż obliczony ze wzoru:
A
Ił
= A
I
+ P
i
+ P
a
=
3,400 + b +
Δb +Δc + 2·(Δd) + P
i
+ P
a
w którym:
A
Ił
-
rozstaw torów, [m],
P
i
i P
a
– poszerzenia skrajni budowli, [m],
A
I
, -
rozstaw torów na prostej, [m].
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Rozstaw torów wg PN-K-92009:1998
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku
zadanie projektowe
WARUNKI PROJEKTOWANIA
Jaki powinien być minimalny rozstaw torów, aby zapewniona była bezpieczna
jazda pojazdów tramwajowych po obu torach obok podpory kładki?
Zgodnie z normą PN-K-92009 –Komunikacja miejska. Skrajnia budowli.
Wymagania
minimalny rozstaw torów linii dwutorowej na łuku poziomym, z
budowlą punktową na międzytorzu, powinien być określony wg wzoru:
A
ł
= 3,400 + P
i
+ P
a
+ b +
Δb + Δc + 2Δd ; [m] (1)
Dla naszego przypadku przyjmując, że p=b+Δb+Δc+2Δd, wzór powyższy można
zapisać jako:
A
ł
= 3,400 + (5/R
2
)+ (5/R
1
)+ p ; [m] (2)
Z powyższych wzorów (1) i (2) wynika, że rozstaw torów na łuku z budowlą
punktową na międzytorzu zależy od wartości promieni łuków R
1
i R
2
oraz
gabarytów budowli.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
STAN POCZĄTKOWY
Jeżeli oba łuki kołowe mają wspólny środek,
to rozstaw torów w części łukowej ma
wartość taką samą jak na odcinkach prostych
czyli a.
Ze względów praktycznych stosuje się
rozstaw torów na odcinkach prostych
nieznacznie większy od wymaganego
minimum czyli 2,900 m.
Zwalnia to z konieczności wykonywania
zwiększenia rozstawu torów przy przecho-
dzeniu
z prostych odcinków w łukowe.
Przykładowo, jeśli rozstaw torów na prostej
jest równy 3,150 m, to poszerzenie należy
stosować tylko dla łuków o promieniach
mniejszych od 40 m.
W naszym przypadku można sprawdzić, czy
spełniony będzie warunek
a
A
Ł
= 2,9 + 5/R
1
+ 5/R
2
.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
ZAKRES ZMIAN
Zadany w temacie przypadek ma
charakter
szczególny, gdyż podpora
jest umieszczona w
środku części
łukowej torowiska, gdzie szerokość
międzytorza będzie największa.
Aby
uzyskać wymaganą szerokość
międzytorza w środku części łukowej
torów, w dodatku z budowlą punktową
(podpora
kładki), należy odpowiednio
dobrać wartości promieni łuków dla
toru
zewnętrznego i wewnętrznego tak,
aby a
1
>a i a
1
A
Ł
.
W zadaniu
założono, że jeden z torów
nie
może ulec przesunięciu, więc
możemy zmieniać położenie drugiego
z
torów poprzez odpowiednie dobranie
wartości promienia jego łuku.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
OPIS ROZWIĄZANIA
Przyjmijmy więc następujące oznaczenia
pokazane na rysunku.
Wynika z nich, że szukana przez nas
odległość między osiami torów w łukach
na dwusiecznej kąta środkowego GH jest
równa sumie odległości między
wierzchołkami EF i różnicy odległości
środków od wierzchołków tych łuków EG
i FH
GH = EF + FH
– EG
(3),
W konsekwencji należy tak dobrać
wielkość promienia jednego z łuków, aby
spełniony był warunek wynikający z
wzorów (1) i (2):
GH
A
Ł
(4)
Promienie łuków należy przyjmować z
zaokrągleniem do pełnych 5 m.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
Podstawowe obliczenia
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
GH = EF + FH
– EG
A
Ł
= 3,4 + 5/R
1
+ 5/R
2
+ p
Pozostałe obliczenia
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
WSPÓŁRZĘDNE
Ponadto należy obliczyć współrzędne
lokalne punktów początkowych i końcowych
łuków oraz punktów położonych co 5 m na
łukach, zaczynając od początku układu
współrzędnych.
Pomocne w tym zadaniu mogą być
wskazówki zawarte w Tablicach do tyczenia
krzywych. Część I. Łuki kołowe.
Mieczysława Lipińskiego. Znajdziemy tam w
paragrafie 6. wyjaśnienie sposobu tyczenia
równych odcinków łuku za pomocą rzędnych
od stycznej a w szczególności wyznaczenie
współrzędnych dowolnego punktu na łuku
położonego w określonej odległości od
początku tego łuku. Dla naszych potrzeb
możemy skorzystać z trzech wzorów
zamieszczonych w paragrafie 6. Tablic.
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
WSPÓŁRZĘDNE
Przyjmujemy początek układu współrzęd-
nych
w punkcie początkowym łuku 1 tak, aby
jedna z osi pokrywała się ze styczną do łuku
a druga była prostopadła do stycznej i
skierowana na zewnątrz łuku (patrz: rysunek
na następnej stronie).
Znając długość odcinka łukowego L od
początku łuku do określonego punktu (w
naszym przypadku wielokrotność 5 m,
połowa długości łuku i całkowita długość
łuku) oraz promień łuku R możemy obliczyć
kąt α
x
= L/R w radianach a współrzędne
punktu obliczymy ze wzorów:
dla punktów położonych na łuku 1
p=R
1
·sin
x
; k=(-
1)·R
1
·(1-cos
x
),
dla punktów położonych na łuku 2
p=p
0
+ R
2
·sin
x
; k=k
0
-R
2
·(1-cos
x
)
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
RYSUNKI
uproszczony
plan
sytuacyjny
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
RYSUNKI
uproszczony
plan
sytuacyjny
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
RYSUNKI
uproszczony
przekrój
poprzeczny
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
RYSUNKI
uproszczony
przekrój
poprzeczny
ik ds
– międzytorze tramwajowe
Zmiana rozstawu torów w łuku – zadanie projektowe
ik ds
– międzytorze tramwajowe
To już wszystko o tramwajach