monter nawierzchni kolejowej 712[05] z1 04 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Agnieszka Krupa

Dobieranie

elementów

nawierzchni

kolejowej

712[05]Z1.04

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Grażyna Górniak
inż. Hanna Kozioł

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Agnieszka Krupa

Konsultacja:
mgr inż. Krzysztof Wojewoda

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 712[05].Z1.04
„Dobieranie elementów nawierzchni kolejowej”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu monter nawierzchni kolejowej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Nawierzchnia kolejowa

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Tor kolejowy

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Rozjazdy, skrzyżowania i połączenia torów

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Obiekty mostowe i ich nawierzchnia

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej zasad dobierania

elementów nawierzchni kolejowej.

W poradniku zamieszczono:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć

opanowane, aby przystąpić do realizacji programu jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia programu jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do

wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają:
wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia. Jeżeli masz trudności ze

zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela o wyjaśnienie
i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność,

pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,
sprawdzian postępów.

4. Zestaw zadań testowych sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności

z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego testu jest dowodem osiągnięcia umiejętności
określonych w programie jednostki modułowej.

Jednostka modułowa „Dobieranie elementów nawierzchni kolejowej”, której treści teraz

poznasz jest jednym z elementów niezbędnych do poznania budowy dróg kolejowych.

Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego też, aby opanować

kompleksowo zalecany materiał nauczania i wykonać niektóre ćwiczenia, powinieneś
skorzystać z wielu dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

712 [05]Z1.05

Układanie torów kolejowych

712[05]Z1

Budowa drogi kolejowej

712[05]Z1.02

Stosowanie maszyn

i urządzeń do budowy dróg

kolejowych

712[05]Z1.01

Wykonywanie prac

ślusarskich i spawalniczych

712[05]Z1.04

Dobieranie elementów nawierzchni

kolejowej

712[05]Z1.03

Wykonywanie podtorza kolejowego

712 [05]Z1.06

Użytkowanie stacji, urządzeń

stacyjnych i przejazdów kolejowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

czytać rysunki techniczne,

−

sporządzać proste rysunki techniczne,

−

odszukać dane zapisane w tabelach,

−

grupyfikować linie kolejowe,

−

rozpoznawać urządzenia techniczne do prac w torach,

−

korzystać z literatury technicznej, norm, przepisów budowlanych, katalogów
i poradników,

−

stosować przepisy prawa budowlanego i bhp,

−

współpracować w grupie,

−

interpretować związki wyrażone za pomocą wzorów, wykresów, schematów i tabel.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

zorganizować stanowisko pracy do budowy podtorza,

−

określić zadania podtorza kolejowego,

−

scharakteryzować główne elementy podtorza kolejowego i pokryć ochronnych,

−

wykorzystać normalne przekroje porzeczne podtorza,

−

dobrać materiały stosowane do budowy podtorza,

−

określić właściwości materiałów stosowanych do budowy podtorza kolejowego,

−

zastosować sposoby zagęszczania gruntów,

−

dobrać sposoby odwodnienia podtorza,

−

zastosować zasady użytkowania maszyn i urządzeń do robót ziemnych,

−

zastosować zasady użytkowania maszyn i urządzeń do budowy podtorza,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska przy budowie podtorza kolejowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Nawierzchnia kolejowa

4.1.1. Materiał nauczania

Nawierzchnia kolejowa jest to zespół konstrukcyjny, składający się z szyn, podkładów,

złączek, rozjazdów, przyrządów wyrównawczych, kozłów oporowych oraz podsypki.
Elementy te służą do ułożenia toru szynowego, który stanowią dwa równoległe toki szynowe,
ułożone w ustalonej miedzy nimi odległości. W okresie użytkowania, nawierzchnia powinna
stanowić stabilną i trwałą konstrukcję odpowiednio połączonych części składowych,
zapewniającą bezpieczny ruch pojazdów kolejowych.

Zadaniem nawierzchni kolejowej jest przejęcie bezpośrednich nacisków od kół taboru

kolejowego i przekazanie tych nacisków na podtorze kolejowe.

Podstawowym elementem nawierzchni są szyny, które przymocowane są do podkładów

za pomocą złączek przytwierdzających.

Szyna (rys. 1.) składa się z główki, stopki i szyjki. Główka jest to górna część szyny

przystosowana do toczenia się kół taboru oraz do nadawania im kierunku biegu. Stopkę szyny
stanowi jej dolna część przystosowana do przytwierdzenia do podkładki i podkładu. Szyjka
szyny jest częścią pośrednią między główką a stopką. Kształt przekroju poprzecznego szyny
jest zbliżony do belki dwuteowej z uwagi na to, że szyna pracuje przede wszystkim na
zginanie.

Rys. 1.

Przekrój poprzeczny szyny UIC60 [11, Id1 zał.4]

Do nawierzchni zalicza się także elementy dodatkowe stosowane w szczególnych

przypadkach takie jak prowadnice w łukach, przyrządy wyrównawcze oraz rozjazdy
i skrzyżowania torów.

Konstrukcja toru wymaga należytego przytwierdzenia szyn do podkładów, co uzyskuje

się przez stosowanie złączek przytwierdzających, którymi są: podkładki szynowe, wkręty lub
haki, śruby stopowe, łapki i pierścienie sprężyste. Para szyn przytwierdzonych do podkładów
w ustalonej odległości tworzy przęsło torowe, które następnie układane jest na podsypce.
Przęsła torowe łączone są ze sobą w stykach szyn za pomocą złączek szynowych, którymi są:
łubki, śruby łubkowe oraz pierścienie sprężyste. Złączek w zasadzie nie stosuje się w torze
bezstykowym.

Podkładki szynowe spoczywają bezpośrednio pod szyną i mają za zadanie przekazanie na

większą powierzchnię podkładu nacisku wywieranego przez szyny pod obciążeniem kół,
umożliwienie nadawania szynom pochylenia poprzecznego ku osi toru oraz rozłożenie
nacisków poziomych kół taboru na wszystkie złączki przytwierdzające podkładkę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podkłady ułożone w ustalonych odstępach poprzecznie do osi toru przejmują naciski kół

na szyny, przekazywane za pośrednictwem podkładek i przytwierdzeń szynowych, przenoszą
te naciski na warstwę podsypki, a ponadto zapewniają prawidłowe szerokości toru. Zamiast
podkładów mogą być stosowane inne elementy podparcia szyn, np. płyty betonowe. Podkład
pracuje na zginanie, a w miejscach ułożenia podkładek – na ściskanie. Największe momenty
zginające występują w przekroju pod szyną i dlatego najsilniejsze podbicie podkładu
podsypką powinno być dokonane pod szynami i po obu stronach, z wyjątkiem środkowej
części podkładu długości 50 cm, która powinna pozostawać bez podbicia.

Odległości między osiami podkładów w torze zależą w szczególności od nacisku osi,

typu szyn i ich długości, rodzaju podkładów oraz znaczenia torów. Odległości te wahają się
najczęściej w granicach 655–578 mm przy liczbie 1566–1733 sztuk podkładów na 1km toru.
Na PKP są stosowane podkłady drewniane, stalowe i betonowe.

Podkłady drewniane wykonane są z drewna miękkiego (sosna) lub twardego (buk i dąb).

Masa podkładów drewnianych wynosi 70–75 kg. Pod złączami szynowymi układa się
podkłady podzłączowe, powstające z połączenia śrubami dwóch podkładów pojedyńczych.
Mogą być wykonane jako:
a) podkłady belkowe (rys. 2.) typu IB, IIB oraz IIIB,
b) podkłady obłe (rys. 2.) typu IIO, IIIO oraz IVO.

typ IB

typ IIB

typ IIIB

Długość: 2600 mm

Objętość:0,0962 m3

Pow.przek. 370 cm2

Mom. bezwł. 6493 cm4

Wsk. wytrz. 892 cm3

Długość: 2600 mm

Objętość: 0,0894 m3

Pow.przek. 344 cm2

Mom. bezwł. 6099 cm4

Wsk. wytrz. 783 cm3

Długość: 2500 mm

Objętość:0,077 m3

Pow.przek. 308 cm2

Mom. bezwł. 4711 cm4

Wsk. wytrz. 647 cm3

typ IIO

typ IIIO

typ IVO

Długość: 2600 mm

Objętość: 0,0923 m3

Pow.przek. 355 cm2

Mom. bezwł. 6210 cm4

Wsk. wytrz. 788 cm3

Długość: 2500 mm

Objętość: 0,0755 m3

Pow.przek. 302 cm2

Mom. bezwł. 4741 cm4

Wsk. wytrz. 644 cm3

Długość: 2500 mm

Objętość: 0,0730 m3

Pow.przek. 292 cm2

Mom. bezwł. 4526 cm4

Wsk. wytrz. 621 cm3

Rys. 2. Typy podkładów drewnianych [11, Id1 zał.5]

Podkłady stalowe mają przekrój w kształcie odwróconego koryta, z końcami zgiętymi ku

dołowi. Masa podkładów stalowych wynosi 60÷80 kg. Najlepszym sposobem
przytwierdzenia szyny do podkładu stalowego jest przymocowanie jej śrubami stopowymi,
łapkami i pierścieniami sprężystymi do podkładki żebrowej, przyspawanej do podkładu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podkłady betonowe ze względu na kształt wyróżnia się: podkłady blokowe, podkłady

belkowe i płyty betonowe, a ze względu na sposób zbrojenia – na żelbetowe
i strunobetonowe. Zastosowanie jako podkładu dwóch krótkich i wysokich bloków
połączonych sztywnym stalowym łącznikiem zwiększa wybitnie jego wytrzymałość
i zmniejsza naprężenia rozciągające przy zginaniu.

Podkłady strunobetonowe z betonu sprężonego – w czasie wykonywania podkładu

stalowe struny stanowiące zbrojenie poddawane są określonemu naciągowi, następuje potem
silne związanie betonu ze zbrojeniem, a po stwardnieniu betonu i zwolnieniu naciągu strun
uzyskuje się sprężenie betonu. Podkłady te maja kształt belkowy.

Rys. 3. Podkład strunobetonowy INBK 7 przystosowany do przymocowania typu K Wymiary dotyczą

szyn UIC60(60E1), w nawiasach podano wartości dla szyn S49 (49E1) [11, Id1 zał.5]

Podkłady betonowe mają w części podszynowej pochylenie 1:20 lub 1:40 ku osi toru

i w związku z tym stosuje się do nich podkładki żebrowe o stałej grubości. W celu
przytwierdzenia szyny do podkładu betonowego zakłada się w nim dyble do wkrętów. Dyble
wykonane są z drewna twardego nasyconego olejem kreozotowym lub z tworzyw sztucznych.
Dla uzyskania stałego docisku szyny do podkładu stosuje się przekładki amortyzacyjne
między podkładem a podkładką podszynową, a pod wkręty zakłada się pierścienie sprężyste
podwójne. W torze z podkładami betonowymi jako podkłady podzłączowe stosuje się
wyłącznie podkłady drewniane.

Podsypka ma za zadanie: uzyskanie wymaganego położenia toru w planie i profilu,

przejęcie nacisków kół pojazdów z podkładów z przekazaniem ich na torowisko, szybkie
odprowadzenie wód opadowych oraz przeciwdziałanie przesunięciom podłużnym
i poprzecznym toru. Ponadto spełnia ważną rolę odwodnienia nawierzchni. Torowisko
w przekroju poprzecznym ma 4% pochylenia dla szybkiego odprowadzenia wody
powierzchniowej, ograniczając przenikanie jej w podtorze. Podsypka jest wykonywana
z kruszonych twardych skał typu: bazalt, granit, sjenit i dolomit (skały odporne na ściskanie
100 – 140 MPa). Tłuczeń ten odporny jest na uderzanie przy podbijaniu podkładów, wykazuje
dużą wytrzymałość na ścieranie. Stosuje się podsypkę o uziarnieniu 20/60mm lub 30/60 mm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Minimalna grubość warstw podsypki pod pokładem zależy od kategorii linii i rodzaju
podkładu.

Nierównomierne, trwałe odkształcenia podsypki są głównym źródłem powstawania

nierówności toru kolejowego.

I faza eksploatacji występuje bezpośrednio po podbiciu podkładów. Tor oddany do

eksploatacji po podbiciu podkładu wymaga dodatkowej stabilizacji pod przejeżdżającymi
pociągami, aż przeniesione zostanie obciążenie 20–100 tys. ton brutto. W tym okresie
zachodzi potrzeba ograniczenia prędkości pociągu (faza I). Zastosowanie dynamicznego
stabilizatora, zagęszczającego powierzchniowo pryzmę podsypki likwiduje potrzebę
początkowej stabilizacji podsypki.

II faza – to okres podstawowej eksploatacji, charakteryzuje się stałą intensywnością

narastania trwałych odkształceń. Radykalnym rozwiązaniem są konstrukcje bezpodsypkowe.
W miarę narastania trwałych odkształceń, rośnie rozrzut nierównomierności tych odkształceń
– główna przyczyna powstających nierówności geometrycznych toru kolejowego.

W miarę eksploatacji podsypka zostaje zanieczyszczona, jej nośność podlega redukcji,

zmniejsza się wodoprzepuszczalność. Proces kumulacji odkształceń trwałych wchodzi w fazę
III – intensywność narastania odkształceń wzrasta nieliniowo, co wskazuje na potrzebę
oczyszczenia podsypki.

Tabela 2. Minimalne grubości warstwy podsypki [m] [11, Id1]

kategoria linii kolejowej

rodzaj podkładów

magistralne

pierwszorzędne

drugorzędne

znaczenia

miejscowego

drewniane

0,30

0,25

0,20

0,16

betonowe

0,35

0,30

0,25

Podsypkę należy oczyszczać, jeżeli nie zapewnia ona należytego odwodnienia, a jej stan

oceniono jako zły. Oczyszczeniu podlega podsypka tłuczniowa. Zanieczyszczoną podsypkę
ze żwiru, pospółki lub klińca wymienia się na nową. Przed przystąpieniem do oczyszczania
podsypki należy określić przyczyny jej zanieczyszczenia.

Oczyszczanie podsypki należy wykonywać mechanicznie za pomocą oczyszczarek.

Przesiewanie lub wymianę podsypki ręcznie w ramach napraw bieżących, można wykonywać
wyjątkowo, w przypadkach miejscowych zanieczyszczeń, na długości odcinków
izolowanych, rozjazdów oraz w miejscach, gdzie nie jest możliwa praca oczyszczarek. Po
oczyszczeniu, brakującą podsypkę należy uzupełnić do wymiarów odpowiadających
normalnym profilom poprzecznym.

Tłuczeń wyrabiany jest z twardych skał naturalnych. Ziarna tłucznia o ostrych

krawędziach powinny mieć wymiary 20–63 mm. Dzięki szorstkości i ostrym krawędziom
ziarna wzajemnie się zazębiają i dlatego tłuczeń nadaje się doskonale do podbijania
podkładów. Żwir rzeczny lub kopalny ma ziarna o zaokrąglonych krawędziach i wymiarach
5–63mm. Nie może on być używany w torach na podkładach betonowych.

Pospółka jest naturalną mieszaniną żwiru i piasku, wymiary ziaren żwiru wynoszą do 63

mm, przy czym zawartość ziaren o wymiarach do 2 mm nie powinna przekraczać 55%.

Szerokość torowiska (rys. 5) zależy przede wszystkim od kategorii linii, liczby torów

oraz ich wzajemnej osiowej odległości. Szerokość torowiska na liniach jednotorowych waha
się od 4,5 m na liniach znaczenia miejscowego do 6 m na liniach magistralnych. Torowisko
w swej środkowej części, na długości podkładów jest poziome, natomiast w pozostałej części
ma spadek poprzeczny w kierunku skarp nasypu lub rowówc) bocznych przekopu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Przekrój poprzeczny nawierzchni i podtorza jednotorowej linii magistralnej

i pierwszorzędnej [11, Id1 zał.1]

Szerokość torowiska na liniach dwutorowych wynosi 9,6–10,4 m przy odległości 4 m

między osiami torów.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Z jakich elementów składa się szyna?
2. W jakim celu stosuje się podkłady?
3. Z jakich materiałów wykonane mogą być podkłady?
4. Jak wykonywane są podkłady strunobetonowe?
5. W jakim celu stosowana jest podsypka?
6. Z jakich materiałów wykonywana jest podsypka?
7. Jakie są szerokości torowiska na liniach jedno i dwutorowych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na zdjęciach zamieszczonych niżej, przedstawione są fragmenty nawierzchni kolejowej.

Rozpoznaj przedstawione elementy, nazwij je i określ, jakie zadania spełniają w torze.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze zdjęciami oraz tablicami poglądowymi przedstawiającymi elementy

nawierzchni kolejowej i jej ustrój,

2) rozpoznać poszczególne elementy nawierzchni,
3) nazwać poszczególne elementy nawierzchni,
4) określić, jakie zadania spełnia w torze każdy z rozpoznanych elementów,
5) przedyskutować rozwiązanie na forum grupy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zdjęcia przedstawiające poszczególne elementy nawierzchni kolejowej,

−

tablice poglądowe przedstawiające poszczególne elementy nawierzchni kolejowej,

−

tablice poglądowe przedstawiające ustrój toru kolejowego,

−

modele przytwierdzeń szyn do podkładów,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy nawierzchni i dróg kolejowych.

Ćwiczenie 2

Wykonaj szkic przekroju poprzecznego nawierzchni kolejowej dla wskazanej przez

nauczyciela kategorii linii kolejowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym elementów i budowy nawierzchni

kolejowej,

2) ustalić z nauczycielem kategorię linii dla której będzie wykonany szkic,
3) określić wielkości i ilości poszczególnych elementów znajdujących się na linii kolejowej

wskazanej grupy,

4) wykonać szkic przekroju poprzecznego nawierzchni kolejowej z uwzględnieniem jej

kategorii,

5) zaprezentować i omówić wykonany projekt ze szczególnym zwróceniem uwagi na

elementy wchodzące w skład nawierzchni kolejowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory kreślarskie,

−

arkusz papieru do wykonania szkicu,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy nawierzchni i dróg kolejowych.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać elementy nawierzchni kolejowej?



2) określić parametry podsypki?



3) narysować szkic wybranego elementu nawierzchni kolejowej?



4) określić parametry nawierzchni linii kolejowej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Tor kolejowy

4.2.1. Materiał nauczania

Tor kolejowy stanowią dwa równoległe toki szynowe ułożone w ustalonej między nimi

odległości i przymocowane do podkładów osadzonych na podsypce. Ustrój i wymiary toru
kolejowego musza być dostosowane do konstrukcji i wymiarów części biegowych pojazdów
kolejowych, bezpośrednio z nim współpracujących.

Tor kolejowy charakteryzują następujące parametry:

−

pochylenie poprzeczne w torze,

−

szerokość toru,

−

wzajemne wysokościowe położenie toków szynowych,

−

wichrowatość toru,

−

kształt toru w planie,

−

kształt toru w profilu podłużnym.
Szerokość toru kolejowego, jest to odległość miedzy wewnętrznymi krawędziami główek
szyn, mierzona prostopadle do osi toru 14 mm poniżej górnej powierzchni główek szyn.

Szerokość toru dla linii normalnotorowych wynosi 1435 mm. Szerokość ta obowiązuje na

prostych odcinkach toru oraz w łukach o promieniu R ≥ 300 m. Dopuszczalne odchylenie od
właściwej szerokości toru nie może przekraczać +5 lub +10 mm (poszerzenie), zależnie od
prędkości maksymalnej w torze, oraz – 5 mm (zwężenie).

Tory główne są przystosowane do ruchu i przyjmowania pociągów na stację

z przyległych szlaków oraz wyprawiania pociągów ze stacji na szlaki. Tory główne
zasadnicze na stacjach są z reguły przedłużeniem torów szlakowych, a na stacjach pośrednich
są przystosowane do przejazdu pociągów bez zatrzymania z prędkością taką samą jak na
szlakach danej linii. Z reguły (z wyjątkiem stacji czołowych) umożliwia się przejazd przez
stację pociągów bez zatrzymania po torach głównych zasadniczych z pełną prędkością
rozkładową obowiązującą na danej linii. Tory główne zasadnicze muszą więc być proste lub
ułożone w łukach o dużych promieniach, takie jak na szlaku, a łuki kołowe muszą mieć na
wejściu i wyjściu odpowiednie krzywe przejściowe. Rozjazdy w torach głównych
zasadniczych układa się tak, aby przebiegi pociągów bez zatrzymania odbywały się po torach
prostych.

Tory główne dodatkowe są przygotowane do przyjmowania ze szlaków pociągów

zatrzymywanych na stacji oraz do wyprawiania na szlaki pociągów z postojów na stacji.
Wjazdy i wyjazdy odbywają się z reguły po torach łukowych rozjazdów o skosie 1:9
i promieniach R = 300 m lub R = 190 m, z prędkością ograniczoną do 40 km/h.

Tory boczne są przygotowane tylko do jazd manewrowych, tj. przemieszczania taboru

w obrębie stacji. Tory te nie muszą mieć bezpośrednich powiązań w układzie rozjazdów
z torami szlakowymi. Nie przewiduje się wjazdów pociągów ze szlaków na tory boczne oraz
wyjazdów pociągów z tych torów na szlaki. Dąży się do takiego rozwiązania układu torów
bocznych, aby tory główne były chronione, np. przy użyciu torów żeberkowych od
niezamierzonego wyjazdu manewrującego taboru z torów bocznych. Prędkości jazd
manewrowych nie przekraczają 40 km/h, a często są ograniczone do 15 km/h lub nawet
mniej. Jazda manewrowa jest to przemieszczanie grupy pojazdów szynowych. Jazdy
manewrowe mogą odbywać się tylko w obrębie stacji, tj. pomiędzy wskaźnikami

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

(oznaczającymi granicę przetaczania), umieszczanymi w odległości min. 100 m przed
semaforami wjazdowymi – patrząc z kierunku stacji. W związku z małymi prędkościami jakie
potrzebne są do jazd manewrowych, w torach bocznych dopuszcza się stosowanie
nawierzchni staroużytecznej (wyjętej z torów głównych po pierwszym okresie eksploatacji).
W torach głównych dodatkowych i bocznych zaleca się stosować promienie łuków R = 300 m
lub większe (wyjątkowo dopuszcza się R

min

= 200 m) i nie stosuje się krzywych

przejściowych.

Na kolejach w Polsce przyjęto zasadę ruchu prawostronnego, choć obecnie zmierza się

do budowy urządzeń sterowania ruchem umożliwiających jazdę po każdym torze w obu
kierunkach z jednakowym bezpieczeństwem. Zasadę należy rozumieć jako priorytet dla jazdy
po torze prawym, zaś w pewnych okolicznościach dopuszcza się jazdę po torze lewym. Są
kraje, w których przyjęto zasadę ruchu lewostronnego na kolei, jak np. we Francji.

Na stacji pośredniej położonej na linii jednotorowej tor główny zasadniczy otrzymuje

numer 1. Na stacji pośredniej na linii dwutorowej numer 1 otrzymuje tor główny zasadniczy
przeznaczony do jazdy w kierunku od początku linii, ku jej końcowi, tj. w kierunku wzrostu
kilometrażu linii, zaś numer 2 – tor główny zasadniczy przeznaczony podstawowo do jazdy
w kierunku przeciwnym. Tory główne zasadnicze na stacjach pośrednich otrzymują więc
odpowiednio te same numery, co tory szlakowe, których są przedłużeniem.

Tory główne dodatkowe i boczne położone po prawej stronie stacji patrząc w kierunku

wzrostu kilometrażu otrzymują numery nieparzyste (3, 5, 7,...), zaś po lewej – parzyste (na
stacji linii jednotorowej; 2, 4, 6,..., na stacji linii dwutorowej: 4, 6, 8,...). Na dużych stacjach,
na których może być kilkadziesiąt lub nawet kilkaset torów, stosuje się numerację w grupach
torów o podobnym przeznaczeniu, zaczynającą się od kolejnych setek np.: 301, 302, 303,.....
Pozostawia się nie zajęte numery dla torów, które zamierza się ewentualnie budować później.

Na podejściach do stacji węzłowych, na których zbiega się kilka linii, stosuje się

numerację wchodzących do stacji torów szlakowych z dodatkiem litery np. 1R, 2R (tory
„radomskie”) lub 1W, 2W („tory warszawskie”).

Na dużych stacjach, gdzie liczba torów jest znaczna (kilkadziesiąt lub nawet kilkaset),

a tory są często kojarzone w grupy o jednorodnym przeznaczeniu funkcjonalnym – stosuje się
kolejną numerację torów w takich grupach, przy czym numerację w każdej grupie zaczyna się
od nowych dziesiątek lub setek – np. w grupie torów przyjazdowych: 101, 102, 103,...,
w grupie torów kierunkowych 201, 202, 203,....

Numerację rozjazdów na stacji wyznacza się kolejno w kierunku wzrostu kilometrażu.

Numerację zgrupowań rozjazdów zaczyna się od nowych dziesiątek lub setek, pozostawiając
wolne numery do ewentualnej rozbudowy. Skrzyżowań torów i kozłów oporowych nie
numeruje się.

Tory szlakowe oraz tory główne zasadnicze i dodatkowe na stacjach są kwalifikowane do

jednej z sześciu klas technicznych.

Tory stacyjne boczne, za wyjątkiem torów grup kierunkowych, powinny być

utrzymywane jak tory piątej grupy.

Tory grup kierunkowych powinny odpowiadać warunkom grupy toru, do której zostały

zakwalifikowane tory główne dodatkowe.

Tor zakwalifikowany do danej grupy technicznej (Tabela 1.) powinien posiadać

konstrukcję nawierzchni odpowiadającą standardom przypisanym do danej grupy lub
wyższej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Grupy torów i ich standardy

grupy
torów

dopuszczalna

prędkość

pociągów [km/h]

dopuszczalny

nacisk osi

lokomotywy [kN]

dopuszczalny

nacisk osi

wagonów [kN]

natężenie

przewozów

[Tg/rok]

200

221

140

do 25

100
120
140
160

221
210
210
205

221
205
190
140

nie

normowane

100
120

221
210
205

221
205
190

16–25

70
80

221
210

221
205

9–15

60
70

221
210

221
205

4–8

30
40

221
210

221
205

do 3

Długości całkowite torów stacyjnych dla pociągów pasażerskich i towarowych liczy się

między ukresami.

Ukresem nazywa się znak wskazujący miejsce dopuszczalnego ustawienia taboru na

jednym z torów wyprowadzonych z rozjazdu tak, aby jeszcze był możliwy przejazd taboru po
drugim torze. Długości całkowite torów wynikają ze stosowanych długości składów
wagonowych, do których należy dodać łącznie około 120 m potrzebnych dla lokomotyw,
urządzeń w torze kontrolujących jazdę pociągów oraz tzw. dróg ochronnych (zazwyczaj 50
m), o które semafor jest odsunięty od ukresu.

Długość ogólna toru to długość budowlana z dodaniem długości rozjazdów i kozłów

oporowych.

Szyny
Polskie koleje eksploatują obecnie dwa typy szyn: UIC60, S49. Spotykane niekiedy

w torach inne typy szyn, np. S42, 8 lub 6, nie są już produkowane.

Szyna UIC60 jest standardowym typem szyny układanym na europejskich liniach dużych

prędkości oraz liniach o dużym natężeniu przewozów. Niektóre koleje eksploatują również
inne szyny, w tym szyny typów ciężkich. Na przykład koleje rosyjskie używają szyn R65
i R75, a koleje amerykańskie i kanadyjskie – szyn AERA 132.

Częścią szyny bezpośrednio współpracującą z kołami pojazdu jest główka, której kształt

powinien zapewniać dobrą współpracę z kołem. Szyjka o odpowiedniej sztywności na
zginanie łączy główkę ze stopką szyny, stanowiącą oparcie szyny o podkład. W celu
ograniczenia ruchów szkodliwych pojazdu (wężykowania) szynę układa się na podkładzie
z

poprzecznym pochyleniem 1:20 (szyny UIC60) lub 1:40 (szyny S49).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2. Charakterystyki podstawowych typów szyn stosowanych przez koleje europejskie

typ

masa
kg/m

wskaźnik

wytrzymał.

[mm

]

moment

bezwł.

[mm

]

wysokość

H [mm]

szerokość

stopki>
S [mm]

szerokość

główki

G [mm]

S49

49,43

240ˇ10

1819ˇ10

149

125

65,4

S54

54,54

262ˇ10

2073ˇ10

154

125

65,8

UIC50

50,18

253,6ˇ10

1940ˇ10

152

125

68,6

UIC54

54,43

279,19ˇ10

2127ˇ10

159

140

68,6

UIC60

60,34

335,5ˇ10

3055ˇ10

172

150

70,6

Istotnymi cechami szyny są: odporność na zużycie oraz zmianę kształtu (spęczanie), jak

również wytrzymałość zmęczeniowa w warunkach dynamicznych obciążeń o zmiennych
częstotliwościach.

Podczas dostosowywania charakterystyk wytrzymałościowych szyny do warunków jej

eksploatacji uwzględnia się zazwyczaj takie czynniki, jak profil szyny, warunki produkcji
(wpływ walcowania, chłodzenia i prostowania na wielkość natężeń własnych itp.) oraz
rozkład naprężeń w szynie pracującej w torze. Charakterystyki wytrzymałościowe wybranych
typów szyn zestawiono w tabeli 2.

Tabela 3. Charakterystyki szyn typu UIC60 i S49. [3, s. 65]

Parametr

Typ UIC 60

Typ S 49

Powierzchnia przekroju [mm

]

7686,00

6297,00

Masa metra szyny [kg]

60,34

49,43

Moment bezwładności I

∙10

-8

]

3055,00

1819,00

Moment bezwładności I

∙10

-8

]

513,00

320,00

Wskaźnik wytrzymałości W

∙10

-6

]

335,50

240,00

Efektywnym sposobem podwyższania trwałości szyny jest stosowanie stali o zwiększonej

wytrzymałości na rozciąganie dzięki czemu szyny są bardziej odporne na zużycie, zmęczenie,
a także zwiększa się odporność szyny na obciążenia udarowe. Wytrzymałość stali szynowej
na rozciąganie wynosi 7000–11000 MPa, w zależności od kategorii stosowanych szyn.

Szyny w torze grupycznym są połączone za pomocą złącz:

−

podpartych na podzłączowych podwójnych podkładach drewnianych z połączeniem szyn
łubkami i czterema śrubami łubkowymi,

−

wiszących przy nominalnym rozstawie podkładów z połączeniem szyn łubkami
wzmocnionymi i sześcioma śrubami łubkowymi.
W złączach toru grupycznego powinny być zachowane luzy umożliwiające wydłużanie

się szyn pod wpływem zmian temperatury. W tokach wewnętrznych torów grupycznych
położonych w łukach należy stosować szyny skrócone o skrótach będących
wielokrotnościami 45 mm lub 40 mm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 4 Wartości wymaganych luzów w stykach szyn [11, Id1zał.8]

Szyny o długości [m]

Temperatura szyny

[°C]

Wartości luzów w [mm]

-15 do -10

-9 do -6

-5 do 0

0 do 5

6 do 10

11 do 15

16 do 20

21 do 25

26 do 30

31 do 35

36 do 40

W celu wyrównania różnic długości szyn obu toków w torze w łuku należy w toku

wewnętrznym układać szyny skrócone.

Styki szyn w torze prostym powinny leżeć na linii prostopadłej do osi toru, a w łukach

w linii promienia łuku. Odchylenia od tych zasad nie mogą przekraczać 20 mm w torze
prostym lub połowę wartości skrócenia pojedynczej szyny w torze w łuku.

Łączenie szyn typów UIC60 i S49 powinno być wykonane za pomocą szyn

przejściowych. W torach linii zelektryfikowanych wszystkie nieizolowane złącza szynowe
powinny być połączone łącznikami szynowymi podłużnymi, oraz, w miejscach wskazanych
w dokumentacji technicznej, łącznikami poprzecznymi międzytokowymi, międzytorowymi
i rozjazdowymi.

Układanie szyn ulepszonych cieplnie w łukach o promieniach mniejszych niż 300 m

może pięciokrotnie wydłużyć okres ich eksploatacji. Większość zarządów kolejowych zaleca
stosowanie szyn o normalnym standardzie w łukach o promieniach R≥1000 m, szyn
o zwiększonej wytrzymałości w łukach o promieniach 300–1000 m i szyn o dużej
wytrzymałości w przypadku promieni mniejszych niż 300 m. Zasadnicza długość szyn UIC60
produkowanych w hucie wynosi 25 m, a szyn S49 – 30 m.

Ocena przyjętego typu szyny ze względu na koszty eksploatacji nawierzchni jest

trudniejsza niż jej cech mechanicznych, z uwagi na dużą liczbę istotnych czynników
wpływających na żywotność szyny.

W zależności od przeznaczenia rozróżnia się dwie odmiany szyn:

−

odmiana K: szyny przeznaczone do toru grupycznego,

−

odmiana S: szyny przeznaczone do toru bezstykowego.

W zależności od dokładności wykonania rozróżnia się dwie grupy szyn:

−

klasa I: szyny o normalnych właściwościach tworzywa, o normalnych odchyłkach
wymiarów i o normalnej jakości powierzchni,

−

klasa II: szyny o właściwościach tworzywa jak dla grupy I, lecz o zwiększonych
odchyłkach

wymiarów

zwiększonej

głębokości

dopuszczalnych

wad

powierzchniowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szyny przytwierdzone do poprzecznych podkładów stanowią ruszt torowy. Szerokość

toru jest to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona 14 mm poniżej
powierzchni tocznej szyny. Jej nominalna wartość wynosi 1435 mm. Rozstawem szyn
nazywa się odległość między osiami szyn. Jest ona równa 1500 mm.

Zasadniczymi typami przytwierdzeń są:

−

przytwierdzenie sztywne (np. typu K),

−

przytwierdzenie sprężyste, stosowane coraz powszechniej, zwłaszcza na liniach
przystosowanych do ruchu z dużymi prędkościami (np. typu SB3 eksploatowane na
polskich kolejach),

−

przytwierdzenie typu pośredniego łączące cechy dwóch poprzednich (np. przytwierdzenie
typu Vossloh).

Tor bezstykowy stanowi konstrukcję, w której kolejne szyny łączone są ze sobą trwale

przy pomocy zgrzewania elektrooporowego, spawania termitowego lub łukowego. Do
budowy torów bezstykowych w torach na szlakach i głównych zasadniczych na stacjach
należy stosować szyny długie zgrzewane stacjonarnie.

Rys. 5. Przytwierdzenie szyny typu K do podkładu drewnianego: 1 – stalowa podkładka żebrowa,

2 – przekładka topolowa lub polietylenowa, 3 – szyna, 4 – wkręt, 5 – śruba stopowa,
6 – łapka, 7 – pierścień sprężysty, 8 – nakrętka, 9 – żebro podkładki. [1, s. 36]

Przytwierdzanie szyn toru bezstykowego do podkładów należy wykonywać w przedziale

temperatur szyny (+15

C do + 30

C). W tym zakresie temperatur powinna być też

utrzymywana temperatura neutralna przez cały okres eksploatacji toru bezstykowego.

W każdym podkładzie zamontowane są cztery kotwy – po dwie dla szyny. Pomiędzy

kotwy danej szyny, a stopkę szyny wstawia się przekładkę podszynową, która pełni rolę
amortyzującą i izoluje elektrycznie szynę od pokładu.

Nawierzchnia toru bezstykowego musi spełniać następujące warunki:

−

szerokość pryzmy podsypki tłuczniowej niezależnie od kategorii linii powinna wynosić
co najmniej 0,45 m od czoła podkładów (rys. 12); w przypadku nie stosowania
maszynowego zagęszczania podsypki, należy wykonać nadsypkę,

−

przytwierdzenie sprężyste SB (rys. 13) lub typu K (rys. 14 i 15) powinno zapewnić
docisk jednej łapki do szyny siłą minimum 8 kN (w przytwierdzeniu sprężystym docisk
taki zapewnia konstrukcja łapki w przytwierdzeniu K odpowiada to szczelinie 1 mm
pomiędzy zwojami pierścieni sprężystych).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6.

Przytwierdzenie typu SB szyny UIC60(60E1) do podkładów betonowych.
Oznaczenia: 1 – kotwa, 2 – łapka sprężysta, 3 – elektroizolacyjna wkładka
dociskowa, 4 – przekładka podszynowa. [11, Id1zał.3]

Rys. 7.

Przytwierdzenie typu K szyny UIC60(60E1) do podkładów drewnianych.
1 – szyna, 2 – podkładka żebrowa, 3 – przekładka podszynowa, 4 – łapka,
5 – śruba stopowa z nakrętką, 6 – pierścień sprężysty potrójny, 7 – wkręt,
8 – pierścień sprężysty podwójny, 9 – podkład drewniany. [11, Id1 zał.3]

Rys. 8.

Przytwierdzenie typu K szyny UIC60 (60E1) do podkładów betonowych. 1 – szyna,
2 – podkładka żebrowa, 3 – przekładka, 4 – łapka, 5 – śruba stopowa z nakrętką,
6 – pierścień sprężysty potrójny, 7 – przekładka izolacyjna, 8 – wkręt, 9 – pierścień
sprężysty podwójny, 10 – dybel, 11 – korek, 12 – podkład betonowy. [11, Id1zał.3]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Długość odcinka toru bezstykowego jest nieograniczona. Odcinki toru z szynami

spawanymi lub zgrzewanymi o długości większej niż 180 m uważa się za tor bezstykowy.
Można go stosować we wszystkich klasach torów, przy zachowaniu następujących wymagań
technicznych:

−

najmniejszy promień łuku poziomego toru powinien wynosić:

−

w torach głównych i głównych dodatkowych wszystkich kategorii linii – 500m na
podkładach drewnianych i 450 m na podkładach betonowych,

−

we wszystkich torach stacyjnych – 300 m,

−

tor bezstykowy nie może zaczynać się i kończyć na krzywej przejściowej,

−

pochylenia podłużne linii kolejowej nie mogą przekraczać 12‰,

−

toru bezstykowego nie powinno się układać w miejscach, gdzie podtorze wykazuje
tendencje do trwałych odkształceń, a w szczególności na osuwiskach, zapadnięciach,
w miejscach występowania szkód górniczych,

−

przytwierdzenie szyn do podkładów powinno być dokonywane wyłącznie w temperaturze
mierzonej w szynie i wynoszącej od +15°C do +30°C (temperatura neutralna).

Nawierzchnię toru bezstykowego stanowią:

−

szyny typu UIC 60 lub S 49, które powinny odpowiadać standardom konstrukcyjnym
odpowiedniej grupy torów; układane w torach głównych i głównych zasadniczych nie
powinny posiadać otworów, z wyjątkiem otworów o średnicy nie większej niż 20 mm
wykonywanych w osi obojętnej szyny w celu przyłączenia urządzeń sterowania ruchem
kolejowym, instalowania elektrycznych obwodów torowych lub innych urządzeń,

−

podkłady betonowe lub drewniane, których typy i rozstaw określają standardy
konstrukcyjne nawierzchni dla odpowiedniej grupy torów,

−

podsypka tłuczniowa ze skał naturalnych o parametrach technicznych określonych
w standardach konstrukcyjnych nawierzchni; szerokość pryzmy podsypki od czoła
podkładu powinna wynosić co najmniej 0,45 m,

−

przytwierdzenia sprężyste albo przytwierdzenia typu K, które powinny zapewnić siłę
docisku szyny do podkładu o wartości 8–12 kN.

Szyny w płaszczyźnie pionowej powinny być układane w pochyleniu skierowanym do

osi toru o wartościach:

−

1:40 – w torach na podkładach betonowych i drewnianych z szynami typu UIC 60,

−

1:20 – w torach na podkładach betonowych i drewnianych z szynami typu S 49 i innymi.

Przejście od szyn ustawionych pionowo w rozjeździe do szyn ustawionych w pochyleniu

w torze powinno być wykonane stopniowo w przęśle przed i za rozjazdem, przy czym:

−

dla pochylenia 1:20 (szyny S49 i inne) – przejście należy wykonywać za pomocą
podkładek o pochyleniu 1:40 ułożonych w miejscach wskazanych w dokumentacji
technicznej rozjazdu,

−

w złączach na długości łubków oraz w miejscach spawania szyn – nie należy wykonywać
zmiany pochylenia szyn,

−

przejście od pochylenia 1:40 do 1:∞ należy wykonywać za pomocą podkładek
przejściowych rozjazdowych, szczególnie w rozjazdach na podrozjazdnicach betonowych
w miejscach wskazanych w dokumentacji technicznej rozjazdu.
Jeżeli długość odcinka toru pomiędzy rozjazdami nie przekracza 30 m, to szyny na tym

odcinku powinno się układać bez pochylenia poprzecznego na podkładach rozjazdowych lub
z pochyleniem 1:40 na podkładach drewnianych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W łukach o promieniach mniejszych od 250m nominalna szerokość toru powinna być

powiększona o wartości poszerzenia toru poprzez odsuniecie szyny wewnętrznej w kierunku
środka łuku. Wartości poszerzenia toru w łuku określa tabela 5.

Tabela 5. Wartości poszerzenia toru w łukach [11, Id1§21]

Promień łuku [m]

Poszerzenie toru

[mm]

R ≥ 250

200 ≤ R < 250

180 ≤ R < 200

160 ≤ R < 180

R < 160

Przejście od szerokości nominalnej toru do zwiększonej szerokości toru w łuku powinno

się wykonywać stopniowo na krzywej przejściowej. Jeżeli dwa łuki o różnych poszerzeniach
toru są połączone ze sobą krzywą przejściową, to przejście od jednego poszerzenia do
drugiego powinno się wykonywać na długości krzywej przejściowej. Jeżeli dwa łuki o tym
samym kierunku zwrotu, lecz o różnych poszerzeniach, stykają się ze sobą tworząc łuk
koszowy, to na całej długości łuku o mniejszym promieniu powinno się zachować wymagane
dla niego poszerzenie, przejście zaś do mniejszej wartości poszerzenia wykonać na łuku
o większym promieniu.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie rodzaje torów znajdują się na stacji kolejowej?
2. W jaki sposób numerowane są tory stacyjne?
3. Od czego zależy wartość szerokości międzytorza nie zabudowanych linii na szlaku?
4. Jakie są metody przytwierdzania szyn do podkładów?
5. Jaka jest różnica pomiędzy torem grupycznym a torem bezstykowym?
6. Jakie typy szyn stosowane są w torze bezstykowym?
7. Z jakich elementów zbudowane są przytwierdzenia szyn typu K i SB?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na poniższym schemacie małej stacji kolejowej, dokonaj, zgodnie z zasadami, numeracji

torów i rozjazdów.

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić zasady numeracji torów i rozjazdów na stacji kolejowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) ponumerować tory na schemacie stacji,
3) ponumerować rozjazdy na schemacie stacji,
4) zaprezentować i omówić projekty.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

materiał nauczania rozdziału 4.2.

Ćwiczenie 2

Zaprojektuj układ torowy dowolnej stacji na której znajdują się wszystkie rodzaje torów,

jakie mogą znajdować się na stacji oraz dokonaj ich numeracji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić rodzaje torów znajdujących się na stacji,
2) ponumerować tory na schemacie stacji,
3) zaprojektować układ torowy małej stacji,
4) ponumerować tory na schemacie stacji,
5) zaprezentować i omówić projekty.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

arkusz papieru,

−

przybory kreślarskie,

−

materiał nauczania rozdziału 4.2.

Ćwiczenie 3

Narysuj schematycznie przytwierdzenie typu SB szyny UIC 60 do podkładów

betonowych w torze bezstykowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z typami mocowań i zasadami przytwierdzeń szyn do podkładów,
2) przeanalizować i omówić z nauczycielem zasady mocowania szyn do podkładów,
3) naszkicować przytwierdzenie typu SB szyny UIC 60 do podkładów betonowych w torze

bezstykowym,

4) zaprezentować i omówić projekty.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele przytwierdzeń szyn do podkładów,

−

arkusz papieru,

−

przybory kreślarskie,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca mocowań szyn do podkładów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić typy torów na stacji?
2) omówić zasady numeracji torów na stacji?
3) rozróżnić tor bezstykowy od toru grupycznego?











4) rozpoznać metody przytwierdzania szyn do podkładów?



5) obliczyć szerokość międzytorza linii kolejowej?



6) określić, z jakich typów szyn wykonywany jest tor bezstykowy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Rozjazdy, skrzyżowania i połączenia torów

4.3.1. Materiał nauczania

Rozjazdy (rys. 9) służą do połączenia dwóch torów, a tym samym umożliwiają przejazd

taboru z jednego toru na drugi. Skrzyżowanie jest przecięciem dwóch torów, jednak bez
możliwości przejazdu taboru na drugi tor. Rozjazdy dzielą się na cztery zasadnicze rodzaje:

−

zwyczajne,

−

podwójne,

−

krzyżowe,

−

łukowe.

Rys. 9.

Rozjazd zwyczajny 1 – opornice, 2 – iglice, 3 – szyny łączące, 4 – dziób krzyżownicy,
5 – szyny skrzydłowe krzyżownicy, 6 – kierownice, 7 – zamknięcia nastawcze,
8 – urządzenia nastawcze, 9 – styk przediglicowy (początek rozjazdu), 10 – styki za
krzyżownicą (koniec rozjazdu), 11 – ostrze iglic, R – promień łuku toru zwrotnego
O – środek geometryczny rozjazdu, M – punkt matematyczny krzyżownicy, L – długość
rozjazdu [6, s.103]

Rozjazdy zwyczajne mają dwa kierunki jazdy: po prostej i na odgałęzienie. Zależnie od

kierunku odgałęzienia rozjazd zwyczajny może być prawy lub lewy. Składa się on ze
zwrotnicy, szyn łączących, krzyżownicy z kierownicami, urządzeń nastawczych i kompletu
podrozjazdnic.

Zwrotnica składa się z dwóch opornic oraz dwóch iglic. Iglice połączone ze sobą

ściągiem iglicowym przesuwają się poprzecznie w stosunku do opornic. Ściąg iglicowy jest
połączony prętem napędnym z urządzeniem do przestawiania zwrotnicy.

Szyny łączące wewnętrzne łączą zwrotnicę z krzyżownicą, zewnętrzne zaś – z szynami

tocznymi kierownic. Krzyżownica składa się z dzioba i dwóch szyn skrzydłowych i znajduje
się w miejscu przecięcia dwóch toków: wewnętrznego w torze zasadniczym i zewnętrznego
w torze zwrotnym. Naprzeciw krzyżownicy znajdują się kierownice. Kierownica składa się
z szyny tocznej oraz właściwej kierownicy.

Zasadniczymi elementami geometrycznymi rozjazdu zwyczajnego są:

−

początek rozjazdy w styku przediglicowym,

−

koniec rozjazdu w styku za krzyżownicą (w obu torach),

−

środek geometryczny rozjazdu znajdujący się w miejscu przecięcia się osi toru
zasadniczego i zwrotnego,

−

kąt rozjazdu α zawarty między osiami toru zasadniczego i zwrotnego,

−

skos rozjazdu,

−

promień R łuku w torze zwrotnym,

−

długość rozjazdu mierzona od styku przediglicowego do styku za krzyżownicą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozjazdy podwójne (rys. 10) mają trzy kierunki jazdy: po prostej i na dwa odgałęzienia.

Mogą być również budowane jako jednostronne i dwustronne oraz prawe i lewe. Stosowane
są również rozjazdy podwójne symetryczne.

Rys. 10.

Rozjazd podwójny [6, s.105]

Rozjazdy krzyżowe (rys. 11) dzielą się na pojedyncze i podwójne. Zarówno jedne, jak

i drugie, mogą mieć iglice mieszczące się w granicach czworoboku rozjazdu lub leżące poza
granicami tego czworoboku. Rozjazdy krzyżowe pojedyncze mają trzy kierunki jazdy,
natomiast krzyżowe podwójne – cztery kierunki jazdy.

Rys. 11. Rozjazd krzyżowy: A – pojedynczy z iglicami w granicach czworoboku rozjazdu,

1 – krzyżownice podwójne, 2 – krzyżownice pojedyncze; B – podwójny z iglicami poza
granicami czworoboku, 1 – krzyżownice podwójne, 2 – krzyżownice trzykrotne [6, s.105]

Rozjazdy łukowe (rys. 12) powstają z wyginania rozjazdów zwyczajnych oraz

krzyżowych i mają zastosowanie przy odgałęzieniach torów w łukach. Przy wyginaniu
rozjazdów zwyczajnych otrzymuje się rozjazdy łukowe jednostronne i dwustronne. Te
ostatnie mogą być niesymetryczne lub symetryczne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12. Rozjazd łukowy dwustronny [6, s.107]

Rozjazdy dzielą się także według:

−

typu szyn użytych do budowy (S60, S49, S42),

−

promienia łuku w torze zwrotnym (190, 205, 230, 265, 300, 500, 760, 1200 m),

−

skosów (skosy duże – 1:6,6; 1:7; 1:7,5, skos zasadniczy – 1:9, skosy małe – 1:10; 1:12;
1:14; 1:18,5)

Zwrotnica składa się z dwóch półzwrotnic, każda z nich zaś z opornicy oraz iglicy.

Opornicą jest zwykła szyna odpowiednio zestrugana w miejscu przylegania do niej iglicy. Do
opornicy prostej przylega iglica łukowa, a do opornicy łukowej-iglica prosta. Obie iglice są
połączone ze sobą ściągiem iglicowym a z urządzeniem nastawczym za pomocą pręta
napędnego.

Skrzyżowanie torów układane jest w miejscu przecięcia się dwóch torów w jednym

poziomie. Składa się ono z dwóch krzyżownic podwójnych, dwóch krzyżownic zwyczajnych,
czterech kierownic oraz torów łączących. Najczęściej stosowane są skrzyżowania o skosie
1:9. W podwójnych połączeniach torów stosuje się skrzyżowanie torów o skosie 1:4,444.

Rys. 13. Skrzyżowanie torów 1 – krzyżownice podwójne, 2-krzyżownice pojedyncze [6, s.107]

Skrzyżowanie lub splot torów o normalnej szerokości z torami o innych szerokościach

powinno odpowiadać w szczególności następującym warunkom:

−

skrzyżowanie torów powinno posiadać skosy od 60° do 90°,

−

konstrukcja skrzyżowania powinna zachować ciągłość toków szynowych w torze
o większym obciążeniu,

−

skrzyżowanie powinno być wykonane z szyn cięższego typu leżących w jednym
z krzyżujących się torów; w torze o lżejszym typie szyn z obu stron skrzyżowania
powinno się stosować przęsła szynowe o długości co najmniej 15 m z szyn
zastosowanych na skrzyżowaniu,

−

przytwierdzenie elementów skrzyżowania lub splotu do podrozjazdnic i podkładów
powinno zapewnić zachowanie wymaganych szerokości obu torów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia torów
Metoda SoWoS

Termit to sproszkowana mieszanina tlenków żelaza i glinu wchodząca w skład spoiwa

spawalniczego. Pojemnik ze spoiwem zwany tyglem podpala się od środka co powoduje
reakcję redukcji tlenku żelaza z glinem w wyniku której powstaje tlenek glinu w postaci żużlu
oraz żelazo. Podczas reakcji termitowej wydziela się bardzo dużo ciepła, które
wykorzystywane jest do spawania wraz z wydzielonym w reakcji żelazem służącym jako
łącznik spawanych elementów.

Szyny łączy się ze sobą za pomocą spawów, odpowiadającej przekrojowi szyny danego

typu. Następnie łączone szyny podgrzewa się palnikiem i w formę spawalniczą wlewa się
spoiwo spawalnicze, którego nadlew po zastygnięciu się obcina.

Kolejnym krokiem jest szlifowanie miejsca łączenia i przytwierdzanie szyny do

podkładów lub płyt betonowych.

Spawanie szyn termitem z użyciem form suchych stosuje się przede wszystkim do

spawania szyn nowych oraz starych użytecznych. Spawanie to można stosować do typów
szyn ze stali o zbliżonej wytrzymałości. Szyny można spawać, gdy różnica ich wysokości nie
przekracza 1 mm przy czyn powierzchnie toczne powinny być w jednej płaszczyźnie.

W torach przystosowanych do prędkości jazdy pociągów V < 50 km/h (w rozjazdach

torów stacyjnych V < 40 km/h) dopuszcza się spawanie szyn z otworami pod warunkiem, że
nie ma pęknięć i rys przy otworach na śruby łubkowe, a końce szyn są zgniecione nie więcej
niż 2 mm.

W przypadku spawania torów bezstykowych i rozjazdów tor lub rozjazd powinien być

właściwie podbity. Przed spawaniem szyn układanych lub już ułożonych w torze, zachowując
odpowiedni odstęp końców szyn, po obu stronach styku, należy rozluźnić przytwierdzenia
szyn co najmniej na 3 kolejnych podkładach.

Spawanie szyn nie przytwierdzonych (w torze lub poza torem) można wykonywać przy

temperaturze szyn nie niższej od +5 °C. W czasie wykonywania prac spawalniczych
stanowisko spawalnicze i złącze należy chronić przed wpływami atmosferycznymi tj.
wiatrem, deszczem i śniegiem.

Przy wykonywaniu prac spawalniczych w torach bezstykowych w temperaturach

niższych niż temperatury neutralnej, szyny należy podgrzać za pomocą podgrzewarek
szynowych lub zastosować naprężacze szynowe zakładane na stykach przeznaczonych do
spawania, w celu wykonania regulacji naprężeń.

Ze względu na mały wpływ przemieszczeń po zespawaniu styków wewnętrznych

rozjazdu na pracę urządzeń nastawczych, styki te można spawać w temperaturze od +5 °C do
+ 28 °C. Spawanie zewnętrznych styków rozjazdów ze sobą albo z torem bezstykowym może
być wykonywane w temperaturze neutralnej po dokładnym wyregulowaniu rozjazdów
w planie i profilu.

Spawanie styków rozjazdu należy rozpoczynać od krzyżownicy posuwając się od niej

w obje strony. Do spawania iglic z szynami łączącymi można przystąpić po wystygnięciu
złączy spawanych poprzednio i zbadaniu położenia iglic.

Czas podgrzewania końców szyn (styków) przed spawaniem zależy od temperatury szyn

i warunków atmosferycznych i powinien być taki, aby zapewniał osiągnięcie wymaganej do
spawania temperatury końców szyn. Podgrzewanie można zakończyć, gdy temperatura
w całym przekroju poprzecznym końców szyn wynosi min. 1000 °C (kolor żarzenia żółty).
Temperaturę nagrzania końców szyn należy sprawdzić przy pomocy odpowiednich
przyrządów (pirometrów).

Do chwili wprowadzenia odpowiednich przyrządów pomiarowych temperaturę nagrzania

końców szyn należy ocenić wzrokowo na podstawie barwy (koloru żarzenia).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Metoda Amoterm

Spawanie wykonuje się z wstępnym bocznym podgrzewaniem końców szyn palnikiem

do temperatury min. ok. 950 °C. Spoina w obszarze szyjki i stopki ma mały nadlew, podobnie
jak tą metodzie SoWoS.

Metoda z krótkim czasem podgrzewania (SkV).

Krótkie (1 ÷ 2 min.) podgrzewanie służy przede wszystkim do pozbycia się wilgoci

z formy, masy uszczelniającej i końców szyn, oraz podgrzewania końców szyn do ok. 600 °C.
Zwiększoną ilość ciepła potrzebną do nagrzania, a następnie stopienia końców szyn uzyskuje
się dzięki zastosowaniu większych porcji termitowych. Nadlew spoiny w obszarze szyjki
szyny jest mniejszy niż w metodzie z nadlewem.

Stan toru oceniany jest na podstawie wyników:

−

pomiaru podstawowych parametrów charakteryzujących położenie toków szynowych:

−

szerokości toru,

−

różnic wysokości toków szynowych,

−

wichrowatości toru,

−

nierówności poziomych toków szynowych,

−

nierówności pionowych toków szynowych,

−

wartości syntetycznego wskaźnika stanu toru "J",

−

pomiaru dodatkowych parametrów toru obejmującego:

−

położenie toru w płaszczyźnie poziomej i pionowej w odniesieniu do znaków regulacji
osi toru,

−

wartości przesunięć toków szynowych w stosunku do punktów stałych w torze
bezstykowym,

−

wartości luzów w stykach toru grupycznego.

Pomiary podstawowych parametrów toru należy przeprowadzać w sposób ciągły:

drezynami pomiarowymi, toromierzami mikroprocesorowymi lub innym sprzętem
pomiarowym dopuszczonym do stosowania przez zarządcę infrastruktury.

Graniczne wartości parametrów konstrukcyjnych torów we wszystkich klasach wynoszą:

−

przy zwężeniu toru – szerokość nie mniejsza niż 1425 mm,

−

przy poszerzeniu toru – szerokość nie większa niż 1470 mm,

−

wichrowatość mierzona na bazie 5 m nie większa niż 7 ‰.

Regeneracja elementów stalowych ma na celu przedłużenie czasu ich użytkowania

poprzez przywrócenie zużytym lub uszkodzonym elementom ich pierwotnych wymiarów
i właściwości. Obejmuje ona następujące roboty:

−

usuwanie spływów,

−

szlifowanie szyn i rozjazdów,

−

napawanie szyn i rozjazdów,

−

regenerację styków klejono-sprężonych,

−

regenerację złączek.

Regeneracja może być prowadzona:

−

bezpośrednio w torze, bez wyjmowania elementu z toru,

−

po wyjęciu elementu z toru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest rozjazd?
2. W jaki sposób powstaje rozjazd łukowy?
3. Jaka jest różnica między rozjazdem zwyczajnym a rozjazdem podwójnym?
4. Czym różni się rozjazd krzyżowy pojedynczy od rozjazdu krzyżowego podwójnego?
5. Co to jest skrzyżowanie?
6. Z jakich elementów składa się skrzyżowanie?
7. Jakie skosy powinno posiadać skrzyżowanie torów?
8. Co to jest termit?
9. Na czym polega metoda łączenia szyn SoWoS?
10. Czym charakteryzuje się podgrzewanie metodą SkV?
11. Na podstawie wyników jakich badań oceniany jest stan torów?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj i zapisz elementy rozjazdu wskazane na poniższym schemacie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem dotyczącym budowy rozjazdów,
2) zapoznać się z rysunkiem,
3) określić typ rozjazdu,
4) rozpoznać i opisać poszczególne elementy rozjazdu,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

rysunek przedstawiający omawiany rozjazd,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy rozjazdów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Określ, jakie elementy rozjazdów przedstawiają poniższe zdjęcia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym budowy rozjazdów,
2) zapoznać się z powyższymi zdjęciami przedstawiającymi rozjazd,
3) rozpoznać i omówić elementy rozjazdów przedstawione na zdjęciach,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

rysunek przedstawiający rozjazdy,

−

zdjęcia różnych typów rozjazdów i części rozjazdowych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy rozjazdów.

Ćwiczenie 3

Zaprojektuj, skrzyżowanie dwóch linii kolejowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym skrzyżowań,
2) zapoznać się ze zdjęciami różnych typów skrzyżowań oraz tablicami poglądowymi

przedstawiającymi konstrukcje skrzyżowań,

3) narysować skrzyżowanie dwóch linii kolejowych z uwzględnieniem elementów

konstrukcyjnych jakie powinny znaleźć się na takim skrzyżowaniu,

4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zdjęcia różnych typów skrzyżowań i ich części,

−

tablice poglądowe przedstawiające konstrukcje skrzyżowań

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy skrzyżowań.

Ćwiczenie 4

Dokonaj analizy dokumentacji spawania termitowego oraz zgrzewania szyn w torach

i rozjazdach na podstawie danych otrzymanych od nauczyciela lub wyszukanych na stronach
internetowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację otrzymaną od nauczyciela lub wyszukać na stronach

internetowych dokumentację spawania termitowego i zgrzewania szyn na wybranym
układzie torowym,

2) przeanalizować dokumentację spawania termitowego,
3) przeanalizować dokumentację zgrzewania szyn w torach i rozjazdach,
4) omówić wyniki analizy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja spawania termitowego,

−

dokumentacja zgrzewania szyn w torach i rozjazdach,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca spawania szyn.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie rozjazdu?
2) określić w jakim celu stosuje się rozjazd?
3) rozpoznać poszczególne rodzaje rozjazdów?











4) rozróżnić elementy rozjazdu?



5) określić kategorie rozjazdów?



6) zdefiniować pojęcie skrzyżowania?
7) wymienić metody spawania szyn?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Obiekty mostowe i ich nawierzchnia

4.4.1. Materiał nauczania

Budowlą mostową nazywamy budowlę inżynieryjną służącą do przeprowadzenia drogi

komunikacyjnej nad przeszkodami wodnymi ( rzekami, jeziorami, kanałami i zatokami) lub
lądowymi (dolinami, ulicami i drogami)

W zależności od rodzaju pokonywanej przeszkody rozróżnia się następujące obiekty

mostowe:

−

most, jest budowlą inżynieryjną przeprowadzającą drogę komunikacyjną nad przeszkodą
wodną ( rzeka, strumień, kanał jezioro),

−

wiadukt przeprowadza drogę komunikacyjną nad przeszkodą lądową (dolina, droga,
ulica),

−

estakada służy do przeprowadzenia drogi na innym poziomie w stosunku do poziomu
torów kolejowych lub jezdni ulicy,

−

tunel jest to obiekt inżynieryjny umożliwiający przeprowadzenie linii kolejowej pod
powierzchnią terenu,

−

przepust jest obiektem inżynieryjnym umożliwiającym przeprowadzenie małych cieków
wodnych lub dróg pod nasypem linii kolejowej lub drogowej,

−

kładka dla pieszych to konstrukcja umożliwiająca przeprowadzenie ruchu pieszego nad
ulicą lub linią kolejową.

Rys. 14.

Przykłady obiektów mostowych. [2]

Mostowe obiekty inżynierskie mogą pełnić różnorakie funkcje, być zlokalizowane nad

różnego typu przeszkodami, mieć odmienną konstrukcję i być wykonane z wielu rodzajów
materiałów. Z różnych możliwych kryteriów grupyfikacji, dla użytkownika obiektu
najistotniejsze są dwa kryteria: funkcja, którą pełni obiekt (drogowy, kolejowy itp.) oraz
rodzaj przeszkody nad którą przebiega (ciek wodny, trasa komunikacyjna, dolina).

Ze względu na przeznaczenie mosty dzielimy na:

−

mosty drogowe,

−

mosty kolejowe,

−

mosty dla pieszych ( kładki),

−

mosty tramwajowe,

−

mosty specjalnego przeznaczenia (np. konstrukcje podtrzymujące rurociągi nad
przeszkodami wodnymi, drogami).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ze względu na położenie względem przeszkody mosty dzielimy na:

−

mosty położone prostopadle,

−

mosty położone skośnie,

−

mosty położone w łuku poziomym.

Ze względu na niweletę drogi na moście mosty dzielimy na:

−

mosty położone poziomo,

−

mosty położone w nachyleniu wzdłużnym,

−

mosty położone w łuku pionowym.

Ze względu na materiał konstrukcji mosty dzielimy na:

−

mosty kamienne,

−

mosty drewniane,

−

mosty betonowe (betonu niezbrojonego, żelbetu i z betonu sprężonego),

−

mosty metalowe ( żeliwne, stalowe, ze stopów aluminium),

−

mosty metalowe z betonową płytą współpracującą (tzw. zespolone).

Ze względu na długość okresu użytkowania mosty dzielimy na:

−

mosty trwałe,

−

mosty tymczasowe.

Ze względu na liczbę przęseł mosty dzielimy na:

−

mosty jednoprzęsłowe,

−

mosty wieloprzęsłowe.

Ze względu na położenie pomostu na przęśle:

−

mosty z jazdą górą,

−

mosty z jazdą dołem,

−

mosty z jazdą pośrodku.

Ze względu na rodzaj przęseł:

−

mosty belkowe,

−

mosty płytowe,

−

mosty kratowe,

−

mosty ramownicowe,

−

mosty łukowe,

−

mosty wiszące,

−

mosty podwieszane (wantowe).

Ze względu na liczbę dźwigarów głównych:

−

mosty jednodźwigarowe,

−

mosty dwudźwigarowe,

−

mosty wielodźwigarowe,

−

mosty skrzynkowe.

Ze względu na sposób wykonania mosty dzielimy na:

−

mosty wykonywane z materiałów dostarczonych na budowę w stanie surowym,

−

mosty wykonywane z prefabrykatów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dopuszcza się następujące sposoby ułożenia toru na obiektach eksploatowanych:

−

na mostownicach,

−

na podkładach i podsypce tłuczniowej,

−

z bezpośrednim przymocowaniem szyn do konstrukcji obiektu.
Na nowych i modernizowanych obiektach inżynieryjnych oraz na obiektach odnawianych

poprzez wymianę przęseł należy stosować tor na podkładach i podsypce tłuczniowej.
Odstępstwo od powyższego wymagania dopuszcza się za zgodą PKP Polskie Linie Kolejowe
S.A.

Tor na obiekcie inżynieryjnym musi zapewniać parametry użytkowe zakładane dla toru

w ciągu linii, na której usytuowany jest obiekt.

Konstrukcja nawierzchni kolejowej na obiektach inżynieryjnych powinna być

dostosowana do konstrukcji obiektu inżynieryjnego. Sprężystość toru na obiekcie
inżynieryjnym oraz w jego sąsiedztwie powinny być zbliżone, a zmiana sprężystości toru na
dojazdach do tego obiektu powinna następować płynnie przed i za - na długości 20 m.

Jeżeli tor kolejowy jest układany na podsypce, konstrukcja toru na obiektach

inżynieryjnych powinna być taka sama jak poza obiektem.

Na liniach przeznaczonych do ruchu pociągów z prędkością 160 km/h lub większą,

koryto podsypkowe powinno zapewniać

możliwość wykonania robót sprzętem

zmechanizowanym, przy czym:

−

szerokość koryta pod pojedynczym torem kolejowym powinna wynosić nie mniej niż
4,40 m, a głębokość nie mniej niż 0,75 m, mierząc od główki szyny,

−

grubość warstwy podsypki pod podkładami powinna wynosić 0,30–0,35 m.

W przypadku gdy konstrukcja obiektu inżynieryjnego wymaga stosowania nawierzchni

bez podsypki (mostownice, bezpośrednie przymocowanie szyn do konstrukcji), różnica
sprężystości toru na i poza obiektem nie może być większa niż 30%. Jeżeli różnica
sprężystości jest większa niż 30%, należy ograniczyć prędkość pojazdów kolejowych do
wartości określonej na podstawie szczegółowej analizy dynamicznej.

W celu uniknięcia niekorzystnych oddziaływań dynamicznych na stykach szyn, tor

kolejowy na całej długości obiektu inżynieryjnego oraz na odcinku 6,00 m, liczonych od
przyczółków, powinien być układany jako bezstykowy, a przy długościach mniejszych niż
180 m – z szyn spawanych lub zgrzewanych.

Oś toru w płaszczyźnie poziomej na obiekcie powinna się pokrywać z osią podłużną

obiektu. Maksymalne przesunięcie osi toru względem osi przęsła, nie wymagające analizy
projektowej, wynosi 35 mm, natomiast przesunięcie większe niż 35 mm wymaga
uwzględnienia w obliczeniach statycznych konstrukcji nośnej obiektu.

Na obiektach inżynieryjnych o rozpiętości przęseł 30 m i więcej tor kolejowy powinien

być ułożony na każdym przęśle z obustronnym wzniesieniem do środka przęsła
odpowiadającym wzniesieniu konstrukcyjnemu przęsła o strzałce równej wielkości ugięcia
trwałego od obciążenia stałego i połowie strzałki od obciążenia ruchomego. Na przęsłach,
które wzniesienia konstrukcyjnego nie posiadają, wzniesienie toru powinno być wykonane
przez dobór siodełek o odpowiednich wysokościach lub dobór mostownic.

Na obiektach inżynieryjnych o rozpiętościach przęseł mniejszych niż 30 m tor może być

układany w profilu podłużnym linii kolejowej obowiązującym na tym odcinku.

Jeżeli obiekt inżynieryjny jest usytuowany w łuku lub krzywej przejściowej, tor powinien

być ułożony z zachowaniem odpowiedniej przechyłki i właściwych ramp przechyłkowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W torach położonych na mostownicach przechyłkę toru uzyskuje się przez konstrukcyjne
podniesienie podłużnic lub zastosowanie odpowiednich siodełek, z tym że:

−

przy przechyłce do 50 mm – stosuje się mostownice o odpowiednio większej wysokości,

−

przy przechyłce ponad 50 mm, jeżeli nie zastosowano konstrukcyjnego podniesienia
podłużnic – stosuje się siodełka o odpowiedniej wysokości na podłużnicy lub pasie
dźwigara pod tokiem zewnętrznym.

Na obiektach inżynieryjnych z torem ułożonym na mostownicach lub bezpośrednio

przymocowanych do konstrukcji obiektu o długości dylatacyjnej:

−

większej niż 60 m – dla przęseł stalowych,

−

większej niż 90 m – dla przęseł betonowych,

powinno się stosować przyrządy wyrównawcze umieszczone nad łożyskami ruchomymi
zgodnie z projektem technicznym obiektu; na liniach dwutorowych przyrządy wyrównawcze
układa się tak, aby normalny ruch pociągów odbywał się z ostrza przyrządu.

Długość dylatacyjną, stanowi:

−

na obiektach jednoprzęsłowych – rozpiętość teoretyczna przęsła,

−

na obiektach wieloprzęsłowych z dźwigarami swobodnie podpartymi, gdy na filarach
występują wyłącznie pary łożysko stałe i łożysko ruchome – rozpiętość teoretyczna
każdego z przęseł oddzielnie,

−

na obiektach wieloprzęsłowych z dźwigarami swobodnie podpartymi, gdy na filarach
występują na przemian para łożysk stałych i para łożysk ruchomych – suma rozpiętości
teoretycznych przęseł sąsiadujących z filarem, na którym znajdują się dwa łożyska
ruchome,

−

na obiektach o konstrukcji belki wspornikowej – odległość od podpory stałej do końca
wspornika,

−

na obiektach wieloprzęsłowych z belkami ciągłymi – odległość od łożyska stałego do osi
najodleglejszego łożyska ruchomego.

W celu przeciwdziałania skutkom wykolejenia się taboru na i pod obiektem

inżynieryjnym należy:

−

na obiektach inżynieryjnych, których długość przekracza 20 m,

−

na obiektach inżynieryjnych o długości 6–20 m, z wyjątkiem obiektów z jazdą górą,
posiadających nawierzchnię na podsypce, usytuowanych:

−

w łukach o promieniu mniejszym od 350 m oraz na krzywych przejściowych
przylegających do tych łuków,

−

w torach na stacjach,

−

na nasypach o wysokości ponad 4 m,

−

pod obiektami inżynieryjnymi, których podpory znajdują się w odległości mniejszej niż
2,5 m od osi toru,

ułożyć na całej jego długości wewnątrz toru w odległości 190 mm - 210 mm od bocznej
powierzchni główki szyny odbojnice z szyn starych użytecznych, kształtowników stalowych
lub innych konstrukcji. Zakończenie części dziobowej odbojnic powinno się wykonać
w formie bezpośredniego połączenia ze sobą szyn odbojnicowych lub kształtowników bez
stosowania dziobów z drewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 15. Schemat układania odbojnic na obiektach inżynieryjnych a – na linii

jednotorowej, b – na linii dwutorowej [11, Id1]

Światło mostów powinno się ustalać na podstawie obliczeń hydrologicznych dla

maksymalnego przepływu rocznego wody o prawdopodobieństwie wystąpienia przepływu
miarodajnego nie większym niż:

−

0,5% - dla linii magistralnych i pierwszorzędnych,

−

0,1% - dla pozostałych linii, przy zachowaniu następujących wymagań:

−

spód konstrukcji mostu powinien być wzniesiony ponad poziom wody maksymalnie
spiętrzonej nad wodami śródlądowymi nieżeglownymi: co najmniej 1,00 m – na
wodach uznanych za spławne oraz na ciekach niespławnych; co najmniej 0,50 m –
na pozostałych wodach nieżeglownych; co najmniej 1,50 m – na wodach uznanych
za żeglowne, pod przęsłami nieżeglownymi,

−

spód konstrukcji mostu (przęseł) nad ciekami żeglownymi powinien być wzniesiony
ponad najwyższy poziom wody żeglownej zgodnie z wymogami danej grupy drogi
wodnej,

−

górna powierzchnia ciosu podłożyskowego podpory mostu kolejowego powinna być
wzniesiona co najmniej 0,50 m powyżej poziomu maksymalnej wody spiętrzonej,

−

ze względu na warunki spływu lodów w wieloprzęsłowych mostach, co najmniej
jedno przęsło w korycie głównym cieku powinno mieć rozpiętość nie mniejszą niż
1/5 szerokości lustra wody przy jej średnim stanie.

Światło wiaduktów kolejowych nad drogami powinno odpowiadać wymaganiom skrajni

drogowej, odpowiedniej dla danej grupy drogi. Wzniesienie spodu konstrukcji wiaduktu nad
niweletą drogi niepublicznej powinno być nie mniejsze niż 3,50 m.

Światło wiaduktów kolejowych nad liniami kolejowymi powinno odpowiadać kolejowej

skrajni budowli, z uwzględnieniem wymogów trakcji elektrycznej, oraz na liniach
określonych przez zarząd kolei - wymogom przewozu ładunków z przekroczoną skrajnią

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

taboru. Na mostach i wiaduktach o długości większej niż 15 m powinny być wydzielone
obustronne chodniki o szerokości nie mniejszej niż 0,75 m.

Przeprowadzanie małych cieków wodnych przepustem pod nasypem linii kolejowej

powinno spełniać następujące warunki:

−

przy ustalaniu rzędnej cieku w przepuście należy uwzględnić istniejące urządzenia
melioracji wodnych o przepływach stałych lub okresowych przyległych do linii
kolejowej,

−

światło przepustu należy wyznaczać na podstawie obliczeń hydrologicznych dla
przepływu miarodajnego o prawdopodobieństwie wystąpienia nie większym niż 1%,

−

światło przepustów z elementów prefabrykowanych nie powinno być projektowane
z założeniem wlotu całkowicie zatopionego.

Na liniach kolejowych nowo budowanych lub modernizowanych, przy nasypach

o wysokości większej niż 4 m, w miejscach przepędzania bydła oraz w miejscach
występowania naturalnych ciągów dzikich zwierząt powinno się budować przepusty lub
wiadukty, umożliwiające swobodne przejście.

Konstrukcja tunelu liniowego nie powinna ograniczać prędkości jazdy pociągów,

konstrukcyjnych warunków układania nawierzchni kolejowej i odwodnienia oraz zawieszenia
sieci trakcji elektrycznej. Szerokość skrajni budowli w tunelu liniowym powinna odpowiadać
wymogom danej linii kolejowej, powiększonej:

−

nie mniej niż o 400 mm z każdej strony – dla linii jednotorowej,

−

nie mniej niż 300 mm z każdej strony – dla linii dwutorowej.

Tunel liniowy o długości większej niż 50 m powinien mieć nisze o wymiarach nie

mniejszych niż: szerokość 1,50 m, wysokość 2,00 m i głębokość 0,60 m, rozmieszczonych
przemiennie po obu stronach toru w odległościach nie większych niż 25 m. Tunel liniowy
o długości ponad 200 m powinien mieć ponadto instalację wentylacyjną oraz oświetlenie
zapewniające średnie natężenie światła nie mniejsze niż 3 luksy. Tunel ten powinien posiadać
również urządzenia odwadniające do odprowadzenia wody z tunelu.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz rodzaje obiektów mostowych?
2. Co to jest wiadukt?
3. Co to jest tunel?
4. Co to jest estakada?
5. Co to jest kładka dla pieszych?
6. W jaki sposób można dokonać grupyfikacji obiektów mostowych?
7. Jak sgrupyfikować mosty pod względem przeznaczenia?
8. W jaki sposób grupyfikujemy mosty ze względu na rodzaj przęseł?
9. W jaki sposób grupyfikujemy mosty ze względu na materiał konstrukcji?
10. W jaki sposób możemy sgrupyfikować mosty ze względu na położenie pomostu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ rodzaje budowli inżynieryjnych przedstawionych na poniższych rysunkach.

A B

C D

E F

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania kryteria grupyfikacji obiektów mostowych,
2) dokonać analizy przedstawionych obiektów inżynieryjnych,
3) rozpoznać poszczególne obiekty inżynieryjne,
4) zaprezentować i omówić wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wpisz rodzaj przeszkody jaki pokonuje obiekt inżynieryjny:

wiadukt ……………………..
przepust ……………………..
kładka dla pieszych………………..
estakada……………………………
most………………………………..
tunel……………………………….

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania definicje poszczególnych obiektów inżynieryjnych,
2) dokonać analizy treści dotyczącej definiowania obiektów,
3) wpisać rodzaj przeszkód,
4) porównać z pracą kolegi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.2. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić pojęcie budowla mostowa?



2) wyjaśnić pojęcie most?



3) wyjaśnić pojęcie wiadukt?



4) określić różnice między mostem a wiaduktem?



5) wyjaśnić pojęcie przepust?



6) wyjaśnić pojęcie tunel?



7) sgrupyfikować obiekty mostowe pod względem przeznaczenia?



8) sgrupyfikować obiekty mostowe ze względu na konstrukcję?



9) sgrupyfikować obiekty mostowe ze względu na materiał?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed

wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Tłuczeń wyrabiany jest z

a) piasku i żwiru do 63 mm.
b) miękkich skał typu: bazalt lub żwir.
c) twardych skał naturalnych o wymiarach 20–63 mm.
d) miękkich skał typu: granit lub piach.

2. Rozjazdy podwójne mają

a) jeden kierunek jazdy.
b) dwa kierunki jazdy.
c) trzy kierunki jazdy.
d) cztery kierunki jazdy.

3. Rozjazdy łukowe mogą być

a) symetryczne i niesymetryczne.
b) proste lub krzywe.
c) potrójne i poczwórne.
d) pojedyncze i podwójne.

4. Przy układaniu rozjazdów w torach stacyjnych powinno się stosować wstawki proste o

długości obliczonej na podstawie wzoru
a) I = V: 6.
b) I = V: 8.
c) I = V: 10.
d) I = V: 12.

5. Szyny w torze grupycznym są połączone za pomocą złącz

a) stabilizujących.
b) pojedynczych i podwójnych.
c) podpartych i wiszących.
d) wklęsłych i wypukłych.

6. Łączenie szyn typów UIC60 i S49 powinno być wykonane za pomocą

a) wstawek prostych.
b) krzyżownic.
c) rozjazdów.
d) szyn przejściowych.

7. Najmniejszy promień łuku poziomego we wszystkich torach stacyjnych powinien

wynosić
a) 200 m.
b) 300 m.
c) 400 m.
d) 1500 m.

8. Nominalna szerokość toru na odcinkach prostych i w łukach o promieniu 250 m

i większym, mierzona 14mm poniżej górnej powierzchni główki szyny, wynosi
a) 1345 mm.
b) 1435 mm.
c) 1543 mm.
d) 1654 mm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Długość toru w łuku kołowym w torach głównych linii drugorzędnych powinna wynosić

a) około 6 m.
b) minimum 12 m.
c) około 30 m.
d) minimum 20 m.

10. Metoda spawania w której wykonuje się czynności z wstępnym bocznym podgrzewaniem

końców szyn palnikiem do temperatury min. ok. 950 °C nazywa się
a) metodą Amoterm.
b) metodą SoWoS.
c) metodą SkV.
d) metodą z krótkim czasem podgrzewania.

11. Termit jest to

a) nadlew spoiny w obszarze szyjki szyny.
b) sproszkowana mieszanina tlenków żelaza i glinu wchodząca w skład spoiwa

spawalniczego.

c) mieszanka żwiru, piasku i cement.
d) bardzo duży ogień do spawania szyn.

12. Długość krzywej przejściowej powinna być równa

a) 20 m.
b) długości peronów na stacji.
c) 600 m.
d) długości rampy przechyłowej.

13. Zadaniem nawierzchni kolejowej jest

a) ułożenie na niej torowiska.
b) przejęcie bezpośrednich nacisków od kół taboru i przekazanie ich na podtorze.
c) zamontowanie na nim urządzeń sterowania ruchem kolejowym.
d) odprowadzanie wód powierzchniowych.

14. Szyna zbudowana jest z

a) główki, stopki i szyjki.
b) główki i nóżki.
c) główki i szyjki.
d) główki, szyjki i rączki.

15. Para szyn przytwierdzonych do podkładów w ustalonej odległości tworzy

a) torowisko.
b) nawierzchnię.
c) przęsło torowe.
d) złączki.

16. Wśród złączek przytwierdzających wyróżniamy między innymi

a) podkłady, wkręty i śruby.
b) podkładki szynowe, wkręty lub haki, śruby stopowe, łapki i pierścienie sprężyste.
c) wkręty, haki i podkłady.
d) podkładki szynowe, podkłady i haki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Naturalna mieszanina piasku i żwiru do 63 mm to

a) pospółka.
b) tłuczeń.
c) nawierzchnia.
d) podsypka.

18. Obiekt inżynieryjny umożliwiający przeprowadzenie małych cieków wodnych lub dróg

pod nasypem linii kolejowej lub drogowej, torowisko to

a) most.
b) wiadukt.
c) estakada.
d) przepust.

19. Podział mostów na belkowe, płytowe, kratowe, ramownicowe, łukowe, wiszące,

wantowe wynika ze względu na
a) rodzaj przęseł.
b) położenie pomostu na przęśle.
c) materiał konstrukcji mostu.
d) niweletę drogi na moście.

20. Wzniesienie spodu konstrukcji wiaduktu nad niweletą drogi niepublicznej powinno być

a) nie mniejsze niż 3,50 m.

b) nie mniejsze niż 4,50 m.

c) nie mniejsze niż 5,50 m.
d) nie mniejsze niż 13,50 m.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Dobieranie elementów nawierzchni kolejowej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Bałuch H.: Trwałość i niezawodność eksploatacyjna nawierzchni kolejowej. WKiŁ,

Warszawa 1980

2. Bałuch H.: Diagnostyka nawierzchni kolejowej. WKiŁ, Warszawa 1978
3. Bałuch H., Czubaczyński J., Pelc S.: Montaż i wymiana rozjazdów. WKiŁ, Warszawa

1980

4. Bałuch H.: Układy geometryczne połączeń torów. WKiŁ, Warszawa 1989
5. Basiewicz T., Jacyna M., Rudziński L.: Linie kolejowe. OWPW, Warszawa 2003
6. Batko M.: Drogi kolejowe. WKiŁ, Warszawa 1986
7. Batko M.: Budowa i utrzymanie dróg kolejowych część I i II. WKiŁ Warszawa 1985
8. Cieślakowski J.: Stacje kolejowe. WKiŁ, Warszawa 1992
9. Gołaszewski A., Sancewicz S.: Tor bezstykowy. WKiŁ, Warszawa 1986
10. Łączyński J.: Rozjazdy kolejowe. WKiŁ, Warszawa 1976
11. Przepisy i instrukcje uzupełniające:

−

Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych – Id 1.

−

Instrukcja o oględzinach, badaniach technicznych i utrzymaniu rozjazdów – Id 4.

−

Instrukcja spawania szyn termitem – Id 5.

−

Instrukcja diagnostyki nawierzchni kolejowej – Id 8.

−

Instrukcja badań defektoskopowych szyn, spoin i zgrzein w torach kolejowych – Id
10.

−

Instrukcja o zapewnieniu sprawności kolei w zimie – Id11

−

Wytyczne ultradźwiękowych badań złączy szynowych zgrzewanych i spawanych –
Id 17.

−

http://www.prkii.com.pl/?lang=pl&page=bridgeworks