Politechnika Pozna ska

Instytut In ynierii L dowej

Zakład Dróg Kolejowych

PROJEKT WST PNY ODCINKA LINII KOLEJOWEJ

(skrót informacji)

LITERATURA

1.

Rozporz dzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 wrze nia 1998 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiada budowle kolejowe i ich

usytuowanie.

2.

T. Basiewicz, L. Rudzi ski, M. Jacyna: Linie Kolejowe. OWPW, Warszawa 1994.

3.

J. Cie lakowski: Stacje Kolejowe. WKiŁ, Warszawa 1992.

4.

J. Sysak: Drogi kolejowe, PWN, Warszawa 1982.

5.

A. Oczykowski, K. Towpik: Projektowanie Dróg elaznych, Wydawnictwo Politechniki

Warszawskiej, Warszawa 1976.

TRASOWANIE LINII KOLEJOWEJ

Techniczne punkty stałe
Trasowanie nale y rozpocz od ustalenia dla ka dego wariantu tzw. technicznych punktów

stałych. S to punkty przez które trasa musi przechodzi : stacje, przekroczenia rzek i wi kszych

jarów, skrzy owania z wa niejszymi drogami, kolejami i kanałami eglugi, przekroczenia

wododziałów. W projekcie punktami stałymi s punkty A i B. Jednoczesnie nale y zwróci

uwag na miejsca przez które trasa nie mo e przebiega - rezerwaty przyrody, miejscowo ci,

lotniska i l dowiska, a tak e przez które nie powinna przebiega : bagna, jeziora, ródła wody

pitnej.
Trasowanie linii kolejowej na mapie
Przy trasowaniu linii kolejowej na mapie wykre lamy najpierw lini o zadanym pochyleniu.

W tym celu posługujemy si tzw. „krokiem traserskim”, czyli długo ci , na której mo liwe jest

pokonanie danej ró nicy wysoko ci przy okre lonym pochyleniu. Najcz ciej jako ró nic

wysoko ci przyjmuje si pionow ró nic poziomic, odpowiadaj c danej mapie oraz

pochylenie miarodajne zmniejszone o 1-2‰, ze wzgl du na dodatkowe opory w łukach

i mniejsze pochylenie równi stacyjnych.

UKŁAD GEOMETRYCZNY TORÓW

Kategoria linii

0

1

2

3

Maksymalne pr dko ci poci gów
pasa ersakich

p

V

[km/h]

120-160

80-120

60-80

≤60

Maksymalne pr dko ci poci gów
towarowych

t

V

[km/h]

80-120

60-80

50-60

≤50

Minimalne promienie łuków poziomych R

[m] w terenie nizinnym

1 400

1 200

600

400

Zalecane promienie łuków poziomych R [m]

w terenie nizinnym

4 000

1 400

1 200

600

Pochylenia miarodajne i

m

[‰]

6

6

10

20

Minimalne promienie łuków pionowych R

[m]

15 000*

10 000**

10 000

5 000

2 000

Minimalna długo wstawki prostej toru

min

l

(bez przechyłki i normalnej szeroko ci)

pomi dzy łukami kołowymi

8

1,

V

l

max

min

=

lecz 30m

5

,

2

V

l

max

min

=

lecz 30m

30m

10m

Długo toru w łuku kołowym

min

l

5

2,

V

l

max

min

=

lecz 30m

30m

10m

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 2 -

gdzie:

max

V

[km/h] - pr dko maksymalna,

* dla maksymalnej pr dko ci od 141 do 160 km,

** dla maksymalnej pr dko ci do 140 km/h.

PRZEBIEG TRASY W PLANIE

Przechyłka h [mm] - podniesienie szyny toku zewn trznego nad szyn toku wewn trznego
w łuku. Zwykle stosuje si prostoliniow ramp przechyłkow o równaniu:

l

x

h

h

x

⋅

=

gdzie: l - długo krzywej przej ciowej [m]; h - wielko przechyłki na łuku [mm]; x - odci ta

w dowolnym punkcie krzywej przej ciowej,

Warto przechyłki zasadniczej oblicza si ze wzoru:

t

t

dop

p

a

g

s

R

V

,

h

a

g

s

R

V

,

⋅

+

⋅

≤

≤

⋅

−

⋅

2

2

8

11

8

11

gdzie: R - promie łuku kołowego [m], a

dop

- dopuszczalne niezrównowa one przy pieszenie

od rodkowe [m/s

2

] (tabela 3.9), a

t

- dopuszczalne niezrównowa one przy pieszenie

do rodkowe [m/s

2

] (tabela 3.10), V

p

- pr dko poci gów pasa erskich [km/h], V

t

- pr dko

poci gów towarowych [km/h], g - przy pieszenie ziemskie [m/s

2

], s - osiowy rozstaw szyn [m].

Zakres dopuszczalnych warto ci przechyłki w wielu przypadkach jest szeroki. Dlatego przy

wyznaczaniu przechyłki mo na posłu y si wzorem na przechyłk zasadnicz :

R

V

h

p

2

8

⋅

=

, gdzie

p

V [km/h] – pr dko poci gów pasa erskich; R [m] – promie łuku (wynik

zaokr gla si do pełnych 5mm).

Stosuje si przechyłki w zakresie

mm

h

mm

150

20

≤

≤

.

Rys. Rampa przechyłkowa w przekroju podłu nym

Krzywe przej ciowe

Jako krzywe przej ciowe zasadniczo stosuje si parabole 3-go stopnia o równaniu:

l

R

x

y

⋅

⋅

=

6

3

.

Dla paraboli 3-go stopnia minimalna długo krzywej przej ciowej jest uzale niona od:
− pr dko ci podnoszenia koła

dop

f

min

f

,

h

V

l

⋅

⋅

=

6

3

− dopuszczalnego przyrostu przyspieszenia niezrównowa onego na długo ci krzywej

przej ciowej

5

0,

dop

=

ψ

[m/s3]:

dop

dop

min

,

V

a

l

ψ

⋅

⋅

=

ψ

6

3

przy czym gdy

m

l 20

<

i

mm

h 0

=

- nie trzeba stosowa krzywej przej ciowej

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 3 -

Rys.Fragment linii z krzyw przej ciow

Odsuni cie łuku:

R

l

=

n

2

⋅

24

Długo kołowej cz ci
łuku:

180

α

⋅

⋅

π

=

R

S

Długo stycznej:

α

⋅

=

2

tg

R

T

gdzie:

α

[°] - k t zwrotu;

R [m] - promie łuku

Kilometracja
Po wyznaczeniu przechyłki, długo ci krzywej przej ciowej i parametrów łuku poziomego

nale y okre li poło enie charakterystycznych punktów linii kolejowej w skali długo ci

mierzonej od pocz tku linii – wykona kilometracj . Kilometruj c lini kolejow nale y

okre li poło enie pocz tku i ko ca trasy oraz charakterystycznych punktów krzywych

przej ciowych i łuków (pocz tek, rodek i koniec). Nale y wykona sprawdzenie poprawno ci

oblicze dla ka dego wierzchołka trasy.

Przykładowa kilometracja w zał czniku nr 1.

PRZEBIEG TRASY W PROFILU

Dziennik niwelacji
Prowadzi on do wykonania przekroju podłu nego terenu, po którym b dzie przebiega

projektowana linia.

Poni ej: przykładowy dziennik niwelacji.

Pikieta

Rz dna

Opis punktu

0+000,00

0+025,00

16,25

17,50

pocz tek trasy

warstwica

Odczytuje si nast puj ce punkty:

- pocz tek i koniec trasy

- kilometry i hektometry,

- przeci cie warstwic z osi trasy,

- punkty charakterystyczne łuku (PKP, KKP/PŁK, KŁK/KKP, PKP),

- przeci cia si osi trasy z drogami, ciekami, liniami kolejowymi, itp.
Niweleta drogi kolejowej
Niweleta drogi kolejowej - linia przeci cia płaszczyzny pionowej z praw górn kraw dzi

korony drogi kolejowej. Niweleta składa si z odcinków: poziomych, le cych na pochyleniu

(wzniesienia i spadki) oraz z załomów profilu podłu nego. Pochylenie odcinka linii kolejowej

jest ograniczone wielko ci pochylenia miarodajnego.
Pochylenie miarodajne
Pochylenie miarodajne - pochylenie, po którym mo e równomiernie porusza si poci g

o okre lonym ci arze i z ustalon pr dko ci . Pochylenie to okre la si jako sum pochylenia
rzeczywistego na odcinku prostym

0

i i oporu poci gu na łuku

k

i :

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 4 -

k

m

i

i

i

+

=

0

, gdzie:

R

i

k

690

=

[‰ ].

Zasady projektowania niwelety
a)

Nale y mie na uwadze:

− mo liwie dokładne wpisywanie si w teren,

− ze wzgl du na za nie anie: projektowanie nasypów o wysoko ci HN < 0,6m oraz

wykopów o gł boko ci HW < 1,0m,

− zbilansowanie robót ziemnych.

b)

W przekopach linie kolejow nale y projektowa na jednostronnym spadku lub w załomie

wypukłym. Nie wolno projektowa w przekopie załomów wkl słych (niemo liwe

odwodnienie). Profil podłu ny odcinków linii kolejowej poło onej w wykopie powinien
mie pochylenie nie mniejsze od redniego pochylenia podłu nego dna rowów (

≥3‰ ;

w warunkach szczególnie trudnych:

≥1‰ ) ze wzgl du na ograniczenia robót ziemnych.

c)

Długo odcinków o jednostajnym pochyleniu nie powinna by mniejsza od długo ci

najdłu szego poci gu towarowego, przewidzianego do kursowania na danej linii, lub od

długo ci najdłu szego poci gu osobowego, je eli linia przeznaczone jest wył cznie dla

ruchu osobowego. Minimalne długo ci odcinków wspomnianych wy ej wynosz :

− 800m dla linii magistralnych i pierwszorz dnych,

− 650m dla linii drugorz dnych

− 550m dla linii znaczenia miejscowego.

d)

Odległo ta mo e by skrócona do 1/3 długo ci poci gu m.in. w przypadku:

− przy łagodzeniu załomów załomów (garby, wkl ni cia) profilu podłu nego wstawkami

o pochyleniu po rednim,

− przy zmniejszaniu pochylenia miarodajnego w łukach.

e)

Przypadki stosowania wstawki o pochyleniu po rednim:

− Odcinki profilu podłu nego o pochyleniach odwrotnego kierunku, wi kszych od 2,5‰

ka dy, nale y rozdziela odcinkiem poziomym lub odcinkiem o pochyleniu mniejszym

od 2,5‰ .

− Wstawk nale y równie stosowa w przypadku, gdy algebraiczna ró nica s siednich

pochyle przekracza warto :

- dla linii magistralnych i pierwszorz dnych: 5‰ ,

- dla linii drugorz dnych i linii znaczenia miejscowego:

2

m

i

[‰ ],

Łuki pionowe
W przypadku gdy algebraiczna ró nica pochyle 2,5‰ nale y złom profilu zaokr gli łukiem

pionowym.

Długo stycznej łuku:

n

R

t

⋅

=

2

,

gdzie:

2

1

i

i

n

+

=

(dla pochyle odwrotnych),

2

1

i

i

n

−

=

(dla pochyle jednakowych)

Wielko strzałki łuku:

2

8

n

R

f

⋅

=

W przypadku, gdy

mm

f

8

<

nie nale y stosowa zaokr glenia załomu profilu podłu nego.

Łuki pionowe nie mog by wykonywane na długo ci krzywych przej ciowych. Odległo

ko ca lub pocz tku łuku pionowego od ko ca lub pocz tku krzywej przej ciowej, mostu lub

wiaduktu powinna wynosi co najmniej 6 m.
Profil podłu ny
Projektowanie profilu podłu nego linii kolejowej sprowadza si do wrysowania niwelety na

wcze niej wykre lonym profilu podłu nym terenu, zdj tym wzdłu trasy kolejowej, zgodnie

z zało eniami projektu linii dotycz cymi przede wszystkim ustalonych pochyle miarodajnych,

promieni łuków i rozmieszczenia punktów eksploatacyjnych na projektowanej linii kolejowej.

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 5 -

Normalny profil podłu ny sporz dza si w skali poziomej 1:10000 i pionowej 1:500. Stan

istniej cy rysuje si kolorem czarnym. Projektowana cz

profilu (nowe elementy) rysuje si

kolorem czerwonym. Nasypy oznacza si kolorem czerwonym a wykopy ółtym. Za rz dne

niwelety przyjmuje si rz dne kraw dzi torowiska. Na profilach podłu nych stosuje si

oznaczenia według zał cznika 2.

ODWODNIENIE DROGI KOLEJOWEJ

Rowy odwadniaj ce:
- boczne (w przekopach):h = 0,5 m; pochylenie skarp wynosi 1:1,5,

- górne - zadanie odprowadzenie wód powierzchniowych: skarpy i dno powinny by

nieprzepuszczalne,

- ochronne: przy nasypach; zadanie: ochrona przed zawilgoceniem podstawy nasypu przez

wody opadowe; szeroko ławy

≥ 1,0m; pochylenie skarp 1:1,5.

Rowy boczne i ochronne: minimalny spadek podłu ny

min

i

= 3‰ (do 200 m 1‰ w terenie

równinnym). Rowy górne:

min

i

= 0,3

÷0,5%.

Zabezpieczanie skarp i den rowów przed rozmyciem - w zale no ci od pochylenia:
-

i

≤3% - darnina,

-

i=3

÷4% - faszyna,

-

i=4

÷6% - brukowanie na sucho,

-

i=6

÷8% - brukowanie na mchu,

-

i=8

÷15% - brukowanie na podsypce z wypełnieniem spoin,

-

i

≥15% - kaskady (stopnie wodospadowe); wys. stopnia ≤ 0,3m; odległo mi dzy stopniami

≥ 10,0m; pochylenie i ≤ 3%; szeroko progu 0,5m.

PROJEKTOWANIE MAŁYCH STACJI

Stacja powinna znale si na odcinku prostym, najlepiej w terenie płaskim (minimalizacja

robót ziemnych). Długo równi stacyjnej: 900-1200m; pochylenie: 0 ÷ 0,5‰ (wyj tkowo:

2,8‰ ).
Układy torów małych stacji:
− podłu ny - dworzec i tory ładunkowe po tej samej stronie torów głównych (np. w przypadku

braku dogodnego dojazdu do stacji)

− poprzeczny - dworzec i urz dzenia ładunkowe umieszcza si po przeciwnych stronach torów

głównych (np. na liniach dwutorowych, przy du ym obrocie towarów).

Tory główne dodatkowe
Tory główne dodatkowe na małej stacji dwutorowej mog by umieszczone:

− po jednej stronie torów głównych zasadniczych (układ liniowy) rys. 4a,

− po obu stronach torów głównych zasadniczych (układ kierunkowy) rys. 4b.
U yteczna długo torów stacyjnych
U yteczna długo torów stacyjnych - mierzona mi dzy skrajnymi punktami, poza którymi nie

mo e sta tabor kolejowy. Długo ta nie mo e by mniejsza od długo ci poci gów

korzystaj cych z tych torów. Minimalna długo u yteczna torów dla poci gów towarowych

100-osiowych - 550m, 120-osiowych - 650m, 150-osiowych - 800m, dla poci gów pasa erskich

dalekobie nych - 420m, dla podmiejskich jednostek elektrycznych - 200m.
Minimalny rozstaw torów
(w nawiasach podano warto ci dla V

≥ 160 km/h):

-

4,20 (4,50) m dla torów szlakowych i głównych,

-

4,75 (5,60) m gdy na mi dzytorzu przewidziano stałe sygnały, słupy sieci o wietleniowej

lub energetycznej.

-

4,90 (5,80) m gdy na mi dzytorzu planuje si ustawi konstrukcje wsporcze sieci trakcyjnej

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 6 -

-

6,00 (9,70) m pod budow peronu jednokraw dziowego bez zabudowy

-

9,00 (10,40) m pod budow peronu dwukraw dziowego z doj ciem od czoła

-

10,70 (13,00) m pod budow peronu dwukraw dziowego z doj ciem dwupoziomowym

Rozjazdy
-

w torach głównych powinny by układane rozjazdy i skrzy owania torów o skosach 1:9 lub

wi kszych,

-

w torach bocznych mo na wyj tkowo stosowa rozjazdy o skosach wi kszych, lecz

najwy ej 1:4,8,

-

w torach głównych nie stosuje si rozjazdów krzy owych,

-

mi dzy rozjazdami powinny by układane wstawki proste; ich długo zale y od rodzaju

toru,

Perony
-

niskie – h = 0,30 m, kraw d 1,60 m od osi toru,

-

wysokie – h = 0,76; 0,86; 0,96 m, kraw d 1,725 m od osi toru.

Spadki poprzeczne peronów: 1

÷ 3%; w obszarze 1-metrowego pasa bezpiecze stwa - spadek

1%; perony dwustronne - spadki w dwie strony.
Przej cia przez tory kolejowe
-

przej cia niestrze one powinny mie zapewnion dobra widoczno w obie strony.

Powinny by one zabezpieczone labiryntami o szeroko ci minimum 1,6 m.

-

przej cia przez wi cej ni 3 tory kolejowe, na których V

max

> 15 km/h powinny by

zabezpieczone zaporami

-

szeroko przej cia przez tory nie powinna by mniejsza ni 2,40 m

-

szeroko przej cia ró nopoziomowego powinna by nie mniejsza ni 3,00 m, tunele nie

mog by ni sze ni 2,40 m

-

zaleca si przyjmowa szeroko stopnia 0,30 m, wysoko 0,15 m

-

na terenie stacji przej cia przez tory V

max

>140 km/h powinny by wielopoziomowe; poza

stacj przej cia i przejazdy jednopoziomowe przez tory V

max

≥ 120 musza by

zabezpieczone.

Place ładunkowe
Min. szeroko placów ładunkowych = 12 m; kraw d w poziomie główki szyny, w odległo ci

1,60 m od osi toru; przy ko cu placu- p tla o rednicy ok. 20 m.

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 7 -

ZAŁ CZNIK NR 1

Przykładowa kilometracja trasy

Dane wst pne:
V

p

= 60 km/h; V

t

= 50 km/h;

A

(90.500, 76.625); B (95.400, 75.975); W

1

(91.850, 76.900); W

2

(92.325, 76.240)

R

= 600 m; a

dop

= 0.8 m/s

2

; a

t

= 0.6 m/s

2

Wyniki oblicze
• Odległo ci mi dzy punktami [km]:

AW

1

= 1.37772; W

1

W

2

= 0.81316; W

2

B

= 3.08640; AW

2

= 1.86517; W

1

B

= 3.66853

• K ty zwrotu trasy [

o

]:

α

1

= 65.77;

α

2

= 49.33

• Styczne łuków [m]:

T

1

= 387.94; T

2

= 275.54

• Długo ci łuków:

S

1

= 688.76; S

2

= 516.60

• Zakres dopuszczalnej przechyłki [mm]

Obliczony : -51.6 h 162.5
Wg przepisów: 20 h 150
Dopuszczalny zakres przechyłki 20 h 150

• Przechyłka zasadnicza [mm]:

h

1

= 50; h

2

= 50

• Długo krzywej przej ciowej [m]:

l

min

f

(1)

= 30.00; l

min

(1)

= 26.67; l

(1)

= 30.00

l

min

f

(2)

= 30.00; l

min

(2)

= 26.67; l

(2)

= 30.00

• Długo łuku zredukowanego [m]:

S

1

' = 658.76; S

2

' = 486.60

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 8 -

A = PT

0.00

+AW

1

+ 1 377.72

W

1

1 377.72

- (T

1

+ l

1

/2)

- 402.94

PKP

974.78

+ l

1

+ 30.00

PŁK

1 004.78

+ S

1

’/2

+ 329.38

ŁK

1 334.16

+ S

1

’/2

+ 329.38

KŁK

1 663.54

+ l

1

+ 30.00

PKP

1 693.54

- (T

1

+ l

1

/2)

- 402.94

W

1

'

1 290.60

+W

1

W

2

813.16

W

2

2 103.76

- (T

2

+ l

2

/2)

- 290.54

PKP

1 813.22

+ l

2

+ 30.00

PŁK

1 843.22

+ S

1

’/2

+ 243.30

ŁK

2 086.52

+ S

1

’/2

+ 243.30

KŁK

2 329.82

+ l

2

+ 30.00

PKP

2 359.82

- (T

1

+ l

1

/2)

- 290.54

W

2

'

2 069.28

+W

2

B

3 086.40

B = KT

5 155.68

Sprawdzenie:

2(T

1

+l

1

/2)-(S

1

'+2l

1

)

87.12

W

1

-W

1

'

87.12

2(T

2

+l

2

/2)-(S

2

'+2l

2

)

34.48

W

2

-W

2

'

34.48

Projekt wst pny odcinka linii kolejowej – skrót informacji

- 9 -

ZAŁ CZNIK NR 2

Stacja bez

wodoci gu

Stacja

z wodoci giem

Stacja

z lokomo-

tywowni

Stacja

z obrotnic

Stacja

z trójk tem

obrotowym

Mijanka

Przystanek

Ł adowania

Posterunek

odst powy

elektro-

mechaniczny

Posterunek

odst powy

telegraficzny

Przejazd

niestrze ony

Przejazd

strze ony

obsługiwany

na miejscu

Przejazd

strze ony

obsługiwany

z odległo ci

Przejazd

zamykany

r cznie

kluczem

Przejazd z

sygnalizacj

samoczynn

Granica

pa stwa

Wiadukt

kolejowy

Wiadukt

drogowy

Most kratowy z

jazd gór

Most kratowy z

jazd dołem

Most belkowy

z jazd gór

Most belkowy

z jazd dołem

Kilometr

projektowany

Kilometr

istniej cy

Tunel

Przepust

ramowy

Przepust

sklepiony

Przepust

rurowy

Rys. Znaki konwencjonalne do profilu podłu nego.