Přednáška č. 13 KONSTRUKCE ŽELEZNIČNÍ TRATI 1. Železniční spodek Patří sem: - těleso železničního spodku - zářez - násyp - odřez - kombinace zářezu a násypu - odvodnění a odvodňovaci stavby (např. propustky) - opěrné zdi, zárubní zdi, obkladní zdi - mosty, tunely - oplocení, zábradlí apod. 1.1 TĚLESO ŽELEZNIČNÍHO SPODKU Je tvořeno zemním tělesem z hornin a zemin, v případě méně kvalitních zemin se doplňuje konstrukční vrstvou. Provádí se jako zářez nebo násyp. 1
1.1.1 Násyp Svahy násypu ve sklonu zajišťujícím stabilitu podle geotechnického výpočtu, chránit vegetačním krytem. Proti svahu terénu příkop oddělený od svahu násypu lavičkou šířky 1,0 m se sklonem 3-5 % k příkopu. Min. hloubka příkopu 0,5 m, jinak podle hydrotechnického výpočtu. Při sklonu terénu větším než 1:6 nutno zřídit v podloží násypu stupně. 1.1.2 Zářez Svahy násypu ve sklonu zajišťujícím stabilitu podle geotechnického výpočtu, chránit vegetačním krytem. Příkopy oboustranné k odvedení srážkových vod ze svahů zářezu, šířka dna 0,4 m, min. hloubka 0,5 m. 1.1.3 Pláň tělesa železničního spodku Příčný sklon pláně pláň se provádí se vodorovná nebo v příčném sklonu 5 %. Šířka pláně: u jednokolejné trati: - vodorovná pláň - v přímé a s převýšením do 30 mm 6,00 m - v oblouku se rozšiřuje na vnější stranu oblouku - při převýšení 30 79 mm o 0,10 m - při převýšení 80 150 mm o 0,20 m - pláň v oboustranném sklonu bez ohledu na převýšení 6,20 m 2
u dvojkolejné trati: - vodorovná pláň - v přímé a s převýšením do 30 mm 10,00 m - v oblouku se rozšiřuje na vnější stranu oblouku - při převýšení 30 79 mm o 0,10 m - při převýšení 80 150 mm o 0,20 m - pláň v oboustranném sklonu - v přímé a s převýšením do 30 mm 10,40 m - v oblouku se rozšiřuje na vnější stranu oblouku - při převýšení 30 79 mm o 0,10 m - při převýšení 80 150 mm o 0,20 m 3
4
1.1.4 Únosnost tělesa železničního spodku Vyjadřuje se hodnotou modulu přetvárnosti E o, který se zjistí ze statické zatěžovací zkoušky pomocí tuhé kruhové desky o průměru 0,3 m. Kruhová deska se uloží na pláň a postupně se zatěžuje v krocích po 0,05 MPa až do celkové hodnoty 0,20 Mpa, přičemž se při každém kroku měří hodnota zatlačení desky do podkladu v mm. Po dosažení maximálního zatížení se deska odtíží (po odtížení zůstane deska částečně zatlačená) a provede se ještě jeden zatěžovací cyklus. Naměřené hodnoty se vynesou do grafu a odečte se celkové zatlačení desky v průběhu druhého zatěžovacího cyklu y (mm). Modul přetvárnosti v MPa se vypočítá ze vztahu E o 1,5 p r = y kde: p - specifický tlak na desku (MPa) r - poloměr zatěžovací desky (0,15 m) y - celkové zatlačení desky v m při druhém cyklu Modul přetvárnosti E o musí vyhovovat požadavkům na únosnost tělesa podle předpisů ČD (podle kategorie trati od 20 do 60 MPa). Pokud nedosahuje na zemní pláni předepsaných hodnot, znamená to, že pláň není dostatečně únosná a je nutno provést zlepšení konstrukční vrstvou. 1.1.5 Konstrukční vrstvy železničního spodku U ČD se používá 6 typů konstrukcí (pražcového podloží). Typ 1 železniční svršek uložen přímo na pláni zemního tělesa železničního spodku (pro zeminy nesoudržné, propustné, nenamrzavé a dostatečně únosné). Typ 2 železniční svršek uložen na konstrukční vrstvu spočívající přímo na zemní pláni. Konstrukční vrstva se provádí ze štěrkopísku, štěrkodrti popř. strusky. 5
Typ 3 železniční svršek uložen na konstrukční vrstvě spočívající na geosyntetickém plošném výrobku (geotextilie, geomříž apod.) uloženém na zemní pláni. Typ 4 železniční svršek uložen na betonové prefabrikované desce spočívající na vyrovnávací vrstvě z písku nebo štěrkopísku zřízené na geotextilii nebo geomembráně uložené na zemní pláni. Používá se na podloží s velmi nízkou únosností. Typ 5 železniční svršek uložen na vrstvě asfaltového betonu nebo obalovaného kameniva spočívající na vyrovnávací vrstvě z písku nebo štěrkopísku zřízené na zemní pláni ze snadno zvětrávajících hornin. Typ 6 železniční svršek uložen na konstrukční vrstvě spočívající na stabilizované zemní pláni (stabilizace zeminy na místě viz obrázek) nebo na vrstvě stabilizované zeminy zřízené na zemní pláni (stabilizovaná směs dovezená). Ke stabilizaci se užívá vápno, cement nebo chemické přísady. 6
1.1.6 Odvodnění tělesa železničního spodku K zachycení a odvedení povrchových případně podzemních vod mimo těleso železničního spodku se zřizují odvodňovací zařízení: - otevřená příkopy, příkopové zídky, příkopové žlaby, skluzy, kaskády aj. - krytá trativody, svodná potrubí, šachty, odvodňovací vrty, vsakovací jímky aj. Příkopy Hloubka minimálně 0,5 m pod úrovní pláně tělesa železničního spodku a min. 0,15 m pod úrovní zemní pláně při použití konstrukční vrstvy. Podélný sklon dna příkopu nejméně 0,3 %. Při sklonu menším než 0,4 % a větším než 2,5 % musí být zpevněné dno. Při sklonu větším než 10 % se navrhují skluzy nebo kaskády. Příkopové zídky a žlaby Zřizují se namísto běžných příkopů pro úsporu místa, mohou být betonové monolitické nebo prefabrikované. 7
2. Křížení železniční trati s pozemními komunikacemi Jedná se o: - železniční přechody úrovňová křížení komunikací pro pěší (chodníky, stezky, pěšiny) se železnicemi. Nově se nesmí zřizovat a postupně se nahrazují mimoúrovňovým křížením (podchody, nadchody). - železniční přejezdy úrovňová křížení pozemních komunikací se železnicí, závodovými a městskými kolejovými dráhami. Dělí se na: - trvalé nebo dočasné - jednokolejné, dvojkolejné, vícekolejné - kolmé nebo šikmé - zabezpečené nebo nezabezpečené - přes izolovanou nebo neizolovanou kolej - silniční, místní nebo účelové komunikace 2.1 STAVEBNÍ ÚPRAVA ŽELEZNIČNÍCH PŘEJEZDŮ Umístění žel. přejezdu má být vně krajních výhybek a posunovacího obvodu železniční stanice v přehledných úsecích a pokud možno v kolejích bez převýšení. Podélný sklon pozemní komunikace v blízkosti přejezdu má být co nejmenší. Prostorová úprava železničních přejezdů: 8
Označení železničních přejezdů - přejezdy se závorami označeny závorovými břevny - přejezdy nezabezpečené a zabezpečené výstražným světelným zařízením bez závor se označují dopravní značkou výstražným křížem 9
Železniční stanice je dopravna umožňující 3. Železniční stanice - řízení sledu vlaků, předjíždění a křižování vlaků - přepravu cestujících a zavazadel - nakládku a vykládku celovozových zásilek - tvorbu vlaků osobních i nákladních (řazení vozů) Dělí se: - podle polohy v železniční síti - výchozí stanice - mezilehlé stanice - přípojné stanice - odbočné stanice - křižovatkové stanice - styčné stanice - uzlové stanice - koncové stanice - podle uspořádání kolejiště - průjezdné stanice - hlavové stanice - smíšené stanice - podle účelu a povahy práce - osobní nádraží - nákladové - smíšené Vybavení železničních stanic K zajištění dopravy a všech dalších funkcí stanice slouží v železničních stanicích tyto staniční koleje a zařízení v závislosti na rozsahu a účelu stanice: - dopravní koleje, sloužící pro vjezdy, odjezdy, křižování a předjíždění vlaků, - hlavní (průjezdné), které přímo navazují na koleje traťové, - předjízdné; - manipulační koleje, sloužící pro manipulaci se železničními vozidly, - odstavné, - výtažné, - seřad'ovací, - čekací, - spojovací, - lokomotivní, - objízdné, - nakládací a vykládací, - překládkové, - poštovní, - správkové, - celní atd.; 10
- koleje pro zvláštní účely, - odvratné, které brání vzájemnému střetnutí pohybujících se vlaků nebo skupin vozů, - vlečkové; - zařízení pro přepravu osob a zavazadel, - výpravní budovy, - nástupiště, - podchody a lávky, - přednádraží; - zařízení pro nakládku a vykládku zboží (nákladové obvody), - boční a čelní rampy, - skladiště, - volné skládky, - kontejnerová překladiště, - mechanizační zařízení pro manipulaci s náklady; - zařízení pro dopravní službu (např. výpravní budovy, stavědla); - sdělovací a zabezpečovací zařízení; - napájecí a osvětlovací zařízení (např. podpěry trakčního vedení, osvětlovací stožáry a věže apod.); - pozemní komunikace, umožňující příjezd silničních vozidel ke všem pozemním stavbám a k nákladovému obvodu; - požární a vodárenská zařízení; - oplocení. Směrové poměry Nové stanice se budují v přímé nebo ve stísněných poměrech v obloucích o min. poloměru 600 m. Poloměry oblouků v průjezdných kolejích musí vyhovovat největší traťové rychlosti. Sklonové poměry Všechny koleje v nových stanicích a výhybnách mají být vodorovné nebo ve sklonu do 1 % 0 (bezpečně zabraňuje samovolnému rozjetí stojícího vozu). Při rekonstrukcích ve stávajících stanicích se připouští až 2,5 % 0. Námezník Je to betonový případně dřevěný trámec délky 1 m bíle natřený se dvěma černými pruhy, který označuje místo, kam až může být kolej obsazena vozidly, aniž by byla ohrožena jízda vozidla po sousední koleji. Umísťuje se mezi sbíhajícími se kolejemi, kde vzdálenost os sbíhajících se kolejí je alespoň 3750 mm. 11
4. Kolejiště průmyslových závodů Jsou napojeny vlečkou do železniční stanice. Podle provozních dispozic závodů mohou mít různá uspořádání. 12