CESTI Technicko-ekonomické hodnocení údržby, obnovy a výměny výhybek železničních tratí v životním cyklu

Transkript

1 CESTI Technicko-ekonomické hodnocení údržby, obnovy a výměny výhybek železničních tratí v životním cyklu Michal Vondruška, FSv ČVUT, WP7 Příspěvek byl zpracován za podpory programu Centra kompetence Technologické agentury České republiky (TAČR) v rámci projektu Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu (CESTI), číslo projektu TE

2 Autoři: Fakulta stavební ČVUT v Praze Doc. Ing. Aleš Tomek, CSc. (ved. katedry EŘS) Doc. Ing. Renáta Schneiderová Heralová, Ph.D. Doc. Ing. Dana Měšťanová, CSc. Ing. Eduard Hromada, Ph.D. Ing. Petr Matějka

3 Hodnocení staveb v životním cyklu - zaměření na výrobky Řešené úkoly: Operační manuál pro realizaci kritérií nákladů životního cyklu v průběhu přípravných a realizačních prací 12/2016 Tvorba a zavedení metodiky hodnocení staveb na základě stanovení nákladů životního cyklu 12/2017

4 Systémy hospodaření, posuzování trvanlivosti a oceňování životního cyklu v dopravní infrastruktuře (2015) Přehled využitelných indikátorů, parametrů a kritérií pro tzv. green public procurement, podmínky zavedení v českém prostředí a formulování předpokaladů další optimalizace tohoto procesu řešení veřejných zakázek T 02/2015 Specifikace inventarizace životního cyklu používaných produktových toků pro další rozvoj systémů LCCA T 02/2015 Vstupy pro inteligentní a časově efektivní optimalizace procesů údržby (podklady pro rozvoj nových systémů založených na performance-based contraxctingu a obdobných systémech) T 08/2015 Kritické zhodnocení a posouzení alternativních obchodních modelů pro rozvoj infrastruktury T 08/2015

5 Metodika řízení procesů přípravy a realizace velkých dopravních staveb veřejným objednatelem Bylo řešeno: Navrhování a rozhodovaní o typu protihlukových stěn u dopravních staveb Protihlukové stěny - jejich navrhování a umisťování je nutno posuzovat dle potřeby a dle jejich typu. K tomu účelu je vhodné rozhodování podle předem daného souboru kritérií. Vhodnou volbu výrobku a typu pro konkrétní protihlukovou stěnu může v praxi usnadnit rozhodovací proces. Výběr kritérií pro rozhodování byl zpracován dle názorů oslovených hodnotících. Kritériím byla přiřazena váha, tedy jejich důležitost pro porovnávání. Pro samotný rozhodovací proces i pro stanovení vah jednotlivých kritérií jsou v metodice použity metody spadající do oboru hodnotového managementu.

6 Bylo řešeno: Zhodnocení kladů a záporů třech alternativ stojek portálů jednotlivých konstrukčních typů základní ocelový portál, ocelová konstrukce s výplní betonem, železobeton Pudit formou vhodných metod rozhodování včetně ekonomického hlediska. Zainteresované subjekty a řešitelé Řešení problému, úvod do problematiky Podklady, zdroje PPK - POR Požadavky na provedení a kvalitu portálů Cenové normativy ŘSD ČR Portály - používání typů, užití Certifikace pro výrobu ocelových konstrukcí Výrobci, zhotovitelé Popis a kvalita stavebních materiálů u SDZ, legislativa Hlediska posouzení, výhodnost a rizika v životním cyklu Rozhodování o volbě typu použitého portálu Problematika uhlíkové stopy v kontextu zadávání veřejných zakázek, odhad energetické náročnosti, CO2, vložená energie Portály v Německu a v Rakousku Ceny portálů

7 Alternativy stojek portálů - kroky řešení A sestavení rozhodovacích faktorů v jejich logické struktuře, B stanovení významností jednotlivých rozhodovacích faktorů, C ohodnocení jednotlivých variant 1, 2, 3, D porovnání jednotlivých variant vzájemně mezi sebou - nalezení pořadí variant, E rozbor struktury jednotlivých variantních řešení, vyhodnocení dosažených výsledků podle logické struktury rozhodovacího kritéria - rozbor. Problematika uhlíkové stopy v kontextu zadávání typu, odhad energetické náročnosti, CO2, vložená energie

8 Výstupy 2016

9 Operační manuál pro realizaci kritérií nákladů životního cyklu v průběhu přípravných a realizačních prací Řešení cíleno na výhybky a jejich životní cyklus

10 Cíl řešeného bloku Navrhnout rámcový model posouzení výhybky, který umožní její plnou funkci v celém jejím životním cyklu a optimalizaci projektového návrhu Posuzování výhybky lze provést jako celek nebo po jejích jednotlivých částech a to i v různých etapách jejího životního cyklu Pro řešení je nutné: znalost související legislativy získání údajů o cenách získání údajů o životnosti získání údajů o údržbě přístupnost pro údržbu (jen z kolejiště či pro pracovníky i po silnici) mazání a zařízení k mazání výhybek odstranění, likvidace

11 Základní legislativa drážní doprava - Evropská unie Základním dokumentem jsou Římské smlouvy, které stanovují postupné vytváření společného evropského trhu a jeho pravidla v oblasti dopravy (platnost od , několikrát doplňovány a zpřesňovány). Maastrichtská smlouva (1993) - deklaruje nutnost vytváření společné dopravní politiky členských zemí a potřebu vytváření transevropských dopravních sítí. Závazné dokumenty jsou právními normami EU, jejichž nedodržení je sankciováno. Hlavní závazné směrnice nařízení č. 2598/70, které definuje termín dopravní cesta, směrnice 2001/12/ES, kterou se mění směrnice 91/440/EHS o rozvoji železnic Společenství se změnami dle směrnice 2004/51/ES, která vyžaduje oddělit alespoň účetně dopravní cestu od dopravce, poslední změna byla dána směrnicí 2007/58/ES, směrnice 2001/14/ES, kterou se mění směrnice 95/19/ES o alokaci kapacity dopravní cesty a její zpoplatnění se změnami dle směrnice 2004/49/ES, rozhodnutí Evropského parlamentu č. 884/2004/EC měnící Rozhodnutí č. 1692/96/EC o rozvoji TEN-T, směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/50/ES ze dne 29. dubna 2004, kterou se mění směrnice Rady 96/48/ES o interoperabilitě transevropského vysokorychlostního železničního systému a směrnice Evropského Parlamentu a Rady 2001/16/ES o interoperabilitě transevropského konvenčního železničního systému.

12 Základní legislativa drážní doprava - ČR Nařízení vlády č. 88/2012 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 133/2005 Sb., o technických požadavcích na provozní a technickou propojenost evropského železničního systému Úplné znění nařízení vlády č. 133/2005 Sb., o technických požadavcích na provozní a technickou propojenost evropského železničního systému Zákon č. 134/2011 Sb., kterým se mění zákon č. 266/1994 Sb., o dráhách, ve znění pozdějších předpisů Vyhláška č. 248/2010 Sb., kterou se mění vyhláška č. 376/2006 Sb., o systému bezpečnosti provozování dráhy a drážní dopravy a postupech při vzniku mimořádných událostí na dráhách Vyhláška MD č. 100/1995 Sb., kterou se stanoví podmínky pro provoz, konstrukci a výrobu určených technických zařízení a jejich konkretizace (Řád určených technických zařízení), ve znění vyhlášky MDS č. 279/2000 Sb., nařízení vlády č. 352/2000 Sb. a vyhlášky č. 210/2006 Sb. Vyhláška MDS č. 175/2000 Sb., o přepravním řádu pro veřejnou drážní a silniční osobní dopravu

13 Metody a modely pro plánování, hodnocení a prognózování nákladů na údržbu železniční dopravní cesty V zahraničí existují matematické metody pro plánování, hodnocení a prognózování nákladů na údržbu železniční dopravní cesty Metodu Life-Cycle-Costs (LCC)využívá Výzkumné a technické centrum Deutsche Bahn AG za účelem posouzení různých typů jízdních drah Postup při výpočtu LCC pro železniční dopravní cestu zpracovali pracovníci Katedry železniční dopravní cesty a provozu Technické univerzity v Berlíně Metoda vychází z periodických příjmů a výdajů je začleněna do softwarového nástroje TETrAS (Technical and Economical Track Assessment = technické a ekonomické hodnocení koleje). Z výstupů simulačních modelů a na základně znalostí je možné předvídat rozsah a čas nákladů na různé nákladové skupiny

14 Model degradace součástí železničního svršku pro plánování traťové údržby Dopravní technologická centra (TTC) a železniční společnost Union Pacific (USA) zakončily společný vývoj modelu degradace (zhoršování) rozhodujících součástí železničního svršku (pražců, kolejnic, výhybek, upevnění, kolejového lože) Cílem bylo získat spolehlivý prostředek založený na vědeckých poznatcích pro efektivní plánování údržby tratí Vyvinutý model je součástí souboru software RTLM (Railway Track Life-Cycle Model = model životního cyklu koleje) Model je používán pro předpověď zhoršování stavu jednotlivých součástí koleje, plánování údržby a analýzu nákladů na údržbu RTLM zahrnuje řadu degradačních modelů k predikci ojetí kolejnic a kol, míry nárůstu vad kolejnic, nárůstu únavových vad, zhoršování stavu dřevěných pražců, výhybek, kolejového lože a geometrické kvality koleje pro danou kolej, provoz, prostředí a strategii údržby

15 Model Speed Factored Gross Tonnage (SFGT) Jednou z metodik kalkulace nákladů často používaných pro stanovení nákladů na traťovou údržbu je model Speed Factored Gross Tonnage (SFGT) Model byl původně vyvinutý pro Úřad plánování železničních služeb (RSPO) při Federálním výboru pro obchod USA Model SFGT byl vyvinut k poskytnutí metodiky pro rozdělení nákladů na traťovou údržbu mezi nákladní a osobní vlaky SFGT byl založen na výsledcích práce realizované Sdružením amerických železničních inženýrů (AREA)

16 V modelu definovaný proces Užitná hodnota produktu vzniká ve všech fázích jeho životního cyklu tj. od návrhu až po likvidaci. Náklady vynakládané v průběhu životního cyklu (LCC life cycle cost), ve fázi investiční, provozní a v likvidační. LCC = IN + PN + LN IN - investiční náklady PN - náklady na provoz LN - náklady na likvidaci Se zahrnutím časové hodnoty peněz

17 Obecné ukazatele hodnocení (1) ROA (Return On Assets = rentabilita vložených prostředků) Ukazatel měří, jak efektivně společnost používá celková aktiva k dosažení profitu, dále říká, jak je schopen management společnosti vytvářet zisk. ROE (Return On Equity= rentabilita vlastního kapitálu) Ukazatel měří jak společnost používá svoje peníze k vytvoření zisku, nejhledanější úroveň je 15% a výše. Pohotová likvidita Ukazatel udává, jak rychle společnost umí otočit aktiva v hotovost. Ideální hodnoty se pohybují od 1 do 1,5.

18 Obecné ukazatele hodnocení (2) Běžná likvidita Zjednodušeně lze říci, že je to schopnost firmy dostát krátkodobým závazkům. Ideální hodnoty jsou od 1,5 do 2,5. Obratovost zásob (Inventory Turnover) Ukazatel říká, kolik peněz je drženo v zásobách. Čím vyšší je číslo, tím je ukazatel horší, protože když se točí zásoby je vytvářen zisk. Doba Obratu Pohledávek (Debtors Collection Time) Ukazatel udává průměrný počet dnů, za který společnost obdrží platbu za to co prodala (optimální hodnota je 30 dnů, nevyhovující 90 dnů).

19 Obecné ukazatele hodnocení (3) Doba obratu závazků (Creditors Payment Period) Ukazatel udává průměrný počet dnů, ve kterých je společnost povinna dostát svým závazkům (optimální hodnota je do 50 dnů). Debt to Equity (stupeň zadlužení) Ukazatel vyjadřuje poměr mezi tím kolik společnost vlastní peněz a tím kolik je investováno prostřednictvím vlastníků a akcionářů. Čím vyšší je hodnota, tím víc je společnost zadlužená. Produktivita z obratu Ukazatel říká, jak je společnost schopna vytvářet obrat v závislosti na počtu zaměstnanců. Firmy, které mají subdodavatele mají produktivitu vyšší než-li firmy, které výkony realizují vlastními kapacitami.

20 Přístupy k řešení

21 Výhybka jako výrobek VSTUPY: a/ Náklady pořizovací cena Kalkulace ceny (mat., mzdy, stroje, OPN, VR,SR, zisk) b/ Cena montáže (počty pracovníků, mzdy, čas, náklady na stroje, odvody), dtto režie výrobní a správní režie c/ Dopravní náklady (vzdálenost, přístup, ) PROVOZNÍ NÁKLADY: Záruční a pozáruční servis výhybek provádění veškerých oprav výhybek Broušení výhybek, četnost broušení Navařování srdcovek včetně odlévaných, aj.

22 Železniční výhybky a výhybky tramvajové Druhy:jednoduché výhybky obloukové výhybky křižovatky, křižovatkové výhybky kolejové spojky (jednoduché, dvojité) Hlavní části jednoduché výhybky: - výměnová část - střední část - srdcovková část Poznámka: Nově se vyrábí srdcovky s pohyblivým hrotem, které zabezpečují nepřerušenou jízdní dráhu, což přispívá ke snížení dynamických rázů Podélné síly jsou vyvolávány teplotní roztažností kolejnic, nemůže-li kolejnice volně dilatovat Hlava kolejnice patří k nejvíce opotřebovávaným částem kolejnic

23 Ceny koridorových výhybek pro rok 2016 dle technické specifikace pro výrobu a dodávku výhybek 60E2 a 49E1 druhé generace v Kč/ks (bez DPH a dopravy) Výhybky jsou vybaveny: pružným upevněním opornic z vnitřní strany (systém DT) pružným upevněním pojížděných kolejnic u přídržnic pružným upevněním systému Skl 24 nebo Pandrol čelisťovými závěry AŽD Všechny srdcovky mají nadvýšení křídlových kolejnic s trajektorií přechodu kola z křídlové kolejnice na hrot srdcovky schválenou Českými drahami Výhybky jsou dodávány se smontovanou výměnou a střední částí, část srdcovková s předmontovanými pražci

24 Pro posouzení v životním cyklu je nutno stanovit jejich pořizovací ceny Stanovení orientační ceny u výhybek provádí DT jakožto výrobce výhybek Projektanti mají tyto orientační ceny k dispozici Výsledná cena vychází z mnoha faktorů podle použitých pražců, podle délky výhybky, dle použité srdcovky (pevná montovaná/pevná odlévaná/phs), dle materiálu, resp. úpravy materiálu kolejnic Záleží také na tom, zda se jedná o výhybku standardní geometrie, nebo transformovanou do oblouku (v případě transformace, která ještě nebyla použita, je nutné zpracovat výkresovou dokumentaci prodražení) Železniční výhybky jsou v podstatě stále totožné konstrukce Výhybky tramvajové jsou každá jiná

25 Ceny koridorových výhybek - Jednoduché výhybky J60E2 1:26,5-2500,beton ,- J60E2 1:18,5-1200,beton ,- J60E2 1:14-760,beton ,- J60E2 1:12-500,beton ,- J60E2 1:11-300,beton ,- J60E2 1:9-300,beton ,- J60E2 1:9-190,beton ,- J60E2 1:7,5-190,beton ,- J60E2 1:18,5-1200,dřevo ,- J60E2 1:14-760,dřevo ,- J60E2 1:12-500,dřevo ,- J60E2 1:11-300,dřevo ,- J60E2 1:9-300,dřevo ,- J60E2 1:9-190,dřevo ,-

26 Ceny koridorových výhybek - Celokřižovatkové výhybky C60E2 1:11-300,beton ,- C60E2 1: KOMBINACE,beton ,- C60E2 1:9-190, dřevo ,- B60E2 1:11-300,beton ,- C49E1 1:11-300,beton ,- B49E1 1:11-300,beton ,- C49E1 1:11-300, dřevo ,-

27 Alternativní standardní provedení výhybek Srdcovky - odlišné provedení oproti standardu - srdcovka PHS 60E2 1: ,- - srdcovka PHS 60E2 1: ,- - srdcovka PHS 60E2 1: ,- - srdcovka PHS 60E2 1: ,- - srdcovka PHS 60E2 1:18, ,- Lepené izolované styky

28 Dodávka výměnové a střední části, demontáž Dodávka výměnové a střední části = cena + příplatek podle jednotlivých typů (i u demontovaných výhybek) - 60E2 (49E1) 1:18, ,- - 60E2 (49E1) 1: ,- - 60E2 (49E1) 1: ,- - 60E2 (49E1) 1: ,- - 60E2 (49E1) 1: ,- - 60E2 (49E1) 1: ,- - 60E2 (49E1) 1:7, ,-

29 Výběr položek montáž (bez dopravy), demontáž VÝHYBKA S 49 (DRUHÁ GENERACE) - NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH, PRUŽNÉ UPEVNĚNÍ, - TV. 1: 9-300, Z KOLEJ.POLÍ, MZ DO 5 KM, KOLEJ.JEŘÁBEM, 50 KM ,00/ks VÝHYBKA S 49 (DRUHÁ GENERACE) - NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH, PRUŽNÉ UPEVNĚNÍ, - TV. 1: 9-190, Z KOLEJ.POLÍ, MZ DO 5 KM, KOLEJ.JEŘÁBEM, 50 KM ,00/ks VÝHYBKA S 49 (DRUHÁ GENERACE) - NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH, PRUŽNÉ UPEVNĚNÍ, - TV. 1: , Z KOLEJ.POLÍ, MZ DO 5 KM, KOLEJ.JEŘÁBEM, 50 KM ,00/ks DEMONTÁŽE KOLEJE NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH DO KOLEJOVÝCH POLÍ, - DZ DO 5 KM, POKLADAČEM_DO SOUČÁSTÍ, ODVOZ DO 7 KM 1 590,00/bm

30 Náklady na výhybku v životním cyklu vzorový příklad Pořizovací cena od výrobce DT Prostějov (jsou zvoleny např. tyto dvě výhybky, neboť následně se simulují součtové čáry) J60E2 1:14-760,beton ,- J60E2 1:12-500,beton ,- Přeprava na stavbu odb. odhad ,- Vlastní montáž výhybky VÝHYBKA S 49 (DRUHÁ GENERACE) - NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH, PRUŽNÉ UPEVNĚNÍ, - TV. 1: 9-190, Z KOLEJ.POLÍ, MZ DO 5 KM, KOLEJ.JEŘÁBEM, 50 KM ,00 Kč/ks

31 Faktory ovlivňující životnost Užitná hodnota produktu vzniká ve všech fázích jeho životního cyklu Namáhání a ojetí kolejnice závisí na druhu dopravy pro který je určena? (těžká nákladní, osobní.. ) Důležitý je druh trati (trať rychlostní..) Rychlost návrhová x reálná Kvalita projektového zpracování Kvalitní realizační provedení (eliminace vad kolejnic - podloží, usazení, vyrovnání,. zaměření) Správný výkon činnosti technického dozoru při realizaci Místo klimatické podmínky, nadmořská výška Počet přejezdů přes výhybku (provoz) Četnost údržby, mazání broušení výhybek Záruky, údržba v záruční době Rozmrazovací zařízení

32 Při užívání ovlivňuje životnost namáhání kolejnic na únavu rozvrstvení hlavy kolejnic, tzv. shelling vydroleniny a trhliny vady svarů kolejnic vlnky geometrické vady ojetí kolejnic

33 Náklady na obnovu MD ČR uvádí životnost železničního svršku 30 let Náklady na inženýrskou činnost (plánování, projekční příprava, objednání u výrobce, zajištění výluky, dohled nad montáží, přejímací řízení) odborný odhad 8% z průměrné ceny dodávky a montáže ,- Kč/výhybka Náklady nepředvídané údržba spodku, apod. nejsou uvažovány

34 Životní cyklus: Náklady na údržbu Běžná údržba, mazání, občas podbití, dotažení upevňovadel, broušení Četnost mazání uvažován průměrný interval přimazávání kluzných stoliček - u výhybky s četností přestavování 100 až 150 přestavení za den cca 1 x týdně, u stoliček, které nejsou ve styku s jazykem výhybky, se přimazávání provádí dokonce 1 x měsíčně + ve stejném intervalu jako kluzné stoličky se přimazávají i háky a čelisti hákového závěru, přestavníkové tyče a čepy v intervalu 1 x měsíčně (s klesajícím počtem přestavení za den se interval přimazávání prodlužuje a u výhybek s průměrným počtem 10 až 20 přestavení za den, se přimazává za stejných podmínek cca za 4 až 5 týdnů).

35 Mazání výhybky Průměrná roční spotřeba pro zatíženou výhybku při mazání 1 x za 9 dnů činí cca 1,2 kg Plantogelu 2204 FS TRAMLUB a pro slabě zatíženou výhybku při mazání 1 x za 3 týdny činí cca 0,5 kg Plantogel 2204 FS TRAMLUB Náklady na mazání ,- Kč/rok (nikde není uvedeno, jedná se o rámcový výpočet z výše uvedených údajů na materiál a odborný odhad nákladů na provedení)

36 Náklady na údržbu výhybky Ošetření, očištění a seřízení součástí výhybek - alespoň 1krát za rok Odborný odhad: - interval 1,5krát/rok na každou výhybku - jednotková cena ,- Kč/výhybka

37 Likvidace demontáž DEMONTÁŽE KOLEJE NA BETONOVÝCH PRAŽCÍCH DO KOLEJOVÝCH POLÍ, - DZ DO 5 KM, POKLADAČEM_DO SOUČÁSTÍ, ODVOZ DO 7 KM ,00 Kč/bm (položka pouze na výhybku není k dispozici) Odvoz, prodej šrotu odborný odhad cca Kč/výhybka Např. - výhybka JS49-1:6-150 má délku cca 25 metrů, cca 5*25=125 bm kolejnic, 1bm kolejnice UIC60 60 kg, tj. 125*60=7500 kg, cena šrotu cca 2.50 = Kč - odvoz, ale výsledek lze jen odhadovat

38 Technicko-ekonomické hodnocení údržby, obnovy a výměny výhybek železničních tratí v životním cyklu Při návrhu stavby je nutné, aby se projektant zabýval komplexní ekonomickou stránkou projektu, a nejen pořizovacími náklady U železničních staveb platí také projektuje-li se výhybka v hlavní koleji na tranzitním koridoru, je zřejmé, že projetá zátěž bude velmi vysoká (údaje sleduje SŽDC, kde jaká zátěž projede) Je proto vhodné např. navrhnout výhybku např. s odlévanou srdcovkou, tepelně upravenými (perlitizace) prvky (např. jazyky) za účelem zvýšení otěruvzdornosti a tedy životnosti Výhybka zvyšuje cenu trati na 1 km a její vložení je nezbytné Vynechání výhybky ve stanici obvykle není z provozního hlediska možné, projektant může ovlivnit polohu, geometrii, atd. ale nemůže ve většině případů ovlivnit, jestli daná výhybka ve stanici bude nebo ne, jelikož je z dopravního hlediska nutné umožnit přejíždění mezi kolejemi

39 Shrnutí nákladů životního cyklu výhybky Náklady pořizovací Náklady na správu, údržbu a opravy tj. u výhybek broušení, podbíjení, mazání, drobné zásahy jako seřizování dílčích zařízení (válečkové stoličky, závěrové systémy, apod.) Provozní náklady (např. energie na přestavování výhybky, ohřev výměn apod.) Poplatky a ekologická likvidace Projektové řešení ovlivňuje životní cyklus: bude-li umístěna v zatížené koleji např. výhybka s montovanou srdcovkou, k jejímu opotřebení případně destrukci dojde velmi rychle (a bude nutno ji vyměnit celou) Naopak pokud se vloží výhybka se srdcovkou monolitickou z lepšího materiálu a ještě také s nadvýšenými křídlovými kolejnicemi zlepšujícími průjezd kola srdcovkou, bude odolávat mnohem déle do případné výměny Obdobně je to s jazyky

40 Model stárnutí výhybky Faktory ovlivňující životnost výhybky Ojetí ploch, které jsou v kontaktu s koly vozidel (pojížděné plochy) Pokud je výhybka v zatížené koleji, dřív než nastanou problémy např. s korozí, nastane nepoužitelnost v důsledku ojetí Pokud je výhybka v málo zatížených kolejích může dojít k degradaci vlivem atmosférických vlivů např. dřevěné pražce mají životnost let, pokud bude výhybka umístěna v horších klimatických podmínkách, může dojít k uhnití pražců dříve než k opotřebení nebo degradaci ocelového materiálu Obvykle lze životnost výhybek prodloužit výměnou opotřebených dílů (nová srdcovka, nové jazyky, výměna shnilých pražců, atd.)

41 Ekonomické hodnocení životnosti zákonitosti a poznámky Ospravedlnitelné vyšší investice získáním delší životnosti jsou obzvláště u zpružněné výhybky Investice umožňují snížení provozních nákladů a na údržbu Vyšší roční náklady na kontrolu a údržbu vynahrazují prodloužení životnosti Neplatí zcela u zpružněné výhybky u té se nepředpokládají vyšší náklady na kontrolu a údržbu Výhybky v koridorových tratích (v hlavních kolejích) se používají výhradně nové

42 Chování sledovaných částí výhybky v čase je rozdílné Náklady na výhybku v celém od začátku až do konce: Samotná výroba výhybky Přeprava na stavbu Pokládka výhybky Instalace zabezpečení, vevařování do bezstykové koleje, apod. Podbití Běžná údržba, mazání, občas podbití, dotažení upevňovadel, broušení Likvidace

43 Dělení nákladů životního cyklu zahrnutých do návrhu trati Investiční Opravy a udržování Rekonstrukci a modernizaci u výhybky např. výměna opotřebovaného dílu Likvidaci (Provozní náklady) (Administrativní) Náklady na údržbu a obnovu jsou obtížně vyčíslitelné Nemůže se úplně přesně dopředu stanovit, jak často bude nutno tu kterou výhybku brousit, navařovat, atd. Lze vyjít z odborných odhadů

44 Provozní náklady pro výhybky železničních tratí Náklady na kontrolu stavu Náklady na údržbu Na obnovu Na rekonstrukce Náklady na inženýrskou činnost s tím spojenou (monitoring, plánování, projekční příprava, objednání u výrobce, výroba, zajištění výluky, dohled nad montáží, ) Zajištění výluky, přejímací řízení Náklady nepředvídané údržba spodku, apod.

45 Model pro posuzování výhybek v životním cyklu VSTUPY Základní členění Výhybky dle určení dle geometrie (1:12-500, 1:14-760, ) dle konstrukčních úprav (s monoblokovou srdcovkou/montovanou srdcovkou; s perlitizovanými jazyky/bez perlitizace Zpružněná / nezpružněná) dle použitých kolejnicových podpor (pražce betonové, ocelové, dřevěné, pevná jízdní dráha )

46 Rozčlenění na základní prvky VSTUPY Dle konvence Výměnová část Střední část Srdcovková část Dle prvků Kolejnicové podpory (pražce) Ocelová část Kolejnice Jazyky Opornice Srdcovka Přídržnice Část ovládání, zabezpečení a ohřevu Závěrové systémy Elektrický ohřev výměn

47 Postup práce Projektant volí typ výhybky (např. dle pražců) Předpokládaný rok výstavby Automaticky jsou tak vygenerovány předpokládané objemy konstrukčních dílů (při obnově a údržbě) PROJEKTANT ŘEŠÍ: celkovou délku typ výhybky srdcovka typ + cena uzly upevnění typ + cena

48 Optimalizace návrhu výhybek Postup umožní SŽDC posoudit navržené typy výhybek podle pořizovacích nákladů a také podle nákladů na provoz a údržbu v průběhu životního cyklu výhybky vč. obnovy Bilance sestavená na základě dílčích částí výhybky (pražce, srdcovka, aj.. Optimalizace bude patrná ze součtových čar Po sledované životnosti se mohou preference obrátit díky zahrnutí cyklů opravy a údržby - dražší pořizovací náklady se v životním cyklu vrátí Cílem OPTIMALIZOVANÉHO návrhu je výběr hospodárné, efektivní a účelné varianty návrhu železniční trati s důrazem na návrh výhybek, které významně ovlivňují cenu stavby

49 Náklady životního cyklu objektů (LCC Life Cycle Cost) investiční náklady provozní náklady (dvě varianty) náklady na ekologickou likvidaci Kumulované náklady [Kč] LCC C t D n n n 0 (1 i) Roky kde C n je náklad v roce n, i je diskontní sazba (časová hodnota peněz), t D je délka hodnoceného období.

50 Možné varianty zadání pro aplikaci řešení návrhu výhybky (zpružnění, různé srdcovky, ) Vstup pro aplikace různých typů zpružnění: Výhybka bez zpružnění Výhybka se zpružněním v uzlu upevnění (systém DT) Výhybka se zpružněním podpražcovými podložkami (USP) Vstup pro aplikace různých srdcovek Výhybka s manganovou srdcovkou Výhybka s bainitickou srdcovkou (Výhybka s PHS srdcovkou) Projektant ví, jaká zátěž bude na projektované koleji a podle toho navrhne optimální výhybkovou konstrukci s ohledem na údržbu, vliv na vozidla

51 Aplikace výstupy bilance pořizovacích nákladů dle projektového návrhu plán oprav, obnovy prvků (čas, výše nákladů) v součtové čáře životního cyklu opravy a obnova v daném období (konkrétní rok pro finanční plánování) opravy v daném období (harmonogram) plán oprav, obnova konkrétních prvků pro operativní řízení

52 Děkuji za pozornost