ÚVOD DO ŽELEZNIČNÍCH STAVEB pokryvná vrstva pokryvné vrstvy vegetační vrstva původní terén skrývka ornice vegetační vrstva min.1,50 5% min.1,50 Nezvětrávající hornina 3:1-5:1 a) zářez s ochranným a udržovacím prostorem ochranný a udržovací prostor min.3,00 Případná ochrana proti padajícím kamenům 3,00 3,00 b) zářez s lavičkami ve svahu Ochrana proti padajícím kamenům 3:1-5:1 min.1,50 lavička 5% 3:1-5:1 Nezvětrávající hornina 5% 4,00-6,00 4,00-6,00 5% 3% Tvar a rozměr odvodňovacího zařízení dle vzorových listů Ž1 a Ž3
Základní pojmy Rozchod koleje - vzdálenost pojížděných hran protilehlých kolejnicových pásů měřená v rovině příčného řezu Železniční svršek - část trati, která plní nosnou a vodící funkci pro jízdu drážního vozidla, je tvořena kolejnicemi, kolejnicovými podporami s upevněním kolejnic a kolejovým ložem. V příčném řezu je vymezen plání tělesa železničního spodku Železniční spodek - těleso železničního spodku, stavby železničního spodku, dopravní plochy a komunikace, drobné stavby a zařízení spodku Těleso železničního spodku - zemní těleso, konstrukční vrstvy tělesa žel. spodku a odvodňovací zařízení Stavby železničního spodku - konstrukce, které nahrazují z části nebo zcela těleso železničního spodku, zvyšují jeho stabilitu nebo jej chrání (propustky, opěrné, zárubní, obkladní a protihlukové zdi) Zařízení železničního spodku - nástupiště, rampy, účelové komunikace Dopravní plochy a komunikace - jsou určeny k nastupování a vystupování cestujících, zajišťování obsluhy při provozu, apod. Průjezdný profil - obrys obrazce v rovině kolmé k ose koleje, který vymezuje vzdálenosti vně ležících staveb, zařízení a předmětů Železniční trať - ucelený stavební nebo administrativní úsek kolejové jízdní dráhy
Staničení trati - vyznačení vzdálenosti bodu na ose od počátku trati v km Železniční síť - souhrn železničních tratí na územním celku Širá trať - trať mezi dvěma sousedícími stanicemi Traťová kolej - kolej v širé trati Hlavní kolej - pokračování širé trati v železniční stanici Dopravny a stanoviště - jsou železniční stanice, výhybny, hlásky pro obsluhu Řád kolejí - zatřídění kolejí dle přepočteného provozního zatížení Přepočtené provozní zatížení - vyjadřuje zatížení dané provozem za dané období nejčastěji rok Jízdní řád - souhrn dopravních dob vlaků pro dopravny a stanoviště Grafikon vlakové dopravy - soubor jízdních řádů a pomůcek pro vlakovou dopravu Vlečka - železnice, která slouží především k potřebě výrobního provozu a ústí do souvislé železniční sítě (přímo nebo prostřednictvím jiné vlečky) a má s ní stejný rozchod
Grafikon vlakové dopravy
Železniční trať v příčném řezu - průjezdný průřez (PP) Průjezdný průřez - je obrys obrazce v rovině kolmé k ose koleje, jehož osa je kolmá ke spojnici temen kolejnic a prochází středem koleje. Pohybem průjezdního průřezu ve směru podélné osy je nad kolejí vymezen volný prostor pro bezpečný průjezd vozidel. - odvozuje se z něj prostorové uspořádání tratí, staveb a zařízení celostátních drah a vleček. Základní tvary PP dané ČSN 73 63 20 - Z-GC zahrnuje širší vozidla - Z-GB - Z-GČD Pro elektrizovanou trať se k profilu přidává tzv. nástavec Tvar a rozměry průřezu Z-GČD
Železniční trať v příčném řezu - názvosloví SVAH ZÁŘEZU 1: n1 STEZKA DNOPŘÍKOPU ZEMINA PROPUSTNÁ A NENAMRZAVÁ ZÁŘEZ PLÁŇ TĚLESA ŽELEZNIČNÍHOSPODKU = ZEMNÍ PLÁŇ KOLEJOVÉ LOŽE KOL. PODPORY OSA ZEMNIHO TELESA ZEMINA NEPROPUSTNÁ A NAMRZAVÁ NÁSEP PODKLADNÍ VRSTVA ZEMNÍ PLÁŇ 5 % SVAH NÁSPU PLÁŇ TĚLESA ŽELEZNIČNÍHOSPODKU 1:n 2 KOLEJOVÝ ROŠT -KOLEJNICE -PODKLADNICE -KOL. PODPORY PRAŽCOVÉ PODLOŽÍ LAVIČKA -VRSTVA ŠTĚRKU -PODKL. VRSTVA -ZEMNI TELESO DNOPŘÍKOPU ŽELEZNIČNÍ SVRŠEK ŽELEZNIČNÍ SPODEK
Železniční spodek Těleso železničního spodku - konstrukční vrstvy železničního spodku - zemní těleso - v zářezu - v náspu - v odřezu - v kombinaci zářezu a náspu Obr. Části tělesa železničního spodku
Odvodňovací stavby: zachycují a odvádějí povrchové a podzemní vody nebo snižují hladinu podzemních vod, zajišťují rychlý odtok vody mimo těleso železničního spodku - Otevřená - odvádějí vodu z povrchu: drážní příkopy rigoly náhorní příkopy příkopové zídky skluzy, kaskády a vpusti lapače splavenin - Krytá - odvádí podzemní vodu : trativody 5% 5% min. 0,30 a) trativod s jednotnou výplní b) trativod s jednotnou výplní s vyložením geotextlilí geotextilie 0,05 min.0,15 min.0,40 jednotná trativodní výplň vyrovnávací vrstva min.0,15 5% 5% min. 0,30 0,05 min.0,15 min.0,40 jednotná trativodní výplň vyrovnávací vrstva min.0,15 svahová trativodní žebra výusti svodná potrubí šachty a odvodňovací vrty vsakovací potrubí a jímky geodrény a odvodňovací štoly
Zárubní zdi Opěrné zdi Obkladní zdi 5:1 torkretová omítka plášť ze stříkaného betonu ocelová síť 5mm (oka 100x100 mm) 50-70 mm kotva prostá 10 mm dl. 400-500 mm ocelová síť 5mm (oka 100x100 mm) 200 mm kotva prostá 10 mm dl. 500-600 mm 1:n 5% a) Zářez se zárubní zdí b) Násep s opěrnou zdí a zábradlím 5:1 Tunely Mosty
Tunely ČD Stavební délka 149 tunelů (v celkové délce 36 511,02 m) na síti ČD činí přibližně 0,4 % z celkové délky tratí normálního rozchodu. Dvoukolejně je z nich provozováno 31, v dalších 30ti stavebně dvoukolejných tunelech je položena a provozována jen jedna kolej. Nejdelší dvoukolejný tunel s dvoukolejným provozem je tunel Vinohradský I. Leží mezi železniční stanicí Praha hl. n. a Praha Smíchov a je dlouhý 1 145,5 m. Nejdelší tunel u ČD vůbec je tunel Špičácký. Průjezdní průřez je stavebně dvoukolejný, ale má jen jednu položenou kolej. Leží na trati Železná Ruda - Plzeň, mezi železniční stanicí Špičák a zastávkou Hojsova Stráž-Brčálník, a jeho délka činí 1 747,25 m. Nejdelší jednokolejný tunel je tunel Polubenský na trati Liberec - Harrachov, mezi zastávkou Kořenov a železniční stanicí Kořenov, s délkou 940 m. Nejkratší provozovaný jednokolejný tunel je tunel Žlutický na trati Rakovník - Bečov nad Teplou. Leží mezi žst. Žlutice a zast. Borek u Žlutic a má délku pouhých 25 m. Nejkratším provozovaným tunelem Českých drah je stavebně dvoukolejný a dvoukolejně provozovaný tunel Nelahozeveský I. Leží poblíž žst. Kralupy nad Vltavou, na trati Praha Masarykovo nádraží - Děčín hl. n. Je to první ze tří Nelahozeveských tunelů mezi žst. Kralupy nad Vltavou a zast. Nelahozeves-zastávka. Jeho délka činí pouhých 23,3 m. Nejkratší jednokolejný tunel vůbec je opuštěný tunel Jáchymovský na bývalé trati Ostrov nad Ohří - Jáchymov, mezi původní zastávkou Horní Žďár a koncovým nádražím v Jáchymově. Leží ve stráni nad silnicí v kilometrické poloze 6,8-6,9 a má délku 18,3 m.
Mosty ČD Na železniční síti spravované Českými drahami najdete 6 688 mostů Neoficiálně nejdelší z nich najdete v Praze přes Vltavu. Vede z Masarykova nádraží do Buben, je znám pod jménem Negrelliho viadukt a vlaky po něm jezdí již přes 150 let. Pochází z roku 1847. I s tzv. Karlínskou spojkou měří neuvěřitelných 1 400 metrů a má 106 mostních otvorů. Další tři nejdelší mosty, které jsou spravovány jako jeden celek, jsou tzv. most Inteligence v Praze Braníku na nákladní spojce z Krče do Radotína. Jeho délka je 929 metrů. Chabařovická estakáda na severu Čech mezi Ústím nad Labem a Mostem měří celkem 599,9 metrů. posledním z trojice je estakáda Rokytka na Holešovické spojce v Praze. Nachází se na důležité trati spojující Libeň a hlavní nádraží s Holešovicemi a měří 464 metrů. Nejdelším jednokolejným mostem je Ivančický viadukt na jižní Moravě s délkou pouhých 409,2 metrů. Tento most je také unikátní svou konstrukcí. Je tvořen nejdelším spojitým nosníkem v síti Českých drah, který je uložen na sedmi podporách. Nejdelším jednokolejným mostem je Ivančický viadukt na jižní Moravě s délkou pouhých 409,2 metrů. Tento most je také unikátní svou konstrukcí. Je tvořen nejdelším spojitým nosníkem v síti Českých drah, který je uložen na sedmi podporách. Obr. Ivančický viadukt na dobové pohlednici
Železniční svršek Kolejový rošt: Kolejnice Upevňovadla Pražce Upevnění kolejnice UIC60 nebo S49 Kolejové lože slouží k roznášení tlaků pražců na pláň železničního spodku (min. tl. 300 mm pod pražcem), k výškové a směrové regulaci koleje a k odvodnění železničního svršku. Tvořeno - drceným štěrkem (nejčastěji, zrnitost 32-63 mm) - kopaným štěrkem Životnost je různá podle druhu (čedičový, znělcový dioritový, porfyrový, diabázový, žulový, z nevrstvených rul atd.) od 10-14 let
Parametry pro projektování žel. svršku Tvar kolejnic, jejich rozměry a únosnost, způsob připevnění k pražci, typ podkladnic a upevňovadel, druh pražců a jejich hustota v koleji, délka kolejnic, konstrukce styku, uspořádaní kolejového lože závisejí na : - důležitosti trati - intenzitě provozu - velikosti nápravových tlaků - traťové rychlosti - spadových poměrech Zařazení koleje podle přepočteného provozního zatížení [mil.hr.t/rok] Řád koleje Přepočtené provozní zatížení Řád koleje Přepočtené provozní zatížení Řád koleje Přepočtené provozní zatížení 1. > 44,00 4. 10,01 18,00 7. 1,26 2,50 2. 31,01 44,00 5. 5,01 10,00 8. 0,51 1,25 3. 18,01 31,00 6. 2,51 5,00 9. <=0,50
Kolejnice Zabezpečují vedení železničních vozidel a přenos veškerých sil vznikajících provozem na podpory. Kolejnice jsou nejvíce namáhaným prvkem koleje, přicházejí do bezprostředního styku s koly vozidel, která jim předávají na malých styčných plochách velké statické tlaky a dynamické rázy, jejichž velikost, charakter a směr se neustále mění. Obr. Pojmenování jednotlivých částí širokopatní kolejnice Nejvíce namáhaným místem v koleji je kolejnicový styk dělení koleje podle stykování kolejnic: styková kolej volná dilatace, nulové napětí v kolejnici od teplotních změn bezstyková kolej neumožněna dilatace, vznik napětí v kolejnici od teplotních změn
Hlavní síly svislé - kolová síla: (zn. G) svislá síla vyvozená nákolkem kola vodorovné - vodorovná síla vyvozená okolkem kola - síla řídící: působící při průjezdu obloukem mezi okolkem a kolejnicí, natáčí podélnou osu vozidla - třecí síla: vzniká mezi kolem a kolejnicí Vodící síla (zn. Y) je daná součtem všech vodorovných sil. Další podélné síly vznikají teplotními změnami (zn. T). Obr. Pojmenování jednotlivých částí dvojkolí
Druhy kolejnic Vývoj tvaru kolejnice (obr. 1) Obr.1 a) plochá b) úhelníková c) hřibovitá (litinová) d) čtvercová e) hřibovitá (válcovaná) f) pásková g) širokopatní h) můstková ch) vignolová i) dvouhlavá j) sedlová Obr.2 a) Dvouhlavá b) Širokopatní c) Stojinová žlábková d) Žlábková bloková Kolejnice užívané dnes (obr. 2) a) Dvouhlavá - nejvíce v Anglii, vyžadují mohutné stolíčkové podkladnice b) Stojinová žlábková - používají se pro tramvajové koleje c) Žlábková bloková - využívají se pro konstrukci tramvajové koleje na panelech d) Širokopatní - nejpoužívanější kolejnice v dnešní době
Druhy širokopatních kolejnic používaných ČD Před 1.sv.válkou - přes 100 různých druhů kolejnic, důsledek soukromé správy tratí Po 1 sv. válce - správa ČSD vybrala profily Xa a A jako standarty - A byl zaveden v roce 1903 a vyhovoval pro rychlost 100 km/h a zatížení na nápravu 20 kn 1930 - vyvinuta kolejnice T, vyhovovala pro v = 150 km/h a zatížení na nápravu 25 kn Po 2 sv. válce - normalizovány svršky A a T, z důvodu hospodárnosti 1963 - zahájena výroba kolejnice R65, určena pro silně zatížené trati 1970 - zahájena výroba kolejnice S49, která nahradila profil T
Průřez a rozměry : kolejnice S49 kolejnice S65 Použití kolejnic v koleji ČD : kolejnice 1 2 Řád koleje 3 4 5 6 7 8 R65 nové I.tř. nové II. a III. Tř. regenerované, nové, použité S49, T - nové I. A II. tř. regenerované, nové UIC 60 - tento typ kolejnic je využíván pro v = 300 km/h - v zahraničí, u ČD postupně nahrazují typ R65
Upevnění kolejnic 1. Přímé - kolejnice přímo nebo s podkladnicí je upevněna k podkladu společnými upevňovadly. Obr. Přímé bezpodkladnicové upevnění typu Vossloh Obr. Nepřímé upevnění kolejnice pomocí rozponové podkladnice 3. Smíšené - kombinací přímé a nepřímé 2. Nepřímé - kolejnice je k podkladnici upevněna jedním druhem a podkladnice k podkladu dalším druhem upevňovadel
Železniční pražce - vytvářejí spolu s kolejnicovými pásy kolejový rošt - zajišťují stálost rozchodu koleje a roznášení účinku zatížení od pohybujících se vozidel do pražcového podloží K roku 1994 bylo v železniční síti ČD o celkové délce 17 000 km kolejí uloženo 26,87 mil. kusů pražců (11,8 mil. dřevěných, 0,67 mil. ocelových a 15,02 mil. betonových) Druhy pražců : příčné nejčastěji používané blokové deskové Příčné pražce dřevěné (u nás borové, modřínové, bukové, dubové) ocelové betonové (železobetonové nebo z předpjatého betonu) z plastu
Použití pražců v koleji Pražec 1 2 3 4 Řád koleje 5 6 7 8 9 Dřevěný Nové tvrdé Měkké, v obloucích o r = 300 m tvrdé regenerované PB 3 PB 3 SB 5, II. Tř. všech tvarů, Betonový SB 8 PB-N SB 5, SB 8 PB-N Regenerované všech tvarů ( PB 2, PB 3, SB 3, SB 4, SB 5, SB 6, SB 8, VÚS 62) Vzdálenost pražců se volí podle provozního zatížení. Počet pražců na 1 km koleje se označuje rozdělením b,c,d,e ( při rozdělení b - 1240 ks, při rozdělení e 1840 ks) Přesné rozdělení pražců je vždy vyznačeno v montážních plánech kolejí. Obecně je rozdělení pražců u stykové koleje v oblasti styku zhuštěno, u bezstykové koleje je po celé délce pravidelné.
Příčné řezy dřevěných pražců Ocelové pražce : Příčný řez pražcem T 3 Půdorys tratě na ocel. pražcích Y a,b) tvar 1A; c,d) tvar 1B e,f) výhybkové pražce Betonový pražec SB 8
Výhybky Výhybky jsou konstrukce žel. Svršku používající se k rozvětvení koleje do dvou a více kolejí, zpravidla spolu rovnoběžných. Základní pojmy : výměna část výhybky, ve které se rozvětvuje jedna kolej ve dvě srdcovka - část výhybky, ve které protíná vnější kolejnicový pás odbočné koleje vnitřní pás hlavního směru výhybkové koleje koleje ležící mezi výměnou a srdcovkou Názvosloví výhybek Schéma vyhybky úhel odbočení úhel daný osami kolejí hlavního přímého směru a odbočné větve bod odbočení průsečík os hlavního směru a odbočné větve matematický bod křížení teoretický hrot srdcovky, průsečík pojízdné hrany vnějšího kolejnicového pasu odbočné větve a pojízdné hrany kolejnicového pásu hlavního směru stavební délka výhybky určena délkou mezi výměnovým stykem ( styk na začátku výhybky) a stykem koncovým v hlavní větvi
Rozdělení výhybek Podle směru odchýlení odbočné větve : Levá díváme-li se od výměny k srdcovce, odchyluje se odbočná větev od přímé do leva Pravá Podle konstrukčního uspořádání : Jednoduché s hlavní větví přímou a odbočnou, vedlejší větví obloukovou Oboustranné osy obou větví se odchylují od osy výměny Dvojité oboustranně (symetricky, nesymetricky) odsazené vzniklé spojením levé a pravé jednoduché výhybky Dvojité jednostranně odsazené obě odbočující větve směřují na jednu stranu od hlavní koleje Vějířovité vícecestné výhybky Křižovatkové umožňují při křižování dvou přímých kolejí přechod z jedné do druhé koleje v obou směrech (celá křižovatková výhybka), nebo pouze v jednom směru (poloviční křižovatková výhybka) Obloukové vzniklé transformací jednoduchých výhybek, tak že původní přímá větev a tím i odbočná leží v oblouku
Schémata základních druhů výhybek a) Jednoduchá výhybka b) Oboustranná výhybka c) Symetrická výhybka d) Dvojitá oboustranná symetricky odsazená výhybka e) Dvojitá oboustranná nesymetricky odsazená výhybka f) Dvojitá jednostranně odsazená výhybka g) Vícecestná výhybka h) Křižovatková výhybka h) Oblouková výhybka
Stanice Železniční trať dopravny šírá trať stanice výhybny hlásky hradla oddílová návěstidla automatického traťového zabezpečovacího zařízení Dopravny jsou místa pro řízení sledu vlaků. Stanice je dopravna s kolejovým rozvětvením, umožňující předjíždění a křižování vlaků, přepravu cestujících, podej a výdej zboží a při větším kolejovém vybavení roztřídění a sestavování vlaků. Rozdělení stanic - podle uspořádání kolejiště průjezdové hlavové smíšené - podle účelu a povahy práce osobní nákladní smíšené
- podle polohy v železniční síti výchozí (koncové) mezilehlé přípojné odbočné křižovatkové styčné uzlové Číslování kolejí ve stanici :