Konstrukcja przejazdów przez torowisko

Przejazd przez torowisko jest to skrzyżowanie drogi publicznej z linią kolejową lub

tramwajową, w jednym poziomie. Dynamiczny charakter występujących na przejazdach
obciążeń sprawia, że jest to miejsce częstego powstawania defektów nawierzchni.
Uszkodzenia te wpływają negatywnie na bezpieczeństwo jazdy i stan techniczny pojazdów,
dlatego ten element drogi wymaga szczególnej staranności w projektowaniu, wykonawstwie i
bieżącej eksploatacji.

W naszym kraju większość istniejących przejazdów przez torowiska nie spełnia obecnych

wymagań użytkowych. W minionych piętnastu latach w znaczący sposób zwiększył się ruch
samochodowy. Wiele towarów przewożonych wcześniej pociągami, jest obecnie
transportowanych samochodami ciężarowymi. Powoduje to przyspieszone niszczenie dróg, w
tym nawierzchni i konstrukcji istniejących przejazdów. Zniszczona nawierzchnia zagraża
bezpieczeństwu ruchu, a w wielu przypadkach wymaga natychmiastowego remontu lub
całkowitej przebudowy.

Zasady projektowania nowych i modernizowania istniejących przejazdów określa

Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 26 lutego 1996 r., w
sprawie warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać skrzyżowania linii kolejowych
z drogami publicznymi i ich usytuowanie (Dz. U. Z dnia 20 marca 1996 r.). Rozporządzenie
to określa, w zależności od kategorii przejazdu, wymagania dotyczące geometrycznych
parametrów jezdni i toru (warunki widoczności, długości dojazdów, promienie łuków,
nachylenia jezdni i toru).

Tradycyjne konstrukcje nawierzchni drogowych na przejazdach przez torowisko
W tradycyjnej konstrukcji nawierzchnie przejazdów wykonywane są z:

−

krawędziaków drewnianych (podkładów kolejowych),

−

kostki kamiennej, bruku itp.,

−

nawierzchni asfaltowej,

−

prefabrykowanych płyt żelbetowych,

przy czym ta ostatnia konstrukcja jest najczęściej spotykana w istniejących przejazdach
kolejowych.

Konstrukcje takie posiadają następujące wady:

−

niezależne warunki podparcia i różne obciążenia toru i nawierzchni drogowej przejazdu,

skutkujące różnicami w przebiegu osiadania tych elementów

−

duża pracochłonność w trakcie budowy,

−

utrudniona rozbiórka w przypadku przejazdów asfaltowych i z kostki,

−

widoczne zużywanie się nawierzchni po krótkim okresie eksploatacji (cykliczne – co 2 lata

– remonty bieżące),

−

częste zapadnięcie torów względem nawierzchni lub nawierzchni względem torów,

−

brak możliwości odpowiedniego skonstruowania i utrzymania żłobka przy szynie.

Na rys. 1 przedstawiono typowy istniejący przejazd z płyt żelbetowych. Zauważa się duże

nierówności powstałe na skutek niezależnego osiadania każdej z płyt a także wywyższenie
lub zapadnięcie się torów względem płyt. Między płytami zastosowano dylatację z masy
asfaltowej, która po krótkim czasie eksploatacji wykruszyła się. Brak dylatacji powoduje
dostawanie się wody opadowej pod płyty, co przy braku odpowiedniego odwodnienia
przejazdu skutkuje odspajaniem płyt od podłoża. Zaobserwowano, że większość płyt jest
odspojona od gruntu i klawiszuje podczas przejazdu pojazdów. Klawiszowanie to może być

1

połączone z pompowaniem wody opadowej, co powoduje przyspieszone niszczenie
podbudowy Widoczne są również w wielu miejscach ubytki betonu na tyle duże, że widoczny
jest brak otuliny zbrojenia płyt. W środku przejazdu, między płytami żelbetowymi ułożono
pas nawierzchni asfaltowej, co spowodowało kolejne nierówności, szczególnie w miejscach
styku płyt z asfaltobetonem. Widoczne jest wielokrotne uzupełnianie ubytków nawierzchni.

Rys. 1. Uszkodzenia przejazdu kolejowego z prefabrykowanych płyt żelbetowych

Na rys. 2 przedstawiono stosowane w omawianym typie przejazdów zabezpieczenia przed

przesuwaniem się płyt w poziomie. Są to drewniane belki przybite do podkładów kolejowych
i drewniane elementy dystansowe przy szynie. Zabezpieczenia takie są wadliwe, a nawet
niebezpieczne. Płyty w czasie eksploatacji przesuwają się w kierunku poziomym, co
pokazano na rys. 3.

Rys. 2. Sposób blokowania bocznego płyty

Rys.3. Przemieszczenie pionowe płyt

2

Ubytki
betonu

Uzupelnienia

ubytków

nawierzchni

asfaltowej

Szczelina powstała

w wyniku korozji

dylatacji

Obrzeże płyty -
kształtownik metalowy
- widoczne pionowe
przemieszczenie
względem szyny

Poziome

przesunięcie

płyt

Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne przejazdów przez torowisko tramwajowe
W poszukiwaniach optymalnych rozwiązań przejazdów skoncentrowano się przede

wszystkim na zapewnieniu takich warunków podparcia torów i nawierzchni drogowej, które
zapewniłyby zlikwidowanie różnic w osiadaniu elementów przejazdu. Pozytywnym
przykładem w rozwiązaniach konstrukcji przejazdów tramwajowych jest tzw. „tor węgierski”.
Zastosowano tutaj płytę żelbetową jako nośną konstrukcję zarówno dla toru jak i nawierzchni
drogowej. W rezultacie osiadanie toru i nawierzchni jest równomierne, wpływa na polepszenie
parametrów eksploatacyjnych i zwiększenie trwałości przejazdu. W tej technologii wykonano
m. in. przejazdy przez tory tramwajowe w Częstochowie (rys. 4). Zastosowanie tych
przejazdów znacznie poprawiło płynność ruchu samochodowego na ruchliwych
skrzyżowaniach. Jako wadę tego rozwiązania uważa się skokową zmianę sztywności podparcia
toru w przekroju podłużnym, co może spowodować powstawanie dodatkowych naprężeń w
szynach w miejscach zmiany tej sztywności. Po kilku latach eksploatacji nie zaobserwowano
jednak widocznych różnic w osiadaniu torowiska w obrębie przejazdu i poza nim.

Rys. 4. Nawierzchnia przejazdu tramwajowego na skrzyżowaniu z

al. Jana Pawła II w Częstochowie

Nawierzchnię tego przejazdu stanowią płyty żelbetowe. Zastosowana podbudowa

minimalizuje różnice osiadania elementów przejazdu, przez co wyeliminowane zostały
opisane wcześniej uszkodzenia. Powierzchni płyt nadano odpowiednio szorstką fakturę
(rys. 5). Większe uszkodzenia zaobserwowano tylko na styku płyt betonowych z asfaltową
nawierzchnią ulicy (rys 6).

Rys. 5. Faktura płyt przejazdowych

Rys. 6. Defekty połączenia płyty żelbetowej

z nawierzchnią asfaltową

3

Nowoczesne rozwiązania przejazdów kolejowych
Stosowanym obecnie w nowych przejazdach kolejowych rozwiązaniem jest zespolona

konstrukcja nawierzchni drogowej i toru. Na rys. 7 pokazano schemat ideowy konstrukcji. W
celu zapewnienia jednakowej sztywności podparcia w przekroju podłużnym obciążenia z
nawierzchni drogowej przenoszone są na grunt pośrednio – poprzez szyny i podkłady torów.
Jako nawierzchnię w przejazdach zespolonych stosuje się płyty żelbetowe lub płyty gumowe
o wymiarach dostosowanych do rozstawu torowiska. Płyty nawierzchni oparte są na stopkach
szyn lub podkładach kolejowych i na belkach podporowych. Podparcia wykonywane są z
zastosowaniem elementów amortyzujących, których zadaniem jest tłumienie drgań
konstrukcji.

Rys. 7. Schemat zespolonej konstrukcji nawierzchni drogowej i toru z podkładem

strunobetonowym.

Przykładowy przejazd w zespolonej konstrukcji nawierzchni i toru przedstawiono na rys. 8.

Rys. 8. Przejazd kolejowy w Słowiku k. Częstochowy

4

Podkłady

drewniane

Sprzężone płyty

żelbetowe z ryflowaną

powierzchnią

Sprzężenie płyt

Nawierzchnia
asfaltowa

Zewnętrzna płyta
przejazdowa

Wewnętrzna płyta
przejazdowa

Szyna

Podkład kolejowy

Belka podporowa

Amortyzator

Podłoże

Asfaltowa

nawierzchnia

drogowa

Przejazd wykonano z płyt żelbetowych z betonu B50, na powierzchni betonu wykonano

ryflowanie antypoślizgowe. W celu wyeliminowania przesuwania się płyt względem siebie
zastosowano sprzężenie płyt cięgnami stalowymi. Płyty oparte są na drewnianych podkładach
kolejowych. Błędem w przedstawionym rozwiązaniu jest wypełnienie przestrzeni między
płytami obu torowisk asfaltobetonem. W miejscu styku tych materiałów należy spodziewać
się powstania uszkodzeń. Szczegóły konstrukcji przejazdu przedstawiono na rys. 9, 10.

Rys. 9. Płyta zewnętrzna

Rys. 10. Amortyzator płyty

Producenci zunifikowanych konstrukcji przejazdu przez torowisko
W tab. 1 przedstawiono producentów stosowanych obecnie płyt przejazdowych z krótkim

opisem produkowanego asortymentu.

Tabela 1. Wybrani producenci płyt przejazdowych

Producent

Asortyment

Wytwórnia Podkładów
Strunobetonowych SA w Mirosławiu
Ujskim koło Piły

Prefabrykowane przejazdy kolejowe typu Mirosław
oraz przejazdy tramwajowe - płyty żelbetowe z
elementami amortyzującymi i belkami podporowymi

Wytwórnia Podkładów
Strunobetonowych Kolbet S.A. w
Suwałkach

Żelbetowe płyty przejazdowe typu CBP

Wytwórnia Podkładów
Strunobetonowych S.A. w
Goczałkowie

Żelbetowe płyty przejazdowe typu CBP

Kutnowska Fabryka Betonów w
Kutnie

Żelbetowe płyty przejazdowe typu CBP
Żelbetowe płyty przejazdowe tramwajowe typu EPT i
PPT „Kutno”

Wytwórnia Podkładów
Strunobetonowych Strunbet w
Bogumiłowicach

Żelbetowe płyty przejazdowe typu CBP
Żelbetowe płyty przejazdowe tramwajowe typu EPT

Firma "KOL-DROG" z Warszawy

Przejazdy z płyt gumowych

Firma STRAIL - Niemcy

Przejazdy z płyt gumowych

5