VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ OTTO PLÁŠEK ŽELEZNIČNÍ STAVBY I MODUL 3 VÝHYBKY A VÝHYBKOVÉ KONSTRUKCE

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ OTTO PLÁŠEK ŽELEZNIČNÍ STAVBY I MODUL 3 VÝHYBKY A VÝHYBKOVÉ KONSTRUKCE STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

2 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Otto Plášek, Brno (74) -

3 Obsah OBSAH Úvod...5 Cíle 5 Požadované znalosti...5 Doba potřebná ke studiu...5 Klíčová slova Výhybky a výhybkové konstrukce Rozdělení výhybek a výhybkových konstrukcí Transformace výhybky Konstrukční a materiálové uspořádání jednoduché výhybky Výměnová část výhybky Opornice Jazyky Srdcovky Výhybkové pražce Kolejnice ve výhybkách Upevnění kolejnic ve výhybce Výměnové závěry Soustavy výhybek Značení výhybek...29 a) Označení druhu konstrukce...30 b) Soustava železničního svršku...30 c) Úhel odbočení nebo křížení...30 d) Poloměr oblouku v konstrukci...31 e) Typ výhybek a výhybkových konstrukcí...31 f) Žlabový pražec...31 g) Směr odbočení...31 h) Poloha stavěcího zařízení nebo spřáhla závěrů...32 i) Druh závěru...32 j) Druh pražců...32 k) Druh upevnění...32 i) Typ srdcovky...32 i) Vzdálenost os kolejí...34 n) Doplňující informace Soustava poměrových výhybek UIC 60 a S Soustava stupňových výhybek Výhybkové sestavy Výhybková spojení Výhybky pro vysoké rychlosti Zásady konstrukce, směry vývoje Geometrické uspořádání odbočné větve výhybky (74) -

4 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul Zlepšení kontaktní a jízdní geometrie Snížení tuhosti jídní dráhy Ovládání výhybky Technologie montáže a kladení výhybek Dohlédací zařízení Nové materiály v konstrukci srdcovek Pohyblivé hroty srdcovek Konstrukční zásady pro výhybky podle technických specifikací interoperbility Svislé síly Příčné síly Podélné síly Kolejnice Upevnění kolejnic Kolejnicové podpory Výměny a srdcovky Závěr Shrnutí Studijní prameny Seznam použité literatury Seznam doplňkové studijní literatury Odkazy na další studijní zdroje a prameny (74) -

5 Úvod Úvod Cíle Tento modul je zaměřen na výhybky a výhybkové konstrukce. Předmětem Vašeho studia bude jednak konstrukce výhybek a výhybkových konstrukcí, jednak kolejových rozvětvení. Naučíte se jakým způsobem se výhybky používají, jak je možné je upravit transformací. Zjistíte, že je nutné dodržovat pravidla pro sestavování výhybkových spojení tak, aby byla bezpečná a pohodlná pro cestující. V závěru se dozvíte další detaily, věnované používání výhybek pro vysoké rychlosti. Požadované znalosti Ke studiu budete nezbytně potřebovat dobré znalosti návrhu a posouzení konstrukčního a geometrického uspořádání koleje. Probíraná látka je v podstatě rozšíření kapitol o konstrukci železničního svršku, její znalost je tedy nezbytná. Doba potřebná ke studiu Studium si rozdělte do čtyř bloků: Rozdělení výhybek a výhybkových konstrukcí Konstrukce výhybek a výhybkových konstrukcí Výhybkové sestavy Výhybky pro vysoké rychlosti Předpokládáme, že látku každého bloku budete studovat vždy čtyři hodiny. U tohoto bloku budete procvičovat probranou látku minimálně, souhrnně procvičíte látku po dokončení modulu 2 při vykreslování příčných řezů. Zbylý čas pak můžete věnovat studiu doporučené literatury. Celkem předpokládáme, že u tohoto modulu strávíte 9 hodin. Klíčová slova výhybky a výhybkové konstrukce, výměny, srdcovky, transformace výhybek - 5 (74) -

6 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 5 Výhybky a výhybkové konstrukce Výhybky a výhybkové konstrukce jsou kolejové konstrukce, které zajišťují nesení a vedení vozidla v libovolně zvoleném směru mezi různě se rozvětvujícími nebo navzájem se křížícími kolejemi; V širším významu uvedený termín zahrnuje určité kolejové konstrukce s příbuznými částmi mající jiné funkce. 5.1 Rozdělení výhybek a výhybkových konstrukcí Podle geometrického uspořádání se výhybky a výhybkové konstrukce dělí na normálněrozchodné (1435 mm) úzkorozchodné (760 mm) dále na výhybky kolejové křižovatky zařízení, které umožňuje jízdu vozidel po vzájemně se křížících kolejích Obr. 1 Kolejová křižovatka jednoduché kolejové spojky Obr. 2 Jednoduchá kolejová spojka - 6 (74) -

7 dvojité kolejové spojky Obr. 3 Dvojitá kolejová spojka atypické konstrukce, např.: kolejová splítka zařízení, které umožňuje jízdu vozidel ze dvou kolejí, buď různých nebo stejných rozchodů, do společného úseku koleje se čtyřmi kolejnicemi (a naopak) Obr. 4 Kolejová splítka Za atypické konstrukce se považují výhybky a výhybkové konstrukce, u nichž není platná typizovaná dokumentace. Jde zejména o: kolejové křižovatky, jejichž alespoň jedna větev je tvořena obloukem; kolejové křižovatky koleje normálního rozchodu s kolejí jiného rozchodu nebo s kolejí dráhy tramvajové; křižovatkové výhybky s vnějšími jazyky včetně transformací v celé délce výhybky; splítky, v nichž dochází k propojení kolejových roštů obou kolejí; dvojité kolejové spojky poloviční, které na rozdíl od dvojité kolejové spojky nemají jednu z přímých větví (sestávají z dvou výhybek v kombinaci, upraveného středu DKS a dalších kolejí); obloukové výhybky v složeném oblouku nebo v přechodnici. Atypické konstrukce lze navrhovat jen se souhlasem SŽDC OP a na základě jím schválené dokumentace konstrukce. - 7 (74) -

8 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Výhybky se dělí na: jednoduché zařízení, které umožňuje jízdu vozidel ze dvou kolejí do jedné společné koleje v základním tvaru (diverging turnout) Obr. 5 Jednoduchá výhybka Výhybky jednoduché v základním tvaru jsou výhybky, u nichž jedna větev je tvořena přímou a druhá (odbočná) větev obloukem nebo obloukem a přímou (přímými), případně křivkou. obloukové (jednostranná, oboustranná,) (inside/outside curved turnout), Výhybky obloukové jednostranné i oboustranné vznikají transformací z výhybek jednoduchých v základním tvaru s tečným uspořádáním jazyků. Obě jejich větve jsou tvořeny kružnicovým obloukem, složeným obloukem ze dvou kružnicových oblouků nebo kružnicovým obloukem a přímou před koncovým stykem. oboustranné Obr. 6 Oboustranná výhybka nesymetrická symetrické (equal split turnout) Obr. 7 Symetrická výhybka Jde výhradně o výhybky tvaru SS49 1:5,7-230 a OT 10-8 (74) -

9 dvojitá výhybka Výhybky dvojité mají vedle přímé větve dvě větve odbočné, buď na jednu stranu (jednostranné), nebo na obě (oboustranné). Obr. 8 Jednostranná dvojitá výhybka celé křižovatkové, s vnitřními/ vnějšími jazyky Obr. 9 Celá křižovatková výhybka s vnitřními jazyky Křižovatkové výhybky s vnějšími jazyky se považují v železničních tratích České republiky za atypické konstrukce. Obr. 10 Celá křižovatková výhybka s vnějšími jazyky poloviční křižovatkové, s vnitřními/ vnějšími jazyky Obr. 11 Poloviční křižovatková výhybka - 9 (74) -

10 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Podle způsobu popisu úhlu odbočení nebo křížení poměrové, u nichž je velikost úhlu odbočení nebo křížení udávána tangentou úhlu (poměrem). stupňové, u nichž je velikost úhlu odbočení nebo křížení udávána ve stupních. Nově se nevkládají a v koleji mohou být ponechány do vyčerpání jejich životnosti. 5.2 Transformace výhybky Obr. 12 Vytyčovací schéma poměrové výhybky obloukové Při transformaci se zachovává úhel odbočení a délka tečny kružnicového oblouku výhybky v základním tvaru. Výhybku je možné transformovat, pokud má tečné uspořádání jazyků, vějířovité rozdělení pražců a oblouk odbočné větve začíná v začátku výhybky. Potom platí: pro výhybky obloukové jednostranné při výpočtu transformace podle úhlů platí: t = r tg α 2 (1) α 1 = α + α 2 (2) t t r 1 = ; r2 = α1 α 2 tg tg 2 2 (3) Při výpočtu transformace podle poloměrů pro výhybku obloukovou jednostrannou platí: r r2 + t r1 = r r r 2 2 r r1 t = r r (4) (5) - 10 (74) -

11 α 1,2 = 2 arctg t r 1,2 (6) Pro výhybky obloukové jednostranné při výpočtu transformace podle úhlů platí: α = α 1 + α 2 (7) Ostatní vztahy jsou stejné jako pro obloukovou jednostrannou výhybku (1), (3). Při výpočtu transformace podle poloměrů pro výhybku obloukovou jednostrannou platí: 2 r r2 + t r1 = r2 r (8) 2 r r1 + t r2 = r1 r (9) kde t... je délka tečny kružnicového oblouku výhybky v základním tvaru (hodnoty a = c podle tab. 4) r... je poloměr oblouku výhybky v základním tvaru r 1,2... jsou poloměry oblouků obloukové výhybky α... je úhel odbočení výhybky v základním tvaru α 1,2... jsou vrcholové úhly větví obloukové výhybky Pokud je v odbočné větvi výhybky v základním tvaru vložena před koncový styk přímá, při transformaci v obou větvích: - přímá srdcovka zůstává vždy přímá; - prodloužení kolejnic navazujících na srdcovku z důvodu svařitelnosti může být nahrazeno obloukem libovolného poloměru nebo může přímá zůstat (i různě v obou větvích) za podmínek obdobných jako u výhybek jednoduchých v základním tvaru; - pro úpravu velikosti úhlu standardní výhybky platí obdobné podmínky, jako u výhybek jednoduchých v základním tvaru. Kontrolní otázky Jak se dělí výhybky a výhybkové konstrukce? Jaký je rozdíl mezi výhybkou obloukovou oboustrannou a výhybkou oboustrannou? Jaké jsou podmínky pro transformaci výhybky? - 11 (74) -

12 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul Konstrukční a materiálové uspořádání jednoduché výhybky Jednoduchá výhybka odbočuje z hlavního přímého směru obloukem o poloměru r do směru odbočného do druhé koleje. Jednoduchá výhybka se skládá ze tří hlavních částí Obr. 13 Konstrukční uspořádání výhybky - z výměny, tj. z části, ve které se rozvětvuje jedna kolej ve dvě, z hlediska konstrukce výhybky hovoříme o výměnové části - ze srdcovky, ve které se protínají kolejnicové pásy obou směrů, konstrukčně je srdcovka umístěna v srdcovkové části výhybky - z výhybkových kolejí, ležících mezi výměnou a srdcovkou, konstrukčně je tvoří jedna nebo více středních částí výhybky Podle směru, kterým se odchyluje odbočná větev výhybky od hlavního přímého směru, pozorováno od výměny k srdcovce, rozeznáváme výhybku pravou a levou. Odbočná větev výhybky je odkloněna od hlavního přímého směru o úhel α, tento úhel se nazývá úhel odbočení. Úhel se u výhybek starší konstrukce udává ve stupních (6 st., 7 st.), u současných výhybek se udává poměrem 1:a (1:9, 1:12). Ve výhybkách se v obloucích rozšiřuje rozchod. Rozšíření rozchodu stanoví příslušná správa dráhy. U ČD se rozšiřuje rozchod ve výhybkách pro poloměry menší než 190 m u soustavy UIC 60 a S 49 druhé generace, u výhybek soustavy R 65 a S 49 první generace pro poloměry menší než 215 m. Průsečík pojízdné hrany vnějšího kolejnicového pásu odbočné větve a pojízdné hrany kolejnicového pásu přímé větve se nazývá matematický bod křížení (MBK), tvoří teoretický hrot srdcovky. Stavební délka výhybky je určena délkou mezi výměnovým stykem (kolejnicový styk na začátku výhybky) a stykem koncovým v hlavní přímé větvi (74) -

13 Obr. 14 Základní názvosloví Výměnová část výhybky Výměna se skládá z opornic, jazyků a spojovacích tyčí, kluzných stoliček, výměnových závěrů, jazykových opěrek a dalšího drobného kolejiva. U výhybek starší konstrukce lze nalézt podvlak jazyka a kořenové stoličky. Rozeznáváme opornici přímou a ohnutou a také dva jazyky: přímý a ohnutý. Má-li vozidlo jet v přímém směru, přiléhá přímý jazyk k ohnuté opornici a a spolu s přímou opornicí tvoří jízdní dráhu pro obě kola dvojkolí. Ohnutý jazyk odléhá od přímé opornice a vytváří kolejový žlábek. Při jízdě odbočným směrem se role opornic a jazyků vymění. Jazyky jsou ve výhybce upevněny v místě nazývaném kořen Opornice Obr. 15 Jazyka a opornice ve výměně Opornice jsou kolejnice obvyklého průřezu, avšak jiných délek a odlišného děrování. Část hlavy opornice v místě přiléhání jazyka je opracována ve sklonu 3:1 (původně u ČD 2,5:1) tak, aby jazyk nemusel být opracován do příliš ost (74) -

14 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 rého hrotu. Opornice je v neutrální ose děrována pro připevnění opornicových a jazykových opěrek. U výhybek současné konstrukce se používá upevnění opornice pomocí vnější pružné svěrky a pružné spony, vsunuté do kluzné stoličky. U takto upnutých opornic se opornicové opěrky nepoužívají. Kolejnice se ve výhybkách zpravidla upevňují bez úklonu. Před výhybkovými konstrukcemi a za nimi se zřizuje přechod změny úklonu kolejnice pomocí podkladnic s odstupňovaným úklonem Jazyky Obr. 16 Řezy opornicí a jazykem Výškové opracování jazyků má zajistit plynulý přechod kola z opornice na jazyk. Pokud přechází kolo na jazyk v místě, kde je příliš úzký, dochází k nadměrnému ojíždění profilu jazyka. Pokud je jazyk opracován příliš daleko, dochází k poklesu kola, protže se valí po kružnici o menším poloměru styčné kružnice. Takové kolo po poklesu přejde na stoupající jazyk a vyvodí na konstrukci srdcovky ráz. Začátek opracování jazyka byl posunut ze šířky jazyka 63 mm do šířky 55 mm Obr. 17 Jazyk výhybky a jeho hoblování Geometrické uspořádání ohnutého jazyka má zásadní vliv na jízdu vozidla ve výhybce. Důležitá je vzájemná poloha pojížděné hrany ohnutého jazyka a přímé opornice. Rozeznáváme především uspořádání sečné uspořádání jazyka a tečné uspořádání jazyka, pojížděná hrana přímé opornice je tečnou k pojížděné hraně ohnutého jazyka. Dalšími možnostmi je parabolické uspořádání jazyka, kde geometrie pojížděné hrany má proměnnou křivost a přímkové uspořádání jazyka. Sečné uspořádání jazyků je charakteristické pro výhybky starší konstrukce. U současných výhybek běžné konstrukce se užívá tečného upořádání jazyka. Z konstrukčních důvodů je jazyk ukončen ve vzdálenosti 800 mm od toeretic (74) -

15 kého bodu dotyku, jinak by bylo nutno vyrábět velmi ostrý a tenký jazyk, který by se lámal. Jazyk je ukončen přímkovým zkosením na délku 150 mm. V tomto místě vzniká náběžný úhel a malé rozšíření rozchodu. Tečné uspořádání jazyka bylo různé u starších konstrukcí výhybek a je vysvětleno níže. Parabolické uspořádání se volí u výhybek pro vysoké rychlosti jízdy odbočkou. Přímkové uspořádání jazyků se v současné době nepoužívá, v minulosti se používalo pro výhybky průmyslových, důlních a lesních drah. a) tečné s přímkovým zakončením a zavedením hrotu za pojížděnou hranu (PH) opornice - výhybky soustav UIC 60, S generace; - výhybky soustav R 65, S generace (vyráběné od roku 1986). ZV 3 ZJ t = 1000 PH opornice 800 t = R + e/2 R + e/2 PH jazyka Obr. 18 Tečné uspořádání jazyka s přímkovým zakončením a zavedením hrotu za pojížděnou hranu b) tečné se skoseným hrotem - výhybky R 65, S generace původního provedení (vyráběné do roku 1985 včetně), T 1:9-300 R + e/2 ZV ZJ 150 R + e/2 5 PH opornice PH jazyka Obr. 19 Tečné uspořádání jazyků se zkoseným hrotem c) tečné s tečnovým (přímkovým) zakončením - výhybky soustav T s úhlem odbočení 5, 4, 3 06', R + e/2 ZV t ZJ t R + e/2 PH opornice PH jazyka Obr. 20 Tečné uspořádání jazyků s tečným přímkovým zakončením d) sečné - výhybky soustav T, A s úhlem odbočení 6, 7, 8 30'. ZV ZJ PH opornice m R R PH jazyka kde Obr. 21 Sečné uspořádání jazyků - 15 (74) -

16 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 PH... pojížděná hrana e... rozchod koleje ZJ... začátek jazyka ZV... začátek výměny (výměnový styk) R... poloměr oblouku ve výhybce Jazyky jsou jednou z nejnamáhanějších součástí výhybky. Pro výrobu jazyků se zpravidla používá kvalitnější ocel. Jazyk je nižší než opornice a má obvykle zvonový průřez, vyznačující se větší ohybovou tuhostí v příčném směru. Jazyk se pohybuje volně v příčném směru po kluzných stoličkách, opatřených vrstvou vhodného maziva pro snížení přestavného odporu. V kořeni jazyka, tj. v místě, kolem kterého se jazyk otáčí, je jazyk upevněn dvěma způsoby: - čepově - pérově Čepové upevnění jazyka je starší konstrukce, v současné době se vyskytuje vyjímečně a v nedávné minulosti bylo běžné pro výhybky tramvajových drah. V současné době se užívají pérové jazyky, kdy jazyk se v oblasti pružně ohýbá. Používají se pérové svařované jazyky, které jsou složeny ze dvou částí. Jazyková kolejnice je na konci přelisována na normální příčný průřez kolejnice, se kterou je svařen. U výhybek starší konstrukce se v místě jazyka oslaboval průřez kolejnic hoblováním paty a u výhybek tvaru A se v důsledku oslabení průřezu kořen osazoval podvlaky. U výhybek současné konstrukce se průřez jazyka příčně neoslabuje a prohýbá se prakticky po celé délce. Jazyk není upevněn tak jako kolejnice pomocí svěrek, ale volně leží na kluzných stoličkách. Kluzné stoličky jsou ocelové desky, jejichž kluzné plochy jsou pečlivě opracovány a opatřeny mazivem. V současné době se nahrazují minerální oleje ekologickými mazivy, která jsou bilogicky rozložitelné. U výhybek moderní konstrukce se snižuje přestavný odpor montáží válečkových stoliček, které při přestavování jazyk přizvednou a přesunou na válečcích. Současná konstrukce kluzných stoliček umožňuje montáž topných tyčí pro elektrický ohřev výhybek. Upravené kluzné stoličky umožňují vložení pryžových podložek pod patu kolejnice Srdcovky Srdcovka zprostředkovává křížení pojížděných hran kolejnic. Podle toho, pokračuje-li oblouk v odbočné větvi průběžně přes srdcovku, jedná se o srdcovku obloukovou, v opačném případě o srdcovku přímou (74) -

17 Obr. 22 Geometrické uspořádání jednoduché srdcovky Kříží-li se pojížděné hrany pod ostrým úhlem, jedná se o jednoduchou srdcovku, kříži-li se pod tupým úhlem, jedná se o srdcovku dvojitou. Obr. 23 Jednoduchá srdcovka Jednoduchá srdcovka má jeden srdcovkový klín a dvě křídlové kolejnice. Geometrické uspořádání srdcovky je na Obr. 23. Kolo je při průjezdu srdcovkou v místě přerušení pojížděné hrany bez vedení. Obr. 24 Průjezd kola srdcovkou Dráha dvojkolí je zajištěna nuceným vedením druhého kola dvojkolí pomocí přídržnice. Přídržnice jsou umístěny u protilehlých kolejnic. Jako přídržnice se používá speciálně válcovaných profilů, upevněných závisle nebo nezávisle (současná konstrukční úprava) na pojížděné kolejnici. Z konstrukčního hlediska se srdcovky dělí: - montované srdcovky z válcovaných profilů; - montované srdcovky s litými srdcovkovými klíny; - montované srdcovky s litým středem srdcovky; - 17 (74) -

18 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 - srdcovky lité; - srdcovky s pohyblivými částmi. Obr. 25 Přídržnice v jednoduché srdcovce Obr. 26 Jednoduchá srdcovka - 18 (74) -

19 Obr. 27 Jednoduchá srdcovka s pohyblivým hrotem Dvojitá srdcovka se skládá ze dvou srdcovkových klínů, kolenové kolejnice a přídržnice. Používá se u kolejových křižovatek a v křižovatkových výhybkách. Ke konstrukci přímo pojížděných částí výhybky se používají u ČD válcované profily z oceli UIC 900A (nezaměňovat s ocelí 95 ČSD-Vk) a odlitky se zvýšenou odoloností proti otěru nebo výkovky o minimální pevnosti v tahu 1175 MPa. Všechny části se u výrobce defektoskopicky kontrolují. Srdcovky typu VARIO byly postupně nahrazeny srdcovkami INSERT, celolitými manganovými srdcovkami. U celolitých manganových srdcovek se vy (74) -

20 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 skytly v omezeném počtu trhliny, dané technologií výroby a konstrukcí srdcovky. V poslední době se srdcovky na výhybkách pro hlavní koleje celostátních drah vybavují srdcovkami ze zkráceného monobloku z manganové nebo bainitické oceli. U výhybek v ostatních kolejích a na regionálních tratích se používají srdcovky s kovaným kaleným klínem a nadvýšenými překovanými kalenými křídlovými kolejnicemi. Přehled srdcovek je na Obr. 28 a Obr. 29. Obr. 28 Konstrukce jednoduché srdcovky starší typy - 20 (74) -

21 Obr. 29 Konstrukce jednoduchých srdcovek - 21 (74) -

22 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul Výhybkové pražce Obr. 30 Dvojitá srdcovka Ve výhybkách se používají pražce z tvrdých dřevin, ocelové a v současné době především z předpjatého betonu. Délka výhybkových pražců je odstupňována po 10 cm, vzdálenost pražců je přibližně 600 a 550 mm. U výhybek současné konstrukce jsou pražce vějířovitě uspořádány, pro levou i pravou výhybky se použije stejná sada pražců z předpjatého betonu. Obr. 31 Výhybkové pražce VPS (ST.I.ARM) (převzato z Výhybky s ocelovými pražci nesmějí být použity v kolejích se zabezpečovacím zařízením s kolejovými obvody, protože nezaručují izolované oddělení kolejnicových pásů. Ocelové pražce se nesmí používat v kolejích se stejnosměrnou proudovou trakční soustavou, kde dochází ke zvýšené korozi ocelových dílů v souvislosti s výskytem bludných proudů. V nabídce výrobce DT Prostějov - 22 (74) -

23 jsou ocelové výhybkové pražce se sponami PANDROL a se žebrovými podkladnicemi. Obr. 32 Ocelový pražec korýtkového tvaru s úklonem kolejnic 1:20 Obr. 33 Ocelový pražec korýtkového tvaru s úklonem kolejnic 1:20 Obr. 34 Ocelové pražce pro výhybky příčný řez (převzato z katalogu DT výhybkárna a mostárna) Kolejnice ve výhybkách Obr. 35 Výhybkové kolejnice soustavy S 49 (převzato z katalogu DT výhybkárna a mostárna) - 23 (74) -

24 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Obr. 36 Kolejnice soustavy UIC 60 ve výhybce (převzato z katalogu DT výhybkárna a mostárna) Upevnění kolejnic ve výhybce Obr. 37 Pružné upevnění opornice v kluzných stoličkách typu Vossloh (převzato z katalogu DT Prostějov) - 24 (74) -

25 Obr. 38 Pružné upevnění opornice v kluzných stoličkách typu Vossloh (převzato z katalogu DT výhybkárna a mostárna) Obr. 39 Pružné upevnění kolejnice v místě přídržnice (převzato z katalogu DT výhybkárna a mostárna) Kontrolní otázky Jaký je zásadní rozdíl mezi jednoduchou a dvojitou srdcovkou? Najděte geometricky odpovídající si části obou těchto srdcovek. Jak se liší upevnění kolejnic ve výhybkách a v běžné koleji? - 25 (74) -

26 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul Výměnové závěry Výměnový závěr je zařízení, které zajišťuje dokonalé přitlačení jazyků k opornicím nebo správné vzdálení jazyka od opornice. druhý závěr výhybky nejužší žlábek přilehlý jazyk spojovací tyč odlehlý jazyk přestavník první závěr výhybky Obr Stavěcí zařízení výhybky U výhybek se používají závěry - hákové, u nichž je hák situován v horizontální rovině, závěr je velmi citlivý na podélné putování jazyka vůči opornici Obr. 41 Hákový závěr - 26 (74) -

27 - čelisťový závěr, hák je situován ve vertikální rovině kolmo k opornici, ve výsledných polohách je hák zajištěn pohyblivým pravítkem Obr. 42 Čelisťový závěr Obr. 43 Prototypový hák závěru pohyblivého hrotu srdcovky osazený tenzometry - 27 (74) -

28 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Obr. 44 Fáze přestavení čelisťového závěru - rybinový závěr U výhybek současné konstrukce se u ČD používají čelisťové závěry. Tyto závěry se současně s přestavníky u nejnovějších konstrukcí umisťují do žlabového ocelového pražce. Žlabový pražec lze strojně podbíjet rovnocenně s ostatními pražci a je zaručena kvalita podbíjení. Výhybky se dále opatřují výměníkem, který pomocí závaží vahou spolupůsobí při přestavování a zajišťují bezpečné přitlačení jazyka k opornici. Na horním konci výměníku se umisťují výměnová návěstidla, která návěstí polohu výměny. Tab. 1 Prostor pro výměnové závěry výhybek - 28 (74) -

29 6 Soustavy výhybek 6.1 Značení výhybek Jednotlivé konstrukce (včetně konstrukcí starších soustav) železničních výhybek a příbuzné konstrukce se v technické dokumentaci, při objednávkách a v evidenci zkráceně označují takto: a) označení druhu konstrukce b) soustava železničního svršku c) úhel odbočení nebo křížení d) poloměr oblouku v konstrukci e) typ výhybky f) žlabový pražec g) směr odbočení h) poloha stavěcího zařízení i) druh závěru j) druh pražců k) druh upevnění l) typ srdcovky m) vzdálenost os kolejí n) doplňující informace Obr. 45 Schéma značení výhybek a výhybkových konstrukcí Ve studiích a dokumentacích pro územní rozhodnutí (např. přípravných dokumentacích) musí být vždy uvedeny údaje podle bodů a) až e), g), j) a podle potřeby další údaje nezbytné pro účel dokumentace. V dokumentacích, které slouží pro zadání stavby, prací nebo objednávku materiálu, musí být vždy uvedeno úplné označení. Vybavení výhybek, které není vyjádřeno zkráceným označením, musí být zvlášť uvedeno (např. slovně nebo tabulkou) (74) -

30 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Do pasportní evidence se informace pod body j) n) uvádějí podle příslušných kódovníků. Jednotlivá pole mají tento význam: a) Označení druhu konstrukce. Pro jednotlivé druhy se uvádí: J jednoduchá výhybka v základním tvaru, O jednoduchá oboustranná výhybka (u stupňové soustavy), Obl - j jednoduchá oblouková výhybka jednostranná, - o jednoduchá oblouková výhybka oboustranná, S jednoduchá symetrická výhybka, D dvojitá výhybka, C celá křižovatková výhybka, B poloviční křižovatková výhybka, K kolejová křižovatka, DKS střední část dvojité kolejové spojky s jednoduchými srdcovkami s oddělenými přídržnicemi, DKS I střední část dvojité kolejové spojky s jednoduchými srdcovkami s prodlouženými křídlovými kolejnicemi (dřívější variantní úprava vyráběná do roku 1987). b) Soustava železničního svršku - u výhybek soustav UIC 60 a S generace se v označení soustavy výhybky uvede pouze číslo, tj. 60 nebo 49 (např. J60-1:9-300 nebo J49-1:9-300); - u výhybek soustav R 65, S generace, T, A a ostatních se uvede zkratka používaná pro železniční svršek (např. JR65-1:9-300 nebo JS49-1:9-300). c) Úhel odbočení nebo křížení - u výhybek, kolejových křižovatek a kolejových spojek se v soustavách UIC 60, R 65, S 49 úhel odbočení nebo křížení vyjádří poměrem (tangentou úhlu); - u výhybek, kolejových křižovatek a kolejových spojek v soustavách T (kromě JT-1:9-300), A a ostatních se tento úhel uvede ve stupních; - u středu dvojitých kolejových spojek úhel vyznačuje úhel odbočení (křížení) navazující výhybky; - u křižovatkových výhybek s obloukovou srdcovkou (srdcovkami) se uvede zlomek, kde před lomítkem je úhel odbočení v části a za lomítkem úhel odbočení v části b (např. C60-1:11/9-300 nebo C60-1:9/9-300 nebo BS49-1:7,5/7,5-190) (74) -

31 d) Poloměr oblouku v konstrukci - u oboustranných a dvojitých výhybek stupňové soustavy, které nejsou transformovány, se poloměr v odbočné větvi neuvádí; - u ostatních výhybek se vždy uvede poloměr oblouku výhybky v základním tvaru. Pokud je výhybka transformovaná, uvede se dále do závorky zlomek, kde v čitateli i jmenovateli jsou poloměry odbočných větví výhybky v metrech s přesností na tři desetinná místa (např. Obl-j60-1: (600,000/272,334)-I); - u obloukových výhybek se poloměr větve vedoucí do koleje dopravně významnější podtrhne. U jednoduchých výhybek v základním tvaru, kde je hlavní směr veden odbočnou větví, se údaj o poloměru podtrhne; - u křižovatek, které mají alespoň jednu větev v oblouku, se uvede poloměr oblouku těch větví, které jsou v oblouku (např. K60-1:11-500/500); - u výhybek, u nichž alespoň jedna větev je celá nebo částečně v křivce (např. s klotoidou), stanoví se popis individuálně. e) Typ výhybek a výhybkových konstrukcí Uvádí se pouze v těch případech, kdy jednotlivé výhybky mají několik typů, které se odlišují od základního tvaru. Význam jednotlivých typů je u výhybek poměrové a stupňové soustavy rozdílný a je dán příslušnými vzorovými listy příslušné konstrukce: - jednoduché výhybky poměrové soustavy se v tomto případě označují římskými číslicemi I, II; - jednoduchá výhybka s pohyblivými částmi v srdcovce se označuje PHS (pohyblivé hroty ve dvojitých srdcovkách křižovatkových výhybek tvaru 1: jsou dány již úhlem odbočení výhybky a zvlášť se nevyznačují); - jednoduché výhybky stupňové soustavy se označují římskými číslicemi I, II, III, IV; - u výhybek, u nichž je proti základnímu tvaru upravena velikost úhlu odbočení (skutečný úhel odbočení neodpovídá poměru v označení výhybky, se uvede typ U (viz článek 8 např. výhybka J60-1: s úhlem odbočení 5 05 se označí J60-1: U). f) Žlabový pražec Použití žlabového pražce ve výhybce se vyznačí malými písmeny zl, u přírubového žlabového pražce se uvede zlp. g) Směr odbočení Uvádí se podle toho, zda výhybka odbočuje vlevo nebo vpravo od přímého směru nebo od oblouku s větším poloměrem. Označuje se P odbočení vpravo, L odbočení vlevo. U dvojitých kolejových spojek, křižovatkových výhybek a kolejových křižovatek se tento údaj neuvádí. U dvojitých výhybek se směr odbočení vyznačuje dvěma písmeny v pořadí odpovídajícím sledu odbočujících větví. Křižovatková výhybka a kolejová křižovatka stupňové soustavy se označí jako levá (resp. pravá), pokud při pohledu - 31 (74) -

32 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 proti hrotu jednoduché srdcovky je delší levá (resp. pravá) větev. U křižovatkových výhybek s obloukovou srdcovkou (resp. srdcovkami) poměrové soustavy se uvede směr odbočení v srdcovce (resp. srdcovkách), tj. L, P, LL, LP, PP. h) Poloha stavěcího zařízení nebo spřáhla závěrů Vyznačuje se, zda přestavník nebo výměník je na levé či pravé straně výhybky při pohledu proti hrotu jazyka. Značí se: p přestavník, výměník vpravo, l přestavník, výměník vlevo. U křižovatkových výhybek se poloha přestavníku nebo výměníku posuzuje z pohledu proti hrotu jazyka výměny označené písmenem a. i) Druh závěru ČZ - čelisťový závěr AŽD HZ - hákový závěr RZ - rybinový závěr j) Druh pražců Vyznačí se materiál použitých pražců: b betonové pražce d dřevěné pražce oc ocelové pražce k) Druh upevnění K tuhé svěrky ŽS 4 KS pružné upevnění se svěrkami Skl 12 Ke pružné upevnění se sponami Pandrol VT tuhé upevnění se svěrkami VT 2 RT tuhé upevnění převážně se svěrkami T nebo R. i) Typ srdcovky Srdcovky celolité: ZPT monoblok srdcovka z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, nezpevněná výbuchem ZPTZ monoblok srdcovka z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, zpevněná výbuchem Srdcovky s částmi z odlévané oceli: ZMM zkrácený monoblok srdcovka z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, nezpevněná výbuchem ZMMZ zkrácený monoblok srdcovka z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, zpevněná výbuchem Srdcovky svařované: - 32 (74) -

33 SK srdcovka s kovaným tepelně zpracovaným klínem a nadvýšenými tepelně zpracovanými křídlovými kolejnicemi v oblasti přechodu kola z křídlové kolejnice na hrot klínu a naopak; SK I srdcovka s kovaným hrotem klínu, s křídlovými kolejnicemi bez nadvýšení, s tepelně zpracovaným klínem a křídlovými kolejnicemi v oblasti přechodu kola z křídlové kolejnice na hrot klínu a naopak; SPK srdcovka s hrotem klínu z plnoprofilové kolejnice s nadvýšenými překovanýmí zpracovanými křídlovými kolejnicemi, s tepelně zpracovaným klínem a křídlovými kolejnicemi v oblasti přechodu kola z křídlové kolejnice na hrot klínu a naopak; SPK I srdcovka s hrotem klínu z plnoprofilové kolejnice, s křídlovými kolejnicemi bez nadvýšení, s tepelně zpracovaným klínem a křídlovými kolejnicemi v oblasti přechodu kola z křídlové kolejnice na hrot klínu a naopak; DSK dvojitá srdcovka s kovanými tepelně zpracovanými klíny a s nadvýšenou tepelně zpracovanou kolenovou kolejnicí v oblasti přechodu kola z kolenové kolejnice na hrot klínu a naopak; DSK I dvojitá srdcovka s kovanými tepelně zpracovanými klíny s nenadvýšenou kolenovou kolejnicí tepelně zpracovanou v oblasti přechodu kola z kolenové kolejnice na hrot klínu a naopak (např. u DKS49-1:9-190, C49(60)-1:9-190). Srdcovky montované: ZP montovaná srdcovka z kolejnic bez nadvýšení křídlových kolejnic ZPN montovaná srdcovka z kolejnic s nadvýšenými křídlovými kolejnicemi DZP dvojitá srdcovka montovaná z kolejnic bez nadvýšení kolenové kolejnice Srdcovka s pohyblivým hrotem (PHS) Výběhové typy srdcovek, které se již nedodávají ZMB zkrácený monoblok srdcovka z odlévané bainitické oceli Lo8CrNiMo VA (INSERT) srdcovka se střední částí z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, nezpevněná výbuchem. Křídlové kolejnice jsou s odlitkem spojen VP svorníky VAZ (INSERT) srdcovka se střední částí z odlévané oceli s vysokým obsahem manganu, zpevněná výbuchem. Křídlové kolejnice jsou s odlitkem spojen VP svorníky VR (VARIO) montovaná srdcovka s klínem svařeným s přípojnými kolejnicemi a nadvýšenými (navařenými) křídlovými kolejnicemi spojenými VP svorníky - 33 (74) -

34 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 VRB montovaná srdcovka (WBG Brandenburg) s klínem svařeným s přípojnými kolejnicemi a nadvýšenými křídlovými kolejnicemi spojenými VP svorníky. i) Vzdálenost os kolejí Uvede se u dvojité kolejové spojky, 4,75 nebo 5,00 m. n) Doplňující informace JPH jazyky z materiálu HSH u výhybek soustavy UIC 60 (dodávané do roku 2001 včetně); JPP jazyky a opornice s pojížděnými plochami zpevněnými tepelným zpracováním (perlitizováním, dodávané od roku 2002); komb u výhybek a výhybkových konstrukcí použitých ve dvojité kolejové spojce; K (1:40) u výhybek a výhybkových konstrukcí s kalibrovaným profilem hlavy kolejnic do tvaru K (1:40). Příklad označení výhybky ve studiích a dokumentacích pro územní rozhodnutí: J49-1: I,L,p,d značí jednoduchou výhybku soustavy S generace v základním tvaru 1:14-760, hlavní směr je veden odbočnou větví výhybky, typu I (pro použití v kolejové spojce), levá, stavěcí zařízení vpravo, na dřevěných pražcích. Obl-j60-1:12-500(760,000/301,244)-I,zlp,P,l,b,PHS značí jednostrannou obloukovou výhybku soustavy UIC 60, transformovanou ze základního tvaru 1: do oblouků o poloměru 760 m do koleje dopravně významnější a poloměru 301,244 m v odbočném směru, typu I, s přírubovým žlabovým pražcem, pravá, stavěcí zařízení vlevo, na betonových pražcích, s pohyblivým hrotem v srdcovce. Příklad úplného označení výhybky: J60-1: zlp,L,l,ČZ,b,KS,ZMM,JPP,K(1:40) značí jednoduchou výhybku soustavy UIC 60 v základním tvaru 1:14-760, s přírubovým žlabovým pražcem, levá, stavěcí zařízení vlevo, s čelisťovým závěrem, betonovými pražci, pružným upevněním pomocí svěrek, srdcovkou zkrácený monoblok z manganové oceli, tepelně zpracovanými jazyky a opornicí a kalibrovaným profilem hlavy kolejnice. 6.2 Soustava poměrových výhybek UIC 60 a S 49 V síti ČD je vloženo mnoho typů různých konstrukcí výhybek různých tvarů železničního svršku. Ty jsou postupně nahrazovány výhybkami poměrové soustavy výhybek, která je postupně zdokonalována. Původní výhybky poměrové soustavy byly konstruovány pro tvar S 49 a R 65 a dřevěné pražce. Kolejnicové styky byly podporované. Současné výhybkové konstrukce jsou označovány - 34 (74) -

35 jako výhybky poměrové soustavy UIC 60 a S 49 druhé generace. Konstruovány jsou pro pražce z předpjatého betonu a kolejnicové styky jsou svařeny. Výhybky poměrové soustavy mají tečné uspořádání jazyka se zkoseným hrotem. Většina typů výhybky má obloukovou srdcovku. Výhybky starší stupňové soustavy mají sečné uspořádání jazyků a většina typů má přímou srdcovku. V tabulce je uveden přehled výhybek poměrové soustavy, užívaných u ČD. Výhybky jednoduché v základním tvaru jsou výhybky, u nichž jedna větev je tvořena přímou a druhá (odbočná) větev obloukem nebo obloukem a přímou (přímými), případně křivkou. Obr. 46 Vytyčovací schéma poměrové výhybky jednoduché v základním tvaru - 35 (74) -

36 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Pokud je u poměrových výhybek v odbočné větvi vložena před koncový styk (styk v srdcovkové části) přímá, je jejím důvodem: - přímá srdcovka (výhybky 1:11-300, 1:9-190, 1:7,5-150). Vytyčovací schéma této výhybky nelze měnit; - prodloužení kolejnic navazujících na srdcovku z důvodu svařitelnosti (výhybky 1:18, I, 1: I, 1:7,5-190-I, 1: PHS). V takovém případě lze přímou nahradit obloukem libovolného poloměru (shodného s poloměrem oblouku v odbočné větvi výhybky nebo odlišného od něj), přičemž musí být dodrženy hodnoty náhlých změn křivosti a délek kružnicových oblouků a přímých podle ČSN a ČSN EN Tato úprava na betonových pražcích vyvolává změnu polohy otvorů v podkladnicích, popřípadě i změnu těchto pražců; - úprava velikosti úhlu standardní výhybky z důvodu dosažení potřebné mezipřímé (např. v kolejové spojce) nebo návaznosti na stávající stav ve zvlášť stísněných poměrech. U takových výhybek udávaný poměr není přesně roven tangentě úhlu odbočení. Tato úprava je použita např. v standardní výhybkách tvaru J60(49)1:18, II a J601: I (platí i pro jednoduché kolejové spojky ze stupňových výhybek tvaru T 5, 4, 3 06'). Použití této úpravy na výhybkách jiných tvarů nebo pro jiný úhel je možné jen ve zvlášť zdůvodněných případech při doložení technické reálnosti úpravy (případný zásah do srdcovky) a jen se souhlasem SŽDC OP, s ohledem na hospodárnost údržby je třeba se takovému řešení přednostně vyhýbat (74) -

37 Obr. 47 Vytyčovací schéma křižovatkové výhybky - 37 (74) -

38 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Křižovatkové výhybky celé jsou výhybky, u nichž je kolejová křižovatka doplněna větvemi umožňujícími jízdu v obou odbočných větvích. Křižovatkové výhybky poloviční jsou výhybky, u nichž je jedna z odbočných větví křižovatkové výhybky celé vypuštěna. Standardní křižovatkové výhybky celé a poloviční jsou poměrové (tab. 5a) i stupňové (tab. 9a), jejich křížící se větve jsou přímé, mají přímou srdcovku a vnitřní jazyky. Ve zdůvodněných případech je možné nahradit srdcovkovou část (jednu nebo obě) poměrové křižovatkové výhybky srdcovkovou částí jednoduché výhybky v základním tvaru shodného poloměru v odbočné větvi (např. srdcovková část výhybky 1:9-300 do křižovatkové výhybky 1:11-300). Taková křižovatková výhybka se označuje jako křižovatková výhybky s obloukovou srdcovkou (obloukovými srdcovkami). Pro tyto křižovatkové výhybky platí ustanovení služební rukověti SR 103/6 (S) 1, 2. Podmínky pro úpravu velikosti úhlu odbočení jsou shodné, jako u výhybek jednoduchých v základním tvaru. Transformace křižovatkových výhybek je nepřípustná (74) -

39

40 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Tvar výhybky α R [m] a [mm] b [mm] c [mm] d [mm] e [mm] L [mm] J60-1:26, PHS 2, g ( ,88 ) J60-1:18, ) 1) J49-1:18, , g J60-1:18, I 2) (3 o 05 38,61 ) J49-1:18, I 2) J60-1:18, II 2+3) 3, g J49-1:18, II 2+3) (3 o 03 27, ) JR65-1:18, ) 3,437842g JS49-1:18, ) (3 o 05 38,61 ) J60-1: J49-1: , g JR65-1: (4 o 05 08, ) JS49-1: J60-1: I 3) 4, g J49-1: I 3) (3 o 50 20,82 ) , , , J60-1: ) J49-1: ) JR65-1: ) JS49-1: ) 5, g J60-1: I 2) (4 o 45 49, ) 2) J49-1: I J60-1: PHS Tab. 1 Soustava poměrových výhybek UIC 60 a S 49 druhé generace - 36 (74) -

41 37 Pokračování tabulky 1 Tvar výhybky α R [m] a [mm] b [mm] c [mm] d [mm] e [mm] L [mm] J60-1: J49-1: , g JR65-1: , ,5 6391, ,5 (5 o 11 39,94 ) JS49-1: J60-1:9-300 J49-1: ,044657g JR65-1:9-300 (6 o 20 24,69 ) JS49-1: , , , JT-1:9-300 J60-1:9-190 J49-1: , g JR65-1:9-190 (6 o 20 24,69 ) JS49-1: J60-1:7,5-190-I 2) g 2) 8, J49-1:7,5-190-I JS49-1:7, ) (7 o 35 40,72 ) JS49-1:7,5-190-I 2) JS49-1:6, , g (8 o 36 56,33 ) JS49-1:7, , g (7 o 35 40,72 ) JS49-1: , g (9 o 27 44,45 ) , , , , SS49-1:5, , g (9 o 57 02,26 ) , , , , ) = koncový styk srdcovky nelze svařit 2) = možnost svaření koncového styku srdcovky 3) = vhodné použití do jednoduché kolejové spojky s ohledem na délku mezipřímé I, II, III = typy výhybek - 37 (74) -

42

43 Výhybky a výhybkové konstrukce Označení konstrukce Úhel křížení Poloměr oblouku v odbočné větvi [m] b [mm] c [mm] C(B)60-1: C(B)49-1: C(B)R65-1: C(B)S49-1: C(B)49-1:9-190 C(B)S49-1:9-190 CS49-1:7, , g ( ,94 ) 7, g ( ,69 ) 8, g ( ,72 ) Tab. 2 Křižovatkové výhybky Označení konstrukce Úhel křížení Poloměr oblouku v odbočné větvi [m] b [mm] c [mm] KR65-1:5,5 KS49-1:11 KS49-1:9 KS49-1:7,5 KS49-1:5,5 KS49-1:4,5 11, g ( ,45 ) 5, g ( ,94 ) 7, g ( ,69 ) 8, g ( ,72 ) 11, g ( ,45 ) 13, g ( ,71 ) , ,5 Tab. 3 Křižovatky - 39 (74) -

44 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 m c s a b a označení konstrukce úhel odbočení α poloměr v odbočné Hodnoty s, a, b, c, m větvi [m] s a b c m DKS 60-1: ) DKS 49-1: DKS R65-1: , g ( ,94 ) , ) , DKS S49-1: DKS 49-1: , g DKS S49-1:9-190 ( ,69 ) ) ) zatím není konstrukčně zpracováno Tab. 4 Dvojité kolejové spojky 6.3 Soustava stupňových výhybek Tab. 5 Jednoduché a oboustranné stupňové výhybky - 40 (74) -

45 Výhybky a výhybkové konstrukce Tab. 6 Oboustranné a křižovatkové výhybky stupňové soustavy Kontrolní otázky Jaký je zásadní rozdíl výhybkami poměrové a stupňové soustavy? Které výhybky poměrové soustavy je možné transformovat? Je možné, aby byly výhybky stupňové soustavy transformované? - 41 (74) -

46 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 7 Výhybkové sestavy 7.1 Výhybková spojení Nejjednodušším výhybkovým spojením je odbočení do rovnoběžné koleje s průběžnou. Obr. 48 Odbočení do rovnoběžné koleje a) vynesení ramen výhybky, b) vytyčovací schéma Dvě přímé rovnoběžné koleje mohou být spojeny jednoduchou kolejovou spojkou, je-li použito levých jednoduchých výhybek, nazývá se spojka levou, je-li použito pravých výhybek, nazývá se pravou. Kolejové spojky se vkládají zpravidla na dvojokelejné trati ve stanicích před výhybkovým rozvětvením. Aby byla zajištěna spojení do všech kolejí, vkládají se zpravidla za sebou obě spojky, levá i pravá. Kolejové spojky slouží k vjezdům vlaků ze sudé traťové koleje do lichých staničních kolejí, k umožnění posunu a obsluze vleček a k přechodu na nesprávnou traťovou kolej. Obr. 49 Schéma jednoduché kolejové spojky - 42 (74) -

47 Výhybky a výhybkové konstrukce Obr. 50 Schémata jednoduchých kolejových spojek pro více kolejí Obr. 51 Konstrukční obměna jednoduché kolejové spojky Vložení dvou jednoduchých spojek za sebou vyžaduje značnou délku přímých kolejí. Ve stísněných poměrech je možné sloučit obě spojky do jedné a vznikne dvojitá kolejová spojka. Střední část kolejové spojky je tvořena kolejovou křižovatkou. Spojení více rovnoběžných kolejí lze uskutečnit pomocí více jednoduchých kolejových spojek. Toto spojení je možné zkrátit vložením křižovatkové výhybky, která je ovšem dražší a náročnější na údržbu. Křižovatkové výhybky přitom nelze vkládat do hlavních kolejí ve stanici. Obr. 52 Náhrada jednoduché kolejové spojky dvojitou Obr. 53 Konstrukční úprava dvojité kolejové spojky - 43 (74) -

48 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Obr. 54 Konstrukční úprava dvojité kolejové spojky s obměnou s křižovatkovými výhybkami Obr. 55 Střední část dvojité kolejové spojky na montážním lešení u výrobce Zhlavím se nazývají výhybková rozvětvení z jedné nebo více kolejí do více kolejí. Podle tvaru a funkce zhlaví jsou možná různá uspořádání zhlaví. Nejjednodušší jsou zhlaví na začátku a konci malých stanic. Nejsložitější jsou zhlaví pro rozvětvení při vjezdu do velkých osobních nádraží, do nichž zaúsťuje řada tratí a stromková zhlaví na spádovištích seřaďovacích stanic. Matečná kolej, ve které jsou za sebou vloženy výhybky se stejným směrem odbočení, je určena pro spojení řady rovnoběžných kolejí. Podle uspořádání výhybek rozlišujeme matečnou kolej přímou nezkrácenou, ve které jsou vloženy jen jednoduché výhybky. Vložením obloukové výhybky oboustranné lze zvýšit úhel sklonu matečné koleje, tato matečná kolej se nazývá přímá zkrácená. Matečná kolej, u které výhybky navazují za sebou odbočnou větví, se nazývá matečná kolej oblouková, s hlavní kolejí přímou nebo obloukovou (74) -

49 Výhybky a výhybkové konstrukce Obr. 56 Matečná kolej přímá nezkrácená Obr. 57 Matečná kolej přímá zkrácená Obr. 58 Matečná kolej oblouková s hlavní kolejí v přímé Obr. 59 Matečná kolej oblouková s hlavní kolejí v oblouku Nevýhodou matečných kolejí je skutečnost, že připojované koleje mají různě dlouhé užitečné délky kolejí. Tato nevýhoda se plně projeví pro svazky o mnoha kolejích. Pro tyto případy byla vyvinuta stromková zhlaví, která vznikají postupným štěpením každého rozvětveného směru na další dva směry. Tato konstrukce se vyskytuje především v třídících nádražích, kde se používá na spádovištích pro rozvětvení do desítek kolejí. Ve stromkových zhlavích se užívají výhybky jednoduché, obloukové oboustranné symetrické a nesymetrické (74) -

50 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 Obr. 60 Stromková zhlaví a) ve stanici b) symetrický kolejový svazek ve třídícím nádraží Obr. 61 Zdvojené zhlaví pro současné jízdy a) kolejové schéma s kolizním bodem b 1 ), b 2 ) užití jednoduchých výhybek c 1 ), c 2 ) užití křižovatkové výhybky d 1 ), d 2 ) užití křižovatky Počet kolejí ve stanicích, počet výhybek a jejich uspořádání musí vyhovovat požadavkům provozu a nesmí omezovat propustnou výkonnost trati. Do hlavních kolejí se nesmí vkládat více výhybek, než je nezbytně nutné. Výhybkové zhlaví má být krátké s použitím pokud možno jednoduchých výhybek a má - 46 (74) -

51 Výhybky a výhybkové konstrukce vyhovět požadované návrhové rychlosti. Výhybky mají být seskupeny tak, aby tvořily směrově plynulé kolejové cesty s co nejmenšími jízdními odpory. Zhlaví má být navrženo tak, aby bylo ve zhlaví co nejméně oblouků opačných směrů. Konstrukce zhlaví má být taková, aby užitečné délky staničních kolejí byly co nejdelší. Při velké intenzitě provozu, při rozsáhlém posunu apod. se konstruují staniční zhlaví pro současné jízdy vlaků nebo posunujících dílů. U velkých osobních nádraží se konstruují zhlaví pro více současných jízd pro více zaústěných tratí, pro současné přestavování souprav, přistavování a odstup hnacích vozidel apod. Výhybky se číslují postupně od začátku ke konci trati v každé stanici zvlášť. Mají-li dvě výhybky stejné staničení, nižší číslo se zpravidla volí pro výhybku v koleji s nižším číslem. Výhybky v jednotlivých staničních kolejových skupinách se rozlišují stovkovou sérií a číslují se postupně od první výhybky ve spojovací koleji. Obr. 62 Číslování výhybek ve stanici a) na jednokolejné trati, b) na dvojkolejné trati Kontrolní otázky Jaký je zásadní rozdíl mezi zkrácenou a nezkrácenou matečnou kolejí? Které výhybky typy výhybek poměrové soustavy jsou vhodné pro jednoduché kolejové spojky? - 47 (74) -

52 ŽELEZNIČNÍ KONSTRUKCE I Modul 3 8 Výhybky pro vysoké rychlosti Vysokorychlostní železniční doprava odhaluje nové možnosti pro železniční správy a železniční průmysl. Rychlost a kvalita dopravy tvoří rozhodující argumenty pro volbu dopravního prostředku. Potenciál železniční dopravy spočívá v rychlosti, pohodlí a sociální přístupnosti. Moderní konstrukce železničních výhybek pro vysoké rychlosti zahrnuje pohyblivé hroty srdcovek, asymetrické hroty jazyků, pružné upevnění opornice, zpevněné povrchy kolejnic, vysoce kvalitní odolné oceli, upevnění kolejnic s vibrace tlumícími podložkami, stavěcí zařízení integrované do pražců, bezúdržbové systémy kluzných stoliček, apod. Výhybky všeobecně, ale pro vysoké rychlosti v odbočné větvi zvláště, se navrhují s ohledem na následující parametry: - maximální nevyrovnané příčné zrychlení [m.s -2 ] - maximální časová změna příčného zrychlení [m.s -3 ] - maximální vstupní a výstupní ráz [m.s -3 ] Tradiční metody konstrukce výhybky neuvažují dynamickou odezvu vozidla. Pokud se uvažuje odezva vozidla podle kinematického modelu, jsou jeho účinky podceněny. Dále je třeba zásadně rozlišovat účinky: - vozidel klasických dvounápravových - vozidel podvozkových ať již nákladních nebo osobních včetně nových souprav pro vlaky TEE (EC, IC) - vozidel s naklápěcími skříněmi (NS) mající diametricky odlišnou dynamickou odezvu na výhybkové konstrukce ať již v kladném či záporném smyslu. Měřením bylo prokázáno, že v prostoru pro cestující působí až dvakrát větší hodnoty než podle kinematického modelu. Obr. 63 Porovnání kinematické a dynamické odezvy Konstrukce výhybky musí zohlednit reálnou interakci mezi vozidlem a kolejí. Konstrukční práce zahrnují modelování dynamického chování vozidla s výpočtem příčných zrychlení a sil. Za optimální návrhové křivky směrového - 48 (74) -

53 Výhybky a výhybkové konstrukce řešení odbočné větve se považují klotoidické přechodnice a kružnicové oblouky. Důležitým příspěvkem k redukci příčných sil ve výměně při přechodu z opornice na jazyk je optimalizace geometrie průjezdu dvojkolí v oblasti zkosení hrotů jazyků. Ve výhybkách pro rychlost v odbočení 130 km.h -1 se zpravidla používají pouze kružnicové oblouky a přímé. Od použití přechodnicových křivek bylo upuštěno. V běžné koleji zaručuje konstrukce koleje vodící a nosnou funkci bez přerušení v celé délce. Ve výměnách je tato funkce rozdělena na dvě kolejnice - opornici a jazyk, který je navíc uložen na kluzných stoličkách. Dalším porušením jízdní geometrie je oblast pevné srdcovky, kde je žlábkem přerušena vodící hrana, nosná funkce je rozdělena na křídlovou kolejnici a klín srdcovky a přídržnicí je vynucen pohyb dvojkolí. Proti běžné koleji proto vykazují výhybkové konstrukce tyto základní odlišnosti: - je narušen setrvačný sinusový pohyb dvojkolí vycházející z jiných tolerancí geometrických parametrů koleje, její prostorové polohy, vlastních imperfekcí a jiné konicity - dochází k náhlému k náhlým změnám horizontálních a vertikálních sil Pořizovací náklady výhybek vztažené k ekvivalentní délce koleje jsou asi 300 %. Ze statistik DB A.G. vyplývá, že zatímco na výhybky připadá cca 9 % délky všech kolejí, na údržbu připadá 40 % všech vydaných nákladů. Z celkových nákladů na údržbu připadalo 20 % na náklady spojené s dohledem, 20 % na kontrolu výhybek a 60 % na udržovací práce při uvedení do předepsaného stavu. 8.1 Zásady konstrukce, směry vývoje Geometrické uspořádání odbočné větve výhybky Směrové poměry v odbočné větvi u výhybek s rychlostí V > 100 km.h -1 se zlepší doplněním směrových oblouků v odbočné větvi výhybky o přechodnice. Tímto opatřením se sníží boční rázy z hodnot > 1,0 m.s -3 na hodnoty do 0,8 m.s -3, což přináší vyšší jízdní komfort a vyšší stabilitu prostorové polohy koleje. Konstrukce jednoduché kolejové spojky s použitím výhybek s klotoidickými oblouky je na Obr (74) -