Skrajnia taboru

• Zarysy zewnętrzne każdego pojazdu kol. powinny odpowiadać wymaganiom skrajni statycznej oraz wymaganiom określonym dla tych linii przez zarządców infrastruktury.

• Dopuszczalne jest stosowanie udowodnionych obliczeniowo zarysów zewnętrznych wyznaczonych na podstawie zarysu odniesienia skrajni statycznej po uzgodnieniu z właściwym zarządcą infrastruktury.

• Dopuszczalna jest eksploatacja pojazdu kolejowego przekraczającego wymiary poprzeczne, obliczone na podstawie zarysu odniesienia skrajni statycznej, po każdorazowym uzgodnieniu z właściwym zarządcą infrastruktury.

Skrajnia budowli

• W skrajni budowli nie może znajdować się żaden trwały element obiektu budowlanego lub urządzenia, z wyjątkiem toru oraz urządzeń przeznaczonych do bezpośredniego współdziałania z pojazdem kolejowym (urządzeń sterowania ruchem kolejowym, przewodów jezdnych sieci trakcyjnej, urządzeń telekomunikacyjnych, hamulców torowych w stanie roboczym)

• Ewidencję wymiarów skrajni budowli usytuowanych przy, nad i pod torem kolejowym prowadzi i uaktualnia zarząd kolei.

 

• Wymiary skrajni w kierunku pionowym liczy się od górnej krawędzi główki szyny, a w kierunku poziomym - od osi toru.

 

• Podane na rysunkach wymiary skrajni budowli obowiązują na prostych odcinkach toru oraz na łukach o promieniu większym niż 4000 m i odnoszą się do prostokątnego układu współrzędnych, położonego w płaszczyźnie prostopadłej do osi toru, którego oś pionowa przecina się z osią toru, a oś pozioma leży w płaszczyźnie górnej krawędzi główki szyn.

Skrajnia na odcinkach toru w łuku

W torach położonych w łukach o promieniach 4 000 m i mniejszych, pudła pojazdów kolejowych będą ustawiać się równolegle do cięciwy, którą wyznaczają czopy skrętu wózków oraz ulegać będą pochyleniom do wewnątrz łuku, zgodnie z przechyłką jaka występuje na części kolistej łuku. Powoduje to konieczność poszerzania na łuku poziomych wymiarów skrajni podanych na odpowiednich rysunkach 1 - 4 o wartości:

a) w części wewnętrznej łuku:

Dbw=DbR+Dbh

b) w części zewnętrznej łuku:

Dbz=DbR

gdzie: DbR - poszerzenie wywołane ustawianiem się pojazdu wzdłuż cięciwy,

Dbh - poszerzenie wywołane przechylaniem się pudła pojazdu torowego.

Zmiany skrajni wywołane pochyleniem się pudła pojazdu na przechyłce h, uwzględnia się jako poszerzenie wymiarów poziomych skrajni jedynie od strony wewnętrznej łuku. Przy określonej przechyłce h, charakterystyczne punkty skrajni na wysokości Hi nad główką szyny wewnętrznej ulegają przemieszczeniu do wewnątrz łuku o wartość:

gdzie: Hi - wymiar pionowy skrajni na prostej [mm],

h - maksymalna wartość przechyłki jaka występuje na łuku [mm].

Klasyfikacja linii i torów

• 
  
  
  Decyzję o zakwalifikowaniu linii do danej kategorii lub zmianie kategorii linii istniejących, podejmuje zarządca infrastruktury.

• Linia kolejowa na całej swej długości powinna być zakwalifikowana do jednej kategorii. W przypadku, gdy na odcinkach linii o łącznej długości nieprzekraczającej 30% długości linii występują różne wartości parametrów techniczno-eksploatacyjnych, to całą linię należy zakwalifikować do tej kategorii, która wynika z parametrów techniczno-eksploatacyjnych występujących na pozostałej długości linii.

• Linie kolejowe w zależności od kategorii, do jakiej zostały zakwalifikowane, powinny posiadać odpowiednie przekroje poprzeczne nawierzchni i podtorza:

Klasy techniczne torów

Tory na szlakach oraz tory główne i główne dodatkowe na stacjach kwalifikuje się do jednej z sześciu klas technicznych zwanych dalej klasami, do których przypisany jest wymagany standard konstrukcyjny nawierzchni oraz określone parametry techniczno-eksploatacyjne.

O kwalifikowaniu toru do jednej z sześciu klas decydują:

• dopuszczalna prędkość pociągu określonego rodzaju,

• nacisk osi lokomotywy w pociągu, dla którego przyjęto dopuszczalną prędkość,

• nacisk osi wagonów w pociągu, dla którego przyjęto dopuszczalną prędkość,

• obciążenie przewozami.

Decyzję o zakwalifikowaniu toru do danej klasy podejmuje zarządca infrastruktury.

Tory stacyjne boczne, z wyjątkiem torów grup kierunkowych, powinny być utrzymywane jak tory klasy piątej. Tory grup kierunkowych powinny odpowiadać warunkom klasy toru, do której zostały zakwalifikowane tory główne dodatkowe.

Standardy konstrukcyjne

Standard konstrukcyjny nawierzchni określa minimalne wymagania techniczne dla materiałów konstrukcyjnych dla danej klasy torów, to jest: typ szyn, podkładów i przytwierdzeń, maksymalny rozstaw podkładów oraz minimalną grubość warstwy podsypki pod podkładem, a także parametry techniczne wymienionych materiałów.

W każdej klasie torów dopuszcza się stosowanie kilku równorzędnych standardów konstrukcyjnych.

W nawierzchni bocznych torów stacyjnych, obok materiałów odpowiadających standardom torów klasy piątej, dopuszcza się stosowanie odzyskanych materiałów nawierzchniowych dostosowanych do warunków użytkowania tych torów.

W podanych standardach klasa i gatunek podsypki zależy od kategorii linii.

Nawierzchnia kolejowa

Nawierzchnia kolejowa w okresie użytkowania powinna stanowić stabilną i trwałą konstrukcję odpowiednio połączonych części składowych, zapewniającą bezpieczny ruch pojazdów kolejowych.

Elementy składowe nawierzchni kolejowej stanowią:

• szyny,

• podkłady,

• podrozjazdnice,

• złączki,

• rozjazdy,

• przyrządy wyrównawcze,

• kozły oporowe,

• podsypka.

Zamiast podkładów i podsypki, mogą być stosowane alternatywne niekonwencjonalne typy nawierzchni.

W zależności od odporności na zużycie rozróżnia się dwie kategorie szyn:

• kategoria N - szyny o zwykłej odporności na zużycie, wykonywane w dwóch rodzajach, ze stali o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 690 lub 710 MPa,

• kategoria T - szyny o zwiększonej odporności na zużycie, wykonywane w trzech rodzajach, ze stali o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 880 MPa,

KSZTAŁTOWANIE UKŁADÓW GEOMETRYCZNYCH TORU KOLEJOWEGO

Układ geometryczny toru kolejowego ma charakter przestrzenny i dlatego należy go rozpatrywać w trzech płaszczyznach:

• poziomej,

• pionowej i

• poprzecznej do osi toru.

W płaszczyźnie poziomej (in. w planie) podstawowymi elementami układu są:

• odcinki proste toru,

• odcinki ułożone w łuku kołowym oraz

• odcinki w łukach o zmiennej krzywiźnie (tzw. krzywe przejściowe).

Ponadto wyróżnia się tzw. wstawki proste, czyli krótkie odcinki proste toru ułożone między dwiema krzywymi przejściowymi lub dwoma łukami kołowymi.

W płaszczyźnie pionowej (in. w profilu podłużnym) wyróżnia się:

• odcinki toru o jednostajnym pochyleniu oraz

• kołowe łuki wyokrąglające tzw. załomy profilu podłużnego.

W płaszczyźnie poprzecznej do osi toru (in. w przekroju poprzecznym) występuje :

• szerokość toru oraz

• różnica wysokości toków szynowych (która na długości łuku kołowego jest stała i nosi nazwę przechyłki).

Najkorzystniejszym rozwiązaniem geometrycznym trasy kolejowej w płaszczyźnie poziomej byłaby prosta.

Ponieważ na skutek istniejących uwarunkowań terenowych nie jest to możliwe, występuje konieczność zmiany kierunku trasy i zastosowania w tym rejonie łuku kołowego w celu zapewnienia płynnego przejazdu pojazdu szynowego.

PROJEKTOWANIE ŁUKU KOŁOWEGO

Dla nowo projektowanej linii kolejowej ustala się jej podstawowe wymagane parametry eksploatacyjne:

• maksymalną prędkość pociągów pasażerskich vp [km/h],

• prędkość pociągów towarowych vt [km/h],

• natężenie przewozów q [Tg/rok].

Przechyłka zależy od:

i 20 mm Ⴃ h0 Ⴃ 150 mm.

Warunki kinematyczne określające krzywą przejściową:

Jeśli chodzi o krzywe przejściowe, to należy wybrać ich rodzaj, a następnie określić długość; muszą być przy tym spełnione warunki

gdzie: ၹmax ိ największa wartość przyrostu przyspieszenia na krzywej przejściowej w m/s3,

ၹdop ိ wartość dopuszczalna przyrostu przyspieszenia w m/s3,

fmax ိ największa wartość prędkości podnoszenia koła na rampie przechyłowej w mm/s,

fdop ိ wartość dopuszczalna prędkości podnoszenia koła w mm/s.

Pochylenie podłużne linii kolejowej

Wielkość pochylenia podłużnego decyduje o ciężarze pociągów mogących kursować daną trasą. Najbardziej korzystne byłoby oczywiście pochylenie zerowe, ale jest to w praktyce niemożliwe do zastosowania. Dlatego też przepisy ograniczają maksymalne pochylenie podłużne torów do wartości tzw. pochylenia miarodajnego.

• dla linii magistralnych i pierwszorzędnych - 6 %0 ,

• dla linii drugorzędnych - 10 %0 ,

• dla linii znaczenia miejscowego i bocznic kolejowych - 20 %0 .

Pochylenie miarodajne wyznacza się na długości odpowiadającej co najmniej długości najcięższego pociągu towarowego.

Na krótkich odcinkach, odpowiadających 1/3 długości najdłuższego pociągu towarowego, w niekorzystnych warunkach terenowych możliwe jest przekroczenie o 20 % pochylenia miarodajnego.

W tunelach o długości większej niż 250 m pochylenie podłużne nie może być większe niż 70 % pochylenia miarodajnego ustalonego dla danej kategorii linii kolejowej.

Na długości łuków kołowych maksymalne pochylenie podłużne torów musi być, w stosunku do pochylenia miarodajnego, pomniejszone o wartość iR , wynikającą z oporu ruchu występującego na wzniesieniu; wynosi ona 

• Na profilu podłużnym trasy występują punkty przecięcia kolejnych odcinków o jednostajnym pochyleniu - są to tzw. załomy niwelety.

• Odległość pomiędzy załomami profilu podłużnego (czyli długość odcinków o stałym pochyleniu) nie powinna być mniejsza od długości najdłuższego pociągu kursującego po danej linii kolejowej.

• Odległość ta może być zmniejszona do 1/3 długości najdłuższego pociągu w określonych przypadkach (m. in. przy łagodzeniu załomów profilu podłużnego wstawkami o pochyleniu pośrednim).

• Dopuszczalna różnica dwóch sąsiednich pochyleń podłużnych wynosi:

- 5 %0 - w torach linii kolejowych magistralnych i pierwszorzędnych,

- połowę odpowiedniego pochylenia miarodajnego - w torach pozostałych linii kolejowych.

- W przypadku gdy różnica pochyleń podłużnych jest większa od dopuszczalnej, powinno się wykonać pochylenia pośrednie.

- Pochylenia podłużne odwrotnego kierunku większe od 2,5 %0 powinny być złagodzone wstawką przejściową o pochyleniu do 2,5 %0 , o długości nie mniejszej niż 1/3 długości najdłuższego pociągu.

Załomy profilu podłużnego powinny być zaokrąglone łukami pionowymi o promieniu nie mniejszym niż określone w tabeli.

- V>160km/h R=20m linie nowo budowane

- 160>V>141 R=15m linie nowo budowane

- >160 R=15m linie modernizowane

- Tory główne linii magistralnych i pierwszorzędnych R=10m

- Tory główne linii drugorzędnych i tory główne dodatkowe linii magistralnych i pierwszorzędnych Rmin = 5.000 m

- Tory główne dodatkowe linii drugorzędnych Rmin = 2.500 m

- Tory linii znaczenia miejscowego i tory boczne wszystkich kategorii linii

Rmin = 2.000 m

Zaokrąglenia załomu profilu podłużnego łukiem pionowym nie wykonuje się, jeżeli odległość teoretycznego punktu załomu od krzywizny łuku zaokrąglającego, mierzona wzdłuż promienia łuku, jest mniejsza od 8 mm.

Początki łuków zaokrąglających załomy profilu podłużnego powinny być oddalone co najmniej 6 m od końców belek głównych mostów i wiaduktów bez podsypki.

Na nowo budowanych liniach kolejowych magistralnych, pierwszorzędnych i drugorzędnych załomy profilu linii nie powinny znajdować się w obrębie ramp przechyłkowych. Minimalna odległość załomu lub łuku pionowego od rampy przechyłkowej powinna wynosić 6 m.

Promień łuku zaokrąglającego nie powinien być mniejszy od 5.000 m, załom powinien znajdować się w połowie długości rampy przechyłkowej, długość łuku pionowego zaś powinna być równa długości tej rampy

Ukształtowanie toru w płaszczyźnie poprzecznej do jego osi

Szyny w płaszczyźnie pionowej poprzecznej powinny być układane w pochyleniu skierowanym do osi toru o wartościach:

• 1:40 - w torach na podkładach betonowych i drewnianych z szyn typu UIC 60,

• 1:20 - w torach na podkładach betonowych i drewnianych z szyn typu S49 i innymi.

Ukształtowanie toru w tej płaszczyźnie określa szerokość toru oraz różnica wysokości toków szynowych.

Szerokością toru nazywamy odległość pomiędzy wewnętrznymi krawędziami główek szyn, mierzoną 14 mm poniżej górnej powierzchni główki szyny.

W Polsce nominalna szerokość toru na odcinkach prostych i w łukach o promieniu 250 m i większym wynosi 1435 mm.

W łukach o promieniach mniejszych od 250 m nominalna szerokość toru powinna być powiększona o wartości poszerzenia toru poprzez odsunięcie szyny wewnętrznej w kierunku środka łuku.

Urządzenia w wagonach, służące do przechylania nadwozi, mogą mieć różną konstrukcję napędu. Źródło sygnału uruchamiającego zespół sterujący przechyłem może pochodzić od:

• krzywej przejściowej (przed wjazdem na łuk kołowy), wywołującej przyspieszenie poprzeczne,(najczęstszy)

• magnesów trwałych, zainstalowanych przy torze przed wjazdem na krzywą przejściową i przy zjeździe z krzywej przejściowej,

• taśmy magnetycznej, na której zostały uprzednio zapisane parametry geometryczne toru na danej linii.

System przyspieszeniomierzy i układy żyroskopów nie mogą reagować na przypadkowe nierówności (poziome i pionowe) toków szynowych, stąd układ przechyłu zaczyna działać po przekroczeniu określonej wartości przyspieszenia bocznego na wózku.

ROZJAZDY

Iglice:

-czopowe (Końce iglic czopowych znajdują się w osadzie czopowej i są połączone z szynami łączącymi za pomocą odpowiednich urządzeń)

-sprężyste(Końce iglic sprężystych są przekuwane na profil szynowy i są sztywno połączone z przyległymi szynami za pomocą łubków lub spoin. Na pewnej długości tych iglic znajdują się w stopkach wycięcia, które umożliwiają ich sprężynowanie.)

- szynowo- sprężyste(Część przednia ma profil iglicowy i jej koniec jest przekuty na profil szyny normalnej.

Druga część stanowi normalna szyna zgrzewana oporowo-elektrycznie do części przedniej.

Wycięcia wykonane w stopce szyny stanowią część sprężystą iglicy.

 

P < 200

 

v_tow ≤ 50

 

v_max ≤ 60

 

T < 3

 

Znaczenia miejscowego (3)

 

4

 

200 ≤ P < 210

 

50 < v_tow ≤ 60

 

60 < v_max ≤ 80

 

3 ≤ T < 10

 

Drugorzędna (2)

 

3

 

210 ≤ P < 221

 

60 < v_tow ≤ 80

 

80 < v_max ≤ 120

 

10 ≤ T < 25

 

Pierwszorzędna

(1)

 

2

 

P ≥ 221

 

80 < v_tow ≤ 120

 

120 < v_max≤ 200

 

T > 25

 

Magistralna (0)

 

1

Dopuszczalne naciski osi

P [kN]

Prędkość

pociągów towarowych

v_tow. [km/h]

Prędkość

pociągów pasażerskich

v_max [km/h]

Obciążenie

przewozami T [Tg/rok]

Wartość parametrów techniczno-eksploatacyjnych

Kategoria linii

kolejowej

Lp

Kwalifikacyjne wartości parametrów techniczno-eksploatacyjnych

Ponadto wyróżnia się tzw. wstawki proste, czyli krótkie odcinki proste toru ułożone między dwiema krzywymi przejściowymi lub dwoma łukami kołowymi.

W płaszczyźnie poziomej (in. w planie) podstawowymi elementami układu są:

• odcinki proste toru,

• odcinki ułożone w łuku kołowym oraz

• odcinki w łukach o zmiennej krzywiźnie (tzw. krzywe przejściowe).

Układ geometryczny toru kolejowego ma charakter przestrzenny i dlatego należy go rozpatrywać w trzech płaszczyznach:

• poziomej,

• pionowej i

• poprzecznej do osi toru.

KSZTAŁTOWANIE UKŁADÓW GEOMETRYCZNYCH TORU KOLEJOWEGO

---