VÝHYBKY PRO VYSOKORYCHLOSTNÍ TRATĚ

Transkript

1 VÝHYBKY PRO VYSOKORYCHLOSTNÍ TRATĚ Ing. Bohuslav Puda, DT výhybkárna a mostárna, Prostějov 1. Úvod Vývoj štíhlých výhybek a výhybek pro vysokorychlostní tratě je jedním z hlavních úkolů oddělení výzkumu a vývoje (VaV) v DT výhybkárna a mostárna a. s. Prostějov. Při řešení je využíváno nejen vlastních kapacit, ale významná je i spolupráce s odbornými pracovišti Českých drah, vysokých škol, výzkumných ústavů a v neposlední řadě i kooperujících firem (AŽD Praha s. r. o., Elektroline s. r. o. a jiné). Všechny navržené výhybkové konstrukce splňují ustanovení ČSN , 2 a také vyhovují návrhu evropských norem ENV , pren , EN až 9. Všechny klíčové prvky konstrukce jsou posouzeny pomocí výpočtových programů ANSYS. Jedná se např. o jazyky, pohyblivý hrot a žlabové pražce. Vyrobené vzorky jsou dále podrobeny interním zkouškám cyklováním a následně validaci vložením do zkušebního úseku v trati. 2. Hlavní prvky vysokorychlostních výhybek Vysokorychlostní výhybky jsou určeny pro rychlost do 300 km.h -1 v přímém směru, rychlost v odbočném směru je odvislá od nejmenšího poloměru použitého ve výhybce. Hlavní konstrukční znaky jsou tyto: opracování hlavy kolejnic do úklonu 1:40; zpřísněné tolerance uplatňované při výrobě a montáži výhybky; srdcovka s pohyblivými hroty nepřerušená pojížděná hrana. Trajektorie průjezdu kola je řešena tak, aby byly minimalizovány dynamické vlivy vozidel; pro vyšší rychlosti do odbočky klotoidní průběh odbočné větve; diagnostické prvky určené k monitorování chování výhybky a vozidel při průjezdu výhybkou a sledování vybraných parametrů jejich zatížení v provozu. Předpokládá se sledování počtu náprav a projeté zátěže, rychlost projíždějících vozidel, měření posunu a namáhání jazyků a pohyblivého hrotu, příp. napětí v pražcovém podloží. 3. Opracování hlav kolejnic do úklonu 1:40 Při návrhu prvního tvaru opracované hlavy kolejnice bylo využito doporučení z výzkumné zprávy Univerzity Pardubice, jejímiž autory byli Prof. Ing. Jiří Izer, CSc. a Doc. Ing. Jaromír Zelenka, CSc. Výsledkem bylo použití tvaru dle výkresu DB AG Iots. 136, který byl aplikován ve výhybkách J60-1: l-zl-b (č. 1 a 2 v žst. Dlouhá Třebová) a u výhybky J60-1: zl-b-PHS (č. 5 v žst. Vranovice) v roce

2 Dalším vývojem vznikl v DT kalibrovaný profil kolejnic K (1:40). Tento profil byl aplikován na prototyp výhybky J60-1:26, zl-b-PHS. Cílem uvedených úprav je posunout kontaktní bod kolo-kolejnice blíže k ose hlavy kolejnice, aby při průjezdu výhybkou byly podobné poměry jako v běžné koleji. Výsledkem jsou pak následující užitné vlastnosti: plynulejší přechod vozidla z běžné koleje do výhybky a naopak, což má vliv na snížení dynamických účinků vozidla a celkové zklidnění průjezdu vozidla výhybkou - jízdní komfort; snížení vzájemného kontaktního napětí mezi kolem a kolejnicí současně se snížením tření vede k omezení vzniku kontaktně únavových vad na hlavě kolejnice a ke snížení požadavků na údržbu; v konečném důsledku pak zvýšení životnosti výhybek. Výsledky dosavadního sledování vložených výhybek tato očekávání potvrzují. Schéma kolejnice opracované do tvaru K (1:40) je na obr. č Výhybka J60-1: zl-b-PHS První vysokorychlostní výhybkou vloženou v síti drah České republiky je výhybka J60-1: zl-b-PHS. Vložena byla v roce 2003 jako výhybka č. 5 v železniční stanici Vranovice. Hlavní technické údaje: Úhel odbočení 1:12 (4,7636 ) Poloměr v odbočném směru 500 m Stavební délka mm Max. rychlost v přímém směru 300 km.h -1 Max. rychlost v odbočném směru 60 km.h -1 Profil kolejnice UIC 60, Zu 1-60, Vo 1-60 opracovaná na tvar Iots. 136 Materiál kolejnic 900A Druh pražců betonové Typ upevnění pružné podkladnicové se svěrkami Vossloh Skl 12 Hmotnost na nápravu 22,5 t (max. 25 t) Druh závěru čelisťový ve žlabovém pražci, výměnová část 2 ks, srdcovková část 1 ks, výrobek AŽD Praha s. r. o. Přestavníky EP 600, výrobek AŽD Praha s. r. o. Zabezpečení výhybky snímače polohy, výrobek AŽD Praha s. r. o. Elektrický ohřev výhybky dodávka Elektroline s. r. o. 82

3 Validace této výhybky byla ukončena v roce Ze závěrečné zprávy ČD, a. s. TÚČD Sekce tratí a budov o sledování zkušebního provozu vyplývá, že na sledované zkušební výhybce nebyly shledány žádné vážné nedostatky, které by mohly ovlivnit bezpečnost železniční dopravy. Ověřovaná konstrukce srdcovky s pohyblivým hrotem je vhodná pro použití i v dalších výhybkách v železniční síti ČR. Ověřovaný profil opracování hlavy je vhodný zvláště co se týče omezení tvorby převalků a jiných vad na pojížděných hranách kolejnic. Při projetí provozní zátěže cca 23,6 mil. hrt nebylo třeba pojížděné hrany ani pojížděné plochy kolejnic nijak upravovat. Na výhybce byly zkoušeny také dynamické účinky při průjezdu elektrické lokomotivy. Ze závěrečné zprávy vyplývá, že porovnáním měřených příčných a svislých zrychlení jsou dynamické účinky elektrické lokomotivy při průjezdu hlavní větví výhybky srovnatelné s jízdou v přímé koleji. Stejně tak s kladným výsledkem skončil ověřovací provoz zabezpečovacího zařízení výhybky. 5. Výhybka J60-1:26, zl-b-PHS Vývoj výhybky probíhal ve spolupráci s kooperující firmou AŽD Praha s. r. o. a TÚČD. Na externím oponentním řízení v prosinci 2004 byla dokumentace výhybky schválena pro výrobu vzorku a byla doporučena k ověřovacímu provozu a validaci v síti drah České republiky. V roce 2005 byl vyroben vzorek štíhlé výhybky J60-1:26, zl-b-PHS. Výměnová a srdcovková část této výhybky byla prezentována na Dni otevřených dveří v DT Prostějov a. s. v říjnu Nyní probíhají ve spolupráci s AŽD Praha s. r. o. interní zkoušky cyklováním k ověření jednotlivých prvků výhybky, jejího pohonu a zabezpečení. Výhybka by měla být vložena do žst. Poříčany jako výhybka č. 3 v druhé polovině roku 2006 nebo v průběhu roku Hlavní technické údaje: Úhel odbočení 1:26,5 (2,1611 ) Poloměr v odbočném směru m Stavební délka mm Max. rychlost v přímém směru 300 km.h -1 Max. rychlost v odbočném směru 130 km.h -1 Profil kolejnice UIC 60, Zu 1-60, Vo 1-60 opracovaná na tvar K (1:40) Materiál 900A, možnost perlitizace vybraných součástí Druh pražců betonové Typ upevnění pružné podkladnicové se svěrkami Vossloh nebo sponami Pandrol Hmotnost na nápravu 22,5 t (max. 25 t) 83

4 Druh závěru čelisťový ve žlabovém pražci, výměnová část 4 ks, srdcovková část 2 ks, výrobek AŽD Praha s. r. o. Přestavníky EP 600, výrobek AŽD Praha s. r. o. Zabezpečení výhybky snímače polohy, výrobek AŽD Praha s. r. o. Elektrický ohřev výhybky dodávka Elektroline s. r. o. Schéma výhybky J60 1:26, zl-b-PHS je na obr. č Soustava výhybek pro vyšší průjezdní rychlosti Pro budoucí využití na vysokorychlostních tratích byla navržena ucelená řada vysokorychlostních výhybek pro různé průjezdní rychlosti v odbočné větvi. V následující tabulce je přehled tvarů výhybek pro jednotlivé rychlosti se základními údaji. Rychlost v odbočném směru Tvar výhybky Délka základní Úhel odbočení [km/h] [m] [deg] 110 1:21, ,338 2, : ,776 2, :26, ,306 2, /2800/ (120,959) 1, /4000/ (142,800) 1,5931 Tyto výhybky lze použít buď samostatně nebo do jednoduchých kolejových spojek. Do rychlosti 130 km.h -1 je použit kružnicový oblouk, pro vyšší rychlosti pak klotoidní průběh odbočné větve. Zásady pro kolejové spojky budou upřesněny podle výsledného znění souvisejících evropských norem. 7. Výhybky s klotoidním uspořádáním Pro vyšší rychlosti než 130 km.h -1 do odbočky byly navrženy výhybky s klotoidním průběhem odbočné větve. Tyto výhybky jsou určeny hlavně do jednoduchých kolejových spojek. U výhybky tvaru 4500/2800/ pro rychlost 140 km.h -1 je ve směru od začátku ke konci výhybky použita část klotoidy, která má vstupní poloměr 4500 m a výstupní 2800 m, následuje kružnicový oblouk o poloměru 2800 m a další klotoida na výstupu z výhybky končící nekonečným poloměrem v inflexním bodě spojky. Hlavní výhody výhybek s klotoidním průběhem, které vedou k trvalému zlepšení parametrů železniční dopravní cesty jsou: 84

5 zajištění jízdního komfortu při jízdě nejen v přímém, ale i v odbočném směru; vyšší stabilita prostorové polohy koleje a vozidla při průjezdu; redukce příčných sil a zrychlení ve výměně při přechodu z opornice na jazyk; časové a energetické úspory na straně uživatelů; snížení hluku a vibrací; snížení nákladů na údržbu; zvýšení životnosti výhybek. Studie výhybky tvaru 4500/2800/ pro použití v jednoduché kolejové spojce s průběhy sledovaných veličin nedostatku převýšení I a časové změny nedostatku převýšení di/dt je na obr. č Závěr Ve společnosti DT výhybkárna a mostárna a. s. se věnuje neustálá pozornost zvyšování technické úrovně a užitné hodnoty vyráběných výhybek. Cílem je utvořit takovou soustavu vysokorychlostních výhybek, která pokryje budoucí potřeby budování železniční sítě v České republice a přispěje k rozvoji kvalitní a konkurenceschopné železniční dopravy. LITERATURA: [1] Ing. Jan Fencl: Závěrečná zpráva o sledování zkušebního provozu výhybky tvaru J60-1: zl,p,b,PHS s obrysem hlavy kolejnic podle Iots. 136 v úklonu 1:40 v žst. Vranovice, Praha, srpen 2005 [2] Doc. Ing. Jaromír Zelenka, CSc.: Dynamické účinky elektrických lokomotiv při průjezdu přes výhybky koridorových tratí, Česká Třebová, březen 2004 [3] ČSN Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, Část 1: Projektování [4] ČSN Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, Část 2: Stavba a přejímka, provoz a údržba [5] ENV Parametry návrhu polohy koleje [6] pren Výhybky a porovnatelné situace návrhu polohy s náhlými změnami křivosti 85

6 Obr. č. 1: Návrh tvaru hlavy kolejnice K (1:40). 86

7 Obr. č. 2: Schéma výhybky J60-1:26, zl-b-PHS. 87

8 Obr. č. 3: Studie kolejové spojky s výhybkami 4500/2800/ pro rychlost 140 km/h 88

9 PRAŽCE S PRUŽNOU LOŽNOU PLOCHOU Ing. Otto Plášek, Ph.D., VUT, Fakulta stavební, Brno 1.Úvod Příspěvek je věnován současným zkušenostem evropských železničních správ s použitím pražců z předpjatého betonu opatřených na ložné ploše podpražcovými podložkami. V dalším textu budou tyto pražce označovány jako pražce s pružnou ložnou plochou. V souvislosti se zvyšováním rychlostí na železničních tratích se zvyšují dynamické účinky působící na konstrukci koleje. Tyto účinky nepříznivě působí na kolej a vedou k rozvoji poruch a závad. Vady se zpravidla projevují rozpadem geometrických parametrů koleje, což následně vede k opětovnému zvyšování dynamických účinků. Opakovaná oprava prostorové polohy koleje mívá malou trvanlivost, téměř vždy se kolej v krátkém časovém období navrací k původnímu stavu a rozvoj vady pokračuje mnohdy rychlejším tempem než bez opravného zásahu. Vady tohoto typu zpravidla souvisejí se stabilitou vrstev pražcového podloží. Nejvíce namáhanou vrstvou je kolejové lože, které se podle závěrů výzkumných prací podílí na tlumení vibrací jen malou měrou. Zavedení betonových pražců vykazujících relativně vysokou ohybovou tuhost vedlo ke změně v rozložení namáhání kolejového lože pod pražcem. Teoretickými analýzami bylo prokázáno, že oblasti největšího namáhání pro betonové pražce se nacházejí pod konci pražců. Tyto skutečnosti vedou k poklesu štěrkové lavičky pod koncem pražce a přerozdělení napětí pod pražcem. Pražce jsou v mnoha případech podpírány především ve střední části a pod konci pražců vznikají volné prostory. U nesymetricky namáhaných dlouhých výhybkových pražců tento jev může vést k jednostranným poklesům, které se projeví nežádoucím převýšením koleje. Dynamické účinky nepříznivě ovlivňují všechny nehomogenity v tuhosti kolejové jízdní dráhy. Výhybkové konstrukce jsou charakteristické těmito nehomogenitami, protože po délce výhybky se mění délky pražců a jejich rozdělení. Markantní je tento jev na přechodu mezi posledním nejdelším pražcem za výhybkou a prvním krátkým pražcem v přípoji výhybky. Řešení uvedených jevů spočívá ve snižování statického a dynamického zatížení a v úpravách dynamických vlastností soustavy vozidlo kolej. Do koleje se vkládají pružné prvky, které snižují tuhost kolejové jízdní dráhy, přičemž se kolové síly příznivěji roznášejí na delším úseku koleje. Na jeden pražec pak připadá menší část kolové síly. Za tímto účelem se vkládají zejména pružné podložky pod podkladnice ve výhybkových konstrukcích. Dynamické účinky se projevují hlukem a šířením vibrací v podloží. Protože se vibrace v konstrukci železničního svršku tlumí jen omezeně, vkládá se oddělující pružná vrstva na pláň tělesa železničního spodku. Podštěrkové rohože oddělují 89

10 vibrace v železničním svršku od zemního tělesa. Nevýhodou podštěrkových rohoží je jejich vysoká cena a ztížená možnost hutnění kolejového lože. Uvedené nové prvky konstrukce kolejové jízdní dráhy se samy o sobě podílejí na tlumení vibrací jen malou měrou. Mají však výrazný vliv na celkové vlastnosti dynamické soustavy vozidlo kolej. Při vhodné volbě tuhostí se energie vibrací spotřebuje na kmitání hmot součástí železničního svršku, které však musí být schopny tomuto kmitání vzdorovat. Jako nejméně odolné se z tohoto pohledu jeví kolejové lože, které se při kmitání a současně působícím tlaku může trvale přetvářet. V tomto případě dojde k rozvoji vad geometrických parametrů koleje, případně ke znečištění kolejového lože částicemi jemnozrnných materiálů konstrukčních vrstev zemního tělesa. Ve výjimečných případech, zejména na velmi tuhé pláni tělesa železničního spodku, je namáhání kolejového lože tak vysoké, že dojde k obrušování hran kameniva kolejového lože a k rozvoji tzv. bílých míst v oblasti hlav pražců. Vibracím jsou vystavena také upevňovadla a drobné kolejivo, u nichž se může výrazně zkrátit životnost. Další možností, kam vložit pružný prvek do konstrukce železničního svršku a snížit tuhost kolejové jízdní dráhy, je ložná plocha pražce. Výhoda použití pražců s pružnou vrstvou na ložné ploše pražce spočívá v příznivějším roznosu namáhání na lavičku kolejového lože, protože se zvyšuje plocha, na níž je pražec podepřen. Toto opatření dále odděluje kmitání pražců od kolejového lože a tlumení vibrací se přesouvá v konstrukci koleje výše. Pražce s pružnou ložnou plochou jsou používány při výstavbě, modernizacích a rekonstrukcích železničních tratí více než deset let. První použití pražců s pružnou ložnou plochou je datováno rokem 1986 u SBB. Zkušenosti s nimi mají zejména tyto železniční správy: SNCF, SBB, NSB, DB AG a ÖBB. Mimo to byly použity pražce s pružnou ložnou plochou také u kolejových drah ve městech, zejména v tunelových úsecích městských rychlodrah (t.j. u metra). 2. Podpražcové podložky Pražce s pružnou ložnou plochou mají na ložné ploše vrstvu z pružného materiálu podpražcovou podložku. Podpražcová podložka může být tvořena různými materiály, nejčastěji se používají podložky z polyuretanu, pryže a EVA (Lupolen). Podložky mohou být tvořeny homogenním materiálem nebo jsou z důvodu úpravy tuhosti profilované. Podložky jsou často vytvořeny jako sendvič různých materiálů, např. ochranné fólie, pružné vrstvy a pojící mřížky. Podpražcové podložky se na pražci zřizují: nanášením stříkáním nebo nátěrem na hotový pražec; lepením podložky na hotový pražec; vložením podložky přímo do čerstvého betonu při výrobě; 90

11 vložením do čerstvého betonu prostřednictvím pojící vrstvy v podložce (např. pomocí struktury tvořené válečky nebo rýhami, drátěné mřížky, geomembrány, jemného kameniva); nanášením materiálu za pomoci mikrovlnného ohřevu pod tlakem (dosud pouze zkoušky). Obvyklá tloušťka podpražcové podložky je 10 mm. Výjimečně se používají podložky menších tlouštěk, je však nutné vzít v úvahu funkčnost podložek s ohledem na zatlačení hran kameniva do podložky. Podložky větších tlouštěk jsou navrhovány zejména s ohledem na profilaci podložky. Přitom je třeba zohlednit ochranu podložky při podbíjení pražce kamenivem. Z důvodu ochrany podložky při podbíjení nepokrývají podložky zpravidla celou ložnou plochu pražce, ale jsou o 5 10 mm rozměrově menší. Hrana podložky je tedy chráněna hranou pražce. V podložkách jsou otvory kopírující otvory v betonovém pražci pod hmoždinkami pro vrtule upevnění. Podpražcové podložky také nutně nemusí být zřízeny na celé ložné ploše pražce. Mohou pokrývat jen část pražce pod úložnou plochou s ohledem na úhel roznášení zatížení. U dlouhých výhybkových pražců je také možné na jednom pražci použít podložky různých tuhostí po délce pražce. Tímto opatřením je možné ovlivnit tuhost uložení různě dlouhých hlav pražců v souběhu za výhybkou. V současné době neexistuje evropský standard pro vlastnosti podpražcových podložek. V důsledku toho jednotliví výrobci udávají vzájemně nekompatibilní údaje. Přesné určení technických požadavků na podpražcové podložky a pražce s pružnou ložnou plochou v současnosti komplexně obsahuje zatím pouze německá drážní norma BN [3], [4]. První části normy obsahuje požadavky na podpražcové podložky, druhá část obsahuje požadavky na pražce opatřené podpražcovou podložkou. Část 1 normy BN obsahuje požadavky a způsoby zjišťování pro: statický modul pružnosti C stat, zpravidla se používají podložky s tuhostí C stat = MPa.m -1 (tj. 0,1 0,3 N.mm -3, přibližná svislá tuhost na pražec podle jeho typu kn.mm -1 ), z pohledu konstrukce koleje se ukázalo, že nižší tuhost podpražcových podložek C stat = MPa.m -1 nepříznivě ovlivňuje životnost podložek; dynamický modul C dyn1 pro popis dynamických vlastností železničního svršku (oblast frekvencí kolem 10 Hz); dynamický modul C dyn2 z hlediska šíření hluku a vibrací, zkouška se provádí podle obecné normy DIN ve frekvenčním spektru Hz, smykovou pevnost; životnost podložek, při zkoušce je požadováno 3 5 miliónů zatěžovacích cyklů; mrazuvzdornost, podložky jsou zkoušeny pro teplotu až -50 C; odolnost vůči atmosférickým vlivům, koroze materiálu; nehořlavost a další. 91

12 Část 2 normy obsahuje požadavky na odolnost podložek proti proražení, otěru a utržení, dále požadavky na tvar podložek (měly být o něco menší než ložná plocha pražce), na otvory pod hmoždinkami a další. 3. Přínos podpražcových podložek K použití pražců s pružnou ložnou plochou vedou železniční správy tyto základní důvody: snižování namáhání konstrukčních součástí železničního svršku; snižování namáhání konstrukčních vrstev tělesa železničního spodku; snižování úrovně hluku a šíření vibrací; potlačení rozvoje skluzových vln v obloucích malého poloměru Snižování namáhání konstrukčních součástí železničního svršku První laboratorní testy s podpražcovými podložkami u SNCF byly uskutečněny v roce Testovány byly betonové krychle, jejichž spodní plocha byla překryta vrstvou polyuretanu. Tyto testy byly zaměřeny na životnost podložek s ohledem na jejich opotřebení. Vzhledem k povzbudivým výsledkům, kdy ložná plocha betonových krychlí s podložkami v porovnání s krychlemi bez podložek vykazovala minimální opotřebení, dospěla SNCF k závěru, že při použití pražců s pružnou ložnou plochou se prodlouží životnost kolejového lože i pražců. Pražce s pružnou ložnou plochou mají příznivý vliv zejména na namáhání kolejového lože. Z dosud uskutečněných statických analýz [2] vyplývá, že při použití podpražcových podložek dojde ke snížení svislých napětí na štěrkové lavičce až na 60 % původních hodnot. Snížení namáhání kolejového lože souvisí jednak s roznášením kolové síly po délce koleje, jednak s potlačením lokálního extrému napětí pod pražcem. Co se týče roznášení po délce koleje, běžně dosahuje reakce připadající na jeden pražec 30 až 40 % kolové síly. Při použití podpražcových podložek se sníží reakce připadající na pražec pod kolovou silou na méně než 30 % původní kolové síly. V této souvislosti se sníží také namáhání pražců samotných, protože působící síly jsou nižší a ohybové momenty se rovnoměrněji rozloží po délce pražce. Vliv vyšších hodnot zrychlení vibrací zatím nebyl prozkoumán a oceněn. Pražce s pružnou ložnou plochou se také používají alternativně k podpražcovým rohožím na mostních konstrukcích a v tunelech na vysokorychlostních tratích. Pomocí těchto pražců je možno řešit problémy s lokálními nehomogenitami v tuhosti koleje, např. v přechodových oblastech mostů. V současnosti SNCF tyto podložky často používá pro betonové pražce ve výhybkách v oblasti stavěcího zařízení a závěrů výměn a pohyblivých částí srdcovek, v oblastech dilatačních zařízení a v případech, kdy je nutno snížit výšku kolejového lože, např. v tunelech z důvodu zajištění předepsaného průjezdného průřezu. Pražce s pružnou ložnou plochou se používají s cílem snížení tloušťky kolejového lože u objektů, kde použití standardní tloušťky kolejového lože není možné. 92

13 3.2. Snižování namáhání konstrukčních vrstev tělesa železničního spodku Některé železniční správy si v této oblasti slibují snížení dynamických účinků působících na pláň tělesa železničního spodku. Snižování dynamických účinků považují za důležité zejména pro nesoudržné písčité zeminy, zvláště nestabilní pohyblivé, špatně zrněné písky. Z dynamických analýz vyplývá, že hlavní úlohu v tlumení vibrací hrají materiály konstrukčních vrstev a zeminy podloží. Za tímto účelem byly pražce s pružnou ložnou plochou vloženy např. do trati Hamburg Berlín pro rychlost 230 km.h -1 do zkušebního úseku délky 500 m na podzim roku V tomto úseku se měří poklesy a průhyby pražců, parametry vibrací součástí železničního svršku a konstrukčních vrstev. Z prvních výsledků je evidentní pozitivní vliv podpražcových podložek na snižování dynamických účinků a snížení namáhání železničního spodku Snižování hluku a vibrací Pomocí podpražcových podložek je možné ovlivnit chování pražců v požadované oblasti frekvenčního spektra. Tak lze potlačit vznik vibrací a emise hluku v těchto frekvencích. K návrhu podpražcových podložek je nutné staticky a dynamicky analyzovat konstrukci koleje pomocí numerického modelu. V současné době se v rámci UIC sestavují modely pro dynamickou analýzu konstrukce koleje s podpražcovými podložkami u DB AG. Parametry nynější výpočetní techniky neumožňují postihnout chování koleje v celém frekvenčním spektru pro dynamické jevy soustavy vozidlo - kolej ( Hz). Z tohoto důvodu jsou sestavovány výpočetní modely dva pro nízké frekvence (cca do 10 Hz) a druhý pro frekvence vyšší. Úprava dynamických vlastností soustavy vozidlo kolej může ovlivnit úroveň hluku, stabilitu geometrických parametrů koleje a další jevy, např. poklesy kolejového roštu, vznik volných prostorů pod pražci, příčný odpor pražců, kolové sily. Vložením pružné vrstvy na ložnou plochu pražce se zvýší pražci možnost vibrovat. Část energie dynamických jevů se z koleje vyzáří ve formě hluku od vibrujícího pražce. U nově zřízené koleje s pražci s pružnou ložnou plochou byla pozorována mírně zvýšená úroveň hluku (v řádu jednotek db). S časem však takováto kolej vykazuje pomalejší rozvoj vad pojížděných ploch kolejnic. V důsledku toho je hlučnost koleje nižší než u srovnatelné koleje bez podpražcových podložek. Ve zkušebních úsecích se proto sledují kromě hlučnosti zejména parametry vibrací, pohyby pražců a kolejnic a měření rozvoje nepravidelností na pojížděné ploše kolejnic. Podpražcové podložky je možné použít také v oblasti železničního svršku na mostech, zejména pro ocelové mosty typické vyšší hlučností Potlačení rozvoje skluzových vln v obloucích malého poloměru Základní motivací pro použití pražců s pružnou ložnou plochou u ÖBB byla původně snaha o snížení rozvoje skluzových vln v obloucích malých poloměrů. V této souvislosti pracovaly ÖBB od roku 1996 na ověření rozvoje skluzových vln z hlediska redukce vibrací, příčných odporů pražců a stability kolejového roštu a kolových a vodících sil. Pražce s pružnou ložnou plochou byly použity v celkem více než 31 km trati, t.j. více jak pražců, pro přepočtené provozní zatížení 93

14 kolejí více jak 25 mil.hrt za rok a rychlost do 250 km.h -1. Ve zkušebních úsecích jsou rovněž zahrnuty 4 výhybkové konstrukce. Zkušenosti ukazují, že při použití pražců s pružnou ložnou plochou dochází k potlačení rozvoje skluzových vln a toto opatření je i finančně efektivní. Podobné zkušenosti přitom získala také DB AG ve svých zkušebních úsecích Souhrn dosavadních zkušeností V průběhu ověřování pražců s pružnou ložnou plochou bylo zjištěno, že: byl potlačen rozvoj skluzových vln v obloucích malých poloměrů; nebyly zaznamenány žádné výrazné změny v příčném odporu pražců; z hlediska redukce vibrací lze pražce s pružnou ložnou plochou použít jako alternativu k podštěrkovým rohožím; došlo k prodloužení životnosti železničního svršku, prostorová poloha koleje vykazuje vyšší stabilitu; jako možná se jeví redukce tloušťky kolejového lože ze 30 cm na 20 cm; došlo ke zvýšení svislých pohybů kolejnice pod jedoucí nápravou a došlo ke zvýšení namáhání kolejnice; kolová síla se rozkládá na více pražců, což vede ke snížení dlouhodobých poklesů pražců; došlo ke zvýšení dynamických účinků působících na pražec vyjádřeno ve zrychlení vibrací; v přechodových oblastech u pražců bezprostředně sousedících s pražci s pružnou ložnou plochou došlo k významnému zvýšení svislých pohybů, doprovázených zkrácením doby mezi nutnou údržbou; byla pozorována nepatrně vyšší hlučnost o cca 1 db, a to u nové koleje; u výhybek s podložkami s pevnou srdcovkou jsou geometrické parametry koleje výrazně lepší než u výhybky s pohyblivou srdcovkou bez podpražcových podložek. 4. Závěr Pražce s pružnou ložnou plochou se v současné době u evropských železničních správ používají s cílem: zvýšit kvalitu geometrických parametrů koleje; redukovat šíření vibraci a hluku. V průběhu posledních deseti let, kdy byly pražce s pružnou ložnou plochou použity v různých podmínkách až pro rychlost 300 km.h -1, získaly železniční správy první zkušenosti, které jsou velmi podobné. Podle těchto zkušeností je při použití pražců s pružnou ložnou plochou možné: snížení tloušťky kolejového lože o 5 až 10 cm; kompenzace nehomogenit v oblasti změny konstrukce železničního svršku, v přechodových oblastech mostů a u úrovňových přejezdů; potlačení vzniku skluzových vln v obloucích malého poloměru; 94

15 potlačení vzniku a šíření vibrací a hluku, zřetelné je tlumení vibrací zejména v oblasti Hz; snížení nároků na údržbu. Vcelku lze konstatovat, že železniční správy, v jejichž síti byly zřízeny zkušební úseky s pražci s pružnou ložnou plochou, očekávají snížení celkových nákladů po dobu životnosti a předpokládají, že tyto konstrukce budou efektivní. Na základě těchto skutečností se zástupci firem SKANSKA ŽS a.s., ŽPSV Uherský Ostroh a SŽDC, s.o. ve spolupráci s VUT v Brně dohodli na úmyslu vybudovat zkušební úsek pro pražce s pružnou ložnou plochou také v ČR. Cílem tohoto zkušebního úseku bude prověřit příznivý vliv podpražcových podložek na trvanlivost parametrů konstrukčního a geometrického uspořádání koleje v běžné koleji i ve výhybkách. Poděkování Děkuji zástupcům firem SKANSKA ŽS a.s., ŽPSV Uherský Ostroh a.s a SŽDC za podporu, bez které bych nemohl předložený příspěvek sestavit. Dále děkuji Dr. Schilderovi (ÖBB) za svolení publikovat materiály pracovní skupiny UIC pro podpražcové podložky. LITERATURA: [1] SCHILDER, R.: Under sleeper Pads. Report for UIC Track Expert Group, Paris, 2004, 24 p. [2] VUT v Brně, FAST.: Statický výpočet pražce B 91S s pružnou ložnou plochou. Zpráva pro ŽPSV Uherský Ostroh a.s., Brno, 2005, 26 str., 3 přílohy [3] Bahn-Norm BN Spannbetonschwellen mit elastischer Sohle. Elastische Schwellensohlen. [4] Bahn-Norm BN Spannbetonschwellen mit elastischer Sohle. Verbundsystem Spannbetonschwelle-elastische Schwellensohle. [5] Firemní materiály GETZNER [6] SCHILDER, R.: Under Sleeper Pads, UIC Track Expert Group, 11/12th February

16 Obr. 1 Příklad konstrukce podpražcové podložky [5] Obr. 2 Porovnání rozvoje skluzových vln v oblouku malého poloměru, převzato z [6] 96

17 Obr. 3 Záznam grafu měřícího vozu podélná výška, úsek LGV Paříž Marseille, zdroj SNCF Obr. 4 Tlumení vibrací při použití podpražcových podložek, zdroj [5] 97

18 POŽADAVKY NA MODERNÍ SYSTÉMY UPEVNĚNÍ KOLEJNIC - ZKOUŠENÍ PODLE EN A EN Univ. Prof. Dr. Ing. Günther Leykauf, Dr. Ing. Walter Stahl, Technická universita Mnichov, SRN 1. Úvod Při odvozování požadavků, které je třeba klást na moderní upevnění kolejnic, není možno se omezit jen na jeho jednotlivé součásti, nýbrž je nutno brát v úvahu celý systém železničního svršku. V minulosti se u kolejového roštu klasického svršku se štěrkovým ložem používaly většinou dřevěné pražce a méně často pražce ocelové. Zatímco ocelové pražce se z ekonomických důvodů (vzestup cen oceli) používají již jen v malých množstvích, likvidace dřevěných pražců impregnovaných dehtovým olejem je z ekologických důvodů problematická. Z technických důvodů (nízký odpor proti příčnému posunutí kvůli nízké váze, ovlivňování rozchodu a úklonu kolejnic event. ekvivalentní konicity tg y e sesycháním a bobtnáním) nejsou dřevěné pražce pro vysokorychlostní provoz vhodné, a proto by měly být používány jen v oblasti rychlostí pod 200 km/h. Randweg... stezka; Gleisabstand... osová vzdálenost kolejí; Schwellenlänge... délka pražce; Spurweite... rozchod; Planung... projektováno; Herstellung... zhotoveno; Gleisschotter Körnung I... štěrk zrnitosti I; Planumsschutzschicht... ochranná vrstva pláně Obr. 1 Řez kolejovým ložem dvoukolejné tratě bez převýšení (V < 200 km/h) Při stavbě nových železničních tratí se na celém světě stále více a u některých železnic výlučně vkládají pražce z předpjatého betonu, s nimiž jsou u Německé dráhy (DB) více než padesátileté pozitivní zkušenosti, pokud bylo použito vyzrálé kolejnicové upevnění. Pro vysokorychlostní provoz s V 200 km/h však musí být upevnění kolejnic dále optimalizováno, zvláště zajištěním větší pružnosti, čímž může být významně sníženo namáhání štěrku [1]. 98

19 2. Základní požadavky na upevnění kolejnic Volba upevnění kolejnic je zásadně ovlivněna metodami oprav svršku a při nich použitými zařízeními. U DB je, stejně jako u většiny evropských železničních společností, běžná strategie preventivní údržby. Při ní se po dosažení stanovených hodnot opotřebení železniční svršek opravuje na větší délce. Pro tento přístup se prosadila upevnění šroubová. Naproti tomu při strategii selektivní údržby, která se využívá například u mnoha železničních společností v USA, zůstávají jednotlivé součásti svršku v koleji až do úplného opotřebení a vyměňují se jednotlivě. U tohoto způsobu se prosadila upevnění fit and forget. Kromě uvedeného existují následující základní požadavky: hospodárnost: malý počet a nezaměnitelnost součástí (srovnej upevnění se žebrovými podkladnicemi a upevnění W); snadná manipulace: při montáži a demontáži (jednoduché zacházení, ručně a strojně, bez potřeby speciálního nářadí, předmontovatelnost ve výrobně); vyloučení možnosti chybné montáže při opětovném zatáčení vrtulí (kombinace hmoždinka/vrtule se zaoblením boků závitů); trvalý přenos namáhání od provozu: ochrana proti klopení pro vyloučení přemáhání svěrek při použití traťových strojů pro směrování kolejového roštu; trvalé pružné upnutí kolejnice k pražci; dostatečný odpor proti podélnému posunutí kolejnice (přenesení sil od brzdění a rozjíždění, omezení rozevření lomových spar v případě lomu kolejnice v bezstykové koleji); dostatečně vysoký odpor proti pootočení (bezpečnost proti vybočení koleje, použití brzdy na principu vířivých proudů) dostatečný elektrický odpor. 3. Namáhání upevnění kolejnic v provozované koleji Obr. 2 znázorňuje deformace kolejnice ve vertikálním a v horizontální směru (vztaženo k pražci), ke kterým dochází ve vysoce pružném upevnění v přímé koleji pod třínápravovou lokomotivou s dvounápravovým nákladním vozem s nápravovou silou 200 kn při nízké rychlosti. V obloucích menších poloměrů se deformace v horizontálním směru v důsledku větších vodicích sil zvětšují. 99

20 Schienenkopfauslenkung horizontální vychýlení hlavy kolejnice Vertikale Schieneneinsenkung vertikální pokles hlavy kolejnice Obr. 2 Pokles a horizontální vychýlení hlavy kolejnice ve vysoce pružném upevnění pod třínápravovou lokomotivou a dvounápravovým zatěžovacím vozem Velikost maximálních svislých sil S působících na jednu podporu lze vypočítat pomocí teorie pružně uloženého podélného nosníku [2] (obr. 3). Se vzrůstající pružností v uložení kolejnic, odpovídající nižšímu modulu ložnosti C, se síly na jednu podporu zmenšují. V důsledku toho se při měkkých podložkách pod patu kolejnice dosáhne příznivější rozdělení zatížení kolejnice se součinitelem rozdělení zatížení r 0,3, při tvrdých podložkách je tento součinitel řádově r 0,5. Radkraft Q... kolová síla Q; Aufstandsfläche F... ložná plocha F; Abstand a... vzdálenost a; Stützpunktkraft S... síla na jednu podporu S; Schotterpressung p... tlak na štěrk p; Bettungsmodulus C... modul ložnosti C; Dynamikfaktor p... dynamický součinite pl; Lastverteilungsfaktor... součinitel rozdělení zatížení; bis... až; Obr. 3 Modul ložnosti C, součinitel rozdělení zatížení r a síla na jednu podporu S 100

21 Dynamická měření s akcelerometry integrovanými do zrn štěrku (obr. 4) a zabudovanými asi 7 cm pod ložnou plochu pražce ve štěrkovém loži dále ukazují, že se vzrůstající rychlostí se rychlost vertikálních kmitů ve štěrkovém loži zvětšuje: u klasické konstrukce svršku bylo při zvýšení rychlosti jízdy z V = 160 km/h na 250 km/h zjištěno zdvojnásobení efektivní rychlosti kmitání [3]. Tomu se významně brání vyšší pružností v upevnění, t. zn. měkčími podložkami (obr. 5). Výhodou upevnění vyšší pružnosti také je, že se nedokonalosti mezi kolem a kolejnicí (nepodbité pražce, vlny na kolejnicích), jakož i periodické impulsy (sekundární průhyb kolejnice mezi pražci) projevují s menší silou. Obr. 4 Měrné štěrkové zrno Zkoušky dlouhodobého chování kolejnicového upevnění pod kvazistatickými zkušebními silami by podle toho měly v laboratoři probíhat s využitím matematicky odvoditelných sil na jednu podporu S. Podle zkušeností, které jsou zde k disposici, by pro simulaci poloměru oblouku asi 300 m měl úhel výslednice sil k normále činit α = 31,5 º. U nových vysokorychlostních tratí s poloměry vysoko nad 1000 m by měl být zvolen úhel α = 22 º až 26,5 º. Pro zohlednění účinku odstředivé síly by měl být použit součinitel bezpečnosti 1,2, pro zohlednění dynamiky při vysokých rychlostech pak součinitel bezpečnosti 1,5. Zkušební frekvence mají obecně 5 Hz, čímž jsou při zkoušení vyloučeny také nežádoucí vedlejší účinky, jako je zahřívání jednotlivých součástí při zkoušce na únavu a odpovídajícím způsobem mohou být simulovány i přejezdy dvojkolí z ohybové čáry kolejnice pod podvozkem. Vliv vysokofrekvenčních impulzů kolejnicového upevnění z přejezdu dvojkolí může být zkoumán jen na jednotlivých součástech, např. na podložkách ve frekvenční oblasti asi do 30 Hz. S ohledem na závislost přetvárného chování umělých hmot na teplotě by tyto zkoušky měly být vykonány také v oblasti teplot, které se vyskytují v praxi (stav léto, zima). 101

22 Schwinggeschwindigkeit... rychlost kmitání; Frequenz... frekvence; Konventioneller Schotteroberbau Schiene UIC 60, Schwelle B 70, W-Befestigung, Zw 687a... konvenční železniční svršek - kolejnice UIC 60, pražec B 70, upevnění W, podložka pod patu kolejnice Zw 687a; Schiene UIC 60, Schwelle B 70, W-Befestigung, Zw kolejnice UIC 60, pražec B 70, podložka pod patu kolejnice Zw 700; Verbesserter Schotteroberbau Schiene UIC 60, Schwelle B 75, Schienenbefestigung Ioarv 300, elastische Zwischenplatten c soll = 27 kn/mm... zlepšený svršek se štěrkovým ložem - kolejnice UIC 60, pražec B 75, upevnění Ioarv 300, elastické podložky c předepsané = 27 kn/mm Obr. 5 Vertikální kmitání štěrku pod jednotkou ICE při V = 250 km/h 4. Zkouška podle EN 13146, případně EN Obě v roce 2003, resp zavedené řady norem EN a EN upravují požadavky na systémy upevnění a jejich zkoušení, přičemž EN část 1 až 7 definují požadavky na vlastnosti (performance-requirements) při zkoušce pro schválení typu kompletního systému upevnění. Požadavky na systémy upevnění pro betonové pražce jsou určeny v části 2 EN Část 3 se týká systémů upevnění pro dřevěné pražce, část 4 pro ocelové pražce a část 5 pro pevné jízdní dráhy. Tyto normy mají skladbu analogickou k části 2. Odchylky vždy respektují různé oblasti použití systémů upevnění. Řada norem (části 1 až 8) upravuje provádění jednotlivých zkoušek určených k ověřování požadovaných vlastností. V EN je například stanoveno uspořádání zkoušky a okrajové podmínky pro vykonání zkoušky odporu proti podélnému posunutí kolejnice. Přehled obou řad norem a jejich částí je uveden v seznamu literatury. Dále je na příkladu systémů upevnění pro betonové pražce 102

23 (EN ) popsán postup při zkouškách typu (kvalifikačních). Podstatnou zkouškou je přitom zkouška účinku opakovaného zatěžování. 4.1 Zkouška účinku opakovaného zatěžování Při dynamické zkoušce vyvinuté na TU Mnichov jsou kompletní upevňovací systémy vystaveny zatížení, jaké se vyskytuje v obloucích malých poloměrů v nejnepříznivějším případě na vnější kolejnici. Přes ukloněná ramena zatěžovacího zařízení se do hlavy kolejnice vnášejí současně vertikální i horizontální složky sil. Vhodnost upevnění se přitom dosud posuzovala na základě vzniklých deformací a možných poškození. Deformace se vzrůstajícím počtem cyklů nesmějí vykazovat progresivní vývoj. Vedle vyhodnocení změřených hodnot umožňuje posouzení dlouhodobého chování upevnění při opakovaném zatížení vizuální prohlídka po vyjmutí jednotlivých součástí. Obr. 6 Zkouška pro zjištění účinku opakovaného zatěžování Zkušebního úřadu pro stavbu pozemních komunikací U EN se výkonové vlastnosti systému upevnění určují podle změny přítlačné síly, odporu proti podélnému posunutí kolejnice, vertikální tuhosti a polohy kolejnice, jakož i podle vizuální prohlídky součástí v průběhu zkoušky. Tato výkonová data se zjišťují před a po zkoušce účinku opakovaného zatěžování. EN přitom stanoví pořadí zkoušek, které je podle řady norem třeba vykonat: 1. přítlačná síla 2. odpor proti podélnému posunutí kolejnice 3. svislá tuhost 4. zkouška cyklickým zatěžováním 5. svislá tuhost po zkoušce cyklickým zatěžováním 6. odpor proti podélnému posunutí kolejnice po zkoušce cyklickým zatěžováním 7. přítlačná síla po zkoušce cyklickým zatěžováním 103

24 V průběhu zkoušky nesmějí být vyměňovány jednotlivé součásti nebo měněno upnutí. Přípustná je rovněž zkouška se šikmým zatěžováním. Podstatným požadavkem pro posouzení vlastností upevňovacích systémů pro betonové pražce ve smyslu EN je změna výkonových dat": svislá tuhost podložky ( 25 %) EN přítlačná síla ( 20 %) EN Obr. 7 Princip zkoušky se šikmým zatěžováním/uspořádání zkoušky u systému pevné jízdní dráhy Zkušební síly a úhel působení zatížení v závislosti na tuhosti jsou stanoveny v odpovídajících částech EN Přímka působení horizontální složky přitom není 14 mm pod temenem kolejnice, nýbrž o vzdálenost X níže. typ koleje hlavní tratě dynamická tuhost podložky pod patu < >200 kolejnice / systému v MN/m a maximální zatížení b P v /cos α v kn L/V 0,50 0,65 0,65 α poloha zatíženíx v obr. 1 v mm Obr. 8 Tabulka 2 EN : Zkušební zatížení pro upevnění pro betonové pražce, místa působení zatížení na hlavě kolejnice 104

25 4.2 Přítlačná síla Přítlačná síla pro úplnou sestavu upevnění kolejnice se stanoví měřením síly nezbytné pro oddělení kolejnice od plochy, na které je kolejnice uložena". Na patu kolejnice se upevní 4 snímače posunutí a vynulují se. Na kolejnici se vyvozuje rostoucí tahové zatížení působící kolmo k úložné ploše kolejnice až do okamžiku, kdy lze vytáhnout podložku pod patu kolejnice. Pak se zatížení snižuje až do okamžiku, kdy se střední hodnota snímačů posunutí rovná nule a zatížení se opět zvyšuje. Tento cyklus se opakuje třikrát. Přítlačná síla odpovídá střední hodnotě síly, při níž snímače posunutí ukazovaly nulu. Obr. 9 Princip zkoušky pro zjištění přítlačné síly/uspořádání při zkoušce upevnění se žebrovou podkladnicí pro dřevěné pražce 4.3 Odpor proti podélnému posunutí kolejnice Podélné tahové zatížení působí na kolejnici upevněnou na jedné úložné ploše pražce, přičemž pražec je pevně zajištěný. Pohyb kolejnice vůči pražci se zaznamenává a zatěžování se ukončí, jakmile kolejnice proklouzne. Maximální zatížení, které může působit aniž nastane trvalé posunutí, se stanoví z diagramu zatížení/posunutí". Odpor proti podélnému posunutí kolejnice v upevnění by měl být větší, než odpor proti podélnému posunutí polovičního pražce ve štěrkovém loži. Podle zkušeností je tento odpor kolem 7 N/mm (vztaženo na délku koleje). Odpor proti podélnému posunutí kolejnice je určující pro omezení otevření lomové spáry v případě lomu kolejnice v zimě. Pro systém upevnění pro betonové pražce se v EN požaduje minimální hodnota 7 kn (u vysokorychlostních tratí > 9 kn). Při zjišťování odporu proti podélnému posunutí kolejnice vzhledem k pražci se kus kolejnice (UIC 60 v původním válcovaném stavu), který je namontován součástmi systému na pevně upnutém pražci, zatěžuje v podélném směru. Velikost působící síly a pohyb kolejnice vůči pražci se průběžně zaznamenávají. Jakmile začne kolejnice prokluzovat, síla se sníží. 105

26 1 kolejnice podle 5.1; 2 systém upevnění včetně podložky pod patu kolejnice; 3 měřicí přístroje pro měření a zaznamenávání síly a dráhy; 4 pražec, případně poloviční pražec podle 6.1; 5 tuhá podpora a upnutí pro zabránění pootočení zkušebního pražce Obr. 10 Princip a uspořádání zkoušky pro stanovení odporu proti podélnému posunutí kolejnice 4.4 Odpor proti pootočení (EN ) Na patu kolejnice (v původním válcovaném stavu) upevněné zkoušeným systémem upevnění se příčně k podélnému směru kolejnice ve vzdálenosti l 300 mm od osy upevnění působí plynule vzrůstající silou a registruje se pootočení. Před začátkem zkoušky se kolejnice pomocí zařízení pro zatěžování pootočí tak daleko, až patou dolehne na žebra podkladnice nebo na úhlové vodicí vložky. Zatěžovací zařízení se pak pro zkoušku přemístí na protilehlou stranu kolejnice. Síla se zvyšuje až do dosažení úhlu pootočení 1,5 º. Síla a pootočení se během zkoušky průběžně zaznamenávají. Odpor proti pootočení je dán krouticím momentem [knm] odpovídajícím pootočení 1 º. Odpor proti pootočení je prvním měřítkem pro posuzování očekávané rámové tuhosti kolejového roštu, která se dosazuje do výpočtu bezpečnosti proti vybočení koleje podle klasické teorie stability. Pro odpor proti pootočení nejsou stanoveny žádné mezní hodnoty, pouze se zjišťuje a dokumentuje. Obr. 11 Princip a uspořádání zkoušky pro stanovení odporu proti pootočení 106

27 4.5 Další zkušební postupy pro určení výkonových vlastností systému upevnění V EN je definován postup, při němž se pomocí srovnávání napětí vznikajících v betonovém pražci určuje útlum rázového zatížení. K tomu se nechá na hlavu kolejnice spadnout závaží a určí se vzniklé poměrné deformace při stanovené referenční podložce pod patu kolejnice a při podložce pod patu kolejnice zkoušeného systému upevnění. Betonový pražec se při zkoušce uloží celou ložnou plochou na kolejové lože definované čáry zrnitosti a pružnosti. Hodnota útlumu systému se zkoušenou podložkou pod patu kolejnice se udává jako poměr [%] vůči systému s referenční podložkou. U útlumu mezi 15 % a 30 % se mluví o středním útlumu", hodnota nad 30 % znamená vysoký útlum" (viz EN : 2002). EN upravuje určování elektrického odporu. Elektrický odpor se měří mezi dvěma krátkými na pražci upevněnými kusy kolejnic při postřikování pražce a upevnění určitým množství vody. Při určování účinků nepříznivých podmínek okolního prostředí podle EN se celý systém upevnění vystaví postřiku solnou mlhou a zaznamenávají se účinky na snadnost demontáže a montáže a stav jednotlivých součástí. 5. Shrnutí Řada norem EN upravuje požadavky na systémy upevnění při zkouškách pro schválení typu (kvalifikačních zkouškách) úplného systému upevnění. Řada norem EN definuje zkoušky, které k tomu musí být vykonány. Obě normy jsou stejně jako všechny harmonizované evropské normy založeny na koncepci výkonu; definovány jsou tedy požadavky na systémy upevnění a ne například jakost materiálu, z něhož se má součást vyrobit. Tyto normy sjednocují základní požadavky, které je třeba na systém upevnění klást. Vedle těchto základních požadavků je však třeba na systémy upevnění klást další požadavky ohledně postupů montáže, údržby a manipulace. Dále musí být brán v úvahu vliv systému upevnění na dlouhodobé chování železničního svršku. Tyto požadavky musí stanovit každá železniční správa samostatně, například s ohledem na použitou koncepci údržby, hmotnosti na nápravu, rychlosti jízdy a provozní zatížení a nemohou být stanoveny v obecné evropské normě. LITERATURA: [1] Leykauf G., Lechner B., Stahl W.: Improved ballasted track for high-speed lines (Zlepšená kolej se štěrkovým ložem pro vysokorychlostní tratě), Railway Engineering 2004, London Ed.: Engineering Technics Press Edinburgh UK. Edinburgh: University of Edinburgh, 2004, p [2] Eisenmann J., Leykauf G.: Feste Fahrbahn für Schienenbahnen (Pevná jízdní dráha pro kolejové dráhy) Betonkalender

28 [3] Leykauf G., Mattner L., Steinbeißer L.: Schwingungsmessungen mittels Schotter-Messsteinen (Měření kmitů měrnými štěrkovými zrny) ETR 47 (1998) H. 1, S EN Železniční aplikace - Kolej - Metody zkoušení systémů upevnění sestává z následujících částí: Část 1: Stanovení odporu proti podélnému posunutí kolejnice Část 2: Stanovení odporu proti pootočení Část 3: Stanovení útlumu rázového zatížení Část 4: Účinek opakovaného zatěžování Část 5: Stanovení elektrického odporu Část 6: Vliv nepříznivých vnějších podmínek Část 7: Stanovení přítlačné síly Část 8: Provozní ověřování EN Železniční aplikace - Kolej - Požadavky na vlastnosti systémů upevnění sestává z následujících částí: Část 1: Definice Část 2: Systémy upevnění pro betonové pražce Část 3: Systémy upevnění pro dřevěné pražce Část 4: Systémy upevnění pro ocelové pražce Část 5: Systémy upevnění pro pevnou jízdní dráhu Část 6: Speciální systémy upevnění pro tlumení vibrací Část 7: Speciální systémy upevnění pro výhybky, křižovatky a přídržné kolejnice 108

29 ZMĚNA PŘEDPISU ČD S3/1 PRÁCE NA ŽELEZNIČNÍM SVRŠKU Jiří Palaščak, České dráhy, a.s., Technická ústředna Českých drah, Praha 1. Úvod Předpis ČD S 3/1 je předpisem Českých drah a řeší problematiku práce na železničním svršku (dále jen předpis S 3/1). Původní předpis prošel celkovou novelizací k a podobu, se kterou se v současné době setkáváme, získal změnou č.1 s účinností od Připravovaná změna č. 2 předpisu S 3/1 reaguje jednak na nové poznatky a změny technologií prováděných prací na železničním svršku a zároveň na změny v organizační struktuře ČD, a.s., (dále ČD) a přechodné období, kdy činnosti vlastníka dráhy postupně přecházejí od současného smluvního vykonavatele, t.j. ČD, a.s. (současně provozovatel dráhy) na vlastníka dráhy, t.j. SŽDC. Protože není možné uvést veškeré chystané změny, bude se článek zabývat pouze principem změn obecného charakteru a budou uvedeny nejzávažnější změny některých kapitol a příloh předpisu. 2. Změny obecného charakteru Změny obecného charakteru se dotýkají všech pěti částí původního členění předpisu. Jedná se o změny vyplývající ze změn organizační struktury ČD, jako jsou zrušení DDC (Divize dopravní cesty) a DOP (Divize obchodně provozní), vznik dceřinných společností (TSS, a.s.). Dále pak ze zahájení výkonu činností vlastníka SŽDC, která tyto činnosti postupně přebírá od současného smluvního vykonavatele a zároveň provozovatele dráhy, t.j. ČD. Tyto změny se také promítly do rozsahu znalostí, seznamu zkratek a příloh předpisu. Platnost předpisu je stanovena pro tratě provozované ČD. 3. Změny v části první ÚVODNÍ USTANOVENÍ V Úvodním ustanovení v článku 3 je stanovena závaznost pro všechny složky ČD a SŽDC. Tyto složky sjednávající a uzavírající příslušné smlouvy jsou povinny zajistit, aby smluvní partner včetně svých podzhotovitelů přijal - jako jeden ze svých smluvních závazků - závaznost předpisu S 3/1, jestliže se jedná o právnické nebo fyzické osoby, které: vykonávají práce na zařízení železničního svršku a spodku tratí provozovaných ČD, vyrábějí, montují nebo dodávají součásti a montážní celky pro stavby, rekonstrukce a opravy železničního svršku tratí provozovaných ČD, užité součásti železničního svršku pro tratě provozované ČD regenerují či recyklují. Dále je rozšířen článek 8 o výnosy, které budou vydáním změny č. 2 zrušeny. Jedná se o výnosy: 109

30 Technologie směrové a výškové úpravy výhybek na betonových pražcích č.j /2004-O 13, Demontáž a zpětná montáž čelisťových závěrů VZ 200 č.j / Upravené znění těchto výnosů bude zapracováno do připravované změny č Změny v části druhé VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ V kapitole I Základní názvy a pojmy je upraven článek 17. Objednatel je jednou ze smluvních stran smlouvy o dílo upravené v občanském a obchodním zákoníku. Na tratích provozovaných ČD je objednatelem opravných prací mimo rekonstrukce železničního svršku vždy OJ ČD. Objednatelem investičních akcí železničního svršku je SŽDC (mimo rekonstrukcí účelového kolejiště OJ ČD). Pod pojmem objednatel se rozumí rovněž stavebník či investor dle stavebního zákona. V článku 21 Osvědčení způsobilosti pro určené činnosti a zvláštní procesy na železničním svršku dochází ke změně, kdy podle dohody tyto osvědčení vydává buď SŽDC nebo GŘ ČD O 13. V přepise se již nebudeme setkávat s termínem Výměna kolejového lože ale nově se Zřízením kolejového lože (článek 39), které následuje zpravidla po odtěžení starého kolejového lože. Provádí se po snesení (odstranění) kolejového roštu nebo bez snesení kolejového roštu (případně po jeho pokládce). V kapitole II Základní ustanovení v článku 54 je uvedeno, jak se evidují a hodnotí zkušebních úseky a provozní ověřování technologií. Evidence je vedena u TÚČD, Sekce tratí a budov. ST SDC, v jejímž obvodu je situován zkušební úsek, provádí pravidelně podle příslušného výnosu o provozním ověřování zápisy o kontrolách a stavu zkušebního úseku do příslušné evidence. Zálohování a oběh dat se řídí pokyny SŽDC, případně GŘ ČD. Zde je třeba připomenout povinnost ST SDC a zároveň i zhotovitelské firmy, ohlásit v předstihu plánované práce. Někdy se tak neděje nebo jsou práce ohlášeny až po jejich provedení. Může tak dojít k znehodnocení sledování zkušebního úseku nebo ověřované technologie. Do článku 56 o způsobilosti strojů pro práce na železničním svršku je přidán odkaz na předpis ČD S 8/3. Jedná se o nové vydání Předpisu pro provoz speciálních vozidel podle typu s platností od , jehož distribuce proběhla v roce V kapitole I Přehled oprav železničního svršku v článku 87 je oprava výměnou kolejového lože nahrazena zřízením nového kolejového lože. V kapitole II Úprava směrového a výškového uspořádání kolejí a výhybek v článcích 92 a 93 je vypuštěno označování rychlostních pásem dle ČSN , neboť novelizací této normy bude počet pásem a jejich rozsah změněn. Navíc v článku 93 je vypuštěn odstavec týkající se 1. a 2. výškové úpravy podle čl. 90 b). Povinnost použít zhutňovače kolejového lože v mezipražcových prostorech nebo dynamického stabilizátoru při práci na bezstykové koleji (BK) o malých poloměrech se v článcích 93 a 94 mění na doporučení. Z článku 95 je vypuštěno používání ručních podbíječek u výhybek s dřevěnými pražci. Do oddílu Přípravné práce - Koleje jsou v článku 108 navíc přidány body: 110

31 doplnění a geodetická kontrola zajišťovacích značek v rozsahu nutném pro vytyčení požadované polohy koleje podle zvolené metody práce ASP, odstranění nepotřebného materiálu a překážek z koleje, doplnění kolejového lože kamenivem splňujícím podmínky dle OTP Kamenivo pro kolejové lože železničních drah. Z článku 109 je vypuštěna nutnost prověření prostorové polohy koleje vůči zajišťovacím značkám a přidáno znění: Nelze-li z jakýchkoliv důvodů při úpravě docílit projektované polohy koleje, musí být tato okolnost projednána s místně příslušnou SDC, která rozhodne o případné změně projektované polohy koleje. Přitom je především v úsecích s V>120 km.h -1 nutné úpravu polohy koleje posuzovat i s ohledem na geometrickou polohu trakčního vedení (GPT), zejména na jeho výškovou polohu. Tyto chystané změny jsou vyvolány zkušenostmi s úpravou - geometrických parametrů koleje (GPK) tratí pro jízdy jednotek řady 680, kdy užití zajišťovacích značek se stářím několika let od jejich zřízení se ukázalo jako nedostatečné pro dosažení potřebné kvality GPK a práce musely být opakovány. Navíc se projevily i nedostatky v navádění strojů mezi těmito značkami. I když práci ASP vybavených naváděcím systémem typu PERO a pro přímé úseky optikou s rádiem nebo naváděním laserem lze za podmínky vytyčení míst osazení optiky či laseru považovat za práci přesnou metodou, nemusí být zaručen nejlepší výsledek v dosažených GPK. Rovněž metoda dlouhé tětivy uváděná ve stávajícím znění článku 114 má být nově vypuštěna a nahrazena technicky modernějšími geodetickými metodami za použití výkonných technických zařízení s přenosem dat do řídicího počítače ASP (např. zařízení APK-1). Lomy sklonů se zaoblením se doporučuje upravovat ASP vybavenými řídicím počítačem. Metoda dlouhé tětivy je rovněž vypuštěna z přílohy č. 2 předpisu a pro její případné využití je popis této metody přidružen do přílohy č.1- Vzor popisu základních údajů, vytyčování pro úpravu výškového a směrového uspořádání koleje. Příloha č. 2 je nově využita pro problematiku úpravy směrového a výškového uspořádání výhybek. Do této přílohy je zapracován rušený výnos č.j /2004-O 13 o řešení rychlejšího poklesu nivelety koleje v hlavním dopravním směru výhybky, jehož důsledkem je naklápění výhybky, a problematiky nepřímosti spojnic temen kolejnic vyvolané nepřímostí pražců nebo nestejnou výškou železničního svršku nad úložnou plochou pražců. Jako řešení této problematiky je zde navržen způsob zřizování tzv. inverzního převýšení a vyrovnávání nepřímosti spojnic temen kolejnic pomocí podkládání podkladnic. Příloha obsahuje postup provádění a hodnocení jak inverzního převýšení, tak podkládání podkladnic v návaznosti na ČSN a předpis SŽDC (ČD) S 3 (dále jen předpis S 3). Do oddílu Vlastní práce - Koleje, článku 133 přibyla povinnost v rámci technickobezpečnostní zkoušky (TBZ) změřit geometrické parametry koleje zařízením schváleným TÚČD. Z článku 144 jsou vypuštěny podmínky pro pražce kratší než 2,6 m a je zrušeno doporučené zvýšení počtu záběrů při podbíjení hlav pražců u přímé opornice. Novou podobu má článek 146. Zvláštní pozornost musí být následně po práci ASPv věnována podbití a zaštěrkování výhybek v oblastech srdcovky a výměny. Prostor pod srdcovkou u výhybek na dřevěných pražcích, do něhož nemohou zasáhnout podbíjecí pěchy ASPv, je nutné zejména při zdvihu větším než 30 mm pod pražci i v mezipražcových prostorech ručně doplnit kamenivem. Ručními úderovými podbíječkami musí být podbity vždy pražce 111

32 u hákových závěrů výměn výhybek, u nichž nebudou výjimečně zdemontovány spojovací tyče a táhla. Pod jazyky a opornicemi v oblasti výměny a pod pohyblivými hroty srdcovek se připouští snížení kolejového lože v mezipražcových prostorech; povrch kolejového lože v uvedených místech musí být upraven v souladu s předpisem S 3, Částí desátou. Z článku 150 je odebrána povinnost pořizovat grafický záznam ze zapisovacího zařízení pro výhybky situované v převýšení a výhybky s větším úhlem odbočení než 1:18,5. Značně byly pozměněny a doplněny články 160 až 169 týkající se dynamické stabilizace. Je zde upraven rozsah využití a upravena problematika výběhu při přechodu stabilizátoru na mostní objekty nebo jiné konstrukce železničního svršku. Změny se dotýkají i oblasti převzetí prací. V oddílu Převzetí prací je znění článku172 doplněno úpravou geometrických parametrů ve výhybkách na betonových pražcích při zřizování inverzního převýšení. Při posuzování stavebních odchylek zůstávají v platnosti mezní stavební odchylky veličiny převýšení koleje (PK) stanovené ČSN (článek 6.2.2, tabulka 2). Za posuzovanou hodnotu převýšení se při přejímce ve výhybkách uvažuje hodnota PK včetně inverzního převýšení. Provozní odchylky stanovené ČSN se v článku 7.2.3, tabulce 9 upravují ze stávajících hodnot + 5, - 5 na + 6, - 6 mm. Do čl. 173 předpisu S 3/1 je přidána možnost využít jako doklad pro přejímku prací i výstup z měřicího zařízení nezávislého na stroji za předpokladu, že bude doložen i záznam technologických veličin stanovených přílohou 3 tohoto předpisu S 3/1. Kapitola III Čištění kolejového lože byla celkově přepracována, a proto jsou následně uvedeny články této kapitoly tak, jak jsou připraveny pro vydání změny: 176. Kolejové lože se strojně v ose koleje čistí buď v plném profilu nebo za hlavami pražců, jedno - nebo oboustranně. Za hlavami pražců se kolejové lože čistí zpravidla jako samostatný výkon. Součástí čištění kolejového lože musí být i úprava stezek do stavu odpovídajícího ustanovením předpisu S 4. Čističky kolejového lože mohou pracovat i v režimu plného těžení. Při takovém nasazení vytěžený materiál kolejového lože přechází na dopravník čističky přepravující výzisk Čištění kolejového lože v plném profilu se provádí buď jako samostatný výkon, nebo jako dílčí výkon při zřizování konstrukčních vrstev pražcového podloží sanačním komplexem při sanaci železničního spodku. Při nasazení sanačních strojů může být čištění kolejového lože doplněno o vložení konstrukční vrstvy mezi kolejové lože a zemní pláň, případně i o vložení separačních, filtračních a výztužných geosyntetických materiálů V závislosti na použitém stroji nebo komplexu rozeznáváme: a) čištění, t.j. odstranění podsítných částí na třídiči strojní čističky, b) čištění s mechanickou úpravou granulometrických vlastností kameniva zaoblenosti hran zrn, c) čištění s mechanickou úpravou granulometrických vlastností kameniva zaoblenosti hran zrn a se snížením obsahu jemných částic mokrým procesem praním. 112

33 Výkony podle bodů b) nebo c) provádějí některé typy sanačních komplexů při zřizování konstrukčních vrstev pražcového podloží technologií bez snášení kolejového roštu Čistit kolejové lože strojně v plném profilu v rozsahu jen dle čl. 178 a) lze v kolejích řádu a v kolejích s traťovou rychlostí > 100 km.h -1 pouze v případech, kdy únosnost pláně tělesa železničního spodku vyhovuje podmínkám stanoveným předpisem S 4 pro danou trať. Pokud nevyhoví, musí se volit technologie s úpravou tělesa železničního spodku. Pro čištění kolejového lože ostatních kolejí by tyto podmínky měly být splněny Mimo posouzení únosnosti pláně tělesa železničního spodku je nutno ověřit stav odvodnění a podle výsledku šetření stanovit rozsah prací na obnovení jeho funkčnosti. Tyto práce jakož i úprava stezek musí být provedeny v dostatečném předstihu před čištěním kolejového lože. Při čištění kolejového lože musí být zajištěn kvalifikovaný dohled Strojní čištění kolejového lože v bezstykové koleji je ve smyslu předpisu S 3/2 jednou z prací, při níž dochází k dočasnému snížení stability bezstykové koleje. V tomto předpisu jsou uvedeny teploty kolejnic přípustné při strojním čištění. Pokud dojde k výraznější změně polohy koleje, je nutné posoudit možné změny upínací teploty bezstykové koleje včetně nastavení dilatačních zařízení. Posouzení kvality materiálu kolejového lože 182. Posouzení kvality materiálu kolejového lože určeného k čištění v rámci samostatného výkonu podle čl. 178 a) je zpravidla založeno na vizuálním zhodnocení jeho znečištění. V případě čištění kolejového lože se současným zřizováním konstrukčních vrstev pražcového podloží dle čl. 178 b) a c) je nutné posouzení materiálu kolejového lože na základě výsledků zkoušek odebraných vzorků, které musí umožňovat objektivní posouzení stavu celého profilu kolejového lože předmětného úseku. Při čištění kolejového lože podle čl. 178 a) se posouzení pomocí odebraných vzorků doporučuje, zejména v případě čištění kolejového lože v uceleném úseku trati. Kvalita materiálu kolejového lože musí být posouzena v dostatečném předstihu před vlastní prací. Při pochůzce hodnoceného úseku za účasti zhotovitele (projektanta), provozovatele a objednatele se vizuálně určí druh znečištění a vymezí se úseky s nadměrným znečištěním. Současně se při pochůzce určí místa odběru vzorků a stanoví se rozsah zkoušek. Minimálně je nutno zjistit součinitele znečištění kolejového lože a vlhkost kameniva viz čl V kolejovém loži určeném k čištění je vždy, t.j. i v případě čištění podle čl. 178 a) nutno ověřit obsah škodlivin ve smyslu čl. 5 přílohy 18 tohoto předpisu. Jestliže se v upravovaném úseku předpokládá výskyt ekologicky závadného materiálu ve výzisku z čištění, je nutné technologii práce přizpůsobit i z hlediska ekologického (zákon č. 185/2001 Sb., resp. vyhláška č. 383/2001 Sb. o odpadech) Kolejové lože se doporučuje čistit podle čl. 178 a), když součinitel znečištění m 1 dosahuje % a vlhkosti w max nejvýše 5 %. Součinitel znečištění m je procentuální hmotnostní podíl podsítného pod 22,4 mm k celkové hmotnosti 113

34 vzorku. Vlhkost w je poměr hmotnosti vody W w k hmotnosti suchých zrn W d udaný v procentech: Účinnost čištění η = 1 m m 1 % kde m 1 je součinitel znečištění kolejového lože před čištěním a m 2 je součinitel znečištění kolejového lože po provedeném čištění, musí dosáhnout minimálně 80 %. Současně součinitel znečištění kolejového lože po čištění m 2 nesmí přesáhnout 5 % a ostatní parametry zrnitosti kameniva kolejového lože musí odpovídat ustanovením předpisu S 3, Části desáté Kolejové lože lze čistit technologií podle čl. 178 a) pouze v případech, kdy vlastnosti jeho kameniva zaručují po pročištění požadovanou kvalitu. Není-li předpoklad splnění těchto podmínek, je nutno využít jiný postup, např. čištění až po přirozeném snížení vlhkosti kameniva, po předchozím pročištění kameniva za hlavami pražců, úpravě stezek, opravě odvodnění apod. V případě nedostatečné účinnosti těchto úprav je nutné přistoupit k odtěžení materiálu kolejového lože, jeho recyklaci mimo osu koleje a následně ke zřízení kolejového lože z recyklovaného nebo nového kameniva zpravidla s úpravou tělesa železničního spodku. Při čištění kolejového lože podle čl. 178 b) nebo c) se provedou zkoušky jejichž výčet bude zpracován do nové přílohy s číslem 17. Návrh přílohy č vlastnosti kameniva upravovaného sanačními stroji v ose koleje podle čl. 178 b) a c) 1. Pro posouzení kvality materiálu kolejového lože, které bude čištěno podle čl. 178 b) a c), platí kromě podmínek uvedených v části čtvrté, kapitole III i podmínky stanovené touto přílohou. 2. Vlhkost kameniva nesmí překročit hodnotu 5 %. Součinitel znečištění m 1 kolejového lože určeného k recyklaci nesmí být větší než 30%. Pokud je tato hodnota překročena, je nutné použít jinou technologii nebo provést doplňková opatření, např. předchozí strojní pročištění koleje podle čl. 178 a). Pokud průkazní zkoušky neprokáží požadované vlastnosti, nesmí být kamenivo stávajícího kolejového lože upravováno ani čištěno; musí být odstraněno. 3. Čištění s úpravou kameniva podle čl. 178 b) se nesmí provádět, pokud je vlhkost kameniva větší než 5 %. Pokud vlhkost kameniva překročí požadovanou hodnotu, je nutné provést čištění spolu s praním podle čl. 178 c). 4. Čištění s úpravou kameniva podle článku 178 b) se doporučuje provést, pokud je zaoblenost hran kameniva v kolejovém loži vyšší než 70 %. Po čištění musí být dosaženo zaoblenosti hran max. 30 %. 114

35 5. Obsah škodlivin v kamenivu kolejového lože, které má být čištěno, se zjišťuje podle zákona č. 185/2001 Sb., resp. vyhlášky č. 383/2001 Sb. o odpadech odděleně ve vodním výluhu na frakci 8/63 a v pevné hmotě na frakci 0/8 mm. Nejvyšší přípustné koncentrace škodlivin v kamenivu starého kolejového lože jsou obsaženy v tabulce Pokud obsah škodlivin po provedené úpravě přesáhne limitní hodnoty uvedené v tabulce 1, musí být kamenivo vytěženo a je nutné s ním nakládat podle zákona č. 185/2001 Sb., resp. vyhlášky č. 383/2001 Sb. 7. Podíl pročištěného kameniva v kolejovém loži nesmí překročit 80 %. Kamenivo přidávané ke kamenivu upravenému strojem v ose koleje musí splňovat požadavky OTP Kamenivo pro kolejové lože železničních drah. 8. V průběhu práce stroje s následnou úpravou v ose koleje se kontrolními zkouškami ověřují předepsané vlastnosti kameniva po provedené úpravě. Kontrolní zkoušky zajišťuje na své náklady zhotovitel a jejich výsledky předává stavebnímu dozoru. Kontrolní zkoušky musejí být provedeny akreditovanou laboratoří. Místo a čas odběru vzorků upraveného kameniva pro kontrolní zkoušky má právo stanovit stavební dozor. Vzorky se odebírají z rozprostíracího zařízení stroje. V případě, že upravené kamenivo nesplňuje technicko-kvalitativní podmínky, je nutno přijmout opatření k nápravě. 9. U pročištěného a upraveného kameniva pro kolejové lože strojem v ose koleje se zjišťují kontrolními zkouškami technické a ekologické vlastnosti, a to: zrnitost dle ČSN EN 933-1, obsah drobných částic dle ČSN EN 933-1, obsah jemných částic dle ČSN EN 933-1, tvar zrn dle ČSN EN 933-3, 4 a ČSN EN 13450, zaoblenost hran zrn cizorodé částice dle OTP Kamenivo pro kolejové lože železničních drah, přílohy 6, dle OTP Kamenivo pro kolejové lože železničních drah, přílohy 4, obsah vysokopecní strusky dle OTP Kamenivo pro kolejové lože železničních drah, přílohy Kontrolní zkoušky technických vlastností upraveného kameniva podle článků 8 a 9 se provádějí u kolejí řádu nejméně na každých 500 m provedené práce s výjimkou stanovení podílu jemných částic, které se provádí nejméně na každých 1000 m. Kontrolní zkoušky u kolejí 5 a 6. řádu se provádějí nejméně na každých 1000 m kolejového lože. Kontrolní zkoušky ekologických vlastností se provádějí nejméně na každých 1000 m provedeného kolejového lože bez ohledu na řád koleje. 115

36 Tabulka 1 Ekologické požadavky na kvalitu starého kameniva kolejového lože určeného k recyklaci v ose koleje Parametr Limitní hodnota, příp. nepřípustná charakteristická vlastnost ve vodním výluhu ph 5,5 11 zápach po chemických nebo ropných látkách vodivost v ms.m fenolový index v mg.l -1 0,1 CHSK Cr v mg.l nepolární uhlovodíky v mg.l -1 0,2 Cu 1) v mg.l -1 1,0 Zn 1) v mg.l -1 3,0 Limitní hodnota v pevné hmotě nepolární uhlovodíky v mg.kg PAU 1) v mg.kg Cu v mg.kg Zn v mg.kg EOX (Cl) v mg.kg ) jen v případě kolejí s dřevěnými pražci V oddílu Vlastní práce - technologie se snesením kolejového roštu se mění způsob stanovení počtu pojezdů hutnícího mechanizmu při homogenizaci kameniva kolejového lože. 5. Změny v části páté REKONSTRUKCE ŽELEZNIČNÍHO SVRŠKU Do problematiky manipulace s kolejovými poli a smontovanými částmi výhybek přibyl nový článek 387 upravující manipulaci s kolejovými poli délky větší než 50 m kladecími jeřábky typu UWG apod. V obloucích o R < 500 m musí být částečně uvolněna upevňovadla na jednom kolejnicovém pásu. Průjezd takové soupravy výhybkovým zhlavím s protisměrnými oblouky je dovolen pouze po výhybkách 1:18, a výhybkách s menším úhlem odbočení. Do Kapitoly VI Dokončovací práce přibyla povinnost provedení následné úpravy směrového a výškového uspořádání u výhybek na betonových pražcích do jednoho roku. Pomocí nové technologie směrové a výškové úpravy výhybek s použitím inverzního převýšení se mnohdy dosahuje lepších známek kvality geometrických parametrů než je pro následnou úpravu stanoveno. 116

37 Do Kapitoly VIII Převzetí rekonstrukcí železničního svršku je nově formulováno převzetí rekonstrukce železničního svršku do zkušebního provozu s odvoláním na Technické kvalitativní podmínky staveb státních drah (TKP) a aktuální podmínky drážního úřadu. Zkušební provoz pak končí přejímacím řízením, kde se vypracovává protokol o převzetí prací, na jehož základě se stavba uvádí do trvalého provozu. Do výčtu dokladů tohoto protokolu byl přiřazen i doklad od správce železničního bodového pole - místně příslušné SŽG o ověření správnosti bodů vytyčovací sítě (viz TKP 1.7.2). Měření prostorové polohy koleje se podle nového znění článku provádí v souladu s předpisem S 3, Částí třetí v podrobných bodech. Není zde již uváděna metoda dlouhé tětivy a jako možné měřicí zařízení je místo systému ROLAS uvedeno zařízení APK-1 (zařízení pro měření absolutní polohy koleje). 6. Změny v části šesté práce na železničním svršku vzhledem ke speciálním zařízením dopravní cesty Do Kapitoly II Izolované styky je přidána podmínka omezující další zřizovaní ambulantních izolovaných styků (A-LIS). Vkládání A-LIS je povoleno pro opravy LIS nebo jejich zřizování ve stísněných poměrech, dále pro výrobu nebo průmyslovou regeneraci výhybek a v kolejích 5. a 6. řádu. Další podmínkou je, že po výměně LIS musí být kolej před zahájením provozu v jeho bezprostřední blízkosti směrově a výškově upravena a podbity nejméně stykové a sousední pražce. Hlava kolejnice musí být přebroušena. 7. Závěr Předpis S 3/1 včetně připravované změny č. 2 stanovuje pro jednotlivé základní opravné práce na železničním svršku jaké technologie, jaké stroje a za jakých podmínek je třeba využít, aby bylo dosaženo potřebné kvality provedené práce. Předpis S 3/1 se tak stává nástrojem legislativní garance kvality provedených prací a zárukou použití vhodných mechanismů a technologických postupů. Na jednotlivé kapitoly S 3/1 se odvolávají jak TKP, tak předpis S 3. Do budoucna bude předpis rozvíjen do oblasti optimalizace sdružování jednotlivých technologií oprav a údržby tak, aby při nasazení technologických prostředků bylo dosaženo maximální zlepšení kvality jízdní dráhy kolejových vozidel. Takovéto zlepšení bude rovněž prezentováno co nejlepší dosaženou známkou kvality GPK při jízdě měřicího vozu pro železniční svršek. Lze očekávat námitku, že pro rychlosti do 160 km/h se můžeme spokojit s horší známkou kvality GPK. Je však třeba si uvědomit, že dobrá známka kvality GPK po provedených pracích je nutnou podmínkou prodloužení cyklu následného zásahu a měla by se stát základním pilířem nízkonákladové údržby železničního svršku. Navíc se předpis S 3/1 ve spojení s ceníkem výkonů může stát nástrojem pro kontrolu účelného vynaložení prostředků na údržbu, obnovu a rozvoj železničního svršku dopravní cesty, a to nejen při realizaci prací, ale i v projektech a rozpočtech. LITERATURA: [1] Předpisy S 3/1, S 3 a TKP 117

38 ZÁSADY MODERNIZACE A OPTIMALIZACE VYBRANÉ ŽELEZNIČNÍ SÍTĚ ČR Ing. Miroslav Veliš, Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, Odbor provozuschopnosti ŽDC, Praha 1. Úvod První úvahy o modernizaci železničních tratí se objevily již před rokem 1990, kdy byl vypracován první souhrn základních parametrů modernizace vybrané železniční sítě. Postupně se vyvíjející požadavky na technické parametry železničních koridorů a také snaha o omezení výše investičních nákladů si vynutily zpracování aktualizovaných zásad modernizace železničních tratí. Jednotlivé dokumenty jsou uvedeny v následujícím přehledu: Modernizace vybrané stávající sítě ČSD (směrnice pro koncepční dokumentaci), SUDOP Praha, 1989, Zásady modernizace vybrané železniční sítě ČSD pro jednotlivé dopravní směry a traťové úseky, Ústřední ředitelství ČSD, Odbor podnikové strategie a systémů řízení, 1992, Zásady modernizace vybrané železniční sítě ČD, Generální ředitelství ČD, Sekce strategie, 1993, Dodatek k Zásadám modernizace vybrané železniční sítě ČD (č.1), ČD státní organizace, Divize dopravní cesty, o.z., Odbor koncepce a rozvoje, 1994, Dodatek k Zásadám modernizace vybrané železniční sítě ČD (č.2), ČD státní organizace, Divize dopravní cesty, o.z., Sekce investiční, Na základě úkolu náměstka GŘ SŽDC pro dopravní cestu byl během roku 2005 vypracován a projednán návrh novelizace Zásad modernizace a optimalizace vybrané železniční sítě České republiky. Zásady modernizace a optimalizace vybrané železniční sítě České republiky (dále jen Zásady modernizace ) byly schváleny generálním ředitelem SŽDC dne jako směrnice č. 16/2005, č.j. 3790/05-OP. 2. Členění Zásad modernizace Členění novelizovaných Zásad modernizace je následující: Základní text úvod; rozsah platnosti; stanovení rozsahu modernizace železniční infrastruktury; závěrečná a přechodná ustanovení. 118

39 Příloha 1: Definice pojmů a zásady modernizace tratě a uvedení tratě do optimalizovaného stavu definice pojmů modernizace tratě a uvedení tratě do optimalizovaného stavu; hlavní zásady; podrobné zásady stavebního a technologického řešení - rozděleny do kapitol železniční svršek, železniční spodek; stavby železničního spodku; elektrická trakce, elektroenergetika, silnoproud, dispečerská řídící technika; zabezpečovací zařízení; sdělovací zařízení; pozemní stavby. Příloha 2: Výčet železničních tratí, na kterých se uplatňují Zásady modernizace a optimalizace vybrané železniční sítě České republiky 3. Rozsah platnosti Zásad modernizace Zásady modernizace se uplatňují při modernizaci a optimalizaci železničních drah zařazených do evropského železničního systému určených sdělením Ministerstva dopravy ČR č. 111/2004 ze dne , což představuje zásadní změnu oproti dříve platným koncepčním dokumentům. Zásady modernizace se uplatňují pro případy souvislých rekonstrukcí traťových úseků nebo ucelených částí dopraven. 4. Stanovení rozsahu modernizace železniční infrastruktury V rámci modernizace a optimalizace tratí podle Zásad modernizace se rekonstruují hlavní koleje (průběžné traťové a hlavní staniční koleje). Kromě hlavních staničních kolejí se v dopravnách s kolejovým rozvětvením: rekonstruují koleje předjízdné (pro každý směr se zpravidla uvažuje jedna předjízdná kolej, podle dopravně technologického posouzení může být navržena pouze jedna předjízdná kolej společná pro oba směry); zřizují nové dopravní (příp. manipulační) koleje výhradně při jejich průkazně doložené nezbytnosti; provádějí úpravy konfigurace ostatních staničních kolejí vyplývající z nové polohy kolejí hlavních, předjízdných a z nové polohy nástupišť nebo jiných nákladných inženýrských objektů; nahrazují koleje cizích vlastníků (vlečky, koleje ČD, a.s.) odstraněné v důsledku změn konfigurace kolejiště investičními záměry SŽDC, u nichž nebude možné dosáhnout jejich zrušení bez náhrady; 119

40 redukují postradatelné části kolejiště v případech, kdy dochází ke kolizi s novou konfigurací kolejiště, nebo v případech, kdy to umožňuje podstatně snížit investiční náročnost zabezpečovacího zařízení. Rozsah modernizace a optimalizace ostatních částí železniční infrastruktury je stanoven v příloze č. 1 Zásad modernizace. Požadavky na rozsah stavby vůči zpracovateli dokumentací vždy uplatňuje výhradně příslušná Stavební správa SŽDC na podkladě předchozích souvisejících schválených dokumentací (včetně jejich posuzovacích a schvalovacích protokolů, územních rozhodnutí apod.). Ostatní subjekty dotčené investicí (smluvně pověřený provozovatel dráhy, provozovatel drážní dopravy, majitelé dalších dotčených drah atd.) mohou takové nároky uplatnit výhradně prostřednictvím příslušné Stavební správy SŽDC. Pro ucelený soubor staveb musí být vždy vypracována a odsouhlasena koncepční dopravní technologie, která stanoví požadovanou kapacitu dráhy, traťovou technologii, počet traťových kolejí, vzdálenost a počet dopraven, vybavení jednotlivých dopraven s kolejovým rozvětvením atd. V rámci jednotlivých staveb se pak musí provést nezbytné upřesnění dopravní technologie s prověřením možnosti zrušení některých železničních stanic a omezení počtu dopravních i manipulačních kolejí ve stanicích, počtu kolejových propojení a počtu zabezpečených výhybkových jednotek. Rozhodování o nezbytném rozsahu kolejové infrastruktury je vždy v kompetenci ředitelství SŽDC. 5. Definice pojmů modernizace tratě a uvedení tratě do optimalizovaného stavu Základní definice jsou v Zásadách modernizace upřesněny následovně: Modernizace tratě je souhrn opatření, která umožňují na dané trati zvýšení největší traťové rychlosti do 160 km/h včetně (s případnou stavební připraveností na rychlost vyšší, pokud se neúměrně nezvyšují investiční náklady), dosažení požadované třídy zatížení, dosažení požadované prostorové průchodnosti a provoz jednotek s naklápěcími skříněmi. Modernizace tratě zahrnuje termínově provázaná stavební opatření typu rekonstrukcí, přeložek a novostaveb na souvislém úseku tratě. Modernizace tratě se navrhuje v případech, kdy je potvrzena její opodstatněnost studií proveditelnosti v rámci technicko ekonomického posouzení. Uvedení tratě do optimalizovaného stavu je souhrn opatření, která umožňují na dané trati zpravidla na stávajícím zemním tělese dosažení požadované třídy zatížení, dosažení požadované prostorové průchodnosti, odstranění lokálních omezení traťové rychlosti a případně též provoz jednotek s naklápěcími skříněmi. 120

41 6. Hlavní zásady modernizace tratě a optimalizace vybrané železniční sítě ČR Hlavní zásady jsou stanoveny následovně: zavedení vyšší traťové rychlosti na dostatečně dlouhých úsecích tak, aby bylo možno zvýšenou rychlost efektivně využít; dosažení traťové třídy zatížení D4 UIC pro úroveň traťové rychlosti 120 km/h včetně (t.j. 22,5 t/nápravu a zároveň 8 t/běžný metr délky vozidla); zavedení prostorové průchodnosti pro ložnou míru UIC GC a širší vozidla podle ČSN , t.j. základní průřez Z-GC s vlivem širších vozidel; zajištění požadované kapacity dráhy při současném stanovení optimalizovaného rozsahu železniční infrastruktury; vybavení tratě takovým technologickým zařízením, které zajišťuje plnou bezpečnost provozu při traťové rychlosti do 160 km/h; vybavení železničních stanic nástupišti v souladu s vyhláškami č. 177/1995 Sb. a 369/2001 Sb. v platném znění (viz kapitola 7.2); dosažení dostatečné užitečné délky dopravních kolejí v železničních stanicích (min. 650 m, v případě neúměrně vysokých investičních nákladů na prodloužení stanice se ve výjimečných případech na základě samostatného posouzení připouští ponechání užitečné délky menší než 650 m). Z výše uvedeného přehledu tedy vyplývá, že u nejdůležitějších technických parametrů nedošlo k žádným podstatným změnám. Pouze v případě technických parametrů nástupišť došlo ke zpřísnění požadavků platné legislativy a ve srovnání s dříve platnými koncepčními dokumenty nelze nově navrhovat poloperonizaci železničních stanic. Součástí hlavních zásad jsou též požadavky na zlepšení stavu úrovňových křížení tratí s pozemními komunikacemi s cílem zvyšování bezpečnosti: u přejezdů na tratích s traťovou rychlostí nad 120 km/h přednostně navrhovat jejich náhradu mimoúrovňovým křížením, zejména u přejezdů silně frekventovaných, silnic I. třídy a přejezdů se zvýšenou nehodovostí; v rámci veřejnoprávních řízení prosazovat zrušení málo frekventovaných přejezdů nebo jejich převedení na přechody; ponechaná stávající úrovňová křížení je potřeba zabezpečit pro zavedení traťové rychlosti do 160 km/h, přibližovací úseky je nutno prodloužit na maximálně povolenou traťovou rychlost (včetně uvažování rychlosti pro jednotky s naklápěcími skříněmi); je nutno zajistit rozhledové poměry na úrovňových přejezdech podle ČSN pro případ poruchy přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS); nové úrovňové přejezdy v rámci modernizace a optimalizace tratí zásadně nezřizovat (pozn.: tato podmínka se netýká přechodů pro pěší a posunů stávajících úrovňových přejezdů do nové polohy). 121

42 Případné novostavby traťových úseků, které budou výhledově součástí sítě vysokorychlostních tratí, se budou podle Zásad modernizace navrhovat s přihlédnutím k příslušným technickým specifikacím pro interoperabilitu transevropského vysokorychlostního železničního systému. 7. Podrobné zásady stavebního řešení Zásady modernizace definují ty části železniční infrastruktury, u kterých bylo žádoucí doplnit nebo upřesnit požadavky na rozsah jejich rekonstrukce nebo na technické řešení nad rámec ustanovení platných norem a interních předpisů. 7.1 Železniční svršek Železniční svršek se rekonstruuje v kolejích stanovených podle základního textu směrnice. Návrh rychlostí se provádí pro klasická vozidla (rychlost V s nedostatkem převýšení do 100 mm a rychlost V vyj s nedostatkem převýšení nad 100 mm) a případně též pro vozidla s naklápěcími skříněmi (rychlost V k ) s cílem zvýšení rychlosti v provozně využitelných úsecích doložených dynamickým průběhem jízdy a s přihlédnutím k nákladům na údržbu při předpokládaném charakteru provozu. Zásady modernizace upřesňují konstrukci železničního svršku. Obecně se vychází z předpisu S3 Železniční svršek s přihlédnutím ke směrnici GŘ SŽDC č. 28/2005 Koncepce používání jednotlivých tvarů kolejnic a typů upevnění v kolejích železničních drah České republiky s právem hospodaření Správy železniční dopravní cesty, státní organizace. Upřesňující požadavky na konstrukci železničního svršku jsou stanoveny samostatně pro kolej a pro výhybky v závislosti na významu jednotlivých kolejí: a) traťové koleje a hlavní staniční koleje; b) předjízdné koleje; c) ostatní staniční koleje. Stavební objekty železničního svršku patří k investičně nejnákladnějším, a je proto snaha předjízdné a ostatní staniční koleje přednostně navrhovat z regenerovaného materiálu. Vhodného regenerovaného materiálu je však nedostatek, a proto se i předjízdné a ostatní staniční koleje (zejména výhybky v těchto kolejích) musí navrhovat částečně též z nového materiálu. S ohledem na nutnost co nejpřesněji stanovit investiční náklady stavby v době její přípravy je potřeba rámcově stanovit rozsah nového a regenerovaného svrškového materiálu. Podkladem k tomuto rozhodování je podle Zásad modernizace zejména předkategorizace materiálu, který bude vyzískán ze stavby, a předpokládaná organizace výstavby. V případě velkých železničních uzlů je při volbě tvaru svršku v předjízdných a ostatních staničních kolejích nutno postupovat individuelně podle předpokládaného provozního zatížení v jednotlivých kolejích, případně též podle předpokládaného převažujícího využití jednotlivých kolejí osobní nebo nákladní dopravou. Rychlosti v kolejových spojkách a do předjízdných kolejí se musí navrhovat na základě dopravně technologického posouzení a vždy též s přihlédnutím k investiční a stavební náročnosti. 122

43 V případě obloukových výhybek v hlavních staničních kolejích se doporučuje omezení rychlosti ve vedlejším dopravním směru (do 60 km/h) a hodnoty převýšení (max. 80 mm u úseků s provozním zatížením nad 18 mil. hrt/rok). Pokud se geometrické parametry koleje v obloukových výhybkách v hlavních kolejích blíží limitním hodnotám, přednostně se mají navrhovat výhybky s pohyblivým hrotem srdcovky. S ohledem na dosažení maximální bezpečnosti je doplněno zcela nové ustanovení, že nástupní a záchranné plochy v předportálových prostorech tunelů musí být navrženy z požárně odolných materiálů. 7.2 Železniční spodek Návrh konstrukce pražcového podloží musí být proveden s cílem minimalizovat investiční náklady a rušení železničního provozu s podmínkou, že budou splněny požadavky na únosnost a životnost tělesa železničního spodku. V úsecích, kde nedochází ke změně polohy koleje, charakteru a intenzity provozu a kde současně nejsou dlouhodobě problémy se stabilitou, únosností ani stavem zemního tělesa, lze od rekonstrukce železničního spodku na základě rozhodnutí SŽDC podle výsledků provedeného předběžného geotechnického průzkumu výjimečně ustoupit za předpokladu zajištění funkčního odvodnění. Je doplněno nové ustanovení, že konstrukce železničního spodku přeložek lokálního charakteru se navrhuje a posuzuje na parametry stanovené pro stávající tratě. S ohledem na funkčnost odvodnění pláně tělesa železničního spodku je uvedeno doporučení navrhovat skloněnou pláň tělesa železničního spodku. Nadále trvá zákaz navrhovat pražcové podloží typu 4 (s betonovými deskami). Všechna nová a rekonstruovaná nástupiště se musí navrhovat s výškou 550 mm nad temenem přilehlé kolejnice s výjimkou případů stávajících vnějších nástupišť u památkově chráněných výpravních budov, kdy jsou rozsáhlejší výškové úpravy nástupiště z hlediska stanovisek útvarů památkové ochrany neprojednatelné a zároveň není možné snížit niveletu přilehlé koleje. Nástupiště lze navrhovat i u průběžných traťových kolejí a hlavních staničních kolejí pro rychlost až do 160 km/h včetně. Nová nástupiště nelze navrhovat u průběžných traťových a hlavních staničních kolejí na tratích, které ve výhledu mají být součástí evropské sítě vysokorychlostních tratí s traťovou rychlostí vyšší než 200 km/h. Nová a rekonstruovaná nástupiště se v železničních stanicích a zastávkách navrhují s přístupy podle požadavků Vyhlášky č. 369/2001 Sb. o obecných technických požadavcích zabezpečujících užívání staveb osobami s omezenou schopností pohybu a orientace. Jako bezbariérový je též možné navrhnout přístup na nástupiště přes přejezd nebo přechod zabezpečený přejezdovým zabezpečovacím zařízením. V železničních stanicích na jednokolejných tratích lze výjimečně navrhnout oboustranná nebo vnější nástupiště s výškou 550 mm nad TK s přístupem pomocí úrovňového přechodu. Tento úrovňový přechod nesmí být navržen přes koleje s rychlostí nad 50 km/h. Prostorové uspořádání musí být navrženo tak, aby vždy byly zajištěny bezpečné rozhledové poměry. Přístupnost nástupišť musí být zajištěna sta- 123

44 ničním zaměstnancem nebo vhodným technickým zařízením (např. rozhlasem). Každé takové řešení však musí být projednáno s Drážním úřadem. Nová a rekonstruovaná nástupiště se ve stanovených stanicích s mezinárodní osobní dopravou v souladu s Dohodou AGC navrhují v délce 400 m. Délky nástupišť v ostatních železničních stanicích a na zastávkách budou navrženy podle reálné výhledové délky vlaků. Při stanovení délky jednotlivých nástupních hran se vždy musí přihlížet k poloze úrovňových přejezdů pro zavazadlové vozíky a zejména k poloze odjezdových a cestových návěstidel. Pro případy ostrovních nástupišť umístěných mezi hlavní a předjízdnou kolejí se nově upřesňuje, že vzdálenost překážky na nástupišti od nástupištní hrany musí být nejméně 2 m u hlavní koleje. Přístupy na nástupiště musí být plynulé a přednostně je třeba navrhovat řešení, která povedou k minimálním docházkovým vzdálenostem a ztraceným výškovým rozdílům. 7.3 Stavby železničního spodku V oblasti staveb železničního spodku nedošlo k žádným podstatným změnám oproti dříve platným dokumentům. Pouze je doplněno ustanovení, že mostní objekty s nosnou konstrukcí z předpjatého betonu se navrhují výjimečně a vždy musí být odsouhlaseny všemi příslušnými odbornými útvary zadavatele. 7.4 Pozemní stavby V této části je přesně vymezen přípustný rozsah novostaveb a rekonstrukcí pozemních staveb na: pozemní objekty pro zabezpečovací zařízení, sdělovací zařízení a elektrotechnická zařízení; pozemní objekty stanovené Vyhláškou č. 177/95 Sb. v platném znění (zastřešení nástupišť atd.); nezbytné úpravy výpravních budov pro splnění požadavků Vyhlášky č. 369/2001 Sb.; protihlukové stavební objekty (stěny, valy) a individuelní protihluková opatření u obytných objektů; kabelovody; demolice všech stávajících objektů, které jsou v kolizi s novým prostorovým uspořádáním. V případě pozemních objektů pro technologická zařízení se vždy posoudí výše investičních a udržovacích nákladů pro varianty rekonstrukce stávajících pozemních staveb a výstavby nových objektů. Ve všech případech musí být sledováno úspornější řešení. 124

45 8. Závěr Novelizované Zásady modernizace představují koncepční dokument SŽDC, který stanovuje požadovaný rozsah modernizace a ve kterém jsou zohledněny legislativní změny platné ke dni účinnosti této směrnice mající vliv na koncepci a technické řešení železniční infrastruktury. 125

46 ÚDRŽBA ŽELEZNIČNÍCH TRATÍ NA PODDOLOVANÉM ÚZEMÍ Ing. Ladislav Kubiczek, České dráhy, a.s., Správa dopravní cesty Ostrava 1. Úvod Způsob hlubinného dobývání černého uhlí v oblasti OKD uskutečňovaný z větší části bez základky na zával vede k negativním vlivům na povrch poddolovaného území. Vlivy důlní činnosti na železniční stavby jsou v této oblasti známy již více než 100 let. Jeden z prvních se projevil již během výstavby Košicko bohumínské dráhy v roce V letech 1923 a 1925 byla realizována první velká sanace kolejiště uhelného nádraží Moravská Ostrava. 2. Výstavba tratí S ohledem na prudký rozvoj těžební a průmyslové aglomerace v padesátých letech minulého století došlo k realizaci dvou význačných železničních staveb v této oblasti. V letech byla realizována stavba trati Český Těšín Albrechtice u Českého Těšína s navazující rekonstrukcí původních traťových úseků na tzv. polaneckou spojku o celkové délce cca 39 km. V letech byla realizována stavba přeložky trati Louky nad Olší Dětmarovice náhradou za úsek původní Košicko - bohumínské dráhy z Louk nad Olší přes Karvinou, Doubravu, Orlovou a Rychvald s úvraťovým zaústěním do Bohumína o celkové délce cca 18 km. V říjnu roku 1958 bylo započato s výstavbou dolu ČSM a uhlonosný karbon byl poprvé zachycen v hloubce 505 m. Těžba byla oficiálně zahájena k Zvýšením těžby dolu ČSM v sedmdesátých letech se přeložka tratě v úseku Louky nad Olší Karviná dostala dovnitř jeho dobývacího prostoru. Původní traťová rychlost 100 km/hod byla přes úsek ovlivněný důlní činností snížena na 30 km/hod. Potřebnou výlukovou činností pro odstraňování následků poddolování došlo k podstatnému omezení propustnosti trati. Navíc předpokládané až 3,50 m poklesy nebylo možno sanovat při osové vzdálenosti kolejí 4,20 m. Proto bylo v roce 1984 započato s výstavbou třetí traťové koleje s tím, že železniční provoz bude vždy zachován jako dvoukolejný a třetí z traťových kolejí bude po dobu sanace v nepřetržité výluce. Osová vzdálenost kolejí byla rozšířena na 7,00 a 9,25 m. Zvětšení osové vzdáleností kolejí umožnilo u každé koleje zřízení samostatného trakčního vedení, čímž se zjednodušila jeho rektifikace při úpravě nivelety koleje. Současně s kolejovými úpravami byly provedeny i úpravy na karvinském zhlaví v žst. Louky nad Olší. 126

47 V dnešní době Správa tratí Český Těšín zajišťuje provoz na cca 79 km kilometrech kolejí v několika traťových úsecích a udržuje 122 výhybek ovlivněných důlní činností několika důlních podniků. Tyto vlivy nejsou na jednotlivé traťové úseky stejné, ale jejich velikost záleží na mocnosti slojí, způsobu, průběhu a hloubce těžby. Nejvíce těžbou dotčenou tratí je trať hranice SR Dětmarovice v traťovém úseku Louky nad Olší Karviná procházející dobývacími prostory dolu ČSM a dolu Darkov. 3. Údržba tratí na poddolovaném území Z hlediska celkové hodnoty poklesu jsou poměry v karvinské části revíru se slojemi mocnými až několik metrů velmi nepříznivé a vlivy dolování se na povrchu projevují velmi rychle. Těžební základnu dolu ČSM a dolu Darkov tvoří sloje doubravských a sušských vrstev. U slojí doubravských vrstev převládají mocnosti okolo 150 cm, u sušských vrstev okolo cm. Hlavním způsobem těžby je těžba na zával. Účinek těžby na povrch je velký, a to zejména v místech, kde se provádí dobývání ve více slojích nad sebou a je například ukončováno k tektonickým poruchám. Tyto se na povrchu projevují až vznikem nespojitých deformací a jsou v terénu viditelné jako zlomy. V koleji se tyto poruchy projevují hlubokými poklesovými kotlinami s velkými sklony na jejich okrajích. Uprostřed poklesové kotliny se hodnoty poklesu blíží maximu, ale nejnepříznivěji působí na objekt tahové síly na okraji poklesové kotliny. V příčném směru dochází ke vzniku směrových deformací a příčných naklonění, které způsobují deformaci geometrické polohy koleje a naklonění trakčních stožárů. V tahové oblasti poklesové kotliny vznikají velké dilatační spáry, dochází k trhání spojkových šroubů a zvyšuje se nebezpečí lomů kolejnic. V tlakové oblasti pak dochází k uzavírání dilatačních spár, k vytváření napětí v koleji, čímž se zvyšuje nebezpečí vybočení koleje. Na kolejišti ovlivněném důlní činností provádí pravidelně kontrolu stavu železničního svršku, spodku, umělých staveb a okolí tratí obchůzkář, mistr, vrchní mistr a vrchní traťmistr. Ostatní pracovníci provádějí v mimořádných případech kontrolu stavu většinou kontrolními jízdami na stroji. O velikostech napětí v jednotlivých částech kolejového roštu prohlídku konající pracovník většinou nic neví, proto je nutno při prohlídce pečlivě sledovat stav upevňovatel, posuny pražců a stav štěrkového lože za jejich hlavami. Zjišťují se již vzniklé poruchy (ustřižené spojkové šrouby, uzavřené dilatační spáry, směrové deformace) a z nich se usuzuje, jak se bude stav vyvíjet dále. V současné době nelze jednoznačně určit přesnou polohu nebezpečných míst z důvodu důlní těžby, poněvadž nelze jednoznačně stanovit, kdy se dá v daném místě na povrchu očekávat vliv těžby daného porubu, v jakém časovém období se poklesy projeví, jak rychle budou probíhat a jaká bude velikost poklesové kotliny. Pro snížení rizika ohrožení bezpečnosti železniční dopravy jsou pracovníky Správy tratí pravidelně využívány veškeré podklady dodávané důlními podniky tak, jak je dohodnuto při uzavírání smluv o střetu zájmů dle zák. 44/1988 (Horní zákon). Od roku 1974 se pravidelně v půlročních intervalech (v současnosti zabezpečuje OKD, IMGE) provádí nivelace dotčených úseků tratí, které slouží pro stanovení skutečně proběhlých vlivů a rozsahu poklesů. Stav porubů ovlivňující tratě ve správě ČD zasílají měsíčně měřičská oddělení dolů. Pravidelně jednou ročně důlní podniky 127

48 dodávají izolinie předpokládaných poklesů z důlní činnosti v běžném roce včetně podkladů o skutečně provedené těžbě v uplynulém roce. Tyto uvedené dokumenty slouží jako podklad pro určení předpokládané polohy projevu deformací i pro plánování oprav důlních škod. Nevýhodou těchto podkladů je, že z nich nelze určit průběh deformací v čase. Deformace neprobíhají v daném časovém období konstantní rychlostí. Zpočátku, po zahájení těžby, deformace probíhají v malých hodnotách, v jejím průběhu dojde k velmi rychlému poklesu a následně k doznívajícím vlivům s minimálními projevy na povrchu. Při pravidelném vyhodnocování stavu nivelety koleje sledují pracovníci Správy tratí hodnotu sklonu nivelety, výšku poklesu a velikost poloměrů zakružovacích oblouků a stanovují termín zahájení sanačních prací. Vlivy důlní činnosti na změny nivelety koleje vyvolávají ve vztahu k zajištění bezpečného provozu v koleji situaci, která vyžaduje zahájení sanačních prací. Používáme dva způsoby oprav nivelety: 1. bez snesení kolejového roštu; 2. se snesením kolejového roštu. První způsob používáme u provozovaných kolejí při náhlých poklesech do 1,5 m, v krátkých poklesových kotlinách se strmými zlomy na okraji. V tomto případě výškovou úpravu provádíme v denních výlukách postupným zvedáním po cca 20 cm s následnou úpravou trakčního vedení. Veškerý nutný stavební materiál je dopravován po koleji. Při tomto způsobu sanace dochází hlavně k poškození pražců. K zvedání koleje používáme strojní podbíječky, které zvedají celý kolejový rošt za hlavu kolejnice. Spolu s kolejovým roštem se současně zvedá i předem nasypaný materiál, určený k podsypu koleje. V závislosti na výšce zdvihu se tento postup několikrát opakuje a tak zákonitě dochází k porušování držebnosti vrtulí k pražcům a následně i k poškozování pražců. Pro vlastní zvedání používáme důlní hlušinu a vysokopecní strusku. Druhý způsob používáme na dlouhodobě vyloučených kolejích při delších poklesových kotlinách s poklesy do cca 3,50 m. Při tomto způsobu sanace je nutno z ekonomického hlediska započít s pracemi co nejpozději a sanovat co největší pokles. Na druhé straně je z technického hlediska nutno s pracemi započít včas, aby bylo možno realizovat požadovaný sklon nivelety a přitom při náspu zemního tělesa nedošlo k zasažení průjezdných průřezů provozovaných kolejí. Po snesení kolejového roštu je návoz materiálu pro stavbu zemního tělesa prováděn nákladními automobily nebo železničními vozy klopenými ze sousedních již vyzvedaných kolejí. Svrškový materiál je u tohoto způsobu sanace poškozován méně než u prvního způsobu sanace. Nové zemní těleso je zřízeno ze zhutněné hlušinové sypaniny, štěrkové lože z vysokopecní strusky. Při odstraňování poklesových kotlin se inženýrské sítě dostávají do značných hloubek a v případě poruch jsou prakticky neopravitelné. Z toho důvodu byly veškeré kabelové sítě ve správě sdělovací a zabezpečovací techniky umístěny do samostatného nadvýšeného zemního tělesa. Kabel 6 kv, sloužící pro napájení zabezpečovacího vedení, je veden závěsným kabelem na samostatných ocelových podpěrách ve vlastní trase vedle kolejí. 128

49 V současné době je zpracována přípravná dokumentace stavby Optimalizace trati státní hranice SR Dětmarovice. Na základě výsledků následných jednání byla přijata koncepce kolejiště dotčené důlní činností až do doby doznění důlních vlivů neoptimalizovat. Železniční svršek je již z roku 1984 a z výše uvedených důvodů dochází k snižování jeho předpokládané životnosti. V nejbližší době proto bude nutno řešit způsob rekonstrukce železničního svršku včetně trakčního vedení na kolejišti dotčeném poddolováním. Vzhledem na podstatné omezení životnosti majetku státu s právem hospodaření SŽDC a majetku ČD z hlediska vlivu důlní činnosti bude nutno kvalifikovaně stanovit podíl jeho poškození a znehodnocení. Takto stanovený podíl bude následně uplatněn u těžebních organizací jako náhrada škody na majetku způsobena vlivem poddolování. 4. Závěr Uhelné zásoby v dobývacím prostoru Dolu ČSM jsou zatím odhadnuty do roku Vliv důlní činnosti na kolejiště se bude projevovat až do roku V obvodu působnosti společnosti České dráhy, a.s. tak bude i nadále největší rozsah prací na zahlazování hornické činnosti u zařízení ve správě a údržbě SDC Ostrava, Správy tratí Český Těšín. LITERATURA: [1] Zákon č. 44/1988 Sb. o ochraně a využití nerostného bohatství (Horní zákon) ve znění pozdějších předpisů [2] ČSN Navrhování objektů na poddolovaném území 129

50 ZABEZPEČENÍ VÝHYBEK PRO TRATĚ S VYŠŠÍMI RYCHLOSTMI Ing. Josef Adamec, AŽD Praha s.r.o. 1. Úvod K organizacím, které se aktivně a úspěšně podílejí na realizaci programu modernizace tratí ČR patří i podnik AŽD Praha s.r.o. Vedle technicky i investičně velice náročného řešení moderních systémů staničních zabezpečovacích zařízení věnuje AŽD Praha s.r.o. svou pozornost i oblasti tzv. výhybkového programu. Tím se aktivně podílíme v kooperaci s tuzemským výrobcem výhybek, firmou DT výhybkárna a mostárna a.s. Prostějov, na realizaci bezpečného a spolehlivého systému ovládání moderních výhybek určených zejména pro 4. rychlostní pásmo a připravujeme se i na požadavky rychlostí vyšších. AŽD Praha s.r.o. nabízí komplexní systém ovládání a zabezpečení výhybek, který svými užitnými vlastnostmi vyhovuje kritériím stanoveným zejména Vyhláškou č. 177/95 Sb. i požadavkům vyplývajícím z náročného smíšeného železničního provozu. Komponenty systému ovládání moderních výhybek se vyznačují pokrokovým technickým řešením srovnatelným s vyspělou zahraniční technikou, o čemž svědčí i několik případů našeho zabezpečení již realizovaného u zahraničních výhybek v železniční síti ČR (výhybky firem Cogifer v Hodoníně, BWG Brandenburg v Poříčanech, Krupp v Nymburce odb. Babín, - PHS od VAE v Pardubicích). Zkušenosti s technologií strojního podbíjení a s provozem nových výhybek nás dovedly k vývoji a účasti na zavedení systému žlabových pražců, nejnověji žlabových pražců přírubových. Prozatím posledním zásadním požadavkem bylo zabezpečení jednoduché výhybky s PHS v žst. Vranovice. 2. Počátky modernizace zabezpečení výhybek Na výhybkách dosud vybudovaných koridorových tratí byly realizovány vesměs naše původní koncepční návrhy ovládací a zabezpečovací techniky. Významné je zejména vybavení prvních prototypů výhybek soustavy železničního UIC 60 s čelisťovými závěry před více než 11-ti lety v žst. Vranovice. Použitím a úspěšným ověřením dalších prvků, které bylo nutno inovovat, modernizovat nebo úplně nově vyvinout (přestavníky, kontrolní tyče, snímače polohy, válečkové stoličky a dotlačovače) vznikla dále propracovaná a jednotná koncepce rozřezného i nerozřezného systému zabezpečení výhybek, která umožňuje při modernizačních počinech většího či menšího rozsahu dosáhnout vybavení stanic technikou vyznačující se výraznou dědičností ve funkci, obsluze i údržbě. Další stanice se pak již staly místy opakované realizace, ale současně i svědkem a dokladem náročných soubojů nové techniky s dosavadní praxí. 130

51 Např. v žst. Poříčany byl již výhybkový program AŽD poprvé uplatněn na celém sortimentu jednoduchých výhybek soustavy UIC 60 a realizován v tak velkém rozsahu. Každodenní pracovní náplní se stalo školení vlastních i cizích montážních pracovníků a udržujících pracovníků provozních složek včetně sběru zkušeností tvůrčích pracovníků. Průběh výstavby stanice Český Brod již nesl nesporné znaky vyšší kvalifikace zúčastněných firem a sám výsledek se vyznačoval vyšší kvalitou. Všechny výhybky již byly uloženy na betonových pražcích a v podstatě již odpovídaly pozdějšímu standardu. Významná zkušenost byla učiněna zejména při budování a zahájení provozu na čtyřech obloukových výhybkách pražského zhlaví tvaru J60-1:18, umožňujících průjezd rychlostí stejnou jako v přilehlých hlavních staničních kolejích. Ve stanici Hněvice, na třech obloukových výhybkách tvaru J60-1:18,5-1200, došlo k přímému střetu našeho systému dotlačovacích stoliček se systémem nabízeným firmou VAE. Srovnatelné provozní vlastnosti a naopak nesrovnatelné cenové úrovně obou systémů ukončily další etapu hledání vhodných technických prostředků ve prospěch výhybkového programu AŽD. Výstavba žst. Roudnice nad Labem pak posloužila k provozní aplikaci velmi progresivního počinu, a to k vybavení dvou výhybek tvaru J60-1: tzv. žlabovými pražci. Podrobné proměření jejich mechanického namáhání potvrdilo správnost původního konstrukčního návrhu a výsledky sledování provoznětechnických vlastností umožnily legalizovat žlabové pražce pro nové výhybky. Dalším velkým úkolem byla realizace tzv. přírubového spojení přestavníku se žlabovým pražcem, které se nejdříve ověřilo v žst. Prosenice (včetně dvoupřestavníkového ovládání na třízávěrové výhybce tvaru J60-1:18,5-1200), ve větší míře v žst. Polom. Nyní, po splnění všech náročných požadavků, je toto řešení uplatňováno přednostně. Ověřování nových prvků výhybkového programu AŽD se pak s určitým časovým odstupem vrátilo do stanice, ve které to hlavní bylo v podstatě odstartováno, a to do žst. Vranovice. Zde byla v září 2003 vložena prototyp výhybky tvaru J60-1: s PHS. Jde o vlastní konstrukci DT výhybkárny a mostárny a.s. Prostějov, jejíž výměnová část i část s PHS jsou ovládány čelisťovým závěrem ve žlabovém pražci v přírubovém provedení a vybaveny přírubovými přestavníky a snímači polohy. Tato výhybka je deklarována jako konstrukce umožňující průjezd přímým směrem rychlostí až 300 km.h -1 a její ověřovací provoz byl úspěšně ukončen v září Tím byl položen důležitý základ pro konstrukci a zabezpečení výhybek od tuzemských výrobců nabízených i pro naše vysokorychlostní tratě. Zvládnutím celého sortimentu jednoduchých výhybek soustavy UIC 60 i soustavy S generace a dožívající soustavy R 65 však technický rozvoj v oblasti výhybek nekončí. Pro stísněná zhlaví některých stanic je již ověřen a běžně používán systém moderního ovládání a zabezpečování výhybek C60-1: s pohyblivými hroty dvojitých srdcovek a stejný systém je připraven i pro křižovatkové výhybky soustavy S generace. Tato veškerá činnost si však vyžadovala a do budoucna bude i nadále vyžadovat, určitou a nezbytnou míru spolupráce se spolehlivými kooperanty, mezi které můžeme zařadit DT výhybkárnu a mostárnu a.s., Prostějov, Ústav železničních 131

52 konstrukcí a staveb na Fakultě stavební při VUT Brno, odborná oddělení TÚČD, ČD O13, ČD O14, SŽDC, VÚŽ aj. Modernizace tratí tak přinesla řadu nových technických úloh. Zásadní z nich bylo řešení problematiky vztahu výhybky a přestavníku při rychlostech do 160 km.h -1 a vyšších. Zkoumání této problematiky bylo realizováno formou disertační práce, kterou sice bylo odvozeno a prokázáno, že jednoduché výhybky soustavy UIC 60 kladou na ovládací a zabezpečovací zařízení vyšší požadavky, současně však byly i odvozeny způsoby řešení dílčích problémů. Byly stanoveny přípustné hodnoty přestavných odporů výhybek, odvozen a ověřen byl optimalizovaný počet výměnových závěrů a jejich rozdělení po délce jazyků a funkčním vztahem byl dokumentován vztah vůle v závěru a závěrného úhlu. Stanoveny byly funkční závislosti podmiňující doléhání jazyků do koncových poloh. Vyhodnocením rozsáhlého souboru dat získaných provozním měřením byly získány parametry korelačního vztahu σ - V, tzn. závislost napětí σ v závěrovém háku na rychlosti jízdy V, který lze charakterizovat vztahem σ 0,1 V [MPa; km.h - 1 ]. Porovnáním s technickými parametry háku čelisťového závěru tak byla prokázána vysoká bezpečnost tohoto prvku ovládání výhybek a vysoká hodnota očekávané životnosti, resp. nulová hodnota kumulace poškození. Odvozen a prokázán byl i vztah příčných sil a namáhání přestavníku. Reálné hodnoty těchto sil jsou bezpečně eliminovány přídržným ústrojím nerozřezného přestavníku. Přestavná a zapevňovací funkce soustavy výhybka přestavník byla ošetřena i dokonalejším kontrolním systémem. Odvozeny byly funkční požadavky na snímače polohy a stanoveny body pro umístění snímačů polohy po délce jazyků jednotlivých tvarů výhybek. Experimentálně byla prokázána reálnost uplatnění prvků našeho výhybkového programu při vyšších rychlostech měřením provozního namáhání soustavy výhybka přestavník při rychlostních zkouškách měřicí vlakové soupravy s rakouskou lokomotivou ÖBB Taurus v roce 2002 a v pozdějších letech se soupravou Pendolino. 3. Základní prvky výhybkového programu AŽD Pro řádné ovládání a spolehlivé a bezpečné zajištění pohyblivých částí výhybky v koncových polohách slouží systém výhybkového programu AŽD, který sestává z čelisťového výměnového závěru, elektromotorického přestavníku, snímače polohy, kontrolních tyčí, nadzvedávacích a dotlačovacích stoliček. Odpovídající spolehlivosti a bezpečnosti systému je dosaženo především tvarovým řešením a dimenzováním jednotlivých prvků, technologií výroby, kontrolou vstupního materiálu a hotových výrobků. 132

53 3.1 Čelisťový výměnový závěr VZ 200 Čelisťový výměnový svou koncepcí patří k závěrům rozřezným umožňujícím postupný chod výměnových jazyků. Skládá se z dvojice závěrových háků, jazykových stěžejek, svěracích čelistí a závorovací tyče. Je také proveden ve variantě žlabové, případně žlabové přírubové. Hlavní závěr, montovaný na hroty jazyků, je u některých výhybek doplněn i závěrem přídavným (druhým, příp. i třetím). Součinnost jednotlivých závěrů je zajištěna spřáhlovým mechanizmem a nebo pomocí samostatného přestavníku. Výměnový závěr VZ 200 využívá k zapevnění jazyka přilehlého k opornici závěrového háku orientovaného ve vertikální rovině, otočně upevněného jazykovou stěžejkou ke stojině jazyka a prostřednictvím závorovacího pravítka zasouvaného za svěrací čelist připevněnou k patě opornice. Závěr působí bezprostředně mezi jazykem a opornicí. V přilehlé uzávorované poloze bezpečně a spolehlivě eliminuje příčné síly působící na jazyk při průjezdu vozidla výhybkou a v odlehlé poloze pak zajišťuje potřebné rozevření mezi jazykem a opornicí. Výměnový závěr VZ 200 umožňuje podélnou tepelnou dilataci jazyků bez narušení základní funkce v hodnotě ±20 mm. Tato hodnota dostatečně vyhovuje reálným délkám jazyků i extrémním teplotním rozdílům. Výraznou předností čelisťového závěru je stabilita parametrů seřízení a ekologická nezávadnost. Základní funkční prvek, závěrový hák, byl podroben analýze a pevnostnímu výpočtu při statickém namáhání (SVS FEM Brno, 1993), byl podroben měření dynamických účinků (VUT Brno, 1994 a 1995), byl posouzen na únavu (VUT Brno 1996), byl posouzen z hlediska funkční geometrie, únosnosti a očekávané životnosti (AŽD Praha Výzkum a vývoj, 1998), byl zkontrolován pomocí MKP programem COSMOS/DesignSTAR (AŽD Praha Výzkum a vývoj, 2000) a je vyráběn jako zápustkový výkovek z manganové oceli. Kvalita výroby je ošetřena hutním atestem vstupního materiálu, rentgenovou kontrolou, mechanickou zkouškou a metalografickou analýzou. 133

54 Protože výsledky počítačové simulace dynamického namáhání a podložené výsledky provozních měření do rychlosti 230 km.h -1 potvrdily prakticky neomezenou životnost tohoto závěrového prvku, není nutno přítomnost závěrového háku kontrolovat samostatným kontrolním čidlem a stávající systém zapevňovací funkce výhybek opatřených čelisťovým závěrem VZ 200 tak nevyžaduje žádné dodatečné nadstandardní ošetření. 3.2 Elektromotorický přestavník EP 600 Elektromotorický přestavník EP 600 v systému ovládání a zabezpečení výhybek není charakterizován dovolenou rychlostí pojíždění, protože jeho přídržná funkce je na rychlosti pojíždění nezávislá. Tuto nezávislost potvrdila i praktická měření prováděná při rychlostech pojíždění výhybky do 230 km.h -1. K těmto ověřeným parametrům lze přiřadit také skutečnost, že přestavník EP 600 vyhovuje podle posouzení EBA München i požadavkům na bezpečnost provedení kontrolního ústrojí a že kontrolní systém rozšířený o vícebodovou kontrolu pomocí snímačů polohy bezpečně dohlíží na koncovou polohu výměnových částí výhybky. 134

55 3.3 Snímač polohy SPA Snímače polohy SPA zajišťují kontrolu polohy jazyka v místech mezizávěrového prostoru a tím uzavírají systém vícebodové kontroly. V nerozřezném systému výhybek pro vyšší rychlosti pak slouží i pro bezpečné vyhodnocení rozřezu jak ve výměnové části, tak v oblasti PHS. 3.4 Válečková stolička dotlačovací VSD Válečková stolička dotlačovací je určena k použití ve výhybkách, u nichž je potřeba v souladu s Vyhláškou č. 177/1995 Sb. zaručit doléhání přilehlých jazyků do jazykových opěrek s vůlí nepřesahující 5 mm při rychlostech do 90 km.h -1, resp. 2 mm při rychlostech vyšších. Efektu dotlačení se dosahuje působením svazku talířových pružin prostřednictvím dvojramenné páky opatřené vodící kladičkou na vnitřní část paty jazykového profilu. V odlehlé poloze je jazyk zhruba stejnou silou nadlehčován. VSD je tedy prvkem pasivním, ovládaným pohybujícím se jazykem. 135

56 4. Měření namáhání prvků VP při rychlostních zkouškách Jak již bylo naznačeno, experimentálně byla prokázána vhodnost konstrukce prvků výhybkového programu při rychlostních zkouškách vlakových souprav v železniční síti ČR. Zatím jsme se zúčastnili tří rychlostních experimentů. V dubnu 2002 v žst. Podivín při rychlosti 200 km.h -1, v listopadu 2004 v žst. Zaječí při rychlosti 230 km.h -1 a v prosinci 2005 v žst. Moravany při rychlosti 210 km.h -1. Získaná data z experimentů pak vyústila ve shrnutí výsledků do technických zpráv zpracovaných Fakultou stavební při VUT Brno a AŽD Praha s.r.o. Z průběhu vlastního měření jsou stručně uvedeny následující informace z rychlostního experimentu soupravy Pendolino. Na rychlostním experimentu, který probíhal ve dnech od do , byla přínosná skutečnost, že jízdy byly vedeny ve 2. traťové koleji v dotčených stanicích i výhybkami pojížděnými střídavě proti hrotu ; tedy ve směru pro kolejovou dopravu nebezpečnějším. Dispozice výhybek č. 2 a 3 v žst. Zaječí vybraných k měření při rychlosti 230 km.h -1 : 136

57 žst. Zaječí směr směr Břeclav 1 v.č. 2 tvar J60-1: P v.č. 3 tvarj60-1: l Technická specifikace výhybkových konstrukcí: Výhybka č. 2: J60-1: P,l,b, dva závěry, bez žlabových pražců, kloubová připevňovací souprava, mazivo kluzných stoliček Plantogel, válečkové stoličky nadzvedávací a dotlačovací Výhybka č. 3: J60-1: L,p,b, dva závěry + pomocný závěr, bez žlabových pražců, kloubová připevňovací souprava, mazivo kluzných stoliček Plantogel, válečkové stoličky nadzvedávací a dotlačovací. Obě měřené výhybky byly vybaveny měřicí technikou ověřenou řadou předchozích experimentů, tzn., že pro měření: napjatosti byly jednoosými tenzometry vybaveny závěrové háky prvních a druhých závěrů; silového namáhání přestavníku byl použit měřicí čep BKM s indukčním snímačem; pohybů závorovacího pravítka čelisťového závěru byl použit snímač pohybu Hottinger; mechanických vibrací byly použity tříosé akcelerometry. 137

58 Pro zajímavost uvádím ještě některé graficky znázorněné výsledky měření: Závislost napětí na rychlosti soupravy ř. 680 Pendolino y = 0,0912x - 10,332 R 2 = 0,9065 napětí [MPa] y = 0,0667x - 8,1765 R 2 = 0,7506 y = 0,0241x - 2,44 R 2 = 0, rychlost [km/h] Hák 1 Hák 3 Hák 2 Hák 4 Napětí na hácích od rychlosti projíždění síla působící na přestavnou tyč v závislosti na rychlosti vlaku 1,2 0,9 y = 0,0002x + 0,4525 R 2 = 0,0021 síla [kn] 0,6 0, rychlost [km /h] Silové namáhání přestavníku od rychlosti pojíždění závislost pohybů závorovací tyče na rychlosti vlaku 0,4 0,3 y = 0,0004x + 0,1534 R 2 = 0,1347 pohyby [mm] 0,2 0, rychlost [km/h] Pohyby závorovací tyče od rychlosti pojíždění 138

59 Závislost velikosti vibrací na přestavníku na rychlosti vlaku 25 y = 0,0668x + 1,0304 R 2 = 0, vibrace [m/s2] rychlost [km/h] Vibrace od rychlosti pojíždění Závislost velikosti rázů na přestavníku na rychlosti vlaku 200 y = 0,3691x + 45,595 R 2 = 0, rázy [m/s2] rychlost [km/h] Mechanické rázy od rychlosti pojíždění 5. Závěr Vyhodnocením výsledků měření provedených Ústavem železničních konstrukcí a staveb na Fakultě stavební při VUT Brno a na vývojovém pracovišti AŽD Praha s.r.o. bylo dokladováno, že pro průjezd výhybkami rychlostí 230 km.h -1 nebylo nutno činit žádná nadstandardní technická opatření. Na základě exaktního zdůvodnění a na základě vyhodnocení výsledků experimentálního ověření odolnosti zapevňovací funkce lze zodpovědně konstatovat, že: čelisťový závěr VZ 200 dimenzováním a provedením závěrových háků plní bezpečně svůj podíl na zapevňovací funkci, elektromotorický přestavník typu EP 600 dimenzováním a provedením přídržného ústrojí zajišťuje stabilní koncovou polohu závorovací tyče čelisťového závěru, plní bezpečně svůj podíl na zapevňovací funkci a konstrukčně-technologickým provedením splňuje požadavky EN na odolnost vůči provozním vibracím a rázům. 139

60 K těmto ověřeným parametrům lze přiřadit také skutečnost, že přestavník EP 600 vyhovuje podle posouzení EBA München i požadavkům na bezpečnost provedení kontrolního ústrojí a že kontrolní systém rozšířený o vícebodovou kontrolu pomocí snímačů polohy SPA bezpečně dohlíží na koncovou polohu výměnových částí výhybky. Význam dosavadní i očekávané spolupráce mezi již zmíněnými kooperanty a AŽD Praha s.r.o. spočívá v tom, že se SŽDC s.o. pro celé pásmo vyšších rychlostí 120 až 200 km.h -1 již nyní nabízí z tuzemské produkce jednotný systém ovládání a zabezpečení výhybek soustavy UIC 60 a současně s tím se nabízí i dobrá výchozí pozice k úvahám o rychlostech vysokých, tentokrát již v pásmu nad 200 km.h -1. Tato pozice je také zakotvena získáním Osvědčení (ČD, a.s., TÚDC, z března 2005), které potvrzuje dostatečné mechanické dimenzování přídržného ústrojí elektromotorického přestavníku EP 600 a bezpečnou zapevňovací funkci výměnového závěru VZ 200 i při rychlosti 230 km.h -1. A že úvahy o vyšších rychlostech nejsou nijak vzdálené, svědčí i další naše aktivita při zabezpečení prototypu výhybky J60-1:26, s PHS, který je v současné době zkoušen v areálu DT výhybkárny a mostárny a.s. Prostějov. Tato výhybka by měla být vložena jako výhybka č. 3 v žst. Poříčany. Výměnová část výhybky má 4 čelisťové závěry a může být ovládána až čtyřmi přestavníky v přírubovém provedení. Protože tvar výhybky umožňuje do odbočky rychlost přes 120 km.h -1, má i ohnutý jazyk snímače polohy pro kontrolu pojížděné hrany, tzn., že výměnová část má 6 snímačů polohy. Část PHS má 2 čelisťové závěry, bude ovládána dvěma přestavníky v přírubovém provedení a pro indikaci najetí vozidla z nesprávného směru má jeden snímač polohy. LITERATURA: [1] Hák čelisťového závěru měření dynamických účinků v žst. Vranovice (FAST VUT Brno, zpráva z XI. 1994) [2] Hák čelisťového závěru měření dynamických účinků na ŽZO VÚŽ Cerhenice (FAST VUT Brno, zpráva z VIII. 1995) [3] Posouzení háku čelisťového závěru na únavu (FAST VUT Brno, zpráva z III. 1996) [4] Prototypový žlabový pražec přestavníku měření dynamických účinků v žst. Petrovice u Karviné (FAST VUT Brno, zpráva z XI. 1996) [5] Měření dynamického namáhání nových konstrukcí výhybek žst. Český Brod (FAST VUT Brno, zpráva z I. 1998) [6] Měření dynamického namáhání nových konstrukcí výhybek žst. Roudnice nad Labem (FAST VUT Brno, zpráva z XII. 1998) [7] Disertační práce Průjezd dvojkolí kolejových vozidel výměnovou částí výhybek vyššími rychlostmi (Ing. Václav Šanc, 1999) [8] Namáhání železničního svršku při rychlosti 200 km.h -1 (FAST VUT Brno, VI. 2002) 140

61 [9] Zabezpečení výhybek pro rychlost 200 km.h -1 (AŽD Praha,VI. 2002) [10] Přírubový přestavník statická anlýza a měřením namáhání (FAST VUT Brno, zpráva VI. 2002) žst. Polom [11] Statická analýza měření namáhání žlabových pražců a přírubových přestavníků ve výh. č. 5 v žst. Vranovice (FAST VUT Brno, zpráva z XI. 2003) [12] Měření namáhání háků závěrů PHS ve výh. č. 5 v žst. Vranovice (FAST VUT Brno, zpráva z X. a XII. 2003) [13] Namáhání železničního svršku při rychlosti 230 km.h -1 (FAST VUT Brno, XII. 2004) [14] Zabezpečení výhybek pro rychlost 230 km.h -1 (AŽD Praha, I. 2005) [15] Závěrečná zpráva o sledování zkušebního provozu výhybky tvaru J60-1: zl,l,p,b,phs s obrysem hlavy kolejnic podle Iots 136 v úklonu 1:40 v žst. Vranovice (TÚČD, VIII 2005) 141

62 PŘÍPRAVA A REALIZACE ÚSEKU KOLEJE S PEVNOU JÍZDNÍ DRÁHOU Ing. Martin Blažek, Ing. Lumír Pyszko, ŽS Brno, a.s. 1. Důvody výstavby zkušebního úseku pevné jízdní dráhy Pevná jízdní dráha (PJD) je alternativním řešením klasické konstrukce železničního svršku se štěrkovým ložem. Její vznik a uplatnění podpořila myšlenka náhrady nejslabšího místa v konstrukci železničního svršku kolejového lože. Pražec zůstává v tomto systému zachován, pružnost štěrkového lože a účinky jeho tlumení jsou nahrazeny uplatněním podložek z pryže či plastických hmot vložených do systémů upevnění. Výhody pevné jízdní dráhy, především minimalizace nutné údržby, delší životnost konstrukce, možnost úpravy geometrické polohy koleje umožňující zvýšení nedostatku převýšení a snížení konstrukční výšky byly důvodem k tomu, že vznikla snaha o použití pevné jízdní dráhy v železniční síti České republiky. Omezené množství finančních prostředků určených pro investiční výstavbu však nepodporuje možnost uplatňování progresivních konstrukcí a technologií s vyššími pořizovacími náklady, a to i přes deklarované a očekávané úspory nákladů na údržbu v průběhu životnosti díla. Uvedené skutečnosti vedou k úvaze a rozhodnutí, kde je nutné minimálně zvažovat či dokonce realizovat úseky PJD při rekonstrukcích a modernizacích železničních tratí ČR (včetně koridorových). Těmito místy jsou především úseky s nedostatečnou tloušťkou štěrkového lože (mosty, estakády) či nově budované tunely, kde se může velmi pozitivně projevit snížená výška konstrukce s pevnou jízdní dráhou, a to již úsporou počátečních investičních nákladů. V tunelech se navíc jedná i o zajištění neměnné polohy koleje ve vztahu k průjezdnému průřezu a vhodnost pevné jízdní dráhy pro její využití jako bezpečnostní komunikace v případě nehod či havárií. Vzhledem k zavedenému systému ověřování, testování a schvalování výrobků a konstrukcí pro možnost jejich použití na železniční infrastruktuře v ČR bylo nutno zajistit zřízení zkušebního úseku, kde by byla konstrukce železničního svršku s pevnou jízdní dráhou realizována, testována a v případě bezproblémového chování následně schválena pro trvalé další využití a nové zřizování. Na základě jednání se zástupci SŽDC, s.o. a Českých drah, a.s. požadavkům nejlépe odpovídal německý systém RHEDA 2000 s dvoublokovými pražci monoliticky spojenými s armovanou betonovou deskou. Ani volba zkušebního úseku nebyla jednoduchá. Vycházejíce z plánovaných investičních akcí a vzhledem k realizaci rekonstrukce jedné a následně druhé koleje dvoukolejné trati, nutnosti sanací tělesa železničního spodku a potřebě zajistit provoz 142

63 po sousední nevyloučené koleji, se ukázalo jako realizačně a ekonomicky vhodné hledat úsek, kde je stavba prováděna tzv. na zelené louce jako přeložka či novostavba, bez obvyklého rušení provozem po sousední koleji. 2. Umístění stavby PJD Aby mohla být objektivně posuzována všechna pozitiva a případné nedostatky takovéto konstrukce v podmínkách železniční sítě v ČR bylo nutné realizovat při nejbližší vhodné příležitosti zkušební úsek. Tou se bezesporu stala stavba Optimalizace traťového úseku Krasíkov Česká Třebová, která splňovala všechny předpoklady pro komplexní zkoušení těchto konstrukcí. Jednak se z části realizovala v nové trase to umožnilo právě provádění bez vlivu provozu na sousední koleji. Zároveň se jedná o umístění na železničním náspu v území s velmi složitými geologickými podmínkami a navíc ve velmi klimaticky náročném prostředí. Tím byly zajištěny nejlepší parametry pro vyzkoušení konstrukce tak, aby pro další případné návrhy realizací nebyly vznášeny pochybnosti o její stabilitě samozřejmě s předpokladem dodržování technologické kázně při realizaci. Takový úsek byl vytipován na spojovací trati I. a II. železničního koridoru Česká Třebová Přerov mezi železničními stanicemi Třebovice v Čechách Rudoltice v Čechách. V rámci modernizace trati zde dochází k vybudování nového úseku v místě původního rozpletu dvoukolejné trati, kdy každá kolej byla vedena v jiné poloze, v podstatě jako dvě jednokolejné tratě. Zkušební úsek s pevnou jízdní dráhou typu RHEDA 2000 je zřízen v délce 500 m v km 9,530 10,030 v obou kolejích trati Česká Třebová Třebová Přerov mezi výše uvedenými železničními stanicemi. Důvodem pro umístění PJD je fakt, že je situována na stávající jednokolejný konsolidovaný násep, který byl oboustranně rozšířen. Byl budován bez jakýchkoliv omezení železniční dopravou a byla zajištěna jeho dostatečná konsolidace před vlastním zřizováním PJD. Zřizovatelem zkušebního úseku jsou z titulu provozovatele dráhy České dráhy, a.s. Technická ústředna Českých drah v dohodě a se souhlasem vlastníka dráhy Správy železniční dopravní cesty, státní organizace. 3. Projektové řešení a technický popis stavby PJD Projektantem stavby v úseku Třebovice v Čechách Rudoltice v Čechách (často nazývaném jako Změna trasy ) je společnost SUDOP Brno a části s pevnou jízdní dráhou společnost Kolej Consult & servis Brno, zhotovitelem a navrhovatelem zkušebního úseku je ŽS Brno, a.s. Výrobcem a nositelem patentu na konstrukci je německá firma Pfleiderer Infrastrukturtechnik, GmBH, od které získala licenci na výrobu dvoublokových pražců firma vyrábějící betonové výrobky a pražce ŽPSV OHL GROUP Uherský Ostroh a.s. 143

64 3.1 Směrové poměry PJD je uložena ve směrových poměrech dle tabulky 1: Tab. 1 - směrové poměry hlavní body staničení [km] 000 ** ZPO * 9,530 poloměr R [m] délka úseku [m] kolej č. 1 V = 160 kmh -1 směr koleje ZU 9, ,000 kolej v přímé poznámka přechodová oblast ze zpevněného štěrkového lože typu RHEDA ZU 9, ZP 9, ,580 kolej v přímé PJD systému RHEDA 2000 ZP 9, ZO 9, ,094 kolej v přechodnici PJD systému RHEDA 2000 ZO 9, KU 10, ,326 kolej v P oblouku PJD systému RHEDA 2000 KPO KU 10, , ,000 kolej v P oblouku přechodová oblast ze zpevněného štěrkového lože typu RHEDA kolej č. 2 V = 160 kmh ** ZPO * 9,530 ZU 9, ,000 kolej v přímé přechodová oblast ze zpevněného štěrkového lože typu RHEDA ZU 9, ZP 9, ,215 kolej v přímé PJD systému RHEDA 2000 ZP 9, ZO 9, ,004 kolej v přechodnici PJD systému RHEDA 2000 ZO 9, KU 10, ,781 kolej v P oblouku PJD systému RHEDA 2000 KU 10, KPO 10, ,000 kolej v P oblouku přechodová oblast ze zpevněného štěrkového lože typu RHEDA * ZPO; KPO začátek / konec přechodové oblasti PJD ** staničení úseku PJD je vztaženo ke staničení koleje č

65 3.2 Sklonové poměry PJD je uložena ve sklonových poměrech dle tabulky 2: Tabulka 2 sklonové poměry hlavní body staničení lomu sklonu [km] sklon s [ o / oo ] poloměr zaoblení ρ [m] délka tečny zaoblení τ [m] délka lomu d [m] poznámka kolej č. 1 V = 160 kmh -1 7, , , napojení do NK ZÚ 9, PJD systému RHEDA 2000 KÚ 10, přechodové - 9, včetně oblasti 11, , , napojení do NK kolej č. 2 V = 160 kmh -1 9, , , napojení do NK ZÚ 9, PJD systému RHEDA , včetně KÚ 10, přechodové oblasti NK niveleta koleje 10, , , napojení do NK 3.3 Stavebně technické řešení Zemní těleso pod PJD je nově vybudováno (stávající je pouze jádro násypů). Šířková úprava zemního tělesa je provedena v násypech prostřednictvím sendvičové konstrukce tvořené kombinací vápnem stabilizované zeminy a drenážní vrstvy ze štěrkodrti frakce 0/32 mm s vyztužením axiálními geomřížovinami pro minimalizaci nestejnoměrné konsolidace násypového tělesa. Vlastní svršek - železobetonová deska PJD byla vybetonována na rozprostřené podkladní vrstvě z betonové směsi - HGT uložené na ochranné konstrukční vrstvě - FSS Konstrukční vrstvy pod PJD - ochranná konstrukční vrstva FSS /dle DB/ Vrstva FSS je z mísené štěrkodrtě frakce 0/32 mm tloušťky t min = 450 mm. Pláň tělesa železničního spodku je vodorovná. Směs byla kladena a rozprostírána strojně po vrstvách cca mm na upravenou stabilizovanou zemní pláň sřechovitě upravenou s hodnotou Proctor Standard PS 100 % resp. modulu přetvárnosti E 0 50 MPa. Ochranná konstrukční vrstva FSS byla hutněna na hodnotu míry zhutnění ID 0,95 1,00. Na pláni tělesa železničního spodku bylo dosaženo modulu přetvárnosti E PL 120 MPa. 145

66 Jako nejvhodnější materiál do této konstrukční vrstvy byla použita výhradně směs štěrkodrtě frakce 0/32 mm s cementem v množství 6 až 7 %. Materiál musel splňovat požadované granulometrické složení, být propustný, nenamrzavý a dobře zhutnitelný. Pro tento úsek byly použity štěrkodrtě z nového přírodního drceného kameniva Materiál do podkladní vrstvy - betonová vrstva HGT/dle DB/ PJD je zřízena na podkladní vrstvě z hydraulicky zpevněného kameniva (dále jen: HGT ) z betonové směsi uložené na pláni tělesa železničního spodku z betonové směsi C 16/20. Betonová směs byla vyrobena v centrální betonárně, přepravena domíchávači a rozprostřena finišerem. Podkladní vrstva byla provedena v tloušťce t min = 300 mm v šířce š min = mm. Byla dodržena výšková tolerance nivelety vrstvy HGT + 5 mm a 15 mm na 5,0 m délky. Po 5,0 m byla ve vyzrálé vrstvě proříznuta spára do hloubky 100 mm pod horní hranu vrstvy HGT Železniční svršek Pro provozní ověřování byly do konstrukce pevné jízdní dráhy použity dvoublokové pražce typu: B 320 W 60 do přechodové oblasti B 320 W 60 Ü do přechodové oblasti se ztužujícími kolejnicemi B U 60 M Ü do přechodové oblasti na desku pevné jízdní dráhy B U 60 M jako součást vlastní konstrukce pevné jízdní dráhy Upevnění je bezpodkladnicové typu VOSSLOH 300 a osová vzdálenost kolejnicových podpor je 650 mm. Svršek je tvořen kolejnicemi tvaru UIC 60 s úklonem 1:40. Zatížení svršku je dimenzováno na třídu zatížení UIC D4 pro nápravové tlaky do 225 kn (250 kn) a rychlost pojíždění V = 200 kmh -1. Vlastní pražce jsou při výstavbě přesně rektifikovány do polohy projektované GPK zvedacím systémem s požadovanou přesností NK ± 1,00 mm. Pražce jsou 146

67 zabetonovány do vyztužené armované betonové desky tloušťky 240 mm, šířky mm s výztuží jmenovitého průměru DN Ø 20 mm příčné délky mm. Betonová deska je vyrobena z betonu C 30/37.XF 1 Horní plocha betonové desky je pro zajištění odvodnění betonové desky PJD vyspádována v příčném sklonu 1 : 0,5 vně od osy koleje Odvodnění Odvodnění PJD je založeno na principu nepropustnosti vytvořené betonové desky. Odvedení srážkových vod z povrchu je zajištěno příčným a podélným sklonem desky. Z betonové desky je srážková voda svedena na podkladní vrstvu HGT, pláň železničního spodku a dále do podélných odvodňovacích zařízení. 4. Realizace PJD Realizaci konstrukce PJD provedla firma ŽS Brno, a.s. nositel sublicence pro montáž a zřizování systému Rheda Při provádění všech konstrukčních částí byla sledována a kontrolována firmou Pfleiderer, která ve všech technologických krocích a stavebních postupech ověřovala a verifikovala kvalitu díla. Vhodný výběr místa pro zkušební úsek PJD s využitím již dříve zbudovaného zemního tělesa, které bylo pouze rozšířeno a navýšeno, umožnil dodržení kvalitativních, technologických i časových požadavků zvolené technologie a harmonogramu stavby. Po odsouhlasení projektové dokumentace (PD) zástupci firmy Pfleiderer, což je jednou z podmínek Smlouvy o provozním ověření konstrukce pevné jízdní dráhy typu Rheda 2000, byla v 05/2005 zahajena výstavba konstrukce PJD provedením vrstev HGT a následně v 06/2005 vlastní betonáží armované betonové desky s blokovými pražci. Práce byly ukončeny vybudováním přechodových oblastí PJD v 07 a 09/2005. Základní technologické kroky při budování konstrukce PJD: rozšíření zemního tělesa; zřízení vrstvy FSS na homogenizovaném zemním tělese; zřízení vrstvy HGT; pokládka pražců včetně armování; pokládka kolejnic a 1.geodetické vyrovnání; bednění desky PJD, vytvoření izolovaných úseků; 2.geodetické vyrovnání; betonáž desky PJD včetně ošetřování betonu; odbednění desky PJD; zřízení vrstvy přechododvých oblastí PJD postřikem štěrkového lože; pokládka pražců a kolejnic v přechodové oblasti PJD; úprava GPK v přechododvých oblastech PJD dle PD; dokončení vrstvy přechodové oblasti PJD postřikem ŠL. 147

68 5. Monitoring zkušebního úseku V průběhu výstavby byla prováděna veškerá potřebná měření a zkoušky v souladu s TKP a dalšími normami. Výsledky měření již provedených a měření v průběhu provozního ověřování budou součástí výsledné zprávy o provozním ověření konstrukce PJD. Provozní ověřování konstrukce bude probíhat minimálně po dobu jednoho roku a v jeho rámci, jakož i v rámci zřizování úseku, byly a budou realizovány prohlídky a zkušební měření. Zde je nutno uvést zejména: podrobná měření vlastností konstrukčních vrstev tělesa železničního spodku dle předpisu SŽDC (ČD) S 4 a metodami užívanými u DB; dlouhodobé sledování stability konstrukce geodetickými metodami ve třídě přesnosti 1 pomoci zřízeného stabilizovaného bodového pole; vizuální kontroly stability koleje a stavu jednotlivých součástí upevnění; sledování GPK. Jsme přesvědčeni o tom, že se konstrukce pevné jízdní dráhy typu RHEDA 2000 v rámci ověřování plně osvědčí a že bude moci být schválena k trvalému a opakovanému používání na stavbách železniční infrastruktury v ČR. Do budoucna by měla najít uplatnění všude tam, kde může přinést finanční úsporu, provozní spolehlivost a nenáročnost stejně jako konstrukční a technické výhody pro vlastníka dráhy i jejího provozovatele. Zkušenosti zhotovitele stavby z přípravy a realizace zkušebního úseku budou prezentovány živě v průběhu konference. Stejně tak se pokusíme sdělit i prvotní poznatky z chování konstrukce při reálném železničním provozu. 148

69 POVRCHOVÁ ÚPRAVA ŽELEZNIČNÍCH PŘEJEZDŮ A NÁSTUPIŠŤ PRO PŘÍSTUP OSOB S OMEZENOU SCHOPNOSTÍ POHYBU A ORIENTACE Ing. Hana Bouberlová, Správa železniční dopravní cesty, státní organizace, Odbor provozuschopnosti ŽDC, Praha 1. Úvod Podle listiny základních práv a svobod, která je součástí ústavního pořádku České republiky, jsou lidé svobodní a rovní v důstojnosti i v právech. Je tedy povinností společnosti vytvořit takové prostředí, které umožní, aby deklarovanou svobodu a rovnost mohli užívat také ti, kteří jsou omezeni v pohybu či orientaci v důsledku zdravotního postižení nebo věku, aby mohli vést soběstačný život, studovat, pracovat a využívat svůj volný čas ke kulturním či sportovním aktivitám. Dosažení tohoto cíle si vyžádá značné a trvalé úsilí. Právní rámec, o který se opírá odstraňování bariér, tvoří především Zákon o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) a Vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj č. 369/2001 Sb. o obecných technických požadavcích zabezpečujících užívání staveb osobami s omezenou schopností pohybu a orientace. Tyto právní předpisy se v zásadě vztahují též na stavby dopravní. 2. Povrchová úprava železničních přejezdů pro osoby s omezenou schopností pohybu a orientace Problematikou úprav přejezdů pro užívání osobami s omezenou schopností pohybu a orientace se zabývá norma ČSN Železniční přejezdy a přechody (duben 2004). Železniční přejezdy musí umožňovat přístup v úrovni komunikace pro pěší bez vyrovnávacích stupňů (bezbariérový přístup) a musí zajistit bezpečný pohyb a orientaci zrakově postižených vhodným uspořádáním prostoru s využitím přirozených a umělých vodicích linií. Chodníky musí být široké nejméně mm a v místě přechodu na přejezdovou vozovku musí mít snížený obrubník na výškový rozdíl 20 mm oproti přejezdové vozovce. Chodníky navazující na přejezdy místních komunikací musí být vybaveny signálními a varovnými pásy (viz. obr.1). Varovný pás se umístí před přejezdem tak, aby ohraničoval místo, které je pro zrakově postižené osoby trvale nebezpečné. U přejezdů zabezpečených pouze výstražným křížem to je na hranici nebezpečného pásma přejezdu, u přejezdů vybavených přejezdovým zabezpečovacím zařízením to je v úrovni sklopeného břevna závory nebo v úrovni čelních ploch světel výstražníku (orientace podle akustické výstrahy). 149

70 Každá projektová dokumentace stavby nového železničního přejezdu nebo rekonstrukce stávajícího přejezdu musí již tyto úpravy obsahovat. Obr. 1 Příklad povrchové úpravy železničních přejezdů pro osoby s omezenou schopností pohybu a orientace 150

71 3. Povrchová úprava nástupišť pro osoby s omezenou schopností pohybu a orientace Problematikou úprav nástupišť pro užívání osobami s omezenou schopností pohybu a orientace se zabývají vzorové listy železničního spodku Ž8 Nástupiště na drahách celostátních, regionálních a vlečkách. Tyto byly novelizovány a s účinností od byly dány do souladu s vyhláškou č. 369/2001 Sb. Novelizované vzorové listy byly doplněny o řešení bezpečnostních a orientačních pásů na koncích vnějších a ostrovních nástupišť, řešení u schodiště a výtahu na ostrovním nástupišti, řešení u přístupové komunikace a u přístřešku na vnějším nástupišti. Snahou bylo především stanovit obecně platné zásady hmatových úprav na nástupištích pro samostatný pohyb nevidomých a slabozrakých. Platí základní pravidlo: Konstrukční uspořádání nástupišť musí zajišťovat plynulý, rychlý, pohodlný a bezpečný nástup a výstup cestujících, musí mít bezpečné přístupy pro cestující a musí umožňovat přístup na nástupiště osobám s omezenou schopností pohybu a orientace. Všechna nově budovaná a rekonstruovaná mimoúrovňová nástupiště ve stanicích a zastávkách musí mít při svém okraji tzv. bezpečnostní pás a vodicí linii s funkcí varovného pásu. Vymezení základních pojmů Bezpečnostní pás má šířku minimálně 800 mm od nástupní hrany. Od ostatní plochy nástupiště je oddělen vodicí linií s funkcí varovného pásu. Vodicí linie s funkcí varovného pásu je zvláštní forma umělé vodicí linie, která odděluje bezpečnostní pás od ostatní plochy nástupiště. Její šířka je 400 mm. Povrch této linie musí být tvořen podélnými drážkami ve tvaru sinusovky nebo ve tvaru trapézu. Kontrastní optické značení vodicí linie s funkcí varovného pásu musí být v minimální šířce 150 mm (vyznačí se část vodicí linie blíže k nástupní hraně). Varovný pás je zvláštní forma umělé vodicí linie ohraničující místo, které je pro zrakově postižené osoby trvale nepřístupné. Jedná se např. o komunikace pro služební účely, úrovňové přechody kolejí pro cestující apod. Signální pás je zvláštní forma umělé vodicí linie, která zrakově postiženým osobám vyznačuje důležité trasy a přístup k orientačně důležitým místům např. schodiště, výtahy, přístřešky apod. Povrch nástupišť musí být rovný, pevný a upravený proti skluzu. Hodnota součinitele smykového tření musí být nejméně 0,6. Na nástupištích by neměly být žádné překážky. Pokud je nutné umístit na nástupiště například sloupy, informační tabule apod., nesmí toto zařízení stát na vodicí linii a musí být osazeno tak, aby vodorovná vzdálenost mezi nástupištní hranou a konstrukcemi na nástupišti nebyla menší než mm. Ve stísněných poměrech musí být tato vzdálenost dodržena alespoň u jedné nástupištní hrany při současném zachování volného prostoru u druhé nástupištní hrany do vzdálenosti nejméně mm od osy přilehlé koleje v přímé. Překážky musí být dostatečně vysoké, aby byly nepřehlédnutelné, musí mít zaoblené hrany a musí být ohraničeny tak, aby jejich půdorys byl vnímatelný slepeckou holí. 151

72 4. Závěr Vyřešení všech problémů bezbariérové dopravy je záležitost dlouhodobá. Mnoho toho ještě zbývá vyřešit, mnoho se již podařilo a určitě do budoucna se ještě podaří. V první řadě je nutné důsledně požadovat, aby novostavby a změny staveb byly již připravovány a především realizovány bezbariérově a zároveň je nutné, aby stavby dnes již stojící byly postupně upravovány ve smyslu bezbariérovosti. LITERATURA: [1] ČSN Železniční přejezdy a přechody [2] ČSN Nástupiště a nástupištní přístřešky na drahách celostátních, regionálních a vlečkách [3] Vzorové listy železničního spodku Ž8 Nástupiště na drahách celostátních, regionálních a vlečkách [4] Vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj č. 369/2001 Sb., o obecných technických požadavcích zabezpečujících užívání staveb osobami s omezenou schopností pohybu a orientace 152

73 Obr. 2 Příklad povrchové úpravy nástupiště pro osoby s omezenou schopností pohybu a orientace 153

74 154

75 SEZNAM REKLAM: AŽD Praha s.r.o. Dopravní projektování, spol. s r. o. DT výhybkárna a mostárna a.s. EDIKT a.s. GeoTec-GS, a.s. GJW Praha spol. s r.o. Chládek a Tintěra, Pardubice a.s. INFRAM a.s MTH Praha a.s. SANRE, spol. s r.o. SaZ s.r.o. Skanska ŽS a.s. Vossloh Drážní Technika s.r.o. ŽS Brno, a.s. 155

76 Seminář Železniční dopravní cesta 2006 Ostrava, Sborník přednášek Za věcnou správnost odpovídají autoři jednotlivých příspěvků! Korektury: pracovníci SŽDC - OP ŽDC a OKS Redakční a grafická úprava textu: Ing. Jan Čihák a Jarmila Strnadová Snímky na obálce: Vojtěch Hermann Tisk a grafická úprava obálky: České dráhy, a.s., Zásobovací centrum Praha, provoz Tiskárna Olomouc, Nerudova 1, Olomouc Náklad: 500 výtisků Vydal: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace Ředitelství - Odbor provozuschopnosti ŽDC Prvního pluku 367/5, Praha 8 - Karlín ISBN :