Využívání měřicích vozů pro železniční svršek. s kontinuálním měřením tratě. pod zatížením

Transkript

1 Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, Dlážděná 1003/7, Praha 1 SŽDC SR103/4(S) Využívání měřicích vozů pro železniční svršek s kontinuálním měřením tratě pod zatížením

2

3 Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, Dlážděná 1003/7, Praha 1 SŽDC SR103/4(S) Využívání měřicích vozů pro železniční svršek s kontinuálním měřením tratě pod zatížením Schváleno generálním ředitelem SŽDC dne: č.j.: S 31722/10-OTH Účinnost od Počet listů : 28 Počet příloh: 10 Počet listů příloh: 7 Úroveň přístupu B(2,3)

4 Gestorský útvar: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Odbor koncepce a strategie Dlážděná 1003/ Praha 1 Ukládací znak: Skartační znak a lhůta: A - 10 Náklad: 100 kusů Rok vydání:

5 OBSAH OBSAH... 3 ZÁZNAM O ZMĚNÁCH... 6 ROZSAH ZNALOSTÍ... 7 SEZNAM POUŽITÝCH ZNAČEK A ZKRATEK... 9 ČÁST PRVNÍ ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ Úvodní ustanovení ČÁST DRUHÁ HODNOCENÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ MĚŘICÍCH VOZŮ Kapitola I Hodnocení GPK A. Úvod B. Úsekové hodnocení GPK C. Hodnocení lokálních závad Kapitola II Hodnocení vertikální mikrogeometrie kolejnic na MV Kapitola III Hodnocení příčného profilu kolejnic na MV Kapitola IV Hodnocení příčného profilu kolejnic na MD Kapitola V Hodnocení odezvy vozidla - VRA A. Hodnocení bezpečnosti proti vykolejení B. Hodnocení výslednice příčných sil ve vztahu ke stabilitě koleje ČÁST TŘETÍ VÝSTUPNÍ SESTAVY MĚŘICÍCH VOZŮ Kapitola I Grafická výstupní sestava Kapitola II Tištěný přehled lokálních závad a úsekového hodnocení ČÁST ČTVRTÁ VYUŽITÍ VÝSTUPŮ MĚŘICÍCH VOZŮ Kapitola I Využití tištěného a grafického výstupu GPK Kapitola II Kvalifikační tabulka hodnocení GPK Kapitola III Tabulka hodnocení vertikální mikrogeometrie kolejnic a dynamické odezvy svarů a styků Kapitola IV Dodatečné hodnocení výsledku měření profilů kolejnic A. Následné zpracování výsledků MV

6 B. Dodatečné hodnocení naměřených dat MV v IS PSST C. Prohlížení naměřených profilů hlavy kolejnic MD ČÁST PÁTÁ POPIS SYSTÉMŮ MĚŘICÍHO VOZU A MĚŘICÍ DREZÍNY Kapitola I Vyhodnocovací systém HOST A. Popis činnosti B. Videozáznamové zařízení C. Satelitní navigace GPS Kapitola II Stručný popis měřicího vozu A. Základní technické údaje B. Měřicí systém GPK (TMS) C. Měřicí systém vertikální mikrogeometrie kolejnic (CMS) D. Měřicí systém příčného profilu kolejnic Kapitola III Stručný popis měřicí drezíny A. Základní technické údaje B. Měřicí systém GPK C. Měřicí systém profilu kolejnic ČÁST ŠESTÁ MATEMATICKÝ MODEL ZPRACOVÁNÍ GPK Kapitola I Výpočet syntetického signálu ZK A. Základní struktura algoritmu zborcení koleje (ZK) B. Normování C. Výběr rozhodující báze D. Měřítko syntetického signálu Kapitola II Výpočet známky kvality Kapitola III Bezpečnost proti vykolejení Kapitola IV Příčná stabilita koleje ČÁST SEDMÁ ORGANIZACE PRÁCE S MĚŘICÍMI VOZY Všeobecné informace ČÁST OSMÁ PŘECHODNÁ USTANOVENÍ ČÁST DEVÁTÁ ZÁVĚREČNÁ USTANOVENÍ SOUVISEJÍCÍ PŘEDPISY, SLUŽEBNÍ RUKOVĚTI A TECHNICKÉ NORMY Přílohy: Příloha 1 - Mezní odchylky pro přejímku dokončených prací v koleji Příloha 2 - Provozní a mezní provozní odchylky veličin GPK

7 Příloha 2a - Provozní a mezní provozní odchylky zborcení koleje na třináct měřických základen Příloha 3 - Grafická výstupní sestava MV pro D Příloha 3a - Grafická výstupní sestava MV pro D Příloha 4 - Grafická výstupní sestava MD Příloha 5 - Výstupní sestava okamžitého a úsekového hodnocení měřených veličin GPK MV pro RP0 až RP Příloha 5a - Výstupní sestava okamžitého a úsekového hodnocení měřených veličin GPK MV pro RP Příloha 6 - Výstupní sestava okamžitého a úsekového hodnocení měřených veličin GPK MD pro RP0 až RP Příloha 7 - Semigrafické hodnocení mezní hodnoty SDO Příloha 8 - Výstupní sestava ojetí kolejnic Příloha 9 - Kvalifikační tabulka hodnocení GPK měřicím vozem Příloha 10 - Tabulka hodnocení vertikální mikrogeometrie kolejnic a dynamické odezvy svarů a styků

8 ZÁZNAM O ZMĚNÁCH Změna Předpis číslo č.j. účinnost od opravil dne podpis 6

9 ROZSAH ZNALOSTÍ Organizační složky Funkce Znalost Správa dopravní cesty ředitel SDC technický náměstek náměstek pro provoz vedoucí kontrolního oddělení inženýr železniční dopravy informativní znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh Správa tratí SDC přednosta správy tratí vedoucí provozního oddělení - zástupce přednosty vedoucí technického oddělení inženýr žel. dopravy vedoucí provozu - vrchní traťmistr vedoucí provozu vedoucí provozního střediska vrchní mistr tratí - traťmistr úplná znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh informativní znalost části páté a šesté mistr tratí úplná znalost části třetí, kapitola II, příloha 2 a 3 Odbor provozní SDC Odbor technický SDC Odbor přípravy staveb SDC Ř SŽDC, TÚDC vedoucí odboru provozního inženýr železniční dopravy Vedoucí odboru technického rozvoje inženýr železniční dopravy technolog svařování vedoucí odboru přípravy staveb systémový inženýr zaměstnanci, kteří řídí nebo kontrolují provádění prací na železničním svršku úplná znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh informativní znalost části páté a šesté informativní znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh informativní znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh úplná znalost části první až čtvrté, sedmé a příloh 7

10 Organizační složky Funkce Znalost zaměstnanci, kteří se zabývají normovou a předpisovou činností v oblasti železničního svršku informativní znalost části páté a šesté Stavební správa Náměstek ředitele pro techniku a investice, systémový specialista, inženýr železniční dopravy a samostatný technik pro oblast železničního svršku Informativní části první až čtvrté, sedmé a přílohy Firmy pro práce na železničním svršku vedoucí práce stavbyvedoucí úplná znalost části třetí, kapitola II, příloha 2 a 3 8

11 SEZNAM POUŽITÝCH ZNAČEK A ZKRATEK ä(x) svislé zrychlení skříně vozu AL mez sledování (AL - Alert Limit) CMS systém pro měření mikrogeometrie kolejnic (Corrugation Measurement System) CZK celková známka kvality D1 rozsah; pásmo vlnových délek 3 m < λ 25 m D2 rozsah; pásmo vlnových délek 25 m < λ 70 m Data_OK platná data měření v pásmu D1 Data_KO neplatná data měření v pásmu D1 Dt_OK platná data měření v pásmu D2 Dt_KO neplatná data v pásmu D2 GPK geometrické parametry koleje Ř SŽDC ředitelství Správy železniční dopravní cesty HOST nadstavbový počítačový systém IAL mez bezodkladného zásahu (IAL - Immediate Action Limit) IL mez zásahu (opravy) (IL - Intervention Limit) K n nefiltrovaná křivost KK s křivost koleje KUK konstrukční uspořádání koleje MD měřicí drezína pro železniční svršek MT měřicí trasa MÚ měřicí úsek MV měřicí vůz pro železniční svršek ODŽS oddělení diagnostiky železničního svršku OŘ Odbor řízení provozu Pd Prud hommeovo kriterium PHZ počet překročení závad v hladině IAL PK převýšení koleje PKD převýšení koleje dynamické PZSI pasport železničního svršku interface Q(x) svislá kolová síla R poloměr kružnicového oblouku RK celkový rozchod koleje RKD rozchod koleje dynamický RK100 střední hodnota celkového rozchodu koleje v délce 100 m RP rychlostní pásmo SDC správa dopravní cesty SDO směrodatná odchylka SK směr koleje SL, SP směr levého a pravého kolejnicového pásu ST správce tratí organizační složka provozovatele dráhy zajišťující správu železničního svršku a spodku vyjma staveb spravovaných SMT (u organizačních složek SŽDC Správa tratí) TDNU traťové definiční nadúseky TMS traťový měřicí systém GPK na MV (Track Measuring System) TO traťmistrovský okrsek TÚDC Technická ústředna dopravní cesty 9

12 VK podélná výška koleje v ose VL, VP podélná výška temen levého, pravého kolejnicového pásu VRA systém pro posuzování odezvy vozidla (Vehicle Response Analysis) Y(x) vodorovná příčná síla ÿ(x) vodorovné zrychlení skříně vozu ZK zborcení koleje ZK1 až ZK13 měřické základny ZK ZKS syntetické zborcení koleje ZKV známka kvality ZP známka podbíjení koleje ZR změna rozchodu koleje na stanovenou délku koleje 10

13 ČÁST PRVNÍ ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ Úvodní ustanovení 1. Služební rukověť (dále i SR ) respektuje ustanovení normy ČSN a obsahuje základní údaje o metodice hodnocení a způsobu zpracování Geometrických parametrů koleje (dále i GPK ) a dalších parametrů koleje prostřednictvím měřicích vozů pro železniční svršek (dále i MV a MD ), s kontinuálním měřením koleje pod zatížením, typu MV a MD a informace o užitých měřicích systémech snímání měřených parametrů koleje. 2. Tento předpis je závazný pro všechny příslušné organizační složky Správy železniční dopravní cesty, s.o. (dále i SŽDC ). Dále je tento předpis závazný na základě smluvních vztahů pro všechny organizační jednotky provozovatelů dráhy na železničních dráhách v majetku ČR, se kterými má právo hospodařit SŽDC (dále jen železniční dráhy ČR ). Zaměstnanci odpovědní za uzavírání smluv o dílo týkajících se projekce, stavby, přestavby, údržby a kontroly železničního svršku jsou povinni v příslušné smlouvě zakotvit smluvní závazek zhotovitele dodržovat ustanovení tohoto předpisu (všech jeho částí) v rámci zhotovení díla. 3. Na doplňky ČÁST DRUHÁ HODNOCENÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ MĚŘICÍCH VOZŮ Kapitola I Hodnocení GPK A. ÚVOD 4. Metodika hodnocení GPK vychází ze statistické analýzy hodnot směrodatných odchylek jednotlivých základních veličin pro 200 m úseky trati. Pro tištěný výstup úsekového hodnocení jsou místo směrodatných odchylek SDO veličin GPK použity bezrozměrné parametry, tzv. známky kvality, které převádějí hodnoty SDO na číselné hodnoty stejného významu pro libovolnou kategorii trati, libovolné rychlostní pásmo a libovolný parametr koleje. 5. Hodnocení lokálních závad vychází z faktu, že parametry jsou měřeny jako skutečná geometrie koleje, a nebo jsou na tzv. skutečnou geometrii přepočteny, což je dáno matematickým modelem, který zabezpečuje jednotkovou přenosovou funkci. Pro všechna rychlostní pásma je definováno hodnocení provozních odchylek GPK 11

14 (mez sledování AL a mez zásahu - opravy IL) a mezních provozních odchylek GPK (mez bezodkladného zásahu - opravy IAL). 6. Výsledky měření diagnostických prostředků (MV, MD), vzhledem k odlišné konstrukci a rozdílnému zatížení na nápravu, jsou porovnatelné, ale ne identické. Pro dlouhodobé sledování vývoje kvality tratě je bezpodmínečně nutné měřit daný traťový úsek vždy stejným diagnostickým prostředkem a to tak, aby byly dodrženy podmínky měření dle norem ČSN EN , ČSN EN V úsecích, kde nebude zajištěno měření MV nebo MD ve stanovené lhůtě, zabezpečí místně příslušné SDC náhradní měření jinými prostředky ve smyslu vyhlášky č. 177/1995 Sb., v platném znění a předpisu SŽDC (ČD) S2/3. B. ÚSEKOVÉ HODNOCENÍ GPK 7. Úsekové hodnocení je založeno na výpočtu směrodatných odchylek SDO, které jsou přepočteny na známky kvality. Známky kvality jsou bezrozměrné parametry úsekového hodnocení, rozdělené do tří skupin: - známky kvality definovaných parametrů (ZKV) - celková známka kvality (CZK) - známka podbíjení (ZP) Známky kvality jsou navrženy tak, aby pro dané rychlostní pásmo měly statistické rozdělení pravděpodobností s průměrem 3 a stanovený podíl všech hodnot kterékoli ze známek byl menší nebo roven 4. Mezní hladinou pro hodnocení vyhovujících tratí za provozu pro jednotlivé známky je hodnota 4 včetně. Tato hodnota sama o sobě není bezpečnostním kritériem, ale vyjadřuje žádoucí standard údržby. Mezní hladiny jednotlivých ZKV a CZK pro přejímku dokončených prací v koleji jsou: 8. Na doplňky a) rekonstrukce novým materiálem. 2,4 b) rekonstrukce užitým materiálem. 3,0 c) ostatní práce v koleji. 3,3 ve všech RP. C. HODNOCENÍ LOKÁLNÍCH ZÁVAD 9. Lokální závady jsou v souladu s normou ČSN hodnoceny ve třech hladinách u těchto parametrů koleje: 12

15 Směr koleje levého a pravého kolejnicového pásu SL, SP ve vlnovém pásmu D1 Směr koleje v ose koleje SK ve vlnovém pásmu D2 Podélná výška koleje levého a pravého kolejnicového pásu Podélná výška v ose koleje VL, VP ve vlnovém pásmu D1 VK ve vlnovém pásmu D2 Rozchod koleje Zborcení koleje Změna rozchodu Střední hodnota RK RK ZK ZR RK100 Tabulka 1 celkový rozchod koleje počítané z celkového převýšení počítaná z celkového rozchodu koleje na stanovené délce střední hodnota celkového rozchodu koleje v délce 100 m Mezní hladiny odchylek jsou v souladu s ČSN odstupňovány podle rychlosti do příslušných rychlostních pásem. Rychlostní pásmo je rozmezí traťových rychlostí definované spodní a horní hranicí rychlosti příslušného traťového úseku. Z důvodů statistického hodnocení se za úsek rychlostního pásma považuje souvislý úsek koleje, kde je nejvyšší traťová rychlost v rozmezí jednoho RP, přičemž předcházející a následující úsek koleje patří do jiného RP. V případě, že je úsek rychlostního pásma kratší než 500 m, je tento úsek přiřazen k sousednímu úseku s vyšším rychlostním pásmem. Připojení krátkého úseku k úseku s nižším rychlostním pásmem není přípustné. Tyto úseky se ponechají v daném RP i když jsou kratší než 500 m. Při posuzování lokálních závad přiřazených krátkých úseků, případně neplánované jízdě po jiné dopravní koleji ve stanici, posoudí odpovědný zaměstnanec SDC velikost jednotlivých závad ve vztahu k mezním hladinám traťové rychlosti tohoto úseku. RP0 V 60 km/h RP1 60 km/h < V 80 km/h RP2 80 km/h < V 120 km/h RP3 120 km/h < V 160 km/h RP4 160 km/h < V 230 km/h RP5 230 km/h < V 300 km/h Tabulka 2 13

16 Definice délky překročení mezní hladiny 10. Délka překročení mezní hladiny pro příslušné rychlostní pásmo je zřejmá z obr. 1. Mezní hladiny AL a IL jsou ve vztahu k normě ČSN definovány jako provozní odchylky GPK a mezní hladina IAL jako mezní provozní odchylka GPK, která v případě překročení vyžaduje bezodkladné opatření pro zajištění bezpečného provozu. Příslušné rychlostní pásmo je vždy uvedeno v záhlaví výpisu lokálních vad a úsekového hodnocení a mezní hodnoty jednotlivých hladin jsou pro toto rychlostní pásmo automaticky nastavovány. Ve výpisu lokálních závad a úsekového hodnocení je uvedeno vždy překročení nebezpečnější hladiny s odpovídající délkou závady v této hladině. Obr. 1 Asymetrické a symetrické mezní hladiny lokálních závad 11. Asymetrie a symetrie lokálních závad je specifikována postavením mezních hladin závad vůči nulové ose vyhodnocovaného signálu. Asymetrické rozdělení mezních hladin je použito pouze pro parametr rozchod koleje RK, který je reprodukován v pásmu vlnových délek 3 m až. Příklad obecného rozložení mezních hladin pro příslušná rychlostní pásma je znázorněn na obr. 2. Symetrické rozdělení mezních hladin lokálních závad je u parametrů směr koleje pro oba kolejnicové pásy SL a SP v pásmu D1 a směr koleje v ose koleje SK v pásmu D2, podélná výška koleje pro oba kolejnicové pásy VL a VP v pásmu D1, podélná výška v ose koleje VK v pásmu D2, viz obr

17 Obr. 2 Obr. 3 15

18 12. Samostatnou skupinu parametrů koleje tvoří zborcení koleje ZK, změna rozchodu ZR a střední hodnota celkového rozchodu koleje RK100, které jsou v průběhu měřicí jízdy počítány. Zborcení koleje je počítáno z celkového převýšení PK pro 13 měřických základen, změna rozchodu z parametru celkový rozchod koleje a střední hodnota rozchodu koleje, je určena aritmetickým průměrem změřených hodnot celkového rozchodu koleje v tomto úseku s krokem měření 0,25 m. Parametr RK100 je hodnocen pouze pro provoz. Překročení mezních hladin tohoto parametru je zaznamenáno jako samostatný řádek v semigrafice symboly dle následující tabulky: Mezní hladiny Kladná odchylka Záporná odchylka AL + - IL P M IAL P M TABULKA 3 Na grafické výstupní sestavě je zborcení koleje kresleno jako syntetická čára ze třinácti měřických základen, viz obr.4. Uplatnění mezní hodnoty ZKS v hladině IAL je podmíněno délkou trvání závady více než 2 m. Bližší vysvětlení viz část 6, kapitola I. Obr. 4 Parametr zborcení koleje při hodnocení přejímky prací se vyhodnocuje a zaznamenává na jednotné základně délky 3 m. 16

19 13. Hodnocení lokálních závad je vždy vztaženo k příslušnému rychlostnímu pásmu, dále k jednotlivým druhům přejímacích prací, anebo stavu GPK za provozu. Norma ČSN vymezuje jednotlivé pojmy a definuje jednotlivé odchylky. Mezní hladiny pro jednotlivé parametry jsou uvedeny v příloze 1, 2 a 2a. Kapitola II Hodnocení vertikální mikrogeometrie kolejnic na MV 14. Výstup měřicího systému pro měření vlnkovitosti kolejnic a identifikaci geometricky vadných svarů (CMS) umožňuje zaznamenat na grafické výstupní sestavě IS PSST jednu stopu SDO mikrogeometrie pro každý kolejnicový pás. Délka bloku SDO je volena 20 m, tak, aby zachytila výskyt právě jednoho svaru (styku). Zaznamenané hodnoty SDO jsou v měřítku 200:1. Mezní hladiny jsou nastaveny na hodnotu 0,075 mm u obou kolejnicových pásů. Grafickou sestavu stop CMS lze zobrazit v programu DMWL distribuovaným IS PSST. 15. Mezní hladiny pro posouzení závažnosti závad jsou stanoveny pro SDO mikrogeometrie ve vlnovém pásmu 0,03 0,3 m, energie svarů v pásmu 0,03 0,3 m a energie styků v pásmu vlnových délek 0,3 3 m. V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty mezních úrovní pro jednotlivé parametry. 16. Na doplňky. Veličina vlnové pásmo Mezní hodnota (m) mikrogeometrie SDO [mm] 0,03 0,3 0,075 svar - energie [(m*s -2 ) 2 ] 0,03 0, styk - energie [(m*s -2 ) 2 ] 0, Tabulka 4 Kapitola III Hodnocení příčného profilu kolejnic na MV 17. TMS umožňuje měření pojížděné části příčného profilu kolejnic. Pro uvedené měření jsou využity zadní snímací jednotky. Kamery těchto jednotek snímají příčný profil kolejnic obou pásů a následně je obraz porovnán se vzorovým tvarem kolejnice, který je automaticky detekován. 18. Hodnocení příčného profilu kolejnic v průběhu měřicí jízdy spočívá: - ve vyhodnocení tvaru kolejnice podle rozměrů příslušného tvaru (UIC 60, R 65, S 49 (T)) - ve vyhodnocení svislého ojetí hlavy kolejnic - ve vyhodnocení bočního ojetí hlavy kolejnic 17

20 - výsledky měření jsou zaznamenány v IS PSST a na grafu měřených veličin GPK ve čtyřech stopách bočního a svislého ojetí pro oba kolejnicové pásy. 19. Hladiny překročení ojetí (ojeti svislé 10 mm, boční 12 mm) byly stanoveny odchylně od předpisu SŽDC S3 a to přísněji, z důvodu časové a finanční náročnosti výměny kolejnicových pasů. Mezní hladiny zůstávají v platnosti v souladu s předpisem SŽDC S Na doplňky. Kapitola IV Hodnocení příčného profilu kolejnic na MD 21. Měření příčného profilu kolejnic na MD zajišťují dvě měřicí jednotky umístěné na rámu stroje nad oběma kolejnicemi. Ojetí kolejnic se vyhodnocuje porovnáním k referenčnímu tvaru kolejnice zadaného ručně. 22. Hodnocení příčného profilu kolejnic v průběhu měřicí jízdy spočívá v porovnání změřeného profilu se zadaným tvarem (UIC 60, R 65, S 49 (T)). Vyhodnocuje se: - boční ojetí hlavy kolejnic - svislé ojetí hlavy kolejnic Hodnoty bočního a svislého ojetí pro oba kolejnicové pásy s měřicí periodou 1 m jsou zpracovávány v reálném čase. Výsledkem hodnocení jsou grafické stopy bočního a svislého ojetí pro oba kolejnicové pásy,které jsou zaznamenány ve čtyřech stopách na grafickém výstupu GPK. 23. Na doplňky. Kapitola V Hodnocení odezvy vozidla - VRA 24. VRA je hodnocením bezpečnosti proti vykolejení na základě poměru sil Y/Q a bezpečnosti proti příčnému posunutí koleje v důsledku výslednice příčných sil ΣY a to způsobem obdobným hodnocení lokálních závad geometrických parametrů koleje. Hodnocení nevychází ze skutečných sil, změřených na uvažovaném vozidle, ale ze sil počítaných ze změřené geometrie koleje a předpokládaných charakteristik vozidla. Protože zvláště síly Y jsou významně ovlivňovány klimatickými poměry (sucho, déšť), intenzitou mazání okolků hnacích kolejových vozidel nebo kolejnic, udržovacím stavem pojezdu vozidla a stavem jízdního obrysu kol, je nutno vypisované hodnoty posuzovat výlučně jako upozornění, že v daném místě se pravděpodobně nachází nepříznivá kombinace lokálních závad několika geometrických parametrů koleje. 18

21 A. HODNOCENÍ BEZPEČNOSTI PROTI VYKOLEJENÍ 25. Bezpečnost proti vykolejení: Pokud je hodnota K V = 0,6 překročena na délku koleje větší než 2 m, zaznamená se ve výpisu lokálních závad překročení hladiny 1 na příslušnou délku. Pokud je překročena hodnota K V = 1,2 rovněž na délku koleje větší než 2 m, zaznamená se ve výpisu lokálních závad překročení hladiny 2. K V je pomocná veličina pro posouzení parametru bezpečnost proti vykolejení. Popis hodnocení je uveden v Části šesté. B. HODNOCENÍ VÝSLEDNICE PŘÍČNÝCH SIL VE VZTAHU KE STABILITĚ KOLEJE 26. Posouzení podle Prud hommeova kritéria příčné stability koleje: Pokud je hodnota K p = 0,8 překročena na délce koleje větší než 2 m, zaznamená se ve výpisu lokálních závad překročení hladiny 1. Pokud je překročena hodnota K p = 1 rovněž na délce koleje větší než 2 m, je ve výpisu lokálních závad vypsáno překročení hladiny 2. K p je hodnota Prud hommeova kritéria. Popis hodnocení je uveden v Části šesté. ČÁST TŘETÍ VÝSTUPNÍ SESTAVY MĚŘICÍCH VOZŮ 27. Měřicí systém GPK vytváří v průběhu měřicí jízdy dvě výstupní sestavy. Grafickou, která zobrazuje průběh geometrických parametrů koleje v předepsaném formátu a tištěný přehled lokálních závad a úsekového hodnocení. Kapitola I Grafická výstupní sestava 28. Graf základních parametrů koleje je průběžně tištěn v následujícím tvaru: Od levého okraje jsou na grafu zaznamenány: - rychlost měřicí jízdy číselným vyjádřením km/h v místě každého hektometru - operátorem zadané objekty ve tvaru: - výhybka...vodorovná čára jednoduchá - přejezd...vodorovná čára dvojitá - most...vodorovná čára trojitá délka čáry koresponduje s délkou objektu podle zadání operátora pro RP0 až RP2 (MV, MD) jsou zaznamenávány veličiny: - celkový rozchod koleje 1:1 - směr koleje levý (v pásmu D1) 1:2 - směr koleje pravý (v pásmu D1) 1:2 19

22 - křivost koleje 1:2 - celkové převýšení koleje 1:5 - syntetické zobrazení zborcení ze třinácti základen - báze zborcení zobrazené syntetické hodnoty - podélná výška koleje levá (v pásmu D1) 1:2 - podélná výška koleje pravá (v pásmu D1) 1:2 - boční ojetí levého kolejnicového pasu 1:2 - svislé ojetí levého kolejnicového pasu 1:2 - boční ojetí pravého kolejnicového pasu 1:2 - svislé ojetí pravého kolejnicového pasu 1:2 pro RP3 až RP5 (pouze MV) jsou zaznamenávány veličiny: - celkový rozchod koleje 1:1 - směr koleje levý (v pásmu D1) 1:2 - směr koleje pravý (v pásmu D1) 1:2 - směr koleje v ose koleje (v pásmu D2) 1:2 - křivost koleje 1:2 - celkové převýšení koleje 1:5 - syntetické zobrazení zborcení ze třinácti základen - bázi zborcení zobrazené syntetické hodnoty - podélná výška koleje v ose koleje (v pásmu D2) 1:2 - podélná výška koleje levá (v pásmu D1) 1:2 - podélná výška koleje pravá (v pásmu D1) 1:2 - boční ojetí levého kolejnicového pasu 1:2 - boční ojetí pravého kolejnicového pasu 1:2 - SDO CMS levého kolejnicového pasu 200:1 - SDO CMS pravého kolejnicového pasu 200:1 Napříč grafu jsou od levého okraje k pravému okraji vytištěny základní údaje o měřeném úseku v následujícím tvaru: - datum měření, čas, číslo měřené koleje - identifikační číslo ST, TO, MT, MÚ - název MÚ - km začátku měření - název měřeného parametru s uvedením měřítka Uvedené záhlaví se tiskne vždy na začátku měřeného úseku. Délkové měřítko je na grafickém záznamu 1:2000 (tzn. 100 m změřeného úseku odpovídá 50 mm na grafu). Každý měřicí úsek začíná výpisem jeho základních údajů od levé k pravé hraně záznamu. Průběh měřených veličin je zobrazován do pomocných čar, korespondujících s IL a IAL hladinami příslušného rychlostního pásma. Nulová čára je kreslena výrazně. Pro přehlednost grafu nejsou čáry AL kresleny. Na pravém okraji grafu jsou umístěny: - kilometrické popisky - značky bodů, pro něž byly zjištěny souřadnice GPS 20

23 - informace o koncích objektů (přejezd, most, výhybka, přídržnice levá a pravá - informace o platnosti dat Data_OK, Data_KO, DtD2_OK, DtD2_KO Souběžně s grafem tištěným na tiskárně je grafický výstup měřených veličin zobrazován průběžně na monitoru. Pro snazší orientaci mění čára grafu při překročení nastavené hladiny IAL svou barvu. Poznámka: Při přejímce provedených prací je místo syntetického zborcení kresleno zborcení na základně 3 m. Příklad grafického záznamu MV a MD je uveden v příloze 3, 3a a 4. Kapitola II Tištěný přehled lokálních závad a úsekového hodnocení 29. Na tiskárně se průběžně tiskne výstupní textová sestava tištěný přehled lokálních závad a úsekového hodnocení. Příklad výstupních sestav MV a MD je uveden v příloze č. 5, 5a a 6. Na tištěném přehledu lokálních závad a úsekového hodnocení je v záhlaví uvedeno: - označení měřicího prostředku (MV, MD) - postavení MV, MD při měření - datum měření - strana tištěné sestavy - identifikační číslo měřené tratě - označení zaváděcího souboru - název měřeného úseku - kilometrická poloha začátku a konce MÚ včetně pásem rychlostí Následuje výpis lokálních závad: km poloha pro příčný směr - SL,SP, ZR, RK pro svislý směr - PK, ZK1 až ZK13, VL, VP Y/Q a Pd (pro RP2 a vyšší) rychlostní pásmo RP mezní hladina MH objekt a jeho délka lokální závady parametrů v pásmu D2 (SK, VK) jsou vypisovány na samostatných řádcích (jsou hodnoceny pouze pro vyšší rychlostní pásma (RP>=3)) Závada je v příslušném řádku výpisu zapsána ve tvaru (viz příklad): mezera nebo : nebo! 21

24 První sloupec identifikuje metrickou polohu konce závady v příslušném měřeném kilometru - číslo 05 značí délku závady překročené meze - znaménko + nebo značí smysl závady - číslo 12 značí maximální hodnotu měřené veličiny [mm] dosaženou v příslušné mezní hladině, ve vztahu k rychlostnímu pásmu a účelu hodnocení (provoz, přejímka prací). - mezera nebo : nebo! značí překročení AL nebo IL nebo IAL - lokální závady parametrů v pásmu D2 jsou rozlišeny písmenem L (Long) Závada syntetického zborcení je vypsána ve tvaru: /155:450/5.8/4.5 délka báze zborcení maxima strmost převýšení [mm/m] maxima metráž maxima závady : překročení limitu IL relativní hodnoty maximum závady v relativní hodnotě vždy / (zborcení se počítá z abs. hodnoty, proto nelze napsat +) délka závady v nejvyšší překročené hladině metráž konce závady relativní hodnoty jsou AL=100, IL=130 a IAL=160 pro všechna RP Na konci každého kilometru nebo měřeného úseku je vypsáno úsekové hodnocení, které začíná výpisem skutečné délky měřeného úseku a výpisem PHZ IAL úrovně pro příslušné RP u jednotlivých parametrů. Pro názornost je na tištěném přehledu lokálních závad a úsekového hodnocení uvedeno tzv. semigrafické vyjádření výskytu překročení mezních hladin SDO z délky úseku 20 m pro parametry: - směr v geometrické ose koleje - rozchod koleje - převýšení koleje - podélná výška koleje v geometrické ose koleje - RK100 (popis viz část druhá, kapitola I, článek 12) U všech parametrů je výpočet realizován pro dynamické složky v pásmu 3 25 m. Semigrafické hodnocení je stanoveno pro tři mezní hladiny v každém pásmu rychlostí. Hodnoty mezních hladin jsou uvedeny v příloze č. 8. Třístupňové hodnocení je semigraficky vyjádřeno:. (tečka)...překročení mezní hodnoty SDO daného RP : (dvojtečka)...překročení mezní hodnoty SDO daného RP povýšené o hodnotu poloviny rozdílu daného RP a nižšího RP! (vykřičník)...překročení mezní hodnoty SDO nižšího RP Hodnoty mezních hladin SDO jsou pro jednotlivá RP vypočteny z mezní hodnoty ZKV=4 a příslušných koeficientů m, b. 22

25 Výpis hodnoceného úseku je ukončen tiskem známek kvality dynamických parametrů: - směr koleje SK - rozchod koleje RK - převýšení koleje PK - podélná výška v geometrické ose koleje VK - celková známka kvality CZK - známka podbíjení ZP a to v délce úseku 200 m a celého kilometru. Úseky kratší než 25 m nejsou hodnoceny samostatně, ale jsou přiřazeny do hodnocení předchozího (následného) úseku. 30. Na doplňky. ČÁST ČTVRTÁ VYUŽITÍ VÝSTUPŮ MĚŘICÍCH VOZŮ 31. Výstupy MV a MD jsou poskytovány v tištěné formě a zároveň jsou datové soubory vkládány do IS PSST pro následná zpracování. Kapitola I Využití tištěného a grafického výstupu GPK 32. Tištěný výpis a grafický záznam výsledků měření předá osádka MV, MD po ukončení měřicí jízdy odpovědnému zaměstnanci příslušné SDC nebo objednateli měření. Odpovědný zaměstnanec SDC v průběhu nebo po ukončení jízdy bezodkladně provede opatření k zajištění bezpečnosti provozu. Výstupy měření v digitální podobě jsou prostřednictvím IS PSST k dispozici obvykle do 14 dní ode dne měření. 33. Pro potřeby plánování souvislých oprav se využije výsledků úsekového hodnocení podle celkové známky kvality a u jednotlivých parametrů podle známky kvality. Nevyhovující hodnoty úsekového hodnocení, ve vztahu k rychlostnímu pásmu, signalizují potřebu provedení opravy, i když v okamžitém hodnocení se hrubé závady nevyskytují. 34. Na grafu MV a MD jsou samostatně kresleny v případě RP0 až RP2 čtyři stopy ojetí kolejnic a to boční a svislé ojetí pro levý a pravý kolejnicový pás, v případě RP3 pouze dvě stopy ojetí kolejnic a to boční pro levý a pravý kolejnicový pás (viz přílohy 3, 3a a 4 z příloh této služební rukověti). 23

26 Kapitola II Kvalifikační tabulka hodnocení GPK 35. Naměřená data z MV, MD jsou pravidelně zasílána k dalšímu zpracování. 36. Cílem návazného zpracování je: - získání souhrnné informace o celém měřeném úseku v obvodu TO a ST - možnost porovnání jednotlivých hodnocených úseků Popis tabulky: V jedné tabulce jsou shromážděna data za jeden měřený úsek v rámci jedné správy tratí (respektive jednoho správce). Tabulka obsahuje: - identifikaci měřicího prostředku - datum měření (pokud byla měřena ve dvou dnech, potom datum doměření) - datum hodnocení - identifikaci a slovní označení měřeného úseku - identifikace měřicí kampaně - kategorie trati - číslo a název ST - km začátku a konce obvodu ST - číslo a název TO - km začátku a konce TO - číslo a název měřeného úseku (včetně km začátku a konce) - hodnocení měřeného úseku známkami kvality, celkovou známkou kvality a známkou podbíjení za 200 m i km úseky - souhrnné hodnocení za MÚ, TO a ST obsahující: - známky kvality, celkovou známku kvality a známku podbíjení - koeficienty KZ1 až KZ5 v rozmezí od 0 do 1, vyjadřující délkově procento nevyhovujících úseků - počet hrubých závad v pásmu D1 (PHZ) - počet hrubých závad v pásmu D2 (PHZD2) - délku hodnoceného úseku - celkovou délku úseku V příloze 9 je uveden příklad vytištěné kvalifikační tabulky hodnocení GPK. 37. Na doplňky. 24

27 Kapitola III Tabulka hodnocení vertikální mikrogeometrie kolejnic a dynamické odezvy svarů a styků 38. V průběhu měřicí jízdy jsou systémem CMS produkované výsledky měření ukládány do paměti počítače. Hodnoty SDO mikrogeometrie, zrychlení v délce bloku 20 m a energie geometricky vadných svarů a styků pro oba kolejnicové pásy jsou na konci každého týdne předány na přenosném médiu do vyhodnocovacího střediska. Zde jsou uvedená data roztříděna, 20 m bloky přepočteny na bloky s délkou 100 m, které pro potřeby plánování broušení lépe vyhovují a pro potřeby ST a TO je vytvořena tabulka hodnocení mikrogeometrie kolejnic. 39. Tabulka je určena jako jeden z podkladů pro plánování broušení koleje a poskytuje následující informace: záhlaví tabulky datum měření, postaveni vozu, číslo tabulky, MT, ST, TO, MÚ, číslo koleje, vlnové délky měřených parametrů, mezní hladiny pro levý a pravý kolejnicový pás km polohu bloku SDO délky 100 m energii svarů překračující nastavenou mezní hodnotu s uvedením kilometrické polohy energii styku překračující nastavenou mezní hodnotu s uvedením kilometrické polohy a to odděleně pro oba kolejnicové pásy. Příklad tabulky viz příloha Po zpracování ve vyhodnocovacím středisku je tabulka na vyžádání odeslána příslušnému správci jako jeden z podkladů pro plánování opravných prací. 41. Na doplňky. Kapitola IV Dodatečné hodnocení výsledku měření profilů kolejnic 42. Po ukončení týdenního měření jsou naměřená data pravidelně odesílána do vyhodnocovacího střediska k dalšímu zpracování. 43. Správci trati získají první výsledky měření profilů kolejnic okamžitě po projetí měřeného úseku. Zjištěné překročení slouží správci měřené trati k lokalizaci problematických úseků a k zjištění prvotních údajů o stavu profilu kolejnic a maximálních hodnotách ojetí v měřeném úseku. 25

28 A. NÁSLEDNÉ ZPRACOVÁNÍ VÝSLEDKŮ MV 44. Po ukončení měření všech úseků v obvodu ST obdrží správce z vyhodnocovacího střediska zpracované výsledky - soubory dat za jednotlivé měřené úseky, upravené pro jejich zpracovávání v Programu dodatečného hodnocení. B. DODATEČNÉ HODNOCENÍ NAMĚŘENÝCH DAT MV V IS PSST 45. Program dodatečného hodnocení výsledků měření umožní správci úseku podrobnou analýzu naměřených dat a usnadní plánování a přípravu opravných prací. Program umožňuje: - sledování základního grafu s kontinuálním zobrazením průběhu svislého a bočního ojetí na obou kolejnicových pasech - orientační odečtení velikosti svislého a bočního ojetí v zobrazeném úseku - určení úseků se stejnými tvary kolejnic a místa změn tvaru - editaci rozsahu osy y grafu a délkového měřítka pro přehlednější vyhodnocení naměřených dat - získání informací o hodnoceném souboru: - jméno souboru - datum a čas měření - km startu měření - identifikaci úseku - režim měření a ukládání profilů - postavení měřicího vozu 46. Program dále umožňuje výběr konkrétního profilu měřené trati s určením km polohy profilu, čísla měřeného profilu a následné zobrazení profilu na monitoru: - zobrazením měřeného profilu levého a pravého kolejnicového pasu, - hodnotami svislého a bočního ojetí, - označením tvaru kolejnice, - možností tisku profilů se základními naměřenými daty. Uvedená zobrazení je možné vytisknout na tiskárně. C. PROHLÍŽENÍ NAMĚŘENÝCH PROFILŮ HLAVY KOLEJNIC MD 47. Měřicí systém profilu hlavy kolejnic ukládá naměřené profily společně s kilometráží podle zaváděcího souboru do vlastních datových souborů. Tato data lze dodatečně prohlížet pomocí programu dodatečného hodnocení, případně zvolená data tisknout nebo exportovat do standardních datových formátů. Program poskytuje podobné funkce jako program pro hodnocení výsledků z MV. 48. Na doplňky. 26

29 ČÁST PÁTÁ POPIS SYSTÉMŮ MĚŘICÍHO VOZU A MĚŘICÍ DREZÍNY 49. Zpracování naměřených dat o stavu GPK je v obou diagnostických prostředcích zajištěno shodně koncipovaným počítačovým vyhodnocovacím systémem s označením HOST. Programové vybavení tohoto systému plně respektuje požadavky a zákonitosti metodiky hodnocení GPK u SŽDC. Kapitola I Vyhodnocovací systém HOST A. POPIS ČINNOSTI 50. Základem systému HOST jsou dva průmyslové PC ve společné skříni. První z nich, měřicí počítač (MP) má prostřednictvím síťového propojení přístup k základním datům měřicích systémů GPK. Navíc má na MV přistup k datům mikrogeometrie systému CMS a k hodnotám ojeti kolejnic a na MD pouze k hodnotám ojetí kolejnic. Měřicí počítač systému HOST během měření v reálném čase zajišťuje: - operátorské rozhraní pro ovládání celého systému měření - načítání měřených hodnot z připojených systémů - doplňování měřených dat o kilometráž a další traťové informace (pasportní data měřených úseků, korekci dráhy, změny polohy, značení objektů) - načítání souřadnic GPS - detekci magnetů a přídržnic výhybek pomocí přímo připojených snímačů (MV) - vysílání základních informací o projížděné trati do systémů měření profilu kolejnic a do video záznamového zařízeni - záznam naměřených dat s doplňujícími informacemi na pevný disk a zároveň vysílání těchto dat pomocí síťového propojení do druhého, vyhodnocovacího počítače Vyhodnocovací počítač systému HOST během měření provádí: - vlastní hodnocení lokálních závad a úsekového hodnocení (viz Část druhá, kapitola I ) - výstup hodnocení lokálních závad na připojený monitor - výpočet pro hodnocení odezvy vozidla VRA (MV) - grafický a textový výstup na připojených tiskárnách 27

30 - textový výstup do souborů VPS a kompletní informace o mikrogeometrii CMS, (MV) - výstup pro vykreslení grafu na připojeném grafickém počítači B. POSUZOVÁNÍ ODEZVY VOZIDLA 51. VRA je programový modul systému HOST, který pracuje v reálném čase v průběhu měřicí jízdy vozu. Jeho účelem je pomocí matematického modelování počítat bezpečnostně relevantní odezvy vybraných vozidel na jízdu po koleji, jejíž parametry jsou měřeny měřicím vozem, a porovnávat je se zvolenými kritérii. Princip hodnocení 52. Na základě změřených parametrů koleje, tj. rozchodu, směru, převýšení a podélné výšky a matic přenosu reprezentujících vybrané typy vozidel, probíhá v systému HOST výpočet ve stanoveném základním segmentu délky tratě ve vzorkovacím intervalu 0,25 m. Výpočet probíhá na principu metody přenosových funkcí, založených na Fourierově metodě. 53. Systém produkuje u každého výpočetního případu svislé kolové síly Q(x), vodorovné síly Y(x), svislé zrychlení skříně ä(x) a vodorovné zrychlení ÿ (x), kde x je pořadnice dráhy v metrech. Pro praktické využití systémem počítá poměr sil Y/Q a ΣY. 54. Přímo na měřicím voze je realizován výpočet pro vozidlo s nejméně příznivými parametry. Výpočet lze upravit i pro jiné řady vytipovaných vozidel. C. VIDEOZÁZNAMOVÉ ZAŘÍZENÍ 55. Součástí vybavení měřicího vozu je video záznamové zařízení určené pro snímání a záznam obrazu tratě v průběhu měření za měřicím vozem. Obraz tratě, který je průběžně zaznamenáván, je určen k doplňující informaci umožňující vizuální pohled na místa závad, která jsou vypsaná v tištěném přehledu. DVD nebo kazetu, kterou zástupce příslušné SDC dodá pro záznam, obdrží zpět po skončení měřicí jízdy od obsluhy vozu. Na MD je fotosystém, který pořizuje snímky tratě po 20 m, včetně trasových informací, a ukládá je na HD počítače. Princip činnosti 56. Obraz z kamery je průběžně zobrazován na televizní obrazovce (monitoru) umístěné na měřicím voze (drezíny) a zároveň ukládán. Obraz video záznamu je doplněn titulky s údaji o měřicím úseku, km poloze a datu měřicí jízdy. D. SATELITNÍ NAVIGACE GPS 57. K měřicímu počítači MP je připojen přijímač GPS, který průběžně snímá aktuální hodnoty zeměpisné šířky a délky, přiřazuje je k vybraným naměřeným metrovým vzorkům a společně s nimi ukládá do výstupního datového souboru. 28

31 Souřadnice GPS jsou ukládány zhruba po 20 m. Souřadnice mezilehlých metrových vzorků jsou v případě potřeby dopočítávány interpolací. Přiřazené souřadnice GPS lze využít k následujícím účelům: - zobrazení zvoleného místa trati na mapě s GPS lokalizací (standardní nebo letecké - dostupné např. na internetu) - lokalizace hrubých závad souřadnicemi GPS (závady na trati je poté možné dohledávat pomocí přenosného GPS lokalizátoru) 58. K využití GPS souřadnic slouží program DMWL. 59. Měřicí vůz je určen pro: Kapitola II Stručný popis měřicího vozu - měření geometrických parametrů koleje - měření vertikální mikrogeometrie kolejnic - měření příčného profilu kolejnic - hodnocení odezvy vozidla V průběhu měřicí jízdy je kamerou snímán reálný obraz trati za měřicím vozem, je zobrazován na monitoru a ukládán pro následné použití. Vůz může měřit v obou směrech jízdy, tj. ve správném (S) i nesprávném (N) postavení vozu. Reprodukovatelnost výsledků měření při stejném postavení vozu vyhovuje požadavku přesnosti měření. A. ZÁKLADNÍ TECHNICKÉ ÚDAJE délka přes nárazníky mm vzdálenost otočných čepů mm jmen. hmotnost kg max. hmotnost na nápravu kg max. přepravní rychlost 160 km/h měřicí rychlost km/h maximální využitelný nedostatek převýšení 130 mm minimální jmenovitý poloměr oblouku koleje při měření 190 m minimální jmenovitý průjezdný poloměr oblouku 150 m maximální převýšení 200 mm rozmezí pracovních teplot -10 C až +35 C Tabulka 5 29

32 výhybky projíždí bez omezení v místě přídržnice neumožní princip měření správné vyhodnocení rozchodu a směru Měřicí podvozek je nebrzděný MĚŘICÍ VUZ PRO ŽELEZNIČNÍ SVRŠEK A E B C D Obr. 5 Na obr. 5 je pohled na vnitřní uspořádání měřicího vozu a hlavní části měřicího systému. - A snímací jednotky tětivového systému měřených parametrů GPK - B snímací jednotka příčného profilu kolejnic - C společenská místnost s monitory pro sledování výsledků měření GPK - D prostor s vyhodnocovací a ovládací technikou a tiskárnami výstupních sestav - E snímače vertikálního povrchu kolejnic (CMS) B. MĚŘICÍ SYSTÉM GPK (TMS) 60. TMS je bezkontaktní měřicí systém pro měření geometrických parametrů koleje. Měřené parametry jsou prezentovány ve dvou vlnových pásmech a to D1 (3 25) a D2 (25 70) v souladu s normou ČSN V následující tabulce je uveden přehled všech produkovaných parametrů GPK. 30

33 Parametr Šířka pásma [m] symbol jednotka rozsah přesnost Směr koleje levý, pravý 3 25 SL, SP mm ± 25 ±0,3 mm Směr koleje v ose SK mm ± 25 ±0,5 mm Podélná výška koleje levá, pravá 3 25 VL, VP mm -50,+25 ±0,3 mm Podélná výška v ose VK mm ± 25 ±0,5 mm Převýšení koleje celkové 1 PK mm ± 200 ±2 % Převýšení koleje dynamické 3 25 PKD mm ± 25 ±0,3 mm Převýšení koleje kvazistatické 70 PKQ mm ± 200 ±2 % Celkový rozchod koleje 1 RK mm -10, +40 ±0,2 mm Rozchod koleje dynamický 3 25 RKD mm ± 25 ±0,2 mm Křivost koleje 70 KK S m R 250 m ±2 % R 10 3 m ±10 % Celková křivost koleje 1 Kn m dtto křivost Tabulka 6 Přesnost systému je určena reprodukovatelností směrodatných odchylek v délce dvěstěmetrových úseků měřené trati. Zborcení je počítané z nefiltrovaného převýšení koleje. Princip snímání veličin 61. Měření traťové geometrie je založeno na rozměrovém snímání světelné stopy laserového paprsku, která se snímá bezkontaktním optickým systémem kamer. Použitý triangulační princip rozměrového měření umožňuje vyloučení dalších snímačů pro kompenzaci polohy snímacích jednotek. Systém snímání GPK je vytvořen kombinací tětivového snímání asymetrickou tětivou pro oba kolejnicové pásy a inerciální jednotky. Vzájemnou rychlostně závislou kombinací se dosáhne požadované přesnosti měření pro měřicí rychlosti 10 až 160 km.h Z naměřených hodnot jednotlivých snímacích jednotek vypočítá systém geometrické parametry koleje. Směr koleje Směr koleje levého a pravého kolejnicového pásu je měřen tětivovým systémem asymetrické tětivy optickými jednotkami. Výsledky měření jsou ve vztahu k rychlosti 31

34 měření průběžně kompenzovány inerciálním systémem umístěným ve střední snímací jednotce. Směr koleje v ose parametru D2 je měřen inerciální jednotkou. Rozchod koleje Rozchod koleje je snímán bezkontaktně pomocí kamer umístěných v zadní jednotce tětivového systému. Kolejnice jsou osvětleny laserovým zdrojem světla. Rozchod je určen rozdílem údajů snímačů kamer v souladu s normou ČSN odst Křivost koleje Křivost koleje je snímána pomocí optických jednotek tříbodového tětivového systému a inerciální jednotkou měřícího vozu. Výsledná hodnota je daná kombinací naměřených hodnot obou systémů, vážená v závislosti na rychlosti měření. Při nízkých rychlostech převažují ve výsledku hodnoty křivosti měřené tětivou, při vyšších měřené inerciální jednotkou. Poloměr měřeného oblouku se vypočítá ze vztahu: [ ] R m = K 32 [ m. mm] [ mm] kde R je poloměr měřeného oblouku v metrech, K je pořadnice křivosti odečtená na grafu v milimetrech. Převýšení koleje Převýšení koleje je snímáno inerciálním systémem, který měří úhel náklonu vozové skříně v místě středních optických jednotek. Výsledná hodnota celkového převýšení je dále zpracována filtrací ve složku dynamického převýšení. Zborcení koleje Zborcení koleje je počítaný parametr, který se počítá pro normou stanovené základny z hodnoty nefiltrovaného převýšení. Podélná výška koleje Podélná výška koleje levého a pravého kolejnicového pásu je měřena tětivovým systémem asymetrické tětivy optickými jednotkami. Výsledky měření jsou ve vztahu k rychlosti měření průběžně kompenzovány inerciálním systémem umístěným ve střední snímací jednotce. Podélná výška koleje v ose parametru D2 je měřena inerciální jednotkou. 63. Získání všech statických a dynamických veličin probíhá v reálném čase, přičemž všechny nutné operace se signály jednotlivých snímačů, jako například integrace zrychlení, filtrace, korekce a opravy fází se provádějí digitálně, v počítači měřicího vozu. 64. Přesnost polohové identifikace závad GPK je dána jednak přesností snímání dráhy vozu a dále přesností určení polohy MV (dosažitelná přesnost 1 m na 1 km). Pro dosažení požadované přesnosti a reprodukovatelnosti při opakovaném měření jsou v části sítě osazeny začátky a konce měřicích úseků magnetickými značkami, které umožňují automatickou korekci dráhy během měřicí jízdy vozu.

35 C. MĚŘICÍ SYSTÉM VERTIKÁLNÍ MIKROGEOMETRIE KOLEJNIC (CMS) 65. Na měřicím voze je systém CMS určen pro orientační měření vertikální mikrogeometrie (vlnkovitosti) hlavy kolejnice a k lokalizaci geometricky vadných svarů a styků, při měřicí rychlosti větší než 36 km/h. Vertikální mikrogeometrie kolejnic zahrnuje nerovnosti povrchu kolejnice ve vlnové délce 0,03 3,0 m. Uvedené nerovnosti vyvolávají dynamické síly mezi kolem a kolejnicí závislé na vlnové délce nerovnosti. Výsledky měření jsou určeny jako podklad pro plánování broušení kolejnic a lokalizaci geometricky vadných svarů a styků. Princip měření 66. Princip systému je založen na měření vertikální složky zrychlení ložiskových domků dvojkolí měřicího podvozku. Získaný signál je v počítači přepočítán na vlastní geometrii. 67. Systém CMS měřicího vozu produkuje výstupní signál ve vlnovém pásmu 0,03 3 m. Pro uvedené pásmo jsou systémem CMS vypočítány směrodatné odchylky signálu zrychlení a geometrie, přičemž se signál zrychlení přepočítá na srovnávací rychlost 90 km/h z rychlosti, při které se měří. Směrodatné odchylky se počítají na délku 100 m. Zrychlení je dále přepočteno na energii, která je použita pro posouzení výskytu vad převážně v oblasti svarů a styků. Výsledky měření jsou ukládány pro další zpracování ve vyhodnocovacím středisku. Výstupní data jsou definována: - zrychlení krátké levé (pravé), reprezentované směrodatnou odchylkou vertikálních zrychlení vyvolaných krátkou vlnkovitostí na levé (pravé) kolejnici v pásmu vlnových délek 0,03 0,3 m - geometrie krátká levá (pravá), reprezentovaná směrodatnou odchylkou vertikální geometrie krátké vlnkovitosti na levé (pravé) kolejnici ve vlnovém pásmu 0,03 0,3 m - svary krátké levé (pravé), reprezentované vysokofrekvenční energií ve vertikálním signálu zrychlení ve vlnovém pásmu 0,03 0,3 m jako svar základního úseku SDO horší než stanovená mezní hodnota na levé (pravé) kolejnici - styky dlouhé levé (pravé), reprezentované vysokofrekvenční energií ve vertikálním signálu zrychlení ve vlnovém pásmu 0,3 3 m jako styk základního úseku SDO horší než stanovená mezní hodnota na levé (pravé) kolejnici. Výstupy pro grafické zobrazení 68. Systém CMS je vybaven pro možnost dalšího napojení k jinému systému měřicího vozu D/A převodníky, které produkují: - signál SDO zrychlení (krátké levé, pravé) - signál SDO geometrie (krátké levé, pravé) - signál max. hodnoty SDO geometrie krátké z hodnot levé a pravé kolejnice 33

36 - signál max. hodnoty SDO zrychlení krátkého z hodnot levé a pravé kolejnice - signál energie svaru (krátký levý, pravý) - signál energie svaru (styku), (dlouhý levý, pravý) D. MĚŘICÍ SYSTÉM PŘÍČNÉHO PROFILU KOLEJNIC 69. TMS umožňuje měření pojížděné části příčného profilu obou kolejnicových pásů. Pro tato měření jsou využity zadní snímací jednotky tětivového systému GPK. Kamery těchto jednotek snímají obraz příčného profilu vytvořený laserovým paprskem. Následně je obraz porovnán se vzorovým tvarem kolejnice, který je automaticky detekován. Zjištěné odchylky určují míru ojetí kolejnic. Princip měření 70. Systém pro svoji činnost využívá vestavěného zdroje světla (laserového), kterým je kolejnice osvětlena a pomocí digitální kamery je obraz snímán a zaznamenán. Následně je provedena analýza obrazu a vypočteny příslušné parametry kolejnice. Základní technické parametry 71. Měřicí systém profilu kolejnic je charakterizován následujícími parametry: - vyhodnocování profilů v minimálním kroku 1 m - přesnost měření 1 mm - měřené tvary kolejnic [UIC 60, R 65, S 49, (tvar T je hodnocen jako S49)] Pro měření profilů není nutné zadávat jednotlivé tvary a jejich lokalizaci v trati. Měřené tvary jsou předdefinovány a zkalibrovány v softwaru systému a jsou přepínány automaticky. Systém neměří a nehodnotí kolej v místě přídržnice, přejezdu a všude tam, kde se vyskytují jakékoliv překážky v bezprostřední blízkosti kolejnice. 72. Na doplňky. 34

37 Kapitola III Stručný popis měřicí drezíny 73. Měřicí drezína je určena k měření geometrických parametrů a příčného profilu kolejnic traťových a staničních kolejí, na vybraných celostátních a regionálních tratích a na vlečkách. Měřicí drezína je řešena jako dvounápravový traťový stroj lehké stavby s jednou hnací nápravou, opatřený narážecím a tahadlovým ústrojím. Měřicí zařízení se skládá ze čtyř bezkontaktních optických snímacích jednotek (1,2,3,4) připevněných na rámu stroje tak, aby vytvořily asymetrickou měřicí tětivu. Nákres měřicí drezíny viz obr.6. Obr. 6 35

38 A. ZÁKLADNÍ TECHNICKÉ ÚDAJE typ stroje MD délka přes nárazníky mm rozvor náprav 6400 mm max. hmotnost na nápravu 16 t rychlost při přepravě 80 km/h měřicí rychlost km/h min. jmenovitý poloměr oblouku koleje při měření 150 m při omezené rychlostí 100 m směr měření v obou směrech pracovní teplota - 5 C + 45 C rozchod 1435 mm Tabulka 7 měřené geometrické parametry: rozchod koleje rozsah mm převýšení koleje max. 200 mm křivost a směr min. poloměr R = 100 m podélná výška až 75 mm příčný profil kolejnice: výškové a boční ojetí celkový profil kolejnice každý 1 m každých 5 m B. MĚŘICÍ SYSTÉM GPK 74. Snímací jednotky jsou vybaveny laserovým zdrojem světla a kamerami, které snímají obraz laserového paprsku z kolejnic. Zpracovaný obraz se přenáší do počítače a po zpracování a vyhodnocení se jednotlivé parametry GPK zobrazují na zobrazovacích jednotkách a tisknou výstupní sestavy. V následující tabulce je uveden přehled všech parametrů GPK produkovaných systémem MD. 36

39 Parametr Šířka pásma [m] symbol jednot ka rozsah přesnost Směr koleje levý, pravý 3 25 SL, SP mm ± 25 ±0,3 mm Podélná výška koleje levá, pravá 3 25 VL, VP mm - 50, + 25 ±0,3 mm Převýšení koleje celkové 1 PK mm ± 200 ±2 % Převýšení koleje dynamické 3 25 PKD mm ± 25 ±0,3 mm Převýšení kvazistatické koleje 70 PKQ mm ± 200 ±2 % Celkový rozchod koleje 1 RK mm -15, +50 ±0,2 mm Rozchod koleje dynamický 3 25 RKD mm ± 25 ±0,2 mm Křivost koleje 70 KK S m R 250 m ±2% R 10 3 m 10 % Tabulka 8 Přesnost systému je určena reprodukovatelností směrodatných odchylek v délce dvěstěmetrových úseků měřené trati. Zborcení je počítané z nefiltrovaného převýšení koleje. Poznámka: PKQ a PKD není hodnoceno, je jedním ze vstupů pro výpočty systému VRA Princip snímání jednotlivých parametrů Směr koleje Směr koleje je interpretován měřením vzepětí asymetrické tětivy délky 10 m, vytvořené třemi snímacími jednotkami (tříbodový systém) s umístěním střední jednotky 4,2 m od jednotky přední. Vzepětí se měří pomocí kamer snímacích jednotek, které snímají polohu kolejnice vůči rámu měřicí drezíny pro oba kolejnicové pásy. Směr koleje je následovně přepočítán do osy koleje. Křivost koleje Křivost koleje je snímána pomocí optických jednotek tříbodového tětivového systému a inerciální jednotkou MD. Výsledná hodnota je daná kombinací naměřených hodnot obou systémů, vážená v závislosti na rychlosti měření. Při nízkých rychlostech převažují ve výsledku hodnoty křivosti měřené tětivou, při vyšších měřené inerciální jednotkou. Poloměr měřeného oblouku se vypočítá ze vztahu: 37